i

RANCANG BANGUN MEKANISME PENGADUK BAHAN

BAKAR CAIR MENGGUNAKAN ROTATING BLADE

TUGAS AKHIR

KARYA INI DIAJUKAN SEBAGAI SALAH SATU SYARAT UNTUK

MEMPEROLEH GELAR AHLI MADYA DARI POLITEKNIK NEGERI

BALIKPAPAN

ARPAN EFENDI

NIM: 150309262791

PROGRAM STUDI ALAT BERAT JURUSAN TEKNIK MESIN

POLITEKNIK NEGERI BALIKPAPAN

BALIKPAPAN

2018

ii

iii

iv

LEMBAR PERSEMBAHAN

Karya ilmiah ini kupersembahkan kepada

Ayahanda dan Ibunda tercinta

Salman dan Satiah

Saudara dan saudariku yang kusayangi

Sulaiman, Rosita dan Ridayah

Support terbaik yosi citra serta keluarga

Teman-teman kontrakan seperjuangan

Teman-teman seperjuanganku Jurusan Teknik Mesin Angkatan

2015

v

vi

ABSTRACT

Solar is one type of fuel which is produced from the process of petroleum

processing, basically the fractions are separated by the fractions in the distillation

process so that resulted solar fraction with boiling points of 250 ° C to 300 ° C.

the quality of the solar quality is stated with cetane number (in gasoline is called

octane), which is a number that shows the ability of diesel fuel to burn inside the

engine and the ability to control the number of knocking, the higher the cetane

number sothatvthe quality of the solar is better, the fuel is colored is yellow

brown, while Ethanol is a kind of volatile, flammable, colorless liquid, and the

alcohol ismost frequently used in daily activity. Ethanol is an important solvent as

well as bait stock for the synthesis of other chemical compounds. In its history

ethanol has long been used as fuel.

Design of a mixed stirrer for diesel fuel and etano, which was used to mix diesel

fuel and ethanol using a complainant. By using 1100 rpm solar speed and ethanol

mixed using a stirrer placed in a stirring container which was then rotated using

a DC motor engine. The resulting round of the stirrer produced a suspension that

breaks down particles between diesel and ethanol. The rotating time was needed

to produce a mixture of diesel and ethanol also corresponds to the respective

proportions of the composition of diesel and ethanol. The more ethanol

presentations therefole longer the stirring time would be, this was because the

mass between diesel and ethanol was slightly fused and combustion would easily

occur. Homogeneous mixture is a mixture of two or more substances whose

particles cannot be distinguished again and the homogeneous mixture is the same

mixture, the components cannot be distinguished by naked eye.

Keyword : Solar, Ethanol, Methanol Turn and Play time

vii

ABSTRAK

Solar adalah salah satu jenis bahan bakar yang dihasilkan dari proses pengolahan

minyak bumi, pada dasarnya minyak mentah dipisahkan fraksi-fraksinya pada

proses destilasi sehingga dihasilkan fraksi solar dengan titik didih 250°C sampai

300°C. Kualitas solar dinyatakan dengan bilangan cetane (pada bensin disebut

oktan), yaitu bilangan yang menunjukkan kemampuan solar mengalami

pembakaran di dalam mesin serta kemampuan mengontrol jumlah ketukan

(knocking), semakin tinggi bilangan cetane ada solar maka kualitas solar akan

semakin bagus, bahan bakar ini berwarna kuning kecoklatan yang jernih,

sedangkan Etanol sejenis cairan yang mudah menguap, mudah terbakar, tak

berwarna, dan merupakan alkohol yang paling sering digunakan dalam kehidupan

sehari-hari. Etanol adalah pelarut yang penting sekaligus sebagai stok umpan

untuk sintesis senyawa kimia lainnya. Dalam sejarahnya etanol telah lama

digunakan sebagai bahan bakar.

Rancang bangun Alat Pengaduk campuran untuk bahan bakar baku solar dan

etanol, ini berfungsi untuk mencampurkan solar dan etanol menggunakan alat

pengadu. Dengan kecepatan 1100 rpm solar dan etanol dicampurkan

menggunakan pengaduk yang ditempatkan pada wadah pengaduk yang kemudian

diputar menggunakan mesin motor DC. Putaran yang dihasilkan alat pengaduk

menghasilkan suspensi yang memecah partikel antara solar dan etanol. Waktu

putar yang dibutuhkan untuk menghasilkan campuran solar dan etanol pun sesuai

dengan proporsi masing-masing komposisi solar dan etanol. Semakin banyak

presentasi etanol maka waktu pengadukan akan lebih lama, hal tersebut terjadi

karena massa antara solar dan etanol sedikit menyatu dan pembakaran akan

mudah terjadi. Campuran homogen yaitu campuran dua zat atau lebih yang

partikel-partikel penyusunya tidak dapat di bedakan lagi dan campuran homogeny

merupakan campuran serba sama, komponen-komponenya tidak dapat dibedakan

secara kasat mata.

Kata Kunci: Solar, Etanol, Metanol, Putaran dan Waktu

viii

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat

dan karunia-Nya penulis dapat menyeselesaikan Tugas Akhir ini yang berjudul

“RANCANG BANGUN MEKANISME PENGADUK BAHAN BAKAR CAIR

MENGGUNAKAN ROTATING BLADE”

Tujuan penulis membuat proposal ini adalah sebagai persyaratan akademik

untuk diajukan sebagai syarat menyelesaikan Tugas Akhir. Oleh karena itu

dengan segala pengharapan dan kemampuan penulis untuk semaksimal mungkin

menyelesaikan tugas akhir ini agar dapat bermanfaat bagi semua pembaca, baik

untuk sekarang maupun di masa yang akan datang.

Selama pembuatan Tugas Akhir pun kami juga mendapat banyak dukungan

dan juga bantuan dari berbagai pihak, maka dari itu saya haturkan banyak terima

kasih kepada:

1. Tuhan Yang Maha Esa, yang selalu memberikan kemudahan dalam

penyelesaian proposal ini.

2. Bapak Ramli, S.E., M.M., selaku Direktur Politeknik Negeri Balikpapan.

3. Bapak Zulkifli, S.T., M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Alat Berat.

4. Bapak Wahyu Anhar, S.T., M.Eng selaku dosen pembimbing 1 yang

membantu dalam penyelesaian proposal ini.

5. Bapak Mohamad Amin, S.Pd.T., M.PFis, sebagai pembimbing 2 yang telah

membimbing dan memberikan pengarahan selama pengerjaan tugasakhir ini.

6. Keluarga tercinta yang turut membantu mendo’akan dan memberi dukuangan

moril dengan sepenuh hati.

7. Rekan-rekan mahasiswa angkatan 2015 program studi Alat Berat telah banyak

membantu dan memberikan semangat sehingga proposal ini dapat

terselesaikan pada waktu yang telah ditentukan.

Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih memiliki kekurangan. Oleh

karena itu, saran dan kritik yang membangun dari para pembaca yang budiman

sangat dibutuhkan untuk penyempurnaan tugas akhir ini kedepannya.

ix

Akhir kata besar harapan penulis, semoga proposal ini dapat bermanfaat

dikemudian hari.

