Teknik Vakum Dhika Rosari Purba - 10212008
-
Upload
dhika-rosari-purba -
Category
Documents
-
view
255 -
download
11
Transcript of Teknik Vakum Dhika Rosari Purba - 10212008
7/21/2019 Teknik Vakum Dhika Rosari Purba - 10212008
http://slidepdf.com/reader/full/teknik-vakum-dhika-rosari-purba-10212008 1/10
MODUL 03
TEKNIK VAKUMDhika Rosari Purba, Jienicha Santa Dwanda, Muhammad Heriyanto, Asep Sofyan, Umar Sa’id
10212008, 10212092, 10212033, 10212074, 10212053
Program Studi Fisika, Institut Teknologi Bandung, Indonesia
Email : [email protected]
Assisten : Tommy Ikhlasul A / 10211095
Tanggal Praktikum : ( 15 – 10 – 2014 )
Abstrak
Praktikum ini bertujuan untuk menganalisa perubahan fasa dari suatu zat akibat pemvakuman
termondinamika, selain itu praktikum ini bertujuan untuk menentukan perubahan laju pemompaan
terhadap tekanan, konstanta kebocoran sistem pemvakuman, laju pemvakuman, konduktansi selang dan
tekanan sistem. Kondisi vakum adalah kondisi dimana tidak ada materi di dalamnya. Akan tetapi kondisi
seperti ini belum pernah ditemukan, oleh karena itu ruang vakum secara praktik didefinisikan sebagai
ruangan yang tekanannya berada jauh di bawah tekanan atmosfer normal. Untuk membuat ruang vakum,dibutuhkan pompa vakum. Pompa vakum memindahkan molekul gas atau uap dari ruang yang dibatasi.
Dalam praktikum ini, Pompa vakum yang digunakan adalah leybold TRIVAC type D1, 6B. Sistem vakum
sendiri terdiri atas pompa, selang dan tabung(vessel) yang memiliki laju pemvakuman (S). Pada percobaan
ini dilihat perubahan P dan perubahan T setiap 10 detik selama 1 menit untuk jenis cairan yang berbeda
yaitu : aquades, alcohol konsentrasi 70%, alcohol konsentrasi 95% dan gliserin untuk dilihat berapakah nilai
laju pemvakuman (S), Tekanan Sistem (Ps), konstanta kebocoran (Ql), Konduktansi selang (F) dan
throughput (Q). Kata kunci : Konstanta Kebocoran, Laju Pemvakuman, Suhu, Tekanan, Vakum
I. Pendahuluan
Praktikum ini bertujuan untuk
menganalisa perubahan fasa dari suatu zatakibat pemvakuman termondinamika,
selain itu praktikum ini bertujuan untuk
menentukan perubahan laju pemompaan
terhadap tekanan, konstanta kebocoran
sistem vakum, laju pemvakuman,
konduktansi selang dan tekanan sistem.
Kondisi vakum adalah kondisi
dimana tidak ada materi di dalamnya. Akan
tetapi kondisi seperti ini belum pernah
ditemukan, oleh karena itu ruang vakum
secara praktik didefinisikan sebagai ruanganyang tekanannya berada jauh di bawah
tekanan atmosfer normal. Untuk membuat
ruang vakum, dibutuhkan pompa vakum.
Pompa vakum memindahkan molekul gas
atau uap dari ruang yang dibatasi. Sistem
vakum sendiri terdiri atas pompa, selang
dan tabung(vessel) yang memiliki laju
pemvakuman (S).
Tabung vessel yang digunakan pada
Percobaan terdiri dari 2 bagian yaitu
silinder, tinggi 0.2 m dan setengah bolatinggi 0.1 m dan keduanya berdiameter
0.2m. Dari data ini didapat volume tabung
atau volume sistem sebesar 8.373 Liter.
Selang yang digunakan memilikipanjang 2m dan diameter lubang 0.01 m.
