Nilai Kalor Minyak Nabati dari Buah kepayang Utut...

31
Nilai Kalor Minyak Nabati dari Buah kepayang Tugas Akhir, Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknologi Industri Universitas Gunadarma, 2013 Utut Wijanarko, 20408974 Abstrak Minyak nabati adalah senyawa minyak yang terbuat dari tumbuh-tumbuhan yang diperoleh melalui proses ekstrasi. Minyak nabati juga merupakan sumber energi terbarukan dan bernilai ekonomis sehingga dapat digunakan sebagai sumber energi alternative. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui sifat fisika minyak nabati, dari buah kepayang yang diolah menjadi kluwek. Penentuan panas jenis dan nilai kalor menggunakan Kalorimeter larutan dan Kalorimeter bom. Hasil penelitian menunjukkan bahwa minyak kluwek memiliki nilai panas jenis 0.78 Kal/kg o C dan nilai kalor 38. 1751 MJ/kg. Nilai kalor minyak kluwek hampir sama dengan nilai kalor minyak kelapa sawit dan minyak jelantah. (Kata Kunci : Minyak Nabati, Kalor ) BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG Krisis energi yang terjadi akhir- akhir ini mendorong pemerintah menggalakkan sumber energi terbarukan dari komoditas perkebunan, atau dikenal dengan bahan bakar nabati (BBN). Beberapa komoditas perkebunan yang potensial sebagai sumber BBN/Biofuel adalah kelapa sawit, kelapa, jarak pagar dan jarak kepyar. Tanaman picung atau kluwek ( pangium edule reinw ) dikenal dengan nama kepayang ( Malaysia) menarik

Transcript of Nilai Kalor Minyak Nabati dari Buah kepayang Utut...

Page 1: Nilai Kalor Minyak Nabati dari Buah kepayang Utut ...publication.gunadarma.ac.id/bitstream/123456789/6991/1/JURNAL.pdf · dengan Azas Black dan Kalorimeter bom. BAB II LANDASAN TEORI

Nilai Kalor Minyak Nabati dari Buah kepayang

Tugas Akhir, Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknologi Industri

Universitas Gunadarma, 2013

Utut Wijanarko, 20408974

Abstrak

Minyak nabati adalah senyawa minyak yang terbuat dari tumbuh-tumbuhan yang

diperoleh melalui proses ekstrasi. Minyak nabati juga merupakan sumber energi

terbarukan dan bernilai ekonomis sehingga dapat digunakan sebagai sumber energi

alternative. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui sifat fisika minyak nabati, dari

buah kepayang yang diolah menjadi kluwek. Penentuan panas jenis dan nilai kalor

menggunakan Kalorimeter larutan dan Kalorimeter bom. Hasil penelitian

menunjukkan bahwa minyak kluwek memiliki nilai panas jenis 0.78 Kal/kgoC dan

nilai kalor 38. 1751 MJ/kg. Nilai kalor minyak kluwek hampir sama dengan nilai

kalor minyak kelapa sawit dan minyak jelantah.

(Kata Kunci : Minyak Nabati, Kalor )

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Krisis energi yang terjadi akhir-

akhir ini mendorong pemerintah

menggalakkan sumber energi

terbarukan dari komoditas perkebunan,

atau dikenal dengan bahan bakar

nabati (BBN). Beberapa komoditas

perkebunan yang potensial sebagai

sumber BBN/Biofuel adalah kelapa

sawit, kelapa, jarak pagar dan jarak

kepyar. Tanaman picung atau kluwek (

pangium edule reinw ) dikenal dengan

nama kepayang ( Malaysia) menarik

Page 2: Nilai Kalor Minyak Nabati dari Buah kepayang Utut ...publication.gunadarma.ac.id/bitstream/123456789/6991/1/JURNAL.pdf · dengan Azas Black dan Kalorimeter bom. BAB II LANDASAN TEORI

untuk diteliti kandungan minyaknya.

Sebagai bahan uji adalah biji buah

kepayang yang telah masak. Dengan

melakukan penelitian pada biji buah

kepayang diharapkan dapat

memberikan pengetahuan umum atas

kandungan minyak pada biji buah

kepayang dan menjadi sumber

alternatif bagi minyak nabati. Selain

itu juga dapat diketahui berapa besar

kandungan minyak dalam biji buah

kepayang serta potensi yang

dimilikinya sebagai sumber minyak

nabati. Sebelumnya buah kepayang

telah digunakan sebagai pengawet ikan

segar dan bumbu masakan tradisional,

dengan demikian akan menambah

daya guna buah kepayang sebagai

keberagaman sumber minyak nabati

yang dapat dikembangkan sesuai

dengan iklim di Indonesia.

Minyak Kepayang merupakan

sumber energi biomassa yang memiliki

beberapa kelebihan dibandingkan

dengan enrgi fosil. Selain sifatnya

dapat diperbaharui secara terus

menerus, juga proses pembuatannya

yang lebih sederhana dengan nilai

investasi yang lebih murah.

Sifat-sifat fisik dari bahan

bakar minyak nabati memiliki

hubungan antara satu dengan yang

lainnya. Suatu sifat fisik dapat

digunakan untuk memprediksi sifat

fisik lainnya dari suatu bahan bakar

minyak nabati. Salah satu sifat fisik

diantaranya adalah nilai kalor, Nilai

kalor merupakan ukuran panas atau

energi yang dihasilkan dan diukur

sebagai nilai kalor kotor/gross

calorific value atau nilai kalor

netto/nett calorific value.

Perbedaannya ditentukan oleh panas

laten kondensasi dari uap air yang

dihasilkan selama proses pembakaran.

Nilai kalor kotor/gross calorific value

(GCV) mengasumsikan seluruh uap

yang dihasilkan selama proses

pembakaran sepenuhnya terembunkan/

terkondensasikan. Nilai kalor netto

(NCV) mengasumsikan air yang keluar

dengan produk pengembunan tidak

seluruhnya terembunkan. Bahan bakar

harus dibandingkan berdasarkan nilai

kalor netto Nilai kalor dapat diketahui

menggunakan alat Kalorimeter. Ka-

lorimeter salah satunya adalah ber-

azaskan azas black, dimana kalor yang

Page 3: Nilai Kalor Minyak Nabati dari Buah kepayang Utut ...publication.gunadarma.ac.id/bitstream/123456789/6991/1/JURNAL.pdf · dengan Azas Black dan Kalorimeter bom. BAB II LANDASAN TEORI

diterima sama dengan kalor yang

dilepaskan. Pada penelitian ini di-

lakukan penentuan nilai kalor minyak

nabati, yaitu minyak kepayang.

1.2 PERMASALAHAN

Minyak nabati jika akan

digunakan sebagai bahan bakar

alternative pengganti bahan bakar dari

fosil, harus diketahui sifat-sifat

fisiknya. Sifat fisik tersebut harus

memenuhi persyaratan sebagai bahan

bakar pengganti ataupun bahan

pencampur

1.3 BATASAN MASALAH

Batasan-batasan masalah dalam

penelitian ini meliputi sebagai berikut :

a. Media yang digunakan dalam

penelitian ini adalah minyak

kluwek.

b. Minyak kluwek yang diguna-

kan berasal dari tumbuhan

yaitu buah kepayang yang

melalui beberapa tahap, proses

ekstraksi salah satunya.

c. Karakteristik minyak nabati

yang diteliti meliputi nilai

panas jenis minyak kluwek dan

nilai kalori minyak kluwek.

1.4 TUJUAN PENELITIAN

Penelitian ini dilakukan untuk

mengetahui nilai panas jenis minyak,

serta mendapatkan nilai kalor minyak

kluwek dengan menggunakan ka-

lorimeter-sederhana yang ber-pedoman

dengan Azas Black dan Kalorimeter

bom.

