ANALISIS FRAKSI VOLUME CAMPURAN MINYAK JARAK ...Keausan (wear) adalah hilangnya materi dari...

i

ANALISIS FRAKSI VOLUME CAMPURAN MINYAK JARAK PAGAR

(Jatropha Curcas Lin) Dengan MINYAK ZAITUN (Olea Europaea)

Terhadap DENSITAS, VISKOSITAS, KADAR AIR Dan KEAUSAN

TUGAS AKHIR

Diajukan Kepada

Universitas Muhammadiyah Malang

Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S-1) Teknik Mesin

Disusun Oleh :

Deva Agung Wijayanto

201610120311180

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2020

ii

HASIL

PENDAHULUAN

Pelumas merupakan salah satu sistem pelengkap pada suatu kendaraan atau alat produksi dengan tujuan untuk mengatur pelumas

kebagian bagian mesin yang bergerak . Menurut istilah “pelumas” mengacu pada berbagai macam produk yang dicirikan oleh ratusan

bahan kimia dasar dan aditif. Oli pelumas dapat berbahan dasar mineral atau sintetis. Berbahan dasar mineral lebih banyak digunakan

daripada oli sintetis.

Keausan (wear) adalah hilangnya materi dari permukaan benda padat sebagai akibat dari gerakan mekanik . Keausan umumnya

sebagai kehilangan materi yang timbul sebagai akibat interaksi mekanik dua permukaan yang bergerak slidding dan dibebani. Ini

merupakan fenomena normal yang terjadi jika dua permukaan saling bergesekan, maka akan ada keausan atau perpindahan materi. Keausan

dapat dipengaruhi oleh faktor pembebanan, pelumasan, panjang lintasan, dan sifat dari material tersebut .

Selama ini pelumas yang paling digunakan adalah minyak mineral yaitu campuran dari beberapa minyak bumi, selain itu dapat

digunakan juga minyak pelumas dasar jenis minyak nabati, atau minyak sintetis yang berasal dari minyak bumi atau minyak nabati(Askew,

2004)(Askew, 2004)(Askew, 2004). Apabila terus menggunakan energi yang tidak dapat diperbaruhi maka akan sulit mendapatkan bahan

dasar pembuatan pelumas.

1. KADAR AIR 2. DENSITAS

3. VISKOSITAS 4. KEAUSAN

KESIMPULAN

1. Dengan meningkatnya nilai presentase campuran minyak zaitun pada minyak jarak maka densitas semakin menurun.

2. Hasil kadar air dalam campuran minyak zaitun dengan presentase lebih banyak pada minyak jarak, maka semakin rendah nilai kadar

airnya.

3. Semakin banyak presentase campuran minyak zaitun pada minyak jarak, maka semakin meningkat nilai viskositasnya.

4. Semakin rendah presentase minyak jarak nilai keausanya tinggi, semakin tinggi presentase minyak jarak semakin rendah nilai

keausanya.

`

Analisis Fraksi Volume Campuran

Minyak Jarak (Jatropha Curcas Lin)

Dengan Minyak Zaitun (Olea Europaea)

Terhadap Viskositas, Densitas, Kadar Air

Dan Keausan Oleh :

Deva Agung Wijayanto 201610120311180 Pembimbing :

Iis Siti Aisyah, ST, MT, PhD 108.1503.0572 Ir. Herry Suprianto, MT 108.8709.0049

viii

ABSTRAK

Pelumas merupakan salah satu sistem pelengkap pada suatu kendaraan

atau alat produksi dengan tujuan untuk mengatur pelumas kebagian bagian mesin

yang bergerak Oli pelumas dapat berbahan dasar mineral atau sintetis. Berbahan

dasar mineral lebih banyak digunakan daripada oli sintetis. Keausan (wear) adalah

hilangnya materi dari permukaan benda padat sebagai akibat dari gerakan

mekanik . Keausan umumnya sebagai kehilangan materi yang timbul sebagai

akibat interaksi mekanik dua permukaan yang bergerak slidding dan

dibebani. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh fraksi volume

campuran minyak jarak pagar dan minyak zaitun terhadap sifat fisik Minyak

khususnya Viskositas, Densitas dan Kadar Air serta pengaruhnya terhadap

terhadap keausan hasil tribometer pin on disc pada spesimen baja ST 41.

