LAPORAN PRAKTIKUM

SATUAN OPERASI INDUSTRI

(Pindah Panas)

Oleh :

Nama : Luthfie Hafidz Im

NPM : 240110130071

Hari, Tanggal Praktikum : Rabu, 29 April 2015

Waktu : 08.00 – 10.00 WIB

Co.Ass : Nedia Cahyati M.

LABORATORIUM PASCA PANEN DAN TEKNOLOGI PROSES

DEPARTEMEN TEKNIK DAN MANAJEMEN INDUSTRI PERTANIAN

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN

UNIVERSITAS PADJADJARAN

2015

Nilai:

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Mekanisme perpindahan panas dipergunakan dalam berbagai teknik

pengolahan dan pengawetan bahan makanan. Perpindahan panas (heat transfer)

sendiri merupakan pemindahan atau penjalaran panas dari satu tempat ke tempat

lain karena adanya perbedaan suhu antara kedua tempat yang bersangkutan.

Proses perpindahan panas juga selalu dilibatkan dalam berbagai jenis industri.

Salah satu contohnya adalah proses pemisahan bahan kimia berdasarkan konsep

perpindahan panas guna menghasilkan suatu produk.

Pindah panas juga digunakan hampir dalam semua proses penanganan

bahan hasil pertanian. Salah satu proses yang menggunakan prinsip tesebut adalah

pembuatan minyak atsiri yag dilakukan dengan pemanasan cairan medium serta

pendinginan uap untuk memproduksi kondensat.

Pemahaman dan kemampuan analisis mengenai proses pindah panas

sangat dibutuhkan dalam berbagai teknologi pasca panen hasil pertanian, oleh

karena itu dilakukan praktikum satuan operasi industri mengenai pindah panas

yang direpresentasikan dengan proses destilasi minyak daun salam.

1.2 Tujuan

Adapun tujuan dari praktikum kali ini adalah:

1.2.1 Tujuan Instruksional Umum (TIU)

1.Mahasiswa dapat mempelajari proses pindah panas secara umum

dalam unit operasi satuan industri hasil pertanian.

1.2.2 Tujuan Instruksional Khusus (TIK)

1. Mahasiswa dapat mempelajari dan menerapkan analisis pindah

panas dalam pendinginan.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pindah Panas

Menurut Holman (1995), pindah panas adalah ilmu yang mempelajari

tentang laju perpindahan panas diantara material/benda karena adanya perbedaan

suhu (panas dan dingin). Dalam proses perpindahan energi tersebut tentu ada

kecepatan perpindahan panas yang terjadi, atau yang lebih dikenal dengan laju

perpindahan panas. Maka, ilmu perpindahan panas juga merupakan ilmu untuk

meramalkan laju perpindahan panas yang terjadi pada kondisi-kondisi tertentu.

Menurut Harmoko (2013), perpindahan kalor dapat didefinisikan sebagai

suatu proses berpindahnya suatu energi (kalor) dari satu daerah ke daerah lain

akibat adanya perbedaan temperatur pada daerah tersebut.

Perbedaan suhu antara sumber panas dan penerima panas merupakan gaya

tarik dalam pindah panas. Apabila suhu meningkat, maka akan meningkatkan juga

gaya tarik sehingga kecepatan pindah panas akan meningkat. Perbedaan suhu

antara sumber panas dan penerima panas merupakan gaya tarik dalam pindah

panas. Peningkatan perbedaan suhu akan meningkatkan gaya tarik sehingga

meningkatkan kecepatan pindah panas.

Kedua faktor ini, yaitu perbedaan suhu dan penahan aliran panas,

mempengaruhi kecepatan pindah panas. Kedua faktor ini, yaitu perbedaan suhu

dan penahan aliran panas, mempengaruhi kecepatan pindah panas. Faktor-faktor

ini dihubungi oleh persamaan :

Kecepatan pindah = gaya tarik/penahan

2.2 Mekanisme Pindah Panas

2.2.1 Konduksi

Konduksi adalah proses perpindahan kalor dimana kalor mengalir

dari daerah yang bertemperatur tinggi ke daerah yang bertemperatur

rendah dalam suatu medium (padat, cair atau gas) atau antara medium-

medium yang berlainan yang bersinggungan secara langsung sehingga

terjadi pertukaran energi dan momentum.

