PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI

PENGARUH PEMBUKAAN ATAP DAN KATUP ALIRAN PADA PERALATAN PEMBUAT GARAM TERHADAP VOLUME AIR LAUT TUGAS AKHIR Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat Memperoleh gelar Sarjana Teknik Program Studi Teknik Mesin

Disusun oleh:

AGUSTINUS GUNTUR SETO AJI NIM : 095214011 JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2013 i


THE INFLUENCE OF OPENING ON ROOF AND CURRENT VALVE IN SALT MAKER TO VOLUME OF SEA SALT FINAL ASSIGNMENT Presented as partial fulfillment of the requirement to obtain the Sarjana Teknik Degree in Mechanical Engineering

by

AGUSTINUS GUNTUR SETO AJI Student Number : 095214011

MECHANICAL ENGINEERING PROGRAM FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY SANATA DHARMA UNIVERSITY YOGYAKARTA 2013

ii


iii


iv




INTISARI Garam merupakan sumber alam yang melimpah dan salah satu kebutuhan pelengkap dari kebutuhan pangan bagi manusia, selain itu garam juga diperlukan dalam dunia kesehatan dan industri. Akan tetapi saat ini kebutuhan tersebut masih belum dapat terpenuhi. Di Indonesia untuk memenuhi kebutuhan garam dalam negeri saja Indonesia masih harus mengimpor garam dari luar negeri. Bagi Negara maritim seperti Indonesia yang memiliki garis pantai terpanjang nomor dua di dunia hal ini merupakan sebuah keprihatinan. Penelitian mengenai alat pengkristal air laut yang pernah dilakukan kebanyakaanbertujuan untuk mendapatkan hasil yang maksimal. Hasil yang maksimal berupa efisiensi dan efektivitas yang tinggi dari penggunaan alat pengkristal air laut. Tujuan dari penelitian ini adalah (1) membuat alat pengkristal air laut (2) mengetahui hubungan antara besarnya pembukaan atap dan katup blower dengan nilai penyusutan volume air laut setelah 6 jam pemanasan dan (3) mengetahui nilai penyusutan volume air laut jika alat pengkristal tanpa atap (terbuka) dan tanpa blower (kontak langsung dengan udara sekitar). Metode penelitian yang dilakukan yaitu variasi penelitian dilakukan dalam kondisi atap tertutup dan terbuka serta menggunakan blower dan tanpa blower. Penelitian pertama menggunakan blower dan kondisi atap tertutup dengan pembukaan katup blower dibuka ½ dan dibuka penuh. Penelitian kedua tanpa blower dan kondisi atap terbuka (terkontak dengan udara sekitar). Dalam penelitian menggunakan volume awal 5 liter air laut dengan proses pemanasan selama 6 jam. Selain itu untuk membuktikan bahwa alat pengkristal air laut dapat bekerja dengan baik (membuat garam) dilakukan penelitian dengan menggunakan volume awal air laut 1,5 liter menggunakan alat pengkristal air laut dengan kondisi atap tertutup dengan pembukaan katup blower dibuka ½. Penelitian memberikan hasil peralatan pengkristal air laut dapat dibuat dan dapat berfungsi dengan baik, untuk kondisi atap tertutup dan tanpa blower nilai volume air laut yang dihasilkan 4,07 liter. Untuk kondisi atap tertutup dan pembukaan katup blower terbuka penuh nilai volume air lautyang dihasilkan 2,89 lier. Untuk kondisi atap tertutup dan pembukaan katup blower terbuka½ nilai volume air laut yang dihasilkan 2,63 liter. Untuk kondisi peralatan atap dalam kondisi terbuka dan tanpa blower (kontak langsung dengan udara sekitar) nilai volume air laut yang dihasilkan3,28 liter. Maka dapat disimpulkan bahwa kondisi atap tertutup dan katup blower terbuka ½ lebih efektif dibandingkan pada kondisi pengujian yang lain. Serta untuk air laut dengan volume awal 1.5 liter waktu yang diperlukan untuk menjadikan garam 4 jam dengan kondisi atap tertutup dan pembukaan katup blower terbuka ½ (garam kering 47gram). Dalam proses pembuatan garam dipengaruhi oleh kondisi udara, makincepat udara mengalir semakin banyak garam yang dihasilkan. Semakin baik proses penguapan udara semakin cepat terjadinya proses pengkristalan. Kata kunci: pengaruh sifat bahan,efisiensi, penyusutan volume air laut,efektivitas proses pemanasan.

vii


KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus atas segala berkat dan kasih-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudulpengaruh pembukaan atap dan katup aliran pada peralatan pembuat garam terhadap volume air laut. Tugas Akhir ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik di Program Studi Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Dalam penelitian dan penyusunan Tugas Akhir ini tentunya tidak terlepas dari bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini penulis ingin menyampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Paulina Heruningsih Prima Rosa, S.Si., M.Sc. Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. 2. Ir.P.K. Purwadi, M.T.,Ketua Program Studi Teknik Mesin Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta dan dosen pembimbing Tugas Akhir yang telah mendampingi dan memberikan bimbingan dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. 3. Doddy Purwadianto, S.T.,M.T, selaku Dosen Pembimbing Akademik. 4. Dosen-dosen program studi Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma, atas ilmu pengetahuan dan bimbingannya kepada penulis semasa kuliah. 5. Yudi Hartaya dan Fransiska Rida Kristari selaku orang tua yang telah memberikan dukungan doa dan materil sehingga studi dapat diselesaikan. 6. Yohanes Guruh Utoro Aji selaku adik yang telah memberikan dukungan doa sehingga studi dapat diselesaikan.

viii



DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ............................................................................................. .i TITLE PAGE ........................................................................................................ ii HALAMAN PENGESAHAN............................................................................... iii DAFTAR DEWAN PENGUJI ............................................................................. iv PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR ................................................. v LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI ............................. vi INTISARI .............................................................................................................. vii KATA PENGANTAR........................................................................................... viii DAFTAR ISI.......................................................................................................... x DAFTAR GAMBAR............................................................................................. xiii DAFTAR TABEL ................................................................................................. xv BAB I PENDAHULUAN...................................................................................... 1 1.1.Latar Belakang ................................................................................................. 1 1.2.Tujuan .............................................................................................................. 2 1.3.Batasan – batasan Penelitian ............................................................................ 3 1.4. Manfaat Pembuatan Alat Pengkristal Air Laut................................................4 BAB II DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA ................................... 5 2.1.Dasar Teori....................................................................................................... 5 2.1.1. Volume............................................................................................... 5 2.1.2. KondisiFluida (air laut)...................................................................... 5 2.1.3. PanciTempatFluida Air Laut ............................................................. 6

x


2.1.4. Fluida Pemanas Panci ........................................................................ 6 2.1.5. Tempat Fluida Air Pemanas .............................................................. 7 2.1.6. Isolator Tempat Fluida Air Panas ...................................................... 7 2.1.7. Pipa Aliran Fluida.............................................................................. 7 2.1.8. Pompa Air .......................................................................................... 8 2.1.9. Blower................................................................................................ 8 2.1.10. Water Heater ...................................................................................... 9 2.1.11. Sumber Pemanas................................................................................ 9 2.1.12. Bak penampungan.............................................................................. 9 2.1.13. Sirip.................................................................................................... 10 2.2.Tinjauan Pustaka .............................................................................................. 10 2.2.1. Proses Pembuatan Garam Tradisional ............................................... 10 2.2.2. Konstruksi Penggaraman ................................................................... 12 2.2.3. Faktor-Faktor Teknis yang Mempengaruhi Produksi Garam ............ 12 2.2.4. Tahapan Proses Pembuatan Garam.................................................... 14 2.2.5. Hasil Penelitian Pembuatan Garam Non Tradisional ........................ 17 BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT.................................. 20 3.1. PembuatanAlat............................................................................................... 20 BAB IV METODOLOGI PENELITIAN ............................................................ 26 4.1.Benda Uji ......................................................................................................... 26 4.2.Diagram Proses Penelitian.................................................................................26 4.3.Skematik Peralatan Penelitian.............................................................................27 4.4.Peralatan Pendukung..........................................................................................28 xi