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 MINYAK NABATI

Minyak nabati adalah senyawa

minyak yang terbuat dari tumbuhan

yang diperoleh melalui proses ekstrasi

dan biasanya digunakan dalam makan-

an atau untuk memasak. Berapa

minyak nabati yang dapat digunakan

adalah minyak kelapa sawit pafrika,

jagung, zaitun, minyak lobak kedelai,

kemiri dan bunga matahari, seperti

pada gambar 2.1. Minyak nabati

ditemukan dari adanya ancaman akan

habisnya minyak fosil yang tidak dapat

diperbaharui. Penggunaan minyak

nabati sendiri dapat menekan angka

Page 4: Nilai Kalor Minyak Nabati dari Buah kepayang Utut ...publication.gunadarma.ac.id/bitstream/123456789/6991/1/JURNAL.pdf · dengan Azas Black dan Kalorimeter bom. BAB II LANDASAN TEORI

pencemaran udara yang ditimbulkan

oleh bahan bakar fosil, hal ini karena

sedikitnya kandungan karbon dalam

minyak nabati sehingga aman terhadap

lingkungan.[1]

Gambar 2.1 Beberapa Bahan Baku

Minyak Nabati.[6]

Berdasarkan kegunaannya,

minyak nabati terbagi menjadi 2

golongan. Pertama minyak nabati yang

dapat digunakan dalam industry

makanan (edible oils) dan dikenal

dengan nama minyak goreng meliputi

minyak kelapa, minyak kelapa sawit,

minyak zaitun, minyak zaitun, minyak

kedelai dan sebagainya. Kedua minyak

yang digunakan dalam industri bukan

makanan (non edible oils) misalnya

kayu putih dan minyak jarak.[6]

Minyak nabati mempunyai

fungsi sebagai bahan makanan, bahan

baku industri serta bahan bakar atau

campuran bahan bakar. Bahan baku

minyak nabati utamannya adalah dari

biji-bijian yakni kelapa, kelapa sawit,

jagung, jarak, olive(zaitun), kacang

tanah, biji kapuk, biji kapas, alpokat,

kacang macadam, kanola, biji

nyamplang, dan lain-lain. Semua

minyak nabati dapat digunakan

sebagai pengganti bahan bakar namun

dengan proses-proses pengolahan

tertentu.

Sumber minyak nabati yang

paling dominan dewasa ini adalah

kelapa sawit. Demikian pula proses

pengolahan dan pemanfaatanya telah

banyak diteliti dan terdokumentasi

dengan baik. Bahkan berbagai produk

dari pohon kelapa sawit menjadi

sumber devisa yang sangat potensial

bagi sebuah Negara seperti Malaysia

dan Indonesia. Potensi kelapa sawit di

dunia sangat besar dengan perolehan

dapat mencapai 5000 kg/hektar

pertahun[7] seperti tampak pada Tabel

2.1

Page 5: Nilai Kalor Minyak Nabati dari Buah kepayang Utut ...publication.gunadarma.ac.id/bitstream/123456789/6991/1/JURNAL.pdf · dengan Azas Black dan Kalorimeter bom. BAB II LANDASAN TEORI

Tabel 2.1 Tanaman penghasil

Minyak Nabati serta

Produktiftasnya.[8]

2.2 BUAH KEPAYANG

Kepayang, kepahiang, kluwek,

keluak, atau kluak( pangium edule

reinw ) adalah tumbuhan berbentuk

pohon yang tumbuh liar atau setengah

liar.[7] Buah kepayang ini merupakan

pohon tropis yang tumbuh di

Mikronesia, Melanesia, dan Asia

Tenggara, termasuk Indonesia, contoh

buah kepayang tampak seperti Gambar

2.2. Pohon ini sangat beracun,

terutama karena adanya glukosida

cyanogenic. Pohon itu membutuhkan

bertahun-tahun untuk matang dan

benih karena itu paling sering dipanen

dari pohon-pohon liar, karena tidak

layak secara ekonomis untuk meng-

olah Meskipun beracun bagi manusia,

benih-benih bagian bentuk pohon dari

diet alami dari babirusa (Babyroussa

babyrussa).

Gambar 2.2 Buah Kepayang [9]

Kepayang termasuk kelompok

pohon besar, menyebar luas di dataran

rendah sampai ke daerah perbukitan,

tinggi pohon dapat mencapai tinggi 25

meter. Kayu tanaman ini juga bernilai

ekonomi, dengan berat jenis 450-1000

kg/m-3 atau dapat dalam kayu

pertukangan dikelompokan kayu kelas

II dengan keawetan sedang.

Biji Kepayang dipakai sebagai

bumbu dapur masakan Indonesia yang

memberi warna hitam pada rawon,

brongkos, serta sup konro. Bijinya,

yang memiliki salut biji yang bisa

dimakan, bila mentah sangat beracun

karena mengandung asam sianida

dalam konsentrasi tinggi. Bila dimakan

dalam jumlah tertentu menyebabkan

Page 6: Nilai Kalor Minyak Nabati dari Buah kepayang Utut ...publication.gunadarma.ac.id/bitstream/123456789/6991/1/JURNAL.pdf · dengan Azas Black dan Kalorimeter bom. BAB II LANDASAN TEORI

pusing (mabuk). Racun pada biji ini

dapat dipakai sebagai racun untuk

mata panah. Biji ini aman diolah untuk

makanan bila telah direbus dan

direndam terlebih dahulu.

Daun Kepayang sangat besar,

halus agak kasar, bentuk bulat telur

atau bulat, sekitar 20 cm, dengan ujung

runcing dan pangkal berbentuk hati.

Bunga kekuningan-hijau atau keputih-

an, memiliki bau samar, dengan ukur-

an sekitar 4 cm. Buah liontin kulit

tebal, ukuran 10 sampai 20 cm

diameter, coklat dan kasar, biji ukuran

3 sampai 5 cm, pipih, agak bersudut,

tertanam dalam daging buah

kekuningan, dan beraroma.

Daun menghasilkan glikosida

cyanogenetic, gynocardine, identik

dengan yang ditemukan dalam odorata

Gynocardia. Enzim emulsionlike,

gynocardase, telah diidentifikasi

dengan glukosida tersebut. Meng-

hasilkan minyak Kernel pamitic dan

asam oleat, dan minyak optik aktif,

baik hydnocarpic atau chaulmoogric,

atau keduanya.

2.3 KALOR

Bila dua sistem yang suhunya

berbeda-beda bersentuhan satu sama

lain, maka suhu akhir yang dicapai

oleh kedua sistem berada di antara dua

suhu permulaan tersebut. Hal ini

adalah suatu pengamatan yang lazim.

Manusia sudah lama mencari suatu

pengertian yang lebih dalam mengenai

fenomena seperti itu. Sampai ke awal

abad ke Sembilan belas, fenomena

tersebut diterangkan dengan men-

dalilkan bahwa suatu zat yang disebut

kalori terdapat di dalam setiap benda.

Pada waktu itu orang percaya bahwa

sebuah benda pada suhu tinggi meng-

andung lebih banyak kalori dari pada

benda pada yang kaya kalorinya

kehilangan sebagian kalorinya yang

diberikan kepada benda lain sampai

kedua benda tersebut telah mencapai

suhu yang sama. Teori kalori mampu

menjelaskan banyak proses, seperti

hantaran kalor atau pencampuran zat-

zat di dalam sebuah kalorimeter

dengan cara yang memuaskan. Akan

tetapi, konsep kalor sebagai sebuah

zat, jumlah seluruhnya tetap konstan

Page 7: Nilai Kalor Minyak Nabati dari Buah kepayang Utut ...publication.gunadarma.ac.id/bitstream/123456789/6991/1/JURNAL.pdf · dengan Azas Black dan Kalorimeter bom. BAB II LANDASAN TEORI

akhirnya tidak mendapat dukungan

eksperimen.

Selanjutnya dinyatakan saja

bahwa perubahan suhu adalah per-

pindahan “sesuatu” dari sebuah benda

pada suatu suhu yang lebih tinggi ke

sebuah benda pada suatu suhu yang

lebih rendah, dan “sesuatu” ini kita

namakan kalor. Jadi, kalor berpindah

dari benda yang suhunya tinggi ke

benda yang suhunya lebih rendah.

Akhirnya, secara umum telah di-

mengerti bahwa kalor adalah sebuah

bentuk energi dan bukan merupakan

sebuah zat.

Joule adalah orang yang

memperlihatkan dengan eksperimen

bahwa bila suatu kuantitas energi

mekanis yang diberikan diubah

menjadi kalor, maka kuantitas kalor

yang sama selalu dihasilkan. Jadi,

kesetaraan kalor dan kerja mekanis

sebagai dua bentuk energi telah

diperlihatkan secara pasti. Helmholtz

pertama-tama menyatakan secara jelas

pemikiran bahwa bukan hanya kalor

dan energi mekanis, tetapi semua

bentuk energi adalah ekivalen dan

bahwa sejumlah yang diberikan dari

sesuatu bentuk energi tidak dapat

lenyap tanpa munculnya suatu jumlah

energi yang sama di dalam sesuatu

bentuk lain.