Persamaan laju gaya tarik/tekanan dapat langsung diterapkan

dalam hal konduksi panas. Gaya tarik adalah perbedaan setiap satuan jarak

yang ditempuh oleh perpindahan panas , dikenal dengan nama beda suhu.

Selain tahanan aliran panas, kebalikannya disebut penghantar

(conductance) juga dipergunakan, (Haqqi, 2012).

Laju perpindahan panas yang terjadi pada perpindahan panas

konduksi adalah berbanding dengan gradien suhu normal.

Persamaan Dasar Konduksi :

..............(1)

Keterangan :

q = Laju Perpindahan Panas (kj / det,W)

k = Konduktifitas Termal (W/m.°C)

A = Luas Penampang (m²)

dT = Perbedaan Temperatur ( °C, °F )

dX = Perbedaan Jarak (m / det)

ΔT = Perubahan Suhu ( °C, °F )

dT/dx = gradient temperatur kearah perpindahan kalor.

2.2.2 Konveksi

Konveksi adalah perpindahan panas karena adanya gerakan/aliran/

pencampuran dari bagian panas ke bagian yang dingin. Contohnya adalah

kehilangan panas dari radiator mobil, pendinginan dari secangkir kopi dll.

Menurut cara menggerakkan alirannya, perpindahan panas

konveksi diklasifikasikan menjadi dua, yakni konveksi bebas (free

convection) dan konveksi paksa (forced convection). Bila gerakan fluida

disebabkan karena adanya perbedaan kerapatan karena perbedaan suhu,

maka perpindahan panasnya disebut sebagai konveksi bebas (free / natural

convection). Bila gerakan fluida disebabkan oleh gaya pemaksa / eksitasi

dari luar, misalkan dengan pompa atau kipas yang menggerakkan fluida

sehingga fluida mengalir di atas permukaan, maka perpindahan panasnya

disebut sebagai konveksi paksa (forced convection), (Haqqi, 2012).

2.2.3 Radiasi

Radiasi merupakan perpindahan energi karena emisi gelombang

elektromagnet (atau photons). Radiasi termal adalah radiasi

elektromagnetik yang dipancarkan oleh suatu benda karena suhunya ,

(Haqqi, 2012).

Radiasi selalu merambat dengan kecepatan cahaya, 3 x 1010 cm/s.

Kecepatan ini sama dengan hasil perkalian panjang gelombang dengan

frekuensi radiasi :

c = λν ................ (2)

Dimana :

c = kecepatan cahaya

λ = panjang gelombang ( = 10-8 cm)

ν = frekuensi

Perambatan radiasi thermal berlangsung dalam bentuk kuantum dan setiap

kuantum mengandung energi sebesar

E = hν ............... (3)

Dimana :

h = konstanta Planck, 6,625 x 10-34 J.s

Setiap kuantum dianggap sebagai suatu partikel yang mempunyai

energi, massa dan momentum seperti molekul gas → photon. Sehingga,

pada hakekatnya radiasi merupakan pancaran yg disebabkan oleh gas

photon yang mengalir dari satu tempat ke tempat lain.

2.3 Pemanasan

Menurut Holman, pemanasan adalah proses memasukkan bahan pada suhu

tinggi. Pemanasan bertujuan mengurangi populasi mikroorganisme atau

membunuh mikroorganisme yang ada dalam bahan pangan, dan menginaktifkan

enzim. Pemanasan yang digunakan dalam pengawetan pangan tergantung dari

jenis produk yang akan diawetkan. Pemanasan dibedakan atas blansing,

pasteurisasi, dan sterilisasi.

2.4 Pendinginan

Menurut Holman, prinsip kerja dari proses pendinginan adalah

penghilangan panas dari sistemnya. Hal ini dapat dilakukan dengan adanya proses

pompa panas. Diperlukan pompa panas karena pompa panas menghasilkan panas

yang tidak dapat mengalir secara alami.

Energi panas akan mengalir dari suhu panas akan mengalir dari suhu tinggi

kle suhu yang lebih rendah. Metode yang dapat dilakukan yaitu pembekuan dalam

hembusan udara cepat dingin, dengan imersi langsung bahan pangan ke dalam

medium pendinginan, dengan jalan persinggungan dengan plat-plat pendingin

dalam ruang pembekuan, dan dengan pembekuan dengan udara nitrogen atau

karbondioksida cair.

