Vol 9 No. 2 Oktober 2014 1

PENGGUNAAN LOGARITMA PADA PENENTUAN LAJU REAKSIPENCAMPURAN MINYAK JARAK DAN AIR

Agus Wibowo1), Indah Eko Cahyani2),1)Dosen Jurusan Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Pancasakti Tegal

2)Guru Sekolah Menengah Kejuruan Negeri 1 Slawi

ABSTRAKLaju reaksi dapat dipergunakan untuk memprediksi kebutuhan bahan pereaksi dan produk

reaksi tiap satuan waktu, dan dapat juga dipergunakan untuk menghitung kebutuhan energiuntuk produksi hidrogen. Persamaan laju reaksi diperoleh melalui eksperimen, dan tidak bisahanya dilihat dari persamaan reaksinya saja. Dengan pengukuran jumlah kosentrasi minyakjarak dan kosentrasi air pada perbandingan tertentu serta jumlah kosentrasi hasil reaksi,persamaan laju reaksi dapat diperoleh dengan menggunakan sifat logaritma. Teoriperbandingan pencampuran antara minyak jarak dengan air dapat diperoleh dari rumus kimiaminyak jarak dan air. Adapun kandungan minyak jarak terdiri dari bermacam asam yangmenyusunnya. SehinggaPenelitian ini didesain untuk mencari persamaan laju reaksi, enengiyang diperlukan untuk reaksi serta mencari perbandingan yang optimal campuran minyakjarak dan air. Eksperimen menggunakan variasi perbandingan 1:1, 1:1,5, 1:2 dan 1:3 antaraminyak jarak dengan air yang diberi katalis Cu dan dipanaskan pada suhu rata-rata 700oCpada pemanas 1 dan suhu rata-rata 700oC pada pemanas 2 serta pada katalis dengan suhu rata-rata 300oC.dan dengan menggunakan sifat logaritma hasil yang diperoleh yaitu persamaanlaju reaksi v = 0,0081[M]0,1133.[A]-0,1714

Kata Kunci: Logaritma, Hidrogen reformer, Laju reaksi

PENDAHULUANHirogen memiliki nilai ekonomis

yang tinggi selain sebagai bahan bakar,hidrogen juga digunakan untuk produksiamoniak dan banyak dipakai pada industriminyak (Ekaterini Ch. Vagia, 2008).

Dengan semakin berkembangnyapenggunaan energi hidrogen makapenelitian tentang produksi hidrogenmenjadi vital. Salah satu cara produksihidrogen adalah dengan cara memecahhidogen dari bahan dasarnya. Produksihidrogen dengan memecah bahan dasarmethanol menggunakan panas dan katalistelah digunakan (A. Basile, 2008).Hidrogen juga dapat diproduksi dari bio-oilmenggunakan pemecah hidrogen denganpanas dan katalis (Ekaterini Ch. Vagia,200)Rumusan Masalah

Dari latar belakang permasalahandiatas maka penelitian ini difokuskan pada

produksi hidrogen dengan memecah bahandasar minyak jarak menggunakan pemanasdan katalis. Pengamatan lebih diarahkanlaju reaksi reaksi pencampuran minyakjarak dan air menggunakan pemanas dankatalis. Sehingga lebih rinci perumusanmasalah penelitian ini adalah:1. Berapa orde laju reaksi minyak jarak

pada pencampuran minyak jarak dan air?

2. Berapa orde laju reaksi air padapencampuran minyak jarak dan air ?

3. Bagaimana laju reaksi padapencampuran minyak jarak dan air ?

Tujuan PenelitianSecara umum tujuan penelitian ini

adalah untuk mempelajari teknik produksihidrogen dengan memecah minyak jarakmenggunakan pemanas dan katalis. Sedangsecara khusus tujuan penelitian ini adalah:

2 Vol 9 No. 2 Oktober 2014

1. Mengetahui orde laju reaksi minyakjarak pada pencampuran minyak jarakdan air.

2. Mengetahui orde laju reaksi air padapencampuran minyak jarak dan air .

3. Mengetahui laju reaksi padapencampuran minyak jarak dan air .

Manfaat PenelitianManfaat Penelitian ini adalah

untuk menambah kajian tentang produksihidrogen dari minyak jarak denganpemecah menggunakan pemanas dankatalis terutama pada pencampuran minyakjarak dan air serta suhu pemanas. Hasilakhir penelitian ini pada akhirnyadiharapkan dapat memberi manfaat dalampencarian sumber energi hidrogen danteknologi produksi hidrogen untukkeberlangsungan penyediaan energi danmenjaga bumi dari global warming.

