LAPORAN Praktikum satop 4

7/22/2019 LAPORAN Praktikum satop 4

1/15

LAPORAN PRAKTIKUM

SATUAN OPERASI INDUSTRI

(Kesetimbangan Massa)

Oleh :

Nama : Valentina Purba

NPM : 240110110102

Kelompok : 3

Hari, tanggal praktikum : Rabu, 26 Maret 2013

Shift (Waktu) : 10.00-12.00

Co. Ass : Novina Sagita

LABORATORIUM PASCA PANEN DAN TEKNOLOGI PROSES

JURUSAN TEKNIK DAN MANAJEMEN INDUSTRI PERTANIAN

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN

UNIVERSITAS PADJADJARAN

2013


2/15

BAB I

PENDAHULUAN

1.1Latar BelakangPrinsip hukum kekekalan massa menerangkan bahwa massa tidak dapat

terbentuk atau dihilangkan didalam suatu proses fisis atau kimia. Kesetimbangan

massa menjelaskan mengenai massa bahan yang melewati operasi pengolahan.

Setiap bentuk kesetimbangan didasari oleh hukum konservasi dimana jika proses

berlangsung tanpa terjadi akumulasi, maka massa yang masuk ke dalam sistem

akan sama dengan massa yang ke luar sistem.

Kesetimbangan massapenting dalam industri pengolahan pertanian

(pangan).Konsep digunakan sebagai parameter pengendali dalam proses

penanganan hasil. Dengan menggunakan hukum ksesetimbangan massa dapat

diketahui hasil dalam setiap proses dalam proses penanganan. Kesetimbangan

massa juga digunakan untuk mengkaji tahapan-tahapan dalam proses baru dan

memperbaiki percobaan dalam pilot plant. Untuk itu praktikum ini dilakukan agar

praktikan dapat mempelajari aplikasi konsep kesetimbangan massa terutama

dalam pengolahan hasil pertanian.

1.2Tujuan Percobaana. Tujuan Instruksional Umum

Mempelajari kesetimbangan massa secara umum

b. Tujuan Instruksional Khusus1. Mempelajari keadaan system steady dan unsteady state dengan contoh

larutan gula2. Menentukan model neraca massa steady state pada alir massa dan

unsteady state pada komponen gula

3. Mengetahui proses pengentalan dan pengenceran larutan gula4. Mengetahui cara membaca kandungan gula suatu larutan


3/15

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1Kesetimbangan MassaKonsep kesetimbangan penting dalam industri pengolahan pertanian

(pangan).Konsep kesetimbangan merupakan parameter pengendali dalam proses

penanganan (khususnya kesetimbangan massa dapat dipakai untuk mengetahui

hasil yang diperoleh dari suatu proses). Penerapan konsep kesetimbangan massa

digunakan dalam mengkaji tahapan proses baru dan memperbaiki percobaan

dalam pilot plant.

Prinsip hukum kekekalan massa menerangkan bahwa massa tidak dapat

terbentuk atau dihilangkan didalam suatu proses fisis atau kimia. Kesetimbangan

massa menjelaskan mengenai massa bahan yang melewati operasi pengolahan.

Setiap bentuk kesetimbangan didasari oleh hukum konservasi dimana jika proses

berlangsung tanpa terjadi akumulasi, maka massa yang masuk ke dalam sistem

akan sama dengan massa yang ke luar sistem. Berdasarkan rumus dapat dituliskan

sebgai berikut :

Massa masuk = massa ke luar + massa terkumpul Bahan Baku = Produk + Sisa + Bahan baku tertumpuk

2.2Larutan, Pengentalan dan PengenceranLarutan didefinisikan sebagai campuran homogen antara dua atau lebih zat

yang terdispersi baik sebagai molekul, atom maupun ion yang komposisinya dapat

bervariasi. Larutan dapat berupa gas, cairan atau padatan. Larutan encer adalah

larutan yang mengandung sejumlah kecil solute, relatif terhadap jumlah pelarut.Sedangkan larutan pekat adalah larutan yang mengandung sebagian besar solute.

