BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1

Energi Alternatif

Akhir-akhir ini masalah kebutuhan energi menjadi salah satu topik pembicaraan yang sangat hangat di Indonesia, terutama setelah langkanya tersedia bahan bakar minyak tanah, solar dan premium, sehingga sukar untuk mendapatkannya di pasar, hal ini tentu berpengaruh terhadap sistem perekonomian kita secara umum.

Pemerintah Republik Indonesia tak henti-hentinya menyerukan kepada rakyat agar hemat menggunakan sumber energi, jika kita tidak mentaati anjuran pemerintah ini maka akibatnva dapat mengancam kehidupan anak cucu kita dimasa yang akan datang.

Dalam konferensi Perserikatan Bangsa Bangsa di Naerobi, Agustus 1981 dalam pembahasan masalah sumber energi menyimpulkan bagaimana pentingnya penggunaan kayu bakar dan arang sebagai sumber energi bagi sebagian besar penduduk dunia.

Konsumsi kayu bakar di Indonesia pada tahun 1981 diperkirakan mencapai dua per tiga ton perkapita pertahun, maka konsumsi total akan mencapai 100 juta ton dan terbanyak di pulau Jawa, yaitu sebesar 60 juta ton. Dengan lajunya konsumsi energi tersebut dapat membahayakan kelestarian hutan dan lingkungan hidup, dalam hal ini perlu dicari jalan keluarnya sebab masalah penyelamatan hutan dan lingkungan hidup mengandung multi dimensi, maka perlu dicari sumber-sumber energi alternatif yang kompetitif untuk pengganti sumber bahan bakar minyak.

Universitas Sumatera Utara

Lajunya kebutuhan energi ini disebabkan karena lajunya pertumbuhan penduduk dan perkembangan teknologi, untuk itu maka penulis mencoba membuat suatu peneltian tentang briket arang tempurung kelapa yang diimpregnasi dengan silikat untuk meningkatkan nilai kalor bakar dan kuat tekannya.

Berdasarkan pemakaian, energi alternatif dapat digolongkan atas dua golongan: l.

Energi alternatif jangka pendek, yaitu energi biomassa yang menurut istilah Herman Johannes, briket biomassa, energi surya, energi mikrohidro dan energi angin.

2. Energi alternatif jangka panjang yaitu energi gelombang laut. Kedua bentuk energi alternatif ini sudah digunakan guna penghematan energi fosil dan kayu bakar. Dari banyaknya pendayagunaan energi alternatif ini, briket arang karbon mempunyai kaitan yang sangat erat dengan program pemerintah untuk lingkungan hidup yang sehat. Pembuatan briket arang ini perlu dikembangkan di perkotaan dengan memanfaatkan sampahsampah dikalangan petani kelapa, sehingga upaya penyediaan sumber energi alternatif lebih terpenuhi.(Sukamto,Ir.,2001).

2.2

Karbon

Karbon merupakan suatu bahan padatan yang berpori dan mempunyai tiga bentuk alotrop ; intan, grafit dan kabon amorf. Sungguh menakjubkan bahwa satu elemen tunggal seperti karbon, dapat muncul dalam dua bentuk kristal yang sangat berbeda yaitu intan dan grafit. Intan adalah elemen yang transparan dan merupakan salah satu material paling keras, banyak dimanfaatkan sebagai media abrasi dan alat pemotong. Grafit digunakan sebagai pelumas padat dan alat tulis (mata pensil). Elemen ini sekarang digolongkan ke dalam kelompok keramik tahan panas karena kekuatannya pada temperatur tinggi serta ketahanannya yang sangat baik terhadap kejutan termal. Intan dan grafit mempunyai struktur atom karbon murni yang sifatnya berbeda sedangkan karbon amorf meliputi sejumlah besar senyawaan yang bagian terbesarnya adalah karbon dan tidak dapat di klasifikasikan sebagai intan atau grafit, termasuk di dalamnya karbon aktif dan karbon hitam karena sifat-sifatnya lebih banyak menunjukkan sebagi senyawa amorf (R.E. Smallman 1999), bentuk struktur kristal dari karbon dapat kita lihat pada Gambar ( 2-1 )


Gambar 2-l : a) struktur intan : b) struktur get (RE.Smallman,1999)

Karbon diperoleh dari hasil pembakaran bahan-bahan yang mengandung karbon dengan udara terbatas pada suhu tinggi, arang bukan merupakan karbon murni tetapi masih mengandung hidrokarbon dari abu yang terabsorbsi pada permukaannya dan besarnya kandungan karbon yang terdapat dalam arang tergantung pada bahan bakunya dan cara pembuatannya.