4.5.Metode Penelitian.............................................................................................28 4.6.Variasi Penelitian..............................................................................................28 4.7.Cara Pengambilan Data....................................................................................29 4.8.Cara Mengolah Data.........................................................................................29 4.9.Cara Mendapatkan Kesimpulan........................................................................29 BAB V HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN........................................ 30 5.1.Hasil Pengujian ................................................................................................ 30 5.2.Pembahasan...................................................................................................... 40 BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN............................................................... 40 6.1.Kesimpulan ...................................................................................................... 42 6.2.Saran ................................................................................................................ 43 DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................ 44 LAMPIRAN........................................................................................................... 45

xii


DAFTAR GAMBAR

Gambar2. 1

Bagan proses pembuatan garam evaporasi...................................... 11

Gambar 2.2

Proses pembuatan garam ................................................................. 17

Gambar 2.3

Bagan alir proses pembuatan garam................................................ 17

Gambar 2.4

Hubungan waktu evaporasi terhadap kepekatan air laut..................18

Gambar 2.5

Alat pengkristal larutan garam ( buatan Ir.YB Lukiyanto,M.T. ) ... 20

Gambar 3.1

Panci tempat air laut ........................................................................ 23

Gambar 3.2

Sirip pada panci tempat air laut ....................................................... 23

Gambar 3.3

Panci tempat air pemanas ................................................................ 24

Gambar 3.4

Dudukan panci................................................................................. 24

Gambar 3.5

Penutup (atap) alat pengkristal air laut............................................ 25

Gambar 3.6

Alat pengkristal air laut keseluruhan ............................................... 25

Gambar 4. 1 Alur proses penelitian...................................................................... 26 Gambar 4. 2 Skematik alat pengkristal air laut ................................................... 27 Gambar 5. 1 Nilai suhu pada kondisi peralatan tertutup dan tanpa blower.......... 35 Gambar 5.2

Nilai suhu pada kondisi peralatan tertutup dan pembukaan katup blower terbuka penuh ............................................................ 35

Gambar 5.3

Nilai suhu pada kondisi peralatan tertutup dan pembukaan katup blower terbuka ½ ................................................................... 36

Gambar 5.4

Nilai suhu pada kondisi peralatan tanpa tutup dan tanpa Blower (kontak langsung udara sekitar).......................................... 36

xiii


Gambar 5.5

Nilai perubahan volume air laut dalam beberapa variasi Pengujian setelah dipanasi selama 6 jam......................................... 37

xiv


DAFTAR TABEL

Tabel 5. 1

Hasil pengujian dengan kondisi peralatan tertutup dan tanpa blower............................................................................................... 31

Tabel 5.2

Hasil pengujian dengankondisi peralatan tertutup dan pembukaan katup blower terbuka penuh............................................................. 31

Tabel 5.3

Hasil pengujian dengan kondisi peralatan tertutup dan pembukaan katup blower terbuka½.................................................................... 32

Tabel 5.4

Hasil pengujian dengan kondisi peralatan tanpa blower tanpa tutup dan tanpa blower (kontak langsung udara sekitar)........................... 33

Tabel 5.5

Hasil pengujian dengan kondisi peralatan tertutup dan pembukaan katup blower terbuka½ untuk mengetahui hasil garam dari alat pengkristal air laut............................................................................ 33

xv


BAB I PENDAHULUAN

1.1.

Latar Belakang Garam merupakan sumber alam yang melimpah selain itu garam juga

merupakan kebutuhan sehari-hari masyarakat, sebagai salah satu penyedap masakan. Garam juga diperlukan dalam dunia kesehatan (bahan infus, dll) dan diperlukan juga dalam industri tertentu (khususnya industri kimia) yang memerlukan garam dapur atau NaCl dalam prosesnya. Jumlah penduduk Indonesia sangat banyak (lebih dari 200 juta), sehingga kebutuhan garam di Indonesia sangat banyak dan sangat diperlukan, karena setiap orang memerlukan garam setiap harinya. Informasi terakhir, Bangsa Indonesia sudah mengimpor garam dari India dan Kamboja. Hal ini memperlihatkan bahwa produksi garam di Indonesia mengalami kekurangan garam untuk memenuhi kebutuhan garam dalam negeri. Kondisi ini sangat memalukan karena bangsa Indonesia dikenal sebagai negara maritim dengan daerah lautan yang sangat luas. Para petani garam di Indonesia umumnya masih membuat garam secara tradisional dengan cara mengalirkan air laut ke dalam bak penampungan. Kemudian air laut di dalam bak penampungan dipanaskan biasa oleh sinar matahari, dibiarkan selama seminggu sampai menjadi garam. Meskipun proses pembuatan garam dengan cara tradisional memberikan keuntungan dalam hal hemat energi (karena mempergunakan energi surya yang disediakan alam atau

1


gratis) dan ramah lingkungan (karena tidak ada polusi yang dihasilkan), tetapi proses

pembuatan

secara

tradisional

mempunyai

beberapa

kekurangan.

Kekurangan tersebut diantaranya mempunyai ketergantungan terhadap sinar matahari sehingga tidak setiap saat dapat dipergunakan karena jika tidak terdapat sinar matahari

(pada malam hari) proses pembuatan garam

tidak dapat

dilaksanakan. Ketika musim hujan intensitas sinar matahari rendah hal ini sangat berpengaruh terhadap proses pembuatan garam karena sinar matahari rendah maka proses pembuatan garam tidak berjalan baik. Padahal musim hujan di Indonesia cukup lama sekitar 5-6 bulan, hal ini sangat merugikan petani garam. Dengan latar belakang di atas penulis tertarik untuk membuat peralatan pembuat garam yang tidak tergantung cuaca dan melakukan penilitian terhadap peralatan tersebut. 1.2.

Tujuan penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah : a. Membuat alat pengkristal air laut. b. Mengetahui karakteristik alat pengkristal air laut : 

Mendapatkan informasi laju penyusutan volume air laut setelah dilakukan proses pemanasan selama 6 jam dengan kondisi penutup alat tertutup dan blower tidak bekerja.



Mendapatkan informasi laju penyusutan volume air laut setelah dilakukan proses pemanasan selama 6 jam dengan kondisi penutup alat tertutup dan blower bekerja dengan katup terbuka ½.

2




Mendapatkan informasi laju penyusutan volume air laut setelah dilakukan proses pemanasan selama 6 jam dengan kondisi penutup alat tertutup dan blower bekerja dengan katup terbuka penuh.



Mendapatkan informasi laju penyusutan volume air laut setelah dilakukan proses pemanasan selama 6 jam dengan kondisi penutup alat terbuka dan blower tidak bekerja.



Mendapatkan informasi tentang waktu yang diperlukan untuk membuat garam dengan volume awal air laut : 1,5 liter.

1.3.

Batasan-batasan penelitian

Batasan yang dipergunakan dalam penelitian ini adalah : 1) Sebagai bahan uji, air laut dengan volume 5 liter, dengan nilai BE awal = 2 2) Sebagai sumber energi dalam perancangan alat ini mempergunakan energi yang berasal dari kompor gas LPG. Dimungkinkan penggunaan energi dari sumber lain, seperti : kayu, biogas, batubara, listrik dll, 3) Air laut ketika dilakukan pengkristalan dalam alat pengkristal air laut dalam kondisi diam (tidak bergerak) dan berada di dalam panci. 4) Pemanasan panci yang berisi air laut dilakukan oleh air panas. Seluruh permukaan panci bagian bawah disentuhkan dengan air panas, sehingga suhu panci dapat dianggap merata. 5) Air dipanaskan dengan alat pemanas. Alat pemanas berupa water heater yang didalamnya mengalir air panas yang mengalir secara kontinyu. Air panas tersebut tertampung dalam suatu bak.

