22 BAB I V H A S I L DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil Sampel Pelumas Bekas Sampel pelumas bekas diambil dari beberapa bengkel resmi di berbagai tempat di Pekanbaru dan sekitamya. Penentuan jenis pelumas dapat dilihat dari jenis bengkel, seperti untuk bengkel resmi AHAAS pemakaian rata-rata pada bengkel adalah pelumas mineral dengan merek federal oil (dimana oli federal adalah oli rekomendasi dari pabrikan HONDA). Untuk oli jenis sintetik diambil dari bengkel resmi Y A M A H A dengan rekomendasi oli dari pabrikan adalah o l i YAMALUBE (oli sintetik). Sedangkan vmtuk oli campuran diambil dari bengkel-bengkel kecil diseiuruh wilayah Pekanbaru dan sekitamya. Dari sampel -sampel tersebut, maka di dapatkan spesifikasi sebagai berikut: >
Sampel la untuk pelumas dengan type mineral merek top-one yang diambil dari bengkel KsimHONDA.
>
Sampel I I untuk pelumas dengan type sintetik merek YAMALUBE
yang diambil dari
bengkel resmi YAMAHA. >
Sampel I I I imtuk pelimias campuran.
4.2. Hasil viskositas pelumas bekas Pengujian viskositas dilakukan dengan menggunakan alat viscometer . Dengan spesifikasi sebagai berikut: Diketahui: Massabola
= 15,5 gr
Diameter bola
=1,52 cm
Volume bola
= 4/3. Tt.r^
;
r = 0,76 cm
= 4/3.3,14.(0,76)^ (cm X cm X cm) = 4/3.3,14.0,439
(cm^)
= 5,5134/3 (cm^) = 1,838 (cm^) Volume cairan
= 50 ml (disamakan imtuk semua sampel)
Suhu
= 27,3 °C (disamakan untuk semua sampel)
Pboia
'
= mboia/ Vboia = 15,5 / 1,838 (gi/cm^)
'
1
•
= 8,433 (gr/cm^) untuk mencari viskositas digunakan persamaan (3.1):
-
23 ^Il9.r\[p,.p,)glv
(gr/cm.s)
(4.1)
dimana: \i = viskositas cairan (gr/cm.s)
p = berat jenis cairan (gr/cm^)
g = gravitasi bmni (9,8 m/s)
r = jari-jari bola (cm)
Jarak masing-masing sampel di variasi 5 cm dan 10 cm. Tabel 4.1 Tabel waktu jatuh bola pada sampel No
Sampel
X(cm)
t(s)
1
I
5
21,40
10
43,23
5
11,23
10
22,46
5
18,12
10
36,22
n
6
111
5
Tabel 4.1 hasil pengamatan viskositas berbagai merek pelumas •
Untuk sampel I : Vi
= X i / t i = 5/21,40 ( c m / s ) = 0,234 (cm/s)
V2
= X 2 / t 2 = 10/43,23
(cm/s)
= 0,231 (cm/s) pboia
= mboia/Vboia= 15,5/ 1,838 (gr/cm^)
= 8,433 (gr/cm^) massa cairan = 42,32 gr Pcairan
= nicairan/ Vcairan = 42,32 / 50 (gr/cm^)
= 0,8464 (gr/cm^) maka = 2/9. r^ .(pb - Pc). g /v
(gr/cm.s)
= 2/9. (0,76)1 (8,433 - 0,8464). 980 / (0,234)
crn^ .gr I crn^ .cml cml s
= 0,22.0,5776.7,5866.980 / 0,234
cm^ .gr / cm^ .cm / cm/s
24 = 944,764/0,234 = 4037,45 (gr/cm.s) H2
cm^ .gr / cm^ .cm /
= 2/9. (0,76)1 (8,433 - 0,8464). 980 / (0,231)
cm/s cm^.gr/cm^.cm/s^
= 0,22.0,5776.7,5866.980 / 0,231
cm/s = 944,764/0,231 = 4089,88 (gr/cm.s) a
Untuk sampel I I : Vi
= X , / t , = 5/11,23 (cm/s) = 0,445 (cm/s)
\i
= X 2 / t 2 = 10/22,46 (cm/s) = 0,445 (cm/s)
pboia
,.