Bahan-bahan yang dapat digunakan sebagai bahan dasar pembuatan karbon antara lain adalah batu bara, tempurung kelapa, residu petro kimia, kayu bakar, cangkang kelapa sawit, tongkol jagung dan bahan hidrokarbon lainnya (Supeno, M, 1994).

Alotrop adalah keberadaan suatu zat dalam dua atau lebih bentuk berbeda, bentuk ini secara termodinamika berbeda, sehingga masing-masing memiliki sifat fisik dan sifat kimia yang berbeda pula.Pada umumnya karbon didapati masih dalam keadaan mengikat unsur-unsur lain misalnya hidrogen, oksigen dan komponen mineral non organis dan karbon juga dapat dibedakan menurut jenis dan penggunaannya, yaitu : l.

Karbon keras (hard charcoal) banyak digunakan sebagai reduktan pengolah biji logam, metalurgi, karbon aktif, serbuk hitam dan karbon disulfida.

2. Karbon sedang (moderete charcoal) digunakan sebagai bahan bakar, obat-obatan dan lain sebagainya. 3. Karbon lunak (soft charcoal) digunakan sebagai bahan baku untuk pembuatan karbon aktif dan briket karbon (Harotoyo,A.J.,1996).


2.2.1 Karbon aktif

Karbon aktif adalah karbon amorf yang telah mendapat perlakuan dengan uap atau panas sampai mempunyai afinitas yang kuat sekali sehingga mempunyai daya serap yang sangat baik sekali terhadap warna, bau, rasa, zat-zat beracun dan zat kimia lain.

Karbon aktif tidak dapat dikarakterisasi secara khas dengan strukturnya atau dengan cara analis kimia tertentu, sehingga untuk membedakan tiap jenis karbon aktif dapat ditentukan dari sifat absorbsi dan sifat katalitiknya, sifat-sifat inilah yang menunjukkan kualitas dari suatu karbon aktif.

Sifat absorbsi dan sifat katalitiknya dapat diukur dengan metode kimia, dengan cara ini dapat dibedakan jenis karbon aktif yang dibuat dari bahan dan metode tertentu sehingga mutu dari karbon aktif tergantung dari bahan baku yang digunakan dan proses pembuatannya (Alport,H.B.,1987).

2.2.2 Struktur karbon aktif

Karbon aktif termasuk ke dalam karbon kristal mikro yang strukturnya adalah struktur intan/grafit yaitu susunan atom dua karbon heksagonal dimana lapisan atom karbon tersusun secara teratur satu diatas lainnya.

Transformasi sempuna pembentukan kristal karbon yang terjadi, karena adanya residuresidu berupa rantai dan cincin hidrokarbon, senyawa-senyawa fenol, asam dan aldehida yang tetap tertinggal pada permukaan kristal dan terikat secara kimia. Struktur pelat karbon heksagonal dengan residu-residu hidrokarbon dapat dilihat pada Gambar ( 2-2 )


(2)

(b)

Gambar 2-2: a) kristal karbon yang masih mengandung residu, b) kristal karbon yang bebas residu.

2.2.3 Pori-pori karbon aktif

Karbon aktif mempunyai permukaan yang terdiri dari dinding berpori, pori-pori permukaan ini hanya dapat dimasuki oleh molekul-molekul yang mempunyai ukuran lebih kecil.

