LAPORAN UJIAN PRAKTIKUM LABORATORIUM TEKNIK KIMIA 2

SEMESTER GENAP TAHUN AJARAN 2015

MODUL : TRAY DRYERPEMBIMBING : Emma Hermawati, Ir., MT

OLEH

KELOMPOK 4GHAIDA MUTHI A 131411009NENDEN K ANGGRAENI 131411017NUR ASMALAH 131411020DILA ADILA 131411059

KELAS 2A

PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK KIMIA

JURUSAN TEKNIK KIMIA

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

2015

Praktikum : 25 Mei 2015

Penyerahan : 01 Juni 2015

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pengeringan merupakan bagian dalam rangkaian operasi pada industry proses.

Pengeringan adalah pemisahan sejumlah kecil air atau zat cair dari bahan padat sehingga

mengurangi kandungan sisa zat cair di dalam zat padat sampai dengan batas yang dapat

diterima.

Zat padat yang akan dikeringkan terdapat dalam berbagai macam bentuk antara lain

serpih, biji-bijian, serbuk, Kristal, lempeng atau lembaran sinambung. Untuk

mengeringkan bahan-bahan tersebut di industri telah terdapat berbagai bentuk alat

pengering. Alat-alat pengering itu antara lain: tray dryer, screen conveyor dryer, tower

dryer, rotary dryer, fluidized-bed dryer, flash dryer dan spray dryer (Geankoplis, 1993).

1.2 Tujuan Percobaan

1) Dapat mengenal karakteristik pengeringan dengan tray dryer

2) Mampu mengoperasikan alat pengeringan jens tray dryer skala laboratorium

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pengeringan

Pada umumnya pengeringan zat padat berarti pengurangan air atau zat cair lain dari

bahan padat, sehingga sisa zat cair di dalam zat padat itu mempunyai kandungan yang

rendah dan dapat diterima. Setiap bahan yang akan dikeringkan mempunyai kandungan

zat cair yang berbeda, dan ada pula yang tidak sama sekali mengandung zat cair, yang

disebut bone dry. Zat padat yang akan dikeringkan biasanya berbentuk seperti serpih

(flake), bijian (granule), kristal (crystal), serbuk (powder), lempeng (slab), atau lembaran

sinambung (continous sheet) dengan sifat-sifat yang mungkin sangat berbeda dari setiap

jenis bahan yang dikeringkan.

Pada proses pengeringan, ada bahan yang tahan terhadap penanganan kasar atau

terhadap lingkungan operasi dengan suhu yang sangat tinggi, tetapi ada pula yang

memerlukan penanganan yang sangat hati-hati, karena bahan yang akan dikeringkan

tidak tahan terhadap suhu yang terlalu tinggi, kandungan zat lain selain air yang

terkandung pada bahan itu akan ikut teruapkan.

Mengingat banyaknya ragam bahan yang dikeringkan, maka tidak ada satu teori pun

mengenai pengeringan yang dapat meliputi semua jenis bahan dan peralatan yang ada.

Variasi bentuk dan aliran bahan, keseimbangan kebasahannya di dalam zat padat, serta

metode pemberian kalor yang diperlukan untuk penguapan, semuanya menyebabkan

tidak bisa dilakukan suatu pembahasan tunggal secara keseluruhan.

Akan tetapi pada prinsipnya, pada saat pengeringan dilakukan terhadap kandungan di

permukaan bahan, maka air pada permukaan bahan akan menguap. Pada saat

pengeringan mencapai kandungan air di dalam pori-pori bahan, terjadi perubahan laju

pengeringan tergantung dari sifat bahan yang bersangkutan.

2.2 Klasifikasi Pengering

Bentuk fisik umpan yang akan dikeringkan sangat berpengaruh pada rancangan alat

pengering, terutama dalam hal pemilihan cara pengaliran umpan dan pemberian panas

dalam alat pengering.

Tipe-tipe alat pengering:

1. Alat pengering continue dan batch

2. Alat pengering dengan pengadukan dan tanpa pengadukan

3. Alat pengering adiabatik dan non-adiabatik

Pada pengeringan yang dilakukan secara adiabatik, dilakukan pengontakkan langsung

antara padatan dengan udara panas, dapat berlangsung dengan berbagai cara

diantaranya:

1. Spray dryer

Bahan yang dikeringkan dengan cara ini berupa bahan yang memiliki kandungan air

cukup besar (biasanya masih berbentuk cairan), bahan tersebut disemprotkan ke udara

panas di dalam spray chamber maka kandungan air yang terdapat pada bahan tersebut

akan menguap, sedangkan padatannya akan jatuh ke bawah. Baiasanya cara atau alat

ini digunakan untuk menghasilkan susu bubuk dari susu cair.