TINJAUAN PUSTAKAPenelitian produksi hidrogen

Hidrogen diproduksi dari methanolmemakai reaktor selaput dan reaktor alasdengan penambahan katalis Cu/Zn/Mgmampu menurunkan suhu dari 300oC –450oC menjadi 250oC – 300oC (A. Basile,2008).

Penelitian juga dilakukan olehTetsuo Umegaki (2008) pada produksihidrogen dengan uap methanol yang diberikatalis Cu-Ca mengakibatkan capaiankatalis lebih rendah dibandingkan dengankatalis Cu-Ce-Mn.

Pada rilis jurnal catalys today P.Yaseneva (2008) melaporkan bahwaterdapat peningkatan yang nyata padaproduksi hidrogen dengan pemanasan danpenambahan oksida alumunium.

Hidrogen juga diproduksi denganuap air bio-oil dengan penambahan zatkapur alumina dapat memperbaiki asamcuka dan aseton dengan pencapaiantertinggi 5wt% Ni/CaO2Al2O3 (EkateriniCh. Vagia, 2008).

Logaritmaa) Pengertian logaritma

Logaritma merupakan invers(kebalikan) dari perpangkatan.Misalkan a adalah bilangan positif (a >0) dan g adalah bilangan positif yangtidak sama dengan 1 (g > 0, g ≠ 1),maka:

glog a = x jika hanya jika gx = aatau bisa di tulis :(1)untuk glog a = x a = gx

(2) untuk gx = a x = glog a

b) sifat-sifat logaritma sebagai berikut:(1) glog (a × b) = glog a + glog b

(2) glog ba = glog a – glog b

(3) glog an = n × glog a

(4) glog a =glog

alogp

p

(5) glog a =glog

1a

(6) glog a × alog b = glog b

(7) mg alogn

=nm glog a

ag alogg

METODE PENELITIANSetting Alat

Gambar 1. Hidrogen reformerKeterangan:1. Pemanas awal / pemanas 1.2. Pemanas Lanjut / pemanas 2.3. Pemanas Katalis / pemanas 3.4. Pematik api.5. Tabung reformer.6. Tabung pemanas lanjut.7. Tabung pemanas katalis.

Vol 9 No. 2 Oktober 2014 3

8. Kamera video.9. Minyak jarak.10. Air.

Bahan minyak jarak dan air dialirkan ketabung pemanas kemudian dipanaskandengan suhu dijaga pada rata-rata 700oCdan dialirkan dan dipanaskan dengan suhurata-rata 700oC kemudian uap dialirkan kekatalis dengan pemanasan pada suhu rata-rata 300oC sehingga uap yang keluardiharapkan dapat terpecah menjadi H2 danCO2.

HASIL PENELITIAN DANPEMBAHASAN1. Laju reaksi kimia

Laju reaksi kimia pencampuranminyak jarak dan air dengan pemanas dankatalis didapat dari hasil percobaan:Tabel 1. volume pencampuran dan laju

hasil reaksi.No Minyak

(mL)Air

(mL)Hasil reaksi

(mL/dt)1 0,2 0,2 0,09672 0,2 0,4 0,09333 0,2 0,6 0,09174 0,4 0,2 0,10505 0,6 0,2 0,1067

Persamaan laju reaksi kimia diperolehdengan cara:

1

2

V

V=

yx

yx

AMk

AMk

)()()()(

11

22 dengan memasukan

data 1 dan 2 diperoleh harga orde reaksi airy = - 0,1714 dan untuk harga orde reaksiminyak jarak:

1

4

V

V=

yx

yx

AMk

AMk

)()()()(

11

44 memasukan data 1

dan 4 diperoleh harga orde reaksi minyakjarak x = 0,1133, Sehingga persamaaan lajureaksi kimia= K [M]0,1133.[A]-0,1714 danuntuk menentukan nilai konstantadiperoleh dengan memasukan data 1kedalam persamaan laju reaksi kimiasehingga diperoleh harga k = 0,0881.

