LAPORAN PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA I (1)
LAPORAN PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA I
DRYING
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
LEMBAR PENGESAHAN
LAPORAN TUGAS PRAKTIKUM
OPERASI TEKNIK KIMIA 1
“ DRYING ”
GRUP K :
1.
NURUL MARDHIYAH
(1531010105)
Telah diperiksa dan disetujui oleh :
Kepala Laboratorium
Operasi Teknik Kimia I
Dosen Pembimbing
Ir. C. Pujiastuti, MT
Ir. Kindriari Nurma W, MT
NIP. 19630305 198803 2 001
NIP. 19600228 198803 2 001
Praktikum Operasi Teknik Kimia 1
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
1
LAPORAN PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA I
DRYING
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kepada Tuhan yang Maha Esa, atas berkat dan
rahmat-Nya, sehingga kami dapat menyelesaikan Laporan Resmi Operasi Teknik
Kimia 1 ini dengan judul “ Drying”.
Laporan resmi ini merupakan salah satu tugas mata kuliah Operasi Teknik
Kimia I yang diberikan pada semester IV. Laporan ini disusun berdasarkan percobaan
yang telah kami lakukan, dengan melakukan pengamatan hingga perhitungan dan
dilengkapi dengan teori dan literatur serta petunjuk dari asisten pembimbing yang
dilaksanakan pada tanggal 28 Februari 2017 di Laboratorium Operasi Teknik Kimia.
Laporan hasil praktikum ini tidak dapat tersusun sedemikian rupa, tanpa
bantuan baik dari sarana, prasarana, kritik dan saran. Oleh karena itu, tidak lupa kami
ucapkan terima kasih kepada :
1. Ibu Ir. C. Pujiastuti, MT selaku Kepala Laboratorium Operasi Teknik Kimia.
2. Ibu Ir. Kindriari Nurma W, MT selaku Dosen Pembimbing.
3. Seluruh asisten dosen yang membantu dalam pelaksanaan praktikum.
4. Rekan-rekan mahasiswa yang membantu dalam memberikan masukanmasukan dalam praktikum.
Kami sangat menyadari bahwa dalam penyusunan laporan ini masih banyak
kekurangan. Maka kami selalu mengharapkan kritik dan saran, seluruh asisten dosen
yang turut membantu dalam praktikum yang kami lakukan. Tentunya kami sangat
berharap laporan yang telah kami susun ini dapat bermanfaat bagi mahasiswa
Fakultas Teknik khususnya Jurusan Teknik Kimia.
Surabaya,2 Maret 2017
Penyusun
Praktikum Operasi Teknik Kimia 1
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
2
LAPORAN PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA I
DRYING
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
DAFTAR ISI
HALAMAN SAMPUL .......................................................................................... i
LEMBAR PENGESAHAN .................................................................................. 1
KATA PENGANTAR ........................................................................................... 2
DAFTAR ISI .......................................................................................................... 3
INTISARI .............................................................................................................. 5
BAB I PENDAHULUAN
I.1. Latar Belakang ........................................................................................... 6
I.2. Tujuan ......................................................................................................... 7
I.3. Manfaat ....................................................................................................... 7
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
II.1. Secara Umum .............................................................................................. 8
II.2. Sifat Bahan .................................................................................................. 11
II.3. Hipotesa....................................................................................................... 11
II.4. Diagram Alir ............................................................................................... 12
BAB III PELAKSANAAN PRAKTIKUM
III.1. Bahan yang digunakan ................................................................................ 13
III.2. Alat yang digunakan ................................................................................... 13
III.3. Gambar Alat ................................................................................................ 13
III.4. Rangkaian Alat ............................................................................................ 14
III.5. Prosedur Percobaan ..................................................................................... 14
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
IV.1. Pengamatan ................................................................................................. 15
IV.2. Perhitungan ................................................................................................. 15
IV.3. Grafik .......................................................................................................... 16
IV.4. Pembahasan ................................................................................................. 17
Praktikum Operasi Teknik Kimia 1
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
3
LAPORAN PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA I
DRYING
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
V.1. Kesimpulan ................................................................................................. 19
V.2. Saran ............................................................................................................ 19
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................ 20
APPENDIX ............................................................................................................ 21
Praktikum Operasi Teknik Kimia 1
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
4
LAPORAN PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA I
DRYING
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
INTISARI
Proses pengeringan merupakan suatu proses pengurangan kadar air dalam
bahan dengan cara pemanasan. Pada percobaan drying ini bertujuan untuk membuat
grafik kecepatan pengeringan dengan kadar air bahan, mencari harga koefisien
perpindahan massa H2O pada kecepatan pengeringan konstan dan membuat grafikgrafik tambahan seperti kadar air dengan waktu dan kecepatan pengeringan dengan
waktu.
Percobaan drying ini dilakukan menggunakan bahan berupa singkong yang
dibentuk balok, tabung, dan prisma segitiga dengan cara memanaskan kedalam oven
dengan interval waktu selama 10 menit dan dilakukan penimbangan setelah proses
oven (pengeringan) untuk mengetahui banyaknya kadar air yang hilang. Setelah itu
dimasukkan kembali sampai didapatkan berat bahan yang konstan.
Dari hasil percobaan pengeringan singkong didapatkan nilai kadar air pada
singkong dengan bentuk jajar genjang, segitiga dan balok masing-masing adalah
34,42%, 33,49%, 30,69% yang selalu naik setiap bertambahnya waktu dan nilai
kecepatan pengeringan yang selalu turun setiap bertambahnya waktu. Serta luas
permukaan singkong yang berpengaruh pula pada kecepatan pengeringan. Semakin
besar luas permukaan bahan, semakin cepat proses pengeringan. Kecepatan
pengeringan paling besar terjadi pada singkong dengan bentuk prisma pada waktu
pengeringan 120 menit yaitu 0,00113 gram/menit.cm2 dan luas permukaannya 63,09
cm2.
Praktikum Operasi Teknik Kimia 1
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
5
LAPORAN PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA I
DRYING
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
BAB I
PENDAHULUAN
I.1
Latar Belakang
Drying merupakan suatu proses pemisahan sejumlah kecil air atau zat lainnya
dari bahan padatan, sehingga mengurangi kandungan air yang masih terikat pada zat
padat tersebut. Pengeringan ini merupakan salah satu proses yang tidak merusak zat
atau senyawa yang dikeringkan. Dasar dari proses pengeringan adalah terjadinya
penguapan air ke udara karena perbedaan suhu oleh kandungan uap air udara dan
bahan yang dikeringkan. Laju perpindahan kandungan air dari bahan akan
mengakibatkan berkurangnya kadar air dalam bahan tersebut. Sebagai contoh
pengeringan pada kayu, kapas, kertas dan lain-lain. Alat pengering dapat
dikelompokkan berdasarkan jenis bahan yang dikeringkan. Seperti pengering bahan
padat dan pasta ada pengeing konveyor, pengering rotary, pengering beku, pengering
flash dan pengering fluidizied bed. Sedangkan pengering bahan cair seperti spray
dryer dan drum dryer. Banyaknya jenis alat pengering memerlukan pengetahuan yang
cukup untuk menentukan alat pengering dan prosedurnya sesuai jenis bahan yang
akan dikeringkan.
Pada percobaan ini, prosedur yang dilakukan adalah menyiapkan waluh yang
akan dilakukan pengeringan, kemudian bahan dipotong sesuai ukuran dan diukur
panjang lebarnya. Sebelum dilakukan pengeringan, ditimbang dahulu waluh disebut
dengan berat awal, kemudian dioven sampai waktu yang ditentukan dan lakukan
penimbangan setelah dioven. Pengovenan dilakukan hingga berat konstan.
Percobaan drying ini bertujuan untuk membuat grafik kecepatan pengeringan
versus kadar air dalam padatan, untuk mencari harga koefisien perpindahan massa air
dari padatan ke udara pada periode kecepatan pengeringan tetap, untuk membuat
grafik kadar air dalam padatan versus waktu dan kecepatan pengeringan versus
waktu.