Pengujian pada penelitian ini terdiri atas 2 tahap, yaitu pengujian sifat fisik

(viskositas, densitas, dan kadar air) dan pengujian sifat mekanis (tribometer dan

mikroskop optik). Variabel bebas yang digunakan adalah variasi campuran

minyak : 0%:100%, 20%:80%, 40%:60%, 60%:40%, 80%:20%, 100%:0%. Hasil

penelitian menunjukkan bahwa semakin meningkat nilai presentase campuran

minyak zaitun pada minyak jarak maka densitas semakin menurun. Pada uji

tribometer pin on disk grafik pada presentase minyak jarak rendah menglami

kenaikan laju keausan dan semakin presentase minyak jarak tinggi maka laju

keausan semakin rendah ini bertolak belakang dengan laju viskositas.

Kata kunci : minyak, pelumas, densitas, kadar air, tribometer

ix

ABSTRACT

Lubricant is one of the complementary systems in a vehicle or

production equipment with the aim of fostering a moving engine part. Lubricating

oil can be made of mineral or synthetic ingredients. Mineral based oils are mostly

used synthetic oil. Wear is the material present from the surface of a solid object

as a result of mechanical motion. Wear and tear is generally a material that arises

as a result of the mechanical interaction of the two surfaces being slid and loaded.

This study aims to see the effect of the mixed volume fraction of jatropha oil and

olive oil on the physical properties of the oil, especially viscosity, density and

moisture content and its effect on the wear of the tribometer pin on the disc on ST

41 steel specimens. The test in this study consisted of 2 stages, namely testing of

physical properties (viscosity, density, and moisture content) and testing of

mechanical properties (tribometer and optical microscope). The independent

variables used were variations in the oil mixture: 0%: 100%, 20%: 80%, 40%:

60%, 60%: 40%, 80%: 20%, 100%: 0%. The results showed that the increase in

the percentage value of the mixture of olive oil in castor oil, the lower the density.

In the tribometer pin test on the graph disk, the low percentage of castor oil

experienced an increase in the wear rate and the greater the value of high jatropha

oil, the lower the wear rate was contrary to the viscosity rate.

Key words: oil, lubricants, density, moisture content, tribometer

xi

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL .............................................................................................. i

POSTER ................................................................................................................. ii

LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................. iii

LEMBAR KONSULTASI / ASISTENSI ........................................................... iv

LEMBAR KONSULTASI / ASISTENSI ............................................................. v

LEMBAR PERNYATAAN ................................................................................. vi

LEMBAR HASIL DETEKSI PLAGIASI SKRIPSI MAHASISWA ............. vii

ABSTRAK .......................................................................................................... viii

ABSTRACT .......................................................................................................... ix

KATA PENGANTAR ............................................................................................ x

DAFTAR ISI ......................................................................................................... xi

DAFTAR TABEL .............................................................................................. xiv

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xv

BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang .............................................................................................. 1

1.2 Rumusan Masalah ......................................................................................... 2

1.3 Tujuan Penulisan ........................................................................................... 3

1.4 Manfaat Penulisan ......................................................................................... 3

1.5 Batasan Masalah ............................................................................................ 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................ 5