Kalor merupakan suatu bentuk

energi dan memiliki satuan kalori.

Sedangkan energi memiliki satuan

Joule. Usaha dan kalor dipikirkan

sebagai dua konsep yang terpisah

sampai Thomson di tahun 1798,

menyarankan bahwa kalor mempunyai

suatu aspek mekanis, dan dengan

demikian dia mengusulkan suatu

hubungan di antara usaha dan kalor

tersebut. Hubungan ini telah dihasilkan

secara pasti di dalam pertengahan abad

ke Sembilan belas sebagai prinsip

kekekalan energi. Prinsip ini men-

yatakan bahwa kalor dan usaha

masing-masing adalah bentuk energi

dan harus ada suatu hubungan tertentu

di antaranya, yang dinamakan ke-

setaraan energi mekanik dan kalor.

Di tahun 1850, untuk pertama

kalinya Joule menggunakan sebuah

alat yang di dalamnya terdapat beban-

beban yang jatuh yang merotasikan

sekumpulan pengaduk di dalam sebuah

wadah air yang diisolasi. Di dalalm

Page 8: Nilai Kalor Minyak Nabati dari Buah kepayang Utut ...publication.gunadarma.ac.id/bitstream/123456789/6991/1/JURNAL.pdf · dengan Azas Black dan Kalorimeter bom. BAB II LANDASAN TEORI

satu siklus, beban-beban yang jatuh

tersebut melakukan sejumlah kerja

yang diketahui pada air tersebut, yang

masanya m, dan kita memperhatikan

bahwa suhu naik sebanyak ΔT. Kita

dapat menghasilkan kenaikan suhu

yang sama ini dengan memindahkan

energi kalor Q kepada system tersebut.

Jadi, kita mengukur W, mengamati ΔT,

dan menghitung Q. Hasilnya setelah

disempurnakan dan di konversikan

adalah

1 kalori = 4,184 joule

2.3.1 Azas Black

Sebagaimana diketahui, kalor

adalah energi yang pindah dari benda

yang suhunya tinggi ke benda yang

suhunya rendah. Oleh karena itu,

pengukuran kalor menyangkut

perpindahan energi. Energi adalah

kekal, sehingga benda yang suhunya

tinggi akan melepas energi QL dan

benda yang suhunya rendah akan

menerima energi QT dengan besar

yang sama. Apabila dinyatakan dalam

bentuk Persamaan, maka

Persamaan (2.1) menyatakan

Hukum Kekekalan Energi pada per-

tukaran kalor dan selanjutnya disebut

Asas Black, sebagai penghargaan atas

jasa ilmuan Inggris bernama Joseph

Black (1728-1799).

Atau dapat juga Dalam sebuah

Persamaan matematis dan dalam ke-

adaan ideal dimana tidak ada zat lain

yang terlibat dalam proses ini, maka

azas Black juga dapat dituliskan

sebagai berikut :

QA = QB

MA . CA . ΔtA = MB . CB .ΔtB

…………………….2.2

MA . CA . (tA – tc ) = MB . CB . (tc – tB)

Pengukuran kalor sering

dilakukan untuk menentukan kalor

jenis suatu atau dilepaskan dapat

ditentukan dengan mengukur pe-

rubahan suhu zat tersebut. Kemudian

dengan menggunakan persamaan Q =

mcΔT, kalor dapat dihitung. Pada

waktu menggunakan rumus ini harus

diingat bahwa suhu naik berarti zat

menerima kalor dan suhu turun berarti

zat melepaskan kalor.

Page 9: Nilai Kalor Minyak Nabati dari Buah kepayang Utut ...publication.gunadarma.ac.id/bitstream/123456789/6991/1/JURNAL.pdf · dengan Azas Black dan Kalorimeter bom. BAB II LANDASAN TEORI

Salah satu cara yang dapat

digunakan ialah dua zat yang suhunya

berbeda dicampurkan sehingga terjadi

pertukaran kalor diantara kedua zat itu,

sampai suhu kedua zat itu sama. Bila

kalor jenis salah satu zat diketahui,

kalor jenis zat lain dapat dihitung

melalui penggunaan hukum kekekalan

energi.

”Jumlah kalor yang diterima

sama dengan jumlah kalor yang

dilepaskan”. Untuk menghitung

banyaknya kalor yang diterima atau di-

lepas, dapat digunakan rumus berikut

Qmk = Mzc ∙ Czc (Tsm-

TA)………………………..2.3

Dimana :

Q =Jumlah kalor yang

diterima/dilepaskan minyak

kluwek(kalori)

Mzc = Massa zat cair (gr )

Czc = Kapasitas Panas Jenis

(kalori/groC)

Tsm =Temperatur setimbang

minyak (oC)

TA = Temperatur Air (oC)

2.3.2 Nilai Air

Nilai Air sangat dibutuhkan

dalam Mencari Nilai Kalor sebuah

bahan, jika menggunakan Kalorimeter.

Karena Air merupakan sebagai

perantara Pelepasan kalor yang akan

diuji bila menggunakan Kalorimeter,

maka Persamaannya sesuai dengan

Azas Black yaitu:

Kalor yang diterima = Kalor yang

dilepaskan

Persamaan yang digunakan :

Atau dapat disederhanakan jika

mencari Nilai Air kalorimeter dengan

Persamaan sebagai berikut :

Dimana :

Na : Nilai air (kal/oC)

Map : Massa Air Panas (gram)

Ca : Panas Jenis Air (kal/groC)

Tap : Temperatur Air Panas (oC)

Tsa : Temperatur setimbang air

(oC)

:Temperatur air (oC)

Ma : Massa Air Dingin (oC)

Page 10: Nilai Kalor Minyak Nabati dari Buah kepayang Utut ...publication.gunadarma.ac.id/bitstream/123456789/6991/1/JURNAL.pdf · dengan Azas Black dan Kalorimeter bom. BAB II LANDASAN TEORI

2.3.3 Kalor Jenis dan Kapasitas

Kalor

Kalor jenis suatu benda

didefinisikan sebagai jumlah kalor

yang diperlukan untuk menaikkan

suhu 1 kg suatu suatu zat sebesar 1 K.

Kalor jenis ini merupakan sifat khas

suatu benda yang menunjukkan

kemampuannya untuk menyerap kalor

pada perubahan suhu yang sama.

Menurut definisi, kalor jenis c dapat

dinyatakan dalam Persamaan

matematis sebagai berikut:

Dengan

c = Kalor jenis benda (J/kg K)

Q = Energi kalor (J)

m = Massa benda (kg)

Δt = Perubahan suhu

Untuk suatu benda tertentu,

misalnya bejana kalorimeter, akan

lebih memudahkan bila faktor m dan c

dipandang sebagai satu kesatuan.

Faktor ini disebut kapasitas kalor dan

didefenisikan sebagai jumlah energi

kalor yang diperlukan untuk me-

naikkan suhu suatu benda sebesar 1 K.

Jadi, kapasitas kalor C dapat

dirumuskan sebagai

= =∆ … … … … … … … … … . .2.7Dari Persamaan (2.6) dan

Persamaan (2.7), dapat dinyatakan

rumus umum kalor, yaitu

= ∆ = ∆ … … … … … . .2.8Dalam pengujian yang sering

dilakukan dalam menghitung kalor

jenis dari sebuah bahan yang biasanya

diberikan di laboratrium, melalui

prinsip Black melalui kalorimeter yaitu

persamaan yang digunakan:

Keterangan :

Ma : Massa Air (gram)

Ca : Panas Jenis Air (kal/groC)

Na : Nilai Kalorimeter (kal/oC)

Tsm : Temperatur Setimbang

minyak (oC)

TA :Temperatur Air dingin (oC)

Mzc : Massa Zat cair (gram)

Czc : Panas jenis zat cair (oC)

Tm : Temperatur minyak (oC)

Tsm : Temperatur Setimbang

minyak (oC)

Page 11: Nilai Kalor Minyak Nabati dari Buah kepayang Utut ...publication.gunadarma.ac.id/bitstream/123456789/6991/1/JURNAL.pdf · dengan Azas Black dan Kalorimeter bom. BAB II LANDASAN TEORI

Dari Persamaan 2.9 jika ingin

mencari Nilai Panas jenis dapat

disederhanakan menjadi Persamaan

berikut ini yaitu :

Dimana :

Czc : Panas Jenis zat cair (kal/groC)

Ma : Massa air kalorimeter (gram)

Ca : Panas Jenis air (kal/gr)

Na : Nilai air kalorimeter (kal/oC)

Tsm : Temperatur setimbang

minyak (oC)

TA : Temperatur Air (oC)

Mzc : Massa zat cair (gram)

Tm : Temperatur minyak (oC)

Perhatikan nilai kalor jenis air

pada Tabel 2-2 berikut ini dan

bandingkan dengan kalor jenis zat-zat

yang lain. Air memiliki kalor jenis

terbesar dibandingkan dengan zat-zat

jenis lain, termasuk zat-zat yang tidak

disebut di dalam Tabel ini. Ini berarti

bahwa air memerlukan kalor lebih

banyak dari pada zat lain untuk massa

dan kenaikan suhu yang sama. Air

juga melepaskan kalor yang lebih

besar dibandingkan dengan zat-zat lain

jika suhunya diturunkan.

