LAPORAN PRAKTIKUMNilai :

SATUAN OPERASI INDUSTRI(Viskositas)

Oleh :Nama: Rifayani FadhilahNPM: 240110130068Hari, Tanggal Praktikum: Jumat, 15 Mei 2015Waktu: 12.30 15.00 WIBCo. Ass: Nedia Cahyati M.

LABORATORIUM PASCA PANEN DAN TEKNOLOGI PROSESDEPARTEMEN TEKNIK DAN MANAJEMEN INDUSTRI PERTANIANFAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIANUNIVERSITAS PADJADJARAN2015BAB IPENDAHULUAN

1.1Latar BelakangFluida merupakan zat yang sudah tidak asing lagi dan selalu kita temui dalam kehidupan sehari-hari. Fluida yang tidak ideal memiliki aktivitas molekular internal yang menyebabkan gesekan. Gesekan tersebut menyebabkan tahanan yang memiliki intensitas, besar kecilnya tahanan tersebut selanjutnya disebut viskositas.Setiap fluida memiliki sifat dan karakteristik yang khas atau berbeda. Viskositas merupakan salah satu sifat penting dari fluida. Dengan mengetahui viskositas suatu fluida kita dapat menentukan perlakuan apa yang tepat untuk diterapkan kepada fluida tersebut.Keteknikan pertanian tidak hanya menangani alat dan mesin pertanian ataupun bahan pangan hasil panen. Bidang keteknikan pertanian terutama pengolahan hasil pangan akan sangat sering dihadapkan dengan fluida terutama zat cair. Zat cair yang sering ditemui adalah susu, minyak dan air. Tidak hanya itu, saus, kecap, madu, selai, dan masih banyak lagi zat cair merupakan hasil pengolahan pangan pertanian.Menangani hasil pangan merupakan hal yang sangat krusial, karena pangan dikonsumsi oleh makhluk hidup. Pengolahan hasil pangan harus dilakukan secara tepat, sesuai dengan karakteristik bahan yang diolah. Maka dari itu, sangatlah penting bagi mahasiswa teknik pertanian untuk mengetahui bagaimana cara membedakan kekentalan zat cair secara kuantitatif. Untuk mengetahui kekentalan zat cair secara kuantitatif dapat digunakan viskometer.

1.2Tujuan1.2.1Tujuan Instruksional UmumMahasiswa dapat mempelajari viskositas dalam unit operasi industri hasil pertanian secara umum.1.2.2Tujuan Instruksional KhususMahasiswa dapat mengukur viskositas beberapa bahan hasil pertanian.