Praktikum Operasi Teknik Kimia 1
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
6
LAPORAN PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA I
DRYING
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
I.2 Tujuan Percobaan
1.
Untuk membuat grafik kecepatan pengeringan versus kadar air dalam padatan.
2.
Untuk mencari harga koefisien perpindahan massa air dari padatan ke udara
pada periode kecepatan pengeringan tetap.
3.
Untuk membuat grafik kadar air dalam padatan versus waktu dan kecepatan
pengeringan versus waktu.
I.3 Manfaat Percobaan
1.
Agar praktikan dapat mengetahui faktor yang mempengaruhi pengeringan.
2.
Agar praktikan dapat mengetahui jenis-jenis pengeringan.
3. Agar praktikan dapat mengetahui proses perpindahan panas dan pemisahan
molekul-molekul ikatan air pada bahan.
Praktikum Operasi Teknik Kimia 1
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
7
LAPORAN PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA I
DRYING
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
II.1
Secara Umum
Pengeringan ialah suatu cara atau proses untuk mengeluarkan atau
menghilangkan sebagian air dari suatu bahan , dengan cara menguapkan sebagian
besar air yang dikandungnya dengan menggunakan enersi panas. Biasanya
kandungan air bahan dikurangi sampai batas dimana mikroba tidak dapat tumbuh lagi
di dalamnya. Pengeringan dapat pula diartikan sebagai suatu penerapan panas dalam
kondisi terkendali , untuk mengeluarkan sebagian besar air dalam bahan pangan
melalui evaporasi (pada pengeringan umum) dan sublimasi (pada pengeringan beku).
Pengeringan baik parsial maupun penuh tidak membunuh semua mikroba
yang ada dalam bahan pangan yang dikeringkan. Pengeringan ternyata dapat
mengawetkan mikroba, seperti halnya mengawetkan bahan pangan. Selain itu, produk
pangan kering umumnya tidak steril. Oleh karena itu, meskipun bakteri tidak dapat
tumbuh pada makanan kering, tetapi jika makanan tersebut dibasahkan kembali,
maka pertumbuhan mikroba akan kembali terjadi, kecuali jika makanan tersebut
segera dikonsumsi atau segera disimpan pada suhu rendah.Ada 2 istilah yang dipakai
untuk pengeringan yaitu :
1.
Drying : suatu proses kehilangan air yang disebabkan oleh daya atau
kekuatan alam, misalnya matahari (dijemur) dan angin (diangin2.
anginkan).
Dehydration (dehidrasi) : suatu proses pengeringan dengan panas
buatan, dengan menggunakan peralatan/alat-alat pengering.
Tujuan pengeringan bahan pangan yaitu :
1.
Mengurangi risiko kerusakan karena kegiatan mikroba. Mikroba
memerlukan air untuk pertumbuhannya. Bila kadar air bahan berkurang,
maka
aktivitas mikroba dihambat atau dimatikan.
2.
Menghemat ruang penyimpanan atau pengangkutan. Umumnya bahan
pangan mengandung air dalam jumlah yang tinggi, maka hilangnya air akan sangat
mengurangi berat dan volume bahan tersebut.
3.
Untuk mendapatkan produk yang lebih sesuai dengn penggunaannya.
Misalnya kopi instant.
Praktikum Operasi Teknik Kimia 1
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
8
LAPORAN PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA I
DRYING
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
4.
Untuk mempertahankan nutrien yang berguna yang terkandung dalam
bahan pangan,misalnya mineral, vitamin, dsb.
Faktor-faktor yang mempengaruhi pengeringan :
1.
Luas permukaan bahan
Semakin luas permukaan bahan, maka semakin cepat bahan menjadi
kering.
2.
Suhu pengeringan
Semakin besar perbedaan suhu antara medium pemanas dengan bahan
pangan, maka semakin cepat pula penghilangan air dari bahan.
3.
Aliran udara
Semakin
tinggi
kecepatan
aliran
udara,
maka
semakin
banyak
penghilangan uap air dari permukaan bahan.
4.
Tekanan uap di udara
Semakin kecil tekanan udara akan semakin besar kemampuan udara untuk
mengangkut air selama pengeringan .
(Risma,2015)
Secara umum proses pengeringan bahan merupakan proses yang amat rumit,
karena melibatkan berbagai fenomena. Sampai sekarang ini, penjelasan secara
terperinci bagaimana pengeringan dapat terjadi masih belum diketahui,terutama untuk
menjelaskan proses pengeringan hasil pertanian yang melibat beberapa proses lain
seperti proses peragian, pengoksidaan dan sebagainya. Pengeringan melibatkan
proses pelepasan air dari sel-sel bahan yang dikeringkan, sehingga pengeringan
tersebut bukan saja melibatkan fenomena fisika tetapi juga melibatkan fenomena
biologi dan kimia atau ketiga-tiganya. Walaupun demikian secara umum kita
menerima hakikat bahwa apabila berlaku proses pengeringan maka akan berlaku:
a.
Air akan menguap dari permukaan bahan
b.
Air akan berpindah dari bagian dalam ke permukaan luar bahan.
Fenomena inilah yang akan kita perhatikan dalam mengkaji proses
pengeringan sesuatu bahan dan faktor-faktor luar yang mempengaruhi proses
pengeringan.
Karakteristik proses pengeringan suatu bahan bergantung pada waktu yang
diperlukan, sehingga kurva kandungan air bahan terhadap waktu yang diperlukan
untuk mengeluarkan air dari bahan, yang dinamakan kurva pengeringan. Pada proses
Praktikum Operasi Teknik Kimia 1
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
9
LAPORAN PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA I
DRYING
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
pengeringan berlaku dua proses, yaitu pada permulaan proses air dipermukaan bahan
akan diuapkan, seperti yang digambarkan pada kurva pengeringan yang
berkemiringan rendah, kemudian barulah berlaku proses pemindahan air dari
bahagian dalam bahan ke permukaaannya. Semakin lama semakin sedikit air yang
diuapkan. Proses ini berlangsung sampai air yang terikat saja yang tinggal di dalam
bahan tersebut.
Proses penguapan air dari permukaan bahan ke udara memerlukan panas,
yaitu panas penguapan yang menukarkan sejumlah air menjadi uap pada suhu dan
tekanan tertentu. Udara yang mengandung uap air harus dialirkan keluar untuk
dipindahkan ke tempat lain. Dalam keadaan setimbang hanya dua proses yang
terlihat, panas diperlukan oleh air untuk menjadi uap dan akibatnya udara disejukkan
ketika proses penguapan berlangsung.
(Skysang,2012)
Proses drying secara umum dapat diartikan sebagai proses menghilangkan
sejumlah air (dalam jumlah sedikit) yang terkandung dalam suatu material.
Sedangkan evaporasi dapat diartikan sebagai proses menghilangkan sejumlah air
(dalam jumlah cukup banyak) yang terkandung dalam suatu material. Dalam proses
evaporasi, air dihilangkan dari material dalam wujud uap pada saat material tersebut
mencapai titik didihnya. Sedangkan dalam proses drying, air biasanya dihilangkan
dalam wujud uap dengan bantuan gas panas.
Udara yang memasuki pengering jarang sekali berada dalam keadaan benarbenar kering, tetapi selalu mengandung kebasahan dan mempunyai kelembaban
relatif tertentu. Untuk udara yang mempunyai kelembaban tertentu, kandungan
kebasahan di dalam zat padat yang keluar dari pengering tidak bisa kurang dari
kebasahan keseimbangan yang berkaitan dengan kelembaban udara masuk. Bagian
air yang terdapat di dalam zat padat yang basah tidak dapat dikeluarkan dengan udara
masuk, karena udara masuk itu mengandung kelembaban pula, yang disebut
kebasahan keseimbangan (equilibrium moisture). Jadi meskipun telah mengalami
proses drying, bahan tersebut tidak dapat sepenuhnya bebas dari kandungan air. Air
yang dapat dihilangkan hanya sampai pada batasan equilibrium moisture contentnya.