= mboia/ Vboia = 15,5 / 1,838 (gr/cm^) = 8,433 (gr/cm^)
massa cairan = 43,12 gr Pcairan
= nicairan/Vcairan = 43,12 / 50 (gr/cm^) = 0,8642 (gr/cmO
maka
= 2/9. r^ .(Pb - Pc). g /v (gr/cm.s) cm^ .gr / crn^ .cm / s^
= 2/9. (0,76)^ (8,433 - 0,8642). 980 / (0,445)
cm/s
= 0,22.0,5776.7,5688.980 / 0,445
cm^ .gr / cm^£m / s^ cm/s
= 942,547/0,445 = 2118,08 (gr/cm.s) H2
cm^ .gr / cm^ .cm/ s^
= 2/9. (0,76)1 (8,433 - 0,8642). 980 / (0,445)
cm/s
= 0,22.0,5776.7,5688.980 / 0,445
^ cm^.gr/cm^ .cm / s 2
\
cm/s = 942,547/0,445 = 2118,08 (gr/cm.s)
a
Untuk sampel I I I : Vj
= X i / t i = 5/18,12 (cm/s)
nii^iksj: pdi^jaH
H
25 .
= 0^76
(cm/s)
= X 2 / t 2 = 10/36,22
Vt
(cm/s)
= 0,276 (cm/s) PMB
= mboia/ Vboia = 15,5 / 1,838
(gr/cm^)
= 8,433 (gr/cm^) massa cairan pcairan
42,50 gr
>
= nicainm/Vcairan = 42,50 / 50 (gr/cm^) = 0,85 (grW)
maka 1*
= 2/9.
.(pb - Pc). g /v
(gr/cm.s)
= 2/9. (0,76)^ (8,433 - 0,85). 980 / (0,276)
= 0,22.0,5776.7,583.980 / 0,276 = 944,315/0,276 = 3421,43
cm^ .gr I cm^ £m I s 2 \ cml s
cm^ .gr / cm^ .cm / cm/s
(gr/cm.s)
= 2/9. (0,76)^ (8,433 - 0,85). 980 / (0,276)
= 0,22.0,5776.7,583.980 / 0,276
cm^ .gr / cm^ .cm / s2> cm/s
cm^ .gr / cm^ .cm / s^ cm/s
= 944,315/0,276 = 3421,43 (gr/cm.s) Tabel 4.2 Tabel viskositas sampel pelimias bekas No
Nama Sampel
Jenis pelumas/ merek
Viskositas (gr/cm.s)
1
Sampel 1
Sintetik
4089,88
2
Sampel 11
Mineral
2118,08
3
Sampel 111
campuran
3421,43
4.3. Penyaringan Pelumas Bekas Penyaringan pelumas bekas dimaksudkan untuk memisahkan pelimias bekas dengan kontaminan yang masih terkandung didalamnya. Untuk itu perlu dilakukan penyaringan serta penyerapan, antara lain dilakukan proses : a)
Dewatering
26 Dewatering merupakan pemisahan unsur air yang terkandung dalam pelumas bekas dengan cara memanaskan sampel sampai suhu 110 °C, diharapkan air yang masih tersisa akan menguap pada suhu tersebut. b) Adsorpsi Merupakan penyerapan kotoran yang terkandung dalam pelimias bekas dengan cara mengontakkan pelumas bekas dengan arang yang telah diaktifkan. Pengaktifan lempung tersebut dilakukan dengan pencampuran 1 (satu) kg lempung dengan 1 ml HCL 12 M , kemudian dipanaskan pada suhu 350 selama 2 (dua) jam. Pengontakan dilakukan dalam bejana tanah yang terus diaduk dengan menggunakan pengaduk kaca.