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

2.1FluidaFluida adalah istilah yang digunakan untuk menyebut segala jenis zat yang dapat mengalir baik dalam bentuk cairan ataupun gas, apapun yang dapat mengalir maka akan disebut fluida. Contoh fluida yang sangat sederhana adalah air untuk cairan dan udara untuk gas.Berdasarkan kerapatannya, fluida dibagi menjadi dua macam yaitu fluida tidak dapat mampat atau yang sering disebut incompressible dan yang dapat mampat atau yang sering disebut compressible. Kerapatan dipengaruhi oleh perubahan temperature dan tekanan, namun hal ini tidak berlaku bagi fluida tidak mampat, biasanya yang sangat terpengaruh oleh perubahan temperature dan tekanan adalah gas, maka gas termasuk golongan dapat mampat.Berdasarkan mekanikanya, fluida terbagi menjadi dua juga, yaitu fluida dinamis atau fluida dalam keadaan gerak dan fluida statis atau dalam keadaan diam.Fluida dapat diklasifikasikan menjadi beberapa bagian, tetapi secara garis besar fluida dapat diklasifikasikan menjadi dua bagian (Setiawan, 2008). Kedua klasifikasi tersebut adalah fluida Newtonian dan Non-Newtonian.2.1.1 Fluida Newtonian Fluida Newtonian adalah suatu jenis fluida yang memiliki kurva shear stress dan gradien kecepatan linier. Contohnya adalah air, udara, ethanol, benzena, dan sebagainya. Fluida Newtonian akan terus menerus mengalir sekalipun terdapat gaya yang bekerja pada fluida tersebut, vikositas akan berubah jika terjadi perubahan temperatur. Dengan kata lain fluida Newtonian adalah fluida yang mengikuti hukum Newton tentang aliran. 2.1.2 Fluida Non-NewtonianFluida Non-Newtonian adalah fluida yang tidak tahan terhadap tegangan geser (shear stress), gradient kecepatan (shear rate) dan temperatur. Dengan kata lain kekentalan (Viscosity) merupakan fungsi daripada waktu. Fluida Non-Newtonian ini antara lain : cat, minyak pelumas, lumpur, darah, obat-obatan cair, bubur kertas, dan sebagainya. Berikut ini beberapa model pendekatan untuk fluida Newtonian :1. Bingham PlasticBingham plastik adalah suatu model pendekatan fluida Non-Newtonian dimana viscositasnya akan sangat tergantung pada shear stree dari fluida tersebut. Semakin lama viskositasnya akan menjadi konstan.2. PseudoplasticPseudoplastis adalah suatu model pendekatan fluida Non-Newtonian dimana viskositasnya cenderung menurun tetapi shear stress dari fluida ini akan semakin meningkat. 3. DilatantDilatant adalah suatu model pendektan fluida Non-Newtonian dimana viskositas danshear stress dari fluida ini akan cenderung mengalami peningkatan. Contoh fluida jenis ini adalah pasta.Penggolongan lain untuk fluida Non-Newtonian adalah :1. Thixotropic (Shear thinning) Fluida yang termasuk fluida shear thinning adalah fluida yang mengencer akibat geseran. Viskositas nyatanya berkurang dengan meningkatnya laju geseran semakin kuat fluida mengalami geseran, maka fluida tersebut semakin encer (viskositasnya berkurang) (Munson, 2004).Fluida thixptropic adalah fluida dimana viskositasnya seolah olah semakin lama semakin berkurang meskipun laju gesernya tetap. Apabila terdapat gaya yang bekerja pada fluida ini maka viskositasnya akan menurun contoh fluida ini adalh cat, campuran tanah liat, dan berbgai jenis jel (Setiawan, 2008). 2. Rheopectic (Shear Thickening)Fluida yang viskositasnya seolah olah makin lama makin besar. Sebagai contoh minyak pelumas. Bisa dikatakan bahwa jika ada suatu gaya yang bekerja padanya makan fluida rheopectic akan bertambah (Setiawan,2008).Sedangkan menurut Munson tahun 2004, untuk fluida yang mengental akibat geseran disebut Shear Thickening fluida. Viskositas nyatanya meningkat dengan peningkatan laju geseran, semakin fluida mengalami geseran maka semakin kental fluida tersebut (viskositas bertambah). 2.2ViskositasViskositas adalah gaya gesekan internal fluida antara molekul-molekul yang menyusun fluida tersebut atau yang lebih sering kita sebut sebagai kekentalan zat cair. Pada zat cair, gaya kohesi atau tarik menarik antara molekul sejenis lah yang menyebabkan viskositas, sedangkan dalam zat gas, tumbukan antar molekul yang menyebabkan adanya viskositas. Semakin banyak gaya tarik menarik antar molekul maka semakin kental zat cair tersebut dan semakin sulit untuk mengalir. Contohnya adalah minyak, madu dan oli. Untuk mengurangi kekentalan zat cair dapat digunakan suhu, karena apabila dipanaskan, maka ikatan antar molekul sejenis akan terputus, sehingga zat cair lebih encer.Viskositas suatu fluida adalah sifat yang menunjukkan besar dan kecilnya tahan dalam fluida terhadap gesekan. Fluida yang mempunyai viskositas rendah, misalnya air mempunyai tahanan dalam terhadap gesekan yang lebih kecil dibandingkan dengan fluida yang mempunyai viskositas yang lebih besar.Satuan Sistem Internasional (SI) untuk koefisien viskositas adalah Ns/m2 = Pa.s (pascal sekon). Satuan CGS (centimeter gram sekon) untuk koofisien viskositas adalah dyn.s/cm2 = poise (P). Viskositas juga sering dinyatakan dalam sentipoise (cP). 1 cP = 1/100 P.Viscositas suatu cairan murni atau larutan merupakan indeks hambatan alir cairan. Beberapa zat cair dan gas mempunyai sifat daya tahan terhadap aliran ini, dinyatakan dengan Koefisien Viscositas () (Raynaldo, 2011). Viscositas digunakan dalam dunia industri sebagai alat untuk mengukur kekentalan dari suatu zat yang akan diuji baik berupa cairan maupun gas.

2.3ViskometerViskometer adalah alat untuk mengukur viskositas atau kekentalan. Kebanyakan viskometer mengukur kecepatan dari suatu cairan mengalir melalui pipa gelas (gelas kapiler), bila cairan itu mengalir cepat maka viskositas cairan itu rendah (misalnya cair) dan bila cairan itu mengalir lambat maka dikatakan viskositasnya tinggi (misalnya madu). Viskositas dapat diukur dengan mengukur laju aliran cairan yang melalui tabung berbentuk silinder. Ini merupakan salah satu cara yang paling mudah dan dapat digunakan baik untuk cairan maupun gas (Instrumentasi, 2012).Ada banyak jenis viscometer, diantaranya yaitu viscometer Ostwald, viscometer Lehman dan viscometer Bola Jatuh Stokes.

