hampir sebagian besar operasi berkaitan dengan pemberian kalor untuk melepaskan uap refrigeran.
Generator menerima kalor dan membuat uap dan membuat uap refrigeran terpisah dari adsorben menuju ke kondensor, pada kondensor terjadi
pelepasan kalor ke lingkungan sehingga fasa refrigeran berubah dari uap menjadi cair, ketika memasuki evaporator temperaturnya akan berada di bawah
temperatur lingkungan. Pada komponen evaporator inilah terjadi proses pendinginan suatu
produk dimana kalornya diserap oleh refrigeran untuk selanjutnya menuju adsorben.
2.6. Adsorben
Kebanyakan zat pengadsorpsi atau adsorben adalah bahan-bahan yang sangat berpori, dan adsorpsi berlangsung terutama pada dinding-dinding pori atau
pada daerah tertentu di dalam partikel itu. Karena pori-pori adsorben biasanya sangat kecil maka luas permukaan dalamnya menjadi beberapa kali lebih besar
dari permukaan luar. Adsorben yang telah jenuh dapat diregenerasi agar dapat digunakan kembaliuntuk proses adsorpsi. Karbon aktif yang merupakan contoh
dari adsorpsi, yang biasanya dibuat dengan cara membakar tempurung kelapa atau kayu dengan persediaan udara yang terbatas. Tiap partikel adsorben dikelilingi
oleh molekul yang diserap karena terjadi interaksi tarik menarik.
2.6.1 Unjuk Kerja Adsorben
Adsorben dipandang sebagai suatu adsorben yang baik untuk adsorpsi dilihat dari sisi waktu. Lama operasi terbagi menjadi dua, yaitu waktu
Universitas Sumatera Utara
penyerapan hingga komposisi diinginkan dan waktu regenerasi pengeringan adsorben. Makin cepat dua varibel tersebut, berarti makin baik unjuk kerja
adsorben tersebut.
2.6.2 Penggolongan Adsorben
2.6.2.1. Berdasarkan Sifatnya Terhadap Air
Adsorben merupakan bahan yang digunakan untuk menyerap komponen dari suatu campuran yang ingin dipisahkan. Secara umum, hal yang
mempengaruhi kinerja adsorben adalah struktur kristalnya zeolit dan silikat dan sifat dari molekul adsorben tersebut. Zeolit dalam jumlah yang banyak telah
ditemukan baik dalam bentuk sintetis ataupun alami. Berikut adalah klasifikasi umum adsorben.
Tabel 2.1.Penggolongan adsorben berdasarkan kemampuan menyerap air [4]
Jenis Penyusun
Struktur
Hidrofobik Polimer Karbon Aktif Moleculer sieve Karbon Silikat
Hidrofolik Silika Gel Zeeolit : 3AKA, 4ANaA,
5ACaA, 13XNaX Mordenite, Chabazite, dll
Universitas Sumatera Utara
2.6.2.2. Berdasarkan Bahannya
Klasifikasi adsorben berdasarkan bahannya dibagi menjadi dua , yaitu: 1. Adsorben Organik
Adsorben organik adalah adsorben yang berasal dari bahan-bahan yang mengandung pati. Adsorben ini digunakan sejak tahun 1979 untuk
mengeringkan berbagai macam senyawa. Beberapa tumbuhan yang biasa digunakan untuk adsorben diantaranya adalah ganyong, singkong, jagung,
dan gandum. Kelemahan dari adsorben ini adalah sangat bergantung pada kualitas tumbuhan yang akan dijadikan adsorben.
2. Adsorben Anorganik Adsorben ini mulai dipakai pada awal abad ke-20.
Dalam perkembangannya, pemakaian dan jenis dari adsorben ini semakin beragam
dan banyak dipakai orang. Penggunaan adsorben ini dipilih karena berasal dari bahan-bahan non pangan, sehingga tidak terpengaruh oleh ketersediaan
pangan dan kualitasnya cenderung sama. Dalam penelitian ini adsorben yang digunakan adalah karbon aktif.