Balikpapan,11Agustus 2018

Arpan Efendi

NIM: 150309259291

x

DAFTAR ISI

HALAMAN

RANCANG BANGUN MEKANISME PENGADUK BAHAN BAKAR CAIR

MENGGUNAKAN ROTATING BLADE ................................................................ i

LEMBAR PERSETUJUAN TUGAS AKHIR........... Error! Bookmark not defined.

LEMBAR PERNYATAAN .................................................................................... ii

LEMBAR PERSEMBAHAN ................................................................................ iii

SURAT PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASIError! Bookmark not

defined.

KARYA ILMIAH KEPENTINGAN ......................... Error! Bookmark not defined.

AKADEMIS ............................................................... Error! Bookmark not defined.

ABSTRACT ............................................................................................................. vi

ABSTRAK ............................................................................................................ vii

KATA PENGANTAR ......................................................................................... viii

DAFTAR ISI ........................................................................................................... x

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xii

DAFTAR TABEL ................................................................................................ xiii

BAB 1PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ................................................................................................. 1

1.2 Rumusan Masalah............................................................................................ 3

1.3 Batasan Masalah .............................................................................................. 3

1.4 Tujuan Penelitian ............................................................................................. 3

1.5 Manfaat Penelitian ........................................................................................... 3

1.6 Sistematika Penulisan ...................................................................................... 4

1.6.1 Bab I Pendahuluan ......................................................................................... 4

1.6.2 Bab II Landasan Teori .................................................................................... 4

1.6.3 Bab III Metodologi Penelitian ........................................................................ 4

1.6.4 Bab IV Hasil dan Pembahasan ....................................................................... 4

1.6.5 Bab V Kesimpulan dan Saran ........................................................................ 4

1.6.6 Daftar Pustaka ................................................................................................ 4

1.6.7 Lampiran ........................................................................................................ 5

BAB II LANDASAN TEORI

2.1 Tinjauan Pustaka.............................................................................................. 6

2.2 Landasan Teori ................................................................................................ 7

xi

2.2.1 Rancang Bangun ............................................................................................ 8

2.2.2 Bejana Pengaduk ........................................................................................... 8

2.2.3 Pengaduk ....................................................................................................... 9

2.2.4 Kecepatan Pengaduk ................................................................................... 12

2.2.5 Jumlah Pengaduk ......................................................................................... 13

2.2.6 Pemilihan Pengaduk .................................................................................... 14

2.2.7 Bioetanol...................................................................................................... 15

2.2.8 Metanol ........................................................................................................ 16

2.2.9 Solar ............................................................................................................. 16

2.2.10 Campuran Homogen .................................................................................. 17

2.2.11 Jenis-jenis Pencampuran ............................................................................ 17

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Jenis Penelitian ............................................................................................. 19

3.2 Tempat dan Waktu Penelitian ...................................................................... 19

3.3 Jadwal Kegiatan ........................................................................................... 19

3.3.1 Bahan Uji ...................................................................................................... 22

3.4 Proses Pengujian ......................................................................................... 22

3.5 Alur Penelitian ............................................................................................. 22

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Design Alat .................................................................................................. 24

4.2 Prinsip Kerja Alat Pengaduk ........................................................................ 25

4.3 Proses Pembuatan Alat ................................................................................ 25

4.3.1 Job Safety Analysis ...................................................................................... 26

4.3.2 Persiapan Alat .............................................................................................. 28

4.3.3 Proses perakitan Alat .................................................................................... 30

4.3.4 Hasil alat ....................................................................................................... 32

4.4 Waktu Pengerjaan Alat ................................................................................ 33

4.5 Biaya Pembuatan ......................................................................................... 33

4.6 Uji Coba Alat .............................................................................................. 34

4.6.1 Pengujian Rpm Dari Alat Pengaduk ........................................................... 34

4.6.2 Pengujian Alat Pengaduk Dengan 1100 Rpm ............................................ 34

4.7 Analisa Efektifitas Alat .............................................................................. 37

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan .................................................................................................... 36

5.2 Saran .............................................................................................................. 36

DAFTAR PUSTAKA

xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Wadah Pengaduk Bahan Bakar Cair 8

Gambar 2.2 Konstruksi Blade Pengaduk Jangkar 10

Gambar 2.3 Konstruksi Alat Pangaduk Propeler 11

Gambar 2.4 Konstruksi Alat Pengaduk Turbin 12

Gambar 2.5 Pola Aliran Oleh Jenis Pengadukan yang berbeda 15

Gambar 3.1 Flow Chart Alir Penelitian 23

Gambar 4.1 Disain Alat Pengaduk 24

Gambar 4.2 Blade Propeler Dua Tingkat 25

Gambar 4.3 Proses Pembuatan Stan Mesin Pengaduk 31

Gambar 4.4 Pembuatan Blade Dan Wadah Pengaduk 31

Gambar 4.5 Pembersihan Stan Alat 32

Gambar 4.6 Hasil Alat Pengaduk 32

Gambar 4.7 Hasil Uji Coba Kecepatan Putar 34

Gambar 4.8 Proses Pengujian Etanol 36

Gambar 4.9 Proses Pengujian Metanol 37

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Penggunaan Biodisel Di Indonesia 1

Tabel 2.1 Kondisi untuk Penelitian Pengadukan 14

Tabel 2.2 Pengaruuh Penambahan Etanol Dan Metanol 15

Tabel 2.3 Produksi etanol di berbagai negara 16

Tabel 3.1 Jadwal pelaksanaan kegiatan 19

Tabel 4.1 Job Safety Analysis Pembuatan Alat Pengaduk 24

Tabel 4.2 Job Safety Analysis pemakain alat 27

Tabel 4.3 Daftar Peralatan Dan Material Yang Digunakan 28

Tabel 4.4 Daftar Biaya Material Yang Dipakai 33

Tabel 4.5 Variasi Campuran Uji Coba Alat 35

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Perkembangan dalam segi manufaktur menuntut industri-industri alat berat

untuk lebih pintar dalam mengolah atau memilih bahan bakar, yang akan

digunakan untuk mesin-mesin disel. Dari mesin-mesin tersebut masih 100%

menggunakan bahan bakar dari minyak bumi/fosil yang berpotensi menimbulkan

krisis energy pada masa yang akan datang. Maka pemanfaatan bahan bakar

alternatif terbarukan (reneweable), akan menjadi pilihan yang tepat agar bisa

menghemat minyak bumi/fosil. Dengan mencampurkan hasil dari fermentasi

tumbuhan-tumbuhan yang memiliki titik nyala rendah dan memiliki sifat hampir

mirip dengan bahan bakar pada umumnya. Berdasarkan penelitian terdahulu [1]

yang bertujuan untuk menghemat bahan bakar yang didapat dari hasil pengolahan

minyak bumi, dengan cara mencampurkan hasil dari fermentasi tumbuhan-

tumbuhan khususnya etanol dan metanol sehingga menjadi biodiesel.

Tabel konsumsi biodiesel di indonesi dari tahun 2009-2017 dengan skala kilo

liter menjelaskan pemakain biodiesel pertahun hingga produksi biodiesel

pertahun.