Solute adalah zat terlarut, sedangkan solvent (pelarut) adalah medium dalam mana

solute terlarut

Untuk menyatakan komposisi larutan secara kuantitatif digunakan

konsentrasi. Konsentrasi adalah perbandingan jumlah zat terlarut dan jumlah

pelarut, dinyatakan dalam satuan volume (berat, mol) zat terlarut dalam sejumlah

volume tertentu dari pelarut. Berdasarkan hal ini muncul satuan-satuan


4/15

konsentrasi, yaitu fraksi mol, molaritas, molalitas, normalitas, ppm serta ditambah

dengan persen massa dan persen volume

Pengentalan merupakan proses meningkatnya konsentrasi suatu larutan akibat

adanya pencampuran bahan terlarut (gula, gula, dan lain - lain). Sedangkan

pengenceran adalah proses menurunnya konsentrasi suatu larutan akibat adanya

pencampuran bahan pelarut (air). Semakin tinggi konsentrasi maka ikatan antar

partikelnya semakin kuat, sebaliknya semakin rendah konsentrasi maka ikatan

antar partikelnya semakin lemah. Dari dua kejadian tadi dapat kita ambil

kesimpulan bahwa pengenceran adalah berkurangnya rasio zat terlarut di dalam

larutan akibat penambahan pelarut. Sebaliknya pemekatan adalah bertambahnya

rasio konsentrasi zat terlarut di dalam larutan akibat penambahan zat terlarut.

Pada umumnya zat yang digunakan sebagai pelarut adalah air, selain air yang

berfungsi sebagai pelarut adalah alkohol amoniak, kloroform, benzena, minyak,

asam asetat, akan tetapi kalau menggunakan air biasanya tidak disebutkan

2.3RefraktometerRefraktometer digunakan untuk mengukur kadar/konsentrasi terlarut

misalnya: Gula,Garam,Protein dsb. Prinsip kerja dari refractometer sesuai dengan

namanya adalah dengan memanfaatkan refraksi cahaya.Refractome ditemukan

oleh Dr. Ernst Abbe seorang ilmuwandari Germanpada permulaan abad 20.

Refraktometer adalah alat untuk mengukur nilai kadar garam pada air. Alat

ini sangat mudah dalam penggunaan dan perawatannya. Untuk menjaga ke

akuratan pembacaan dari refraktometer ini maka kita harus mengenal tiap bagian-

bagian dari alat ini. Alat ini terdiri dari :

Probe Refraktometer

Penutup Probe Refraktometer Mur Kalibrasi Handle/Pegangan Pengatur Cahaya dari kadar garam pada air.


5/15

2.4Satuan BrixSatuan brixmerupakan satuan yang digunakan untuk menunjukan kadar gula

yang terlarut dalam suatu larutan. Semakin tinggi derajat brixnya maka semakin

manis larutan tersebut. Sebagai contoh kasus dalam pengolahan nira bahwa nilai

Brix adalah gambaran seberapa banyak zat pada terlarut dalam nira. Di dalam

padatan terlarut tersebut terkandung gula dan komponen bukan gula. Sebagai

gambaran, bila diperoleh nilai Brix 17% maka dalam setiap 100 bagian nira

terdiri dari 17 bagian Brix dan 83 bagian air.

Brix ialah zat padat kering terlarut dalam suatu larutan (gram per 100 gram

larutan) yang dihitung sebagai sukrosa. Zat yang terlarut seperti gula (sukrosa,

glukosa, fruktosa, dan lain-lain), atau garam-garam klorida atau sulfat dari kalium,

natrium, kalsium, dan lain-lain merespon dirinya sebagai brix dan dihitung setara

dengan sukrosa.

Brix adalah jumlah zat padat semu yang larut (dalam gr) setiap 100 gr larutan.

Jadi misalnya brix nira = 16, artinya bahwa dari 100 gram nira, 16 gram

merupakan zat padat terlarut dan 84 gram adalah air. Untuk mengetahui

banyaknya zat padat yang terlarut dalam larutan (brix) diperlukan suatu alat ukur.

(Risvan,2008).

Menurut Diding Suhandy derajat Brix merupakan satuan yang umum

digunakan untuk mengukur KPT dalam suatu larutan. Sebagian besar kandungan

padatan terlarut (KPT) pada buah terdiri atas gula-gula sederhana seperti fruktosa,

glukosa dan sukrosa.


6/15

BAB III

METODOLOGI

3.1 Alat dan Bahan

Alat yang digunakan dalam praktikum kali ini yaitu :

1. Peralatan Proses kontinu berpengaduk2. Gelas ukur 100 ml3. Gelas ukur 200 ml4. 2 buah pipet5. Batang pengaduk6. Stopwatch7. Refraktometer8. Timbangan

Bahan yang digunakan dalam praktikum kali ini yaitu :

1. Air sebagai pelarut2. Gula Pasir dan madu sebagai zat terlarut3. Tisu

3.2 Prosedur Praktikum

1. Membersihkan terlebih dahulu peralatan yang akan digunakan2. Memasang peralatan tangki continue3. Menimbang gula dan madu yang akan dilarutkan 100 gram4. Mengisi air pada dua toples dan bahan yang akan diuji. Pada percobaan

gula, air pada toples pertama yaitu 600 ml dan pada toples kedua yaitu 300

ml serta gula sebanyak 300 ml. Pada percobaan madu, yaitu air pada toplespertama 500 ml dan pada toples kedua 600 ml serta madu sebanyak 110

ml.