Pori-pori karbon aktif memiliki bentuk dan ukuran yang bervariasi, bentuknya berupa silinder, empat persegi panjang dan bentuk-bentuk yang lain, sementara ukurannya berkisar antara 10 s/d 10.000 Angstrom, macam-macam ukuran yang terdapat ini disebut distribusi ukuran pori yang bergantung kepada jenis bahan dan metode aktivasi yang digunakan pada pembuatan karbon tersebut.Berdasarkan besar porinya, karbon aktif dapat di bagi menjadi 4 jenis , yaitu: 1. Karbon makropori : jari jari porinya > 25 µm 2. Karbon mesopori ; jari jari porinya 1 s/d 25 µm 3. Karbon mikropori : jari jari porinya 0,4 s/d 1 µm 4. Karbon submikropori : jari jari porinya < 0,4 µm

2.2.4 Kadar air dan abu karbon aktif

Jumlah kadar air dan kadar abu yang di kandung karbon aktif merupakan parameter yang sangat penting dalam menentukan kualitas dari karbon tersebut kualitas karbon


komersial menurut standar industri Indonesia (SII) No.0258-79 yang dikeluarkan Departemen Perindustrian dapat kita lihat pada Tabel ( 2-l)

Tabel 2-1 : Syarat mutu karbon aktif JENIS UJI

SYARAT

Kadar air

Maksimal 15 %

Kadar abu

Maksimal 2,5%

Bagian yang tidak mengarang

Tidak ternyata

Bagian yang hilang pada pemanasan 950 °C

Maksimal 15%

(Departemen Perindustrian,1979)

2.2.4.1. Pengukuran Kadar Air

Briket karbon bersifat higroskopis, artinya memiliki daya serap terhadap air, baik dalam bentuk cairan maupun uap. Kemampuan briket arang tersebut untuk menghisap air atau mengeluarkan air tergantung pada suhu dan kelembaban udara sekelilingnya. Banyaknya air yang dikandung dalam karbon disebut kadar air (Kr) yang dinyatakan dengan persentase, persamaan yang digunakan untuk menentukan kadar air (Kr) tersebut adalah :

Kr =

a−b x100% ........................................................................... (3-1) a

dengan Kr

= Kadar air

a

= Massa karbon mula-mula ( gr )

b

= Massa karbon setelah dikeringkan (gr)

2.2.4.2. Pengukuran Kadar Abu


Abu adalah mineral sisa yang tidak habis terbakar ketika karbon dibakar dalam kondisi yang telah ditentukan, yaitu suhu, waktu dan tekanan. Banyak abu yang terjadi setelah pembakaran karbon disebut kadar abu (Ku) yang dinyatakan dengan persentase, persarnaan yang digunakan untuk penentuan kadar abu (K„) tersebut adalah :

Kr=

c x100% .................................................................................... (3-2) b

dengan : Ku

= Kadar abu (Ash content) ( % )

b

= Massa karbon setelah dikeringkan( gr :)

c

= Massa abu (gr)

2.2.4.3. Pengukuran Kadar Volatil

Banyaknya zat yang dapat menguap dari briket tersebut setelah dipanaskan pada suhu tertentu (lebih kecil dari 90 0C) disebut dengan kadar volatil (Kv) yang dinyatakan dengan persentase, persamaan yang digunakan untuk penentuan kadar volatil (Kv) tersebut adalah : Kv =

a−b x 100% - Kr .................................................................... (3-3) b

Dengan : Kv

= Kadar Volatil (%)

a

= Massa karbon mula-mula (gr)

b

= Massa karbon setelah dipanaskan (gr)

2.2.4.4. Pengukuran Kadar Karbon


Banyaknya unsur karbon yang terdapat pada serbuk arang disebut dengan kadar karbon (Kk) yang dinyatakan dengan persentase, persamaan yang digunakan untuk penentuan kadar karbon (Kk) tersebut adalah :

Kk =100% - Kr - Ku - Kv

........................................................... (3-4)

Dengan : Kk

= Kadar karbon (%)

Kr

= Kadar air (%)

Ku

= Kadar abu (%)

Kv

= Kadar volatil (%)

(Sembiring,M.T., 1990)

2.2.5 Metode tradisional untuk pembuatan karbon aktif

Pembuatan karbon aktif dengan metode tradisional sangat sederhana yaitu dengan menggunakan derum atau lubang bawah tanah dengan cara pengolahan sebagai berikut. Bahan yang hendak dibakar dimasukkan ke dalam derum yang terbuat dari pelat besi atau lubang yang yang telah disiapkan, kemudian dinyalakan sehingga terbakar.