Dan pompa vakum LEYBOLD TRIVAC yang
digunakan pada Percobaan ini memiliki laju
aliran volume= 1.6 m3/jam, dan tekanan
akhir kurang dari 4x10-4
mbar.
Proses pengukuran fisika biasa
dilakukan dalam keadaan vakum karena
beberapa alas an yaitu untuk memindahkan
partikel-partikel atmosfer agar dapat
tercipta reaksi fisika atau kimia, untuk
menggangu keadaan setimbang padakeadaan ruang normal, untuk meregangkan
jarak tempuh agar partikel-partikel dari
sumber ke target bergerak tanpa tumbukan
dan untuk mengurangi jumlah tumbukan
molecular per detik untuk memperkecil
kontaminasi permukaan ruang yang
divakumkan.
Pada teknik vakum, terdapat laju
pemvakuman S (cm3/s) yang bergantung
pada tekanan yang memiliki batas terendah
yang berbeda untuk masing-masing system.Hubungannya dinyatakan dalam
7/21/2019 Teknik Vakum Dhika Rosari Purba - 10212008
http://slidepdf.com/reader/full/teknik-vakum-dhika-rosari-purba-10212008 2/10
persamaan:
-
=
(P – Pr) (1)
Keterangan :
S = laju pemvakuman
V = volume total yang dihisap
P = tekanan sesaatPr = tekanan residu
Bila S dianggap konstan, maka :
P = (Po – Pr) (−
)+ Pr (2)
Maka : t =
ln
−
− (3)
Selanjutnya didefinisikan throughput (Q)
yaitu volume gas yang masuk atau keluar
per satuan waktu yang nilainya sama
dengan :
Q = S P (4)
Dan konduktansi selang (F) didefinisikan
sebagai :
Q = F (P1-P2) (5)
Dimana pada saat terjadi kebocoran,
persamaannya akan menjadi :
-
=
(P – Ps) + -
(6)
QL merupakan konstanta kebocoran
(micron-cm3/sec).
Untuk mendapatkan nilai QL
(konstanta kebocoran) lakukan regresi
linear P terhadap t pada kondisi setelah
pemvakuman dengan menggunakan
persamaan :
y = p1x + p2 (7)
p1 = QL (8)
Keterangan :
p1 = gradient kurva = QL
p2 = konstantaDengan menggunakan aplikasi
MATLAB, lakukan fitting yang mendapatkan
nilai p1 dan p2.
Untuk mendapatkan nilai laju
pemvakuman (S), Tekanan Sistem (Ps),
konstanta kebocoran (Ql), Konduktansi
selang (F) dan throughput (Q), lakukan
regresi eksponensial P terhadap t yang
tercatat saat kondisi pemvakuman dengan
menggunakan persamaan :
y = a(e-bx
) + c (9)
Dengan menggunakan aplikasi
MATLAB, lakukan fitting dengan
menggunakan lower =0 dan upper Inf
untuk mendapatkan nilai a, b dan c. Data
a,b dan c ini digunakan menentukan
pemvakuman (S), Tekanan Sistem (Ps),konstanta kebocoran (QL, dan throughput
(Q) dan konduktansi selang, Dimana :
S = b x V (10)
a = Po – (Ps + QL/S (11)
c = Ps + QL/S (12)
Q = S x Ps (13)1
=
1
-
1
(14)
Keterangan :
S = laju pemvakuman system (L/s)
V = Volume total system = 8.373 LiterPo = tekanan tekanan awal (mbar)
Ps = tekanan system (mbar)
Q = throughput (mbar L/s)
QL = konstanta kebocoran (mbar L/s)
Sp = Laju pemvakuman Pompa = 1,6m3/jam
F = Konduktansi selang (L/s)
II. Metode Percobaan
Untuk melakukan Percobaan, tahap
awal yang dilakukan adalah mempersiapkan
tabung (vessel) dengan cara dibersihkanserta mengoleskan silicon grease pada
dudukan vakum.
