BAB I PENDAHULUAN
I.1. latar Belakang Drying adalah pemisahan sejumlah kecil air dari suatu bahan sehingga mengurangi kandungan sisa zat cair di dalam zat padat itu sampai suatu nilai rendah yang dapat diterima, menggunakan panas. Atau pada oengertian lain, Drying merupakan salah satu proses pengambilan pen gambilan sejumlah cairan yang yan g terkandung didalam suatu bahan (padatan) dengan menggunakan medium berupa gas atau udara yang dilewatkan melalui bahan tersebut sehingga kandungan
cairan menjadi berkurang karena menguap. Drying banyak
digunakan dalam berbagai macam industri, baik industri besar maupun kecil. Proses pengeringan zat padat merupakan salah satu operasi teknik kimia yang paling banyak dijumpai dijumpa i di industri terutama pada industri ind ustri bahan makan. mak an. Pada industri ini pengeringan pen geringan bertujuan untuk permurnian bahan yang dihasilkan agar lebih awet , karena mikroba tidak dapat hidup dengan kondisi yang kering selain itu juga agar lebih mudah dalam pengemasan. Dalam mempelajari proses pengeringan perlu memperhatikan beberapa yang harus dianggap dian ggap sebagai seba gai satu kesatuan yaitu variasi bentuk dan ukuran bahan, jenis bahan serta metode pemberian kalor yang diperlukan untuk penguapan, dari hal tersebut dapat ditentukan kondisi fisik bahan dan operasi. Pertimbangan
utama
pada
pemilihan
alat
pengeringan
adalah
kemudahan operasi dan kemampuan menghasilkan produk yang yang dikehendaki dalam bentuk dan kecepatan kecep atan yang diperlukan. Pemilihan yang yan g tepat akan mampu menekan biaya operasional pengeringan. Pengeringan
biasanya
merupakan langkah terakhir dari sederatan operasi. I.2. Tujuan 1. Mengeringkan bahan padat dengan mengalirkan udara panas dari listrik. 2. Menentukan laju pengeringan 3. Dapat mengoperasikan dengan alat dryin
[Type text]
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Secara Umum Pengeringan merupakan salah satu unit operasi energi paling intensif dalam pengolahan pasca panen. Unit operasi ini diterapkan untuk mengurangi kadar air produk seperti berbagai buah-buahan, sayuran, dan produk pertanian lainnya setelah panen. Pengeringan adalah proses pemindahan panas dan uap air secara simultan yang memerlukan panas untuk menguapkan air dari permukaan bah an tanpa mengubah sifat kimia dari bahan tersebut. Dasar dari proses pengeringan adalah terjadinya penguapan air ke udara karena perbedaan kandungan uap air antara udara dan d an bahan ba han yang dikeringkan. dike ringkan. Laju pemindahan kandungan air dari bahan akan mengakibatkan berkurangnya kadar air dalam bahan tersebut. Transfer massa adalah gerakan molekul-molekul atau elemen fluida yang disebabkan
karena
Hardjono,1989
Beda konsentrasi,
).
adanya
sesuatu beda
gaya
tekanan,
pendorong. pendoron g. dan
beda
(
suhu
merupakan gaya pendorong dalam proses transfer massa. Bila suatu zat padat dikontakan dengan udara yang kelembabannya lebih rendah dari kandungan kebasahan zat padat, zat padat akan melepaskan sebagian dari kebasahan dan mengering sampai seimbang dengan udara. Bila udara lebih lembab dari zat padat yang berada b erada dalam kesetimbangan dengan
udara
akan menyerap kebasahan dari udara sehingga tercapai
kesetimbangan . ( McCabe,1993 ) Pengeringan ( drying ) zat padat berarti pemisahan sejumlah kecil air atau zat cair lain dari bahan padat, sehingga mengurangi kandungan sisa zat cair didalam padat itu sampai suatu nilai rendah yang dapat diterima. ( McCabe, 1993 ) Pengeringan merupakan suatu cara mengurangi kandungan air suatu bahan dengan jalan memasukannya ke dalam alat pengering atau oven, sehingga terjadi pengupan dari zat cair yang ada dalam bahan tersebut. Tidak [Type text]