2.1. Jarak Pagar (Jatropha Curcas Linn.) ....................................................... 5

2.1.1 Tanaman Jarak Pagar (Jatropha Curcas L.) ..................................... 5

2.1.2 Minyak Jarak Pagar ........................................................................... 6

2.2. Zaitun ........................................................................................................ 8

2.2.1 Tanaman Zaitun (Olea Europaea) .................................................... 8

2.2.2 Minyak Zaitun ................................................................................... 9

2.3. Pelumas .................................................................................................. 11

2.4. Sifat Fisik (Viscosity, Density and Kadar Air) ....................................... 11

2.4.1 Kekentalan (Viscosity) .................................................................... 11

2.4.2 Massa Jenis (Density) ...................................................................... 12

2.4.3 Kadar Air ......................................................................................... 13

xii

2.4.4 Uji Keausan ..................................................................................... 14

2.5. Tribometer Dan Mikroskop Optik .......................................................... 15

2.5.1 Tribometer ....................................................................................... 15

2.5.2 Mikroskop Optik ............................................................................. 17

2.6. Penelitian Terdahulu Yang Berkaitan Dengan Penelitian ...................... 19

BAB III METODE PENELITIAN ..................................................................... 21

3.1. Waktu dan Tempat Penelitian ................................................................ 21

3.2. Variabel Penelitian ................................................................................. 21

3.3. Diagram Alir ........................................................................................... 22

3.4. Alat dan Bahan ....................................................................................... 23

3.3.1 Alat .................................................................................................. 23

3.3.2 Bahan............................................................................................... 30

3.5. Prosedur Percobaan ................................................................................ 31

3.5.1 Uji Kadar Air................................................................................... 31

3.5.2 Uji Densitas ..................................................................................... 32

3.5.3 Uji Viskositas .................................................................................. 32

3.5.4 Uji Tribometer ( Keausan ) ............................................................. 33

3.5.5 Uji Mikroskop Optik ....................................................................... 34

3.6. Pengujian ................................................................................................ 34

3.7. Tabulasi Data .......................................................................................... 35

3.7.1 Data Hasil Uji Kadar Air................................................................. 35

3.7.2 Data Hasil Uji Densitas ................................................................... 35

3.7.3 Data Hasil Uji Viskositas ................................................................ 36

3.7.4 Data Hasil Uji Tribometer (Keasuan) ............................................. 36

BAB IV PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN ............................................ 37

4.1 Data Hasil Penelitian Kadar Air ............................................................. 37

4.1.1 Kadar Air (%) .................................................................................. 37

4.1.2 Perhitungan Kadar Air (%) ............................................................. 38

4.1.3 Pembahasan ..................................................................................... 40

4.2 Data Hasil Penelitian Densitas (ρ) .......................................................... 40

4.2.1 Massa Jenis (Densitas) .................................................................... 41

4.2.2 Perhitungan (Densitas) .................................................................... 41

xiii

4.2.3 Pembahasan ..................................................................................... 45

4.3 Data Hasil Penelitian Viskositas ............................................................ 45

4.3.1 Viskositas ........................................................................................ 46

4.3.2 Perhitungan Viskositas .................................................................... 46

4.3.4 Pembahasan ..................................................................................... 50

4.4 Data Hasil Penelitian Keausan ............................................................... 51

4.4.1 Laju Keausan ................................................................................... 55

4.4.2 Perhitungan Laju Keausan .............................................................. 56

4.4.3 Pembahasan ..................................................................................... 59

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................... 62

5.1 Kesimpulan ............................................................................................. 62

5.2 Saran ....................................................................................................... 62

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 63

LAMPIRAN

xiv

DAFTAR TABEL

Tabel 2. 1 Komposisi Kimia Jarak Pagar ................................................................... 6

Tabel 2 2 Komposisi Asam Lemak Minyak Jarak Pagar ........................................... 8

Tabel 2.3 Komposisi dalam Buah Zaitun ................................................................... 8

Tabel 2.4 Analisis Benih Zaitun................................................................................. 9

Tabel 2.5 Tabel Fatty Acid minyak zaitun di Italian ................................................. 9

Tabel 2.6 Fatty Acid secara umum ............................................................................ 10

Tabel 4.1 Hasil Data Sebelum dan Sesudah minyak di Oven .................................... 37