Untuk melihan kondisi ruang vakum
saat kondisi kosong, mula mula masukkan
cawan petri dan thermometer ke dalam
tabung. Letakkan tabung di atas dudukan
dengan cara digeser (pastikan bahwa
tabung dan dudukan sudah tertutup rapat).
Tutup keran, lalu nyalakan pompa.
Lakukan pencatatan nilai tekanan
dan suhu yang terukur dalam interval 10
detik selama 1 menit. Loncatan jarum
pertama pada barometer dicatat sebagai P
saat t=0, tekanan inilah yang dikenal
sebagai Po. Selanjutnya lakukan pencatatan
nilai P(tekanan) yang terukur dalam
barometer dan T(suhu) yang diukur dengan
termometer dalam selang waktu 10 detik
selama 1 menit. Setelah itu, matikan
pompa. Lakukan kembali pencatatan
P(tekanan) dan T(suhu) setelah
pemvakuman setiap 10 detik selama 1
menit.
Setelah pencatatan selesai, buka
7/21/2019 Teknik Vakum Dhika Rosari Purba - 10212008
http://slidepdf.com/reader/full/teknik-vakum-dhika-rosari-purba-10212008 3/10
keran lalu tabung dengan dengan cara
digeser dengan hati-hati.
Keluarkan cawan lalu isi cawan
dengan aquadm sebanyak 10 ml lalu
masukkan kembali ke dalam tabung vakum
dan ulangi proses yang sama.Setelah pencatatan P dan T aquades
pada saat pemvakuman dan setelah
pemvakuman selesai, ganti aqua dm dengan
alkohol 70%. Setelah pencatatan nilai P dan
T nya lakukan kembali pencatatan P dan T
dengan cara yang sama dengan mengganti
zat yang ada di cawan petri dengan
alcohol95% , dan gliserin dengan volume
masing-masing 10 ml.
Sedangkan untuk percobaan kedua,
siapkan sarung tangan karet yang sudahterikat ujungnya. Setelah itu, masukkan
balon tersebut ke dalam tabung lalu tutup
tabung. Nyalakan pompa dan amati
perubahan volume yang terjadi pada sarung
tangan. Ambil foto dan sudahi percobaan
sebelum balon mencapai volume maksimal.
Hipotesis dari Percobaan satu
adalah tekanan dalam tabung vakum saat
proses pemvakuman akan menurun secara
eksponensial menuju tekanan residu.
Tekanan residu sendiri merupakan tekananterendah yang dapat dicapai oleh pompa
vakum. Hipotesis untuk Percobaan kedua
adalah volume sarung tangan karet yang
akan membesar saat divakumkan. Karena
saat divakumkan, tekanan di daerah sekitar
sarung tangan akan menurun.
III. Data dan Pengolahan
1. Data dan Grafik P(tekanan) terhadap
t(waktu) yang didapat dari Hasil Percobaan
saat Pemvakuman.
Tabel 1. Nilai P dan T saat Pemvakuman pada
saat kondisi ruangan kosong.
