ALAT DESTILASI VAKUM MINYAK ATSIRI JAHE

ALAT DESTILASI VAKUM MINYAK ATSIRI JAHE oleh Budi Santoso NIM : 612008601

Skripsi ini untuk melengkapi syarat-syarat memperoleh Gelar Sarjana Teknik dalam Konsentrasi Teknik Elektronika

FAKULTAS TEKNIK PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS KRISTEN SATYA WACANA SALATIGA Oktober 2015

ALAT DESTILASI VAKUM MINYAK ATSIRI JAHE oleh Budi Santoso NIM : 612008601

Skripsi ini untuk melengkapi syarat-syarat memperoleh Gelar Sarjana Teknik dalam Konsentrasi Teknik Elektronika

FAKULTAS TEKNIK PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS KRISTEN SATYA WACANA SALATIGA Oktober 2015 i

ALAT DESTILASI VAKUM MINYAK ATSIRI JAHE oleh Budi Santoso NIM : 612008601

Skripsi ini telah diterima dan disahkan Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh Gelar Sarjana Teknik dalam Konsentrasi Teknik Elektronika Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Elektronika Dan Komputer Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga

Disahkan oleh

Pembimbing I

Pembimbing II

Ir. F. Dalu Setiaji, M.T.

Deddy Susilo, M.Eng.

Tgl. : 30 Oktober 2015

Tgl. : 30 Oktober 2015

ii

PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT

Saya yang bertanda tangan dibawah ini : NAMA

: Budi Santoso

NIM

: 612008601

JUDUL SKRIPSI

: Alat destilasi Vakum Minyak Atsiri Jahe

Menyatakan bahwa skripsi tersebut di atas bebas plagiat. Apabila ternyata ditemukan di unsur plagiat di dalam skripsi saya, maka saya bersedia mendapatkan sanksi apa pun sesuai aturan yang berlaku.

Salatiga, ……………………

Budi Santoso

iii

INTISARI

Destilasi vakum merupakan proses pemisahan dua kompenen yang titik didihnya sangat tinggi, metode yangdigunakan adalah dengan menurunkan tekanan permukaan lebih rendah dari 1 atm dengan tujuan untuk, mengindari terjadinya reaksi oksidasi pada komponen yang akan dipisahkan agar ikatan rangkap pada senyawa tidak putus. Jahe merupakan jenis umbi atau rimpang yang sudah banyak dikenal dan digunakan oleh masyarakat luas berkaitan dengan kandungan dan manfaatnya. Jahe adalah salah satu bahan baku pembuatan minyak atsiri. Prinsip kerja alat destilasi vakum didasarkan pada fenomena pemvakuman dibawah 1 atm agar menurunkan titik didih pelarut sehingga komponen minyak jahe yang terkandung tidak rusak dan waktu yang diperlukan untuk destilasi minyak jahe lebih cepat. Pelarut yang digunakan adalah air. Penggunaan air didasarkan pada keekonomiannya. Fungsi dari pelarut adalah melarutkan komponen minyak jahe yang terkandung kemudian menguap bersama dengan air. Setelah itu campuran tersebut dipisahkan antara minyak dan air. Berdasarkan hasil pengujian penyulingan yang berlangsung selama 2,5 - 3 jam dengan berat jahe 3 kg diperoleh hasil minyak atsiri jahe 63,5 gram. Rendemen minyak atsiri jahe berdasarkan pengujian sebesar 2,116%. Serta warna, minyak atsiri Jahe pada pengujian ini yang dilakukan dengan cara pengujian visual atau kasat mata, dimana dapat langsung dilihat warna minyak yang dihasilkan yaitu kuning muda hingga kuning kecoklatan dengan aroma yang khas.