Tabel 4.2 Hasil Data Perhitungan Kadar Air ............................................................. 39

Tabel 4.3 Data awal penimbangan massa kosong piknometer

dengan massa piknometer isi ..................................................................................... 41

Tabel 4.4 Data Hasil Perhitungan Densitas................................................................ 44

Tabel 4.5 Data waktu saat pengujian viskometer Ostwald ........................................ 45

Tabel 4.6 Data hasil perhitungan Viskositas .............................................................. 49

Tabel 4.7 Data Hasil Pengukuran Lebar Goresan ...................................................... 54

Tabel 4.8 Hubungan Laju Keausan Terhadap Perbandingan Campuran Pelumas.... 58

xv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Tanaman Jarak Pagar ................................................................... 6

Gambar 2.2 Struktur Kimia Minyak Jarak Pagar ............................................. 8

Gambar 2.3 Struktur Kimia Minyak Jarak Kepyar .......................................... 8

Gambar 2.4 Buah Zaitun .................................................................................. 10

Gambar 2.5 Viskometer Ostwald ..................................................................... 13

Gambar 2.6 Piknometer ................................................................................... 14

Gambar 2.7 Tribometer Type Pin-On-Disk ..................................................... 16

Gambar 2.8 Tribometer Type Pin-On-Ring ..................................................... 17

Gambar 2.9 Tribometer Type Block-On-Ring ................................................. 17

Gambar 2.10 Mikroskop Optik Merk Jenco .................................................... 19

Gambar 2.11 Mikroskop Optik Dan Komputer ............................................... 19

Gambar 3.1 Hot Plate Dan Pengaduk Magnet ................................................. 24

Gambar 3.1 Termometer ................................................................................. 25

Gambar 3.1 Gelas Ukur.................................................................................... 25

Gambar 3.1 Pipet Tetes .................................................................................... 26

Gambar 3.1 Gelas Piala (Breaker Glass).......................................................... 27

Gambar 3.1 Kertas Gosok (Amplas) ................................................................ 27

Gambar 3.1 Piknometer ................................................................................... 28

Gambar 3.1 Viskometer Ostwald ..................................................................... 29

Gambar 3.1 Neraca Analitik ............................................................................ 29

Gambar 3.1 Tribometer Type Pin On Disk ...................................................... 30

Gambar 3.1 Mikroskop Optik .......................................................................... 31

Gambar 3.1 Minyak Jarak Pagar ...................................................................... 31

Gambar 3.1 Minyak Zaitun (Olive Oil)............................................................ 31

Gambar 3.1 Spesimen Baja St 41 ..................................................................... 32

Gambar 4.1 Grafik Variasi Perbandingan Minyak Terhadap Kadar Air ....... 41

Gambar 4.1 Grafik Variasi Perbandingan Minyak Terhadap Densitas............ 45

xvi

Gambar 4.1 Tabel Sifat Air .............................................................................. 48

Gambar 4.1 Grafik Variasi Perbandingan Minyak Terhadap Viskositas ......... 50

Gambar 4.1 Sebelum Dan Sesudah Pengujian Tribometer Pin On Disk ......... 52

Gambar 4.1 Lebar Goresan Pada Pencampuran 0%:100% .............................. 53






Gambar 4.1 Grafik Variasi Perbandingan Minyak

Terhadap Nilai Keausan (Wear Rate) .............................................................. 59

xvii

DAFTAR PUSTAKA

Amanto, B. S., Siswanti, S., & Atmaja, A. (2015). Kinetika pengeringan temu

giring (Curcuma heyneana valeton & van zijp) menggunakan cabinet dryer

dengan perlakuan pendahuluan blanching. Jurnal Teknologi Hasil

Pertanian, 8(2), 107-114.

Andrianto, N., & Nugroho, S. (2014). Karakterisasi Sifat Keausan Dan Ketahanan

Korosi Material Disc Refiner White Cast Iron Dan Stainless Steel.