BahanPemvakuman
t (s) P (mbar) T (K)
Kosong
0 960 1233
10 460 733
20 280 553
30 180 453
40 140 413
50 110 383
60 100 373
Gambar1. Kurva P-t Pemvakuman dalam
keadaan kosong
didapat persamaan kurvanya adalah :
y 1 = 854.e(-0.08261x
) + 102.3
Tabel 2. Nilai P dan T saat Pemvakuman 100 ml
Aquades
BahanPemvakuman
t (s) P (mbar) T (K)
Aquades
(10 ml)
0 960 1233
10 480 753
20 300 573
30 200 473
40 190 463
50 110 383
60 100 373
Gambar2. Kurva P-t Pemvakuman 100 ml
Aquades
didapat persamaan kurvanya adalah :
y 2 = 842.2.e(-0.0774x
) + 108.7
Tabel 3. Nilai P dan T saat Pemvakuman 100 ml
alcohol 70%
Bahan
Pemvakuman
t (s)P
(mbar)T (K)
Alkohol
70%
(10 ml)
0 920 1193
10 460 733
20 380 653
30 200 473
40 190 463
7/21/2019 Teknik Vakum Dhika Rosari Purba - 10212008
http://slidepdf.com/reader/full/teknik-vakum-dhika-rosari-purba-10212008 4/10
50 120 393
60 110 383
Gambar3. Kurva P-t Pemvakuman 100 ml
Alkohol 70%
didapat persamaan kurvanya adalah :
y 3 = 797.3.e(-0.0669 x ) + 108.7
Tabel 4. Nilai P dan T saat Pemvakuman 100 ml
Alkohol 95%
Bahan
Pemvakuman
t (s)P
(mbar)T (K)
Alkoh
ol
95%
(10
ml)
0 980 1253
10 420 693
20 280 553
30 170 443
40 160 433
50 120 393
60 110 383
Gambar4. Kurva P-t Pemvakuman 100 ml
alkohol 95%
didapat persamaan kurvanya adalah :
y 4 = 850,1 .e(-0.09708x
) + 124.7
Tabel 5. Nilai P dan T saat Pemvakuman 100 ml
Gliserin
Bahan
Pemvakuman
t (s)P
(mbar)T (K)
Gliserin
10 ml
0 920 1193
10 480 753
20 280 553
30 180 453
40 140 413
50 110 383
60 100 373
Gambar5. Kurva P-t Pemvakuman 100 ml
Gliserin
didapat persamaan kurvanya adalah :
y 5 = 825.8 .e(-0.07499x
) + 93.29
Nilai a, b, dan c yang diperoleh dariketerangan pada software matlab setelah
melakukan fitting adalah sebagai berikut:
Tabel6. Nilai a,b dan c dari hasil Percobaan
saat pemvakuman
BAHAN a b c R2
Kosong 854 0.082 102.3 0.998
Aquades 842.2 0.0774 112 0.9947
Alkohol
70%
797.3 0.0669 108.7 0.9824
Alkohol
95%
850.1 0.097 124.7 0.9955
Gliserin 825.8 0.074 93.29 0.999
7/21/2019 Teknik Vakum Dhika Rosari Purba - 10212008
http://slidepdf.com/reader/full/teknik-vakum-dhika-rosari-purba-10212008 5/10
2. Data dan Grafik P(tekanan) terhadap
t(waktu) yang didapat dari Hasil Percobaan
setelah Pemvakuman.
Tabel 7. Nilai P dan T setelah pemvakuman saat
kondisi ruangan kosong.
Gambar6. Kurva P-t setelah Pemvakuman
dalam keadaan kosong
didapat persamaan kurvanya adalah :
y 6 = 2.107x + 95.36
Tabel 8. Nilai P dan T setelah Pemvakuman 100
ml Aquades
Bahan
Setelah Pemvakuman
t
(s)P (mbar) T (K)
Aquades(10 ml)
0 100 373
10 140 413
20 150 423
30 170 443
40 200 473
50 220 493
60 240 513
Gambar7. Kurva P-t setelah Pemvakuman 100
ml Aquades
didapat persamaan kurvanya adalah :
y 7 = 2.25x + 106.8
Tabel 9. Nilai P dan T setelah Pemvakuman 100
ml Alkohol 70%
Gambar8. Kurva P-t setelah Pemvakuman 100
ml Alkohol 70%
didapat persamaan kurvanya adalah : y 8 = 1.786x + 115
Tabel 10. Nilai P dan T setelah Pemvakuman 100
ml Alkohol 95%
Gambar9. Kurva P-t setelah Pemvakuman 100ml
Alkohol 95%
Bahan
Setelah Pemvakuman
t (s) P(mbar)
T (K)
Alkohol
70%
(10 ml)
0 120 393
10 130 403
20 150 423
30 170 443
40 180 453
50 200 473
60 230 503
Bahan
Setelah Pemvakuman
t (s)P
(mbar)T (K)
Kosong
0 90 363
10 120 393
20 140 413
30 160 433
40 180 453
50 200 473
60 220 493
7/21/2019 Teknik Vakum Dhika Rosari Purba - 10212008
http://slidepdf.com/reader/full/teknik-vakum-dhika-rosari-purba-10212008 6/10
didapat persamaan kurvanya adalah :
y 9 = 2.321x + 107.5
Tabel 11. Nilai P dan T setelah Pemvakuman 100
ml Gliserin
BahanSetelah Pemvakuman
t (s) P (mbar) T (K)
Gliseri
n 10
ml
0 100 373
10 110 383
20 130 403
30 150 423
40 170 443
50 200 473
60 220 493
Gambar10. Kurva P-t setelah Pemvakuman
100 ml Gliserin
didapat persamaan kurvanya adalah :
y 10 = 2.107x + 92.14
Nilai p1 dan p2 yang diperoleh dari
curve fitting data tekanan dan suhu yang
diperoleh setelah pemvakuman adalah
sebagai berikut:
Tabel12. Nilai p1, p2 dan QL (konstanta
kebocoran) hasil curve fitting data yang
diperoleh setelah Pemvakuman.