Metode dan proses drying dapat diklasifikasikan menjadi
beberapa cara,
yakni proses batch dan proses kontinu. Proses drying diklasifikasikan sebagai proses
batch, apabila material dimasukkan ke dalam alat drying dan diproses pada waktu
Praktikum Operasi Teknik Kimia 1
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
10
LAPORAN PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA I
DRYING
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
tertentu. Sedangkan dalam proses kontinu, material dimasukkan secara terus-menerus
ke dalam alat drying dan material yang sudah dikeringkan dipindahkan secara terusmenerus juga.Proses drying juga dapat dikategorikan menurut kondisi fisik saat
menambah panas dan menghilangkan uap air, yakni:
1.
Pada kategori pertama, panas ditambahkan dengan cara kontak
langsung dengan udara yang dipanaskan pada tekanan atmosfer, dan uap air yang
terbentuk dihilangkan dengan udara.
2.
Pada vacuum drying, evaporasi air bekerja dengan baik pada tekanan
rendah, dan panas ditambahkan secara tidak langsung dengan cara kontak dengan
dinding baja atau dengan radiasi
3.
Pada freeze drying, air mengalami proses penyubliman dari material
yang beku.
(Anonim,2012)
II.2
Sifat Bahan
1. Labu Kuning (waluh)
Sifat Fisik :
a. Berwarna orange
b. Berukuran relatif besar
c. Berbentuk bulat
d. Berkulit keras
Sifat Kimia :
a. Dalam 100 gram waluh mengandung 26 kcal
b. Mengandung vitamin A, D, B12, Kalsium, Kalium dan Natrium
c. Tidak mengandung kolestrol
(Anonim,2016)
II.3
Hipotesa
Pada percobaan drying, semakin tinggi suhu maka semakin cepat waktu
pengeringan. Semakin banyak kadar air dalam bahan maka waktu pengeringan lebih
lama. Semakin besar luas penampang bahan akan cepat kering. Semakin tinggi
kelembaban udara maka waktu yang dibutuhkan untuk proses penyaringan akan
semakin lama.
Praktikum Operasi Teknik Kimia 1
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
11
LAPORAN PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA I
DRYING
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
II.4. Diagram Alir
Bahan dikupas
Bahan dipotong dengan tiga bentuk
berbeda(kubus, prisma, bola)
Diukur luas permukaan bahan
Bahan ditimbang
Bahan dimasukkan kedalam oven
Ambil bahan dari oven (interval 12
menit)
Pengovenan dilakukan hingga
mendapatkan berat konstan
Praktikum Operasi Teknik Kimia 1
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
12
LAPORAN PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA I
DRYING
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
BAB III
PELAKSANAAN PRAKTIKUM
III.1. Bahan yang digunakan
1. Waluh
III.2. Alat yang digunakan
1. Oven
2. Penggaris
3. Neraca analitik
4. Pisau
5. Stopwatch
6. Desikator
7. Loyang
III.3. Gambar Alat
Oven
Loyang
Stopwatch
Desikator
Penggaris
Pisau
Praktikum Operasi Teknik Kimia 1
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
Neraca Analitik
13
LAPORAN PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA I
DRYING
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
III.4. Rangkaian Alat
a. tombol point
b. tempat loyang dan waluh
III.5. Prosedur Percobaan
1. Waluh yang akan dikeringkan dikupas.
2. Dipotong dengan tiga bentuk berbeda (kubus, jajar genjang, segitiga).
3. Diukur luas permukaan bahan.
4. Bahan ditimbang.
5. Dimasukkan ke dalam oven dengan suhu yang telah ditentukan.
6. Ambil bahan dari oven pada interval waktu 10 menit, masukkan desikator
sampai dingin dan timbang.
7. Ulangi langkah 5 dan 6 sampai memperoleh berat yang konstan.
Praktikum Operasi Teknik Kimia 1
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
14
LAPORAN PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA I
DRYING
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
IV.1. Pengamatan
Tabel 1. Pengamatan Berat Waluh dalam Interval 12 Menit untuk Setiap Bentuk.
Bahan
Bentuk
Balok
Waluh
Jajar
Genjang
Segitiga
Lanjutan
84
menit
14.96
17.76
16.15
96
menit
14.16
16.77
15.13
Berat
Awal
( gram )
12
24
36
48
60
72
21.52
20.79
19.52
18.52
17.87
16,92
16.08
25.81
24.01
23.23
22.04
21.3
20.08
19.09
23.69
22.76
21.23
20.12
19.46
18.37
17.37
108
menit
13.28
15.74
14.1
120
menit
12.41
14.69
13.19
Berat (gram) dalam menit
132
menit
12.4
14.67
13.1
IV.2. Perhitungan
Tabel 2. Perhitungan Kadar Air yang Hilang (%)
Bentuk
Bahan
Balok
Jajar
Genjang
Segitiga
Lanjutan
84
Menit
20,6 %
21%
23.3%
12
menit
67.6%
Kadar air yang hilang (%)
24
36
48
60
menit
menit
Menit
menit
57.5%
49.3%
44.1%
36.4%
72
menit
29.6%
63.6%
58.35%
50.2%
45.1%
36.9%
30.13%
73.7%
62 %
53.6%
48.5%
40.2%
32.59%
96
menit
14.2%
14.3%
15.6%
108
menit
7.09%
7.29%
7.63%
Praktikum Operasi Teknik Kimia 1
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
120
menit
0.08%
0.13%
0.68%
132
menit
0
0
0
15
LAPORAN PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA I
DRYING
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
Tabel 3. Perhitungan Kecepatan Pengeringan (gram/menit.cm2)
Bentuk
Bahan
12
menit
0,00135
Balok
Jajar
0,003
Genjang
Segitiga 0,001155
Kecepatan Pengeringan (gram/menit.cm2)
24
36
48
60
menit
menit
menit
menit
0,0037
0,0055
0,0067
0,0085
72
Menit
0,0101
0,0043
0,0063
0,0076
0,0097
0,0114
0,003
0,0044
0,0052
0,0066
0,007
Lanjutan
84
96
108
120
132
Menit
menit
Menit
Menit
Menit
0,0121 0,01219 0,016831 0,0169
0,017
0,0136 0,013635
0,017
0,018835 0,018869
0,009 0,009364 0,0119
0,013
0,00131
IV.3. Grafik
Kadar Air ( % )
80
70
Balok
60
50
Jajar Genjang
40
30
Segitiga
20
10
0
12
24
36
48
60
72
84
96
108
120
132
Waktu ( Menit )
Grafik 1. Hubungan antara kadar air (%) dengan waktu (menit )
Praktikum Operasi Teknik Kimia 1
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
16
LAPORAN PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA I
DRYING
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
Kecepatan Pengeringan
(gr/menit cm2)
0.02
0.018
0.016
0.014
0.012
0.01
0.008
0.006
0.004
0.002
0
12
24
36
48
60
72
84
96
108
120
132
Waktu ( Menit )
Balok
Jajar Genjang
Segitiga
Grafik 2. Hubungan antara kecepatan pengeringan ( gr/menit cm2)
dengan waktu (menit )
0.02
Kecepatan Pengeringan
(gr/menit cm2}
0.018
0.016
0.014
0.012
0.01
Balok
0.008
segitiga
0.006
jajar genjang
0.004
0.002
0
-20
0
20
40
60
80
Kadar Air (%)
Grafik 3. Hubungan antara kecepatan pengeringan ( gr/menit cm2)
dengan kadar air (% )
IV.4 Pembahasan
Proses pengeringan (Drying) yaitu suatu bahan yang dikeringkan akan
kehilangan sebagian atau keseluruhan air yang dikandungnya. Proses utama yang
terjadi pada proses pengeringan adalah penguapan. Penguapan terjadi apabila air yang
terkandung dalam bahan berkurang daripada sebelumnya, yaitu apabila panas
diberikan kepada bahan tesebut.
Setelah dilakukan percobaan proses pengeringan yaitu waluh dengan bentuk
balok, jajar genjang dan segitiga diperoleh nilai kadar air yang hilang dari padatan
waluh selalu turun setiap pengeringan dengan interval waktu selama 12 menit dan
Praktikum Operasi Teknik Kimia 1
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
17
LAPORAN PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA I
DRYING
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
diperoleh nilai kecepatan pengeringan yang semakin naik dengan semakin lamanya
waktu pengeringan.