Tabel 2.2 Kalor Jenis Berbagai Bahan

Kalor jenis benda merupakan

karakter/sifat/properties suatu benda

yang unik (berbeda dari yang lain)

yang menunjukan seberapa sulit

zat/benda tersebut dapat menerima

kalor. Sebuah benda yang memiliki

kalor jenis kecil cenderung akan

mudah panas dibanding zat yang

memiliki kalor jenis besar. Hal ini

dimiliki biasanya oleh logam yang

cenderung lebih mudah panas, karena

memang logam pada umumnya

memiliki kalor jenis kurang dari 0,5

(Kalor jenis tertinggi adalah 1 dimiliki

oleh air (H2O)).

2.4 KALORIMETER

Kalorimeter adalah alat yang

digunakan untuk mengukur kalor.

Page 12: Nilai Kalor Minyak Nabati dari Buah kepayang Utut ...publication.gunadarma.ac.id/bitstream/123456789/6991/1/JURNAL.pdf · dengan Azas Black dan Kalorimeter bom. BAB II LANDASAN TEORI

Salah satu bentuk kalorimeter tampak

seperti pada Gambar 2.3.

Gambar 2.3 Kalorimeter Air

Sederhana[10]

Kalorimeter ini terdiri dari

sebuah bejana logam yang kalor

jenisnya diketahui. Bejana ini biasanya

ditempatkan di dalam bejana lain yang

agak lebih besar. Kedua bejana

dipisahkan oleh bahan penyekat,

misalnya gabus atau wol. Kegunaan

bejana luar adalah sebagai “jaket”

pelindung agar pertukaran kalor

dengan lingkungan sekitar calorimeter

dapat dikurangi. Kalori meter juga

dilengkapi dengan batang pengaduk.

Pada waktu zat dicampurkan di dalam

kalorimeter, air di dalam kalorimeter

perlu diaduk agar diperoleh suhu

merata sebagai akibat percampuran

dua zat yang suhunya berbeda. Batang

pengaduk ini biasanya terbuat dari

bahan yang sama seperti bahan bejana

kalorimeter. Zat yang ditentukan kalor

jenisnya dipanaskan sampai suhu

tertentu. Kemudian zat tersebut segera

dimasukkan ke dalam kalorimeter

yang berisi air, yang suhunya

ditentukan kalor jenisnya dipanaskan

sampai suhu tertentu. Kemudian zat

tersebut segera dimasukkan ke dalam

kalorimeter yang berisi air, yang suhu

dan masanya sudah diketahui.

Kalorimeter diaduk sampai suhunya

tidak berubah lagi. Proses dalam

kalorimeter berlangsung secara adiabatik,

yaitu tidak ada energi yang lepas atau

masuk dari luar ke dalam calorimeter.

2.4.1 Syarat Kalorimeter

Bila termometri adalah cara

menentukan temperatur, maka cara

penentuan jumlah panas disebut

kalorimetri. Alat untuk menentukan

panas ini disebut kalorimeter.

Sejak tahun 1780, Lavisor dan

Laplace telah mengadakan pengukuran

kalorimetri dan untuk itu mereka telah

Page 13: Nilai Kalor Minyak Nabati dari Buah kepayang Utut ...publication.gunadarma.ac.id/bitstream/123456789/6991/1/JURNAL.pdf · dengan Azas Black dan Kalorimeter bom. BAB II LANDASAN TEORI

membuat kalorimeter. kalorimeterpun

telah dipergunakan oleh banyak orang

kemudian dalam menyelidikan

percampuran panas.

Untuk dapat menentukan

jumlah panas secara baik, kalorimetri

memerlukan beberapa syarat teknik

dan ekonomis, antara lain:

1. Selama pengukuran, tak boleh ada

pertukaran panas dengan luar

sistem;

2. Pengukuran harus cukup peka;

3. Pengukuran perlu cukup teliti;

4. Kalorimeter cukup kuat dan tahan

lama.

Umumnya, selama pengukuran

panas terdapat juga pertukaran panas

dengan luar sistem. Hal ini perlu

dicegah atau dikoreksi, yaitu dengan

bebrapa cara antara lain :

a. Metoda Kompensasi

Pengukuran panas dimulai

pada temperatur lebih

rendah(tinggi) dari temperatur luar

sistem dan diakhiri pengukuran

pada temperatur lebih

tinggi(rendah) dari temperatur luar

system dengan ketetntuan

perbedaan temperatur terhadap

luar system pada permulaan dan

akhir pengukuran adalah sama.

Jadi panas yang bocor masuk pada

permulaan pengukuran

dikompesasikan oleh kebocoran

keluar pada bagian akhir

pengukuran. Oleh sebab itu

metoda ini disebut kompensasi.

b. Dengan Sampul Adiabatic

Dengan mempergunakan

sampul yang sifat isolasinya

terhadap panas baik, pertukaran

panas dengan luar sistem dapat

dicegah. Sampul isolasi ini dapat

terbuat dari zat yang sifat

hambatan panasnya memang baik

atau juga untuk mencegah

pertukaran panas ini dipergunakan

sampul dengan aliran listrik.

Aliran listrik yang menimbulkan

panas, ini mengatur agar sampul

selalu mempunyai temperatur

sama dengan temperatur

kalorimeter. Sampul yang

mencegah pertukaran ini disebut

sampul adiabatis.

c. Dengan mengadakan koreksi

Cara lain untuk mengurangi

kesalahan pengukuran akibat

Page 14: Nilai Kalor Minyak Nabati dari Buah kepayang Utut ...publication.gunadarma.ac.id/bitstream/123456789/6991/1/JURNAL.pdf · dengan Azas Black dan Kalorimeter bom. BAB II LANDASAN TEORI

pertukaran panas dengan luar

system adalah mengadakan

koreksi pada hasil pengukuran.

Dalam hal ini perlu diketahui sifat

pertukaran panas ini.

2.4.2 Asas dari Kalorimeter

Sesuai dengan keperluannya

banyak dikenal beberapa jenis

kalorimeter sedangkan dari jenis

kalorimeter ini, masih terdapat banyak

modifikasinya lagi. Pokok pengukuran

kalorimeter didasarkan antara lain

kepada hukum percampuran panas.

Berikut dibicarakan asas dari beberapa

jenis kalorimeter.

a. Kalorimeter Air Busen

Kalorimeter air Bunsen terdiri

dari suatu bejana yang berisi air

serta diperlengkapi dengan

thermometer dan pengaduknya.

Pada kalorimeter dalam Gambar

3a, yang berhubungan dengan

pengukuran panas adalah bejana

dalam saja. Bila massa dan panas

jenis bejana ini masing-masing

mb dan Cb, sedangkan massa dan

panas jenis untuk bagian yang

terendam dari pengaduk dan

thermometer, masing-masing mp,

Cp, dan mt, c, maka harga air

kalorimeter ini adalah

Gambar 2.4 Kalorimeter air dari busen

(a) dan kalorimeter aliran kontinu

dengan hambatan listrik(b)

b. Kalorimeter Aliran Kontinu

Di samping kalorimeter

dengan air yang diam juga

terdapat kalorimeter dengan aliran

air yang kontinu. Aliran air seperti

pada Gambar 2.4b dapat diatur

kecepatannya, misalkan dengan

massa µ persatuan waktu. Hal ini

dapat diperhitungkan dari air yang

ditampung setelah keluar dari

kalorimeter.

Kalorimeter ini dapat mengukur

cara mekanis dari panas melalui tenaga

listrik. Arus listrik melalui hambatan R

akan menimbulkan tenaga listirk yang

Page 15: Nilai Kalor Minyak Nabati dari Buah kepayang Utut ...publication.gunadarma.ac.id/bitstream/123456789/6991/1/JURNAL.pdf · dengan Azas Black dan Kalorimeter bom. BAB II LANDASAN TEORI

kemudian berubah menjadi tenaga

panas sesuai dengan hukum joule.

