Kesetimbangan Kandungan Uap Air

9

2.5 Kesetimbangan Kandungan Uap Air

Hubungan antara kelembaban dan kandungan uap air pada temperatur yang sama isoterm dikenal sebagai kesetimbangan isoterm sorpsi uap air Equilibrium Moisture Sorption Isotherm seperti yang dikemukakan oleh Bell dan Labuza. Masing-masing produk mempunyai kesetimbangan kandungan uap air yang unik karena perbedaan interaksi efek koligatif larutan, efek kapiler, dan interaksi permukaan antara air dengan komponen padat pada kandungan uap air yang berbeda. Informasi mengenai mekanisme sorpsi uap air pada suatu bahan dapat diketahui dari bentuk kesetimbangan kandungan uap airnya, karena hal itu sangat tergantung pada interaksi antara molekul air dengan suatu bahan. Isoterm sorpsi fisis ini dapat digolongkan menjadi 6 tipe utama I-VI, berdasarkan klasifikasi IUPAC. Isoterm tipe V dan VI tidak umum untuk dijumpai Sing, dkk., 1985 dalam Prasodjo P, 2010. Tipe I adalah tipe Langmuir, yang ditandai oleh adanya absorpsi yang terbatas yang diasumsikan sebagai terbentuknya suatu lapisan tunggal yang sempurna. Tipe I memiliki absorban dengan mikropori yang luas permukaannya relatif kecil, yang dapat menyimpan banyak uap air pada RH yang rendah Sing, dkk., 1985 dalam Prasodjo P, 2010. Isoterm tipe II, bentuk sigmoidal atau bentuk ‘S’ umumnya berhubungan dengan sorpsi lapisan tunggal-multi lapisan pada bahan dengan permukaan yang tidak berpori atau makropori. Isoterm tipe II dan IV menunjukkan pengikatan tertentu pada kelembaban rendah yang diikuti dengan absorpsi yang rendah pada kelembaban menengah, selanjutnya meningkat lagi pada kelembaban yang lebih tinggi. Adanya histeresis menunjukkan adanya mesopori dan umum terjadi pada isoterm tipe II dan IV Sing, dkk., 1985 dalam Prasodjo P, 2010. Berbeda dengan isoterm tipe IV, isoterm tipe II tidak memiliki penyerapan yang stabil pada aw yang tinggi. Isoterm tipe IV terjadi karena tertutupnya mesopori yang diikuti dengan kondensasi kapiler atau pengisian pori Sing, dkk., 1985 dalam Prasodjo P, 2010. Isoterm tipe III dan V menandakan adanya interaksi adsorban-absorbat yang lemah dan ditandai dengan penyerapan yang rendah pada kelembaban rendah dan terjadi peningkatan yang pesat pada kelembaban yang lebih tinggi. Isoterm tipe VI, isoterm bertingkat dimana terjadi sorpsi tingkat demi tingkat pada permukaan bahan tidak berpori yang seragam Sing, dkk., 1985 dalam Prasodjo P, 2010. 10 Gambar 3. Klasifikasi Isoterm Sorpsi Uap Air dan Berbagai Bentuknya Sing, dkk., 1985 dalam Prasodjo P, 2010. Kesetimbangan dari absorpsi uap air dimulai dari keadaan kering tidak sama persis dengan kesetimbangan yang dihasilkan dari desorpsi uap air dimulai dari keadaan basah. Fenomena dari kandungan uap air yang berbeda dengan aw yang sama ini dikenal sebagai histeresis sorpsi uap air moisture sorption hysteresis. Gambar 4. Skema Histeresis antara Absorpsi dan Desorpsi Uap Air 11

BAB III METODOLOGI

1.1 Lokasi dan Waktu

Penelitian dilakukan pada bulan April – Juni 2011 di laboratorium Pindah Panas dan Massa dan laboratorium Surya, Departemen Teknik Mesin dan Biosistem Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.

1.2 Alat dan Bahan

3.2.1. Alat

 Alat Pengering Climate Chamber Alat pengering berakuisisi Climate Chamber memanfaatkan udara yang dipanaskan oleh elemen listrik berkapasitas 2000 W. Udara panas masuk ke dalam ruang pengering dengan suhu dan kelembaban tertentu yang dapat dikontrol sesuai yang diinginkan. Untuk mengontrol kelembaban digunakan humidifier. Udara panas yang basah dari ruang air heater akan didorong oleh blower ke dalam ruang pengering. Kecepatan udara yang masuk dalam ruang pengering dapat diatur dengan menarik atau mendorong tuas pada bagian flow controller. Apabila suhu dan kelembaban yang dicapai lebih tinggi daripada setpoint, maka dilakukan pembuangan kalor dan pembuangan uap air melalui dehumidifier yang memiliki efek pendinginan dan pengembunan. Untuk mencapai dan menjaga kondisi ruangan agar sesuai dengan setpoint, diimplementasikan dua buah subsistem kontrol yang independen yaitu kontrol suhu dan kelembaban.  Alat-alat Ukur 1. Pengukur Suhu Digunakan termokopel type C-C untuk mengukur suhu larutan LiBr yang dihubungkan pada Chino Recorder Yokogawa tipe 3058 untuk membaca hasil pengukuran suhu selama proses penyerapan berlangsung. 2. Pengukur Massa Menggunakan timbangan digital model AandD seri GF-3000 dengan kapasitas maksimum 3000 gram termasuk baki bahan, dengan ketelitian 0.01 gram.  Cawan Merupakan wadah untuk menampung larutan garam yang akan diuji dengan ukuran tinggi 2.5 cm dan diameter 11 cm  Gelas ukur dan pengaduk yang digunakan sebagai wadah untuk mencampurkan garam LiBr dan H 2 O  Alat tulis dan hitung

3.2.2. Bahan

Bahan yang akan digunakan dalam penelitian ini yaitu :  Garam LiBr  Aquades