2. Fluidized bed dryer

Bahan yang dikeringkan dengan cara ini berupa butiran. Butiran tersebut dialirkan

udara panas atau gas dengan kecepatan tertentu sehingga butiran tersebut bersifat

seperti fluida.

3. Continous through circulation dryer

Bahan yang dikeringkan dengan cara ini berupa lembaran. Lembaran tersebut

dihamparkan kemudian dilewatkan pada udara panas. Proses ini berjalan secara

kontinyu.

4. Rotary dryer

Bahan yang dikeringkan dengan cara ini berupa biji-bijian atau butiran. Butiran

tersebut dimasukan ke dalam silinder yang dialiri udara panas, kemudian silinder

tersebut diputar.

5. Tray dryer

Bahan yang dikeringkan dengan cara ini berupa lembaran. Lembaran tersebut

disimpan pada tray kemudian ditiupkan udara panas pada permukaannya, sehingga

air yang terkandung di dalamnya akan menguap (McCabe, 1999).

2.3 Faktor- Faktor Yang Mempengaruhi Pengeringan

1) Luas Permukaan

Makin luas permukaan bahan makin cepat bahan menjadi kering. Air menguap

melalui permukaan bahan, sedangkan air yang ada di bagian tengah akan merembes

ke bagian permukaan dan kemudian menguap. Untuk mempercepat pengeringan

umumnya bahan pangan yang akan dikeringkan dipotong-potong atau di iris-iris

terlebih dulu. Hal ini terjadi karena:

pemotongan atau pengirisan tersebut akan memperluas permukaan bahan dan

permukaan yang luas dapat berhubungan dengan medium pemanasan sehingga air

mudah keluar,

potongan-potongan kecil atau lapisan yang tipis mengurangi jarak dimana panas

harus bergerak sampai ke pusat bahan pangan. Potongan kecil juga akan mengurangi

jarak melalui massa air dari pusat bahan yang harus keluar ke permukaan bahan dan

kemudian keluar dari bahan tersebut.

2) Perbedaan Suhu dan Udara Sekitarnya

Semakin besar perbedaan suhu antara medium pemanas dengan bahan pangan makin

cepat pemindahan panas ke dalam bahan dan makin cepat pula penghilangan air dari

bahan. Air yang keluar dari bahan yang dikeringkan akan menjenuhkan udara sehingga

kemampuannya untuk menyingkirkan air berkurang. Jadi dengan semakin tinggi suhu

pengeringan maka proses pengeringan akan semakin cepat. Akan tetapi bila tidak sesuai

dengan bahan yang dikeringkan, akibatnya akan terjadi suatu peristiwa yang disebut

"Case Hardening", yaitu suatu keadaan dimana bagian luar bahan sudah kering

sedangkan bagian dalamnya masih basah.

3) Kecepatan Aliran Udara

Makin tinggi kecepatan udara, makin banyak penghilangan uap air dari permukaan bahan

sehinngga dapat mencegah terjadinya udara jenuh di permukaan bahan. Udara yang

bergerak dan mempunyai gerakan yang tinggi selain dapat mengambil uap air juga akan

menghilangkan uap air tersebut dari permukaan bahan pangan, sehingga akan mencegah

terjadinya atmosfir jenuh yang akan memperlambat penghilangan air. Apabila aliran

udara disekitar tempat pengeringan berjalan dengan baik, proses pengeringan akan

semakin cepat, yaitu semakin mudah dan semakin cepat uap air terbawa dan teruapkan.

4) Tekanan Udara

Semakin kecil tekanan udara akan semakin besar kemampuan udara untuk mengangkut

air selama pengeringan, karena dengan semakin kecilnya tekanan berarti kerapatan udara

makin berkurang sehingga uap air dapat lebih banyak tetampung dan disingkirkan dari

bahan pangan. Sebaliknya jika tekanan udara semakin besar maka udara disekitar

pengeringan akan lembab, sehingga kemampuan menampung uap air terbatas dan

menghambat proses atau laju pengeringan.

5) Kelembaban Udara

Makin lembab udara maka makin lama kering sedangkan makin kering udara maka

makin cepat pengeringan. Karena udara kering dapat mengabsorbsi dan menahan uap air.

Setiap bahan mempunyai keseimbangan kelembaban nisbi masing-masing. Kelembaban

pada suhu tertentu dimana bahan tidak akan kehilangan air (pindah) ke atmosfir atau

tidak akan mengambil uap air dari atmosfir (Supriyono, 2003).