JURNAL TEKNIK MESIN, 2(4), 437-444.

Anggriawan, A. (2012). ANALISIS TANAMAN JARAK PAGAR TRANSGENIK

(Jatropha curcas L) MENGGUNAKAN PRIMER GEN gusA. University of

Muhammadiyah Malang.

Askew, M. (2004). Biolubricants-Market Data Sheet. IENICA–Inform Project.

Besihi, N. A., Darmanto, D., & Syafa'at, I. (2013). Analisis Keausan Baja St60

Menggunakan Alat Tribotester Tipe Pin on Disc Dengan Variasi Kondisi

Pelumas. MAJALAH ILMIAH MOMENTUM, 9(2).

Boskou, D. (2006). Olive oil: chemistry and technology: AOCS Publishing.

Carels, N. (2009). Jatropha curcas: a review. Advances in botanical research, 50,

39-86.

Debbie, A. Sintesis Bio-Pelumas Minyak Minyak Biji Jarak: Pengaruh Rasio Mol

dan Waktu Reaksi. Riau University.

Dey, P. (2018). Compound Light Microscope and Other Different Microscopes

Basic and Advanced Laboratory Techniques in Histopathology and

Cytology (pp. 235-243): Springer.

Gübitz, G. M., Mittelbach, M., & Trabi, M. (1999). Exploitation of the tropical oil

seed plant Jatropha curcas L. Bioresour Technol, 67(1), 73-82.

Habibullah, M., Masjuki, H. H., Kalam, M., Ashraful, A., Habib, M. A., &

Mobarak, H. (2014). Effect of bio-lubricant on tribological characteristics

of steel. Procedia Engineering, 90, 740-745.

Hakim, A., & Mukhtadi, E. (2017). Pembuatan Minyak Biji Karet Dari Biji Karet

Dengan Menggunakan Metode Screw Pressing: Analisis Produk

Penghitungan Rendemen, Penentuan Kadar Air Minyak, Analisa Densitas,

Analisa Viskositas, Analisa Angka Asam Dan Analisa Angka Penyabunan.

METANA, 13(1), 13-22.

Hayati, E., Sabaruddin, S., & Rahmawati, R. (2012). Pengaruh jumlah mata tunas

dan komposisi media tanam terhadap pertumbuhan setek tanaman jarak

pagar (Jatropha curcas L.). Jurnal Agrista, 16(3), 129-134.

xviii

Hendrawati, A. S. T. Y. (2013). STUDI PUSTAKA MODIFIKASI MINYAK

NABATI SEBAGAI SUMBER BAHAN BAKU PELUMAS BIO. 2, 23-

26.

Inoué, S. (1986). Microscope image formation Video Microscopy (pp. 93-148):

Springer.

Jung, C.-H., & Wells, W. W. (1998). Spontaneous Conversion ofl-

Dehydroascorbic Acid tol-Ascorbic Acid andl-Erythroascorbic Acid.

Archives of biochemistry and biophysics, 355(1), 9-14.

Kiritsakis, A., & Markakis, P. (1988). Olive oil: a review Advances in food

Research (Vol. 31, pp. 453-482): Elsevier.

Ku, B.-C., Han, Y.-C., Lee, J.-E., Lee, J.-K., Park, S.-H., & Hwang, Y.-J. (2010).

Tribological effects of fullerene (C 60) nanoparticles added in mineral

lubricants according to its viscosity. International Journal of Precision

Engineering and Manufacturing, 11(4), 607-611.

Lumbantoruan, P., & Erislah, E. (2016). Pengaruh Suhu terhadap Viskositas

Minyak Pelumas (Oli). Sainmatika: Jurnal Ilmiah Matematika dan Ilmu

Pengetahuan Alam, 13(2).

Makkar, H. P., Aderibigbe, A., & Becker, K. (1997). Comparative evaluation of a

non-toxic and toxic varieties of Jatropha curcas for chemical composition,

digestibility, protein degradability and toxic factors. Food Chemistry.