3


6) Air panas diperoleh dari air yang dipanaskan oleh water heater berbahan gas LPG. 1.4.

Manfaat Pembuatan Alat Pengkristal Air Laut Manfaat pembuatan alat pengkristal air laut dan manfaat dari penelitian ini

adalah : 1) Hasil peralatan pengkristal air laut dapat dipergunakan oleh masyarakat luas untuk menggantikan proses pembuatan garam secara tradisional, terutama masyarakat tepi pantai. 2) Hasil peralatan pengkristal air laut yang dibuat dapat dipergunakan pada waktu musim hujan, pada malam hari, atau pada saat tidak ada energi matahari. 3) Hasi penelitian dapat menambah khasanah perpustakaan perihal peralatan pengkristal air laut. 4) Dapat dipergunakan sebagai referensi bagi para pembuat peralatan pengkristal air laut atau hasil penelitian dapat dipergunakan sebagai referensi. 5) Pada aplikasi langsung pembuatan pengkristal air laut, dengan adanya penelitian ini diharapkan engineer dalam merancang alat pengkristal air laut selalu mempertimbangkan bahan panci, faktor kecepatan aliran fluida dan kecepatan penguapan uap dari proses pemanasan air laut.

4


BAB II DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Dasar Teori 2.1.1 Volume ( V ) Volume atau bisa juga disebut kapasitas adalah perhitungan seberapa banyak ruang yang biasa ditempati dalam suatu objek. Objek tersebut dapat berupa benda yang beraturan maupun benda yang tidak beraturan. Benda yang beraturan misalnya kubus, balok, silinder, limas, kerucut dan bola. Benda yang tidak beraturan misalnya batu. Satuan SI volume adalah m³. Satuan lain yang sering digunakan adalah liter (=dm³) dan ml. 2.1.2 Kondisi Fluida (air laut) Dalam pengujian ini kondisi air laut selama proses pengkristalan dikondisikan pada keadaan diam (tidak bergerak). Keuntungan jika fluida diam suhu yang didapat akan tinggi, atau tidak jauh dari fluida yang memanaskannya. Sebaiknya tinggi permukaan air laut dibuat tipis (diukur dari permukaan dasar plat penampung air laut), keuntungannya cepat mendapatkan garam. Sebaliknya jika permukaan air laut mempunyai luas yang cukup besar, maka perpindahan kalor konveksi akan semakin besar, sehingga proses penguapan akan semakin cepat dan produksi garam juga semakin cepat.

5


2.1.3 Panci Tempat Fluida Air Laut Bahan yang digunakan sebaiknya dibuat dari logam yang mempunyai konduktivitas thermal lebih tinggi supaya kalor yang dapat dipindahkan besar serta lebih cepat untuk menghantarkan panas. Selain itu karena sebagian besar logam bersifat korosif maka dipilih benda logam yang tahan korosi atau tidak dapat berkarat karena terkait dengan bahan makanan (ketika garam yang sudah jadi, ketika diambil dari tempat pengkristalan garam tidak bercampur dengan karat). Dan sebaiknya plat yang digunakan tipis dan kuat agar hambatannya lebih kecil, sehingga perpindahan atau kalor yang disalurkan terjadi lebih cepat. Akan memberi keuntungan jika permukaan luar panci bersirip horizontal dan vertikal, sehingga luas permukaan yang dapat bersentuhan dengan fluida pemanas besar. Kalor yang diterima air laut besar. Akan memberi keuntungan jika seluruh permukaan luar panci bersentuhan dengan fluida pemanas. 2.1.4 Fluida Pemanas Panci Sebaiknya menggunakan fluida kerja yang mampu memberikan suhu yang tinggi. Misalnya minyak suhu didih minyak lebih tinggi dari air, bahkan dapat lebih tinggi dari 500℃. Jika menggunakan air maka panas yang dihasilkan hanya mencapai suhu 100ᵒC. Sistem perpipaan sebaiknya tidak tertutup (atau saluran terbuka dengan udara luar yang bertekanan 1 atm), untuk menghindari terjadinya suhu gas yang tinggi yang berakibat harga tekanan menjadi tinggi. Saluran pipa bisa bocor. Memungkinkan temperature air laut terjaga tinggi. Semakin tinggi akan semakin mempercepat penguapan, karena beda suhu dengan udara sekitar semakin besar. Hasil akhirnya produksi garam cepat. Dalam pemilihan fluida ini,

6


harus mempertimbangkan sistem perpipaannya. Termasuk didalamnya peralatan peralatan yang mendukung, seperti : pompa. Suhu yang tinggi akan dapat merusak perapat/seal dari karet, dll. 2.1.5 Tempat Fluida Air Pemanas Bahan tempat fluida (panci air pemanas) sebaiknya dipilih dari logam yang mempunyai nilai konduktivitas termal yang rendah, supaya kalor tidak mengalir keluar dari tempat fluida (panci air pemanas). Logam dengan nilai k rendah misalnya: baja, besi, dll. Jika masih dimungkinkan terjadinya kebocoran kalor melalui panci fluida, maka sebaiknya permukaan luar dari panci diisolasi. Bahan panci harus tahan terhadap suhu dan tekanan kerja, supaya tidak mudah bocor. 2.1.6 Isolator Tempat Fluida Air Panas Isolator adalah bahan yang dipergunakan untuk mencegah keluarnya kalor dari air panas yang ada di panci air pemanas. Nilai konduktivitas termal bahan isolator adalah rendah. Ada isolator yang tahan terhadap suhu dingin dan ada isolator yang tahan terhadap suhu panas. Sebaiknya dipilih bahan isolator yang tahan terhadap suhu panas, seperti glass wool. Sifat sifat glass wool adalah : ringan, fleksibel, isolasi suhu yang sangat baik, daya konduksi yang rendah, bebas digunakan dalam temperature 100℃ - 250℃, tahan terhadap korosi, tidak mudah terbakar dan aman. 2.1.7 Pipa Aliran Fluida Sebaiknya pipa aliran fluida dipilih dari bahan yang mempunyai nilai konduktivitas thermal yang tinggi. Tembaga merupakan bahan yang dapat

7


menghantarkan panas dengan sangat baik. Maka dari itu digunakan pipa tembaga untuk aliran fluida yang digunakan untuk memanaskan air. Bahan pipa yang digunakan harus kuat terhadap tekanan tinggi. Luas permukaan pipa bagian luar sebaiknya berliku, bersirip dan berdiameter besar. Fluida yang mengalir didalam pipa sebaiknya memiliki suhu didih yang tinggi. Sistem perpipaan sebaiknya tidak tertutup (saluran terbuka dengan udara luar yang bertekanan 1 atm), untuk menghindari terjadinya suhu gas yang tinggi yang berakibat harga tekanan menjadi tinggi, dan saluran pipa bisa bocor. 2.1.8 Pompa Air Sebaiknya dipergunakan pompa yang mampu mengalirkan fluida di dalam pipa seperti yang diinginkan dengan debit yang konstan, agar fluida air yang akan dipanaskan tetap terjaga pada suhu yang diinginkan serta mampu mengatasi penurunan tekanan akibat adanya lekukan pada pipa. Untuk itu digunakan pompa yang mempunyai head tinggi sehingga dapat mengalirkan fluida dengan lancar. Pompa harus mampu bekerja pada suhu dan tekanan kerja. 2.1.9 Blower Fungsi blower yaitu memaksa fluida udara yang berada di atas permukaan air laut mengalir menjauhi permukaan air laut. Dengan berpindahnya udara, maka jika kelembaban udara baru dipindahkan ke atas permukaan air laut kelembabannya lebih rendah, maka air dari air laut akan lebih mudah menguap. Semakin air mudah menguap dari air laut, semakin cepat produksi garam dihasilkan. Dengan demikian fungsi blower dapat diartikan berfungsi untuk menjaga agar kelembaban udara tetap rendah di lingkungan sepanjang permukaan 8