Pengaturan kecepatan aliran air dapat

menyebabkan panas yang ditimbulkan

aliran listrik tepat dibawah seluruhnya

oleh aliran air. Hal ini akan

menyebabkan temperatur t1 dan t2

tetap harganya ( t1> t2 ) .

Dalam waktu selama Δτ, tenaga

listrik yang ditimbulkan adalah

W = i2 R Δ τ …… 2.11

Dengan I sebagai arus listrik.

Panas yang dibawa oleh aliran air

kontinu adalah sebesar

Q = µ ( t1- t2 ) Δ τ…. 2.12

Apabila tidak terjadi pertukaran

panas dengan luar system, maka

tenaga W adalah setara panas Q, atau

tara mekanis dari panas adalah

J = WQ = i Rµ ( t − t ) . . … .2.13

c. Kalorimeter Panas Pembakaran

Untuk mengukur panas

pembakaran dari bahan bakar,

dapat dipergunakan kalorimeter.

Asasnya adalah juga berdasarkan

hukum percampuran panas. Bahan

bakar dengan massa tertentu

dibakar dan panas ini ditampung

guna menaikkan temperatur zat

lain yang panas jenisnya telah

diketahui. Dari jumlah panas yang

ditampung ini dapat di-

perhitungkan panas pembakaran

bahan bakar itu.

Masih banyak lagi jenis

kalorimeter dan sesuai dengan

pemakaianya, dapat dipilih

kalorimeter yang cocok.

2.4.3 Kalorimeter bom

Kalorimeter bom adalah alat

yang digunakan untuk mengukur

jumlah kalor (nilai kalori) yang

dibebaskan pada pembakaran

sempurna (dalam O2 berlebih) suatu

senyawa, bahan makanan, bahan

bakar. Sejumlah sampel ditempatkan

pada tabung beroksigen yang tercelup

dalam medium penyerap kalor

(kalorimeter), dan sampel akan

terbakar oleh api listrik dari kawat

logam terpasang dalam tabung . Salah

satu contoh calorimeter bomb seperti

gambar 2.5.

Page 16: Nilai Kalor Minyak Nabati dari Buah kepayang Utut ...publication.gunadarma.ac.id/bitstream/123456789/6991/1/JURNAL.pdf · dengan Azas Black dan Kalorimeter bom. BAB II LANDASAN TEORI

Gambar 2.5 Kalorimeter Bom[11]

Kalorimeter bom terdiri dari

tabung baja tebal dengan tutup kedap

udara.

Sejumlah tertentu zat yang akan diuji

ditempatkan dalam cawan platina dan

sebuah "kumparan besi” yang di-

ketahui beratnya (yang juga akan di-

bakar) ditempatkan pula pada cawan

platina sedemikian sehingga me-

nempel pada zat yang akan diuji,

Kalorimeter bom kemudian ditutup

dan tutupnya lalu dikencangkan,

setelah itu "bom" diisi dengan O2

hingga tekanannya mencapai 25 atm,

Kemudian "bom" dimasukkan ke

dalam kalorimeter yang diisi air,

Setelah semuanya tersusun, sejumlah

tertentu aliran listrik dialirkan ke

kawat besi dan setelah terjadi

pambakaran, kenaikan suhu diukur,

Kapasitas panas (atau harga air)

“bom”, kalorimeter, pengaduk, dan

termometer ditentukan dengan per-

cobaan terpisah dengan menggunakan

zat yang diketahui panas pem-

bakarannya dengan tepat (Biasanya

asam benzoat).

Cara Kerja :

1.Susun alat calorimeter.

2. Isi gelas kimia dengan 50ml NaOH

3. Isi gelas kimia dengan 50ml HCL

0,1M. Ukur dan catat suhu setiap

larutan.

4. Tuangkan 100ml NaOH 1M ke

dalam kalorimeter, disusul 100ml HCL

M. Tutup kalorimeter dengan karet

penyumbat lalu aduk campuran

larutan. Catat suhu campuran larutan.

Contoh skema kalorimeter bom seperti

Gambar 2.6.

Page 17: Nilai Kalor Minyak Nabati dari Buah kepayang Utut ...publication.gunadarma.ac.id/bitstream/123456789/6991/1/JURNAL.pdf · dengan Azas Black dan Kalorimeter bom. BAB II LANDASAN TEORI

Gambar 2.6 Skema Kalorimeter

Bom[11]

2.4.4 Kalorimeter Sederhana/

Kalorimeter Larutan

Kalorimeter sederhana adalah

kalorimeter yang digunakan untuk

mengukur kalor reaksi yang

berlangsung dalam fase larutan karena

itu disebut juga kalorimeter larutan.

Jadi calorimeter larutan adalah alat

yang digunakan untuk mengukur

jumlah kalor yang terlibat pada reaksi

kimia dalam sistem larutan. Pada

dasarnya kalor yang

dibebaskan/diserap menyebabkan

perubahan suhu per kuantitas pereaksi

kemudian dihitung kalor reaksi dari

sistem larutan tersebut.

Beker Almunium dan gelas

plastik jenis polistirin (busa) dapat

digunakan sebagai kalorimeter

sederhana dengan thermometer sebagi

pengaduk. Keuntungan menggunakan

gelas plastik sebagai kalorimeter

adalah murah harganya dan setelah

dipakai dapat dibuang. Dan

kalorimeter yang biasa digunakan di

laboratorium fisika berbentuk bejana

biasanya silinder dan terbuat dari

logam misalnya tembaga atau

almunium dengan ukuran 75 mm x 50

mm (garis tengah). Bejana ini

dilengkapi dengan alat pengaduk dan

diletakkan didalam bejana yang lebih

besar yang disebut mantel/jaket.

Mantel/jaket tersebut berguna untuk

mengurangi hilangnya kalor karena

konveksi dan induksi. Contoh

kalorimeter sederhana seperti Gambar

2.7.

Gambar 2.7 Kalorimeter Sederhana[10]

Page 18: Nilai Kalor Minyak Nabati dari Buah kepayang Utut ...publication.gunadarma.ac.id/bitstream/123456789/6991/1/JURNAL.pdf · dengan Azas Black dan Kalorimeter bom. BAB II LANDASAN TEORI

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 DIAGRAM ALIR

PENELITIAN

Cara menentukan nilai kalor

pada percobaan ini, mempunyai

beberapa tahapan-tahapan yang harus

dilalui, adapun tahapan tahapannya

seperti gambar 3.1.

Gambar 3.1 Diagram Alir/Flowchart

Penelitian

3.2 WAKTU DAN TEMPAT

PENELITIAN

Penelitian atau pengujian ini

dilaksanakan di Laboratorium Fisika

Dasar Universitas Gunadarma dan

Laboratorium Pusat Penelitian dan

Pengembangan Teknologi Minyak dan

Gas Bumi.

3.3 PERALATAN PENELITIAN

Peralatan yang digunakan

dalam percobaan ini biasanya banyak

digunakan dalam laboratorium-

laboratorium fisika maupun kimia.

Adapun peralatan-peralatannya adalah

sebagai berikut :

3.3.1 Kalorimeter

Kalorimeter terdapat beberapa

bagian, antara lain :

Pengaduk : fungsi dari

pengaduk ini yaitu untuk

mengaduk cairan-cairan yang

ada didalamnya agar semua

cairan yang berada di dalam

tercampur menjadi satu atau

menyetimbangkannya.

Page 19: Nilai Kalor Minyak Nabati dari Buah kepayang Utut ...publication.gunadarma.ac.id/bitstream/123456789/6991/1/JURNAL.pdf · dengan Azas Black dan Kalorimeter bom. BAB II LANDASAN TEORI

Bucket : berfungsi sebagai

wadah cairan.

Air Space : Air space ini

biasanya terbuat dari spume

dan berfungsi sebagai

penyetabil suhu ruang bucket

atau untuk mengurangi

hilangnya kalor karena

konveksi dan konduksi.

Insulating Jacket : Jacket untuk

peletakan bucket.

Pada percobaan ini

menggunakan kalorimeter sederhana

dimana fungsi kalorimeter ini untuk

mengukur perubahan suhu dari

sejumlah air atau zat sebagai akibat

dari suatu reaksi kimia dalam suatu

wadah terisolasi sehingga dapat Dapat

diketahui jumlah kalor yang diterima

dan yang dilepaskan.