Setelah didapatkan data nilai kadar air yang hilang dari padatan dan kecepatan
pengeringan diperoleh grafik hubungan antara kadar air yang hilang pada padatan
dengan waktu pengeringan, grafik hubungan kecepatan pengeringan dengan waktu
pengeringan, dan kecepatan pengeringan dengan kadar air yang hilang dari padatan.
Dilihat grafik hubungan antara kadar air yang hilang dari padatan terhadap waktu
pengeringan, dapat diketahui bahwa semakin lama waktu pengeringan maka kadar
air yang hilang pada bahan juga akan semakin menurun. Hal ini disebabkan oleh
menguapnya air pada bahan sehingga kadarnya berkurang. Apabila kita melihat
grafik hubungan antara kecepatan pengeringan terhadap waktu pengeringan, dapat
diketahui bahwa semakin lama waktu pengeringan maka kecepatan pengeringan akan
menaik. Hal itu disebabkan karena semakin cepat pengeringan maka waktu yang
dibutuhkan semakin kecil. Sehingga air didalam bahan akan habis (kadar airnya
sangat sedikit). Pada grafik hubungan antara kecepatan pengeringan dengan kadar air
yang hilang dari padatan, dapat diketahui bahwa semakin tinggi kecepatan
pengeringan maka kadar air yang hilang dari padatan semakin kecil. tersebut
membuktikan bahwa semakin lama waktu pengeringan maka kadar air yang hilang
dalam bahan juga semakin besar dan semakin luas permukaan bahan yang
dikeringkan, maka akan semakin cepat bahan menjadi kering.
Dari tiga macam bentuk bahan yang berupa balok, jajar genjang, dan segitiga
dari bahan waluh. Waluh berbentuk jajar genjang memiliki kecepatan pengeringan
lebih cepat daripa segitiga dan balok. Dengan kecepatan balok, jajar genjang dan
segitiga secara berturut turut adalah sebesar 0,017 gram/menit.cm2, 0.0188
gram/menit.cm2 dan 0.013 gram/menit.cm2 pada waktu pengeringan 130 menit. Hal
ini terjadi karena waluh berbentuk jajar genjang mempunyai luas permukaan sebesar
49.2 cm2 yang lebih kecil daripada waluh berbentuk lain. Hal ini tidak sesuai dengan
literature, karena pada literature didapat semakin luas permukaan bahan maka
kecepatan pengeringan semakin cepat.
Praktikum Operasi Teknik Kimia 1
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
18
LAPORAN PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA I
DRYING
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
V.1 Kesimpulan
1. Semakin lama waktu pengeringan maka kecepatan pengeringan akan semakin
kecil.
2. Semakin lama waktu pengeringan maka kadar air yang hilang pada bahan juga
akan semakin kecil.
3. Semakin luas permukaan bahan maka kecepatan pengeringan semakin cepat.
V.2 Saran
1. Praktikan diharapkan lebih teliti pada saat mengamati pembacaan berat bahan
pada timbangan sehingga hasil yang di dapatkan sesuai dengan praktikum.
2. Praktikan diharapkan berhati – hati dalam mengamati suhu yang ada pada
oven sehingga sesuai dengan suhu yang di inginkan.
3. Praktikan diharapkan lebih teliti dalam mengamati waktu pengeringan.
Praktikum Operasi Teknik Kimia 1
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
19
LAPORAN PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA I
DRYING
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2012. “Drying/Pengeringan”. ( http://artikelteknikkimia.blogspot.co.id/2012
/11/drying). Diakses pada 22 Februari 2017 pukul 20.30 WIB
Anonim. 2016. “Waluh”.(http://wikipedia.org/wiki/waluh). Diakses pada tanggal 22
Februari 2016 pukul17.20 WIB.
McCabe, Warren L, Julian C Smith, dkk. 1993. “Unit Operations Of Chemical
Engineering Seventh Edition”. New York : McGraw Hill International Edition
Risma, Shaila.2015. “Laporan Praktikum Drying”. ( http:// shailarisma.blogupi.edu/2015/11/15/Laporan_Praktikum_Drying/html. Diakses pada 22 Februari 2017 pukul 19.30 WIB
Skysang.2012. “ Dying”. (http: skysang.blogspot.co.id). Diakses pada 22 Februari
pukul 20.00 WIB.
Praktikum Operasi Teknik Kimia 1
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
20
LAPORAN PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA I
DRYING
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
APPENDIX
1. Perhitungan luas permukaan
a.
Balok
p = 3.6 cm
l = 2.2 cm
t = 2.5 cm
LP= 2 ( p x l ) + 2 ( p x t ) + 2 ( l x t )
= 15.84 + 18 + 11
= 44.84 cm2
b. Segitiga
t = 6,2 cm
l = 2.2 cm
a = 3,3 cm
m = 7 cm
LP = 2 ( m x a ) + ( m x l ) + ( t x l ) + ( a x l )
= 46.2 + 15.4 + 13.64 + 7.16
= 67.1 cm2
c. Jajar Genjang
p = 3,4 cm
l = 2 cm
t = 3 cm
m = 3.8 cm
LP= 2pl + 2pt + 2ml
= 13,6 + 20.4 + 15.2
= 49.2 cm2
2. Perhitungan kadar air ( % ) yang hilang pada menit ke 12
a. Balok
Wi = 20,79 gram
Wk = 12,4 gram
Xi =
𝑊𝑖−𝑊𝑘
𝑊𝑘
𝑥 100 % =
(20,79−12,4)𝑔𝑟𝑎𝑚
Praktikum Operasi Teknik Kimia 1
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
12,4 𝑔𝑟𝑎𝑚
𝑥 100% = 67,6 %
21
LAPORAN PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA I
DRYING
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
b. Jajar Genjang
Wi = 24,01 gram
Wk = 14,67 gram
Xi =
𝑊𝑖−𝑊𝑘
𝑊𝑘
c. Segitiga
𝑥 100 % =
(24,01−14,67)𝑔𝑟𝑎𝑚
14,67 𝑔𝑟𝑎𝑚
𝑥 100% = 63,6 %
Wi = 22,76 gram
Wk = 13,1 gram
Xi =
𝑊𝑖−𝑊𝑘
𝑊𝑘
𝑥 100 % =
(22,76−13,1)𝑔𝑟𝑎𝑚
13,1 𝑔𝑟𝑎𝑚
𝑥 100% = 73,7 %
3. Perhitungan kecepatan pengeringan (gram/menit.cm2) pada menit ke 12
a. Balok
Wi+1 = 21,52 gram
Ni =
𝑊𝑖+1−𝑊𝑖
𝑡.𝐴
b. Jajar Genjang
=
(21,52−20,79)𝑔𝑟𝑎𝑚
10 𝑚𝑒𝑛𝑖𝑡 𝑥
62,8 𝑐𝑚2
= 0,00135
𝑔𝑟𝑎𝑚
𝑚𝑒𝑛𝑖𝑡.𝑐𝑚2
Wi+1 = 25,81 gram
Ni =
𝑊𝑖+1−𝑊𝑖
c. Segitiga
𝑡.𝐴
=
(25,81−24,01)𝑔𝑟𝑎𝑚
12 𝑚𝑒𝑛𝑖𝑡 𝑥 49,2 𝑐𝑚2
= 0,003049
𝑔𝑟𝑎𝑚
𝑚𝑒𝑛𝑖𝑡.𝑐𝑚2
Wi+1 = 23,69 gram
Ni =
𝑊𝑖+1−𝑊𝑖
𝑡.𝐴
=
(23,69−22,76)𝑔𝑟𝑎𝑚
12 𝑚𝑒𝑛𝑖𝑡 𝑥 67,1 𝑐𝑚2
Praktikum Operasi Teknik Kimia 1
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
= 0,00115
𝑔𝑟𝑎𝑚
𝑚𝑒𝑛𝑖𝑡.𝑐𝑚2
22
DRYING
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
LEMBAR PENGESAHAN
LAPORAN TUGAS PRAKTIKUM
OPERASI TEKNIK KIMIA 1
“ DRYING ”
GRUP K :
1.