2.5 Destilasi

Menurut Fathyasin (2012), destilasi atau penyulingan adalah suatu metode

pemisahan bahan kimia berdasarkan perbedaan kecepatan atau kemudahan

menguap (volatilitas) bahan atau didefinisikan juga teknik pemisahan kimia yang

berdasarkan perbedaan titik didih. Dalam penyulingan, campuran zat dididihkan

sehingga menguap, dan uap ini kemudian didinginkan kembali ke dalam bentuk

cairan. Zat yang memiliki titik didih lebih rendah akan menguap lebih dulu.

Metode ini merupakan termasuk unit operasi kimia jenis perpindahan massa.

Penerapan proses ini didasarkan pada teori bahwa pada suatu larutan, masing-

masing komponen akan menguap pada titik didihnya. Model ideal distilasi

didasarkan pada Hukum Raoult dan Hukum Dalton.

2.5.1. Jenis-jenis Destilasi

a. Destilasi Sederhana

Destilasi sederhana adalah salah satu cara pemurnian zat cair yang

tercemar oleh zat padat atau zat cair lain dengan perbedaan titik didih

cukup besar, sehingga zat pencemar atau pengotor akan tertinggal sebagai

residu.

Gambar 1. Destilasi Sederhana

Sumber : wordpress.com

b. Destilasi Bertingkat (Fraksinasi)

Destilasi bertingkat adalah proses pemisahan destilasi ke dalam

bagian-bagian dengan titik didih makin lama makin tinggi yang

selanjutnya pemisahan bagian-bagian ini dimaksudkan untuk destilasi

ulang. Destilasi bertingkat merupakan proses pemurnian zat/senyawa cair

dimana zat pencampurnya berupa senyawa cair yang titik didihnya rendah

dan tidak berbeda jauh dengan titik didih senyawa yang akan dimurnikan.

Gambar 2. Destilasi Bertingkat/Fraksinasi

Sumber: blogspot.com

c. Destilasi Uap

Destilasi uap adalah istilah yang secara umum digunakan untuk

destilasi campuran air dengan senyawa yang tidak larut dalam air,

dengan cara mengalirkan uap air ke dalam campuran sehingga bagian

yang dapat menguap berubah menjadi uap pada temperatur yang lebih

rendah dari pada dengan pemanasan langsung (lihat gambar

pemasangan alat pada proses destilasi uap). Untuk destilasi uap, labu

yang berisi senyawa yang akan dimurnikan dihubungkan dengan labu

pembangkit uap. Uap air yang dialirkan ke dalam labu yang berisi

senyawa yang akan dimurnikan, dimaksudkan untuk menurunkan titik

didih senyawa tersebut, karena titik didih suatu campuran lebih rendah

dari pada titik didih komponen-komponennya.

Gambar 3. Destilasi Uap

Sumber : uns.ac.id

d. Destilasi Stahl

Destilasi Stahl adalah alat untuk mengukur kadar / rendemen

minyak atsiri dari simplisia tanaman, ekstrak ataupun ramuan /

sediaan jamu. Dipakai juga untuk menyuling minyak atsiri dalam

skala kecil guna keperluan pendidikan, penelitian dan pengujian di

laboratorium.

Minyak dari hasil destilasi stahl adalah sebagai pembanding

produk minyak berkualitas. Terbuat dari bahan berkualitas pyrexglass

sesuai standar SNI/ MM.

Gambar 4. Destilasi Stahl

Sumber : uns.ac.id

d. Destilasi Vakum

Destilasi vakum biasanya digunakan jika senyawa yang ingin

didestilasi tidak stabil, dengan pengertian dapat terdekomposisi

sebelum atau mendekati titik didihnya atau campuran yang memiliki

titik didih di atas 150 °C. Metode destilasi ini tidak dapat digunakan

pada pelarut dengan titik didih yang rendah jika kondensornya

menggunakan air dingin, karena komponen yang menguap tidak dapat

dikondensasi oleh air. Untuk mengurangi tekanan digunakan pompa

vakum atau aspirator. Aspirator berfungsi sebagai penurun tekanan

pada sistem distilasi ini.