Table 1.1 Penggunaan Biodisel Di Indonesia

Sumber: https://gapki.id/news/3250/perkembangan-biodiesel-di-indonesia-

dan-terbesar-di-asia

Tahun 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017

Produksi 330 740 1800 2200 2800 3000 1180 2450 2600

Konsumsi 60 220 350 670 1048 1600 860 2250 2400

Menurut Anhar dkk [1] yang telah melakukan penelitian sebelumnya,

pencampuran bahan bakar dilakukan secara mekanikal konvensional dengan cara

diaduk menggunakan sendok aduk. Pengadukan berfungsi untuk

menghomogenkan campuran bahan bakar etanol, solar, serta metanol. Akan tetapi

2

pencampuran bahan bakar dengan metode pengadukan tersebut hanya mampu

menghomogenkan campuran bahan bakar hingga 10% etanol, sedangkan diatas

10% , campuran bahan bakar yang dihasilkan mulai tidak homogen.

Sugeng dkk [2] Melakukan penelitian menggunakan jenis pencampuran secara

mekanikal menggunakan motor dengan kecepatan 2000 rpm. Pencampuran ini

mampu menghomogenkan campuran etanol, solar serta metanol, hingga 15%

etanol murni. Penelitian ini memiliki kelemahan berupa peneliti tidak

menyertakan desain alat pengaduk.

Berdasarkan [1]-[2] penulis tertarik untuk dapat menghasilkan alat pengaduk yang

mampu menghomogenkan campuran bahan bakar etanol, solar, dan metanol. Oleh

karena itu penulis akan merancang dan membuat alat pengaduk menggunakan

suatu blade, dengan tujuan menghomogenkan dari modifikasi bahan bakar.

Harapan alat pengaduk ini dapat membantu penelitian-penelitian selanjutnya

dalam tujuan modifikasi/menguji bahan bakar cair.

3

1.2 Rumusan Masalah

Dalam hal ini akan dibahas beberapa hal mengenai alat rancang bangun

untuk pengadukan:

1. Bagaimana merancang alat pengaduk bahan bakar cair ?

2. Bagaimana membuat rancang bangun alat yang mampu menghomogenkan

campuran bahan bakar etanol, metanol dan solar ?

1.3 Batasan Masalah

Dalam penelitian penulis memberikan batasan masalah, agar dapat

memfokuskan masalah guna mencapai hasil yang lebih signifikan. Adapun

batasan-batasan masalah adalah sebagai berikut:

1. Kecepatan putar 1100 rpm.

2. Dengan waktu pengadukan 90 menit.

3. Persentase campuran bahan bakar kurang-lebih 99% etanol dan metanol

murni buatan EMSURE made in Germany dengan merek merck.

4 Solar hasil produksi Pertamina yang dijual di SPBU Balikpapan.

1.4 Tujuan Penelitian

Tujuan penulis melakukan penelitian ini adalah sebagai berikut

1. Mendapatkan rancangan alat pengaduk bahan bakar.

2. Dapat merancang bangun alat pengaduk dengan performa yang sesuai, untuk

menghomogenkan bahan bakar cair.

1.5 Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitian yang dilakukan oleh penulis adalah sebagai berikut:

1. Dapat mempraktekan rancang bangun alat pengaduk bahan bakar etanol,

metanol, serta solar.

2. Dapat merancang alat pengaduk sedarhana dengan biaya yang terjangkau.

4

1.6 Sistematika Penulisan

Untuk mempermudah pembaca dalam memahami isi tugas akhir ini, maka

penulis menyusun tugas akhir ini menjadi 5 (Lima) bab. Berikut adalah penjelasan

mengenai isi bab-bab yang ada pada proposal tugas akhir ini.

1.6.1 Bab I Pendahuluan

Pada bab ini berisi pendahuluan yang mencakup tentang latar belakang,

rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, dan

sistematika penulisan.

1.6.2 Bab II Landasan Teori

Pada bab ini berisi tentang tinjauan pustaka dan teori yang mendukung

penelitian tugas akhir.

1.6.3 Bab III Metodologi Penelitian

Pada bab ini berisi tentang jenis penelitian, waktu penelitian, prosedur

penelitian dan diagram.

1.6.4 Bab IV Hasil dan Pembahasan

Di dalam bab ini diuraikan deskripsi objek penelitian analisis data dan

pembahasan hasil penelitian.

1.6.5 Bab V Kesimpulan dan Saran

Di dalam bab ini disajikan kesimpulan berdasarkan hasil analisa yang

merupakan jawaban dari perumusan masalah yang ada dan saran yang dapat

digunakan kedepannya.

1.6.6 Daftar Pustaka

Pada bab ini berisi sumber-sumber yang merupakan referensi penulis dalam

menyusun Tugas Akhir.

5

1.6.7 Lampiran

Pada bab ini berisi dokumen-dokumen pendukung yang diperlukan selama

penyusunan Tugas Akhir.

6

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Tinjauan Pustaka

Menurut Sugeng dkk [2] bahan bakar yang digunakan pada penelitian ini

adalah biosolar, minyak jarak dan metanol. Bahan bakar biosolar diproduksi oleh

PT. Pertamina, Tbk. Metanol dengan tingkat kemurnian 75,22% dibeli dari toko

kimia Indrasari, semarang. Sedangkan minyak jarak juga dibeli dari toko kimia

Indrasari. Persentase volume minyak jarak 20% sedangkan persentase volume

metanol yang diuji adalah 0%, 5%, 10% dan 15% dari volume biosolar, secara

berurutan disebut D100, DJM5, DJM10 dan DJM15. Penghomogenan tersebut

bertujuan untuk mencari pengaruh metanol terhadap efisiensi termal pada mesin

diesel injeksi langsung. Penelitian dilakukan di Laboratorium Mekanika Fluida

Teknik Mesin, Universitas Diponegoro, Semarang. Hasil pengujian dari beberapa

macam bahan bakar dengan bukaan katub EGR 0%, 25%, 50%. Kadar metanol

yang rendah akan mempengaruhi efisiensi thermal mesin disel injeksi lebih

rendah dibandingkan minyak bumi, mesin disel berbahan bakar DJM10 atau

DJM15 menghasilkan efisiensi yang lebih tinggi, dan bertambahnya beban mesin

menyebabkan efisiensi thermal meninggkat, kecuali beban lebih besar dari 75%.