5. Mengisi peralatan proses kontinu berpengaduk dengan air di sebelahkanan dengan volume 700 ml (pengentalan) dan sebelah kiri sebanyak 500

ml (pengenceran), untuk madu volume air di sebelah kanan adalah 610 ml.


7/15

6. Melepasakan lipatan selang sehingga aliran tidak terhambat. Kemudianmemulai menghitung 3 menit pertama sambil mengaduk kedua cairan

dalam toples menggunakan batang pengaduk

7. Mengambil sampel dalam larutan gula untuk diuji kembali kadarnyadengan menggunkaan refraktometer

8. Mentukan volume maksimum tangki (V) ketika pengaduk sedang berjalandan tentukan laju alir input (QF : ml/detik) output (QR : ml/detik)

sehingga tercapai kondisi steady state (QF=QR)

9. Mengukur dalam interval 3 menit sebanyak dua kali10.Membuat grafik konsentrasi gula (ln(Xf-X)) terhadap waktu (t)

berdasarkan hasil percobaan dan tentukan model persamaan dari grafik

tersebut (y= ax + b)

11.Membandingkan anatar proses pengentalan dan pengenceran.


8/15

BAB IV

HASIL PERCOBAAN

Tabel 1. Pengenceran dan pengentalan Gula 100 gram

Waktu

(menit)

Pengenceran ln (XfXt)

(Pengenceran)

Pengentalan ln (XfXt)

(Pengentalan)

0 16,5 2.8 0 2,8

2 16,2 - 1,204 2,1 2,667

4 16 - 0,693 2,4 2,646

6 16,4 -2,3 2,0 2,674

8 16 - 0,693 1,9 2,681

10 16,2 - 1,2 1,8 2,687

12 15,5 0 2 2,525

14 16 - 0,693 1,0 2,674

16 16 - 0,693 1,0 2,674

18 15,7 - 0,223 3 2,602

20 15,3 0,182 2,9 0

Gbr 1. Grafik Perubahan Waktu terhadap pengenceran gula

14.6

14.8

15

15.2

15.4

15.6

15.8

16

16.2

16.4

16.6

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

Penge

nceran

waktu

Pengenceran Gula


9/15

Gbr.2 Grafik Perubahan Waktu terhadap Pengentalan gula

Tabel 2. Pengenceran dan pengentalan Madu 100 gram

Waktu

(menit)

Pengenceran ln (XfXt)

(Pengenceran)

Pengentalan ln (XfXt)

(Pengentalan)

0 13 2,565 0 2, 5652 12,9 -2,3 2,5 2,351

4 12,9 -2,3 0,2 2,549

6 12,8 -1,609 1,1 2,476

8 12,8 -1,609 6,4 1,887

10 12,8 -1,609 1,3 2,459

12 12,7 -1,2 1,6 2,433

14 12,6 -0,91 1,9 2,40716 11,9 0,0953 2 2,397

18 10,2 1,0296 2,1 2,388

20 11,1 0,641 2,1 2,3

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

0 2 4 6 8 10 12 14 16 1 8 20

Pengentalan

waktu

Pengentalan Gula


10/15

Gbr3. Grafik perubahan waktu terhadap pengenceran madu

Gbr.4 Grafik perubahan waktu terhadap pengentalan madu

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

Pengenceran

waktu

Pengenceran Madu

0

1

2

3

4

5

6

7

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

Pengenceran

waktu

Pengentalan Madu


11/15

BAB V

PEMBAHASAN

5.1 Pembahasan

Perpindahan gula dari tabung pertama ke tabung kedua disebabkan karena

adanya perbedaan konsentrasi. Zat terlarut akan bergerak dari konsentrasi tinggi

ke konsentrasi rendah. Tabung pertama berisi gula yang sudah dilarutkan.

Sementara tabung kedua adalah tabung yang hanya berisi pelarut :air

saja.Perpindahan itu terjadi melalui selang.