Pada saat pembakaran derum atau lubang ditutup sehingga hanya ventilasi yang dibiarkan terbuka, untuk sebagai jalan keluarnya asap, ketika asap yang keluar sudah berwarna kebiru-biruan, ventilasi ditutup dan dibiarkan selama lebih kurang 12 jam.

Setelah itu dengan hati-hati tutup drum dibuka dan dicek apakah masih ada bara yang menyala jika masih ada tutup derum ditutup kembali, tidak dibenarkan menggunakan air untuk mematikan bara yang sedang menyala karena dapat menurunkan kualitas karbon yang dihasilkan (Badan Penelitian dan Pengembangan Kehutanan,1994).

Pembuatan karbon aktif dengan metode ini biasanya menghasilkan keaktifan yang rendah bahkan dibawah keaktifan menurut standar industri Indonesia (SII), hal ini


disebabkan proses pembentukan karbon aktif tidak memungkinkan terbentuknya pori-pori dengan baik.

Pada saat pembakaran, residu-residu yang ada pada bahan dasar berupa senyawasenyawa hidrokarbon ikut terbakar tetapi masih ada tersisa dan tetap masih melekat pada karbon tersebut, residu yang terbakar ini menutupi pori-pori karbon sehingga menurunkan kualitasnya.(Sudrajat,R.,1993)

2.2.6 Metode yang diperbaharui

Metode pembuatan karbon aktif yang diperbaharui dilakukan dengan dua tahap yaitu tahap pengarangan (karbonisasi) dan tahap pengaktifan (aktivasi), dalam metode ini bahan baku dipanaskan dengan jumlah udara seminimal mungkin agar rendemen yang dihasilkan cukup besar.Hasil yang diperoleh dengan metode ini berupa karbon yang memberi keaktifan dan rendemen yang cukup besar (Supeno,M., 1990). Pada proses pengaktifan terjadi pemecahan ikatan hidrokarbon atau mengoksidasi molekul-molekul pada permukaan karbon sehingga pori-pori atau 1uas permukaan menjadi lebih besar.Metode pengaktifan yang umum digunakan dalam pembuatan karbon aktif ada dua

cara,

yaitu

pengaktifan

secara

kimia

dan

pengaktifan

secara

fisika

(Sembiring,M.T.,1990).

1. Pengaktifan secara kimia Pengaktifan karbon secara kimia yaitu dengan menggunakan aktivator zat kimia, dalam hal ini karbon direndam didalam aktivator sehingga sebagian hidrokarbon yang menutupi pori-pori karbon akan terekstraksi dan pada pemanasan aktivator akan melepaskan lebih banyak lagi residu-residu hidrokarbon sehingga pori-pori yang tadinya tertutup akan menjadi lebih banyak lags terbuka.Pada proses pemanasan sebaiknya suhu tidak melebihi 1000 0C sehingga tidak menimbulkan abu yang dapat menutupi pori-pori karbon, yang akibatnya dapat mengurangi daya serapnya. Beberapa zat kimia yang dapat digunakan sebagai aktivator adalah sebagai berikut asam borat (H2BO3), asam nitrat (HNO3), asam phospat(H3PO4), asam sulfat(H2SO4), ferri


klorida(FeCl3), kalium karbonat(K2CO3),kalium tiosulfat(K2S2O3), kalsium klorida (CaCl2), kalsium phospat[Ca(PO4)2], natrium hidroksida(NaOH), natrium klorida(NaCl), magnesium klorida (MgCl2), sulfur dioksida(SO2), zinkum klorida (ZnCl2).(Surya,L.,1990)

2. Pengaktifan secara fisika Pada pengaktifan secara fisika karbon diaktifkan dengan menggunakan gas CO2, N2 dan lain sebagainya, gas pengaktif akan mendorong residu-resedu hidrokarbon dan senyawa ter sehingga pori-pori karbon akan lebih banyak yang terbuka sehingga meningkatkan kualitas karbon tersebut (Supeno,M., 1994)

2.3 Briket arang Briket arang dapat dibuat dari campuran bubuk arang ditambah dengan suatu bahan pengikat lalu dicetak dan dipres pada cetakan dan setalah itu dikeringkan, sifat fisis yang penting dari briket arang ini adalah nilai kalor bakar dan kuat tekannya, kuat tekan yang memadai diperlukan untuk mencegah agar briket arang ini tidak pecah pada waktu pengangkutannya.