Mangas, I., Sogorb, M. A., & Vilanova, E. (2014). Lubricating Oils. 670-676. doi:

10.1016/b978-0-12-386454-3.00525-x

Maulida, H., & Rani, E. (2010). Analisis Karakteristik Pengaruh Suhu dan

Kontaminan terhadap Viskositas Oli Menggunakan Rotary Viscometer.

Jurnal NEUTRINO: Jurnal Fisika dan Aplikasinya.

Ningsih, T. D., Farida, R., & Nugrahani, R. A. (2017). Pengaruh Blending

Minyak Nabati Pada Pelumas Dari Minyak Mineral Terhadap Stabilitas

Oksidasi Dan Ketahanan Korosi. JURNAL KONVERSI, 6(1), 7-12.

Nuraliza, N., Syahrullail, S., & Faizal, M. (2016). Tribological properties of

aluminum lubricated with palm olein at different load using pin-on-disk

machine. Jurnal Tribologi, 9, 45-59.

Okrent, E. (1961). The effect of lubricant viscosity and composition on engine

friction and bearing wear. II. ASLE TRANSACTIONS, 4(2), 257-262.

Oktavianus, F., Sigiro, R. M., & Bustan, M. D. (2013). Pembuatan Bioetanol Dari

Batang Jarak Menggunakan Metode Hidrolisa Dengan Katalis Asam

Sulfat. Jurnal Teknik Kimia, 19(2).

xix

Prabowo, D., Burhanudin, A., Armanto, E., & Dwi, D. (2012). RANCANG

BANGUN DAN PENGUJIAN PEMANAS PADA DISC UNTUK ALAT

UJI TRIBOMETER TIPE PIN-ON-DISC. Prosiding SNST Fakultas

Teknik, 1(1).

Rugini, E., & Fedeli, E. (1990). Olive (Olea europaea L.) as an oilseed crop

Legumes and Oilseed Crops I (pp. 593-641): Springer.

Shahabuddin, M., Masjuki, H., & Kalam, M. (2013). Experimental investigation

into tribological characteristics of bio-lubricant formulated from Jatropha

oil. Procedia Engineering, 56, 597-606.

Sudarmadji, S., Kasmidjo, R., Sardjono, D. W., Margino, S., & Endang, S. (1989).

Mikrobiologi Pangan. Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.

Sullivan, M. J. (2005). Oil, Lubricating. Encyclopedia of Toxicology, 295-297.

Sundaryono, A. (2005). KARAKTERISTIK BIODIESEL DAN BLENDING

BIODIESEL DARI OIL LOSSES LIMBAH CAIR PABRIK MINYAK

KELAPA SAWIT CHARACTERISTIC OF BIODISESEL AND

BIODIESEL BLENDING OF OIL LOSSES FROM LIQUID WASTE OF

OIL PALM FACTORY.

Tabrett, C., & Sare, I. (1997). The effect of heat treatment on the abrasion

resistance of alloy white irons. Wear, 203, 206-219.

Theodore, H. (1962). Hot plate and magnetic stirrer: Google Patents.

Usman, N. A., Wulandari, E., & Suradi, K. (2015). Pengaruh jenis minyak nabati

terhadap sifat fisik dan akspetabilitas mayonnaise. Jurnal Ilmu Ternak,

15(2), 22-27.

Widyastuti, L. (2007). Reaksi Transesterifikasi Minyak Biji Jarak Pagar Menjadi

Metil Ester Sebagai Bahan Bakar Pengganti Minyak Diesel Dengan

Menggunakan Katalis KOH. Universitas Negeri Semarang.

ANALISIS FRAKSI VOLUME CAMPURAN MINYAK JARAK ...Keausan (wear) adalah hilangnya materi dari...

Documents

Transcript of ANALISIS FRAKSI VOLUME CAMPURAN MINYAK JARAK ...Keausan (wear) adalah hilangnya materi dari...