semua pengeringan dilakukan dengan oven. Ada beberapa cara pengeringan atau menghilangkan air yang tidak termasuk dalam operasi pengeringan yaitu dengan cara penekanan atau pemusingan. ( Treyball, 1985 ) Kandungan zat cair dalam bahan yang dikeringkan berbeda dari satu bahan ke bahan lain. Ada bahan yang tidak mempunyai kandungan zat cair sama sekali (bone dry). Pada umumnya zat padat selalu mengandung sedikit fraksi air sebagai air terikat. Kandungan air dalam suatu bahan dapat dinyatakan atas dasar basah (% berat) atau dasar kering, yaitu perbandingan jumlah air dengan jumlah bahan kering. Dasar pengeringan adalah terjadinya penguapan air ke udara karena perbedaan kandungan uap air antara udara dengan bahan yang dikeringkan. Dalam hal ini, kandungan uap air udara lebih sedikit atau udara mempunyai kelembaban nisbi yang rendah sehingga terjadi penguapan. Kemampuan udara membawa uap air bertambah besar jika perbedaan antara kelembaban nisbi udara pengering dengan udara sekitar bahan semakin besar. Salah satu faktor yang mempercepat proses pengeringan adalah kecepatan angin atau udara yang mengalir. Udara yang tidak mengalir menyebabkan kandungan uap air di sekitar bahan yang dikeringkan semakin jenuh sehingga pengeringan semakin lambat. Tujuan pengeringan untuk mengurangi kadar air bahan sampai batas perkembangan organisme dan kegiatan enzim yang dapat menyebabkan pembusukan terhambat atau bakteri terhenti sama sekali. Dengan demikian bahan yang dikeringkan mempunyai waktu simpan lebih lama. Proses pengeringan diperoleh dengan cara penguapan air. Cara tersebut dilakukan dengan menurunkan kelembapan nisbi udara dengan mengalirkan udara panas di sekeliling bahan, sehingga tekanan uap air bahan lebih besar dari tekanan uap air di udara. Perbedaan tekanan itu menyebabkan terjadinya aliran uap air dari bahan ke udara. Di Industri kimia proses pengeringan adalah salah satu proses yang penting. Proses pengeringan ini dilakukan biasanya sebagai tahap akhir sebelum dilakukan pengepakan suatu produk ataupun proses pendahuluan agar proses selanjutnya lebih mudah, mengurangi biaya pengemasan dan transportasi suatu produk dan dapat menambah nilai guna dari suatu bahan. [Type text]
Dalam
industri
pengawetan
makanan,
suatu
produk
proses
pengeringan
makanan.
ini
digunakan
Mikroorganisme
yang
untuk dapat
mengakibatkan pembusukan makanan tidak dapat dapat tumbuh pada bahan yang tidak mengandung air, maka dari itu untuk mempertahankan aroma dan nutrisi dari makanan agar dapat disimpan dalam waktu yang lebih lama, kandungan air dalam bahan makanan itu harus dikurangi dengan cara pengeringan (Revitasari, 2010). 2.2 Klasifikasi pengering Tidak ada klasifikasi sederhana dari peralatan pengeringan.Beberapa pengeringan yang kontinue, dan beberapa beroprasi secara batch beberapa agitasi padatan dan beberapa dasarnya unagitated.Operasi di bawah vakum dapat digunakan untuk mengurangi suhu pengeringan. Beberapa pengeringan dapat enangani hampir semua jenis material, sementara yang lain sangat terbatas dalam jenis pakan mereka dapat diterima. Difinisi utama dapat dibuat antara : 1. Pengeringan yang padat langsung dapat terkena udara 2. Pengeringan yang panas ditransfer ke padat dari media eksternal seperti kondensasi uap, biasanya melalui permukaan logam dengan yang padat dalam kontak. Pengering yang dapat menunjukkan padatan ke uap udara disebut adiabatic atau langsung pengering, dimana semua panas ditransfer ke media eksternal dan dikenal sebagai pengeringan non adiabatic atau tidak langsung oleh pengering yang dipanaskan oleh listrik, radian, atau pada oven dan microwave juga non adiabatic.Beberapa unit digabungkan adiabatic dan non adiabatic maka dikenal sebagai pengering tidak langsung. (McCabe, 1993)
[Type text]
2.3 Faktor- Faktor Yang Mempengaruhi Pengeringan A.
Luas Permukaan Makin luas permukaan bahan makin cepat bahan menjadi kering Air menguap melalui permukaan bahan, sedangkan air yang ada di bagian tengah akan merembes ke bagian permukaan dan kemudian menguap. Untuk mempercepat pengeringan umumnya bahan pangan yang akan dikeringkan dipotong-potong atau di iris-iris terlebih dulu. Hal ini terjadi karena: (1) pemotongan atau pengirisan tersebut akan memperluas permukaan bahan dan permukaan yang luas dapat berhubungan dengan medium pemanasan sehingga air mudah keluar, (2) potongan-potongan kecil atau lapisan yang tipis mengurangi jarak dimana panas harus bergerak sampai ke pusat bahan pangan. Potongan kecil juga akan mengurangi jarak melalui massa air dari pusat bahan yang harus keluar ke permukaan bahan dan kemudian keluar dari bahan tersebut.