Pembriketan terhadap suatu material merupakan cara untuk mendapatkan bentuk dan ukuran yang dikehendaki agar dapat dipergunakan untuk keperluan tertentu, pembriketan biasanya lazim dilakukan terhadap coke, peat, garam arang dan mineral lainnya, secara garis besar pemberiketan dapat dibedakan atas dua macam : 1. Pembriketan dengan memakai pengikat (hinder), hampir semua/sebagian besar dari pemberiketan menggunakan cara ini. 2. Pembriketan tanpa memakai pengikat cara ini dipakai untuk material-material tertentu saja, sebagai contoh misalnya untuk coal bituminous, dalam hal ini digunakan tekanan yang sangat besar (mencapai 10 ton/in2).

Arang di Eropa dan Amerika Serikat dijual dalam bentuk briket biasanya briket arang ini dihasilkan dalam bentuk oval atau pun bantal, dengan bentuk seperti ini udara akan dapat masuk diantara tumpukan arang tadi sehingga pembakaran yang sempurna dapat terjadi.Keuntungan lain dari briket ini adalah :


1. Arang yang telah berbentuk bubuk dapat dimanfaatkan menjadi bahan bakar dengan bentuk serta ukuran yang diinginkan. 2. Mengurangi terjadinya debu dari arang yang telah pecah pada waktu pengangkatannya. (Hasibuan,M.,1995)

Teknologi pembuatan briket batubara dapat mengatasi kesulitan pengangkutan dari batubara bubuk yang mana sudah banyak dilakukan dibeberapa negara dan hal yang mendorong pemanfaatan briket untuk masyarakat dan industri kecil di Indonesia antara lain adalah : 1. Potensi batubara di Indonesia cukup besar 2. Batubara yang telah menjadi bubuk dapat dipergunakan kembali 3. Pembuatan briket dapat dilakukan dengan teknologi sederhana 4. Penduduk Indonesia sebagian besar tinggal di pedesaan 5. Kebijakan pemerintah untuk mengurangi penggunaan bahan bakar minyak.

Bentuk umum briket dapat terbagi atas 2 tipe yang didasarkan atas keperluannya yaitu: 1. Tipe silider (Yontan) tipe ini biasanya digunakan untuk keperluan rumah tangga dan lebih dikenal dan populer disebut dengan type Yontan yang berbentuk silinder dengan garis tengah 150 mm, tinggi 142 mm dan mempunyai lubang sebanyak 22 lubang. 2. Tipe telor (egg) tipe ini biasanya digunakan untuk keperluan industri, rumah tangga dan dipergunakan juga untuk bahan bakar industri keeil seperti untuk pembakaran kapur, batu bata, genteng dan lain sebagainya dan mempunyai ukuran lebar 32 s/d 39 mm dan panjang 46 s/d 58 mm dan tebal 20 s/d 24 mm.

Sifat sifat briket arang yang baik sebagai sumber bahan bakar alternatif yaitu: 1. Tidak berasap dan tidak berbau pada saat pembakaran 2. Mempunyai kuat tekan tertentu sehingga tidak mudah pecah pada waktu diangkat dan dipindahkan.


3. Mempunyai suhu pembakaran yang tetap (lebih kurang 350 °C) dalam jangka waktu yang cukup panjang (8 s/d 10 jam) 4. Setelah pembakaran masih mempunyai kekuatan tertentu sehingga mudah untuk dikeluarkan dari dalam tungku masak 5. Gas yang dihasilkan sewaktu pembakaran tidak mengandung gas karbon monoksida yang tinggi.