2.4 Prinsip dasar dan mekanisme pengeringan

Proses pengeringan pada prinsipnya menyangkut proses pindah panas dan pindah massa

yang terjadi secara bersamaan (simultan). Pertama panas harus di transfer dari medium

pemanas ke bahan. Selanjutnya setelah terjadi penguapan air, uap air yang terbentuk

harus dipindahkan melalui struktur bahan ke medium sekitarnya. Proses ini akan

menyangkut aliran fluida di mana cairan harus di transfer melalui struktur bahan selama

proses pengeringan berlangsung. Jadi panas harus di sediakan untuk menguapkan air dan

air harus mendifusi melalui berbagai macam tahanan agar supaya dapat lepas dari bahan

dan berbentuk uap air yang bebas. Lama proses pengeringan tergantung pada bahan yang

di keringkan dan cara pemanasan yang digunakan. Makin tinggi suhu dan kecepatan

aliran udara pengeringan makin cepat pula proses pengeringan berlangsung. Makin tinggi

suhu udara pengering, makin besar energi panas yang di bawa udara sehingga makin

banyak jumlah massa cairan yang di uapkan dari permukaan bahan yang dikeringkan.

Jika kecepatan aliran udara pengering makin tinggi maka makin cepat massa uap air yang

dipindahkan dari bahan ke atmosfer.

Kelembaban udara berpengaruh terhadap proses pemindahan uap air. Pada

kelembaban udara tinggi, perbedaan tekanan uap air didalam dan diluar bahan kecil,

sehingga pemindahan uap air dari dalam bahan keluar menjadi terhambat. Pada

pengeringan dengan menggunakan alat umumnya terdiri dari tenaga penggerak dan kipas,

unit pemanas (heater) serta alat-alat kontrol. Sebagai sumber tenaga untuk mengalirkan

udara dapat digunakan blower. Sumber energi yang dapat digunakan pada unit pemanas

adalah tungku, gas, minyak bumi, dan elemen pemanas listrik.

Proses utama dalam pengeringan adalah proses penguapan air maka perlu terlebih

dahulu diketahui karakteristik hidratasi bahan pangan yaitu sifat-sifat bahan yang

meliputi interaksi antara bahan pangan dengan molekul air yang dikandungnya dan

molekul air di udara sekitarnya. Peranan air dalam bahan pangan dinyatakan dengan

kadar air dan aktivitas air, sedangkan peranan air di udara dinyatakan dengan kelembaban

relatif dan kelembaban mutlak.

Mekanisme keluarnya air dari dalam bahan selama pengeringan adalah sebagai berikut:

1. Air bergerak melalui tekanan kapiler.

2. Penarikan air disebabkan oleh perbedaan konsentrasi larutan disetiap bagian bahan.

3. Penarikan air ke permukaan bahan disebabkan oleh absorpsi dari lapisan-lapisan

permukaan komponen padatan dari bahan.

4. Perpindahan air dari bahan ke udara disebabkan oleh perbedaan tekanan uap.

(Dewi, 2010)

2.5 Metode Umum Pengeringan

Metode dan proses pengeringan dapat diklasifikasikan dalam berbagai cara yang berbeda.

Proses pengeringan dapat dikelompokkkan sebagai:

1. Batch; bahan dimasukkan ke dalam peralatan pengering dan pengering berlangsung

selama periode waktu tertentu.

2. Kontinu; bahan ditambahkan secara terus-menerus ke dalam pengering dan bahan

kering dipindahkan secara terus-menerus.

(Dewi, 2010)

2.6 Kandungan Air Kesetimbangan Bahan

Data kesetimbangan untuk zat padat lembab biasanya diberikan sebagai hubungan antara

kelembaban relatif gas dan kandungan zat cair di dalam zat padat, dalam massa zat cair

per satuan massa zat padat per kering-tulang. Contoh hubungan kesetimbangan itu

terlihat pada gambar. Kurva jenis ini boleh dikatakan tidak tergantung terhadap suhu.

Bila suatu zat padat basah dikontakan dengan udara yang kelembabannya lebih

rendah dari kandungan kebasahan zat padat itu, seperti terlihat pada kurva kesetimbangan

kelembaban, zat padat itu akan melepaskan sebagian dari kebasahnnya dan mengering

sampai seimbang dengan udara. Bila udara itu lembab dari zat padat yang berada dalam

kesetimbangan dengan udara itu, maka zat padat akan menyerap kebasahan dari udara,

sehingga tercapailah keseimbangan.