,
4.4. Proses Distilasi Distilasi yang dilakukan pada sampel adalah distilasi satu tabung, yaitu dengan menggunakan tabung kedua sebagai pemanas uap. Pada proses ini semua sampel dengan volume 1 (satu) liter di bakar pada suhu sampai 350 "C selama 120 menit. Dengan alat yang sama serta lingkungan dan perlakuan yang sama pada setiap sampel. Metode ini dilakukan dengan cara mengisi salah satu tabung distilasi dengan pelumas.
Gambar 4.2. Alat destilasi dengan satu tabung isi.
Hasil dari distilasi ini berupa tetesan minyak yang keluar dari outlet tabung distilasi dalam waktu 2 (dua) jam. Berikut Tabel 4.3. merupakan sampel-sampel hasil distilasi.
27 Tabel 4.3 Hasil distilasi No
Sampel
Volmne sampel yang terdestilasi (ml)
1
I
Hanya beberapa tetes
2
11
30
3
111
10
4.4.1. Perhitungan viskositas dari hasU destilasi Setelah proses distilasi dilakukan, maka penting untuk mengetahui berapa besar viskositasnya. Dari hasil ini maka di dapatkan apakah sampel tersebut layak untuk digunakan sebagai bahan bakar diesel. Dari hasil distilasi, temyata tidak semua sampel dapat terdistilasi dengan sempuma. Perhitungan dilanjutkan kepada viskositas sampel yang dapat terdistilasi pada suhu kamar dan tekanan 1 atm, yaitu: -
Pada destilasi: •
Untuk sampel 11: Vi
= X i / t i = 5/1,01 (cm/s) = 4,95 (cm/s)
V2
= X 2 / t 2 = 1 0 / 2 , 0 2 (cm/s) = 4,95 (cm/s)
Pboia
.. r
= niboia/ Vboia = 15,5 / 1,838 (gr/cm^)
= 8,433 (gr/cm^)
;
massa cairan = 22,75 gr pcairan
= nicairan/ Vcairan = 22,75 / 30 (gr/cm^) = 0,76 (gr/cnr*)
_ .
.
; ^'
maka H
= 2/9. ? .(pb - pc). g /v
m
= 2/9. (0,76)^ (8,433 - 0,76). 980 / (4,95)
(gr/cm.s)
= 0,22.0,5776.7,673.980 / 4,95
crri^ .gr I cm^ .cm I cml s
cm^ .gr I cm^ .cm I s
= 955,523/4,95 = 192,035 (gr/cm.s)
cml s
H2
cm .gr I cm .cm I s2
= 2/9. (0,76)1 (8,433 - 0,76). 980 / (4,95)
cml s = 0,22.0,5776.7,673.980 / 4,95
cm^ .gr I crn^ .cm I s cml s
= 955,523/4,95 = 192,035 (gr/cm.s)
•
Untuk sampel I I I : Vi
= X i / t i = 5/1,25 (cm/s)
;; . . y
= 4 (cm/s) = X 2 / t 2 = 10/2,51
(cm/s)
= 3,98 (cm/s) Pboia
r Vi A
1 .
= mboia/Vboia = 15,5 / 1,838 (gr/cm^) = 8,433 (gr/cm^)
massa cairan = 7,6gr pcairan
= nicairan/ Vcairan = 7,6/10 (gr/cm^)
= 0,76 (gr/cm^) maka n
= 2/9. ? .(pb - Pc). g /v
(gr/cm.s) cm^ .gr I cm^ .cm I s 2
= 2/9. (0,76)^ (8,433 - 0,76). 980 / (4)
\
cml s = 0,22.0,5116.1,613.I
4
^ cm^ .gr I cm^ jcm I
^
cml s
= 955,523/4 = 238,88 (gr/cm.s) r
V-2
2/9. (0,76)^ (8,433 - 0,76). 980 / (3,98)
= 0,22.0,5776.7,673.980 / 3,98 = 955,523 / 3,98 = 240 (gr/cm.s)
Tabel viskositas hasil distilasi Tabel 4.4 Viskositas sampel hasil distilasi
^^2 cm .gricm x:ml s
cml s
cm^ .gr I cm'' jcm I s cml s
\
29 No
Nama Sampel
Jenis pelumas/ merek
Viskositas (gr/cm.s)
1
Sampel 1
Sintetik
-
2
Sampel 11
Mineral
192,035
3
Sampel 111
campuran
240
4.5.