NURUL MARDHIYAH
(1531010105)
Telah diperiksa dan disetujui oleh :
Kepala Laboratorium
Operasi Teknik Kimia I
Dosen Pembimbing
Ir. C. Pujiastuti, MT
Ir. Kindriari Nurma W, MT
NIP. 19630305 198803 2 001
NIP. 19600228 198803 2 001
Praktikum Operasi Teknik Kimia 1
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
1
LAPORAN PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA I
DRYING
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kepada Tuhan yang Maha Esa, atas berkat dan
rahmat-Nya, sehingga kami dapat menyelesaikan Laporan Resmi Operasi Teknik
Kimia 1 ini dengan judul “ Drying”.
Laporan resmi ini merupakan salah satu tugas mata kuliah Operasi Teknik
Kimia I yang diberikan pada semester IV. Laporan ini disusun berdasarkan percobaan
yang telah kami lakukan, dengan melakukan pengamatan hingga perhitungan dan
dilengkapi dengan teori dan literatur serta petunjuk dari asisten pembimbing yang
dilaksanakan pada tanggal 28 Februari 2017 di Laboratorium Operasi Teknik Kimia.
Laporan hasil praktikum ini tidak dapat tersusun sedemikian rupa, tanpa
bantuan baik dari sarana, prasarana, kritik dan saran. Oleh karena itu, tidak lupa kami
ucapkan terima kasih kepada :
1. Ibu Ir. C. Pujiastuti, MT selaku Kepala Laboratorium Operasi Teknik Kimia.
2. Ibu Ir. Kindriari Nurma W, MT selaku Dosen Pembimbing.
3. Seluruh asisten dosen yang membantu dalam pelaksanaan praktikum.
4. Rekan-rekan mahasiswa yang membantu dalam memberikan masukanmasukan dalam praktikum.
Kami sangat menyadari bahwa dalam penyusunan laporan ini masih banyak
kekurangan. Maka kami selalu mengharapkan kritik dan saran, seluruh asisten dosen
yang turut membantu dalam praktikum yang kami lakukan. Tentunya kami sangat
berharap laporan yang telah kami susun ini dapat bermanfaat bagi mahasiswa
Fakultas Teknik khususnya Jurusan Teknik Kimia.
Surabaya,2 Maret 2017
Penyusun
Praktikum Operasi Teknik Kimia 1
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
2
LAPORAN PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA I
DRYING
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
DAFTAR ISI
HALAMAN SAMPUL .......................................................................................... i
LEMBAR PENGESAHAN .................................................................................. 1
KATA PENGANTAR ........................................................................................... 2
DAFTAR ISI .......................................................................................................... 3
INTISARI .............................................................................................................. 5
BAB I PENDAHULUAN
I.1. Latar Belakang ........................................................................................... 6
I.2. Tujuan ......................................................................................................... 7
I.3. Manfaat ....................................................................................................... 7
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
II.1. Secara Umum .............................................................................................. 8
II.2. Sifat Bahan .................................................................................................. 11
II.3. Hipotesa....................................................................................................... 11
II.4. Diagram Alir ............................................................................................... 12
BAB III PELAKSANAAN PRAKTIKUM
III.1. Bahan yang digunakan ................................................................................ 13
III.2. Alat yang digunakan ................................................................................... 13
III.3. Gambar Alat ................................................................................................ 13
III.4. Rangkaian Alat ............................................................................................ 14
III.5. Prosedur Percobaan ..................................................................................... 14
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
IV.1. Pengamatan ................................................................................................. 15
IV.2. Perhitungan ................................................................................................. 15
IV.3. Grafik .......................................................................................................... 16
IV.4. Pembahasan ................................................................................................. 17
Praktikum Operasi Teknik Kimia 1
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
3
LAPORAN PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA I
DRYING
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
V.1. Kesimpulan ................................................................................................. 19
V.2. Saran ............................................................................................................ 19
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................ 20
APPENDIX ............................................................................................................ 21
Praktikum Operasi Teknik Kimia 1
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
4
LAPORAN PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA I
DRYING
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
INTISARI
Proses pengeringan merupakan suatu proses pengurangan kadar air dalam
bahan dengan cara pemanasan. Pada percobaan drying ini bertujuan untuk membuat
grafik kecepatan pengeringan dengan kadar air bahan, mencari harga koefisien
perpindahan massa H2O pada kecepatan pengeringan konstan dan membuat grafikgrafik tambahan seperti kadar air dengan waktu dan kecepatan pengeringan dengan
waktu.
Percobaan drying ini dilakukan menggunakan bahan berupa singkong yang
dibentuk balok, tabung, dan prisma segitiga dengan cara memanaskan kedalam oven
dengan interval waktu selama 10 menit dan dilakukan penimbangan setelah proses
oven (pengeringan) untuk mengetahui banyaknya kadar air yang hilang. Setelah itu
dimasukkan kembali sampai didapatkan berat bahan yang konstan.
Dari hasil percobaan pengeringan singkong didapatkan nilai kadar air pada
singkong dengan bentuk jajar genjang, segitiga dan balok masing-masing adalah
34,42%, 33,49%, 30,69% yang selalu naik setiap bertambahnya waktu dan nilai
kecepatan pengeringan yang selalu turun setiap bertambahnya waktu. Serta luas
permukaan singkong yang berpengaruh pula pada kecepatan pengeringan. Semakin
besar luas permukaan bahan, semakin cepat proses pengeringan. Kecepatan
pengeringan paling besar terjadi pada singkong dengan bentuk prisma pada waktu
pengeringan 120 menit yaitu 0,00113 gram/menit.cm2 dan luas permukaannya 63,09
cm2.
Praktikum Operasi Teknik Kimia 1
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
5
LAPORAN PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA I
DRYING
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
BAB I
PENDAHULUAN
I.1
Latar Belakang
Drying merupakan suatu proses pemisahan sejumlah kecil air atau zat lainnya
dari bahan padatan, sehingga mengurangi kandungan air yang masih terikat pada zat
padat tersebut. Pengeringan ini merupakan salah satu proses yang tidak merusak zat
atau senyawa yang dikeringkan. Dasar dari proses pengeringan adalah terjadinya
penguapan air ke udara karena perbedaan suhu oleh kandungan uap air udara dan
bahan yang dikeringkan. Laju perpindahan kandungan air dari bahan akan
mengakibatkan berkurangnya kadar air dalam bahan tersebut. Sebagai contoh
pengeringan pada kayu, kapas, kertas dan lain-lain. Alat pengering dapat
dikelompokkan berdasarkan jenis bahan yang dikeringkan. Seperti pengering bahan
padat dan pasta ada pengeing konveyor, pengering rotary, pengering beku, pengering
flash dan pengering fluidizied bed. Sedangkan pengering bahan cair seperti spray
dryer dan drum dryer. Banyaknya jenis alat pengering memerlukan pengetahuan yang
cukup untuk menentukan alat pengering dan prosedurnya sesuai jenis bahan yang
akan dikeringkan.
Pada percobaan ini, prosedur yang dilakukan adalah menyiapkan waluh yang
akan dilakukan pengeringan, kemudian bahan dipotong sesuai ukuran dan diukur
panjang lebarnya. Sebelum dilakukan pengeringan, ditimbang dahulu waluh disebut
dengan berat awal, kemudian dioven sampai waktu yang ditentukan dan lakukan
penimbangan setelah dioven. Pengovenan dilakukan hingga berat konstan.
Percobaan drying ini bertujuan untuk membuat grafik kecepatan pengeringan
versus kadar air dalam padatan, untuk mencari harga koefisien perpindahan massa air
dari padatan ke udara pada periode kecepatan pengeringan tetap, untuk membuat
grafik kadar air dalam padatan versus waktu dan kecepatan pengeringan versus
waktu.
Praktikum Operasi Teknik Kimia 1
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
6
LAPORAN PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA I
DRYING
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
I.2 Tujuan Percobaan
1.