Dalam fase fluida, difusi ditentukan oleh beda konsentrasi (dinyatakan dalam fraksi

mol). Namun di dalam zat padat basah, istilah fraksi mol tidak banyak artinya. Untuk

mudahnya, perhitungan-perhitungan pengeringan selalu dinyatakan dalam massa air per

satuan masaa zat padat kering-tulang (Geankoplis, 1993).

1) Kandungan Air untuk Bahan Anorganik

Apabila suatu bahan mengandung air lebih banyak daripada kandungan air

kesetimbangannya, maka jika dikontakkan dengan gas yang mempunyai humiditas dan

temperatur tertentu, bahan tersebut akan mengering hingga mencapai nilai kandungan air

kesetimbangannya. Sebaliknya jika bahan tersebut mengandung lebih kecil dari nilai

kandungan air kesetimbangannya, maka bahan tersebut akan mengadsorpsi air sampai

bahan tersebut mencapai kandungan air kesetimbangan. Untuk udara yang mempunyai

humiditas 0%, nilai kandungan air kesetimbangan dari semua bahan adalah 0.

Kandungan air kesetimbangan bervariasi tergantung tipe bahan untuk setiap

persen relative humiditas yang diberikan, seperti pada gambar yang memperlihatkan

beberapa tipe bahan pada temperatur kamar. Padatan yang tidak dapat larut dan tidak

berongga cenderung mempunyai kandungan kebasahan cukup rendah, seperti

diperlihatkan pada bahan glass wool dan kaclin. Untuk bahan yang bersel, berongga

seperti bahan organic dan biologi umumnya mempunyai kandungan air kesetimbangan

yang besar.

2) Kandungan Air Keseimbangan

Udara yang memasuki pengering jarang sekali berada dalam keadaan benar-benar kering,

tetapi selalu mengandung kebasahan yang mempunyai kelembaban relative tertentu.

Untuk udara yang mempunyai kelembaban relative tertentu, kandungan kebasahan di

dalam zat padat yang keluar dari pengering tidak bisa kurang dari kebasahan

keseimbangan yang berkaitan dengan kelembaban udara masuk. Bagian air yang terdapat

dalam zat padat yang basah itu tidak dapat dikeluarkan dengan udara masuk, karena

udara masuk ini mengandung, kelembaban pula yang disebut kebasahan keseimbangan.

2.7 Tray Dryer

Tray Dryer merupakan salah satu alat pengering yang terdiri atas beberapa komponen

utama yaitu tray, pemanas (heater), timbangan dan blower. Pengeringan menggunakan

alat ini dilakukan dengan cara adiabatic, yaitu bahan yang akan dikeringkan dikontakan

langsung dengan udara panas.

Bahan yang akan dikeringkan harus dalam bentuk lembaran padatan yang

mengandung air. bahan tersebut dihamparkan pada tray. Proses pengeringan terjadi saat

pemanas mulai menyala, panas yang dihasilkan dialirkan dengan menggunakan blower

sehingga udara panas tersebut melintasi permukaan padatan yang dihamparkan di atas

tray. Udara panas tersebut kondisinya belum jenuh, kemudian pada saat udara panas

tersebut bersinggungan dengan padatan akan mencapai kondisi jenuh. Perbedaan kondisi

permukaan padatan dengan fasa ruah, dimana padatan memiliki konsentrasi yang lebih

tinggi dari fasa ruah menyebabkan terjadinya gaya dorong perpindahan massa, maka air

yang terkandung dalam padatan akan berpindah ke udara. Untuk mengetahui berapa

massa air yang hilang, dapat diketahui dengan cara menghitung selisih antara massa

padatan sebelum dikeringkan dan massa padatan setelah dikeringkan.

Pada proses pengeringan dalam tray dryer aliran udara panas yang dialirkan harus

merata agar proses pengeringan pada setiap tray dapat berlangsung seimbang. Pada

rancang bangun tray dryer kali ini sumber aliran udara berasal dari blower. Aliran udara

yang dihembuskan dari blower harus dapat diatur agar bahan yang dikeringkan tidak

terfluidisasi.