Pemberian aditif Aditif yang digunakan yaitu cetane number improver dengan kapasitas 0,4 % massa.
Pemberian aditif perlu dilakukan untuk menambah daya bakar, sekaligus memperpendek periode pengapian. 4.6
Perhitungan kalor jenis pembakaran Untuk mengetahui secara fisika bahwa sampel tersebut layak atau tidak sebagai bahan
bakar, perlu diteliti berapa kalor jenis pembakaraimya. Pembakaran dilakukan dengan cara membakar sampel dalam sebuah tabung alimiunium dengan diameter 25 cm, dan volume sampel yang di bakar disamakan.data fisis yang di can adalah perbedaan lama pembakaran, dan suhu akhir pembakaran. Dari hasil penelitian didapat: 4.6.1
Untuk sampel I dari hasil destilasi
Suhu mula pembakaran (To) =
27,3 °C
Suhu akhir pembakaran (Ti)
225 °C
Suhu(T)
T i - T o = 225 - 27.3 (°C)
?
197,7
Suhu(T (kelfin))
197.7 "C + 273 470.7 K (470.7). (470.7). (470.7). (470.7) 49,088,164,491.0801 K
Massa (m)
20 gr = 0,02 kg
Waktu (t)
920 detik
Diameter tabung
25 cm 0.25 m
jari-jari (r^)
luas permukaan tabung (A)
0.125 m = (0.125).( 0.125) =
0.015625 m^
=
ns^
=
(mxm)
(3,14).( 0.015625) m^
30 0.0490625 m l Emitivitas (e) imtuk benda Hitam Konstanta Stefan-boltzman
0.00000005672
Dari persamaan (3.2) radiasi benda hitam R = eST* Maka
R
(4.2)
=
1x0.00000005672x49,088,164,491.0801 2784.28069 watt/m^
untuk menjadi daya maka :
R = e.5.r*.A
= R.A
=
2784.28069 x 0.0490625 (watt/m^Um^)
=
136.6037713 watt
-
untuk meryadi joule: R '
= R.A.At
'
=
136.6037713 X 920 (watt).(s)
=
125675.4696 watt.s
watt.s= joule atauR = Q jika,
Q = mxcxAt C =
4.6.2
-
.
, ;
maka,
Q/mxAt
=
125675.4696 / 0,02x645.7
=
69185.51137 joule/Kg.K
(joule) / (kg).(K)
Untuk sampel H dari hasil destilasi
Suhu mula pembakaran (To) =
27.3 °C
Suhu akhir pembakaran (Ti) =
400 °C
Suhu(T)
T i - T o = 400 - 27.3 ("C)
.
. V -
Suhu(T (kelfm))
.
=
372.7 °C 372.7 °C + 273 645.7 K (645.7). (645.7). (645.7). (645.7) 173,829,365,773.6800 K
Massa (m)
20 gr = 0,02 kg
31 Waktu (t)
.
1847 detik
Diameter tabung
25 cm 0.25 m
jari-jari (r^)
0.125m = (0.125).(0.125) ( m x m )
luas permukaan tabung (A)
=
0.015625 m^
=
7i.r^ =
^
0.0490625 m l
Emitivitas (c) untuk benda
(3,14).( 0.015625) m^
-
Hitam Konstanta Stefan-boltzman
=
0.00000005672
dari persamaan (3.2) radiasi benda hitam R = eS T* maka
R
(4.3)
= 1x0.00000005672x173.829.365.773,6800 = 9859,601627 watt/m^
untuk meiyadi daya maka: R
'
; : ?