Untuk membuat grafik kecepatan pengeringan versus kadar air dalam padatan.
2.
Untuk mencari harga koefisien perpindahan massa air dari padatan ke udara
pada periode kecepatan pengeringan tetap.
3.
Untuk membuat grafik kadar air dalam padatan versus waktu dan kecepatan
pengeringan versus waktu.
I.3 Manfaat Percobaan
1.
Agar praktikan dapat mengetahui faktor yang mempengaruhi pengeringan.
2.
Agar praktikan dapat mengetahui jenis-jenis pengeringan.
3. Agar praktikan dapat mengetahui proses perpindahan panas dan pemisahan
molekul-molekul ikatan air pada bahan.
Praktikum Operasi Teknik Kimia 1
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
7
LAPORAN PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA I
DRYING
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
II.1
Secara Umum
Pengeringan ialah suatu cara atau proses untuk mengeluarkan atau
menghilangkan sebagian air dari suatu bahan , dengan cara menguapkan sebagian
besar air yang dikandungnya dengan menggunakan enersi panas. Biasanya
kandungan air bahan dikurangi sampai batas dimana mikroba tidak dapat tumbuh lagi
di dalamnya. Pengeringan dapat pula diartikan sebagai suatu penerapan panas dalam
kondisi terkendali , untuk mengeluarkan sebagian besar air dalam bahan pangan
melalui evaporasi (pada pengeringan umum) dan sublimasi (pada pengeringan beku).
Pengeringan baik parsial maupun penuh tidak membunuh semua mikroba
yang ada dalam bahan pangan yang dikeringkan. Pengeringan ternyata dapat
mengawetkan mikroba, seperti halnya mengawetkan bahan pangan. Selain itu, produk
pangan kering umumnya tidak steril. Oleh karena itu, meskipun bakteri tidak dapat
tumbuh pada makanan kering, tetapi jika makanan tersebut dibasahkan kembali,
maka pertumbuhan mikroba akan kembali terjadi, kecuali jika makanan tersebut
segera dikonsumsi atau segera disimpan pada suhu rendah.Ada 2 istilah yang dipakai
untuk pengeringan yaitu :
1.
Drying : suatu proses kehilangan air yang disebabkan oleh daya atau
kekuatan alam, misalnya matahari (dijemur) dan angin (diangin2.
anginkan).
Dehydration (dehidrasi) : suatu proses pengeringan dengan panas
buatan, dengan menggunakan peralatan/alat-alat pengering.
Tujuan pengeringan bahan pangan yaitu :
1.
Mengurangi risiko kerusakan karena kegiatan mikroba. Mikroba
memerlukan air untuk pertumbuhannya. Bila kadar air bahan berkurang,
maka
aktivitas mikroba dihambat atau dimatikan.
2.
Menghemat ruang penyimpanan atau pengangkutan. Umumnya bahan
pangan mengandung air dalam jumlah yang tinggi, maka hilangnya air akan sangat
mengurangi berat dan volume bahan tersebut.
3.
Untuk mendapatkan produk yang lebih sesuai dengn penggunaannya.
Misalnya kopi instant.
Praktikum Operasi Teknik Kimia 1
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
8
LAPORAN PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA I
DRYING
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
4.
Untuk mempertahankan nutrien yang berguna yang terkandung dalam
bahan pangan,misalnya mineral, vitamin, dsb.
Faktor-faktor yang mempengaruhi pengeringan :
1.
Luas permukaan bahan
Semakin luas permukaan bahan, maka semakin cepat bahan menjadi
kering.
2.
Suhu pengeringan
Semakin besar perbedaan suhu antara medium pemanas dengan bahan
pangan, maka semakin cepat pula penghilangan air dari bahan.
3.
Aliran udara
Semakin
tinggi
kecepatan
aliran
udara,
maka
semakin
banyak
penghilangan uap air dari permukaan bahan.
4.
Tekanan uap di udara
Semakin kecil tekanan udara akan semakin besar kemampuan udara untuk
mengangkut air selama pengeringan .
(Risma,2015)
Secara umum proses pengeringan bahan merupakan proses yang amat rumit,
karena melibatkan berbagai fenomena. Sampai sekarang ini, penjelasan secara
terperinci bagaimana pengeringan dapat terjadi masih belum diketahui,terutama untuk
menjelaskan proses pengeringan hasil pertanian yang melibat beberapa proses lain
seperti proses peragian, pengoksidaan dan sebagainya. Pengeringan melibatkan
proses pelepasan air dari sel-sel bahan yang dikeringkan, sehingga pengeringan
tersebut bukan saja melibatkan fenomena fisika tetapi juga melibatkan fenomena
biologi dan kimia atau ketiga-tiganya. Walaupun demikian secara umum kita
menerima hakikat bahwa apabila berlaku proses pengeringan maka akan berlaku:
a.
Air akan menguap dari permukaan bahan
b.
Air akan berpindah dari bagian dalam ke permukaan luar bahan.
Fenomena inilah yang akan kita perhatikan dalam mengkaji proses
pengeringan sesuatu bahan dan faktor-faktor luar yang mempengaruhi proses
pengeringan.
Karakteristik proses pengeringan suatu bahan bergantung pada waktu yang
diperlukan, sehingga kurva kandungan air bahan terhadap waktu yang diperlukan
untuk mengeluarkan air dari bahan, yang dinamakan kurva pengeringan. Pada proses
Praktikum Operasi Teknik Kimia 1
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
9
LAPORAN PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA I
DRYING
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
pengeringan berlaku dua proses, yaitu pada permulaan proses air dipermukaan bahan
akan diuapkan, seperti yang digambarkan pada kurva pengeringan yang
berkemiringan rendah, kemudian barulah berlaku proses pemindahan air dari
bahagian dalam bahan ke permukaaannya. Semakin lama semakin sedikit air yang
diuapkan. Proses ini berlangsung sampai air yang terikat saja yang tinggal di dalam
bahan tersebut.
Proses penguapan air dari permukaan bahan ke udara memerlukan panas,
yaitu panas penguapan yang menukarkan sejumlah air menjadi uap pada suhu dan
tekanan tertentu. Udara yang mengandung uap air harus dialirkan keluar untuk
dipindahkan ke tempat lain. Dalam keadaan setimbang hanya dua proses yang
terlihat, panas diperlukan oleh air untuk menjadi uap dan akibatnya udara disejukkan
ketika proses penguapan berlangsung.
(Skysang,2012)
Proses drying secara umum dapat diartikan sebagai proses menghilangkan
sejumlah air (dalam jumlah sedikit) yang terkandung dalam suatu material.
Sedangkan evaporasi dapat diartikan sebagai proses menghilangkan sejumlah air
(dalam jumlah cukup banyak) yang terkandung dalam suatu material. Dalam proses
evaporasi, air dihilangkan dari material dalam wujud uap pada saat material tersebut
mencapai titik didihnya. Sedangkan dalam proses drying, air biasanya dihilangkan
dalam wujud uap dengan bantuan gas panas.
Udara yang memasuki pengering jarang sekali berada dalam keadaan benarbenar kering, tetapi selalu mengandung kebasahan dan mempunyai kelembaban
relatif tertentu. Untuk udara yang mempunyai kelembaban tertentu, kandungan
kebasahan di dalam zat padat yang keluar dari pengering tidak bisa kurang dari
kebasahan keseimbangan yang berkaitan dengan kelembaban udara masuk. Bagian
air yang terdapat di dalam zat padat yang basah tidak dapat dikeluarkan dengan udara
masuk, karena udara masuk itu mengandung kelembaban pula, yang disebut
kebasahan keseimbangan (equilibrium moisture). Jadi meskipun telah mengalami
proses drying, bahan tersebut tidak dapat sepenuhnya bebas dari kandungan air. Air
yang dapat dihilangkan hanya sampai pada batasan equilibrium moisture contentnya.