Menurut Utami dkk [3] penelitian ini dilakukan dengan tujuan untuk

mengurangi pemanfaatan bahan bakar dari fosil, untuk beralih ke energi alternatif

terbarukan (reneweable). Dengan tujuan mencegah terjadinya krisis energi di

masa yang akan datang. Penelitian ini menggunakan minyak kelapa sawit

(Bimoli) dan metanol (Merck, 99.9%) sebagai bahan utama pembuatan biodiesel,

sedangkan katalis yang digunakan adalah katalis SO42-/ZnO yang dibuat dari

ZnSO4.7H2O powder (Merck, 99.5%) dan asam sulfat (Merck, 95-97%). Dalam

penelitian ini digunakan labu leher tiga yang bertindak sebagai reaktor dimana

reaksi transesterifikasi terjadi. Pada labu leher tiga tersebut dilengkapi dengan

pengaduk, kondensor refluks dan thermometer. Rangkaian tersebut diletakkan di

dalam water bath yang berada di atas pemanas. Setelah itu, rangkaian tersebut

dilengkapi dengan klem dan statif. Pada ujung atas dan bawah kondensor refluks

dihubungkan dengan selang dimana selang pada bagian bawah dipompakan air

sebagai pendingin yang akan keluar melalui selang pada ujung atas kondensor

7

refluks. Sementara untuk mengidentifikasi keberadaan dan komposisi FAME

produk biodiesel, digunakan alat GCMS-QP2010S Shimadzu (Laboratorium

Kimia Organik FMIPA Universitas Gadjah Mada) dengan kolom Rastek RXi-

5MS, panjang 30 meter dan gas pembawa Helium. Katalis heterogen super asam

SO42-/ZnO dapat digunakan dalam pembuatan biodiesel. Sedangkan kondisi

optimum pembuatan biodiesel dari minyak kelapa sawit dengan katalis SO42-

/ZnO adalah pada rasio katalis/minyak 3,8 selama 2,5 jam dan dengan yield 78%.

Semakin lama waktu reaksi transesterifikasi, semakin tinggi pula % yield metal

ester yang dihasilkan, sedangkan semakin banyak katalis yang tambahkan

semakin rendah yield yang dihasilkan.

Menurut Agustian dkk [4] penelitian ini dilakukan untuk mengetahui biodiesel

sintesis optimum dari minyak goreng bekas pakai dengan menggunakan Reaktor

tubular ultrasonik Studi eksperimental mengeksplorasi variasi waktu reaksi,

jumlah katalis, frekuensi ultrasonik dan daya keluaran ultrasonic. Tujuan dari

penelitian ini adalah untuk menemukan sintesis optimum biodiesel dari minyak

jelantah menggunakan reaktor tubular ultrasonik serta untuk mengetahui pengaruh

waktu reaksi, rasio molar WCO terhadap MeOH, jumlah katalis, frekuensi

ultrasonik dan daya keluaran ultrasonik. pada kandungan ester menggunakan

reaktor tubular ultrasonik, dan untuk membandingkan waktu penyelesaian proses,

kualitas produk dan waktu reaksi dengan pembersih ultrasonik konvensional dan

metode pengadukan mekanis, MeOH adalah senyawa polar, mereka dapat larut

satu sama lain pada rasio apa pun. Pembersih ultrasonik konvensional dan

percobaan pengadukan mekanis dilakukan dengan menggunakan jumlah reaktan

dan rasio molar WCO yang sama dengan MeOH yang digunakan dalam reaktor

tubular ultrasonik. Kesimpulanya reaktor tubular ultrasonik adalah metode yang

paling efektif untuk produksi biodiesel berkualitas dari minyak goreng sisa.

2.2 Landasan Teori

Pada landasan teori penulis ini memberikan gambaran pembahasan mengenai

Rancang bangun, Bejana Pengaduk, Pengaduk, Jumlah Pengaduk, Kecepatan

Pengaduk, Etanol, Metanol, Bioetanol, Solar, serta Jenis-jenis Pengadukan.

8

2.2.1 Rancang Bangun

Kata “rancang” merupakan kata sifat dari “perancangan” yakni merupakan

serangkaian prosedur untuk menerjemahkan hasil analisis dari sebuah sistem ke

dalam bahasa pemrograman untuk mendeskripsikan dengan detail bagaimana

komponen-komponen sistem diimplementasikan (Pressman, 2005). Proses

menyiapkan spesifikasi yang terperinci untuk mengembangkan sistem yang baru

(Ladjamuddin, 2002). Kata “bangun” merupakan kata sifat dari “pembangunan”

adalah kegiatan menciptakan sistem baru maupun mengganti atau memperbaiki

sistem yang telah ada baik secara keseluruhan maupun sebagian (Pressman,

2005). Dengan demikian pengertian rancang bangun merupakan kegiatan

menerjemahkan hasil analisa ke dalam bentuk paket perangkat lunak kemudian

menciptakan sistem tersebut ataupun memperbaiki sistem yang sudah ada.[7]

2.2.2 Bejana Pengaduk

Dalam industri kimia, bejana pengaduk merupakan tangki pengaduk ataupun

autoklaf, seperti Gambar 2.1. Penggunaan bejana ini disesuaikan dengan maksud

dan tujuan pencampuran. Misalnya untuk operasi kontinyu seringkali

dipergunakan tangki pengaduk, sedangkan untuk maksud pencampuran

bertekanan digunakan autoklaf.[5]

Keterangan:

C = tinggi pengaduk dari dasar tangka

D = Diameter pengaduk

H = Tinggi fluida dalam tangka

J = lebar baffle

W = lebar pengaduk

Gambar 2.1 Wadah Pengaduk Bahan Bakar Cair [5]

9

Tangki pengaduk atau tangki reaksi biasanya didesain untuk melakukan

reaksi-reaksi pada tekanan di atas tekanan atmosfir. Namun seringkali juga

digunakan untuk proses lain, seperti pencampuran pelarutan, penguapan, ekstrasi

ataupun kristalisasi. Untuk pertukaran panas, tangki biasanya dilengkapi dengan

mantel ganda yang dilas atau disambung dengan flens, atau dilengkapi dengan

kumparan berbentuk pipa yang di las.

Untuk mencegah kerugian panas yang tidak dikehendaki, tangki dapat

diisolasi.

Perlu diingat bahwa tangki pengaduk didesain sesuai dengan keperluan, misalnya

untuk reaksi dalam beberapa sistem operasi (terisolasi, terbuka ataupun tertutup)

proses kerja dan keperluan pengerjaan. Oleh karena itu biasanya tangki dilengkapi

dengan berbagai lubang khusus. Lubang-lubang khusus ini misalnya sumbu

pengaduk/penyekat, pipa penyuling, alat ukur pengendali, saluran pemasukan.

Autoklaf adalah salah satu jenis bejana pengaduk yang dapat melangsungkan

reaksi pada tekanan diatas 2 bar.[5]

2.2.3 Pengaduk

Pengaduk berfungsi untuk menggerakkan bahan di dalam bejana pengaduk

yang digunakan. Alat pengaduk ini biasanya terdiri atas sumbu pengaduk dan sirip

pengaduk yang dirangkai menjadi satu kesatuan. Alat pengaduk dibuat dan

didesain sesuai dengan keperluan pengadukan. Jenis pengaduk harus disesuaikan

dengan faktor berikut ini yaitu:

A. Jenis dan ukuran pengaduk.

B. Jenis bejana pengaduk.

C. Jenis dan jumlah bahan yang dicampur.

Pemilihan alat pengaduk dari sejumlah besar alat pengaduk yang ada hanya

dapat dilakukan melalui percobaan dan pengalaman. Untuk masalah pencampuran

yang tertentu dari bahan campur dan bejana pengaduk tertentu, pengaduk yang

optimal biasanya hanya dapat dipilih melalui pengalaman saja. Alat pengaduk

yang paling sering digunakan untuk masalah pencampuran cairan dengan padatan

ataupun untuk cairan dengan cairan.[5]

10

2.2.3.1 Alat Pengaduk Jangkar

Alat pengaduk ini terdiri dari sebuah batang yang dilengkungkan sehingga

menyerupai sebuah jangkar. Kelengkungan disesuaikan dengan bentuk bejana

pengaduk. Pengaduk jangkar memiliki diameter yang besar (misalnya 95% dari

diameter bejana) dan berputar lambat, seperti Gambar 2.2. Bejana ini dapat

digunakan untuk bahan-bahan yang sangat viskos atau bahan-bahan dengan berat

spesifik yang tinggi seperti suspensi. Pengaduk ini memungkinkan terjadinya

pertukaran panas, mencegah terjadinya pengendapatn atau pelekatan padatan pada

dasar bejana. Pengaduk ini menghasilkan derajat pencampuran yang cukup besar.