B. Perbedaan Suhu dan Udara Sekitarnya Semakin besar perbedaan suhu antara medium pemanas dengan bahan pangan makin cepat pemindahan panas ke dalam bahan dan makin cepat pula penghilangan air dari bahan. Air yang keluar dari bahan yang dikeringkan akan menjenuhkan udara sehingga kemampuannya untuk menyingkirkan air berkurang. Jadi dengan semakin tinggi suhu pengeringan maka proses pengeringan akan semakin cepat. Akan tetapi bila tidak sesuai dengan bahan yang dikeringkan, akibatnya akan terjadi suatu peristiwa yang disebut "Case Hardening", yaitu suatu keadaan dimana bagian luar bahan sudah kering sedangkan bagian dalamnya masih basah. C. Kecepatan Aliran Udara Makin tinggi kecepatan udara, makin banyak penghilangan uap air dari permukaan bahan sehinngga dapat mencegah terjadinya udara jenuh di permukaan bahan. Udara yang bergerak dan mempunyai gerakan yang tinggi selain dapat mengambil uap air juga akan menghilangkan uap air tersebut dari permukaan bahan pangan, sehingga akan mencegah terjadinya atmosfir jenuh yang akan memperlambat penghilangan air. Apabila aliran udara disekitar [Type text]
tempat pengeringan berjalan dengan baik, proses pengeringan akan semakin cepat, yaitu semakin mudah dan semakin cepat uap air terbawa dan teruapkan. D. Tekanan Udara Semakin kecil tekanan udara akan semakin besar kemampuan udara untuk mengangkut air selama pengeringan, karena dengan semakin kecilnya tekanan berarti kerapatan udara makin berkurang sehingga uap air dapat lebih banyak tetampung dan disingkirkan dari bahan pangan. Sebaliknya jika tekanan udara semakin besar maka udara disekitar pengeringan akan lembab, sehingga kemampuan menampung uap air terbatas dan menghambat proses atau laju pengeringan. E. Kelembapan Udara Makin lembab udara maka Makin lama kering sedangkan Makin kering udara maka makin cepat pengeringan. Karena udara kering dapat mengabsobsi dan menahan uap air Setiap bahan mempunyai keseimbangan kelembaban nisbi masing-masing. kelembaban pada suhu tertentu dimana bahan tidak akan kehilangan air (pindah) ke atmosfir atau tidak akan mengambil uap air dari atmosfir Mekanisme keluarnya air dari dalam bahan selama pengeringan adalah sebagai berikut: 1. Air bergerak melalui tekanan kapiler. 2. Penarikan air disebabkan oleh perbedaan konsentrasi larutan disetiap bagian bahan. 3. Penarikan air ke permukaan bahan disebabkan oleh absorpsi dari lapisanlapisan permukaan komponen padatan dari bahan. 4. Perpindahan air dari bahan ke udara disebabkan oleh perbedaan tekanan uap. 2.4 Metode Umum Pengeringan Metode dan proses pengeringan dapat diklasifikasikan dalam berbagai cara yang berbeda. Proses pengeringan dapat dikelompokkkan sebagai:
[Type text]
1.
Batch; bahan dimasukkan ke dalam peralatan pengering dan pengering berlangsung selama periode waktu tertentu.
2.
Kontinu; bahan ditambahkan secara terus-menerus ke dalam pengering dan bahan kering dipindahkan secara terus-menerus. Proses pengeringan pada prinsipnya menyangkut proses pindah panas
dan pindah massa yang terjadi secara bersamaan (simultan). Pertama panas harus di transfer dari medium pemanas ke bahan. Selanjutnya setelah terjadi penguapan air, uap air yang terbentuk harus dipindahkan melalui struktur bahan ke medium sekitarnya. Proses ini akan menyangkut aliran fluida di mana cairan harus di transfer melalui struktur bahan selama proses pengeringan berlangsung. (wetryan, 2013) Drying banyak digunakan dalam berbagai macam industri, baik industri besar maupun kecil. Proses pengeringan sangat erat hubungannya dengan alat pengering. Pemilihan alat pengering berdasarkan pertimbangan kondisi operasi, kebutuhan energi, biaya perawatan, hasil yang diinginkan, kapasitas, bahan yang diolah, jenis sumber energi alat, efisiensi energi serta pertimbangan-pertimbangan ekonomis. Di industri alat-alat drying sangat berfariasi tergantung pada kebutuhan industri yang bersangkutan. Mekanisme transfer panas pada alat pengering dapat secara langsung ataupun tak langsung. Jenis-jenis alat pengering yang terdapat di industri dapat dil ihat dilihat pada daftar. Pada proses pengeringan cairan yang dapat diuapkan adalah cairan bebas. Cairan bebas yaitu cairan total dalam bahan dikurangi cairan kesetimbangan. Cairan kesetimbangan adalah cairan yang terkandung dalam bahan yang setimbang dengan tekanan uap parsial dalam udara setelah bahan dikenai proses pengeringan yang cukup lama pada kondisi pengeringan konstan. (Ginanjar, 2011) Operasi pengeringan secara garis besar dapat dibagi ke dalam dua golongan yaitu pengeringan terputus-putus (batch) dan pengeringan kontinyu. Di dalam pengeringan terputus-putus, bahan yang dikeringkan [Type text]
berada pada suatu tempat tertentu di dalam alat pengering, sedangkan udara secara terus menerus mengalir melaluinya dan menguapkan air dari bahan yang dikeringkan. Dalam pengeringan kontinyu, baik bahan yang dikeringkan
dan udara, keduanya bergerak secara terus-menerus di
dalam alat pengering. Berdasarkan
cara
pemberian
panas
yang
diperlukan
untuk
menguapkan cairan dalam bahan yang dikeringkan, alat pengering terputus putus dapat dibagi menjadi : 1. Alat
pengering
langsung,
dimana
panas
diberikan
dengan
cara
kontak langsung antara gas panas dengan bahan yang dikeringkan. Sebagai contoh dari alat pengering langsung adalah alat pengering cawan, dimana bahan yang dikeringkan harus ditempatkan di atas cawan, gambar 1-1. Bahanbahan yang dapat dikeringkan dengan alat pengering ialah antara lain kuwih saringan tekan
dan bahan
padat
berbutir-butir. Alat pengering ini mempunyai sebuah ruangan dimana cawan-cawan ditempatkan. Udara panas akan mengalir antara cawancawan melintasi permukaan bahan yang dikeringkan.