Kata kunci: Destilasi vakum, minyak atsiri jahe

iv

ABSTRACT

Vacuum distillation is a two-component separation process are very high boiling point, which is used method is to decrease the surface pressure is lower than 1 atm with a view to, avoid oxidation reactions on the components to be separated so that the double bond in the compound does not break. Ginger is a kind of tuber or rhizome that has been widely known and used by the public with regard to the content and benefits. Ginger is one of the raw material for making essential oil. The working principle of vacuum distillation equipment based on the phenomenon of vacuum below 1 atm in order to lower the boiling point of the solvent so that the components contained ginger oil is not damaged and the time required for the distillation of ginger oil faster. The solvent used is water. The use of water based on the economy. The function of the solvent is to dissolve the oil components contained ginger then evaporate along with the water. After that the mixture of oil and water are separated. Based on test results distillation, which lasted for 2.5 - 3 hours with a weight of 3 kg of ginger essential oil of ginger result of 63.5 gram. Ginger essential oil yield of 2.116% based testing. And color, Ginger essential oils in these tests were done by visual examination or invisible to the eye, which can be directly viewed color of the resulting oil is light yellow to yellow-brown with a characteristic odor. Keywords: vacuum distillation, essential oil of ginger

v

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan hikmah, nikmat, kekuatan dan kesabaran dalam menyelesaikan perancangan dan penulisan skripsi sehingga skripsi ini dapat terselesaikan dengan baik sebagai syarat untuk menyelesaikan studi Strata satu di Fakultas Teknik Elektro dan Komputer Universitas Kristen Satya Wacana. Pada kesempatan ini juga, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada berbagai pihak, antara lain : 1. Bapak Ibu yang sudah dengan sabar mensupport doa tenaga dan semuanya dari awal kuliah sampai sekarang ini, terima kasih masih percaya dengan anaknya buat menyelesaikan kuliah ini, Bapak Sumarno dan Ibu Jasmi terima kasih semoga bisa membalas semuanya segera setelah gelar S.T ini diperoleh dengan perjuangan yang amat panjang. 2. Pak Dalu dan pak Deddy yang sudah menuntun selama kuliah di Elektro ini dan khususnya dalam skripsi ini, terima kasih untuk arahan bimbingan waktu saran revisi dan waktu yang sudah diberikan sampai selesainya skripsi ini terima kasih sekali pak, semoga setelah lulus bisa makin membanggakan. 3. Thesesiana Novie Purwaningtyas, S.T. “Mirie Sayang” sang soulmate sejati dalam hidup nyata dan di hati tentunya, makasih buat semua-muanya, buat perjalanan kita selama ini, tuntunan belajarnya, buat marah-marahnya, buat sebelsebelnya dan buat pengertiannya yang banyak banget dan buat kasih sayangnya nemeni aku dari awal sampai akhir ini. Makasih banget.Aku sayang kamu ^^ 4. Adek Agnesia Novita Avionita, makasih udah Support dari awal kuliah sampai akhir kuliah, sukses buat kuliahnya dan cepet lulus y. 5. Terima kasih buat Mama dan Papa dari Thesesiana Novie Purwaningtyas atas semuanya, doa, support dan tenaga selama ini yang sangat berarti dalam kelangsungan kuliah sampai akhirnya mendapat gelar S,T.

vi

6. Terima kasih buat keluarga besarku Mbak Ti, Mas Sigit, Mbak Ti, Mas Ferdin, Mbak Neneng serta keponakan-kepokanku yang aku sayang selalu Jalu,Vina, Wanda dan Klahlila. 7. Terima kasih buat gohtsters guild, Denz, Boe, Batozay, Toples, Tigor,Brewok, Dhanar, Fasla, Desoy. Dan buat char’ku di Tibiame W20 Zxc, Stylizh, Zakura, Pink, Immortal, Ngk, Mirie semangat walaupun udah lama tidak maen game kalian^^ 8. Teman-teman seperjuangan angkatan 2006, Angling, Chandra, Ptie’zz dion yongky yebe bonus aryo sahat retsky andi ranjit ari samudra paskalis budikong penda yoyo danus, dan semuanya semoga setelah lulus bisa makin sukses dan berguna untuk nusa dan bangsa. 9. FTJE FTJE tetap jaya tetap jaya lambangnya lambangnya sandal jepit sandal jepit FTJE FTJE tetap jaya tetap jaya sampai tua tua FTE jaya FTE jaya FTE jaya FTE jaya sentosa FTE jaya FTE jaya FTE jaya slamanya..

