IV-1

BAB IV

HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN

IV.1 Hasil Percobaan

Dari percobaan batch dryer yang telah dilaksanakan pada laboraturium Proses

Pemisahan dengan Perpindahan Massa, diperoleh data sebagai berikut:

Tabel IV.1.1 Berat Awal Sampel

No Bentuk Sampel Berat Awal (g)

1 Silinder 11,5

2 Balok 43,7

3 Prisma Segitiga 11,5

Tabel IV.1.2 Hasil Percobaan Batch Dryer

No.

Waktu

Pengeringan

(menit)

Wsilinder (g) Wbalok (g) Wprisma segitiga (g)

1 0 11,6 44,2 11,9

2 15 11,4 43,8 11,8

3 30 11,4 43,8 11,7

4 45 11,4 43,7 11,7

5 60 - 43,7 11,7

6 75 - 43,7 -

IV.2 Hasil Perhitungan

Setelah melakukan percobaan dan mencatat data yang telah didapat, dilakukan

perhitungan data yang telah didapat dari hasil praktikum, hasil perhitungan dapat dilihat

pada Tabel IV.2.1; Tabel IV.2.2; dan Tabel IV.2.3.

Tabel IV.2.1 Hasil Perhitungan Sampel Berbentuk Silinder

Laboratorium Proses Pemisahan dengan Perpindahan Massas

Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS

IV-2BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN

\

No.Waktu

(jam)

W

(kg)

Xt (kg H2O/kg

dry solid)A (m2)

X (kg H2O/kg

dry solid)

R

(kg H2O/m2.h)

1 0 0,0116 0,01754386 0,00253084 0,001 0,003604

2 0,25 0,0114 0 0,00253084 0 0

3 0,5 0,0114 0 0,00253084 0 0

4 0,75 0,0114 0 0,00253084 0 0

5 1 0,0114 0 0,00253084 0 0

6 1,25 0,0114 0 0,00253084 0 0

Tabel IV.2.2 Hasil Perhitungan Sampel Berbentuk Balok

No.Waktu

(jam)

W

(kg)

Xt (kg H2O/kg

dry solid)A (m2)

X (kg H2O/kg

dry solid)

R

(kg H2O/m2.h)

1 0 0,0442 0,0114416 0,00786 0,0055 0,0089

2 0,25 0,0438 0,0022883 0,00786 0 0

3 0,5 0,0438 0,0022883 0,00786 0,003 0,0022

4 0,75 0,0437 0 0,00786 0 0

5 1 0,0437 0 0,00786 0 0

6 1,25 0,0437 0 0,00786 0 0

Tabel IV.2.3 Hasil Perhitungan Sampel Berbentuk Prisma Segitiga

II

Laboratorium Proses Pemisahan dengan Perpindahan Massas

Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS

IV-3BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN

\

No.

Wakt

u

(jam)

W

(kg)

Xt (kg H2O/kg

dry solid)A (m2)

X (kg H2O/kg

dry solid)

R

(kg H2O/m2.h)

1 0 0,0119 0,017094 0,00308 0,0012 0,0015

2 0,25 0,0118 0,008547 0,00308 0,0012 0,0015

3 0,5 0,0117 0 0,00308 0 0

4 0,75 0,0117 0 0,00308 0 0

5 1 0,0117 0 0,00308 0 0

6 1,25 0,0117 0 0,00308 0 0

IV.3 Pembahasan

Tujuan dari percobaan batch dryer ini adalah mempelajari cara menghitung

kecepatan pengeringan batch dryer berdasarkan free moisture padatan dan waktu.

Pada percobaan ini menggunakan alat pengering, yaitu oven dan cara pemberian

panasnya adalah secara tidak langsung. Operasi pengeringan terputus–putus (batch).

Percobaan ini menggunakan sampel sabun mandi batang yang berbentuk silinder, balok,

dan berbentuk prisma segitiga. Hal pertama yang dilakukan adalah menimbang bahan

padat basah sebagai berat mula–mula, kemudian dimasukkan ke dalam oven pada suhu

100°C. Pada selang waktu 15 menit, bahan diambil untuk di timbang sebagai berat setelah

pengeringan. Cara ini dilakukan berulang–ulang sampai diperoleh berat konstan.