Dan prinsip kerja calorimeter

ini zat yang akan diukur nilai kalornya

dipanaskan sampai suhu tertentu,

kemudian dengan segera dimasukkan

dalam bucket calorimeter yang berisi

air yang sudah ditentukan suhu dan

massanya, kemudian diaduk sampai

suhunya setimbang dan tidak berubah

lagi. Contoh kalorimeter seperti

tampak Gambar 3.2.

Gambar 3.2 Kalorimeter

3.3.2 Thermometer

Thermometer ini untuk

mengukur suhu zat cair yang berada

didalam calorimeter dan mengukur

pada beaker glass disaat terjadi

pemanasan. Pada percobaan ini

menggunakan 2 macam jenis

thermometer yaitu thermometer air

raksa dan thermometer air alcohol,

seperti tampak pada Gambar 3.3.

Dimana pada saat mengukur suhu

panas (minyak) menggunakan

thermometer air raksa karena air raksa

mampu mengukur suhu sampai

±350oC dibandingkan thermometer air

alcohol. Sedangkan thermometer air

alkohol digunakan pada saat

temperatur rendah atau di bawah 78oC

Page 20: Nilai Kalor Minyak Nabati dari Buah kepayang Utut ...publication.gunadarma.ac.id/bitstream/123456789/6991/1/JURNAL.pdf · dengan Azas Black dan Kalorimeter bom. BAB II LANDASAN TEORI

karena alkhol jika mengukur

temperatur rendah lebih cocok atau

tingkat ketelitiannya lebih akurat

Gambar 3.3 Thermometer

3.3.3 Timbangan Massa

Timbangan digunakan untuk

mengetahui massa dari zat cair itu

sendiri dan juga untuk mengetahui

massa kalorimeter kosong maupun

yang sudah berisi bahan percobaan.

Timbangan yang digunakan dalam

percobaan ini menggunakan

timbangan digital, seperti tampak pada

Gambar 3.4.

Gambar 3.4 Timbangan Massa

3.3.4 Gelas Ukur

Gelas ukur digunakan untuk

mengukur jumlah volume zat cair yang

dibutuhkan dalam jumlah tertentu pada

percobaan ini, dan bahan gelas ukur ini

terbuat dari bahan polipropilen(gelas).

Contoh gelas ukur tampak seperti

Gambar 3.5 .

Gambar 3.5 Gelas Ukur

3.3.5 Heather (Pemanas)

Heather digunakan untuk

menaikan temperatur zat cair.

Pemanasan dilakukan sampai suhu

yang dibutuhkan pada percobaan

tersebut. Contoh heather tampak

seperti Gambar 3.6.

Page 21: Nilai Kalor Minyak Nabati dari Buah kepayang Utut ...publication.gunadarma.ac.id/bitstream/123456789/6991/1/JURNAL.pdf · dengan Azas Black dan Kalorimeter bom. BAB II LANDASAN TEORI

Gambar 3.6 Heather

3.3.6 Beaker Glass

Beaker Glass digunakan untuk

wadah dalam memanaskan zat cairnya,

dan terbuat dari borosilikat (kaca),

contoh beaker glass tampak seperti

Gambar 3.7.

Gambar 3.7 Beaker Glass

3.4 BAHAN-BAHAN PENE-

LITIAN

Dalam menentukan nilai kalor

minyak kluwek bahan utama yang

dibutuhkan adalah minyak

kluwek(pangium Edule Reinw) dan air

mineral.

3.4.1 Minyak Kluwek (Pangium

Edule Reinw)

Kluwek itu sendiri mempunyai

beberapa nama di masing masing

daerah contohnya orang jawa

menyebutnya pucung atau picung dan

didaerah toraja menyebutnya panrassa.

Kluwek adalah tumbuhan berbentuk

pohon yang tumbuh liar atau setengah

liar, Buah kluwek tumbuh didaerah

dengan ketinggian pohon mencapai 40

meter dengan diameter batang

mencapai 2,5 meter, pohon tersebut

tumbuh sekitar ± 10-15 tahun dari

mulai tanan sampai berbuah.

Terjadinya minyak kluwek ini

melalui beberapa tahapan, prosesnya

yaitu dari bahan baku/buah kluwek

dipilih yang yang berkualitas baik

yaitu yang telah masak, tidak berjamur

dan tidak busuk, lalu dikeringkan

dengan cara dijemur selama ± 36 jam

sehingga terjadi pengecilan volume

(mengempis) yang mengakibatkan

Page 22: Nilai Kalor Minyak Nabati dari Buah kepayang Utut ...publication.gunadarma.ac.id/bitstream/123456789/6991/1/JURNAL.pdf · dengan Azas Black dan Kalorimeter bom. BAB II LANDASAN TEORI

kandungan air didalamnya berkurang,

kemudian diekstrasi menggunakan

metode pengepresan, maka akan

menghasilkan minyak. Setelah

menghasilkan minyak, masih

dilakukan beberapa proses kembali

dikarenakan minyak yang telah

diekstrasi, minyak masih dalam

keadaan tercampur kotoran-kotoran.

Untuk itu dilakukan penjernihan

minyak, yaitu dengan cara

pengendapan, sentrifugasi dan

penyaringan sehingga diperoleh

minyak itu sendiri. Contoh hasil

minyak kluwek seperti Gambar 3.8.

Gambar 3.8 Minyak Kluwek

3.4.2 Air Mineral

Air Mineral ini berfungsi untuk

mengetahui nilai air kalorimeternya

(Na), dan lalu hasilnya digunakan

untuk mencari panas jenis zat

cair/minyak (Czm), pada pencarian

panas jenis zat cair/minyak (Czm) juga

menggunakan air mineral, dan

hasilnya diterapkan pada persamaan

kalor. Gambar 3.9 merupakan contoh

air mineral yang digunakan.

Gambar 3.9 Air Mineral

3.5 PROSEDUR PENGAMBIL-

AN DATA

Pengambilan data melewati dua

tahap dan menggunakan Kalorimeter.

Tahap-tahap Pengujian dalam

pengambilan data sebagai berikut :

Page 23: Nilai Kalor Minyak Nabati dari Buah kepayang Utut ...publication.gunadarma.ac.id/bitstream/123456789/6991/1/JURNAL.pdf · dengan Azas Black dan Kalorimeter bom. BAB II LANDASAN TEORI

3.5.1 Menentukan Nilai Air pada

Kalorimeter

1. Menyiapkan alat dan bahan.

2. Menimbang Kalorimeter

kosong dengan pengaduknya.

3. Mengisi air mineral kedalam

kalorimeter bagian, lalu

menimbangnya.

4. Mencatat temperaturnya.

5. Mendidihkan air dalam beaker

glass, lalu mencatat temperatur

air mendidih.

6. Tambahkan air mendidih

kedalam kalorimeter sampai

jumlah air bagian.

7. Mengaduk-aduk dan

memperhatikan kenaikan

temperatur, lalu mencatat pada

saat setimbang.

8. Lalu menimbang kembali

keseluruhannya.

9. Mencatat hasil yang telah

ditimbang keseluruhannya.

3.5.2 Menentukan Panas Jenis

Minyak

1. Menyiapkan Alat dan Bahan

2. Menimbang Kalorimeter

kosong dengan pengaduknya.

3. Mengisi air mineral kedalam

kalorimeter 68,75ml, lalu

menimbangnya dan catat

temperaturnya.

4. Memasukkan minyak kluwek

kedalam beaker glass, lalu

mendidihkan sampai

temperatur tidak naik lagi.

5. Menuangkan minyak kluwek

sebanyak 68,75ml kedalam

calorimeter yang sebelumnya

sudah terisi air mineral,

mengaduk-aduk dan mencatat

temperature kesetimbangan.

6. Menimbang kembali

seluruhnya.

7. Mencatat hasil yang telah

ditimbang keseluruhannya.

Menentukan Panas jenis

minyak pada pengujian ini

menggunakan Persamaan 2.10.

3.5.3 Penentuan Nilai Kalor

Setelah menentukan nilai air

pada kalorimeter dan menentukan

Page 24: Nilai Kalor Minyak Nabati dari Buah kepayang Utut ...publication.gunadarma.ac.id/bitstream/123456789/6991/1/JURNAL.pdf · dengan Azas Black dan Kalorimeter bom. BAB II LANDASAN TEORI

panas jenis minyak dan mendapatkan

hasil nilainya maka bisa didapatkan

nilai kalor minyak kluwek yaitu

dengan menggunakan Persamaan 2.3.