air laut peralatan pengkristal air laut yang dibuat. Sebaiknya dipilih blower dengan putaran blower yang tinggi, semakin tinggi putaran semakin besar debit udara yang mampu dipindahkan dari atas permukaan air laut. Artinya produksi garam akan diperoleh semakin banyak. 2.1.10 Water Heater Sebaiknya menggunakan water heater yang mampu memberikan pemanasan yang optimal pada fluida yang mengalir di dalam sistem perpipaan dan dengan debit yang tinggi dan mampu memberikan pemanasan yang cepat. Water heater berfungsi sebagai pemanas panci dengan bahan bakar gas LPG. Dalam pemanasan sebaiknya kalor yang dihasilkan konstan yang dapat dilakukan dengan mengatur volume gas pada katup gas. Sehingga panas air pemanas dapat merata dan suhu yang dihasilkan dapat konstan. 2.1.11 Sumber Pemanas Berfungsi untuk menggantikan sumber energi dari matahari. Dapat diperoleh dari kompor gas LPG, serta dapat diganti dengan sumber energi yang lain, seperti dari kayu, batubara, biogas, dll, yang berfungsi untuk memanaskan water heater. 2.1.12 Bak Penampung Bak penampung berfungsi untuk mengkondisikan agar fluida yang mengalir didalam sistem perpipaan tetap terjaga pada suhu dan tekanan yang diinginkan. Idealnya sistem perpipaan air adalah tertutup tetapi harus ada katup pengaman yang berfungsi untuk melepaskan uap panas baik tekanan dalam sistem

9


perpipaan tinggi atau untuk pembuangan gas bertekanan jika system dalam keadaan tertutup. Dengan adanya bak penampungan sistem perpipaan air menjadi terbuka dan ini mencegah terjadinya pecahnya saluran air ( kerusakan pada sisem perpipaan). 2.1.13 Sirip Fungsi sirip (fin) secara umum adalah untuk memperluas permukaan benda, agar laju perpindahan panas dapat diperbesar, sehingga dapat mempercepat proses pemanasan. Dengan adanya sirip luas permukaan benda yang bersentuhan dengan fluida menjadi besar. Kalor konveksi yang diterima benda atau dalam hal ini adalah plat panci menjadi besar. Panci cepat membuat air laut menguap dan proses pembuatan garam menjadi lebih singkat. 2.2 Tinjauan Pustaka 2.2.1 Proses Pembuatan Garam Tradisional Ada bermacam-macam cara pembuatan garam yang telah dikenal manusia, tetapi dalam tulisan ini hanya akan diuraikan secara singkat cara pembuatan garam yang proses penguapannya menggunakan tenaga matahari (solar evaporation), mengingat cara ini dinilai masih tepat untuk diterapkan perkembangan teknologi dan ekonomi di Indonesia pada waktu sekarang. Pada dasarnya pembuatan garam dari air laut terdiri dari langkah-langkah proses pemekatan (dengan menguapkan airnya) dan pemisahan garamnya (dengan kristalisasi). Bila seluruh zat yang terkandung diendapkan/dikristalkan akan terdiri dari campuran bermacam-macam zat yang terkandung, tidak hanya Natrium

10


Klorida yang terbentuk tetapi juga beberapa zat yang tidak diinginkan ikut terbawa (impurities). Proses kristalisasi yang demikian disebut “kristalisasi total”.

Gambar 2.1 Bagan proses pembuatan garam evaporasi

Bila terjadi kristalisasi komponen garam tersebut diatur pada tempat-tempat yang berlainan secara berturut-turut maka dapatlah diusahakan terpisahnya komponen garam yang relatif lebih murni. Proses kristalisasi demikian disebut kristalisasi bertingkat. Untuk mendapatkan hasil garam Natrium Klorida yang kemurniannya tinggi harus ditempuh cara kristalisasi bertingkat, yang menurut kelakuan air laut, tempat kristalisasi garam (disebut meja garam) harus mengkristalkan air pekat dari 25°Be menjadi 29°Be, sehingga pengotoran oleh gips dan garam-garam magnesium dalam garam yang dihasilkan dapat dihindari/dikurangi.

11


2.2.2 Konstruksi Penggaraman Ada dua macam konstruksi penggaraman yang dipakai di Indonesia : 1) Konstruksi tangga (getrapte) Yaitu konstruksi yang terancang khusus dan teratur dimana suatu petak penggaraman merupakan suatu unit penggaraman yang komplit, terdiri dari peminihan-peminihan dan meja-meja garam dengan konstruksi tangga, sehingga aliran air berjalan secara alamiah (gravitasi). 2) Konstruksi komplek meja (tafel complex) Yaitu konstruksi penggaraman dimana suatu kompleks (kelompokkelompok) penggaraman yang luas yang letaknya tidak teratur (alamiah) dijadikan suatu kelompok peminihan secara kolektif, yang kemudian air pekat (air tua) yang dihasilkan dialirkan ke suatu meja untuk kristalisasi. 2.2.3 Faktor-faktor Teknis yang Mempengaruhi Produksi Garam Faktor teknis yang mempengaruhi produksi garam adalah : 1) Air Laut Mutu air laut (terutama dari segi kadar garamnya (termasuk kontaminasi dengan air sungai), sangat mempengaruhi waktu yang diperlukan untuk pemekatan (penguapan). 2) Keadaan Cuaca Panjang kemarau berpengaruh langsung kepada “kesempatan” yang diberikan kepada kita untuk membuat garam dengan pertolongan sinar matahari. Curah hujan (intensitas) dan pola hujan distribusinya dalam setahun rata-rata merupakan indikator yang berkaitan erat dengan panjang

12


kemarau yang kesemuanya mempengaruhi daya penguapan air laut. Kecepatan angin, kelembaban udara dan suhu udara sangat mempengaruhi kecepatan penguapan air, dimana makin besar penguapan maka makin besar jumlah kristal garam yang mengendap. 3) Tanah Sifat porositas tanah mempengaruhi kecepatan perembesan (kebocoran) air laut kedalam tanah yang di peminihan ataupun dimeja. Bila kecepatan perembesan ini lebih besar daripada kecepatan penguapannya, apalagi bila terjadi hujan selama pembuatan garam, maka tidak akan dihasilkan garam. Jenis tanah mempengaruhi pula warna dan ketidakmurnian (impurity) yang terbawa oleh garam yang dihasilkan. 4) Pengaruh air Pengaturan aliran dan tebal air dari peminihan satu ke berikutnya dalam kaitannya dengan faktor-faktor arah kecepatan angin dan kelembaban udara merupakan gabungan penguapan air (koefisien pemindahan massa). Kadar/kepekatan air tua yang masuk ke meja kristalisasi akan mempengaruhi mutu hasil. Pada kristalisasi garam konsentrasi air garam harus antara 25–29°Be. Bila konsentrasi air tua belum mencapai 25°Be maka gips (Kalsium Sulfat) akan banyak mengendap, bila konsentrasi air tua lebih dari 29°Be Magnesium akan banyak mengendap. 5) Cara pungutan garam

13


Segi ini meliputi jadwal pungutan, umur kristalisasi garam dan jadwal pengerjaan tanah meja (pengerasan dan pengeringan). Demikian pula kemungkinan dibuatkan alas meja dari kristal garam yang dikeraskan, makin keras alas meja makin baik. Pungutan garam ada 2 sistem : -

Sistem Portugis

Pungutan garam di atas lantai garam, yang terbuat dari kristal garam yang dibuat sebelumnya selama 30 hari, berikut tiap 10 hari dipungut. -

Sistem Maduris

Pungutan garam yang dilakukan di atas lantai tanah, selama antara 10–15 hari garam diambil di atas dasar tanah. 6) Air Bittern Air Bittern adalah air sisa kristalisasi yang sudah banyak mengandung garam-garam magnesium (pahit). Air ini sebaiknya dibuang untuk mengurangi kadar Mg dalam hasil garam, meskipun masih dapat menghasilkan kristal NaCl. Sebaiknya kristalisasi garam dimeja terjadi antara 25–29°Be, sisa bittern ≥ 29°Be dibuang. 2.2.4 Tahapan Proses Pembuatan Garam Tahapan proses pembuatan garam adalah : a. Pengeringan Lahan -

Pengeringan lahan pemenihan dilaksanakan pada awal bulan April.