Gambar 2.2 Konstruksi Blade Pengaduk Jangkar [5]

2.2.3.2 Alat Pengaduk Bingkai

Pengaduk ini terdiri dari sebuah bingkai persegi atau dua buah lengan jangkar

yang dipasang bersusun. Pengaduk ini mempunyai diameter 2/3 dari diameter

bejana tersebut dan berputaran lambat.[5]

2.2.3.3 Alat Pengaduk Palet

Pengaduk ini tersusun atas sebuah bingkai atau dua palet yang dipasang

bersusun. Bagian atasnya berbentuk persegi, bagian bawah terpotong miring

sehingga sesuai denan bentuk bejana, memiliki diameter ½ kali diameter bejana.[5]

2.2.3.4 Alat pengaduk Impeler

Pengaduk ini terdiri atas tiga daun yang melengkung. Biasanya daun tersebut

agak bengkok keatas sehingga sesuai dengan bentu dasar bejana. Pengaduk

impeler mempunyai diameter sebesar 2/3 hingga ½ dari diameter bejana dan

frekuensi putarannya 100-200 rpm. Pengaduk impeler dibuat dari satu atau

beberapa bagian. Karena pengaduk ini dapat dilapisi email dengan baik, alat ini

11

seringkali digunakan dalam bejana pengaduk yang beremail. Bersama dengan

perangkat penggerak yang dapat dikontrol, pengaduk impeler dapat dimanfaatkan

secara serba guna, misalnya untuk melarutkan, mensuspensikan atau

mengemulsikan padatan dalam cairan serta juga untuk reaksi-reaksi kimia dan

proses-proses pertukaran panas.[5]

2.2.3.5 Alat Pengaduk Propeler

Pengaduk ini terdiri atas sebuah propeler yang mirip dengan baling-baling

pendorong kapal dengan dua atau tiga daun yang dipasang miring, seperti pada

Gambar 2.3. Biasanya alat pengaduk propeler dibuat dalam dua bagian dan

berputar dengan cepat. Pengaduk propeler digunakan untuk mengaduk bahan

dengan viskositas rendah (pada viskositas yang tinggi, biasanya bahan tidak dapat

digerakkan oleh propeler).[5]

Gambar 2.3 Konstruksi Alat Pengaduk Propeler [5]

2.2.3.6 Alat Pengaduk Turbin

Jenis sederhana dari pengaduk ini terdiri atas sebuah cakram yang sisi

bawahnya mempunyai beberapa sudut vertikal yang disusun secara radial,

ditunjukan pada Gambar 2.4. Pengaduk turbin lebih sering digunakan untuk bahan

dengan viskositas yang rendah. Pengaduk ini seringkali disebut sebagai pengaduk

serba guna karena dapat digunakan untuk berbagai jenis keperluan.[5]

12

Gambar 2.4 Konstruksi Alat Pengaduk Turbin

2.2.3.7 Pencampur Getar

Alat ini terdiri atas sebuah cakram mendatar dengan lubang-lubang yang

berbentuk kerucut. Sebuah sumber getar elektromagnetik digantungkan dengan

pegas pada kerangka alat. Melalui sebuah batang penghubung, cakram digetarkan

vertikal oleh sumber getar. Akibat getaran tersebut, bahan ditekan untuk melewati

lubang-lubang cakram dari bawah ke atas atau sebaliknya. Dengan demikian

terjadi suatu aliran vertikal yang kuat di sekitar cakram, dan terjadi turbulensi

yang tinggi dalam seluruh bahan. Pencampur getar sesuai misalnya untuk

membuat larutan, suspensi atau emulsi dengan viskositas yang rendah. Bejana

yang dipakai seringkali terbuka, dengan ukuran yang kecil hingga sedang.

Intensitas getaran-yang berarti juga derajat turbulensi- umumnya dapat diatur

secara elektrik. Yang merugikan dari pencampur getar adalah kebisingan yang

ditimbulkannya.[5]

2.2.4 Kecepatan Pengaduk

Salah satu variasi dasar dalam proses pengadukan dan pencampuran adalah

kecepatan putn pengaduk yang digunakan. Variasi kecepatan putaran pengaduk

bias memberikan gambaran mengenai pola aliran yang dihasilkan daya listrik

yang dibutuhkan dalam proses pengadukan dan pencampuran. Secara umum

klasifikasi kecepatan putaran pengaduk dibagi tiga yaitu kecepatan putaran

rendah, sedang, dan tinggi.[5]

2.2.4.1 Kecepatan Putaran Rendah

Kecepatan rendah yang digunakan berkisar pada kecepatan 400 rpm.

Pengadukan dengan kecepatan ini umumnya digunakan untuk minyak kental,

lumpur dimana terdapat serat atau pada cairan yang dapat menimbulkan busa.

13

Jenis pengaduk ini menghasilkan pergerakan batch yang sempurna dengan sebuah

permukaan fluida yang datar untuk menjaga temperatur atau mencampur larutan

dengan viskositas dan gravitasi spesifik yang sama.[5]

2.2.4.2 Kecepatan Putaran Sedang

Kecepatan sedang yang digunakan berkisar pada kecepatan 1150 rpm.

Pengaduk dengan kecepatan ini umumnya digunakan untuk larutan sirup kental

dan minyak pernis. Jenis ini paling sering digunakan untuk meriakkan permukaan

pada viskositas yang rendah, mengurangi waktu pencampuan, mencampuran

larutan dengan viskositas yang berbeda dan bertujuan untuk memanaskan atau

mendinginkan.[5]

2.2.4.3 Kecepatan Putaran Tinggi

Kecepatan tinggi yang digunakan berkisar pada kecepatan 1750 rpm.