Berdasarkan dari pengamatan praktikum setelah cairan itu diaduk dan dibuka

selama dua menit dapat dilihat kandungan gula bergerak ke tabung kedua. Lama

yaitu terjadi pengenceran pada cairan yang berisi gula dan terjadi pengentalalan

pada cairan yang awalnya hanya berisi air .

Berdasarkan hasil praktikum ini dapat dilihat bahwa dalam grafik

pengenceran nilai pengenceran gula perubahan tidak konstan perubahannya.

Kadang turun kadang naik dan perubahannya cukup besar. Begitu juga halnya

dengan pengentalan. Seharusnya hasilnya adalah terjadi peningkatan konsentrasi

sesuai pustaka hukum kesetimbangan massa.

Penyimpangan dari hasil analisis ini diperkirakan karena ketidak akuratan alat.

Selang dalam peralatan kontinyu sudah tidak ideal lagi karena ujung selang yang

sudah menyempit sehingga larutan sulit bergerak dari tabung pertama.

Kemungkinan kedua adalah praktikan tidak teliti dalam waktu. Waktu yang

ditentukan adalah 2 menit tetapi dalam praktikum waktunya lebih dari 2 menit

pada satu percobaan. Kemungkinan ketiga adalah frekuensi pengadukan dari

percobaan satu dengan percobaan selanjutnya tidak konstan. Kemungkinan lainadalah larutan gula sebelum selang dibuka untuk percobaan pertama belum larut

sepenuhnya. Jadi konsentrasinya juga berubah krena sebagian gula masih belum

larut. Contohnya pada penegnceran gula pada dua menit ( 16,5) sampai pada 10

menit mengalami peningkatan konsentrasi. Pada 12 menit (15,5) konsentrasinya

berkurang kembali. Kesalahan pengukuran juga dapat mempengaruhi hasil yaitu

saat membaca skala pada refraktometer. Pembacaan garis yang menunjukkan nilai

konsentrasi harus teliti, karena perubahan sedikit saja sangat mempengaruhi hasil.


12/15

Pengambilan sampel menggunakan pipet yang diseterilkan terlebih dahulu

agar sampel yang diambil dari cairan tersebut tidak bercampur/terkontaminasi

dengan cairan yang masih menempel dalam pipet agar tidak mempengaruhi

konsentrasi sampel.


13/15

BAB VI

KESIMPULAN DAN SARAN

6.1 Kesimpulan

Kesimpulan dari praktikum ini adalah :

1. Perpindahan zat akan terjadi karena terdapat perbedaan konsentrasi anatarakedua tabung.

2. Pada pengenceran terjadi penurunan konsentrasi larutan gula, sedangkanpada pengentalan terjadi peningkatan konsentrasi gula.

3.Neraca massa steady state (tunak) dan tidak terjadi reaksi kimia, massabahan- bahan (zat) yang masuk ke dalam suatu alat proses sama dengan

massa bahan- bahan yang keluar dari alat proses tersebut

6.2 Saran

Saran untuk praktikum ini adalah sebgai berikut

1. Membersihkan terlebih dahulu pipet yang telah digunakan sebelundigunakan untuk pengambilan sampel berikutnya.

2. Memperhatikan peralatan proses kontinu terutama pada selang yangsudah mengalami kerusakan.

3. Sebelum selang dibuka, dipastikan bahwa larutan gula dalam tabungpertama sudah larut agar konsentrasinya pada setiap percobaan sama.


14/15

DAFTAR PUSTAKA

Rusendi, Dadi dkk. 2011. Penuntun Praktikum Satuan Operasi Industri.

Bandung : Universitas Padjadjaran

http://id.wikipedia.org/wiki/Neraca_massa.(diakses pada tanggal 2 April2013)

http://encyclopedia2.thefreedictionary.com/unsteady-state+flow

(diakses pada tanggal 2 April2013)

http://id.wikipedia.org/wiki/Keadaan_tunak.(diakses pada tanggal 2 April2013)

http://zaifbio.wordpress.com/tag/larutan/.Huzaifah Hamid.
http://id.wikipedia.org/wiki/Neraca_massahttp://encyclopedia2.thefreedictionary.com/unsteady-state+flowhttp://id.wikipedia.org/wiki/Keadaan_tunakhttp://zaifbio.wordpress.com/tag/larutan/http://zaifbio.wordpress.com/tag/larutan/http://id.wikipedia.org/wiki/Keadaan_tunakhttp://encyclopedia2.thefreedictionary.com/unsteady-state+flowhttp://id.wikipedia.org/wiki/Neraca_massa


15/15

LAMPIRAN

LAPORAN Praktikum satop 4

Documents

Transcript of LAPORAN Praktikum satop 4