30
4.2.2. Variabel Penelitian
Variabel penelitian meliputi: jenis bahan baku tongkol jagung, serbuk gergaji kayu, dan campuran, suhu akhir 160, 180, 200, 220
o
C, dan waktu 0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35 menit. Hidrolisis dengan variasi suhu akhir dan waktu
dilakukan pada semua variasi jenis bahan baku dengan konsentrasi katalisator tetap 0,18 molL.
4.2.3.Alat Percobaan
Peralatan hidrolisis dapat dilihat pada Gambar 13.
Autoclave Diameter = 14 cm dan tinggi = 12,5 cm
Flash chamber Diameter = 4 cm dan tinggi = 17,5 cm
Pendingin Diameter = 5 cm dan tinggi = 40 cm
Gambar 13. Rangkaian alat hidrolisis
2 8
1 4
5 7
6 3
9
10
Keterangan: 1.
Reaktor Autoclave 2.
Alat ukur tekanan 3.
Kran pengambilan sample 4.
Termokopel 5.
Motor penggerak reaktor 6.
Termostat 7.
Kontaktor 8.
Pendingin 9.
Flash chamber 10. Erlenmeyer
31 100
x C
C gula
yield
B D
=
L mol
m x
m x
C
lig S
lig H
B
180 111
, 1
. .
180 150
. 136
, 1
. .
+ =
Pelaksanaan penelitian
Hidrolisis diawali dengan memasukkan larutan asam sulfat dan lignoselulosa dengan berat tertentu ke dalam reaktor autoclave. Kemudian
reaktor ditutup dengan sempurna dan pemanas serta motor pengaduk dinyalakan. Melalui termostat suhu diset pada angka tertentu. Selama reaksi berlangsung, suhu
akan naik terus non-isotermis sampai mencapai suhu tertentu, lalu dijaga konstan suhu akhir. Suhu pada berbagai waktu dicatat. Ketika suhu mencapai
140
o
C, diambil sampel pertama kira-kira 6 mL dan seterusnya sampel diambil setiap interval 5 menit sampai proses berlangsung 35 menit. Selanjutnya
konsentrasi gula dalam sampel dianalisis dengan metode Fehling.
4.2.4.Analisis hasil
Analisis gula dalam sampel hasil hidrolisis dilakukan dengan metode Fehling. Hasil analisis menunjukkan nilai konsentrasi gula hasil hidrolisis C
D
. Hasil hidrolisis pada pustaka sering dinyatakan sebagai nilai yield gula. Oleh
karena itu nilai konsentrasi gula perlu dikonversi menjadi nilai yield gula, yaitu perbandingan konsentrasi gula hasil hidrolisis C
D
terhadap kadar gula total C
B0
dalam bahan baku, seperti pada persamaan 23. . 23
Sementara itu kadar gula total dalam bahan baku dihitung dengan persamaan 24.
. 24
32
BAB 5 HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil dari penelitian fundamental ini berupa program simulasi perhitungan konsentrasi gula menggunakan model kinetika yang diselesaikan dengan Runge-
Kutta dan simulasi dengan Monte Carlo, serta data eksperimen untuk kemudian akan digunakan mencari parameter-parameter reaksinya. Program perhitungan
menggunakan metode kinetika ini merupakan salah satu cara yang sudah teruji keakuratannya dan didukung oleh teori-teori fundamental yang sudah diuraikan
pada laporan ini. Hasil program ini dijadikan acuan untuk menguji hasil program perhitungan menggunakan metode simulasi dengan Monte Carlo. Adapun hasil
program dapat dilihat pada tampilan berikut ini.
C BATCH HYDROLYSIS C RUNGE-KUTTA METHOD
C AJ + H2O ------ A1 + AJ-1 C AJ + H20 ------ A2 + AJ-2
C AJ + H20 ------ A3 + AJ-3 C .
C . C .
C AJ + H20 ------ AJ-1 + A1 C MAY 20, 2012
DIMENSION CPOL1000,AKRK11000,AKRK21000, A AKRK31000,AKRK41000,CTRANS1000,
A FUNGSI1000,FKON1000 C INITIAL CONCENTRATION OF MONOMER, MOLL
C0=1. C MAXIMUM TEMPERATURE
TMAX=493. C TIME INCREMENT, MIN
DELT=0.1 C TIME OF SIMULATION, MIN
TEND=40. NSIM=INTTENDDELT+0.001
C TIME UNTIL PRINT TPRINT=5.
NEVAL=INTTPRINTDELT+0.001 C NUMBER OF DEGREE OF POLYMERIZATION OF INITIAL MOLECULES
NINIT=80 C INITIAL CONDITION
33
CPOLNINIT=C0 DO 10,I=1,NINIT-1
CPOLI=0. 10 CONTINUE
C SIMULATION STARTS HERE ISIM=0
IEVAL=0 C RUNGE-KUTTA CALCULATION
20 TIME=FLOATISIMDELT DO 30,I=1,NINIT
CTRANSI=CPOLI 30 CONTINUE
CALL DIFEQTMAX,NINIT,TIME,CTRANS,FUNGSI DO 40,I=1,NINIT
AKRK1I=FUNGSIIDELT 40 CONTINUE
TIME=TIME+DELT2. DO 50,I=1,NINIT
CTRANSI=CPOLI+AKRK1I2. 50 CONTINUE
CALL DIFEQTMAX,NINIT,TIME,CTRANS,FUNGSI DO 60 I=1,NINIT
AKRK2I=FUNGSIIDELT 60 CONTINUE
DO 70 I=1,NINIT CTRANSI=CPOLI+AKRK2I2.
70 CONTINUE CALL DIFEQTMAX,NINIT,TIME,CTRANS,FUNGSI
DO 80,I=1,NINIT AKRK3I=FUNGSIIDELT
80 CONTINUE TIME=TIME+DELT2.
DO 90,I=1,NINIT CTRANSI=CPOLI+AKRK3I
90 CONTINUE CALL DIFEQTMAX,NINIT,TIME,CTRANS,FUNGSI
DO 100,I=1,NINIT AKRK4I=FUNGSIIDELT
100 CONTINUE DO 110,I=1,NINIT
CPOLI=CPOLI+AKRK1I+2.AKRK2I+ A 2.AKRK3I+AKRK4I6.
110 CONTINUE ISIM=ISIM+1
IEVAL=IEVAL+1 IFIEVAL .EQ. NEVAL GOTO 120
GOTO 20 120 DO 130,I=1,NINIT
FKONI=CPOLIC0 130 CONTINUE
TOTAL=0. DO 140, I=1,NINIT
TOTAL=TOTAL+CPOLI
Kategori