Pengeringan
semacam ini disebut pengeringan sirkulasi melintang.
Gambar 1-1. Alat Pengering Cawan
2.
Alat pengering tak langsung, dimana panas diberikan secara terpisah dengan gas yang digunakan untuk mengangkut uap cairan. Sebagai contoh dari lat pengering tak langsung ialah alat pengering rak hampa, seperti terlihat pada gambar 1-2. Alat pengering ini mempunyai rakrak yang berongga dan selam bekerja rak-rak ini diisi dengan kukus atau air panas. Pada bagian depan alat pengering ini pada kedua sisinya, terdapat manipol B untuk mengeluarkan kondensat dan gas
[Type text]
tak terembunkan. Manipol dihubungkan dengan rak-rak oleh pipa pipa C yang pendek. Bahan yang dikeringkan ditempatkan pada cawan dan selanjutnya cawan-cawan ini ditempatkan di atas rak-rak. Pintu
ditutup
dan
ruangan
alat
pengering
dihampakan
dengan
menggunakan pompa hampa. Alat pengering ini digunakan untuk mengeringkan bahan yang tidak tahan temperatur tinggi, misalnya bahanbahan farmasi atau bahan yang tidak boleh berkontak dengan udara. (Hardjono, 1989)
Gambar 1-2. Alat Pengering Rak Hampa
Salah satu contoh alat pengering kontinyu yaitu terowongan. Alat
pengeringan terowongan
alat pengering
sesungguhnya adalah alat
pengering kereta, yang dikenakan kepada operasi pengeringan kontinyu, gambar 1-3. Pada dasarnya alat pengering ini berupa terowongan yang relatif panjang, dimana didalam terowongan ini kereta yang telah diisi dengan bahan yang akan dikeringkan bergerak dan berkontak dengan arus gas panas. Waktu tinggal kereta di dalam alat pengering ini harus cukup untuk
menurunkan
kandungan
cairan
zat
padat sampai harga yang
diinginkan. Gerakan kereta dan gas dalam alat pengering ini dapat searah atau berlawanan. Alat pengering terowongan ini
biasanya digunakan
untuk mengerinngkan batu bata, bahan keramik, kayu dan bahan lain yang harus dikeringkan dengan agak lambat namun jumlahnya relatif besar. ( Hardjono, 1989 )
[Type text]
Gambar 1-3. Alat Pengering Terowongan Kecepatan pengeringan dipengaruhi oleh: 1. Luas transfer massa ( A ) 2. Kelembaban ( H ) 3. Tekanan (P) Pengeringan baik parsial maupun penuh tidak membunuh semua mikroba yang ada dalam bahan pangan yang dikeringkan. Pengeringan ternyata dapat mengawetkan mikroba, seperti halnya mengawetkan bahan pangan. Selain itu, produk pangan kering umumnya tidak steril. Oleh karena itu, meskipun bakteri tidak dapat tumbuh pada makanan kering, tetapi jika makanan tersebut dibasahkan kembali, maka pertumbuhan mikroba akan kembali terjadi, kecuali jika makanan tersebut segera dikonsumsi atau segera disimpan pada suhu rendah. Ada 2 istilah yang dipakai untuk pengeringan yaitu : 1.
Drying : suatu proses kehilangan air yang disebabkan oleh daya atau kekuatan alam, misalnya matahari (dijemur) dan angin (dianginanginkan).
2.
Dehydration (dehidrasi) : suatu proses pengeringan dengan panas buatan, dengan menggunakan peralatan/alat-alat pengering.
Tujuan pengeringan bahan pangan yaitu : 1.
Mengurangi risiko kerusakan karena kegiatan mikroba. Mikroba memerlukan air untuk pertumbuhannya. Bila kadar air bahan berkurang, maka aktivitas mikroba dihambat atau dimatikan.
[Type text]
2.
Menghemat ruang penyimpanan atau pengangkutan.Umumnya bahan pangan mengandung air dalam jumlah yang tinggi, maka hilangnya air akan sangat mengurangi berat dan volume bahan tersebut.
3.
Untuk mendapatkan produk yang lebih sesuai dengn penggunaannya. Misalnya kopi instant.
4.
Untuk mempertahankan nutrien yang berguna yang terkandung dalam bahan pangan,misalnya mineral, vitamin, dsb.
Keuntungan pengawetan dengan cara pengeringan : 1.
Bahan lebih awet.
2.
Volume dan berat berkurang, sehingga biaya lebih rendah untuk pengemasan, pengangkutan, dan penyimpanan.
3.