3. Data berupa Grafik P(tekanan) terhadap
T(suhu) yang didapat Hasil Percobaan saat
Pemvakuman.
Gambar11. Kurva P-T saat Pemvakuman dalam
keadaan kosong
Gambar12. Kurva P-T saat Pemvakuman 100 ml
aquades
Gambar13. Kurva P-T saat Pemvakuman 100 ml
alkohol 70%
BAHAN P1 P2 R2 QL
(mbar/s)
Kosong 2.107 95.36 0.995 2.107
Aquades 2.25 106.8 0.986 2.25
Alkohol
70%
1.786 115 0.982 1.786
Alkohol
95%
2.321 107.5 0.996 2.321
Gliserin 2.107 92.14 0.987 2.107
7/21/2019 Teknik Vakum Dhika Rosari Purba - 10212008
http://slidepdf.com/reader/full/teknik-vakum-dhika-rosari-purba-10212008 7/10
Gambar14. Kurva P-T saat Pemvakuman 100 ml
alkohol 95%
Gambar15. Kurva P-T saat Pemvakuman 100 ml
gliserin
4. Data Pengamatan Volume Zat Cair
sebelum Pemvakuman dan Setelah
Pemvakuman
Tabel13. Nilai hasil pengamatan volume zat cair
sebelum pemvakuman dan setelah pemvakuman
5. Data S (Laju Pemvakuman), Ps (Tekanan
Sistem), QL (Konstanta Kebocoran), F
(Konduktansi Selang) dan Q(Throughput)
yang didapat hasil Percobaan.
Dari hasil pengolahan data yang
didapat dengan cara curve fitting data
P(tekanan) dan T(Suhu) pada saat
pemvakuman didapat nilai a, b dan c. Dan
dari hasil pengolahan data yang didapat
dengan cara curve fitting data P(tekanan)
dan T(Suhu) setelah pemvakuman didapat
nilai p1, p2 dan QL. Sehingga dari data yang
diperoleh didapat nilai QL, nilai laju
pemvakuman (S), Tekanan Sistem (Ps),
konstanta kebocoran (Ql), Konduktansi
selang (F) dan throughput (Q). yang didapat
dari persamaan sebelumnya yaitu :
p1 = QL (8)
S = b x V (10)
a = Po – (Ps + QL/S (11)
c = Ps + QL/S (12)
Q = S x Ps (13)1
=
1
-
1
(14)
Dengan menggunakan persamaan
diatas, olah data untuk mendapatkan hasil
Nilai S(Laju Pemvakuman), Ps (Tekanan
Sistem), QL(Konstanta Kebocoran),
F(Konduktansi Selang) dan Q(Throughput.Nilai yang didapat dari pengolahan data
tersebut dicantumkan pada Tabel.14
dibawah ini :
Tabel14. Nilai S(Laju Pemvakuman), Ps (Tekanan
Sistem), QL(Konstanta Kebocoran),
F(Konduktansi Selang) dan Q(Throughput)
6. Data Pengamatan Sarung Tangan
Gambar16. Volume sarung tangan karet
sebelum divakumkan
BAHAN Vawal Vakhir
Aquades 0. 01 L 0.099 L
Alkohol 70% 0. 01 L 0.088 L
Alkohol 95% 0. 01 L 0.084 L
Gliserin 0. 01 L 0.096 L
7/21/2019 Teknik Vakum Dhika Rosari Purba - 10212008
http://slidepdf.com/reader/full/teknik-vakum-dhika-rosari-purba-10212008 8/10