3.6 PENGUJIAN KALORI-

METER BOM

Penelitian ini juga dilakukan di

laboratorium PPPTMGB”LEMIGAS”

yakni menggunakan kalorimeter bomb,

dimana metode uji yang digunakan

mengunakan metode ASTMD 240

BAB IV

PEMBAHASAN

4.1 DIAGRAM ALIR

PERHITUNGAN

Dalam menentukan nilai kalor

minyak kluwek, terdapat beberapa

langkah perhitungan yang ditampilkan

pada diagram alir perhitungan yakni

pada Gambar 4.1 dan percobaan

dilakukan sebanyak empat kali

percobaan.

Gambar 4.1 Diagram Alir Perhitungan

4.2 MENENTUKAN NILAI AIR

Cara menentukan nilai air pada

kalorimeter pertama-tama dilakukan

penimbangan massa alat

percobaan(kalorimeter) dengan

menggunakan timbangan massa(Mk),

setelah ditimbang maka massa

kalorimeter(Mk) dicatat, lalu mengisi

kalorimeter dengan air sebanyak ¼

bagian dari volume kalorimeter,

menimbang dan mencatat

temperaturnya(Mk+a), sebelumnya

mendidihkan air pada beaker

glass(Tap) dan menambahkannya ke

kalorimeter sebanyak ¾ bagian yang

sebelumnya sudah terisi air dingin,

Lalu mengaduk-aduk dan perhatikan

Page 25: Nilai Kalor Minyak Nabati dari Buah kepayang Utut ...publication.gunadarma.ac.id/bitstream/123456789/6991/1/JURNAL.pdf · dengan Azas Black dan Kalorimeter bom. BAB II LANDASAN TEORI

kenaikan temperatur, mencatat

temperatur pada saat setimbang (Tsa),

Lalu menimbang kembali

keseluruhannya (Massa total).

Tabel 4.1 Data Pengamatan Nilai

Air

4.3 MENENTUKAN PANAS

JENIS

Cara menentukan panas jenis

minyak kluwek, sama halnya dengan

menentukan nilai air. Yang

membedakan hanyalah jumlah

volumenya, yakni pertama menimbang

massa kalorimeter kosong dengan

pengaduknya (Mk), mencatat massa

kalorimeter tersebut, lalu mengisi air ±

1/8 bagian dari volume kalorimeter,

lalu menimbangnya kembali(Mk+a) dan

mencatat temperaturnya, memasukkan

minyak kluwek ke dalam beaker glass

lalu memananaskan hingga

setimbang/tidak naik lagi (Tm), lalu

memasukan minyak yang mendidih itu

kedalam kalorimeter yang sebelumnya

sudah terisi air yakni sebanyak 1/8

bagian sama halnya dengan pengisian

air, lalu mengaduk-aduk dan mencatat

temperatur kesetimbangannya (Tsm),

dan menimbang kembali

keseluruhannya(Massa total).

4.3.1 Data Pengamatan Minyak

Kluwek

Dari pengujian data

pengamatan minyak kluwek yang telah

dilakukan sebanyak empat kali

percobaan, didapatkan data pengujian

berupa Massa kalorimeter(Mk) dengan

satuan gram(gr), Massa kalorimeter

beserta air(Mk+a) dengan satuan

gram(gr), Temperatur air (TA) dengan

satuan derajat celcius(oC), Temperatur

minyak(Tm) dengan satuan derajat

celcius(oC), Temperatur

setimbang(Tsm) dengan satuan derajat

celcius(oC), dan Massa kalorimeter, air

normal, Minyak /Massa total(Mk+a+m

/Mtotal), dengan satuan gram(gr). Dan

data-data tersebut ditampilkan pada

Tabel 4.3 .

Tabel 4.3 Data Pengamatan

Minyak Kluwek

Page 26: Nilai Kalor Minyak Nabati dari Buah kepayang Utut ...publication.gunadarma.ac.id/bitstream/123456789/6991/1/JURNAL.pdf · dengan Azas Black dan Kalorimeter bom. BAB II LANDASAN TEORI

4.4 MENENTUKAN NILAI

KALOR MINYAK KLUWEK

Menentukan nilai kalor minyak

kluwek, yang harus diketahui yakni

massa minyak, panas jenis minyak,

dan perubahan suhu/temperatur. Pada

percobaan ini minyak yang dibutuhkan

dalam sekali percobaan yakni 1/8

bagian kalorimeter minyak kluwek

yaitu sekitar 68.75 ml dan sekitar 205

gram, dan minyak tersebut dipanaskan

hingga menemukan titik didih yaitu

sekitar 14 menit. Dan Perubahan suhu

yakni temperatur minyak setimbang

dikurang temperatur air sebelumnya.

Maka hasilnya disusun pada Tabel 4.5

.

Tabel 4.5 Hasil Data Pengamatan

4.5 ANALISA DATA

PERCOBAAN

Analisa data percobaan

dilakukan untuk mendapatkan atau

mengetahui nilai rata-rata panas jenis

minyak kluwek dan nilai kalor minyak

kluwek.

4.5.1 Analisa Data Panas Jenis

Minyak Kluwek

Nilai panas jenis minyak dapat

ditampilkan pada Gambar 4.2.

Gambar 4.2 Grafik Nilai Panas Jenis

Minyak Kluwek

Nilai panas jenis pada

percobaan I berkisar ini sekitar 1.06

kal/groC, percobaan II berkisar 0.66

kal/groC, percobaan III berkisar 0.69

kal/groC, dan percobaan IV berkisar

0.72 kal/groC. Dan jika dirata-ratakan

berkisar 0.78 kal/groC

Nilai panas jenis minyak

didapatkan dengan melakukan proses

pembakaran minyak kluwek di dalam

0

0.5

1

1.5

I II III IV

Page 27: Nilai Kalor Minyak Nabati dari Buah kepayang Utut ...publication.gunadarma.ac.id/bitstream/123456789/6991/1/JURNAL.pdf · dengan Azas Black dan Kalorimeter bom. BAB II LANDASAN TEORI

tabung(perebusan) dan pencampuran

dengan air, karena air merupakan

perantara pelepasan kalornya. Pada

proses pembakaran(perebusan)

sejumlah komponen minyak

kluwek(trigliserida dan nontrigliserida)

akan terebus dan pada saat titik didih

akan menghasilkan produk berupa

karbondioksida dan uap air disertai

pelepasan sejumlah energi(eksotermis)

pada saat pencampuran dengan air

sehingga dapat menghasilkan nilai

kalor. Dan Pada saat pemanasan

minyak kluwek semakin tinggi

temperature semakin rendah tingkat

kekentalannya.

4.5.2 Analisa Data Nilai Kalor

Minyak Kluwek

Setelah mendapatkan hasil nilai

air dan panas jenis minyak kluwek,

maka bisa juga didapatkan nilai

kalorinya yaitu menggunakan

Persamaan 2.3. Dan hasilnya dapat

ditampilkan dengan menggunakan

grafik batang yaitu pada gambar 4.3.

Gambar 4.3 Grafik Nilai Kalor Minyak

Kluwek

Pada percobaan I mendapatkan

hasil nilai kalor sebesar 3535 kalori,

percobaan II sebesar 2445 kalori,

percobaan III 2571 kalori, dan

percobaan IV sebesar 2782 kalori. Dan

nilai rata-rata minyak kluwek dalam

percobaan ini berkisar 2834 kalori.

4.6 PERBANDINGAN NILAI

KALOR MINYAK KLUWEK

Pada perbandingan nilai kalor

minyak kluwek ini dibandingkan

dengan beberapa minyak nabati lain

yaitu minyak jarak pagar, minyak

kelapa sawit, dan minyak goreng

bekas. Satuan yang digunakan dalam

perbandingan ini adalah MJ/kg.