Penulis berharap tugas akhir ini dapat memberikan manfaat bagi pembaca sekalian. Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari sempurna, sehingga penulis mengharap kritik dan saran dari pembaca sekalian yang dapat berguna untuk kemajuan kita bersama.

Salatiga, 30 Oktober 2015

Penulis

vii

DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL .................................................................................................. i HALAMAN PENGESAHAN .................................................................................... ii HALAMAN PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT .................................................... iii HALAMAN INTISARI .............................................................................................. iv HALAMAN ABSTRACT ............................................................................................ v HALAMAN KATA PENGANTAR ........................................................................... vi DAFTAR ISI ............................................................................................................... viii DAFTAR GAMBAR .................................................................................................. x

BAB I

PENDAHULUAN……………………………………………………..........1 1.1. Tujuan………………………………………………………...............1 1.2. Latar Belakang Masalah………………………………………………1 1.3. Spesifikasi Alat……………………………………………………….4 1.4. Sistematika Penulisan…………………………………………………4

BAB II

LANDASAN TEORI……………………………………………………..…..6 2.1. Minyak Atsiri…………………………………………………………...6 2.2. Jahe……………………………………………………………………..7 2.3. Destilasi………………………………………………………………...8 2.4. Floatless Level Switch / Water level controller (WLC)…………..…...20 2.5. Temperature Sensor Type K……………………………………….....23 2.6. Pompa Jet Injektor……………………………………………………26 2.7. Solid State Relay……………………………………………………...28 2.8. Digital Temperature Controller………………………………………29

BAB III

PERANCANGAN DAN REALISASI SISTEM…………………………...31 3.1. Cara Kerja Alat ………………………………………………………33 3.2. Perancangan dan Realisasi Perangkat………………………………...34 3.2.1.

Realisasi Ketel Uap atau Retort……………………...…..35

3.2.2.

Realisasi Kondensor……………………………………..35

3.2.3.

Realisasi Separator…………………………………….....37 viii

3.2.4.

Foatless Level Switch / Water level controller (WLC)….37

3.2.5.

Solid State Relay (SSR)………………………………….38

3.2.6.

Selenoid Valve…………………………………………...39

3.2.7.

Immersion Heater………………………………………..40

3.2.8.

Pompa Jet Injektor…………………………………………….41

3.2.9.

Digital Temperatur Controller……………...…………...42

3.2.10.

Control Panel…………………………………………….43

3.3. Perancangan dan Realisasi Perangkat keseluruhan…………...……....43

BAB IV

PENGUJIAN DAN ANALISA……………………………………………44 Pengujian Perangkat Terpisah…………………………………..44

4.1.

4.1.1. Pengujian Kontrol Solid State Relay(SSR)-Heater-SensorSuhu44 4.1.1. Pengujian Kontrol Foatless Level Switch / Water level controller (WLC)…………………………………………………..………45 4.2.

BAB V

Pengujian Perangkat Secara Keseluruhan………………………..49

KESIMPULAN DAN SARAN……………………………………………...52 5.1. Kesimpulan …………………………………………………………...52 5.2. Saran…………………………………………………………………..52