BAB III

METODOLOGI PERCOBAAN

3.1 Alat dan Bahan

Tabel 3.1 Alat yang digunakan

No Nama Alat Spesifikasi

1 Tray dryer Dilengkapi blower dan timbangan

2 Termometer Bola basah dan kering

3 Stopwatch -

4 Pisau -

Tabel 3.2 Bahan yang digunakan

Nama Bahan Spesifikasi

UbiLuas 2 cm x 2 cm

Tebal 3 mm

3.2 Prosedur Kerja

3.2.1 PersiapanMemotong bahan yang akan dikeringkan berbentuk persegi dengan luas 2 cm x 2 cm dan ketebalan tidak lebih dari 3 mm Menimbang berat tray kosongMeletakan bahan dalam tray sampai memenuhi permukaannya atau kalau tidak penuh ukur luasnya Memasang tray kedalam penggantungnya, memasang timbangan, dan menghubungkan semua koneksi listrikMencatat berat yang ditunjukkan timbangan sebagai berat awal

3.2.2 Pengamatan Berat Kering

3.2.3 Start Up

Peringatan!

Dilarang menyalakan pemanas jika blower tidak hidup

Menyalakan blower dengan bukaan yang sesuai dengan penugasanMengatur temperatur kemudian menyalakan pemanas

3.2.4 PengamatanMencatat berat tray yang berisi bahan setiap 5 menit Menghentikan pengamatan jika berat sudah mencapai keadaan konstan

BAB IV

PENGAMATAN DATA

4.1 Obyek Pengamatan

a. Jenis sampel : Ubi

b. Tebal irisan : 3 mm

c. Ukuran : 2 cm x 2 cm

d. Luas bahan (atas dan bawah) : 2 x ( 2 cm x 2 cm) = 16 cm2

4.2 Variabel Operasi

a. Set point temperatur pemanas : 600C

b. Tray yang dipakai : Tray bagian atas

4.3 Kondisi Udara Lingkungan

a. Suhu bola kering : 260C

b. Suhu bola basah : 250C

c. Cuaca : Cerah

4.4 Pengukuran Berat Kering Solid

a. Cawan kosong : 29,3 gram

b. Cawan + berat basah sampel : 30,1 gram

c. Cawan + berat kering sampel : 29,5 gram

4.5 Pengamatan Berat dalam Tray Dryer

a. Berat tray kosong : 161,4 gram

b. Berat tray awal + sampel : 227,5 gram

Hasil ini dimasukkan ke dalam tabel perkembangan berat total untuk waktu=0

c. Panjang tray : 21 cm

d. Lebar tray : 16 cm

e. Luas Permukaan tray atas dan bawah : 2 x (21 cm x 16 cm) = 672 cm2

f. Perkembangan berat total sampel dan tray sepanjang waktu sesuai tabel berikut.

Tabel 4.1 Data Pengamatan Berat dan Temperatur pada Try Dryer

Waktu

(menit)

Berat

(gram)

Temperatur (0C)

Udara Masuk Sebelum

Tray

Udara Keluar

Kering Basah Kering Basah

0 227,5 26 22 35,5 27 21

5 215,2 29 26 44 34 25

10 214,7 30 24 44 33 23

15 212,5 29 27 39 32 24

20 208,6 29 26 45 33 24

25 206,2 28 28 44 35 23

30 203,4 29 25 45 33 24

35 200,9 29 27 45 34 25

40 197,4 29 25 45 35 25

45 195,8 29 24 43 36 26

50 194,4 29 23 45 37 25

55 193,2 29 24 45 35 24

60 191,7 28 25 45 38 25

65 190,3 29 27 45 34 26

70 189,1 27 23 45 35 25

75 187,2 28 23 45 34 25

80 187,2 28 23 45 33 24

85 187,2 28 23 45 33 25

BAB V

PENGOLAHAN DATA

5.1 Pembuatan Kurva Berat terhadap Waktu

Tabel harga berat bersih atau berat bahan yang dikeringkan (W) terhadap waktu (t).

Harga berat bersih sama dengan harga berat total dikurangi berat tray kosong.

Tabel 5.1 Data Berat Bersih Bahan yang Dikeringkan

Waktu (menit)Berat Tray +

BahanBerat Tray Kosong Berat Bersih (W)

0 227,5

161,4

66,1

5 215,2 53,8

10 214,7 53,3

15 212,5 51,1

20 208,6 47,2

25 206,2 44,8

30 203,4 42

35 200,9 39,5

40 197,4 36

45 195,8 34,4

50 194,4 33

55 193,2 31,8

60 191,7 30,3

65 190,3 28,9

70 189,1 27,7

75 187,2 25,8

80 187,2 25,8

85 187,2 25,8

0 10 20 30 40 50 60 70 80 900

10

20

30

40

50

60

70

Kurva Hubungan antara Berat Bersih Bahan (W) terhadap Waktu (t)

Waktu t (menit)

Bera

t Ber

sih W

(gra

m)

Gambar 5.1 Kurva Harga Berat Bersih Bahan yang Dikeringkan terhadap Waktu Pengeringan