Karbon aktif adalah material yang berbentuk butiran atau bubuk yang berasal dari material yang mengandung karbon misalnya batubara, kulit kelapa, dan
sebagainya. Dengan pengolahan tertentu yaitu proses aktivasi seperti perlakuan dengan tekanan dan suhu tinggi, dapat diperoleh karbon aktif yang memiliki
permukaan dalam yang luas. Arang merupakan suatu padatan berpori yang mengandung 85-95
karbon, dihasilkan dari bahan-bahan yang mengandung karbon dengan pemanasan pada suhu tinggi. Ketika pemanasan berlangsung, diusahakan agar tidak terjadi
Universitas Sumatera Utara
kebocoran udara didalam ruangan pemanasan sehingga bahan yang mengandung karbon tersebut hanya terkarbonisasi dan tidak teroksidasi.
Gambar 2.3. karbon aktif [4]
Arang selain digunakan sebagai bahan bakar, juga dapat digunakan sebagai adsorben penyerap. Daya serap ditentukan oleh luas permukaan partikel
dan kemampuan ini dapat menjadi lebih tinggi jika terhadap arang tersebut dilakukan aktifasi dengan bahan-bahan kimia ataupun dengan pemanasan pada
temperatur tinggi. Dengan demikian, arang akan mengalami perubahan sifat-sifat fisika dan kimia. Arang yang demikian disebut sebagai arang aktif.
Dalam satu gram karbon aktif, pada umumnya memiliki luas permukaan seluas 500-1500 m
2
, sehingga sangat efektif dalam menangkap partikel-partikel yang sangat halus berukuran 0.01-0.0000001 mm. Karbon aktif
bersifat sangat aktif dan akan menyerap apa saja yang kontak dengan karbon tersebut. Dalam waktu 60 jam biasanya karbon aktif tersebut manjadi jenuh dan
tidak aktif lagi. Oleh karena itu biasanya arang aktif di kemas dalam kemasan yang kedap udara. Sampai tahap tertentu beberapa jenis arang aktif dapat di
reaktivasi kembali, meskipun demikian tidak jarang disarankan untuk sekali pakai. Menurut SII No.0258 -79, arang aktif yang baik mempunyai
persyaratan seperti yang tercantum pada tabel berikut ini :
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.2. Spesifikasi karbon aktif.[6].
Jenis Persyaratan
Bagian yang hilang pada pemanasan 950
o
C. Maksimum 15 Air
Maksimum 10 Abu
Maksimum 2,5 Bagian yang tidak diperarang
Tidak nyata Daya serap terhadap larutan
Minimum 20
Karbon aktif terbagi atas 2 tipe yaitu arang aktif sebagai pemucat dan arang aktif sebagai penyerap uap.
1. Arang aktif sebagai pemucat. Biasanya berbentuk serbuk yang sangat halus dengan diameter pori
mencapai 1000 A yang digunakan dalam fase cair. Umumnya berfungsi
untuk memindahkan zat-zat penganggu yang menyebabkan warna dan bau yang tidak diharapkan dan membebaskan pelarut dari zat – zat penganggu
dan kegunaan yang lainnya pada industri kimia dan industri baru. Arang aktif ini diperoleh dari serbuk – serbuk gergaji, ampas pembuatan kertas
atau dari bahan baku yang mempunyai densitas kecil dan mempunyai struktur yang lemah.
Universitas Sumatera Utara
2. Arang aktif sebagai penyerap uap. Biasanya berbentuk granula atau pellet yang sangat keras dengan diameter
pori berkisar antara 10-200 A . Tipe porinya lebih halus dan digunakan
dalam fase gas yang berfungsi untuk memperoleh kembali pelarut atau katalis pada pemisahan dan pemurnian gas. Umumnya arang ini dapat
diperoleh dari tempurung kelapa, tulang, batu bata atau bahan baku yang mempunyai struktur keras.
Arang aktif yang merupakan adsorben adalah suatu padatan berpori, yang sebagian besar terdiri dari unsur karbon bebas dan masing- masing berikatan
secara kovalen. Dengan demikian, permukaan arang aktif bersifat non polar. Selain komposisi dan polaritas, struktur pori juga merupakan faktor yang penting
diperhatikan. Struktur pori berhubungan dengan luas permukaan, semakin kecil pori-pori arang aktif, mengakibatkan luas permukaan semakin besar. Dengan
demikian kecepatan adsorpsi bertambah. Untuk meningkatkan kecepatan adsorpsi, dianjurkan agar menggunakan arang aktif yang telah dihaluskan. Sifat arang aktif
yang paling penting adalah daya serap.
2.7. Refrigerant