Pengaduk dengan kecepatan ini umumnya digunakan untuk fluida dengan

viskositas rendah misalnya air. Tingkat pengadukan ini menghasilkan permukaan

yang cekung pada viskositas yang rendah dan dibutuhkan ketika waktu

pencampuran sangat lama atau perbedaan viskositas sangat besar.[5]

2.2.5 Jumlah Pengaduk

Penambahan jumlah pengaduk yang digunakan pada dasarnya untuk menjaga

agar efektifitas pengadukan pada kondisi yang berubah. Ketinggian fluida yang

lebih besar dari diameter tangki,disertai dengan viskositas fluida yang lebih besar

dan diameter pengaduk yang lebih kecil dari dimensi yang biasa digunakan

merupakan kondisi dimana pengaduk yang lebih dari satu buah, dengan jarak

antar pengaduk sama dengan jarak pengaduk paling bawah ke dasar tangki.[5]

14

Tabel 2.1 Kondisi Untuk Pemilihan Pengaduk [5]

Satu pengaduk Dua pengaduk

1. Fluida dengan viskositas rendah 1. Fluida dengan viskositas sedang

dan tinggi

2. Pengaduk menyapu dasar tangki 2. Pengaduk pada tangki yang

dalam

3. Kecepatan balik aliran yang

tinggi

3. Gaya gesek aliran basar

4. Ketinggian permukaan cairan

yang bervariasi

4. Ukuran mounting nozzle yang

minimak

Penjelasan mengenai beberapa kondisi pengadukan, karena terdapat lebih dari

satu jenis kondisi pengadukan yang digunakan. ditunjukan dalam Tabel 2.1

2.2.6 Pemilihan Pengaduk

Viskositas dari cairan adalah salah satu dari beberapa faktor yang

mempengaruhi pemilihan jenis pengaduk. Indikasi dari rentang viskositas pada

setiap jenis pengaduk adalah:

1. Pengadukan jenis baling-baling digunakan untuk viskositas fluida di bawah

Pa.s (3000 cP)

2. Pengadukan jenis turbin biasa digunakan untuk viskositas di bawah 100

Pa.s (100.000 cP)

3. Pengaduk jenis gayung yang dimodifikasi seperti pengaduk jangkar bias

digunakan untuk viskositas antara 50-500 Pa.s (500.000 cP)

4. Pengaduk jenis pita melingkar biasa digunakan untuk viskositas di atas 1000

Pa.s dan telah digunakan hingga viskositas 25.000 Pa.s. Untuk viskositas lebih

dari 2,5 – 5 Pa.s (5000 cP) dan di atasnya, sekat tidak diperlukan karena hanya

terjadi pusaran kecil.[5]

15

Keterangan:

a. Impeler

b. Propeler

c. Paddle

d. Ribbon

Gambar 2.5 Pola Aliran Yang Dihasilkan Jenis Pengadukan Yang Berbeda

[5]

2.2.7 Bioetanol

Etanol termasuk kedalam alcohol rantai tunggal, dengan rumus kimia

C2H5OH dan rumus empiris C2H6O. Merupakan isomer konstitusional dari

diametil enter. Etanol disingkat menjadi EtOH, dengan “Et” merupakan

singkatan dari gugus etil (C2H5). Bioetanol adalah bahan bakar yang berasal

dari sumber bahan baku terbarukan biasanya tanaman seperti gandum, gula bit,

jagung dan kayu. Bioetanol digunakan sebagai penambah atau pengganti bahan

bakar cair. Tabel 2.2 menunjukan produksi etanol di beberapa Benua. Contoh

menggunaan 5% dengan solar di bawah standar kualitas Uni Eropa. [6]

Tabel 2.2 Produksi Etanol Di Berbagai Negara (Billion Liters/Year) [6]

Negara Amerika Asia Eropa Africa Oceania

Produksi 22..3 5.7 4.6 0.5 0.2

Dan pengaruh etanol terhadap perubahan bahan bakar diesel dapat di

tunjukan pada tabel di bawah

16

Tabel 2.3 Pengaruh Penambahan Etanol Atau Metanol Kebahan Bakar Cair [8]

Ada tujuh jenis bahan bakar yang digunakan dalam studi yang meliputi,

mineral diesel, biodiesel (B100), B20 (biodiesel 20% campuran dengan 80%

mineral diesel), B20 E5 (biodiesel 20% campuran dengan 80% mineral diesel dan

5% etanol ), B20 E10 (campuran biodiesel 20% dengan 80% mineral diesel dan

10% etanol), B20 M5 (campuran biodiesel 20% dengan 80% mineral diesel dan

5% metanol) dan B20 M10 (campuran biodiesel 20% dengan 80% mineral diesel

dan 10% metanol). Hasil penelitian tersebut menunjukkan bahwa penambahan

alcohol (baik etanol maupun metanol) ke dalam B20 dapat menurunkan nilai

viskositas, dan densitas. Selain itu, flash point mengalami peningkatan akan tetapi

terjadi penurunan pada tinggkat Cetane number.[8]

2.2.8 Metanol

Metanol adalah salah satu kemungkinan pengganti bahan bakar bervolume

besar. Metanol dihasilkan dari gas sintetis atau biogas, dihasilkan dari biowaste

dengan rumus CH3OH. Metanol dapat dihasilkan dari pengolahan limbah dan

hasil produk utama konversi diperkirakan sebesar 183 kg metanol per metrik ton.

Selain itu Pembuatan methanol dapat juga diperoleh dari batu bara. Metanol yang

terbuat dari batu bara lebih memiliki keunggulan bebas dari kotoran dan menjadi

sumber hydrogen untuk sol bahan bakar.[6]

2.2.9 Solar

Solar adalah salah satu jenis bahan bakar yang dihasilkan dari proses

pengolahan minyak bumi, pada dasarnya minyak mentah dipisahkan fraksi-

fraksinya pada proses destilasi sehingga dihasilkan fraksi solar dengan titik didih

250°C sampai 300°C. Kualitas solar dinyatakan dengan bilangan cetane (pada

bensin disebut oktan), yaitu bilangan yang menunjukkan kemampuan solar

17

mengalami pembakaran di dalam mesin serta kemampuan mengontrol jumlah

ketukan (knocking), semakin tinggi bilangan cetane ada solar maka kualitas solar

akan semakin bagus, bahan bakar ini berwarna kuning kecoklatan yang jernih.

Penggunaan Solar pada umumnya adalah untuk bahan bakar pada semua jenis

mesin diesel dengan putaran tinggi (diatas 1000 rpm) solar juga biasa disebut juga

Gas Oil, Automotive Diesel atau High Speed diesel.[6]

2.2.10 Campuran Homogen

Campuran adalah gabungan beberapa zat dengan perbandingan tidak tetap

tanpa melalui reaksi kimia. Campuran homogen adalah campuran antara dua zat

atau lebih yang partikel – partikel penyusun tidak dapat dibedakan lagi. Campuran

homogeny sering disebut dengan larutan. Campuran homogen tidak hanya antar

zat cair tetapi terdapat juga campuran antara logam dengan logam lain sehingga

terbentuk campuran homogen. Campuran homogen merupakan campuran serba

sama, komponen–komponennya sudah tidak dapat dipisahkan secara kasat mata.[9]

2.2.11 Jenis-jenis Pencampuran

Proses pencampuran biodiesel yang sudah dikenal, memiliki 4 macam metode

adalah sebagai berikut:

A. Pencampuran Biodiesel dengan Pengelolaan Batch

Metode ini menggunakan reaktor berpengaduk, serta memiliki suhu operasi

sekitar 24%-66% dengan ketentuan waktu antara 20 menit hingga lebih dari 1 jam

menggunakan katalis Natrium Hidroksida.[6]

Percampuran dengan Proses Berkelanjutan.