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

ix

DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1. Alat Destilasi Sederhana…………………………………………………….9 Gambar 2.2. Contoh Pemanasan…………………………………………………............17 Gambar 2.3. DestilasiUap dan air......................................................................................18 Gambar 2.4. Destilasi penyulingan uap.............................................................................19 Gambar 2.5. Operasi kerja WLC metode kutub kondisi off……………………………..21 Gambar2.6. Operasi kerja WLC metode dua kutub kondisi on…………………………21 Gambar 2.7. Operasi WLC metode tiga kutub…………………………………………..22 Gambar 2.8. Time chart Operasi kerja WLC metode tiga kutub………………………...22 Gambar 2.9. Simbol kontak pada WLC………………………………………………….23 Gambar 2.10. Simbol WLC……………………………………………………………...23 Gambar 2.11. Thermocouple…………………………………………………………….23 Gambar 2.12. Sensor Suhu Termokopel………………………………………………....25 Gambar 2.13. Susunan pompa vacuum rotary…………………………………………...27 Gambar 2.14. Susunan Solid State Relay …………………………………………..........28 Gambar 2.15. Berbagai macam jenis Digital Temperature Controller ………………....29 Gambar 3.1. Blok Diagram Alat Keseluruhan…………………………………………...31 Gambar 3.2. Blok Diagram system secara keseluruhan………………………………….31 Gambar 3.3. Diagram Alir Proses Destilasi Minyak Atsiri Jahe………………………...32 Gambar 3.4. Gambaran Alat Destilasi Minyak Atsiri Jahe dengan ukuran………...……34 Gambar 3.5. Gambaran Alat Destilasi Minyak Atsiri Jahe………………………………34 Gambar 3.6.Realisasi Ketel Uap atau Retort…………………………………………………..35 Gambar 3.7. Bagian dalam Kondensor sebelum dirangkai jadi satu…………………….36 Gambar 3.8. Realisasi Kondensor tipe tubular setelah dirangkai jadi satu………………36 Gambar 3.9. Realisasi Separator………………………………………………………………..36 Gambar 3.10. Sistem Implementasi Water level controller (WLC) Merk OMRON type 61F-G-AP…………………………………………………………………………..37 Gambar 3.11. Floatless Level Switch / Water level controller (WLC)Merk OMRON type 61F-G-AP ………………………………………………………........................37 Gambar 3.12. Implementasi Water level controller (WLC) Merk OMRON type 61F-GAP……………………………………………………………………………………38 x

Gambar 3.13. Solid State Relay (SSR) - 10 DA…………………………………………….....38 Gambar 3.14. Modul Solid State Relay (SSR) - 10 DA……………………………………...38 Gambar 3.15 . Selenoid Valve……………………….…………………………………...39 Gambar 3.16. Immersion Heater yang digunakan…………………………………...….39 Gambar 3.17. Pompa Jet Injektor……………………………………………………………...40 Gambar 3.18. Prinsip fungsi dari pompa vakum jet injector………………………………..40 Gambar 3.19. Susuna Pin Digital Temperatur Controller TC 4S- 14 R…………..………41 Gambar 3.20. Digital Temperatur Controller TC 4S- 14 R…………………………………41 Gambar 3.21. Control Panel…………………………………………………………….42 Gambar 3.22. Penggabungan alat secara keseluruhan…………………………………..42 Gambar 4.1. Pengujian Kontrol Sensor Suhu…………………………………................44 Gambar 4.2. Pengujian Kontrol Solid State Relay (SSR)…………………………..........45 Gambar 4.3. Kondisi indikator Water level controller (WLC) menyala………………....46 Gambar 4.4. Kondisi indikator Selenoid Valve bekerja membuka katup………………47 Gambar 4.5. Kondisi indikator Solid State Relay (SSR) mati……………………………47 Gambar 4.6. Kondisi indikator Water level controller (WLC)padam…...……………….48 Gambar 4.7. Kondisi indikator Solid State Relay (SSR) menyala………………………48 Gambar 4.8. Blok Diagram System Alat Keseluruhan…………………………………...49 Gambar 4.9.Hasil Minyak Atsiri Jahe…………………………………………………...49 Gambar 4.10.Hasil Pengujian Minyak Atsiri Jahe dengan air………………………….50

xi