0 0.25 0.5 0.75 1 1.250

0.01

0.02

SilinderBalokBola

t (jam)

Xt (

kg H

2O/k

g dr

y so

lid)

Grafik IV.1 Hubungan Total Moisture Content dengan Waktu Pengeringan Sampel

Bentuk Silinder, Prisma Segitiga, dan Balok

II

Laboratorium Proses Pemisahan dengan Perpindahan Massas

Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS

IV-4BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN

\

Berdasarkan Grafik IV.1 dapat dilihat bahwa hubungan antara kadar air total

dengan lama waktu pengeringan sampel. Nilai kadar air total pada sampel silinder, balok

maupun prisma segitiga berkurang seiring waktu pengeringan yang semakin lama, Hal ini

sesuai dengan literatur yang menjelaskan bahwa dengan berjalannya waktu, kandungan

kebasahan Xt berkurang. Selama beberapa saat, sampel itu dipanaskan sampai suhu

penguapan dan kemudian grafik yang dihasilkan menunjukkan garis linier, yang kemudian

melengkung ke arah horizontal dan akhirnya mendatar (McCabe, 1993).

Pada Grafik IV.1 dapat dilihat bahwa penurunan nilai Total Moisture Content yang

paling cepat terjadi pada sampel silinder, hal ini dapat terjadi karena Total Moisture

Content yang terkandung dalam sampel silinder lebih sedikit daripada Total Moisture

Content yang terkandung dalam sampel lainnya sehingga pengeringanya lebih cepat.

Semakin sedikit air yang dikandung, pengeringan akan semakin cepa, selain itu semakin

luas penampang, maka permukaan transfer panas pengeringan yang diterima bahan

semakin besar (Purba, 2012).

00.25 0.5

0.7500000... 1

1.25

0

0.001

0.002

0.003

0.004

0.005

0.006

SilinderBalokBola

t (jam)

X (k

g H2

O/k

g dr

y so

lid)

Grafik IV.2 Hubungan Free Moisture Content dengan Waktu Pengeringan Sampel Bentuk

Silinder, Prisma Segitiga, dan Balok

Berdasarkan Grafik IV.2 dapat dilihat hubungan antara free moisture content

dengan waktu pengeringan. Free moisture content sampel, silinder balok dan prisma

segitiga berkurang seiring waktu pengeringan yang semakin lama. Hal ini sesuai dengan

literatur yang menyebutkan bahwa saat t=0 padatan biasanya pada temperatur yang lebih

dingin daripada suhu tertinggi, dan laju penguapan akan meningkat. Namun, pada sampel

yang berbentuk balok tidak sesuai dengan literatur karena mengalami kenaikan pada t= 0,5

jam.. Hal ini disebabkan oleh selisih antara penurunan berat sampel yang tidak konstan,

II

Laboratorium Proses Pemisahan dengan Perpindahan Massas

Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS

IV-5BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN

\

sehingga grafik hubungan free moisture content dengan waktu pengeringan sampel bentuk

silinder mengalami kenaikan dan penurunan.

Pada Grafik IV.2 dapat dilihat bahwa laju pengurangan nilai Free Moisture Content

yang paling cepat ditunjukkan pada sampel silinder, hal ini dapat dipengaruhi oleh kadar

air bebas yang dikandung oleh sampel silinder lebih konstan daripada kandungan air bebas

pada sampel yang lain. Semakin sedikit air yang dikandung, pengeringan akan semakin

cepat (Purba, 2012).

0 0.0010.0020.0030.0040.0050.0060.0070.0080.009 0.010

0.001

0.002

0.003

0.004

0.005

0.006

0.007

0.008

0.009

0.01

Balok

Bola

Silinder

X (kg H2O/kg dry solid)

R (

kg

H2O

/jam

.m2)

Grafik IV.3 Hubungan Rate Dryer dengan Free Moisture Content Sampel Bentuk

Silinder, Balok, dan Bola

Pada Grafik IV.3 dapat dilihat hubungan antara rate dryer dan free moisture content.