5.2 Perhitungan Berat Kering Bahan

5.2.1 Data berat basah sampel sebelum dipanaskan dalam oven dan setelah dipanaskan dalam

oven, serta berat bersih bahan dalam tray pada waktu t=0

Berat basah sampel sebelum di oven = 0,8 gram

Berat sampel setelah di oven = 0,2 gram

Berat bersih bahan dalam tray t=0 = 66,1 gram

5.2.2 Berat kering bahan dalam tray (Ls) dinyatakan dengan persamaan :

Ls=Berat sampelkeringBerat sampel basah

×(Berat bahan di tray pada t=0)

Ls=16,52 g

5.3 Pembuatan Kurva Kadar Air Bahan (X) terhadap Waktu (t)

Harga kadar air dicari dengan persamaan :

X=Berat bersih bahan dalam tray(W)−Ls

Ls

Tabel 5.2 Tabel Harga Kadar Air (X) Bahan terhadap Waktu (t).

Waktu t (menit)Berat Bersih W

(gram)Ls (gram) X (Kadar air)

0 66,1

16,52

3,00

5 53,8 2,26

10 53,3 2,22

15 51,1 2,09

20 47,2 1,86

25 44,8 1,71

30 42 1,54

35 39,5 1,39

40 36 1,18

45 34,4 1,08

50 33 0,99

55 31,8 0,92

60 30,3 0,83

65 28,9 0,74

70 27,7 0,67

75 25,8 0,54

80 25,8 0,54

85 25,8 0,54

0 10 20 30 40 50 60 70 80 900

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

Kurva Hubungan antara Kadar Air dalam Bahan (X) terhadap Waktu (t)

Waktu t (menit)

Kada

r Air

dala

m B

ahan

(X)

Gambar 5.2 Kurva Harga Kadar Air Bahan (X) terhadap Waktu (t)

5.4 Penentuan Periode Laju Konstan

Dalam langkah ini, jika teramati ada ruas garis di kurva X vs t yang mengindikasikan adanya

tahap adaptasi, terlebih dahulu abaikan data di ruas itu.

5.4.1 Dari kurva X vs t, teramati secara visual adanya garis lurus yang terbentuk.

5.4.2 Memisahkan data yang membentuk garis lurus, dan membuat kurva kadar air (X) vs t

sendiri dengan program Excel

Tabel 5.3 Kadar Air pada Waktu Tertentu

Waktu (menit) Kadar air (X)

60 0,83

65 0,74

70 0,67

75 0,54

80 0,54

85 0,54

55 60 65 70 75 80 85 900

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

f(x) = − 0.0124571428571429 x + 1.5464761904762R² = 0.882470908640753

Kurva Hubungan antara Kadar Air dalam Bahan (X) terhadap Waktu (t) Tertentu

Waktu t (menit)

Kada

r Air

(X)

Gambar 5.3 Kurva Kadar Air terhadap Waktu Tertentu

5.4.3 Persamaan garis yang didapat pada kuva di atas.

Y = -0.012X + 1.546 X = -0.012 t + 1.546

5.4.4 Menurunkan persamaan di atas, sehingga didapat dxdt sebagai sebuah konstanta.

X = -0.012 t + 1.546

dxdt

=−0,012

5.4.5 Mencari laju pengeringan konstan (Rc) dengan prinsip :

Rc=−LsA

.( dxdt ) linier

Rc=2,95 ×10−4 g H 2 Ocm2 .menit

=2,94 g H 2Om2 .menit

5.5 Penentuan Titik Kesetimbangan

5.5.1 Titik-titik yang membuat harga konstan atau berubah tidak signifikan dalam kurva kurva

X vs t.Tabel 5.4 Kadar Air (X) pada Waktu (t) Tertentu

Waktu (t) Kadar Air (X)

60 0,83

65 0,74

70 0,67

75 0,54

80 0,54

85 0,54

Rata-rata 0,6433

5.5.2 Membuat harga X rata-rata atas titik-titik yang hampir sama sebagai harga X* (X

kesetimbangan)

Pada tabel di atas rata-rata titik yang didapat adalah = 0,6433, maka nilai X* = 0,6433

5.6 Pembuatan Kurva R vs X

5.6.1 Membuat garis datar di ruas Laju Pengeringan Konstan dengan mengalurkan Rc terhadap

X mulai Xawal sampai harga X terakhir yang membuat garis linier di kurva X vs t dalam

kurva sebelumnya. X terakhir ini dideklarasikan sebagai Xc.

