Analisis Kadar Air ANALISIS KUALITAS BRIKET

27 Keterangan : TP = Tekanan Pengempaan PP = Proses Pengarangan Gambar 4.1 Pengaruh Konsentrasi Perekat terhadap Kadar Air Briket Pada briket yang dikempa dengan tekanan 85 kgcm 2 dan 105 kgcm 2 menunjukkan peningkatan kadar air seiring dengan peningkatan konsentrasi perekat daun jambu mete. Sebagian besar kandungan dalam daun jambu mete adalah asam anakardat. Asam anakardat memiliki sifat higroskopik atau menyerap air [57]. Karena sifat higroskopik tersebut menyebabkan perekat daun jambu mete menyerap uap air dari udara. Oleh karena itu semakin banyak perekat daun jambu mete yang digunakan semakin banyak kandungan asam anakardat dan tannin yang bersifat higroskopis sehingga menyebabkan semakin tinggi kandungan air. Kandungan air bahan baku untuk setiap run adalah sama tetapi memiliki kadar air yang berbeda setelah dicetak menjadi briket. Perekat daun jambu mete dibuat dengan 100 gram daun jambu mete yang dihaluskan dan dilarutkan dalam 200 ml air. Setelah selesai perekat tersebut dicampurkan ke dalam bahan baku dengan konsentrasi 10, 12,5, 15, dan 20. Selain itu, kandungan air pada daun jambu mete cukup banyak sekitar 63,83. Hal itu juga menyebabkan semakin banyak perekat yang dicampurkan pada bahan baku maka semakin banyak pula kadar air yang terkandung di dalam perekat. 2 4 6 8 10 12 14 10 12,5 15 20 K adar A ir Konsentrasi Perekat TP=85 kgcm2; PP1 TP=105 kgcm2; PP1 TP=85kgcm2;PP2 TP=105kgcm2;PP2 TP = 85 kgcm 2 ; PP1 TP = 105 kgcm 2 ; PP1 TP = 85 kgcm 2 ; PP2 TP = 105 kgcm 2 ; PP2 28 Briket yang telah dicetak dikeringkan di dalam oven pada suhu 105 o C selama 1 jam. Hal ini berarti pada waktu pengeringan yang sama, briket yang memiliki kadar air lebih banyak membutuhkan waktu yang lebih lama untuk mencapai berat konstan. Hal ini sesuai dengan kurva pengeringan secara teoritis yang ditunjukkan pada Gambar 4.2. Gambar 4.2 menerangkan bahwa bahan dengan kadar air yang lebih banyak akan membutuhkan waktu lebih lama untuk mencapai berat konstan. Gambar 4.2 Kurva Pengeringan [58] 4.1.1.2 Analisis Pengaruh Tekanan Pengempaan terhadap Kadar Air Selain pengaruh konsentrasi perekat, tekanan pengempaan juga mempengaruhi kadar air briket. Pengaruh tekanan pengempaan terhadap kadar air dapat dilihat pada Gambar 4.3. Dari Gambar 4.3 terlihat bahwa kadar air pada briket dengan perlakuan konsentrasi perekat yang sama dan proses pengarangan yang sama pula mengalami kenaikan seiring dengan penambahan tekanan pengempaan namun pada konsentrasi perekat 10 untuk proses pengarangan 1 dan 2 kadar air briket mengalami penurunan seiring dengan peningkatan tekanan. Tekanan pengempaan 105 kgcm 2 membuat briket lebih padat dan kompak daripada briket yang dikempa dengan tekanan pengempaan 85 kgcm. Pada proses pengeringan, panas dari oven berkontak lebih maksimal pada briket yang dikempa dengan tekanan 85 kgcm 2 karena briket tersebut lebih longgar mengakibatkan panas dapat masuk ke sela-sela briket sehingga luas bidang permukaan yang Waktu jam K ad ar a ir 29 terkena panas lebih banyak daripada briket yang dikempa dengan tekanan 105 kgcm 2 . Keterangan : KP = Konsentrasi Perekat PP = Proses Pengarangan Gambar 4.3 Pengaruh Tekanan Pengempaan terhadap Kadar Air Briket Penjelasan di atas sesuai dengan rumus : [58] Dari persamaan di atas diketahui bahwa luas permukaan A berbanding terbalik dengan waktu pengeringan t. Semakin luas bidang permukaan maka semakin luas bidang kontak pada proses pengeringan sehingga semakin singkat waktu yang diperlukan untuk mengeringkan suatu bahan. Pengeringan briket