3. HUBUNGAN PENINGKATAN LAJU ALIR CAIRAN DAN GAS
DENGAN UKURAN GELEMBUNG TERHADAP WARNA NIRA
Hubungan peningkatan laju alir cairan dan gas dengan ukuran gelembung nilai rata-rata dan ragam ukuran gelembung terhadap warna
nira, dilakukan pada Q
L
120 ljam dan Q
G
90 ljam serta pada Q
L
590 ljam dan Q
G
750 ljam. Pengaruh dari ukuran gelembung dapat dilihat dari nilai rata-rata dan ragam ukuran gelembung yang dihasilkan. Hubungan
peningkatan laju alir cairan dan gas terhadap warna nira dapat dilihat pada Tabel 10.
Tabel 10. Hubungan peningkatan laju alir cairan dan gas dengan ukuran gelembung terhadap warna nira
Laju alir cairan
ljam Laju alir
gas ljam
Nilai rata- rata ukuran
gelembung Ragam
ukuran gelembung
Warna nira IU
120 90 0,77
0,21 180
590 750 0,61
0,24 325
Berdasarkan Tabel 10, pada laju alir cairan
120 ljam
dan laju alir gas 90 ljam menghasilkan nilai warna nira yang rendah, yaitu 180 IU.
Nilai tersebut menunjukkan nilai yang baik. Sebaliknya, pada laju alir cairan 590 ljam dan laju alir gas 750 ljam menghasilkan nilai warna nira
yang tinggi, yaitu 325 IU. Nilai warna nira yang rendah 180 IU dihasilkan pada saat nilai ragam ukuran gelembung rendah yaitu 0,21,
sedangkan nilai warna nira yang tinggi 325 IU dihasilkan pada saat nilai ragam ukuran gelembung tinggi yaitu 0,24.
Pada laju alir cairan
120
ljam dan laju alir gas 90 ljam yang
menghasilkan nilai warna nira sebesar 180 IU dengan nilai ragam ukuran gelembung yang rendah yaitu 0,21. Energi kinetik cairan rendah, dan
kecepatan gas yang dihasilkan pun rendah. Kecepatan gas yang rendah menyebabkan dispersi gas ke dalam cairan terjadi dalam leher ejektor,
karena geometri leher ejektor yang menyempit membuat tumbukan gas ke dalam cairan atau pembentukan selimut cairan terjadi intensif.
49
Pembentukan selimut cairan yang intensif mengindikasikan pembentukan gelembung terus-menerus sehingga menghasilkan ukuran gelembung yang
seragam nilai ragam ukuran gelembung rendah. Nilai ragam ukuran gelembung yang rendah menunjukkan tingkat
keragaman ukuran gelembung rendah dan mengindikasikan penyebaran ukuran gelembung di dalam cairan seragam. Penyebaran ukuran
gelembung yang seragam akan meningkatkan luas antarmuka spesifik. Dengan meningkatnya luas antarmuka spesifik maka kontak gas, yaitu gas
CO
2
dengan bahan pengotor dalam nira larutan raw sugar pun menjadi lebih besar sehingga penghilangan bahan pengotor menjadi lebih efektif
dan nilai warna nira pun menjadi lebih rendah. Rendahnya nilai warna nira yang dihasilkan setelah melalui proses karbonatasi dengan Reaktor
Venturi Bersirkulasi mengindikasikan proses pemucatan warna larutan raw sugar
baik. Artinya, adsorpsi senyawa penyebab warna dalam larutan raw sugar
seperti pigmen warna, asam-asam organik, senyawa hasil reaksi karamelisasi dan reaksi Maillard semakin baik.
Pada laju alir cairan
590
ljam dan laju alir gas 750 ljam yang
menghasilkan nilai warna nira sebesar 325 IU dengan nilai ragam ukuran gelembung yang lebih tinggi yaitu 0,24. Energi kinetik cairan tinggi, dan
kecepatan gas yang dihasilkan pun tinggi. Energi kinetik cairan yang tinggi menyebabkan kecepatan cairan yang sangat tinggi sehingga
menghasilkan aliran turbulen dalam tangki. Aliran turbulen ini menyebabkan pembentukan gelembung menjadi tidak beraturan.
Kemudian, didukung dengan kecepatan gas yang sangat tinggi menyebabkan penyelimutan gas oleh cairan menjadi sulit. Pembentukan
gelembung yang tidak beraturan pada aliran turbulen menghasilkan ukuran gelembung yang lebih bervariasi nilai ragam ukuran gelembung yang
tinggi. Aliran turbulen menyebabkan peluang gas CO
2
kontak dengan bahan pengotor yang terdapat dalam nira larutan raw sugar pun menjadi
tidak intensif, sehingga penghilangan bahan pengotor menjadi tidak
50
maksimal. Penghilangan bahan pengotor yang tidak maksimal menyebabkan nilai warna nira yang dihasilkan pun menjadi tinggi.
Jika dibandingkan dengan nilai warna hasil karbonatasi pada industri gula rafinasi PT. Jawamanis data tanggal 29 Januari 2007, nilai
warna nira yang diperoleh hasil penelitian rendah, yaitu 180. Perbandingan nilai warna dapat dilihat pada Tabel 11.
Tabel 11. Perbandingan warna nira hasil karbonatasi
Kondisi karbonatasi Hasil
penelitian Industri gula rafinasi
PT. Jawamanis
Warna nira sebelum karbonatasi IU
1652 1895 Warna nira hasil karbonatasi
IU 180 821
Alat RVB
Tangki tanpa pengaduk Scrubber
Dosis CaO 75 gl
75 gl Suhu
o
C 55 55
Laju cairan ljam 120
- Laju gas CO
2
ljam 90 - Tekanan alat atm
1,48 1,48
Berdasarkan Tabel 11, nilai warna nira hasil karbonatasi pada penelitian, yaitu sebesar 180 IU, lebih rendah dibandingkan nilai warna
nira hasil karbonatasi PT. Jawamanis, yaitu sebesar 821 IU. Hal tersebut mengindikasikan bahwa karbonatasi raw sugar menggunakan RVB
sebagai alat karbonatasi dengan kondisi proses seperti tertulis pada Tabel 11, mampu menghasilkan nilai warna nira yang lebih baik.
51
V. KESIMPULAN DAN SARAN