-

Pengeringan lahan kristalisasi.

b. Pengolahan air peminian/Waduk

14


-

Pemasukan air laut ke Peminian.

-

Pemasukan air laut ke lahan kristalisasi.

-

Pengaturan air di Peminian.

-

Pengeluaran Brine ke meja kristal dan setelah habis dikeringkan selama seminggu.

-

Pengeluaran Brine ke meja kristal dan setelah habis dikeringkan, untuk pengeluaran Brine selanjutnya dari peminian tertua melalui Brine Tank.

-

Pengembalian air tua ke waduk. Apabila air peminihan cukup untuk memenuhi meja kristal, selebihnya dipompa kembali ke waduk.

c. Pengolahan Air dan Tanah -

Pekerjaan Kesap Guluk (K/G) dan Pengeringan : 1. Pertama K/G dilakukan setelah air meja 4–6°Be. 2. Kedua K/G dilakukan setelah air meja 18–22°Be dan meja di atasnya dilakukan K/G dengan perlakuan sama.

-

Lepas air tua dilakukan pada siang hari dengan konsentrasi air garam 24–25°Be dan ketebalan air 3–5 cm.

d. Proses Kristalisasi -

Pemeliharaan meja bergaram

-

Aflak (perataan permukaan dasar garam)

e. Proses Pungutan -

Umur kristal garam 10 hari secara rutin

15


-

Pengaisan garam dilakukan hati-hati dengan ketebalan air meja cukup atau 3–5 cm.

-

Angkutan garam dari meja ke timbunan membentuk profil (ditiriskan), kemudian diangkut ke gudang atau siap untuk proses pencucian.

f. Proses Pencucian -

Pencucian bertujuan untuk meningkatkan kandungan NaCl dan mengurangi unsur Mg, Ca, SO4 dan kotoran lainnya.

-

Air pencuci garam semakin bersih dari kotoran akan menghasilkan garam cucian lebih baik atau bersih.

Persyaratan air pencuci : -

Air garam (Brine) dengan kepekatan 20–24°Be

-

Kandungan Mg ≤ 10 g/liter.

Gambar 2.2 Proses pembuatan garam

16


Gambar 2.3 Bagan alir proses pembuatan garam 2.2.5 Hasil Penelitian Pembuatan Garam Non Tradisional Pada penelitian ini dapat dilihat pada tabel hasil pengujian. Untuk tinjauannya menyertakan hasil pengujian pembuatan garam dari alat pengkristal larutan garam buatan

Ir. YB Lukiyanto,MT dan Tim kerja. Berikut grafik

hubungan waktu evaporasi terhadap kepekatan air laut dari data hasil pengujiannya :

17


30

Penelitian-I (kapasitas 50 liter)

25

Penelitian-2 (kapasitas 50 liter), mesin ditutup 3/4

ᵒBe

20

15

Penelitian-3 (kapasitas 100 liter), mesin ditutup 3/4

10

Penelitian-4 (kapasitas 100 liter), mesin ditutup

5

0 0:00

4:48

9:36

14:24

Waktu Evaporasi

Gambar 2.4 Hubungan waktu evaporasi terhadap kepekatan air laut Hasil Penelitian-2 (kapasitas 100 liter) dengan mesin kondisi tertutup : -

menghasilkan larutan garam dengan volume 6,5 liter, dengan 24ᵒBe, selama 12 jam,

-

Menghabiskan Gas LPG : 10,5 kg

-

Debit aliran : 5 liter / menit

Pada penelitian kedua ini nilai 24ᵒBe sudah mendekati 25ᵒBe yaitu ᵒBe ketika sudah hampir menjadi garam. Dengan fluida garam bergerak dan air laut 100 liter. Berbeda dengan alat pengkristal air laut yang dibuat. Alat pengkristal air laut yang dibuat dengan kondisi fluida diam sehingga pemanasannya akan lebih besar dari pada fluida bergerak. Pada alat TA ini dapat menghasilkan kadar kepekatan air laut sebesar 5ᵒBe selama 6 jam proses pemanasan dengan variasi pembukaan katup blower dibuka penuh dan menghasilkan 7ᵒBe untuk variasi pembukaan

18


katup blower dibuka ½. Kemudian untuk proses pemanasan dengan variasi jika alat pengkristal tanpa blower dan tanpa tutup (kontak dengan udara sekitar) kadar

kepekatan air laut yang dihasilkan 7ᵒBe. Jika dilihat dari ketiga data tersebut alat ini mempunyai kelemahan dan kelebihan masing-masing. Alat pengkristal air laut yang kami buat belum bisa menampung air 100 liter dan akan membutuhkan waktu lebih dari 12 jam untuk mengkristalkan larutan jika volume air 100 liter. Mungkin dengan adanya penambahan blower dan sistem pada bak penampungan air tertutup dimungkinkan alat yang dibuat bisa menghasilkan garam dengan volume 100 liter dengan waktu yang lebih singkat.

Gambar 2.5 Alat pengkristal larutan garam ( buatan Ir.YB Lukiyanto,MT )

19


BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT

3.1 Pembuatan Alat Pengerjaan alat disusun ke dalam beberapa tahap yang mencangkup perencanaan dan pola pelaksanaan kerja.

Desain cara kerja alat meliputi :

pemilihan bahan kontruksi, perumusan masalah, perancangan model, perancangan perangkat, penyatuan perangkat, dan pengujian sistem hingga memenuhi syarat. Perancangan model meliputi pembuatan desain dan pemilihan bahan yang akan digunakan. Pemilihan bahan yang tepat sangat mempengaruhi kinerja dan daya tahan alat. Yang perlu diperhatikan dalam pemilihan bahan untuk pembuatan alat pengkristal air laut adalah sifat korosifnya. Untuk itu bahan-bahan yang digunakan adalah bahan-bahan yang tidak korosif. Perancangan model sudah pernah kami lakukan sebelunya pada rancang bangun mesin alat pengkristal larutan air garam yang kami buat sebagai dasar pertimbangan desain, berupa pengujian dalam bentuk prototipe. Hal ini bertujuan untuk melihat apakah desain yang dibuat sudah dapat bekerja secara optimal serta bahan kontruksi yang kuat pada tekanan dan suhu fluida yang panas. Apabila kinerja dari model belum dapat bekerja secara optimal maka perlu dilakukan perubahan pada desain yang telah dibuat, sedangkan apabila model sudah berjalan secara optimal maka lanjut ke tahap berikutnya, yaitu pembuatan alat. Pembuatan alat mencangkup pembuatan panci tempat fluida air laut, pembuatan panci tempat air pemanas, pembuatan dudukan panci pengkristal dan pembuatan sistem perpipaan untuk sirkulasi air

20


pemanas. Selanjutnya dilakukan ujicoba, ujicoba mencangkup pengukuran parameter yang mempengaruhi kinerja alat pengkristal air laut.