Gambar17. Volume sarung tangan karet yang
membesar saat divakumkan
IV. Pembahasan
Dari hasil Percobaan, didapatkan 5
buah grafik hasil regresi eksponensial
tekanan terhadap waktu (P-t) dalam kondisi
kosong, diisi 100 ml aquades, diisi 100 ml
alcohol 70%, diisi 100 ml alcohol 95% dan
diisi 100 ml gliserin. Dari hasil curve fitting
data didapatkan grafik yang terlihat bahwa
R-squarenya mendekati 1. Hal ini
menunjukkan bahwa data yang didapat
cukup bagus.
Pada grafik P-t tersebut, terlihat
bahwa tekanan terus menurun secara
eksponensial seiring dengan berjalannya
waktu.Terlihat pula di suatu titik tertentu,
tekanannya tidak dapat menurun lagi.
Tekanan inilah yang disebut dengan
tekanan residu. Hal ini sesuai dengan
hipotesis awal kita yang menyatakan bahwa
tekanan dalam tabung vakum saat proses
pemvakuman akan menurun secara
eksponensial menuju tekanan residu.
Dimana tekanan residu yang didapat pada
berbagai jenis zat yang didapat pada hasil
Percobaan sekitar 100 – 110 mbar.
Kecuraman pada grafik yang
didapat pun berbeda-beda. Kesalahan
pembacaan tekanan merupakan penyebab
perbedaan pada kecuraman grafik pada
Percobaan ini. Pembacaan tekanan,
terutama pada tekanan awal Po di
barometer merupakan hal yang cukup sulit
dilakukan. Sebab tekanan harus dibaca
dengan cepat sesaat setelah pompa vakum
dinyalakan. Kesalahan pembacaan tekanan
pun disebabkan oleh Barometer yang
digunakan. Barometer sendiri memiliki NST
(Nilai skala terkecil) yang cukup besar yaitu
20 mbar sehingga ketidakpastian
pengukuran yang didapat pada percobaan
pun cukup besar.
Pengaruh konduktansi selangterhadap besarnya laju pemompaan dapat
dilihat sesuai dengan teori yang didapat
pada persamaan (4) dan Persamaan (5).
Terlihat bahwa konduktansi selang
berbanding lurus dengan laju pemvakuman.
Dimana laju pemvakuman ini merupakan
laju pemompaan. Sehingga bila semakin
besar nilai konduktansi selang (F), maka
semakin besar pula laju pemompaan (S) dan
begitu pula sebaliknya. Pada hasil
Percobaan pun terlihat hal yang sama (hasilPercobaan terlihat pada Tabel.14) yang
menunjukkan bahwa konduktansi selang
berbanding lurus dengan laju pemompaan.
Dari hal ini kita dapat menyimpulkan bahwa
semakin baik konduktansi selang yang
dipakai, maka semakin cepat laju
pemompaan dalam proses pemvakuman.