Gambar 5. Destilasi Vakum

Sumber: wordpress

2.5.2 Prinsip Destilasi

Pada prinsipnya pemisahan dalam suatu proses destilasi terjadi

karena penguapan salah satu komponen dari campuran, artinya dengan

cara mengubah bagian-bagian yang sama dari keadaan cair menjadi

berbentuk uap. Dengan demikian persyarannya adalah kemudahan

menguap ( volatilitas ) dari komponen yang akan dipisahkan berbeda satu

dengan yang lainnya. Pada campuran bahan padat dalam cairan,

persyaratan tersebut praktis selalu terpenuhi. Sebaliknya, pada larutan

cairan dalam cairan biasanya tidak mungkin dicapai sempurna, karena

semua komponen pada titik didih campuran akan mempunyai tekanan uap

yang besar. Destilat yang murni praktis hanya dapat diperoleh jika cairan

yang sukar menguap mempunyai tekanan uap yang kecil sekali sehingga

dapat diabaikan.

2.5.3 Proses Destilasi

Menurut Fatysahin (2012), estilasi umumnya merupakan proses

pemisahan satu tahap. Proses ini dapat dilakukan secara tak kontinu atau

kontinu, pada tekanan normal ataupun vakum. Pada destilasi sederhana,

yang paling sering dilakukan adalah operasi taak kontinu. Dalam hal ini

campuran yang akan dipisahkan dimasukkan kedalam alat penguap dan

dididihkan. Pendidihan terus dilangsungkan hingga sejumlah tertentu

komponen yang mudah menguap terpisahkan. Proses pendidihan erat

hubungannya dengan kehadiran udara permukaan. Pendidihan akan terjadi

pada suhu dimana tekanan uap dari larutan sama dengan tekanan udara di

permukaan cairan.

Secara umum proses yang terjadi pada destilasi sederhana atau

biasa yaitu :

1. Penguapan komponen yang mudah menguap dari campuran dalam alat

penguap

2. Pengeluaran uap yang terbentuk melalui sebuah pipa uap yang lebar

dan kosong tanpa perpindahan panas dan pemindahan massa yang

Gambar 6. Destilator SederhanaSumber : Wikipedia

disengaja atau dipaksakan yang dapat menyebabkan kondensat

mengalir kembali ke lat penguap.

3. Jika perlu, tetes-tetes cairan yang sukar menguap yang ikut terbawa

dalam uap dipisahkan dengan bantuan siklon dan disalurkan kembali

kedalam alat penguap.

4. Kondensasi uap dalam sebuah kondensor

5. Pendingin lanjut dari destilat panas dalam sebuah alat pendingin

6. Penampungan destilat dalam sebuah bejana

7. Pengeluaran kondensat dari alat penguap

8. Pendinginan lanjut dari kondensat yang dikeluarkan Penampungan

kondensat dalam sebuah bejana.

2.6 Destilator

Destilator adalah serangkaian alat-alat yang digunakan pada proses

destilasi. Destilator terdiri dari termometer, labu didih, steel head, pemanas,

kondensor, dan labu penampung destilat.

Berikut adalah susunan rangkaian destilator sederhana:

1. Wadah air

2. Labu distilasi

3. Sambungan

4. Termometer

5. Kondensor

6. Aliran masuk air dingin

7. Aliran keluar air dingin

8. Labu destilat

9. Lubang udara

10. Tempat keluar destilat

11. Penangas

12. Air pengangas

13. Larutan zat

14. Wadah labu destilat11

12

13

14

2.7 Termometer

Termometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur suhu (derajat

panas atau dingin) suatu benda. Termometer menggunakan zat yang mudah

berubah sifat akibat perubahan suhu (sifat termometrik benda). Raksa (Hg) dan

Alkohol mudah memuai akibat perubahan suhu, sifat termometrik inilah yang

dipakai pada termometer zat cair.

Pembuatan skala pada termometer memerlukan dua titik referensi yaitu

titik tetap bawah dan titik tetap atas. Titik tetap bawah dipilih titik beku air dan

titik tetap atas dipilih titik didih air pada tekanan udara 1 atm.