B. Metode ini dilakukan menggunakan katalis basa, asam, dan enezyme,

menggunakan reaktor tangki berpengaduk dengan waktu pengadukan 6

sampai dengan 10 menit.[6]

C. Pencampuran dengan Proses Transestorifikasi Non-Kataalis

Pada metode pencampuran memiliki dua proses transestorifikasi yaitu:

1. Proses pencampuran BIOX

Adalah proses pencampuran baru di Kanada dan dikembangkan oleh Profesor

David Boocock. Pencampuran menggunakan bahan pelarut inert yang

18

menghasilkan sistem 1 fasa. Reaksi ini 99% selesai dalam hitungan detik dengan

suhu kamar.

2. Proses Alkohol Superkritis

Proses pencampuran menggunakan katalis alkali, penghilang catalyst serta

produk-produk yang berasal dari asam lemak bebas.[6]

D. Pencampuran dengan Metode Batch dan Reaktor Kontinyu

Proses ini dilakuakan menggunakan pompa sentrifugal, serta reaktor

pengaduk. Variabel utama yang menentukan tingkat kehomogenannya adalah

suhu, tekanan, dan waktu raeaksi.[6]

19

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Jenis Penelitian

Penelitian ini merupakan jenis penelitian rancang bangun alat pengaduk

dengan acuan pengaduk bahan bakar cair. Dengan kecepatan 1100 rpm agar

menghasilkan campuran yang homogen, dan bagan alir dapat dilihat pada Gambar

3.1.

3.2 Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilakukan di Workshop Teknik Mesin Politeknik Negeri

Balikpapan. Waktu penelitian dimulai dari 1 Maret sampai 29 Agustus 2018.

3.3 Jadwal Kegiatan

Rincian kegiatan penelitian yang akan dilaksanakan pada waktu yang

tentukan, hal ini ditunjukkan dalam Tabel 3.1

Tabel 3.1 Jadwal Pelaksanaan Kegiatan

No Jenis Kegiatan Bulan

5 6 7 8

1 Observasi

2 Membuat proposal tugas akhir

3 Seminar proposal tugas akhir

4 Merancang alat

5 Membuat rancang bangun

6 Pengujian alat

7 Menganalisa data

8 Membuat laporan tugas akhir

9 Ujian Tugas akhir

Keterangan:

Sudah Dilakukan :

Belum Dilakukan :

22

3.3.1 Bahan Uji

1. Bahan bakar solar digunakan sebagai bahan yang diperlukan untuk

pelaksanaan penelitian. Bahan bakar solar yang digunakan merupakan solar hasil

produksi Pertamina yang dijual di SPBU.

2. Etanol digunakan sebagai bahan aditif yang menjadi campuran dengan bahan

bakar solar dalam pelaksanaan penelitian. Etanol yang digunakan merupakan

Ethanol Absolute merek Merck nomor seri 1.00983.2500 buatan EMSURE made

in Germany dengan kemurnian 99,9%.

3. Metanol digunakan sebagai bahan aditif yang menjadi campuran dengan

bahan bakar solar dalam pelaksanaan penelitian. Metanol yang digunakan

merupakan Ethanol Absolute merek Merck nomor seri 1.00983.2500 buatan

EMSURE made in Germany dengan kemurnian 99,9%.

3.4 Proses Pengujian

1. Menyiapkan alat dan bahan terlebih dahulu.

2. Mencampurkan bahan bakar kedalam wadah yang telah disiapkan.

3. Proses pengadukan dengan kecepatan dan waktu tertentu.

4. Menganalisa hasil pengadukan.

3.5 Alur Penelitian

Menjelaskan proses pembuatan alat pengaduk mekanikal dengan blade

propeler dua tinggkat dan rpm output 1100 rpm.

23

Gambar 3.1 Flow Chart Rancang Bangun Alat Pengaduk Bahan Bakar Cair

24

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Design Alat

Penulis ingin memberi gambaran alat yang akan dibuat menggunakan

alplikasi AUTOCAD, serta rancangan komponen-komponen alat pengaduk.

Ditunjukan pada Gambar 4.1.

Keterangan:

1 = Adaptor AC-DC 6 = Bearing

2 = Kebel Adaptor ke sistem 7 = Cekam

3 = Switch On/Of 8 = Blade Propeler

4 = Stan Bearing 9 = Wadah pengaduk

5 = Motor DC 10 = Stan alat

Gambar 4.1 Design Alat Pengaduk

Sumber: Dokumentasi pribadi (2018)

25

Gambar 4.2 Plade Propeler Dua Tingkat

Sumber: Dokumentasi pribadi (2018)

Blade yang digunakan adalah jenis blade propeler dua tingkat, seperti pada

Gambar 4.2

4.2 Prinsip Kerja Alat Pengaduk

Langkah-langkah system kerja alat di jelaskan sebagai berikut:

1. Tegangan AC diubah menjadi tegangan DC di adaptor

2. Sebelum diteruskan pada motor di pasang switch untuk pemutus dan

penghubung tegangan.

3. Arus DC diteruskan ke motor DC yang kemudian memutar geer box

4. Poros dari geer box dihubungkan dengan cekam.

5. Motor memutar blade yang diikat dicekam pada ujung poros dari geer box

4.3 Proses Pembuatan Alat

Penulis ingin memberikan gambaran bagaimana proses pembuatan alat yang

diawali dengan membuat Job Safety Analysis, Menyiapkan peralatan yang akan

dipakai, dan kemudian Perakitan alat serta hasil dari alat rancang bangun yang

dibuat.

26

4.3.1 Job Safety Analysis

Setelah pembuatan design gambar alat pengaduk yang sudah di rancang,

maka langkah selanjutnya adalah dengan membuat JSA agar proses pembuatan

berjalan lancer, adapun resiko-resiko bahaya yang dapat menimbulkan cidera

seperti yang ditunjukan pada Tabel 4.1

Tabel 4.1 Job Safety Analysis Pembuatan Alat Pengaduk

No Uraian Pekerjaan Bahaya Rekomendasi tindakan

control

1

.

Siapkan bahan dan

Peralatan

penunjang

Pekerjaan

1. Tergores

2. Terpeleset

3. Tersandung

1. Gunakan sarung tangan

sesuai fungsinya

2.Perhatikan tempat berjalan

dan beraktifitas pastikan

tertata dengan baik dan

tidak ada oli yang tercecer.

3.Gunakan teknik

pengangkatan dengan baik

dan benar

2 Menggunakan

Potongan Gerinda

1. Terkena percikan

sisa pemotongan

2. Tersetrum

3.Terjepit

4.Tergores serta

mengakibatkan

cidera serius.

.

1. Perhatikan arah Percikan

api sisa pemotongan,

jauhkan dari tubuh.

2. Perhatikan Kabel dalam

keadaan baik

3. Jauhkan anggota tubuh

dari titik jepit

4. Perhatikan tubuh jauh dari

mata gerinda pada saat

memotong

27

3 Menggunakan

mesin bor

1. Tergores

2. Terkena lentingan

benda kerja

3.Tergulungdi

benda putar

4.Terkena gram-

gram sisa bor

5. Tersetrum

1. Gunakan sarung tangan

2. Gunakan APD lengkap

3. Pastikan pakain kerja rapi.

4. Selalu gunakan sarung

tangan

5. Pastikan tangan atau

benda kerja dalam keadaan

kering

4 Menggunakan

mesin las

1. Tersetrum

2. Terkena mata bor

3.Terkena percikan

1. Pastikan kabel tidak ada

yang terkupas.