Hasil percobaan I didapatkan

nilai kalor sebesar 3535 kalori dibagi

massanya yakni 58 gr dan hasilnya

menjadi 60.95 kal/gr, hasil percobaan

0

1000

2000

3000

4000

I II III IV

Page 28: Nilai Kalor Minyak Nabati dari Buah kepayang Utut ...publication.gunadarma.ac.id/bitstream/123456789/6991/1/JURNAL.pdf · dengan Azas Black dan Kalorimeter bom. BAB II LANDASAN TEORI

II didapatkan nilai kalor sebesar 2445

kalori dibagi massanya yakni 57 gr dan

hasilnya menjadi 42.89 kal/gr, hasil

percobaan III didapatkan nilai kalor

sebesar 2571 kalori dibagi massanya

yakni 54 gr dan hasilnya menjadi

47.61 kal/gr, hasil percobaan IV

didapatkan nilai kalor sebesar 2782

kalori dibagi massanya yakni 56 gr dan

hasilnya menjadi 49.68 kal/gr, dan

nilai rata-rata keselururuhan percobaan

ini sebesar 50.28 kal/gr atau 0.2107

MJ/kg.

Minyak jarak mempunyai nilai

kalor 9068.15 kal/gr atau 37.9955

MJ/kg, minyak klapa sawit 9119.30

kal/gr atau 38.2098 MJ/Kg, dan nilai

kalor minyak goreng bekas 9197.29

kal/gr atau 38.5366 MJ/kg.

Sedangkan pada saat pengujian

di Laboratorium PPPTMG LEMIGAS

nilai kalor yang dihasilkan 38. 1751

MJ/kg, ini sangat berbeda jauh dengan

hasil yang dilakukan pada

Laboratorium Fisika dasar Universitas

Gunadarma, yang dikarenakan alat

yang digunakan pada saat percobaan

berbeda. Pada percobaan di

Laboratorium PPPTMG LEMIGAS

menggunakan Kalorimeter Bomb

sedangkan pada Laboratorium Fisika

Dasar Universitas Gunadarma

menggunakan Kalorimeter

Larutan/Sederhana.

Pada perbandingan ini yang

digunakan adalah nilai yang

menggunakan Kalorimeter bom, maka

hasil perbandingan ini ditampilkan

pada Gambar 4.4

Gambar 4.4 Perbandingan Nilai Kalor

Minyak

Pada grafik Gambar 4.4, nilai kalor

minyak kluwek menunjukan 38.1751

MJ/kg ini menyatakan, bahwa minyak

kluwek jika dijadikan minyak bakar

kurang memenuhi persyaratan, karena

syarat minimal nilai kalor minyak

bakar 41.87 MJ/kg sesuai SK Dirjen

Migas No 14496K/14/DJM/2008 tgl

21 Agustus 2008 yang terdapat pada

lampiran iii. Karakteristik dari minyak

kluwek perlu diteliti lebih lanjut

37.637.8

3838.238.438.6

Minyak Kluwek

Minyak Goreng Bekas

Minyak Kelapa Sawit

Minyak Jarak

Page 29: Nilai Kalor Minyak Nabati dari Buah kepayang Utut ...publication.gunadarma.ac.id/bitstream/123456789/6991/1/JURNAL.pdf · dengan Azas Black dan Kalorimeter bom. BAB II LANDASAN TEORI

seperti halnya karakteristik minyak

jarak yang telah diteliti secara intensif

dan karakteristik minyak kemiri serta

pengaruh beberapa parameter terhadap

ekstraksi dan transesterifikasi minyak

kemiri.[12,13]

4.7 TITIK NYALA (FLASH

POINT)

Flash Point minyak kluwek

sebesar 142 oC ini menandakan bahwa

minyak kluwek belum memenuhi

persyratan jika dijadikan sebagai

minyak bakar karena minyak bakar

mempunyai flash point sebesar 60 oC.

Pengujian ini dilakukan di PPPTMGB

LEMIGAS dengan metode uji ASTM

D 93 .

BAB V

PENUTUP

5.1 KESIMPULAN

1. Penentuan nilai kalor minyak

kluwek menggunakan

kalorimeter larutan atau

kalorimeter sederhana sangat

kurang tepat, karena minyak

kluwek tidak tercampur atau

larut pada air.

2. Minyak kluwek memiliki

panas jenis sekitar 0.78

kal/groC, dan Nilai kalor

minyak kluwek 38.1751

MJ/kg.

3. Sampel minyak kluwek belum

memenuhi standar spesifikasi

minyak bakar menurut SK

Dirjen Migas No

14496K/14/DJM 2008 yaitu

Min 41.87 MJ/kg.

5.2 SARAN

Dalam percobaan yang

dilakukan untuk mendapatkan hasil

yang lebih baik dalam penentuan nilai

kalor minyak menggunakan

kalorimeter sederhana, maka

disarankan suhu atau temperatur

ruang/disekitar, diusahakan sama. Dan

juga pada saat penuangan air/ minyak

yang mendidih jangan terlalu lama,

agar tidak terjadi perukaran panas

yang berlebih. Perlu adanya penelitian

lebih lanjut mengenai karakteristik

sifat-sifat fisika kimia lainya, guna

melengkapi karakteristiknya dalam

penggunaan minyak nabati sebagai

alternatif bahan bakar minyak.

Page 30: Nilai Kalor Minyak Nabati dari Buah kepayang Utut ...publication.gunadarma.ac.id/bitstream/123456789/6991/1/JURNAL.pdf · dengan Azas Black dan Kalorimeter bom. BAB II LANDASAN TEORI

DAFTAR PUSTAKA

[1] Fatoni, 2011, “Kajian Awal

Biji Buah Kepayang masak Sebagai

Bahan Baku Minyak Nabati Kasar”

Skripsi Universitas Gunadarma,

Jakarta.

[2] Mahmud, 2010. “Penentuan

Nilai Kalor Berbagai Komposisi

Campura bahan Bakar Minyak

Nabati”Skripsi Universitas Islam

Negeri, Malang

[3] choo, Yuen May,: Basiron

Yusuf, 1994 “Production of palm Oil

Metil Ester and Its Use as Diesel

Substitute” Palm Oil Research Institute

of Malaysia

[4] Cokorda Prapti Mahandari,

Wiwik dan Anwar, 2011,

”Perbandingan Minyak Nabati Kasar

hasil Ekstrasi Buah Kepayang Segar

dengan Kluwek” Prosiding Seminar

Nasional AVoER ke-3,26-27 Oktober

2011,Palembang.

[5] Elidahanum Husni, Asmaedy

Samah, Kiki Apriliza, 2007,

“Pengawetan ikan segar dengan

menggunakan Biji Buah Kepayang

(Pangium edule Reinw dan Analisa

secara kuantitatif, Jurnal Sains

teknologi Farmasi 12 (1) hal 45-49.

[6] http://www.scribd.com/doc/53175

533/ MINYAK-NABATI,22 Oktober

2012

[7] Soerawijaya,Tatang H (2006)

“Fondasi-fondasi Ilmiah dan

Keteknikan dari Teknologi Pembuatan

Biodiesel”, Hand Out Seminar

Nasional “ Biodiesel Sebagai Energi

Alternative Masa Depan” UGM

Yogyakarta.

[8] Cokorda Prapti Mahandari,dkk,

2011, “Kajian Awal Biji Buah

Kepayang sebagai Bahan Baku

Minyak Nabati Kasar” Seminar

Nasional Teknik Industri Universitas

Gajah Mada 2011, Yogyakarta,26 Juli

2011.

[9] http://id.wikipedia.org/wiki/kep

ayang,30 Oktober 2012

[10] http://elib.unikom.ac.id/downloa

d.php?id=107501,22 Okotber 2012

[11] http://www.slidefinder.net/p/pe

ngenalan_kalorimeter_bomb_endang_

susilowati/kalorimeter-bomb/1677467

5 , 22 Oktober 2012

[12] Daniel,2005, Pembuatan

Surfaktan dari Minyak Kemiri Melalui

Page 31: Nilai Kalor Minyak Nabati dari Buah kepayang Utut ...publication.gunadarma.ac.id/bitstream/123456789/6991/1/JURNAL.pdf · dengan Azas Black dan Kalorimeter bom. BAB II LANDASAN TEORI

reaksi Interesterifikasi Diikuti Reaksi

Amidasi, Jurnal Sains Kimia, Volume

9 Nomor 1 hal 1-7

[13] Sulistyo,dkk, 2008, Biodisel

Production from High Iodine Number

Candlenut Oil, World Academy of

Science and Technology, vol 48, hal

485-469

[14] PPPTMGB, 2011 “Kamus

Minyak dan Gas Bumi” cetakan kedua

Edisi ke enam, LEMIGAS, Jakarta

[15] 2010, “ Annual Book Of

ASTM Standards Section

Five,Petroleum Products,Lubricants,

And Fossil Fuels” Revision Issued

Annualy,PPPTMG LEMIGAS, Jakarta