2.8 Cooler

Cooler adalah suatu alat yang berfungsi untuk mencegah terjadinya over

heating (panas berlebihan) dengan cara mendinginkan suatu fraksi panas dengan

menggunakan media cairan dingin sehingga akan terjadi perpindahan panas dari

fluida yang panas ke media pendingin tanpa adanya perubahan suhu. Alat

pendingin biasanya menggunakan media air, dalam prosesnya air pendingin tidak

mengalami kontak langsung dengan fraksi panas tersebut, karena fraksi panas

mengalir di dalam pipa sedangkan air pendingin berada di luar pipa.

2.9 Minyak Atsiri

Menurut Ferry (2011), minyak atsiri merupakan salah satu sisa proses

metabolisme dalam tanaman, yang terbentuk karena reaksi antara berbagai

persenyawaan kimia dengan adanya air. Minyak atsiri juga dikenal dengan nama

minyak terbang yang dihasilkan dari tanaman. Minyak atsiri dapat bersumber dari

setiap bagian tanaman, yaitu dari daun, bunga, buah, biji, batang atau kulit dan

akar. Minyak atsiri mempunyai peran yang penting dalam bidang niaga sebagai

cita rasa dan bau makanan, kosmetik, parfum, antiseptik, insektisida, obat-obatan

dan sebagainya.

Minyak atsiri pada umumnya diektraksi dengan 4 macam, yaitu metode

penyulingan, pressing, ekstraksi dengan pelarut menguap dan ekstraksi dengan

lemak padat. Untuk minyak atsiri yang berasal dari daun, akar dan kulit batang

baik diekstraksi dengan cara penyulingan (distillation).

2.8 Keseimbangan Termal (Heat Balance)

Menurut Sridianti (2012), Keseimbangan termal terjadi jika dua benda

yang berada dalam kontak termal mempunyai temperatur yang sama. Dua benda

disebut dalam kontak termal, jika perlakuan panas pada salah satu benda

menghasilkan perubahan makroskopis pada benda lainnya.

Kesetimbangan termal tercapai bila dua benda atau sistem mencapai suhu

yang sama dan berhenti untuk bertukar energi melalui panas. Ketika dua benda

ditempatkan bersama-sama, objek dengan energi panas lebih akan kehilangan

energi yang ke objek dengan energi panas yang lebih sedikit. Akhirnya, suhu

mereka akan sama dan mereka akan berhenti pertukaran energi panas sebagai

objek tidak lebih hangat atau lebih dingin dari yang lain. Pada titik ini, mereka

berada dalam keadaan kesetimbangan termal.

Kontak termal merupakan konsep penting yang berkaitan dengan

kesetimbangan termal. Beberapa sistem yang dianggap berada dalam kontak

termal jika mereka mampu mempengaruhi suhu yang lain ‘. Jika botol soda akan

dihapus dari kulkas dan ditempatkan di meja dapur, yang pada suhu kamar, meja

dan botol soda berada dalam kontak termal. Energi panas dari meja mengalir ke

dingin botol soda. Akhirnya, suhu mereka akan sama dan mereka akan berada

dalam keadaan kesetimbangan termal.

Dalam sistem termal yang melibatkan objek dalam kontak termal, panas

mengalir dari benda yang lebih hangat, yang berisi lebih banyak energi termal, ke

benda dingin, yang berisi lebih sedikit energi termal. Oleh karena itu, benda-

benda dan sistem dapat baik mendapatkan atau kehilangan panas. Mereka secara

teknis tidak bisa mendapatkan atau kehilangan dingin, meskipun, karena tidak ada

yang terpisah “energi dingin.” Dalam sistem termal, benda hangat kehilangan

energi panas ke benda dingin sampai kesetimbangan tercapai.

BAB III

METODOLOGI PENGAMATAN DAN PENGUKURAN

3.1 Alat dan Bahan

3.1.1 Alat

Adapun alat yang digunakan pada praktikum kali ini adalah:

1. Cooler;

2. Destilator;

3. Gelas ukur 100 mL;

4. Gelas ukur 500 mL;

5. Kompor listrik;

6. Labu ukur;

7. Oven;

8. Termometer batang;

9. Timbangan digital.

3.1.2 Bahan

Adapun bahan yang digunakan pada praktikum kali ini adalah:

1. Aquades;

2. Daun salam;

3. Keramik.

3.2 Prosedur Percobaan

Adapun prosedur percobaan praktikum kali ini adalah:

1. Menyiapkan alat dan bahan yang dibutuhkan dalam praktikum;

2. Menghitung banyaknya air yang di gunakan pada proses pendinginan;

3. Mengukur panjang dan diameter pipa;

4. Memasukkan daun potongan daun salam ke labu leher satu;

5. Memasukkan 300 mL air ke dalam labu leher satu;

6. Memasukkan potongan kramik ke dalam labu leher satu;

7. Mengukur suhu awal air dan pipa;

8. Menjalankan proses pendinginan dan pemanasan;

Pendinginan : uap panas didinginkan dengan media air, sehingga akan di

produksi kondensat.