Kemudahan dalam penyajian
4.
Penganekaragaman pangan, misalnya makanan ringan /camilan
Kerugian pengawetan dengan cara pengeringan : 1.
Sifat asal dari bahan yang dikeringkan dapat berubah, misalnya bentuknya, sifat fisik dan kimianya, penurunan mu tu, dll.
2.
Beberapa bahan kering perlu pekerjaan tambahan sebelum dipakai, misalnya harus dibasahkan kembali (rehidrasi) sebelum digunakan.
Keuntungan freeze drying : 1.
Volume bahan tidak berubah
2.
Daya rehidrasi tinggi, menyerupai bahan asal
2.5 Prinsip-prinsip pengeringan
Prinsip pengeringan : menghambat pertumbuhan mikroba dengan mengurangi kadar air, juga menurunkan aw. Jika kita mengeringkan sesuatu bahan pangan, ada 2 masalah pokok yang teribat di dalamnya, yaitu : 1)
Hantaran panas kepada bahan dan di dalam bahan yang dikeringkan.
2)
Penguapan air dari dalam bahan.
3)
Kedua hal di atas menentukan kecepatan pengeringan.
Hantaran panas ditentukan oleh : 1) Macam dan jenis sumber panas. 2) Konsistensi bahan. [Type text]
3) Sifat bahan yang dikeringkan. 4) Udara sebagai media pemanas. Penguapan air dari dalam bahan tergantung dari banyak faktor sekeliling bahan yaitu : suhu, kelembaban, kecepatan aliran air, tekanan udara, serta waktu pengeringan Faktor-faktor yang mempengaruhi pengeringan : 1. Luas permukaan bahan. 2. Suhu pengeringan. 3. Aliran udara. 4. Tekanan uap di udara. Peranan udara dalam proses pengeringan : 1. Tempat pelepasan dan penampungan uap air yang keluar dari bahan. 2. Penghantar panas ke bahan yang dikeringkan. Bahan pangan dapat dikeringkan dengan cara :
Alami , yaitu menggunakan panas alami dari sinar matahari, caranya dengan dijemur (sun drying) atau diangin-anginkan.
Buatan (artificial drying), yaitu menggunakan panas selain sinar matahari , dilakukan dalam suatu alat pengering
Pengeringan dengan sinar matahari
Pengeringan dengan sinar matahari merupakan jenis pengeringan tertua, dan hingga saat ini termasuk cara pengeringan yang populer di kalangan petani terutama di daerah tropis. Teknik pengeringan dilakukan secara langsung maupun tidak langsung (dikeringanginkan), dengan rak-rak maupun lantai semen atau tanah serta penampung bahan lainnya.
Pengeringan dengan pemanas buatan.
Pengeringan dengan pemanas buatan mempunyai beberapa tipe alat dimana pindah panas berlangsung secara konduksi atau konveksi, meskipun beberapa dapat pula dengan cara radiasi. Alat pengering de ngan pindah panas secara konveksi pada umumnya menggunakan udara panas yang dialirkan, sehingga enersi panas merata ke [Type text]
seluruh bahan. Alat pengering dengan pindah panas secara konduksi pada umumnya menggunakan permukaan padat sebagai penghantar panasnya. Keuntungan pengeringan dengan sinar matahari : 1. Enersi panas murah dan berlimpah. 2. Tidak memerlukan peralatan yang mahal. 3. Tenaga kerja tidak perlu mempunyai keahlian tertentu. Kerugian pengeringan dengan sinar matahari : 1. Tergantung dari cuaca. 2. Jumlah panas matahari tidak tetap. 3. Kenaikan suhu tidak dapat diatur, sehingga waktu penjemuran tidak dapat ditentukan dengan tepat. 4. Kebersihan sukar untuk diawasi. Keuntungan pengeringan buatan : 1. Suhu dan aliran udara dapat diatur. 2. Waktu pengeringan dapat ditentukan dengan tepat. 3. Kebersihan dapat diawasi. Kerugian pengeringan buatan : 1. Memerlukan panas selain sinar matahari berupa bahan bakar, sehingga biaya pengeringan menjadi mahal. 2. Memerlukan peralatan yang relatif mahal harganya. 3. Memerlukan tenaga kerja dengan keahlian tertentu.
[Type text]
BAB III PELAKSANAAN PRAKTIKUM 3.1 Bahan yang digunakan
a. Balok kayu 3.2 Alat yang digunakan
a. thermometer b. Neraca Analitik c. Thermometer bola basah d. Water batch e. Stopwatch
3.3 Blok diagram
3.4 Prosedur
a. Keringkan zat padat dengan ukuran tebal tertentu dalam oven selama 2 jam hingga tidak mengandung air lagi, dinginkan dan timbang beratnya, b. Rebus zat padat dalam air mendidih ± 15 menit, dinginkan hingga temperatur ruang timbang beratnya. c. Selisih berat zat padat basah dengan zat padat kering merupakan kadar air awal zat padat yang akan dikeringkan. [Type text]
d. Siapkan alat pengering, hidupkan blower dan elemen pemanas hingga temperatur konstan 60°C.