Parameter yang perlu diperhatikan dalam pembuatan briket adalah kekuatan tekstur, tekanan mesin pada waktu pembuatan briket, kadar air yang di kandung dalam arang, ukuran butir arang.

Bahan yang umum digunakan untuk membuat briket adalah arang (dari tempurung kelapa, kayu bakar, cangkang kelapa sawit) atau juga dari batu bara dan bahan pengikat (10 % dari jumlah arang) dengan menggunakan bahan pengikat maka tekanan yang diperlukan untuk pembuatan briket jaub lebih kecil bila dibandingkan dengan pembriketan tanpa menggunakan bahan pengikat.

2.3.1 Jenis-jenis bahan pengikat briket Jenis bahan pengikat briket sangat penting dalam menentukan kualitas dari briket arang, ada beberapa bahan pengikat briket yaitu: 1. Bahan Pengikat organik Bahan pengikat yang termasuk dalam jenis ini adalah sodium silikat, lime silikat, magnesium, cement dan sulphite liyour yang dihasilkan pada pabrik kertas yang menggunakan soda dapat dipergunakan sebagai bahan pengikat bagi pembuatan rang cetak Kerugian dari penggunaan bahan pengikat jenis ini adalah sifatnya yang banyak meninggalkan abu pada waktu pembakaran.

2. Bahan pengikat tumbuh-tumbuhan Bahan pengikat yang termasuk dalam jenis ini adalah strach, maize flour; mollase dan lain sebagainya, jumlah bahan pengikat yang dibutuhkan untuk jenis ini jauh


lebih sedikit bila dibandingkan dengan bahan pengikat hidrokarbon. Kerugian dari penggunaan bahan pengikat jenis ini adalah briket yang dihasilkan kurang tahan terhadap kelembaban dan daya tahan terhadap kelembaban ini dapat diperbaiki dengan menambahkan sedikit coaltar. 3. Bahan pengikat hidrokarbon dengan berat molekul besar Bahan pengikat yang termasuk dalam jenis ini adalah coaltar, pitch, asphalat dan lain sebagainya, bahan pengikat jenis ini sering kali dipergunakan sebagai bahan pengikat untuk pembuatan briket arang atau pun briket batubara yang digunakan untuk bahan bakar untuk tungku tungku pembakaran dan keuntungan dari jenis ini antara lain adalah: a. Naiknya nilai kalor (calorific value) dari briket arang dan briket batubara. b. Briket arang dan briket batubara yang dihasilkan dapat mengeras dalam waktu yang singkat. Karena sifatnya yang terlalu kental (viaucrus) maka diperlukan carier bagi bahan pengikat ini agar dapat membasahi seluruh permukaan partikel-partikel arang atau batubara pada waktu pencampuran dan untuk maksud ini sering dipergunakan air atau pun uap basah (wet steam) sebagai carier.(

2.4

Scanning Electron Microscope (S E M)

Struktur permukaan suatu benda uji dapat dipelajari dengan menggunakan Scanning Electron Microscope, karena jauh lebih mudah untuk mempelajari struktur permukaan itu secara langsung.

Dengan berkas sinar elektron yang difokuskan ke suatu titik dengan diameter sekitar 100 Angstrom dan digunakan untuk melihat permukaan dalam suatu layar, elektron-elektron dari benda uji difokuskan dengan suatu elektroda elektrostatik pada suatu alat pemantul yang dimiringkan. Sinar yang dihasilkan diteruskan melalui suatu pipa sinar pantulan ke suatu alat pembesar foto dan sinyal yang dapat digunakan untuk memodulasi terangnya suatu titik osiloskop yang melalui suatu layar dengan adanya persesuaian dengan berkas sinar elektron pada permukaan benda uji gambar (2-3).


Gambar yang diperoleh pada layar osiloskop sama dengan gambaran optik dan biasanya benda uji digeser ke arah kolektor pada sudut kecil (30") terhadap horizontal untuk alat yang umum dipakai.

Sebagai pengertian awal, Scanning Electron Microscope menggunakan hamburan balik elektron-elektron (dengan E = 30 kV yang merupakan energi datang) dan elektron-elektron sekunder (dengan E = 100 eV yang dipantulkan dari benda uji), dapat dilihat pada Gambar (2-3).