Pemanasan : air yang di gunakan untuk mendinginkan uap panas

mengalami perubahan temperatur karena adanya transfer energi dari uap

ke air.

9. Mengamati dan mencatat perubahan suhu pada termometer labu leher satu

(setiap 2 menit);

10. Mengamati dan mencatat volume kondensat pada gelar ukur (setiap dua

menit);

11. Pengamatan nomor 9 dan 10 dilakukan sampai mencapai waktu 34 menit;

12. Mengukur dan mencatat suhu kondensat dan volume akhir kondensat;

13. Mencari nilai luas permukaan pindah panas, log mean temperature dan

laju pindah panas;

14. Membuat grafik hubungan waktu dengan volume kondensat;

15. Membuat grafik hubungan waktu dengan suhu kondensat.

BAB IV

HASIL PERCOBAAN

4.1 Hasil Pengukuran

1. Volume air dalam labu ukur = 300 mL

2. Volume air dalam cooler = 5000 cm3

3. Diameter pipa kondensat = 1,5 cm

4. Panjang pipa kondensat = 36 cm = 0,36 m

5. Suhu awal air (Tc1) = 20°C

6. Suhu akhir air (Tc2) = 21,4°C

7. Massa daun salam = 5 gram

8. Volume kondensat = 112 mL = 112 cm3

9. Suhu awal kondensat (T1) = 93°C

10. Suhu akhir kondensat (T2) = 29°C

Tabel 1. Hasil Pengukuran Suhu dan Volume Kondensat Daun Salam

NoWaktu (t)

menit

Suhu (T)

°C

Volume Kondensat

mL

1 0 93 2

2 2 93 11

3 4 94 21

4 6 95 30

5 8 95 40

6 10 95.5 50

7 12 96 62

8 14 96 74

9 16 96.5 81

10 18 96.5 92

11 20 96.5 112

4.2 Hasil Perhitungan

1. Luas Area Pindah Panas Kondensat

A=2 πrL

A=2 π (0,75× 10−2)(36 ×10−2)

A=0,01696460033 m2

2. Log Mean Temperature

∆ T 1=T 1−Tc2

∆ T 1=(93−21,4 )° C

∆ T 1=71,6 ° C

∆ T 2=T 2−Tc1

∆ T 2=(29−20 ) °C

∆ T 2=9 ° C

∆ T LM=∆ T 2−∆ T 1

ln(∆ T 2

∆ T 1)

∆ T LM= 71,6−9

ln( 71,69 )

∆ T LM=30,185 °C

3. Laju Pindah Panas Kondensat

Q=h . A . ∆ T LM

Q=1W

m2°C (0,01696460033 m2)(30,185 ° C)

Q=0,51207646 W

4.3 Grafik

1. Hubungan Suhu dan Waktu

Gambar 7. Grafik Hubungan Waktu dan Suhu

Sumber : Dokumen Pribadi, 2015

2. Hubungan Volume dan Waktu

Gambar 8. Grafik Hubungan Waktu dan Volume Kondensat

Sumber : Dokumen Pribadi, 2015

BAB V

PEMBAHASAN

Praktikum Satuan Operasi Industri kali ini mengenai pindah panas yang

dianalisis dari proses destilasi minyak daun salam. Destilasi yang dilakukan

berupa proses destilasi sederhana yang dilakukan di laboratorium.

Waktu pengukuran selama 20 menit, dengan tinjauan pengukuran setiap 2

menit. Dalam destilasi ini, dianalisis proses pertukaran atau perpindahan panas

yang terjadi dalam sistem tersebut. Proses pindah panas tersebut berupa

pemanasan dan pendinginan.