3.5 Data yang dibutuhkan
Perhitungan a. Menghitung berat tiap 10 menit (Xt) dengan menggunakan berat awal
dan berat hasil pengeringan b. Menghitung Free Moisture (X) dengan nilai X* sebesar 0,03. c. Menghitung debit udara kering. Data yang harus diketahui yaitu laju alir dan luas permukaan sampel. Debit udara kering digunakan untuk mengitung flowrate udara kering d. Menghitung Flowrate udara kering dengan menggunakan densitas udara dan debit udara kering yang telah terhitung. e. Menghitung Humiditi volume udara panas. Humiditas dan suhu dibutuhkan untuk menghitung humidity volume udara panas. f.
Menghitung density udara saat pemanasan. Data yang dibutuhkan adalah nilai humidity volume dan humiditas.
g. Menghitung kecepaan massa. Untuk mengitung kecepatan massa dibutuhkan data laju alir dan density udara. h. Menghitung heat transfer dengan menggunakan data kecepatan massa. i.
Menghitung laju pemanasan persatuan luas (konstan). Untuk data lamda w dapat dikethuai menggunakan table sesuai suhu basah. Dan koefisien perpindahan panas (h): H= 0,002040,8
j.
Waktu pengeringan selama periode konstan ( − )
Tc=
data yang dubutuhkan adalah berat sebelum (X1)
dan berat sesudah pemanasan (X2). Serta luas permukaan dan laju pemanasan persatuan luas.
[Type text]
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Tabel Pengamatan
4.2 Data perhitungan
[Type text]
4.3 Perhitungan a. Menghitung XT
XT =
ℎ− 10−90 10−90
Pada 0 menit = XT = 0
Pada 10 menit XT =
41−39,8
= 0,0486
41−38,9 38,9
= 0,0539
41−38,7 38,7
= 0,0594
41−38,3 38,3
= 0,0705
41−38,2 38,2
= 0,0733
Pada 80 menit XT =
39,1
Pada 70 menit XT =
41−39,1
Pada 60 menit XT =
= 0,0353
Pada 50 menit XT =
39,6
Pada 40 menit XT =
41−39,6
Pada 30 menit XT =
0,03015
Pada 20 menit XT =
=
39,8
41−37,9 37,9
= 0,0818
Pada 90 menit XT =
41−37,9 37,9
= 0,0818
b. Menghitung free moisture (X)
X*= 0,03 X= XT - X*
Pada 0 menit X = 0 – 0,03 = -0,03
[Type text]
Pada 10 menit X = 0,03015 – 0,03 = 0,00015
Pada 20 menit X = 0,0353 – 0,03 = 0,0053
Pada 30 menit X = 0,0486 – 0,03 = 0,0186
Pada 40 menit X = 0,0539 – 0,03 = 0,0239
Pada 50 menit X = 0,0594 – 0,03 = 0,0294
Pada 60 menit X = 0,0705 – 0,03 = 0,0405
Pada 70 menit X = 0,0733 – 0,03 = 0,0433
Pada 80 menit X = 0,0818 – 0,03 = 0,0518
Pada 90 menit X = 0,0818 – 0,03 = 0,0518
c. Menghitung debit udara kering
Q= V x A = 1,1 m/s . 3,14 (0,0194)2 = 11,9122 m3/jam
[Type text]
d. Menghitung flowrate udara kering
V = P udara x Q = 1,2 kg/ m3 . 11,9122 m3/jam = 14,2946
e. Mencari Vh
Vh = [2,83.10-3 + 4,56 x 10-3 .H] T i. Vh 0 menit = (2,83x10-3+4,56x10-3(0)) 59°C = 0,16697 ii. Vh 10 menit = (2,83x10-3+4,56x10-3(0,5714)) 59°C = 0,3207 iii. Vh 20 menit = (2,83x10-3+4,56x10-3(0,6857)) 59°C = 0,35145 iv. Vh 30 menit = (2,83x10-3+4,56x10-3(0,9142)) 59°C = 0,41293 v. Vh 40 menit = (2,83x10-3+4,56x10-3(0,96)) 59°C = 0,42525 vi. Vh 50 menit = (2,83x10-3+4,56x10-3(0,9711)) 59°C = 0,42823 vii. Vh 60 menit = (2,83x10-3+4,56x10-3(0,9711) 59°C = 0,42823 viii. Vh 70 menit = (2,83x10-3+4,56x10-3(0,98)) 59°C = 0,43063 ix. Vh 80 menit = (2,83x10-3+4,56x10-3(0,983)) 59°C = 0,43144 x. Vh 90 menit [Type text]
= (2,83x10-3+4,56x10-3(0,9857) 59°C = 0,43216
f.