Metode dan proses drying dapat diklasifikasikan menjadi
beberapa cara,
yakni proses batch dan proses kontinu. Proses drying diklasifikasikan sebagai proses
batch, apabila material dimasukkan ke dalam alat drying dan diproses pada waktu
Praktikum Operasi Teknik Kimia 1
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
10
LAPORAN PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA I
DRYING
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
tertentu. Sedangkan dalam proses kontinu, material dimasukkan secara terus-menerus
ke dalam alat drying dan material yang sudah dikeringkan dipindahkan secara terusmenerus juga.Proses drying juga dapat dikategorikan menurut kondisi fisik saat
menambah panas dan menghilangkan uap air, yakni:
1.
Pada kategori pertama, panas ditambahkan dengan cara kontak
langsung dengan udara yang dipanaskan pada tekanan atmosfer, dan uap air yang
terbentuk dihilangkan dengan udara.
2.
Pada vacuum drying, evaporasi air bekerja dengan baik pada tekanan
rendah, dan panas ditambahkan secara tidak langsung dengan cara kontak dengan
dinding baja atau dengan radiasi
3.
Pada freeze drying, air mengalami proses penyubliman dari material
yang beku.
(Anonim,2012)
II.2
Sifat Bahan
1. Labu Kuning (waluh)
Sifat Fisik :
a. Berwarna orange
b. Berukuran relatif besar
c. Berbentuk bulat
d. Berkulit keras
Sifat Kimia :
a. Dalam 100 gram waluh mengandung 26 kcal
b. Mengandung vitamin A, D, B12, Kalsium, Kalium dan Natrium
c. Tidak mengandung kolestrol
(Anonim,2016)
II.3
Hipotesa
Pada percobaan drying, semakin tinggi suhu maka semakin cepat waktu
pengeringan. Semakin banyak kadar air dalam bahan maka waktu pengeringan lebih
lama. Semakin besar luas penampang bahan akan cepat kering. Semakin tinggi
kelembaban udara maka waktu yang dibutuhkan untuk proses penyaringan akan
semakin lama.
Praktikum Operasi Teknik Kimia 1
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
11
LAPORAN PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA I
DRYING
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
II.4. Diagram Alir
Bahan dikupas
Bahan dipotong dengan tiga bentuk
berbeda(kubus, prisma, bola)
Diukur luas permukaan bahan
Bahan ditimbang
Bahan dimasukkan kedalam oven
Ambil bahan dari oven (interval 12
menit)
Pengovenan dilakukan hingga
mendapatkan berat konstan
Praktikum Operasi Teknik Kimia 1
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
12
LAPORAN PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA I
DRYING
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
BAB III
PELAKSANAAN PRAKTIKUM
III.1. Bahan yang digunakan
1. Waluh
III.2. Alat yang digunakan
1. Oven
2. Penggaris
3. Neraca analitik
4. Pisau
5. Stopwatch
6. Desikator
7. Loyang
III.3. Gambar Alat
Oven
Loyang
Stopwatch
Desikator
Penggaris
Pisau
Praktikum Operasi Teknik Kimia 1
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
Neraca Analitik
13
LAPORAN PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA I
DRYING
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
III.4. Rangkaian Alat
a. tombol point
b. tempat loyang dan waluh
III.5. Prosedur Percobaan
1. Waluh yang akan dikeringkan dikupas.
2. Dipotong dengan tiga bentuk berbeda (kubus, jajar genjang, segitiga).
3. Diukur luas permukaan bahan.
4. Bahan ditimbang.
5. Dimasukkan ke dalam oven dengan suhu yang telah ditentukan.
6. Ambil bahan dari oven pada interval waktu 10 menit, masukkan desikator
sampai dingin dan timbang.
7. Ulangi langkah 5 dan 6 sampai memperoleh berat yang konstan.
Praktikum Operasi Teknik Kimia 1
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
14
LAPORAN PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA I
DRYING
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
IV.1. Pengamatan
Tabel 1. Pengamatan Berat Waluh dalam Interval 12 Menit untuk Setiap Bentuk.
Bahan
Bentuk
Balok
Waluh
Jajar
Genjang
Segitiga
Lanjutan
84
menit
14.96
17.76
16.15
96
menit
14.16
16.77
15.13
Berat
Awal
( gram )
12
24
36
48
60
72
21.52
20.79
19.52
18.52
17.87
16,92
16.08
25.81
24.01
23.23
22.04
21.3
20.08
19.09
23.69
22.76
21.23
20.12
19.46
18.37
17.37
108
menit
13.28
15.74
14.1
120
menit
12.41
14.69
13.19
Berat (gram) dalam menit
132
menit
12.4
14.67
13.1
IV.2. Perhitungan
Tabel 2. Perhitungan Kadar Air yang Hilang (%)
Bentuk
Bahan
Balok
Jajar
Genjang
Segitiga
Lanjutan
84
Menit
20,6 %
21%
23.3%
12
menit
67.6%
Kadar air yang hilang (%)
24
36
48
60
menit
menit
Menit
menit
57.5%
49.3%
44.1%
36.4%
72
menit
29.6%
63.6%
58.35%
50.2%
45.1%
36.9%
30.13%
73.7%
62 %
53.6%
48.5%
40.2%
32.59%
96
menit
14.2%
14.3%
15.6%
108
menit
7.09%
7.29%
7.63%
Praktikum Operasi Teknik Kimia 1
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
120
menit
0.08%
0.13%
0.68%
132
menit
0
0
0
15
LAPORAN PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA I
DRYING
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
Tabel 3. Perhitungan Kecepatan Pengeringan (gram/menit.cm2)
Bentuk
Bahan
12
menit
0,00135
Balok
Jajar
0,003
Genjang
Segitiga 0,001155
Kecepatan Pengeringan (gram/menit.cm2)
24
36
48
60
menit
menit
menit
menit
0,0037
0,0055
0,0067
0,0085
72
Menit
0,0101
0,0043
0,0063
0,0076
0,0097
0,0114
0,003
0,0044
0,0052
0,0066
0,007
Lanjutan
84
96
108
120
132
Menit
menit
Menit
Menit
Menit
0,0121 0,01219 0,016831 0,0169
0,017
0,0136 0,013635
0,017
0,018835 0,018869
0,009 0,009364 0,0119
0,013
0,00131
IV.3. Grafik
Kadar Air ( % )
80
70
Balok
60
50
Jajar Genjang
40
30
Segitiga
20
10
0
12
24
36
48
60
72
84
96
108
120
132
Waktu ( Menit )
Grafik 1. Hubungan antara kadar air (%) dengan waktu (menit )
Praktikum Operasi Teknik Kimia 1
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
16
LAPORAN PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA I
DRYING
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
Kecepatan Pengeringan
(gr/menit cm2)
0.02
0.018
0.016
0.014
0.012
0.01
0.008
0.006
0.004
0.002
0
12
24
36
48
60
72
84
96
108
120
132
Waktu ( Menit )
Balok
Jajar Genjang
Segitiga
Grafik 2. Hubungan antara kecepatan pengeringan ( gr/menit cm2)
dengan waktu (menit )
0.02
Kecepatan Pengeringan
(gr/menit cm2}
0.018
0.016
0.014
0.012
0.01
Balok
0.008
segitiga
0.006
jajar genjang
0.004
0.002
0
-20
0
20
40
60
80
Kadar Air (%)
Grafik 3. Hubungan antara kecepatan pengeringan ( gr/menit cm2)
dengan kadar air (% )
IV.4 Pembahasan
Proses pengeringan (Drying) yaitu suatu bahan yang dikeringkan akan
kehilangan sebagian atau keseluruhan air yang dikandungnya. Proses utama yang
terjadi pada proses pengeringan adalah penguapan. Penguapan terjadi apabila air yang
terkandung dalam bahan berkurang daripada sebelumnya, yaitu apabila panas
diberikan kepada bahan tesebut.
Setelah dilakukan percobaan proses pengeringan yaitu waluh dengan bentuk
balok, jajar genjang dan segitiga diperoleh nilai kadar air yang hilang dari padatan
waluh selalu turun setiap pengeringan dengan interval waktu selama 12 menit dan
Praktikum Operasi Teknik Kimia 1
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
17
LAPORAN PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA I
DRYING
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
diperoleh nilai kecepatan pengeringan yang semakin naik dengan semakin lamanya
waktu pengeringan.