Pipa destilator dianggap memanjang, tidak memutar. Hal ini untuk

memudahkan proses perhitungan karena analisis yang dilakukan sebatas proses

pindah panas yang terjadi pada sistem.

Destilator sederhana yang digunakan kondisi keseluruhan tidak begitu

baik. Panci air pengangas yang digunakan kondisinya tidak baik dan tidak aman

sehingga praktikan harus sangat berhati-hati.

Pengamatan yang dilakukan adalah meninjau proses destilasi yang sudah

dijalankan. Data-data mengenai karakteristik destilator seperti panjang pipa dan

lain-lain telah diketahui sehingga praktikan tidak melakukan pengukuran lagi.

Batu didih pada proses destilasi ini menggunakan pecahan keramik.

Keramik dipilih karena merupakan salah satu bahan berpori yang cocok untuk

digunakan sebagai batu didih pada proses destilasi. Keramik juga tidak dapat larut

dalam air yang dipanaskan. Keramik sebagai batu didih berfungsi untuk

menghomogenkan panas pada seluruh bagian larutan, dengan ditambahkannya

keramik maka panas menjadi merata sehingga menghindari titik didih lewat dari

titik didih cairan. Keramik tersebut memiliki pori-pori yang akan membantu

penangkapan udara pada cairan kemudian melepaskannya ke permukaan cairan.

Superheated akan terjadi pada bagian tertentu dan secara tiba-tiba mengeluarkan

uap panas yang dapat menimbulkan ledakan (bumping) apabila tidak digunakan

keramik tersebut sebagai batu didih. Keramik telah dimasukan sebelum air

mendidih. Hal ini dilakukan untuk menghindari terbentuknya uap panas dalam

jumlah besar secara tiba-tiba. Apabila keramik dimasukkan menjelang air

mendidih, akan timbul ledakan maupun kemungkinan terjadinya kebakaran.

Destilator menggunakan cooler sepanjang dilakukannya proses destilasi.

Hal ini dilakukan untuk mencegah terjadinya over heating atau panas berlebih.

Cara kerja cooler ini dengan mendinginkan suhu destilasi menggunakan cairan

dingin, sehingga perpindahan panas akan terjadi antara fluida panas ke media

pendingin. Perpindahan panas ini tidak mengakibatkan perubahan suhu. Air

cooler mengalir dalam pipa yang berbeda, yakni pipa/selang berwarna biru dan

tidak mengalami kontak dengan fraksi panas dalam proses destilasi ini.

Skema dihasilkannya minyak atsiri dipengaruhi oleh difusi atau

perembesan minyak atsiri oleh air panas melalui selaput daun salam yang disebut

hidrodifusi. Terjadi kondensasi dalam proses ini, yakni perubahan cairan ke

bentuk yang lebih padat. Air dari hasil perubahan gas panas tersebut merupakan

destilat.

Fase uap terbentuk setelah air dengan daun salam dipanaskan. Uap

kemudian dipertahankan tetap dalam kontak dengan sisa cairan yang dipanaskan

sehingga pada suhu dan waktu tertentu, antara uap dan sisa cairan akan berada

dalam kesetimbangan sebelum adanya pemisahan antara destilat dan residu.

Hasil dari praktikum tersebut menunjukan bahwa kondensat terus

bertambah secara signifikan dari menit ke menit, hingga mencapai volume 112

mL pada menit ke 20. Suhu air selalu konstan dengan rerata 95°C seiring waktu

praktikum berjalan. Suhu tersebut tidak mencapai titik didih air.

Volume destilat terus bertambah sementara suhu air selalu konstan

disebabkan oleh beberapa kemungkinan. Pertama, terdapatnya fasa lain dalam air

yang dididihkan, yakni daun salam. Daun salam memiliki fasa padatan dan akan

menghambat pendidihan air normal, sehingga suhu air selalu konstan. Kedua,

waktu destilasi tidak begitu lama, kemungkinan apabila waktu destilasi melebihi

20 menit suhu akan naik secara signifikan. Ketiga, jumlah keramik yang terlalu

banyak sehingga panas terus merata ke luas permukaan total.

Proses tersebut menghasilkan 112 mL kondensat salam dari 300 mL

aquades dan 5 gram daun salam. Hanya sekitar 188 mL kandungan aquades

murni.