Semakin besar nilai free moisture content, maka nilai rate dryer juga semakin tinggi. Pada

sampel peisma segitiga dan silinder sesuai dengan literatur yang menyebutkan bahwa

semakin tinggi rate dryer semakin tinggi pula free moisture content. Namun pada sampel

balok grafik menunjukkan kenaikan dan penurunan, sehingga hal ini tidak sesuai dengan

literatur dimana hubungan antara free moisture content dengan laju pengeringan

berbanding lurus. Semakin besar free moisture content maka rate dryer juga akan semakin

besar akan tetapi pada free moisture content tertentu rate dryer akan konstan.

Dari Grafik IV.3 dapat dilihat penurunan nilai rate dryer yang paling tinggi adalah

sampel balok. Hal ini dapat disebabkan karena kandungan air bebas yang terdapat pada

sampel balok lebih besar daripada sampel silinder maupun sampel prisma seggitiga. Hal ini

sesuai dengan literatur yang menyatakan bahwa laju pengeringan akan menurun seiring

II

Laboratorium Proses Pemisahan dengan Perpindahan Massas

Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS

IV-6BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN

\

dengan penurunan kadar air selama pengeringan. Jumlah air terikat makin lama semakin

berkurang, perubahan laju pengeringan menurun untuk bahan yang berbeda akan terjadi

pada kadar air yang berbeda pula (Taufiq, 2004).

0 0.0010.0020.0030.0040.0050.0060.0070.0080.009 0.010

0.001

0.002

0.003

0.004

0.005

0.006

0.007

0.008

0.009

0.01

SilinderBalokBola

X (kg H2O/kg dry solid)

R (k

g H

2O/j

am.m

2)

Grafik IV.4 Hubungan Rate Dryer dengan Total Moisture Content Sampel Bentuk

Silinder, Balok, dan Prisma Segitiga

Berdasarkan Grafik IV.4 hubungan antara rate dryer dengan total moisture content

sampel bentuk balok mengalami kenaikan dan penurunan meskipun pada akhirnya nilai

total moisture content nol. Hal ini tidak sesuai dengan literatur yang menyebutkan bahwa

free moisture content dan total moisture content berbanding lurus sehingga rate dryer juga

berbanding lurus dengan total moisture content, dimana apabila total moisture content

besar rate dryer juga besar (Geankoplis, 1993).

Dari Grafik IV.3 dapat dilihat penurunan nilai rate dryer yang paling tinggi adalah

sampel balok. Hal ini dapat disebabkan karena total kandungan air yang terdapat pada

sampel balok lebih besar daripada sampel silinder maupun sampel bola.

II

Laboratorium Proses Pemisahan dengan Perpindahan Massas

Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS

IV-7BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN

\

00.25 0.5

0.7500000... 1

1.25

00.0010.0020.0030.0040.0050.0060.0070.0080.0090.01

SilinderBalokBola

t (jam)

R (k

g H

2O/j

am.m

2)

Grafik IV.5 Hubungan Rate Dryer dengan Waktu Pengeringan Sampel Bentuk Silinder,

Balok, dan Bola

Pada Grafik IV.4 dapat dilihat hubungan antara rate dryer dan waktu. Nilai rate

dryer semakin berkurang seiring lamanya waktu pengeringan. Namun pada sampel balok

mengalami kenaikan dan penurunan. Pada sampel bentuk balok, mengalami kenaikan pada

t= 0,5 jam. Hal ini tidak sesuai dengan literatur yang menjelaskan bahwa apabila diplot

antara rate dryer dan waktu maka sebagian besar panjang dari grafik tersebut menunjukkan

laju pengeringan konstan. Kemudian melengkung ke bawah dan akhirnya bila bahan telah

mencapai kandungan kebasahan keseimbangan akan menjadi nol (McCabe, 1993).

Dapat dilihat pada grafik IV.5, penurunan nilai rate dryer yang paling cepat dialami

oleh sampel silinder, hal ini dikarenakan luas permukaan balok lebih kecil daripada luas

permukaan sampel yang lain. Semakin kecil luas permukaan maka bisa menambah luas

permukaan bahan yang kontak dengan panas, sehingga panas cepat meresap dan laju

pengeringan bertambah. Makin kecil ukuran benda, pengeringan akan makin cepat (Purba,

2012).

II