BAB IIIMETODOLOGI PENGAMATAN DAN PENGUKURAN

3.1Alat dan Bahan3.1.1AlatAlat yang digunakan pada praktikum pindah panas kali ini adalah sebagai berikut :1.Viskometer2.Tissue3.Kulkas4.Water Bath5.Gelas Plastik6.Termometer Digital7.Spindel 638.Spindel 623.1.2BahanBahan yang digunakan pada praktikum pindah panas kali ini adalah sebagai berikut :1.Madu2.Kecap ABC3.Saus Del Monte4.Saus Indofood5. Saus ABC

3.2Prosedur Percobaan1.Menyiapkan bahan berdasarkan jenisnya masing-masing satu jenis bahan tersedia dalam tiga gelas. 2.Memasukkan masing-masing bahan kedalam gelas plastik transparan. 3.Menyiapkan peralatan viskometer dengan spindle yang sesuai dengan jenis bahan. (Spindel 63 untuk saus, Spindel 62 untuk madu dan kecap). 4.Semua bahan dengan jenis yang sama diberi tiga perlakuan yang berbeda berdasarkan suhunya. Pada perlakuan sedang, bahan tidak diberi perlakuan apa-apa. Untuk bahan yang diberi perlakuan dingin dimasukkan kedalam kulkas selama lima menit sementara untuk bahan yang diberi perlakuan panas dimasukkan kedalam water bath sehingga mencapai suhu 50 C.5.Mengukur suhu masing-masing bahan menggunakan termometer. 6.Mengukur viskositas bahan dengan viskometer dengan menggunakan jenis spindle yang telah ditentukan.

BAB IVHASIL PERCOBAAN

4.1Tabel Hasil PengukuranTabel 1. Hasil Pengamatan Pengukuran ViskositasBahanPerlakuanSuhu (C)PembacaanFaktor PengaliViskositas (m.Pa.s)

MaduDingin18.331.52006300

Sedang26.735502750

Panas48.51650800

Kecap ABCDingin16.669503450

Sedang25.834501700

Panas48.48.5100850

Saus Del MonteDingin16.6612000122000

Sedang25.58090032000

Panas49.1642000128000

Saus IndofoodDingin19.57680060800

Sedang26.990.540036200

Panas48.580.540032200

Saus ABCDingin16.58380066400

Sedang26.76980055200

Panas49.262.580050000

4.2PerhitunganViskositas = Pembacaan Faktor Pengali (i)MaduDingin Viskositas = 31.5 200 = 6300 m.Pa.sSedang Viskositas = 35 50 = 2750 m.Pa.sPanas Viskositas = 16 50 = 800 m.Pa.sKecap ABCDingin Viskositas = 69 50 = 3450 m.Pa.sSedang Viskositas = 34 50 = 1700 m.Pa.sPanas Viskositas = 8.5 100 = 850 m.Pa.sSaus Del MonteDingin Viskositas = 61 2000 = 122000 m.Pa.sSedang Viskositas = 80 900 = 32000 m.Pa.sPanas Viskositas = 64 2000 = 128000 m.Pa.s

Saus IndofoodDingin Viskositas = 76 800 = 60800 m.Pa.sSedang Viskositas = 90.5 400 = 36200 m.Pa.sPanas Viskositas =80.5 400 = 32200 m.Pa.sSaus ABCDingin Viskositas = 83 800 = 66400 m.Pa.sSedang Viskositas = 69 800 =55200 m.Pa.sPanas Viskositas = 62.5 800 =50000 m.Pa.s