Gambar 2-3 ; Pemencaran elektron yang datang oleh lempengan tipis dengan spesimen yang bulk ditransmisikan, berkas yang dipencarkan secara elastik dan inelastik diserap (R.E.Smallman, 1999)

Karena elektron-elektron sekunder mempunyai energi yang rendah, maka elektronelektron tersebut dapat dibelokkan membentuk sudut dan menimbulkan bayangan topografi. Intensitas dari hamburan balik elektron-elektron sebanding dengan jumlah atom tetapi berbeda dari elektron-elektron yang cenderung tertimbun karena dengan energinya yang lebih tinggi maka tidak mudah untuk dikumpulkan oleh sistem kolektor normal seperti yang digunakan pada elektron mikroskop payaran (American Society for Testing and Material,1981).


2.5. Kalorimeter Bomb

Kalorimeter bomb adalah suatu alat yang digunakan untuk mengukur sifat termal seperti nilai kalor bakar atau kalor dari suatu reaksi kimia. Alat ini terdiri dari wadah yang kokoh untuk menempatkan cuplikan dan oksigen berlebih didalamnya, lalu campuran itu dinyalakan dengan listrik maka kalor pembakaran pada volume tetap dapat dihitung dan peningkatan suhu yang terjadi, sumber panas diperoleh dari arus listrik yang mengalir dalam suatu kumparan kawat (pemanas) yang biasanya dililitkan pada bahan yang hendak diteliti. Termometer yang dipakai biasanya termometer tahanan kecil atau termokopel yang mempunyai kepekaan cukup tinggi. . (American Society for Testing and Material,1981).

Pengukuran kalor bakar dilakukan dengan bomb kalorimeter, dimana kalor bakar yang diukur adalah kalor pembakaran atas karena turut diperhitungkan panas yang dilepaskan oleh pengkondensasian uap air.Nilai kalor bakar dapat dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut :

Nilai kalor bakar (kal/gr) = (T2 – T1 - t) x Cv x 0,239 kal ............. (3-11) dengan : Cv

= Kalor jenis bomb kalorimeter (73529,6 J/g °C)

T1

= Temperatur air sebelum penyalaan (°C)

T2

= Temperatur air sesudah penyalaan (°C)

t

= Kenaikan Temparatur akibat kawat penyala (0,05 °C)

Selain nilai kalor bakar yang baik, maka sifat kuat tekan merupakan suatu parameter yang harus diperhatikan dalam pembuatan briket arang, karena jika sifat kuat tekan kurang baik maka briket arang mengalami kendala/masalah sewaktu dikemas dan dipindahkan dari suatu tempat ke tempat yang lain.


Dari nilai beban patah yang diperoleh maka kuat tekan ditentukan dengan menggunakan persamaan sebagai berikut :

Kuat tekan =

3PL (kgf/cm2) ........................................................ (3-10) 2 2bd

dengan : P

= beban patah/load maksimum (kgf)

L

= jarak tumpu (cm)

b

= lebar benda uji (cm)

d

= tebal benda uji (cm)

2.6. Daya Serap Karbon terhadap I2 Daya serap karbon terhadap larutan I2 dengan konsentrasi tertentu disebut juga dengan adsorbsi I2 (Dsi) semakin besar nilai absorbsi berarti arang memiliki luas permukaan yang lebih besar dan juga memiliki pori-pori yang lebih besar. Besarnya daya serap karbon atau arang terhadap I2 dapat dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut:

Dsi =

(B − S ) x V B

A

x N x 126,9 .......................................................... (3-5)

Dengan : Dsi

= Daya serap karbon terhadap I2 (mg I2/g)

B

= Volume Na2SiO3 pada titerasi blanko (ml)

S

= Volume Na2SiO3 yang dibutuhkan untuk mentiterasi filtrat karbon (ml)

V

= Volume dari larutan I2 (ml)

N

= Normalitas larutan standar Na2S2O3

A

= Massa karbon (g)

Berat atom lodin = 126,9


BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

Recommend Documents