3.1.1 Peralatan Uji Alat pengkristal air laut ini terdiri dari dua bagian utama yaitu panci tempat air laut dan panci tempat air pemanas. Panci tempat air laut (a) terbuat dari bahan plat stainless steel dengan ukuran 1000 x 400 x 150 mm. Penggunaan panci yang terbuat dari plat stainless steel ditujukan untuk menghindari korosi yang disebabkan oleh air laut, sedangkan pemilihan plat bertujuan untuk supaya kalor yang dapat dipindahkan besar serta lebih cepat untuk menghantarkan panas. Panci tempat air laut dipasangi sirip (b) agar luas permukaan yang dapat bersentuhan dengan fluida pemanas besar sehingga kalor yang diterima air laut besar. Kemudian sebagai penghubung aliran air pemanas antara selang dengan panci penampung air pemanas menggunakan pipa besi (c). Untuk mengurangi kehilangan energi panas ke lingkungan maka di sisi luar panci tempat air pemanas dilapisi isolator berupa glass wool pada bagian luar, sebagai dudukan panci (d) dibuat cassing dari kayu dengan ketebalan 3 mm. Rangka atap ruang air laut dibuat tutup yang terbuat dari bahan acrilyc (e) agar proses pengkristalan dapat diamati. Sedangkan dinding dari ruang air laut terbuat dari triplek ketebalan 3 mm. Ruangan ini memiliki tinggi 30 mm. Tutup alat pengkristal tidak boleh terlalu landai agar uap air laut yang terbentuk pada akrilik penutup tidak jatuh kembali ke panci tempat air laut tetapi diserap oleh mesin blower dan dibuang

21


keluar dari atas permukaan air laut. Penggunaan acrilyc dipilih sebagai penutup dikarenakan acrilyc mempunyai sifat kaku dan tahan terhadap panas. Keterangan : a. Panci tempat air laut (Gambar 3.1) b. Sirip pada panci tempat air laut (Gambar 3.2) c. Panci tempat air pemanas (Gambar 3.3) d. Dudukan panci (Gambar 3.4) e. Penutup alat pengkristal air laut (Gambar 3.5) f. Alat pengkristal air laut keseluruhan (Gambar 3.6)

Gambar 3.1 Panci tempat air laut

22


Gambar 3.2 Sirip pada panci tempat air laut

Gambar 3.3 Panci tempat air pemanas

23


Gambar 3.4 Dudukan panci

Gambar 3.5 Penutup (atap) alat pengkristal air laut

24


Gambar 3.6 Alat pengkristal air laut keseluruhan

25


BAB IV METODOLOGI PENELITIAN

4.1 Benda uji Benda uji yang digunakan dalam penelitian ini adalah air laut. Volume awal yang dipergunakan sebesar 5 liter. 4.2 Diagram proses penelitian Alur penelitian mengikuti alur seperti alur yang tersaji pada Gambar 4.1 Mulai Pemilihan Bahan Kontruksi Perumusan Masalah Perancangan Model Tidak Model Sesuai ya

Pembuatan Panci Pengkristal Air Laut Pembuatan Dudukan Alat Pengkristal Integrasi Bagian Sistim Perpipaan dan Sirkulasi Fluida Air Pemanas Uji Coba Berhasil Ya Pengambilan Data Pengolahan Data

Pembuatan laporan

Selesai

Gambar 4.1 Alur proses penelitian

26


4.3 Skematik peralatan penelitian Skematik susunan peralatan pembuatan garam pada saat proses penelitian disajikan seperti pada Gambar 4.2

1 2 11

3 4 5

10

9

6 7

8

Gambar 4.2 Gambar skematik alat pengkristal air laut Keterangan Gambar 4.2 1

Blower

7

Kompor gas

2

Penutup tempat air laut

8

Pompa air

3

Tempat air laut

9

Ember penampung air

4

Tempat air pemanas

10

Katup/valve

5

Water heater

11

Sirip

6

Gas elpiji Langkah awal air laut dengan volume 5 liter dituang kedalam panci

tempat air laut. Kemudian panci air laut dipanasi fluida air yang ada dibawah

27


panci. Fluida air dipanasi oleh water heater. Air didalam pipa akan menjadi panas karena air dipanaskan menggunakan water heater melalui pipa tembaga sehingga air menjadi panas. Air didalam pipa dialirkan oleh pompa sehingga air dapat mengalir dan bersirkulasi. Ketika air laut dalam panci tempat air laut panas, maka air akan menguap dan terpisah dari garam. Pada percobaan dengan menggunakan blower, fungsi blower untuk mempercepat pembuangan uap air yang terpisah dari garam sehingga proses pengkristalan garam berjalan cepat. Selain itu fungsi dari penutup agar air laut tidak kontak dengan udara luar sehingga air laut cepat memanas. 4.4 Peralatan pendukung Peralatan pendukung yang dipakai dalam penelitian ini adalah : a. Thermokopel b. Gelas ukur c. Alat tulis d. Thermometer e. Roll kabel f. Timbangan digital 4.5 Metode Penelitian Peneitian dilakukan di laboratorium. 4.6 Variasi penelitian Pada penelitian ini dilakukan beberapa variasi penelitian : a. Kondisi atap tertutup : 

Kondisi atap tertutup dan blower tidak bekerja 28




Kondisi atap tertutup dan blower bekerja dengan katup dibuka ½



Kondisi atap tertutup dan blower bekerja dengan katup dibuka penuh

b. Kondisi atap terbuka 

Kondisi atap terbuka dan blower tidak bekerja

c. Kondisi atap tertutup dan blower bekerja dengan katup dibuka ½. Khusus pada penelitian ini, volume awal air laut : 1,5 liter dan penelitian dilakukan sampai menjadi garam. 4.7 Cara pengambilan data Cara pengambilan data volume air laut setelah mengalam proses pemanasan dilakukan dengan mempergunakan gelas ukur. Cara pengambilan data suhu dilakukan dengan menggunakan thermokopel. 4.8 Cara mengolah data Data – data yang diperoleh dari peneitian diolah dengan menggunakan program khusus dalam hal ini peneliti mempergunakan microsoft excel. Dengan menggunakan program ini tampilan hasil penelitian dapat disajikan dengan baik sehingga mempermudah membuat kesimpulan. 4.9 Cara mendapatkan kesimpulan Dari data-data yang sudah diolah dengan microsoft excel dan dengan melakukan pembahasan terhadap hasil olahan data, dan dengan memperhatikan hasil-hasil penelitian orang lain serta dengan mempertimbangkan hasil yang logis maka kesimpulan dapat diperoleh dengan mudah. Kesimpulan harus menjawab tujuan dari penelitian.

29


BAB V HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

5.1. Hasil Pengujian Dilakukan pengujian sebanyak lima kali. Pertama volume air laut 5 liter dengan kondisi peralatan tertutup dan tanpa menggunakan blower. Kedua volume air laut 5 liter dengan kondisi peralatan tertutup dan penbukaan katup blower terbuka penuh. Ketiga volume air laut 5 liter dengan kondisi peralatan tertutup dan penbukaan katup blower terbuka ½. Keempat dengan volume air laut 5 liter dengan kondisi peralatan tanpa menggunakan blower dan tutup (kontak langsung dengan udara sekitar) dan pada pengujian kelima dengan volume air laut 1,5 liter dengan kondisi peralatan tertutup dan penbukaan katup blower terbuka ½, hal ini dilakukan untuk mengetahui hasil dari alat pengkristal air laut yang dibuat ( berhasil membuat garam ).