4.3Grafik

Gambar 1. Grafik Hubungan Viskositas dengan Temperatur pada Madu

Gambar 2. Grafik Hubungan Viskositas dengan Temperatur pada Kecap ABC

Gambar 3. Grafik Hubungan Viskositas dengan Temperatur pada Saus Del Monte

Gambar 4. Grafik Hubungan Viskositas dengan Temperatur pada Saus Indofood

Gambar 5. Grafik Hubungan Viskositas dengan Temperatur pada Saus ABC

BAB VPEMBAHASAN

Praktikum satuan operasi industri kali ini melakukan uji coba terhadap viskositas lima bahan dengan jenis yang berbeda. Percobaan juga dilakukan dengan tiga analisis suhu pada tiap bahan, yaitu pada suhu rendah, sedang, dan suhu tinggi. Pada masing-masing temperatur, nilai viskositas yang dihasilkan berbeda-beda sehingga semua bahan yang digunakan pada percobaan dapat diklasifikasikan ke dalam suatu jenis bahan shear thinning atau shear tickening. Shear Thinning fluids merupakan sebutan untuk jenis fluida yang nilai viskositasnya akan berkurang dengan meningkatnya laju geseran. Semakin kuat fluida mengalami geseran, maka fluida tersebut semakin encer. Kebanyakan suspensi koloid dan larutan polimer adalah fluida yang termasuk golongan ini. Misalnya cat lateks tidak menetes dari kuas karena lajur geserannya kecil dan viskositasnya yang besar. Namun, cat tersebut mengalir dengan mulus pada dinding karena lapisan tipis cat antara dinding dengan kuas mengakibatkan laju geseran yang besar (du/dy) dan nilai visktositas yang kecil. Sedangkan Shear Thickening Fluid merupakan sebutan untuk jenis fluida yang nilai viskositasnya meningkat dengan peningkatan laju geseran. Dari pengertian diatas dapat ditentukan jenis fluida untuk masing-masing bahan yang digunakan.Untuk mengukur viskositas, digunakan alat viscometer dengan spindel yang berbeda. Untuk saus digunakan spindel 63, sedangkan untuk madu dan kecap digunakan spindel 62. Semakin kental suatu cairan, semakin kecil spindel yang digunakan.Pada semua percobaan, baik dengan menggunakan bahan berupa madu, kecap maupun saus, diperoleh hasil bahwa pada saat suhu bahan rendah, nilai viskositasnya tinggi dan semakin tinggi suhunya nilai viskositas bahan semakin berkurang. Kecuali pada saus Del Monte. Hal ini mungkin terjadi karena ketidaktelitian praktikan atau human error lainnya. Namun mayoritas, hal ini menunjukkan bahwa semakin tinggi suhu, maka bahan tersebut semakin encer dan dapat disimpulkan bahwa semua bahan yang digunakan dalap praktikum termasuk ke dalam jenis bahan shear thinning. Adanya perubahan nilai viskositas akibat suhu ini kita kenal dengan Indeks kekentalan/Indeks viskositas. Perubahan ini timbul akibat adanya perubahan ikatan molekul yang menyusun fluida tersebut. Akibatnya, apabila sebuah fluida (misalnya madu/kecap/saus yang digunakan dalam praktikum) dikenakan sebuah temperatur yang berbeda, maka kekentalannya akan berubah. Viskositas dari setiap bahan tentu berbeda-beda, apabila dilihat dari suhu yang sama yaitu sedang, maka dapat dibuktikan bahwa saus ABC memiliki viskositas tertinggi, diikuti saus Indofood, saus Del Monte, madu dan terakhir kecap.Bila viskositas gas meningkat dengan naiknya temperatur, maka viskositas cairan justru akan menurun jika temperatur dinaikkan. Fluiditas dari suatu cairan yang merupakan kebalikan dari viskositas akan meningkat dengan makin tingginya temperatur. Hal ini terbukti pada data yang diperoleh dari hasil praktikum dengan menggunakan cairan (fluida) yaitu kecap dan saus. Akan tetapi, dari grafik yang diplot dari data hasil yang diperoleh, dapat terlihat bahwa semua Flow Behavior Indeks (n/B pada regresi) bernilai negatif. Oleh karena itu, maka analisis pengklasifikasian jenis fluida pada praktikum ini tidak dengan menggunakan nilai n karena percobaan yang dilakukan tidak berdasarkan analisis waktu melainkan lebih menekankan pada pengaruh temperatur.

BAB VIKESIMPULAN DAN SARAN

6.1KesimpulanKesimpulan yang dapat dibuat untuk praktikum satuan operasi industri kali ini adalah sebagai berikut :1. Viskositas adalah gaya gesekan internal fluida antara molekul-molekul yang menyusun fluida tersebut atau yang lebih sering kita sebut sebagai kekentalan zat cair.2. Viskositas diukur menggunakan viskometer.3. Madu dan kecap memiliki kekentalan yang berbeda dengan saus. Sehingga saat melakukan pengukuran viskositas menggunakan viscometer, digunakan spindel yang berbeda.4.Semakin tinggi suhu suatu zat cair maka semakin rendah viskositasnya. Hal ini menunjukan jenis bahan yang Shear Thinning.

6.2SaranSaran untuk praktikum satuan operasi industri kali ini adalah :1.Peralatan yang kurang memadai memperlambat jalannya proses praktikum.2.Sebaiknya alat dan bahan sudah dipastikan tersedia.

DAFTAR PUSTAKA

Instrumentasi. 2012. Viskometer. Terdapat pada : http://tugasinstrumen.blogspot.com/2012/10/viskometer.html (Diakses pada hari Jumat, 22 Mei 2015 pukul 03.08 WIB)

Munson. 2004. Mekanika Fluida Edisi Keempat Jilid 1. Erlangga : Jakarta.

Raynaldo, F. A.. 2011. Laporan Praktikum Satuan Operasi Industri (Viksositas). FTIP : Jatinangor.

Setiawan, D.2008.Hambatan Gesek Aliran. FT UI : Jakarta.

LAMPIRAN

Gambar 6. Jurnal

Gambar 7. Spindel-spindel

Gambar 8. Viskometer

Gambar 9. Termometer Digital