dilakukan selama 1 jam di dalam oven dengan suhu 105 o C. Hal ini berarti pada waktu pengeringan yang sama, briket yang memiliki luas bidang permukaan lebih besar mengandung kadar air yang lebih sedikit daripada briket yang memiliki luas bidang permukaan lebih kecil. Pada proses pengeringan kandungan air bebas pada bahan akan naik ke permukaan bahan kemudian akan berkontak dengan panas dari oven yang 2 4 6 8 10 12 14 85 K ad ar Air Tekanan kgcm 2 KP=10; PP1 KP=12,5;PP1 KP=15;PP1 KP=20;PP1 KP=10;PP2 KP=12,5;PP2 KP=15;PP2 KP=20;PP2 105 30 menyebabkan air tersebut kemudian menguap [59]. Pada briket yang lebih kompak, air bebas pada briket akan lebih susah untuk naik ke permukaan briket sehingga menyebabkan proses pengeringan belum maksimal. Briket dengan konsentrasi 10 baik pada proses pengarangan 1 maupun proses pengarangan 2 mengalami penurunan kadar air pada penambahan tekanan dari 85 kgcm 2 ke 105 kgcm 2 . Hal ini dapat dikarenakan pada konsentrasi perekat 10 tidak terlalu merekatkan partikel briket satu sama lain sehingga tekanan tidak terlalu berpengaruh. 4.1.1.3 Analisis Pengaruh Proses Pengarangan terhadap Kadar Air Berikut ini akan dibahas pengaruh proses pengarangan terhadap kadar air briket yang terlihat pada Tabel 4.1. Tabel 4.1 Data Kadar Air Briket berbagai Perlakuan No. Konsentrasi Perekat Tekanan Pengempaan kgcm 2 Proses Pengarangan Kadar Air 1 10 85 PP1 9,5000 2 PP2 10,5000 3 105 PP1 8,0000 4 PP2 9,0000 5 12,5 85 PP1 8,0000 6 PP2 10,0000 7 105 PP1 10,5000 8 PP2 11,0000 9 15 85 PP1 6,0000 10 PP2 7,5000 11 105 PP1 12,0000 12 PP2 12,5000 13 20 85 PP1 9,0000 14 PP2 10,0000 15 105 PP1 12,5000 16 PP2 13,0000 Keterangan : PP = Proses Pengarangan KP = Konsentrasi Perekat Dari Tabel 4.1 terlihat bahwa kadar air pada briket dengan konsentrasi perekat dan tekanan pengempaan yang sama rata-rata mengalami kenaikan ketika 31 diarangkan dengan proses pengarangan 2. Meskipun demikian, terdapat titik dimana kadar air briket tetap atau konstan. Proses pengarangan 2 adalah proses pengarangan dimana kedua bahan baku diletakkan dalam satu cawan yang sama kemudian dirangkan. Sedangkan proses pengarangan 1 adalah proses pengarangan dimana kedua bahan diletakkan dalam cawan yang berbeda dan diarangkan. Proses pengarangan 2 meningkatkan kadar air briket jika dibandingkan dengan briket yang diproses dengan metode pengarangan 1. Pada proses pengarangan terjadi reaksi berikut ini : C 21 H 32 O 14 C 7 H 4 O + 9CO + 5CH 4 + 4H 2 O [37] Pada proses pengarangan 2, salah satu bahan baku mungkin memicu bahan baku lain agar terkarbonisasi lebih cepat sehingga menyebabkan produkdari proses pengarangan terbentuk lebih banyak. Pada reaksi di atas, diketahui bahwa hasil dari proses karbonisasi antara lain karbon monoksida CO, metana CH 4 dan air H 2 O. Hal tersebut menyebabkan air lebih banyak dihasilkan pada proses pengarangan 2 daripada proses pengarangan 1. Akibatnya briket yang dibuat dengan proses pengarangan 2 mengakibatkan briket lebih banyak mengandung air. Dari Gambar 4.1 dan 4.3 serta Tabel 4.1 terlihat bahwa kadar air briket cukup tinggi. Kadar air paling rendah adalah 6 dan yang paling tinggi adalah 13. Menurut Lubis 2011, standar kadar air untuk briket di Indonesia adalah 7,57 [43]. Dari grafik di atas diketahui bahwa briket yang dihasilkan memiliki kadar air yang jauh dari standar. Ditinjau dari kadar air, briket yang memenuhi syarat hanyalah briket dengan perlakuan TP=85 kgcm 2 , KP=15, PP1 dan briket dengan perlakuan TP=85 kgcm 2 , KP=15, PP2. Kadar air merupakan faktor penting yang berpengaruh terhadap nilai kalor briket. Semakin rendah kadar air sebuah briket semakin tinggi nilai kalor briket tersebut [6]. Kadar air yang rendah menandakan briket cukup kering yang berpengaruh terhadap lama penyalaan dan pembakaran briket. Oleh karena itu, briket yang dihasilkan sebaiknya memiliki kadar air yang rendah. 32