=
e.5.T*.A
= R.A
=
9859,601627 x 0.0490625
= 483,7367048
(watt/m^).(m^)
watt
untuk menjadi joule: R =
R.A.At ^
=
483,7367048 X 1847 (watt).(s)
=
893461.6938 watt.s
'
•
watt.s= joule atauR = Q jika,
Q =
mxcxAt
C =
Q/mxAt
maka,
=
893461.6938 / 0,02x645.7
=
69185.51137 joule/Kg.K
Ooule) / (kg).(K)
untuk kalor jenis pembakaran, c
=
69185.51137 X 645.7 (joule/Kg.K). (K)
=
44673084.6891 j o u l e / K g
=
4,47 X 10^ k j / K g
4.6.3
Untuk sampel III dari hasil distilasi
Suhu mula pembakaran (To) =
27.3 °C
Suhu akhir pembakaran (Ti) =
400 °C
Suhu(T)
T i - T o = 400 - 27.3
(°C)
372.7 °C Suhu(T (kelfm))
372.7 °C + 273 645.7 K
r*K
,
=
(645.7). (645.7). (645.7). (645.7) 173,829,365,773.6800 K
Massa (m)
=
20gr = 0,02 kg
Wakm(t)
1786 detik 25 cm
Diameter tabung
=
0.25 m 0.125m = (0.125).(0.125) ( m x m )
jari-jari (r^)
=
0.015625 m^ 7i.r^
luas permukaan tabung (A)
=
(3,14).( 0.015625) m^
0.0490625 m l
Emitivitas (e) untuk benda hitam Konstanta Stefan-boltzman
=
=
=
1
n
0.00000005672
dari persamaan (3.2) radiasi benda hitam
,
i =
R = sS T* Maka
R
=
1x0.00000005672x173.829.365.773,6800 9859,601627 watt/m^
untxik menjadi daya maka : R
=
e.5.'r*.A
=
9859,601627 x 0.0490625
=
483,7367048
untuk menjadi joule : R
=
I
R.A (watt/m^).(m^)
watt :^
-
R.A.At
=
483,7367048 x 1786 (watt).(s)
=
863953,7548 watt.s
watt.s = joule atauR = Q
33 jika,
Q =
mxcxAt
C =
Q/mxAt
,
maka,
=
863953,7548 / 0,02 x 645.7
=
66900.55403 joule/Kg.K
(joule) / (kg).(K)
untuk kalor jenis pembakaran, c
=
66900.55403 x 645.7 Ooule/Kg.K). (K)
=
43197687.7395 joule/Kg
=
4,3 X 10'* k j / K g
Gambar 4.3. Perhitungan kalor jenis pembakaran 4.7. Pemakaian bahan bakar Setelah mengalami beberapa proses dan perhitungan kalor jenis pembakaran, maka penelitian dilanjutkan dengan pemakaian sampel sebagai bahan bakar. Bahan bakar ini digunakan pada mesin diesel berkekuatan 6,5 PK.
Jenis
Mesin dapat hidup/
Sampel
tidak
1
I
Tidak
2
11
Hidup
Normal
3
111
Hidup
Tidak normal
No
keterangan
-
34
Gambar 4.4. Pemakaian sampel
t
'
'
Gambar 4.5. Sampel yang telah jadi
4.8. Pendekatan sampel dengan standart bahan bakar Tabel pendekatan:
• .. i Pendekatan
No
Sampel
Jenis Pengujian Standart
1
Viskositas (gr/cms)
1
11
III
190,251
-
192,035
240
4,5 X lO'*
-
Kalor Jenis Pembakaran 2 (kj/kg)
4,47
X
lO'*
4,3
X 10^
Sedangkan vmtuk pengujian lain dengan metode ASTM belum dapat dilakukan pada tahap ini.