Hasil Pengujian pertama dengan kondisi peralatan tertutup dan tanpa blower disajikan pada Tabel 5.1. Pada pengujian ini : -

Menghabiskan Gas LPG = 5 kg, untuk pemanasan selama 6 jam

-

Debit aliran fluida pemanas = 5,1 liter/ menit

30


Tabel 5.1 Hasil pengujian dengan kondisi peralatan tertutup dan tanpa blower. Suhu air

Suhu air

Suhu udara

laut (°C)

pemanas (°C)

sekitar (°C)

10.00

24,5

28,8

28,6

Vair laut awal = 5 liter

11.00

46,4

47,9

30,4

Vair laut akhir = 4,07

12.00

51,3

53,4

32,1

liter

13.00

53,5

55,3

31,3

14.00

54,2

57,3

30,1

15.00

54,4

57,8

29,4

16.00

54,3

58,4

28,6

Waktu

Keterangan

Hasil Pengujian kedua dengan kondisi peralatan tertutup dan pembukaan katup blower terbuka penuh disajikan pada Tabel 5.2. Pada pengujian ini : -


-


31


Tabel 5.2

Hasil pengujian dengan kondisi peralatan tertutup dan pembukaan katup blower terbuka penuh.

Suhu air

Suhu air

Suhu udara

laut (°C)

pemanas (°C)

sekitar (°C)

10.00

24,5

28,8

27


11.00

41,5

54,3

29,4


12.00

47,7

56,2

32,2

liter

13.00

48,3

57,1

31,5

14.00

49,1

57,9

30,5

15.00

50,4

62

29,2

16.00

48,6

59,9

28,3

Waktu

Keterangan

Hasil Pengujian ketiga dengan kondisi peralatan tertutup dan pembukaan katup blower terbuka ½ disajikan pada Tabel 5.3. Pada pengujian ini : -


-


32


Tabel 5.3 Hasil pengujian dengan kondisi peralatan tertutup dan pembukaan katup blower terbuka ½. Suhu air

Suhu air

Suhu udara

Waktu

Keterangan laut (°C)

pemanas (°C)

sekitar (°C)

10.00

24,5

28,8

27,3


11.00

45,2

48

29,3


12.00

51,2

53,2

32,3

liter

13.00

52,4

54,8

31,2

14.00

51,5

54

30,2

15.00

49,8

51,7

29,2

16.00

48,8

50,1

29,3

Hasil Penelitian keempat dengan kondisi peralatan tanpa menggunakan blower dan tutup (kontak langsung dengan udara sekitar) disajikan pada Tabel 5.4. Pada pengujian ini : -


-


33


Tabel 5.4 Hasil pengujian dengan kondisi peralatan tanpa blower tanpa tutup dan tanpa blower (kontak langsung udara sekitar). Suhu air

Suhu air

Suhu udara

Waktu

Keterangan laut (°C)

pemanas (°C)

sekitar (°C)

10.00

27,1

27,6

27,2


11.00

42,7

50,1

30,1


12.00

45,2

56,2

29,8

liter

13.00

49,2

59,7

30

14.00

49,6

60,9

27,9

15.00

56,4

60,9

28,1

16.00

47,5

64,3

28,3

Hasil Pengujian kelima dengan kondisi peralatan tertutup dan pembukaan katup blower terbuka ½ , pengujian ini dilakukan untuk mengetahui hasil dari alat pengkristal air laut yang dibuat ( berhasil membuat garam ) disajikan pada Tabel 5.5. Pada pengujian ini : -

Dilakukan pemanasan selama 4 jam.

-

Volume air laut awal = 1,5 liter

-


34


Tabel 5.5 Hasil pengujian dengan kondisi peralatan tertutup dan pembukaan katup blower terbuka ½ untuk mengetahui hasil garam dari alat pengkristal air laut. Suhu air

Suhu air

Suhu udara

laut (°C)

pemanas (°C)

sekitar (°C)

9.30

24,5

28,8

28,6

10.30

52,2

54,8

29,2

11.30

51,2

54

32,2

12.30

49,8

53,2

30,2

13.30

48,9

50,1

29,2

Waktu

Keterangan

Hasil garam = 47 gr

Pada proses pengkristalan air laut yang dilakukan sangat dipengaruhi oleh suhu. Suhu dapat mempengaruhi produktivitas garam yang dihasilkan oleh alat pengkristal air laut yang dibuat. Pada pengujian yang dilakukan, suhu dijadikan sebagai salah satu parameter untuk mengetahui hasil produktivitas dari alat pengkristal air laut yang dibuat. Untuk itu suhu yang diukur pada pengujian ini meliputi suhu air laut yang dipanaskan, suhu air pemanas, dan suhu udara sekitar. Suhu air laut terukur pada pengujian ini antara 24,5-56,4°C. Suhu air pemanas terukur pada pengujian ini antara 27,6-64,3°C. Pada panci penampung air pemanas dirancang untuk terisolasi dengan maksimal. Hal ini membuat suhu pada air pemanas dapat terjaga dan tidak terpengaruh langsung oleh suhu udara sekitar. Suhu udara sekitar terukur pada pengujan ini antara 27-32,3°C. Pada saat pengujian dilakukan suhu udara sekitar tidak selalu sama setiap harinya

35


tergantung oleh intensitas matahari. Hal ini dibuktikan dengan pada saat pengujian dilakukan pada saat hujan, suhu udara sekitar akan rendah. Suhu udara sekitar akan rendah juga pada saat kondisi cuaca mendung.

Hal ini juga dapat

menjeleskan faktor-faktor yang dapat mempengaruhi suhu udara sekitar, meliputi kondisi cuaca, kelembaban relatif udara, dan wilayah atau kondisi geografis yang bersifat relatif dan tidak dapat dikendalikan.

80

Suhu (ᵒC)

60 40 20 0 0

1

2

3

4

5

6

Waktu (jam) Air Laut

Air pemanas

Udara sekitar

Gambar 5.1 Nilai suhu pada kondisi peralatan tertutup dan tanpa blower.

36


80

Suhu (ᵒC)

60 40 20 0 0

1

2

3

4

5

6


Air pemanas

Udara sekitar

Gambar 5.2 Nilai suhu pada kondisi peralatan tertutup dan pembukaan katup blower terbuka penuh.

60

Suhu (ᵒC)

40

20

0 0

1

2

3

4

5

6


Air pemanas

Udara sekitar

Gambar 5.3 Nilai suhu pada kondisi peralatan tertutup dan pembukaan katup blower terbuka ½.

37


80

Suhu (ᵒC)

60 40 20 0 0

1

2

3

4

5

6


Air pemanas

Udara sekitar

Gambar 5.4 Nilai suhu pada kondisi peralatan tanpa tutup dan tanpa blower (kontak langsung udara sekitar)

6

Volume (Liter)

5 4 3

volume awal

2

volume akhir

1 0

Ditutup dan tanpa Ditutup dan katup Ditutup dan katup Dibuka dan tanpa blower blower dibuka blower dibuka 1/2 blower (kontak penuh langsung dengan udara sekitar)

Gambar 5.5 Nilai perubahan volume air laut dalam beberapa variasi pengujian setelah dipanasi selama 6 jam.