Mencari ρg Ρg=
1+ /3 ℎ
i. 0 menit =
1+0
Kg/m3
0,16697
=5,9891 kg/m3 ii. 10 menit 1+0,5714
=
Kg/m3
0,3207
=4,89991 kg/m3 iii. 20 menit 1+0,6857
=
Kg/m3
0,35145
=4,7964 kg/m3 iv. 30 menit 1+0,9142
=
0,41293
Kg/m3
=4,63565 kg/m3 v. 40 menit =
1+0,96
Kg/m3
0,42525
=4,60905 kg/m3 vi. 50 menit 1+0,9711
=
0,42823
Kg/m3
=4,6029 kg/m3 vii. 60 menit 1+0,9711
=
0,42823
Kg/m3
=4,6029 kg/m3 viii. 70 menit =
1+0,98
Kg/m3
0,43063
=4,59791 kg/m3
[Type text]
ix. 80 menit 1+0,983
=
0,43144
Kg/m3
=4,59624 kg/m3 x. 90 menit 1+0,9857
=
0,43216
Kg/m3
=4,5948 kg/m3
g. Mencari harga G
G= V. Pg kg/s m2 i. 0 menit =1,1 m/s x 5,9891 kg/m3 = 6,58801 kg/m2s ii. 10 menit =1,1 m/s x 4,89991 kg/m3 =5,388901 kg/m2s iii. 20 menit =1,1 m/s x 4,7964 kg/m3 =5,27604 kg/m2s iv. 30 menit =1,1 m/s x 4,63565 kg/m3 =5,099215 kg/m2s v. 40 menit =1,1 m/s x 4,60905 kg/m3 =5,069955 kg/m2s vi. 50 menit =1,1 m/s x 4,6029 kg/m3 =5,06319 kg/m2s vii. 60 menit =1,1 m/s x 4,6029 kg/m3 =5,06319 kg/m2s viii. 70 menit =1,1 m/s x 4,59791 kg/m3 =5,057701 kg/m2s
[Type text]
ix. 80 menit =1,1 m/s x 4,59624 kg/m3 =5,055864 kg/m2s x. 90 menit =1,1 m/s x 4,5948 kg/m3 = 5,05428 kg/m2s
h. Mencari h(heat tranfer)
H = 0,0204 G0,8 i. 0 menit =0,0204(6,58801)0,8 = 0,09218 W/ m C ii. 10 menit =0,0204(5,388901)0,8 = 0,0785 W/ m C iii. 20 menit =0,0204(5,27604)0,8 = 0,077175 W/ m C iv. 30 menit =0,0204(5,099215)0,8 = 0,0751 W/ m C v. 40 menit =0,0204(5,069955)0,8 = 0,07475 W/ m C vi. 50 menit =0,0204(5,06319)0,8 = 0,07467 W/ m C vii. 60 menit =0,0204(5,6319)0,8 = 0,07467 W/ m C viii. 70 menit =0,0204(5,057701)0,8 = 0,07461 W/ m C ix. 80 menit =0,0204(5,055864)0,8 [Type text]
=0,07459 W/ m C x. 90 menit =0,0204(5,05428)0,8 =0,07457 W/ m C
i.
Mencari Rc
Rc =
ℎ ( − )3600
i. 10 menit 0,0785 / (59−32)3600
=
2425,9506
=3,145426
KJ
/jam m2
ii. 20 menit 0,077175 /(59−34)3600
=
2421,2008
= 2,868723 KJ/jam m2
iii. 30 menit 0,0751 /(59−44)3600
=
2397,3446
=1,691607 KJ/jam m2
iv. 40 menit 0,07475 / (59−51)3600
=
2380,4174
= 0,904429 KJ/jam m2
v. 50 menit 0,07467 / C (59−52)3600
=
2377,9953
=0,791326 KJ/jam m2
vi. 60 menit 0,07467 / (59−52)3600
=
2377,9953
=0,791326 KJ/jam m2 [Type text]
vii. 70 menit 0,07461/(59−53)3600
=
2375,5731
= 0,678389 KJ/jam m2
viii. 80 menit 0,07459 / C(59−54)3600
=
2373,1509
=0,565739 KJ/jam m2
ix. 90 menit 0,07457 / (59−55)3600
=
2370,7288
=0,452937 KJ/jam m2
j.
Mencari Tc
Tc=
( 1−2)
i. 0 menit =0 ii. 10 menit 0,02702Kg(1,0443−0,6935 )/
=
0,00118 1,4104 /
=5,6953 jam
iii. 20 menit 0,02702Kg( 0,6935−0,4822)/
=
0,00118 1,5154/
=3,1928 jam iv. 30 menit 0,02702Kg( 0,4822−0,296)/
=
0,00118 1,4120 /
=3,0195 jam v.
40 menit 0,02702Kg(0,296−0,1654 )/
=
0,00118 1,3091 /
=2,2844 jam vi. 50 menit [Type text]
0,02702Kg(0,1654−0,0714 )/
=
0,00118 1,2066 /
=1,7838 jam vii. 90 menit 0,02702Kg( 0,0714−0,0044)/
=
0,00118 0,8973 /
=1,7097 jam
k. Mencari nilai t
T=
4
i.