4.1.2 Analisis Kadar Senyawa Volatil

Pada bagian ini, akan dibahas pengaruh konsentrasi perekat, tekanan pengempaan, dan proses pengarangan terhadap kadar senyawa volatil briket. 4.1.2.1 Analisis Pengaruh Konsentrasi Perekat terhadap Kadar Senyawa Volatil Pengaruh konsentrasi perekat terhadap kadar senyawa volatil dapat dilihat pada Gambar 4.4. Dari Gambar 4.4 terlihat bahwa kadar senyawa volatil briket pada masing-masing perlakuan mengalami kenaikan dan penurunan seiring dengan penambahan konsentrasi perekat. Kadar senyawa volatil briket tertinggi adalah 61,413 yaitu pada briket dengan perlakuan PP1, TP=85 kgcm 2 dan konsentrasi perekat 12,5. Sedangkan kadar senyawa volatil briket terendah adalah 50,575 yaitu pada briket dengan perlakuan PP2, TP=105 kgcm 2 dan kosentrasi 20. Keterangan : TP = Tekanan Pengempaan PP = Proses Pengarangan Gambar 4.4 Hubungan Konsentrasi Perekat terhadap Kadar Senyawa Volatil Briket Semua briket dengan tekanan pengempaan 85 kgcm 2 dan 105 kgcm 2 mengalami peningkatan kadar senyawa volatil pada konsentrasi perekat 10 ke 12,5. Daun jambu mete mengandung flavonoid terutama glikosida kuersetin dan 10 20 30 40 50 60 70 10 12,5 15 20 K adar Senyaw a V ol at il Konsentrasi Perekat TP=85 kgcm2; PP1 TP=105 kgcm2; PP1 TP=85kgcm2;PP2 TP=105kgcm2;PP2 TP = 85 kgcm 2 ; PP1 TP = 105 kgcm 2 ; PP1 TP = 85 kgcm 2 ; PP2 TP = 105 kgcm 2 ; PP2 33 kemferol, dan asam hidroksibenzoat. Menurut Departemen Kesehatan Republik Indonesia 2008 dalam Putri 2012 bahwa senyawa identitas pada daun jambu mete adalah asam anakardat. Selain mengandung asam anakardat, daun jambu mete juga mengandung beberapa senyawa alkohol [57]. Senyawa alkohol, asam anakardat dan flavonoid adalah senyawa yang mudah menguap. Hal inilah yang menyebabkan kandungan senyawa volatil meningkat pada penambahan konsentrasi perekat. Namun pada briket dengan konsentrasi 15, kadar senyawa volatil mengalami penurunan. Pada konsentrasi perekat 15, perekat tersebut mampu merekatkan partikel briket sedikit lebih baik sehingga kandungan-kandungan senyawa volatil pada briket ikut tertahan dan daya menguapnya lebih kecil daripada sebelumnya. Pada briket dengan konsentrasi perekat 20, kadar senyawa volatil kembali mengalami kenaikan. Senyawa alkohol dalam konsentrasi perekat daun jambu mete yang lebih besar semakin besar menyumbang kadar senyawa volatil yang menyebabkan kadar senyawa volatil meningkat daripada briket dengan konsentrasi perekat 15. 4.1.2.2 Analisis Pengaruh Tekanan Pengempaan terhadap Kadar Senyawa volatil Selain pengaruh konsentrasi perekat, tekanan pengempaan juga mempengaruhi kadar senyawa volatil briket. Pengaruh tekanan pengempaan terhadap kadar senyawa volatil dapat dilihat pada Gambar 4.5. Dari Gambar 4.5 terlihat bahwa kadar senyawa volatil briket pada setiap perlakuan mengalami penurunan seiring dengan penambahan tekanan pengempaan. Briket yang dikempa dengan tekanan pengempaan 105 kgcm 2 memiliki kadar senyawa volatil yang lebih rendah daripada briket yang dikempa dengan tekanan pengempaan 85 kgcm 2 . Senyawa volatil dimaksudkan untuk senyawa yang menguap selama proses karbonisasi sehingga senyawa volatil dihitung berdasarkan banyaknya zat yang menguap. Oleh karena itu, semakin banyak zat yang menguap maka semakin besar pula kadar senyawa volatilnya.