Nilai laju pindah panas kondensat sebesar 0,51207646 W . Hasil tersebut

termasuk besar, dipengaruhi oleh faktor-faktor pengalinya. Nilai log mean

temperatur yang didapat cukup besar, melebihi nilai 30°C. Hal yang perlu

diperhatikan adalah luas area pindah panas kondensat yang belum mewakili

keadaan sebenarnya dikarenakan pipa diasumsikan lurus memanjang dengan satu

diameter.

Grafik hubungan suhu dan waktu menunjukan nilai regresi yang sangat

besar, yakni sekitar 0,9. Hal ini menandakan bahwa hubungan antara suhu dan

waktu konstan diakibatkan waktu terus bertambah seiringan dengan suhu air yang

relatif terus bertambah walau sedikit. Begitu pula dengan grafik hubungan suhu

dan waktu, grafik hubungan volume dan waktu memiliki nilai regresi yang sangat

besar hingga hampir mendekati satu. Hal ini disebabkan korelasi data waktu dan

volume memiliki kekonstanan yang tinggi. Volume kondensat terus bertambah

seiring bertambahnya waktu pengamatan.

BAB VI

KESIMPULAN DAN SARAN

6.1 Kesimpulan

Adapun beberapa kesimpulan pada praktikum kali ini, diantaranya:

1. Proses pindah panas berupa pendinginan dan pemanasan dianalisis dari

proses destilasi minyak daun salam dengan prinsip perbedaan titik

didih.

2. Suhu proses berbanding lurus dengan kecepatan pindah panas, apabila

suhu mengingkat maka akan meningkatkan juga gaya tarik sehingga

kecepatan pindah panas akan meningkat.

3. Laju pindah panas dipengaruhi oleh temperatur, luas area pindah panas

kondensat, dan faktor eksternal.

4. Grafik hubungan waktu dan suhu proses memiliki kekonstanan data

yang tinggi karena suhu yang relatif berubah sepanjang proses

dilakukan. Grafik hubungan waktu dan volume kondensat memiliki

kekonstanan data yang tinggi karena volume kondensat terus

bertambah sepanjang waktu pengamatan.

5. Proses destilasi selama 20 menit tersebut dengan 300 mL cairan dan 5

gram daun salam, mengandung 112 mL kondensat daun salam dan

sekitar 188 mL aquades murni.

6.2 Saran

Adapun saran dalam praktikum kali ini, diantaranya:

1. Praktikan harus berhati-hati dalam melakukan dan mengamati proses

destilasi, terutama ketika berada di dekat penangas air.

2. Destilator perlu diperbaharui dengan destilator yang kondisinya baik.

3. Penggunaan keramik sebagai batu didih bisa digantikan bahan lain

yang memiliki sifat sejenis.

4. Pengamatan harus benar-benar memperhitungkan waktu sehingga data

proses dapat diperoleh seakurat mungkin.

DAFTAR PUSTAKA

Harmoko, A. 2013. Fisika Panas : Keseimbangan Termal. Jakarta : Universitas

Indonesia.

Holman, J.P. 1995. Perpindahan Kalor Edisi Keenam. Jakarta: Erlangga.

Fatysahin. 2011. Destilasi. Terdapat pada :

https://fatysahinknowledge.wordpress.com/2011/06/27/destilasi/ (Diakses

6 Mei 2015 pukul 23.27 WIB)

Ferry, E. 2011. Minyak Atsiri. Terdapat pada :

http://endiferrysblog.blogspot.com/2011/06/minyak-atsiri.html (Diakses 6

Mei 2015 pukul 23.47 WIB)

Haqqi, R. 2012. Mekanisme Perpindahan Kalor. Terdapat pada :

http://vyalhaqqi.blogspot.com/ (Diakses 6 Mei 2015 pukul 23.22 WIB)

Sridianti. 2015. Edukasi Teknologi dan Informasi : Keseimbangan Termal.

Terdapat pada : http://www.sridianti.com/pengertian-kesetimbangan-

termal.html (Diakses 6 Mei 2015 pukul 24.01 WIB)

LAMPIRAN

Gambar 9. Rangkaian Destilator

Sumber : Dokumen Pribadi, 2015

Gambar 10. Destilat

Sumber : Dokumen Pribadi, 2015