Konstanta kebocoran yang didapat
dari Percobaan berkisar antara (1.786 -
2.321) mbarL/s. Kebocoran yang terjadi
pada proses pemvakuman terjadi karenasistem tidak terisolasi dengan baik dan
sempurna sehingga masih ada kemungkinan
adanya kondisi diluar sistem yang masuk ke
dalam sistem pemvakuman. Sistem yang
tidak terisolasi dengan baik ini terjadi
karena beberapa faktor, yaitu : Pengolesan
silicon grease pada pinggiran tabung yang
tidak merata pada tabung sehingga masih
memungkinkan adanya udara yang keluar-
masuk sistem, faktor lainnya yaitu teknik
penutupan tabung yang tidak sesuai
prosedur yang juga dapat menyebabkan
udara dapat keluar masuk , klep tabung
vakum yang tidak dalam posisi menutup
dengan baik, selain itu pula sambungan
antara selang dengan mesin vakum ataupun
sambungan antara selang dengan tabung
yang tidak tersambung dengan baik dapat
menyebabkan terjadinya kebocoran.
Berdasarkan teori gas ideal, PV =
nRT, tekanan akan berbanding lurus dengan
suhu. Maka, semakin besar tekanan yang
dibuat pada sistem maka akan sekmakin
besar pula suhu dalam sistem tersebut. Dari
7/21/2019 Teknik Vakum Dhika Rosari Purba - 10212008
http://slidepdf.com/reader/full/teknik-vakum-dhika-rosari-purba-10212008 9/10
hasil Percobaan, hubungan tersebut dapat
dilihat pada data hasil Percobaan dan
gambar 11- 15 . Dari hasil Percobaan ini,
terbukti bahwa tekanan meningkat secara
eksponensial sesuai dengan bertambahnya
suhu kecuali pada bahan cawan kosong dangliserin. Perbedaan yang didapat pada
cawan kosong adalah terjadi suhu yang
tidak menurun, sedangkan pada
gliserin,suhunya meningkat kemudian
konstan di suatu titik. Perbedaan yang
didapat pada Percobaan ini terjadi karena
tidak hanya tekanan yang dapat
mempengaruhi suhu sistem tetapi
dipengaruhi juga oleh volume dan
konsentrasi sistem.
Ketika lingkungan sekitardivakumkan, maka tekanan dalam ruangan
akan menjadi jauh lebih rendah dibanding
tekanan atmosfer (tekanan di luar
lingkungan). Apabila kita tinjau kembali
persamaan gas ideal, kita akan mendapati
bahwa semakin rendah tekanan suatu
sistem, maka semakin rendah pula suhu
sistem. Fasa suatu benda sendiri, sangat
dipengaruhi oleh adanya tekanan dan suhu.
Hal ini terlihat dalam diagram fasa yang
menunjukkan keadaan apabila tekanan dansuhu suatu zat rendah, maka zat tersebut
akan ber-fasa gas. Hal ini ini terbukti sesuai
dengan percobaan saat menggunakan
aquades, alcohol 70%, dan alcohol 95%.
Pada saat Pemvakuman terlihat adanya
gelembung-gelembung gas yang
menandakan terjadinya perubahan wujud
pada zat cair tersebut. Perubahan wujud ini
terjadi dari fasa cair ke fasa gas yang
ditandai dengan adanya gelembung
tersebut. Perubahan wujud terbukti pula
pada pengukuran volume zat cair yang
diukur sesudah proses pemvakuman.
Terlihat bahwa volume zat cair setelah
proses pemvakuman berkurang dari volume
awal. Dimana volume awal zat cair awal
adalah 10ml sedangkan setelah proses
pemvakuman, volume zat cair akhir yang
didapat berkisar 8,4 – 9,9 ml. Berkurangnya
volume ini membuktikan adanya perubahan
wujud dari fasa cair ke fasa gas selama
proses pemvakuman.
Salah satu aplikasi teknik vakum
adalah Penggorengan vakum untuk
membuat kripik buah-buahan.
Penggorengan vakum merupakan cara
pengolahan yang tepat untuk menghasilkan
kripik buah-buahan dengan mutu tinggi.
Dengan teknologi ini buah-buahan yang
melimpah dan terbuang pada saat musimbuah, dapat dimanfaatkan sehingga tetap
memiliki harga jual tinggi.