Tabel 5.5 Laju Pengeringan Konstan (Rc) terhadap Kadar Air

Laju Pengeringan Konstan

Rc (g H2O/m2.menit)Kadar Air (X)

0,83

0,74

2, 95

g H2O/m2.menit 0,67

0,54

0,54

0,54

Xc 0,54

0.5 0.55 0.6 0.65 0.7 0.75 0.8 0.850

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

Kurva Hubungan antara Laju Pengeringan Konstan (Rc) terhadap Waktu (t)

Kadar Air (X)Laju

Pen

gerin

gan

Kons

tan

Rc (g

H2O

/m2.

men

it)

Gambar 5.4 Kurva Laju Pengeringan Konstan (Rc) terhadap Kadar Air (X)

5.6.2 Memplotkan harga X=X* dengan R=0 sehingga membentuk titik (X*,0)

X*= 0,6433 ; R=0 (0,6433 ; 0)

0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 0.65 0.7 0.75 0.8 0.85 0.90

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

Kadar Air pada Kesetimbangan (X*)Laju

Pen

gerin

gan

R (g

H2O

/m2.

men

it)

0.6433,0Kadar Air (X)

Gambar 5.5 Memplot titik (0,6433 ; 0) pada Kurva Laju Pengeringan Konstan (Rc) terhadap

Kadar Air (X)

5.6.7 Menghubungkan (Xc,Rc) dengan (X*,0)

(Xc,Rc) (0,54 ; 2,95)

(X*,0) (0,6433 ; 0)

0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 0.65 0.7 0.75 0.8 0.85 0.90

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

Kadar Air (X)

Laju

Pen

gerin

gan

R (g

H2O

/m2.

men

it)

(0.6433,0)

(0.54, 2.95)

Gambar 5.6 Memplot titik (0,6433 ; 0) dan (0,54 ; 2,95)

pada Kurva Laju Pengeringan Konstan (Rc) terhadap Kadar Air (X)

5.6.8 Dengan terbentuknya garis datar, garis miring, serta titik (X*,0) maka kurva karakteristik

pengeringan telah lengkap. Dengan mudah dapat dilihat 3 harga karakteristik

pengeringan, yaitu Xc, Rc, serta X*

0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 0.65 0.7 0.75 0.8 0.85 0.90

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

Kadar Air (X)

Laju

Pen

gerin

gan

R (g

H2O

/m2.

men

it)

X*

Rc

Xc

Gambar 5.7 Kurva Karakteristik Pengeringan

BAB VI

PEMBAHASAN DAN KESIMPULAN

6.1 Pembahasan

Praktikum kali ini merupakan proses pengeringan bahan menggunakan alat pengering tray

dryer. Praktikum ini bertujuan agar mampu mengoperasikan alat pengering tray dryer skala

labaoratorium sehingga memperoleh kurva karakteristik pengeringan dari alat pengering tray

dryer.

Pada percobaan kali ini, bahan yang dikeringkan adalah dari jenis umbi-umbian yaitu ubi

jalar kuning. Berdasarkan literatur, kandungan air pada ubi jalar kuning sebesar 68,78%.

Bahan tersebut dikeringkan menggunakan alat pengering tray dryer. Prinsip kerja dari

pengering tray dryer yaitu bahan yang akan dikeringkan berbentuk lembaran kemudian udara

panas yang berasal dari unit pemanas dialirkan menggunakan blower sehingga udara panas

melewati tray dengan permukaan berlubang yang berisi bahan.

Langkah pertama yang dilakukan adalah mengiris ubi jalar sehingga berbentuk persegi

dengan luas permukaan bahan 2 cm x 2 cm dan ketebalan tidak lebih dari 3 mm. Hal ini

bertujuan untuk memperluas bidang kontak antara udara pemanas dengan bahan, karena

ukuran yang kecil dan tipis memperkecil jarak pengeringan yang harus dicapai udara

pemanas dari permukaan bahan ke pusat bahan sehingga air dalam bahan mudah keluar.

Selain itu, waktu pengeringan pun menjadi lebih cepat. Setelah itu, bahan disimpan diatas

tray sampai menutupi seluruh permukaan tray. Selanjutnya, tray digantungkan didalam alat

pengering tray dryer yang dilengkapi dengan timbangan. Blower dinyalakan 5 menit

kemudian setelah itu pemanas (heater) elektrik dinyalakan dan diatur pada temperature 600C.

Setiap 5 menit dilakukan pengamatan pada berat tray yang berisi bahan, suhu udara masuk

dan keluar, serta suhu sebelum tray sampai berat tray yang berisi bahan konstan.