8
0 menit =
4 (0,003367 ) (3,14) (1188 /)
ln
8 ( 0,8689) (3,14) (1,0443)
=1,5209.10-9 jam ii. 15 menit =
4 (0,003367 ) (3,14) (1188 /
ln
8 ( 0,8689) (3,14) (0,6935)
=6,3772.10-11 jam iii. 30 menit =
4 (0,003367 ) (3,14) (1188 /
ln
8 ( 0,8689) (3,14) ( 0,4822)
= 1,4706 . 10-9 jam iv. 45 menit =
4 (0,003367 ) (3,14) (1188 /
ln
8 ( 0,8689) (3,14) ( 0,296)
=0,3598.10-9 jam v. 60 menit =
4 (0,003367 ) (3,14) (1188 /
ln
8 ( 0,8689) (3,14) (0,1654)
=5,6129 . 10-9 jam vi. 75 menit =
4 (0,003367 ) (3,14) (1188 /
ln
8 ( 0,8689) (3,14) (0,0714)
= 8,8653 . 10-9 jam vii. 90 menit =
4 (0,003367 ) (3,14) (1188 /
= 1,9654 . 10-8 jam [Type text]
ln
8 ( 0,8689) (3,14) ( 0,0044)
4.4 Pembahasan
Pada praktikum kali ini adalah membahas tentang salah satu phenomena proses operasi yaitu drying . Drying adalah suatu proses dimana terjadi pindah massa dan pindah panas secara simultan dari bahan ke lingkungannya. Kandungan
air
tersebut
dikurangi
sampai
batas
tertentu
sehingga
mikroorganisme tidak dapat tumbuh lagi didalamnya. Drying bertujuan untuk identifikasi dan memahami pengaruh pengeringan yang berguna mengurangi risiko kerusakan karena kegiatan mikroba, menghemat ruang penyimpanan, untuk mendapatkan produk yang sesuai dengan penggunanya. Prinsip utama pengeringan adalah penurunan kadar air. Dari percobaan yang telah dilakukan dapat dianalisa bahwa dalam pengeringan zat padat yang berarti pemisahan sejumlah kecil zat cair atau air pada bahan padat. Pada percobaan ini zat padat yang akan dikeringkan berupa balok kayu. Pengeringan zat padat atau drying ini dilakukan untuk menguraikan kadar sisa air yang masih terikat pada kayu yang basah/lembab. setelah dilakukan percobaan pengeringan dan digunakan waktu yang konstan yaitu setiap 10 menit , didapatkan hasil bahwa masing-masing bahan memiliki tingkat pengurangan kadar air yang berbeda beda. Semakin lama proses pengeringannya, maka kadar air yang terdapat dibahan semakin sedikit, yang diakibatkan pada waktu proses pengeringan bahan kehilangan kadar air yang cukup banyak Begitu pula dengan kecepatan pengeringan pada masing masing bahan juga memiliki hasil yang berbeda beda. Pengeringan zat padat dilakukan dengan mengalirkan udara yang masuk ke dalam ruang pengering lalu dipanaskan oleh heater, udara panas inilah yang akan dialirkan oleh blower yang bersumber dari listrik dan udara panas tersebut yang mengeringkan bahan padat. Dalam hal inilah pengeringan yang dilakukan termasuk pengeringan adiabatik dimana bahan padat bersentuhan langsung dengan gas panas sebagai media pengering. Dari percobaan ini didapat data yaitu kadar air dengan mengurangi massa kayu yang direbus, sehingga didapat total moisture. Sedangkan laju periode pengering
konstan
kg⁄(jam.m^2 )
[Type text]
didapat
berdasarkan
perhitungan
sebesar
0,452937
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
a.
Semakin banyak kadar air semakin lama pula kecepatan pengeringan serta waktuya.
b.
Laju pengeringan dapat di pengaruhi oleh temperature, ukuran sampel dan jenis sampel.
c.
Apabila
temperature
tinggi
maka
waktu
yang
dibutuhkan
untuk
pengeringan suatu sampel sedikit . d.
Laju periode pengeringan konstan sebesar 0,452937 kg⁄(jam.m^2 )
5.2 Saran
a.
Pada percobaan drying ini, sebaiknya praktikan memperhatikan dengan seksama dan teliti pada saat waktu pengeringan harus konstan.
b.
Perhatikan dengan teliti untuk menghitung luas permukaan setiap bentuk bahannya.
c.
Sebaiknya sebelum praktikum diperhatikan untuk kebersihan alat yang digunakan serta suhu pada pengeringannya.
\
[Type text]
DAFTAR PUSTAKA
Ginanjar.2011.“drying”.(https://tentangteknikkimia.wordpress.com/2011/12/1 7/drying/). Diakses pada tanggal 27 September 2017 pukul 20.00 WIB. McCabe.W.L,Smith,J.C.N Harriot,P.1993.”Unit Operation Of Chemical Engineering”,5th edition,Mcgraw-Hill,Inc.New York. Westryan.2013.“pengeringan”.(http://westryantindaon.blogspot.co.id/2013/07 /pengeringan.html ). Diakses pada tanggal 27 September 2017 pukul 20.30 WIB. http://shailarisma.blog.upi.edu/2015/11/15/laporan-praktikum-drying pengeringan/. Diakses pada tanggal 9 Oktober 2017 pukul 08.00 WIB.
[Type text]
LAMPIRAN GAMBAR
[Type text]