Proses pemvakuman untuk membuat
kripik ini menggunakan beberapa alat yaitu :
1.
Pompa Vakum Water jet, berfungsi
untuk menghisap udara di dalam ruang
penggoreng sehingga tekanan menjadi
rendah, serta untuk menghisap uap air
bahan
2.
Tabung Penggoreng, berfungsi untuk
mengkondisikan bahan sesuai tekananyang diinginkan. Di dalam tabung
dilengkapi keranjang buah setengah
lingkaran.
3.
Kondensor, berfungsi untuk
mengembunkan uap air yang
dikeluarkan selama penggorengan.
Kondensor ini menggunakan air
sebagai pendingin.
4.
Unit Pemanas, menggunakan kompor
gas LPG.
5. Unit Pengendali Operasi(BoksKontrol),berfungsiuntukmengaktif
kanalatvakumdan unit pemanas.
6.
Mesin pengering (spinner), berfungsi
untuk meniriskan kripik.
Cara menggoreng dengan
menggunakan penggoreng vakum (hampa
udara), akan menghasilkan kripik dengan
warna dan aroma buah asli serta rasa lebih
renyah. Kerenyahan tersebut diperoleh
karena proses penurunan kadar air dalam
buah terjadi secara berangsur- angsur[1]
.
Volume sarung tangan karet dalam
tabung vessel pada saat divakumkan
bertambah besar disebabkan karena pada
saat pemvakuman tekanan disekitar sarung
karet sangat rendah. Proses pemvakuman
sendiri yang membuat tekanan di sekitar
karet menjadi rendah. Dengan meninjau
teori PV = nRT, terlihat bahwa tekanan
berbanding terbalik dengan volume. Apabila
tekanan semakin rendah, maka semakin
besar volume dalam sistem. Hal ini terlihat
pada volume udara yang terperangkap di
dalam sarung tangan karet yang membesar
7/21/2019 Teknik Vakum Dhika Rosari Purba - 10212008
http://slidepdf.com/reader/full/teknik-vakum-dhika-rosari-purba-10212008 10/10
pada saat tekanan menjadi sangat rendah
akibat proses pemvakuman.
V. Kesimpulan
1. Perubahan fasa dari suatu zat akibat
pemvakuman memenuhi prinsiptermodinamika. Perubahan wujud zat ini
sendiri dipengaruhi oleh tekanan dan
suhu pada sistem. Dimana dalam sistem
ini, tekanan akan berbanding lurus
dengan suhu dan tekanan akan
berbanding terbalik dengan volume.
2. Laju Pemvakuman akan semakin cepat
bila konduktivitas selangnya semakin
besar(semakin baik)
3. Kebocoran dalam proses pemvakuman
terjadi disebabkan sistem tidak terisolasisecara baik dan sempurna. Beberapa
faktor yang menyebabkan sistem tidak
terisolasi sempurna :
- Pengolesan silicon grease pada
pinggiran tabung yang tidak merata
pada tabung sehingga masih
memungkinkan adanya udara yang
keluar-masuk system.
- Teknik penutupan tabung yang tidak
sesuai prosedur yang juga dapat
menyebabkan udara dapat keluarmasuk.
- Klep tabung vakum yang tidak dalam
posisi menutup dengan baik.
- Sambungan antara selang dengan
mesin vakum ataupun sambungan
antara selang dengan tabung yang
tidak tersambung dengan baik dapat
menyebabkan terjadinya kebocoran.
4. Hasil Percobaan menunjukkan tekanan
sistem sebanding dengan suhu sistem.
Dimana semakin rendah tekanan sistem,
maka semakin rendah pula suhu dalam
sistem.
5. Hasil Percobaan menunjukkan tekanan
sistem berbanding terbalik dengan
volume sistem. Dimana semakin rendah
tekanan sistem, maka semakin besar
volume dalam sistem tersebut.
VI. Daftar Pustaka
[1]http://pustaka.litbang.deptan.go.id/agrit
ek/dkij0122.pdf