Setelah didapatkan data nilai kadar air yang hilang dari padatan dan kecepatan
pengeringan diperoleh grafik hubungan antara kadar air yang hilang pada padatan
dengan waktu pengeringan, grafik hubungan kecepatan pengeringan dengan waktu
pengeringan, dan kecepatan pengeringan dengan kadar air yang hilang dari padatan.
Dilihat grafik hubungan antara kadar air yang hilang dari padatan terhadap waktu
pengeringan, dapat diketahui bahwa semakin lama waktu pengeringan maka kadar
air yang hilang pada bahan juga akan semakin menurun. Hal ini disebabkan oleh
menguapnya air pada bahan sehingga kadarnya berkurang. Apabila kita melihat
grafik hubungan antara kecepatan pengeringan terhadap waktu pengeringan, dapat
diketahui bahwa semakin lama waktu pengeringan maka kecepatan pengeringan akan
menaik. Hal itu disebabkan karena semakin cepat pengeringan maka waktu yang
dibutuhkan semakin kecil. Sehingga air didalam bahan akan habis (kadar airnya
sangat sedikit). Pada grafik hubungan antara kecepatan pengeringan dengan kadar air
yang hilang dari padatan, dapat diketahui bahwa semakin tinggi kecepatan
pengeringan maka kadar air yang hilang dari padatan semakin kecil. tersebut
membuktikan bahwa semakin lama waktu pengeringan maka kadar air yang hilang
dalam bahan juga semakin besar dan semakin luas permukaan bahan yang
dikeringkan, maka akan semakin cepat bahan menjadi kering.
Dari tiga macam bentuk bahan yang berupa balok, jajar genjang, dan segitiga
dari bahan waluh. Waluh berbentuk jajar genjang memiliki kecepatan pengeringan
lebih cepat daripa segitiga dan balok. Dengan kecepatan balok, jajar genjang dan
segitiga secara berturut turut adalah sebesar 0,017 gram/menit.cm2, 0.0188
gram/menit.cm2 dan 0.013 gram/menit.cm2 pada waktu pengeringan 130 menit. Hal
ini terjadi karena waluh berbentuk jajar genjang mempunyai luas permukaan sebesar
49.2 cm2 yang lebih kecil daripada waluh berbentuk lain. Hal ini tidak sesuai dengan
literature, karena pada literature didapat semakin luas permukaan bahan maka
kecepatan pengeringan semakin cepat.
Praktikum Operasi Teknik Kimia 1
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
18
LAPORAN PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA I
DRYING
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
V.1 Kesimpulan
1. Semakin lama waktu pengeringan maka kecepatan pengeringan akan semakin
kecil.
2. Semakin lama waktu pengeringan maka kadar air yang hilang pada bahan juga
akan semakin kecil.
3. Semakin luas permukaan bahan maka kecepatan pengeringan semakin cepat.
V.2 Saran
1. Praktikan diharapkan lebih teliti pada saat mengamati pembacaan berat bahan
pada timbangan sehingga hasil yang di dapatkan sesuai dengan praktikum.
2. Praktikan diharapkan berhati – hati dalam mengamati suhu yang ada pada
oven sehingga sesuai dengan suhu yang di inginkan.
3. Praktikan diharapkan lebih teliti dalam mengamati waktu pengeringan.
Praktikum Operasi Teknik Kimia 1
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
19
LAPORAN PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA I
DRYING
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2012. “Drying/Pengeringan”. ( http://artikelteknikkimia.blogspot.co.id/2012
/11/drying). Diakses pada 22 Februari 2017 pukul 20.30 WIB
Anonim. 2016. “Waluh”.(http://wikipedia.org/wiki/waluh). Diakses pada tanggal 22
Februari 2016 pukul17.20 WIB.
McCabe, Warren L, Julian C Smith, dkk. 1993. “Unit Operations Of Chemical
Engineering Seventh Edition”. New York : McGraw Hill International Edition
Risma, Shaila.2015. “Laporan Praktikum Drying”. ( http:// shailarisma.blogupi.edu/2015/11/15/Laporan_Praktikum_Drying/html. Diakses pada 22 Februari 2017 pukul 19.30 WIB
Skysang.2012. “ Dying”. (http: skysang.blogspot.co.id). Diakses pada 22 Februari
pukul 20.00 WIB.
Praktikum Operasi Teknik Kimia 1
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
20
LAPORAN PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA I
DRYING
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
APPENDIX
1. Perhitungan luas permukaan
a.
Balok
p = 3.6 cm
l = 2.2 cm
t = 2.5 cm
LP= 2 ( p x l ) + 2 ( p x t ) + 2 ( l x t )
= 15.84 + 18 + 11
= 44.84 cm2
b. Segitiga
t = 6,2 cm
l = 2.2 cm
a = 3,3 cm
m = 7 cm
LP = 2 ( m x a ) + ( m x l ) + ( t x l ) + ( a x l )
= 46.2 + 15.4 + 13.64 + 7.16
= 67.1 cm2
c. Jajar Genjang
p = 3,4 cm
l = 2 cm
t = 3 cm
m = 3.8 cm
LP= 2pl + 2pt + 2ml
= 13,6 + 20.4 + 15.2
= 49.2 cm2
2. Perhitungan kadar air ( % ) yang hilang pada menit ke 12
a. Balok
Wi = 20,79 gram
Wk = 12,4 gram
Xi =
𝑊𝑖−𝑊𝑘
𝑊𝑘
𝑥 100 % =
(20,79−12,4)𝑔𝑟𝑎𝑚
Praktikum Operasi Teknik Kimia 1
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
12,4 𝑔𝑟𝑎𝑚
𝑥 100% = 67,6 %
21
LAPORAN PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA I
DRYING
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
b. Jajar Genjang
Wi = 24,01 gram
Wk = 14,67 gram
Xi =
𝑊𝑖−𝑊𝑘
𝑊𝑘
c. Segitiga
𝑥 100 % =
(24,01−14,67)𝑔𝑟𝑎𝑚
14,67 𝑔𝑟𝑎𝑚
𝑥 100% = 63,6 %
Wi = 22,76 gram
Wk = 13,1 gram
Xi =
𝑊𝑖−𝑊𝑘
𝑊𝑘
𝑥 100 % =
(22,76−13,1)𝑔𝑟𝑎𝑚
13,1 𝑔𝑟𝑎𝑚
𝑥 100% = 73,7 %
3. Perhitungan kecepatan pengeringan (gram/menit.cm2) pada menit ke 12
a. Balok
Wi+1 = 21,52 gram
Ni =
𝑊𝑖+1−𝑊𝑖
𝑡.𝐴
b. Jajar Genjang
=
(21,52−20,79)𝑔𝑟𝑎𝑚
10 𝑚𝑒𝑛𝑖𝑡 𝑥
62,8 𝑐𝑚2
= 0,00135
𝑔𝑟𝑎𝑚
𝑚𝑒𝑛𝑖𝑡.𝑐𝑚2
Wi+1 = 25,81 gram
Ni =
𝑊𝑖+1−𝑊𝑖
c. Segitiga
𝑡.𝐴
=
(25,81−24,01)𝑔𝑟𝑎𝑚
12 𝑚𝑒𝑛𝑖𝑡 𝑥 49,2 𝑐𝑚2
= 0,003049
𝑔𝑟𝑎𝑚
𝑚𝑒𝑛𝑖𝑡.𝑐𝑚2
Wi+1 = 23,69 gram
Ni =
𝑊𝑖+1−𝑊𝑖
𝑡.𝐴
=
(23,69−22,76)𝑔𝑟𝑎𝑚
12 𝑚𝑒𝑛𝑖𝑡 𝑥 67,1 𝑐𝑚2
Praktikum Operasi Teknik Kimia 1
UPN “VETERAN”JAWA TIMUR
= 0,00115
𝑔𝑟𝑎𝑚
𝑚𝑒𝑛𝑖𝑡.𝑐𝑚2
22