Langkah kedua yang dilakukan adalah memanaskan beberapa iris bahan diatas cawan

penguap menggunakan oven dengan temperatur 1000C sampai berat cawan berisi bahan

konstan.

Berdasarkan data pengamatan, berat tray yang berisi bahan konstan pada waktu ke-85

menit. Dari pengolahan data pengamatan, kadar air bahan yang dikeringkan menurun dari

mula-mula 3,00 menjadi 0,54 dengan laju pengeringan konstan 2,95x10-4 g H2O/m2.menit

serta diperoleh kurva karakteristik pengeringan pada gambar 5.7.

6.2 Kesimpulan

1)

DAFTAR PUSTAKA

Falasah, Mohammada Ari dan Mukti, Wibawa 1999. Rancang Bangun Pengering

Talam untuk Granula NPK. Bandung: Jurusan Teknik Kimia POLBAN.

Geankoplis, J. Christie. 1993. “Transport Process and Unit Operation 3rd

Edition”. New Jersey: University of Minnesota.

McCabe, Warren L., Julian C. Smith, dan Peter Harriot. 1999. Operasi Teknik

Kimia Jilid ke-4. Jakarta: PT. Erlangga.

Perry, Robert H., Don Green. 1998.”Perry’s Chemical Engineers Handbook”.

Australia: McGraw-Hill Book.

Rifandi, Ahmad. 2005. Peralatan Industri Proses. Bandung: Politeknik Negeri

Bandung.

Schefler, William C. 1987. Statistika untuk Biologi, Farmasi, Kedokteran, dan

Ilmu yang Bertautan. Bandung: Institut Teknologi Bandung.

LAMPIRAN PERHITUNGAN

1. Perhitungan Berat Kering Sampel

Ls=Berat sampelkeringBerat sampel basah

×(Berat bahan di tray pada t=0)

Ls=0,20,8

×66,1

Ls=16,52 gram

2. Perhitungan Kadar Air Bahan (X)

X=Berat bersih bahan dalam tray−LsLs

X t=0=66,1−16,52

16,52

X t=0=3,00

X t=5=53,8−16,52

16,52

X t=0=2,26

X t=10=53,3−16,52

16,52

X t=0=2,22

X t=15=51,1−16,52

16,52

X t=15=2,09

X t=20=47,2−16,52

16,52

X t=45=34,4−16,52

16,52

X t=45=1,08

X t=50=33−16,52

16,52

X t=50=0,99

X t=55=31,8−16,52

16,52

X t=55=0,92

X t=60=30,3−16,52

16,52

X t=60=0,83

X t=65=28,9−16,52

16,52

X t=20=1,86

X t=25=44,8−16,52

16,52

X t=25=1,71

X t=30=42−16,52

16,52

X t=30=1,54

X t=35=39,5−16,52

16,52

X t=35=1,39

X t=40=36−16,52

16,52

X t=40=1,18

X t=65=0,74

X t=70=27,7−16,52

16,52

X t=70=0,67

X t=75=25,8−16,52

16,52

X t=75=0,54

X t=80=25,8−16,52

16,52

X t=80=0,54

X t=85=25,8−16,52

16,52

X t=85=0,54

3. Perhitungan Penentuan Periode Laju Konstan

Persamaan garis yang didapat pada Kurva 5.3 sebagai berikut:

Y = -0,012X + 1.546

X = -0,012 t + 1.546

dxdt

=−0,012

Menentukan laju pengeringan konstan dengan prinsip:

Rc=−LsA

.( dxdt ) linier

Dik : Ls = 16,52 gr

A = 672 cm2

dxdt

=−0,0025

Rc=−16,52672

. (−0,012 )

Rc=2,95 ×10−4 g H 2 Ocm2 .menit

=2,95 gH 2Om2 .menit

LAMPIRAN GAMBAR PERCOBAAN

No Gambar Keterangan

1 Seperangkat alat Tray Dryer yang

dilengkapi dengan blower, heater,

dan timbangan (neraca)

Blower, berfungsi sebagai

Tray, berfungsi sebagai media

penyimpan bahan yang akan

dikeringkan dilengkapi dengan

timbangan dibagian atasnya

Thermometer bola basah (kanan)

untuk mengukur temperature udara

basah yang masuk dan keluar serta

temperature bola kering (kiri) untuk

mengukur temperature udara kering

yang masuk dan keluar

Mengukur temperature udara kering

dan basah yang masuk ke alat Tray

Dryer

Ubi hasil pengeringan menggunakan

alat Tray Dryer

Ubi hasil pengeringan menggunakan

oven