38


Besar nilai perubahan volume air laut yang dihasilkan dipengaruhi oleh proses penguapan air laut yang berada saat dipanaskan. Air laut yang berada didalam panci, saat dipanaskan akan menguap dan untuk menjaga kelembaban di atas permukaan air laut tersebut maka digunakan blower untuk mensirkulasikan uap air yang dihasilkan oleh air laut saat dipanaskan. Semakin tinggi suhu air laut saat dipanaskan sangat berpengaruh terhadap proses penguapan, karena dapat mempercepat proses penguapan air laut tersebut. Semakin tinggi suhu pada air laut akan mempercepat proses perpindahan massa dari cair ke gas (menguap). Saat proses pemanasan pada kondisi penutup dalam keadaan tertutup akan terlihat embun yang menempel pada kaca acrilyc. Hal ini disebabkan oleh proses penyerapan udara saat blower bekerja (dihidupkan). Embun tersebut disebabkan oleh perbedaan suhu antar uap yang dihasilkan saat pemanasan (bersuhu tinggi) dengan penutup bagian atas yang terbuat dari kaca acrilyc (bersuhu rendah). Penutup yang bersuhu lebih rendah dibandingkan dengan suhu pada panci air laut akan menurunkan suhu pengembunan, sehingga menyebabkan suhu panci air laut tersebut berada di bawah titik uap air secara normal. Pada saat pengujian suhu air pemanas tertinggi (maksimal) 64,3°C, hal ini menyebabkan penguapan air laut yang terjadi dibawah titik didih air laut yang seharusnya terjadi pada suhu 100°C pada keadaan normal (1 atm). Selama proses pemanasan terlihat lapisan kristal garam di permukaan air laut. Lapisan ini dapat menghambat proses penguapan karena akan meningkatkan suhu didih air laut. Untuk variasi pengujian tanpa menggunakan tutup dan tanpa blower (terkontak langsung dengan udara sekitar,

39


akan sangat maksimal proses penguapannya jika intensitas sinar matahari yang mengenai air laut juga tinggi (maksimal).

5.2 Pembahasan Dari hasil pengujian diatas dapat diketahui bahwa dalam proses pembuatan garam sangat dipengaruhi oleh cepat lambatnya penguapan yang terjadi pada air laut. Proses penguapan dipengaruhi oleh kondisi udara, makin cepat udara mengalir semakin cepat proses penguapan yang terjadi. Semakin cepat proses penguapan akan mempercepat proses terbentuknya garam, hal ini dikarenakan air laut lebih cepat menguap. Blower berfungsi membantu mengatur kelembaban udara diatas permukaan air laut dapat relatif rata, rendah, dan tetap. Seperti terlihat pada tabel untuk pengujian kondisi tertutup dan katup blower dibuka

½ nilai perubahan volume (penyusutan) yang dihasilkan lebih besar

dibandingkan dengan pembukaan katup blower dibuka penuh maupun tanpa blower (mati). Pada variasi pengujian tidak menggunakan tutup dan blower atau terkontak langsung dengan udara sekitar, nilai perubahan volume yang dihasilkan lebih tinggi dibandingkan dengan variasi pengujian tertutup dan tanpa blower. Hasil nilai perubahan volume yang diperoleh pada variasi pengujian tertutup dengan pembukaan katup blower dibuka penuh nilai perubahan volume yang dihasilkan lebih kecil dibandingkan dengan variasi pengujian tertutup dengan katup blower dibuka ½. Hal ini disebabkan blower menyerap udara yang berada diatas permukaan air laut terlalu tinggi sehingga proses penguapan yang terjadi tidak dapat maksimal, selain itu berpengaruh terhadap suhu kelembaban dalam

40


ruang panci air laut. Pada proses ini mengakibatkan kelembaban tidak terjaga dengan baik karena hanya terjadi di atas permukaan air laut. Pada variasi pengujian tertutup dan tanpa blower nilai perubahan volume yang dihasilkan kurang maksimal. Hal ini dapat disebabkan oleh udara yang berada di dalam alat terjebak dan tidak dapat tersirkulasikan, sehingga proses penguapan air laut tidak maksimal. Pada variasi pengujian terkontak langsung dengan udara sekitar proses penguapan yang terjadi sangat dipengaruhi oleh udara sekitar. Dalam pengujian dengan kondisi peralatan tertutup dan pembukaan katup blower terbuka ½ untuk mengetahui hasil garam dari alat pengkristal air laut (berhasil membuat garam). Dengan volume awal 1,5 liter air laut dan dipanaskan selama 4 jam dapat menghasilkan kristal garam seberat 47 gram

41


BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN 6.1 Kesimpulan Kesimpulan dari penelitian ini adalah : a. Peralatan pengkristal air laut dapat dibuat dan dapat berfungsi dengan baik b. Untuk air laut dengan volume awal 5 liter setelah dilakukan pengujian selama 6 jam perubahan volume yang dihasilkan menyusut menjadi 4,07 liter untuk kondisi peralatan tertutup dan tanpa blower. c. Untuk air laut dengan volume awal 5 liter setelah dilakukan pengujian selama 6 jam perubahan volume yang dihasilkan menyusut menjadi 2,89 liter untuk kondisi peralatan tertutup dan pembukaan katup blower terbuka penuh. d. Untuk air laut dengan volume awal 5 liter setelah dilakukan pengujian selama 6 jam perubahan volume yang dihasilkan menyusut menjadi 2,63 liter untuk kondisi peralatan tertutup dan pembukaan katup blower terbuka ½. e. Untuk air laut dengan volume awal 5 liter setelah dilakukan pengujian selama 6 jam perubahan volume yang dihasilkan menyusut menjadi 3,28 liter untuk kondisi peralatan tanpa menggunakan tutup dan blower (kontak langsung dengan udara sekitar). f. Untuk membuktikan alat pengkristal air laut dapat bekerja dengan baik maka dilakukan pengujian dengan volume awal 1,5 liter waktu yang diperlukan untuk menjadikan garam 4 jam dan menghasilkan garam 47 gram untuk kondisi peralatan tertutup dan pembukaan katup blower terbuka ½.

42


6.2 Saran Saran untuk penelitian ini demi pengembangan yang lebih baik adalah : a. Alat pengkristal air laut yang dibuat dapat dikembangkan dengan pemilihan bahan panci yang tepat. Hal ini meliputi bahan yang tahan korosi, mudah dibentuk, serta bahan yang dapat mengalirkan panas dengan cepat (konduktivitas thermal). b. Alat pengkristal air laut yang dibuat dapat dikembangkan dengan pemilihan bahan saluran yang tepat. Hal ini meliputi bahan yang elastis namun kuat (tahan panas) serta memiliki nilai konduktivitas yang rendah. c. Alat pengkristal air laut yang dibuat dapat dikembangkan dengan penambahan alat pengukur yang terpasang permanen pada panci penampung air laut, sehingga untuk mengukur ketinggian air laut dapat dilakukan sewaktu proses pemanasan berlangsung. d. Alat pengkristal air laut yang dibuat dapat dikembangkan dengan penambahan sirip pada bagian bawah panci penampung air laut, agar permukaan panci penampung air laut yang bersentuhan dengan fluida (air pemanas) semakin besar.

43


44

DAFTAR PUSTAKA Ir. YB Lukiyanto, M.T. dan tim kerja. Proses pembuatan garam dari alat pengkristal larutan garam (pembuatan garam non tradisional). PT. Garam. 2000. Teknologi Pembuatan dan Kendala Produksi Garam di Indonesia. Depatemen Kelautan dan Perikanan. Purbani Dini, 2009. Proses Pembuatan Garam Dari Air Laut Dengan tujuan Akhir Pemanfaatan Limbah Air Laut Untuk Berbagai kepentingan, Pusat Riset Wilayah Laut dan Sumberdaya Nonhayati, Badan Riset Kelautan dan Perikanan. Departemen Kelautan dan Perikanan.


LAMPIRAN

Alat pengkristal air laut keseluruhan

Sirip

Panci tempat air laut

45


Panci tempat air pemanas

Atap ( penutup alat )

Dudukan panci

Blower

46


Variasi penelitian menggunakan tutup dan blower

Katup blower dibuka penuh

Katup blower dibuka ½

47


Variasi penelitian kontak langsung dengan udara sekitar

Display

Gelas ukur

48


Water heater

49

Pompa air

Garam yang dihasilkan setelah pemanasan selama 4 jam dan volume awal = 1,5 liter

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Recommend Documents