Dengan demikian persamaan lajureaksi kimia untuk pencampuran minyak

jarak dan air dengan katalis dan pemanasdiperoleh:

v = 0,0081[M]0,1133.[A]-0,1714 ……(1)dimana:v = laju hasil reaksi (mL/dt)M = Minyak jarak (mL)A = air (mL)

KESIMPULANDari hasil olah data maka dapat ditarikkesimpulan:1. orde laju reaksi minyak jarak pada

pencampuran minyak jarak dan airadalah 0.1133

2. orde laju reaksi air pada pencampuranminyak jarak dan air adalah -0,1714

3. laju reaksi pada pencampuran minyakjarak dan air .adalah v =0,0081[M]0,1133.[A]-0,1714

Saran1. Pada penelitian berikutnya dapat

dilakukan dengan mencoba bermacamkatalis.

2. Penggunaan besar kecilnya saluran gashasi reaksi juga dapat menjadipertimbangan dalam merancangreformer yang baik.

DAFTAR PUSTAKA

Abdul Kadir,1995, Energi, Sumber Daya,Inovasi, Tenaga Listrik danPotensi Ekonomi, UI-Press,Jakarta.

A. Basile, A. Parmaliana, S. Tosti, A.Iulianelli, F. Gallucci, C. Espro,J. Spooren, 2008, HydrogenProduction by Methanol SteamReforming Carried Out inMembrane Reactor onCu/Zn/Mg-based Catalyst,Journal Catalyst Today (137) 17-22.

Adi K., 2009, Rumus Kimia, PustakaWidyatama, Yogyakarta.

Catherine E. Gregoire Padro, 2005,Hydrogen Basics, , Los Alamos

4 Vol 9 No. 2 Oktober 2014

National Laboratory, FirstAnnual International HydrogenEnergy ImplementationConference, Santa Fe, NM,February 17, 2005

Ekaterini Ch. Vagia, Angeliki A.Lemonidou, 2008, HydrogenProduction Via Steam Reformingof Bio-oil Components OverCalcium Aluminate SupportedNickel and Noble MetalCatalysts, Journal CatalystToday (135) 111-121.

Erliza Hambali, Siti Mujdalipah,Armansyah HalomoanTambunan, Abdul WariesPattiwiri, Roy Hendroko,2007,Teknologi Bio Energi,Agro Media Pustaka, Jakarta.

EG&G Tech, 2004, Fuel Cell Handbook,U.S. Department of EnergyOffice Of Fossil Energy NationalEnergi Technology Laboratory,West Virginia.

J.P. Holman, 1984, Experimental Methodsfor Engineers , Fourth edition,McGraw-Hill, Ltd.

J.P. Holman, 1997, Heat transfer, sixedition, McGraw-Hill, Ltd.

Larry Gonick, Craig Criddle, 2005, Guideto Chemistry, HarperCollinsPublishers, inc.

P. Yaseneva , S. Pavlova, V. Sadykov, E.Moroz, E. Burgina, L, Dovlitova,

V. Rogov, S. Badmaev, S.Belochapkin, J. Ross, 2008,Hydrogen Production By SteamReforming of Methanol Over Cu-CeZrYOx-based Catalysts,Journal Catalyst Today (138)175 -182.

R.A. Day, Jr., A. L. Underwood, 2002,Quanritative Analisys, Prentice-Hall,inc.

Raymond Chang, 2005, GeneralChemistry: The EssentialConceps, The McGrraw-HillCompanies, New York.

Schaum s, 2012.Matematika UniversitasEdisi 3 , Erlangga, Jakarta

Tetsuo Umegaki, Akihiro Masuda, KohjiOmata, Menuyoshi Yamada,2008, Development of A HighPerformance Cu-based TernaryOxide Catalyst For OxidativeSteam Reforming of MethanolUsing an Articial NeuralNetwork, Journal Catalyst Today(351) 210 -216.

Wardana I.N.G., 2008, Bahan Bakar danTeknologi Pembakaran, PT.Danar Wijaya-BrawijayaUniversity Press.

Xianguo Li, 2006, Principles of Fuel Cells,Taylor & Francis Group LLC,New York.