2. Selalu gunakan APD

3. Sunakan kaca mata dan

sarung tangan

5 Pengangkataan alat

dan bahan

1.Cidera punggung

2. Terjepit

3. Tergores

1. lakukan manual handling

dengan benar.

2. Hindari titik jepit.

3.Helalu gunakan APD

Standar

Untuk jsa pemakain alat pengaduk dapat dilihat pada Tabel 4.2 mengguraikan

jenis-jenis potensi bahaya yang ada.

Table 4.2 Job Safety Analisis Pemakain Alat

No Urain Pekerjaan Bahaya Rekomendasi Tindakan

Control

1. Persiapan alat 1.Tertimpa

2.Terjepit

1. Penggumaa sepatu safety

2. penggunaaan sarung tangan

2. Persiapan bahan 1. Terkkena cairan

bahan bakar

1. menggunakan sarung

tangan dan kaca mata

28

3. Proses pengujiian 1. Tersetrum

2. Tergulung

3. Terkena cairan

1. pastikan kondisi alat dalam

keadaan kering

2. Gunakan pakain praktek

3. Gunakan sarung tangan

4. 1. 1. Pematian dan

pembersihan alat

1. terpeleset

2. terjepit

1. Berhati-hati dalam

pengangkatan

2. Gunakan sepatu safety dan

sarung tangan

4.3.2 Persiapan Alat

Sebelum membuat alat pengaduk, penulis terlebih dahulu menyiapakan alat

dan bahan yanga akan digunakan apada proses pembuatan alat. Material dan

peralatan yang dipakai pada saat proses bembuatan tersebut ditunjukan pada Tabel

4.2.

Tabel 4.3 Daftar Peralatan Dan Material Yang Digunakan

No Nama

Peralatan Fungsi Gambar

1 Motor DC

1200 Rpm 12

Volt

Digunakan sebagai

alat pemutar blade

2 Adaptor 12

volt AC-DC

Sebagai pengubah

arus AC ke arus

DC

29

3 Switch on/of Sebagai pemutus

arus DC

4 Gerinda

potong

Digunakan untuk

memotong alat

yang terbuat dari

plat besi

5 Mesin bor Digunakan sebagai

pembuatan lubang

dengan diameter

yang di inginkan

6 Mesin las Digunakan sebagai

penghubung plat-

plat besi

7 Plat Digunakan sebagai

material stan

30

8 Baut dan mur Digunakan sebagai

penghubung

material stan

9 Cekam Sebagai pengikat

poros blade

10 Solder Digunakan sebagai

pengaman kabel

dengan komponen

listrik

11 Tachometer Digunakan sebagai

alat ukur RPM

4.3.3 Proses perakitan Alat

A. Tahap pertama ( Rangkaian Alat Pengaduk)

Pasangan kabel Motor DC pada rangkaian , kemudian menambahkan switch

pada rangkaian setelah terpasang lalu pasang pada rangkai yang sudah jadi,

disambungan pada Adaptor 12 volt.

31

B. Tahap Kedua (Stand Alat)

Melakukan pengukuran plat yang berfungsi sebagai dudukan stand lalu

dilakukan pemotongan plat sesuai dengan ukuran, setelah itu lakukan pengukuran

besi sebagai tiang penyangga stand. Setelah itu potong dan kemudian dilas untuk

digabungan dengan stand dudukan. Kemudian lakukan pengukuran plat untuk

membuat stand motor DC setelah diukur dan dipotong sesuai dengan ukuran lalu

dilas dan gabungan dengan rangkaian yang sebelumnya telah jadi. Setelah semua

rangkaian telah disatukan buat engsel pada dua titik di stand yang berguna untuk

membuat Blade dapat naik dan turun pada saat mesin pengaduk digunakan.

Setalah penambahan engsel pada stan ukur plat yang digunakan sebagai dudukan

wadah pengaduk. Proses pembuatan tersebut ditunjukan pada gambar 4.3.

Gambar 4.3 Proses Pembuatan Stan Mesin Pengaduk

Sumber: Dokumentasi Pribadi

C. Tahap Ketiga (Pembuatan Wadah Pengaduk dan Blade)

Pada Gambar 4.4 menjelaskan proses pembuatan blade dan wadah pengaduk.

Untuk membuat wadah pengaduk, potong plat allumunium dengan ukuran tinggi

11 cm dan lebar 21 cm. Untuk alas dan tutup tabung potong dengan ukuran

diameter 9 cm. setelah itu lengkukkan plat allumunium hingga berbentuk tabung

dengan diameter 8,5 cm. Lakukan penyatuan dengan lem besi sehingga tutup dan

alas tabung dapat merekat. Kemudian membuat Blade untuk membuat pengaduk

ambil poros batang stainless berdiameter 8 mm kemudian potong sepanjang 21

cm. Lalu lakukan

pembubutan hingga diameter menjadi 6 mm. Lakukan

pengukuran benda kerja kemudian plat stainless 30 cm dipotong menjadi lebar

baling baling 2,4 cm dan tinggi 2,8 cm Selanjutnya lakukan pengelasan untuk

membuat plat stainless menempel pada besi pejal tadi. Pengelasan dilakukan di

tiga sisi besi pejal sehingga terbentuk tanda.[5]

32

Gambar 4.4 Pembuatan Blade Dan Wadah Pengaduk [5]

D. Tahap Keempat ( Penggabungan Rangkaian)

Gabungankan semua rangkaian, mulai dari Rangkaian Motor DC, lalu dilas

untuk disatukan dengan stand dan wadah pengaduk serta blade.

E. Pembersihan alat

Ditahap ini adalah tahap finising dari proses kerja pembuatan alat, yaitu

proses pembersihan alat dari sisa-sisa hasil pengelasan. Seperti yang ditunjukan

pada Gambar 4.5.

Gambar 4.5 Pembersihan Stan Alat

Sumber: Dokumentasi Pribadi

4.3.4 Hasil alat

Tahap ini adalah proses akhir dari penggabungan semua material, ditunjukan

pada Gambar 4.6

33

Gambar 4.6 hasil Alat Pengaduk

Sumber: Dokumentasi Pribadi

4.4 Waktu Pengerjaan Alat

waktu pembuatan alat yang diperlukan dalam pengerjaan alat memakan

waktu kurang lebih 7-8 hari kerja, setelah semua komponen terkumpul.

4.5 Biaya Pembuatan

Pada Tabel 4.4 menjelaskan tentang material yang dipakai serta harga dari

material tersebut, kemudian semua dari biaya material akan di total.

Tabel 4.4 Daftar Biaya Material Yang Di Pakai

No Jenis material Jumlah Cost

1 Motor DC 2 Rp. 300.000

2 Adaptor 12 Volt 1 Rp. 80.000

3 Cekam 1 Rp. 60. 000

4 Switch 1 Rp. 5000

5 Plat 1 Rp. 100.000

6 Baut 3 Rp. 5000

Total Rp. 550.000

34

4.6 Uji Coba Alat

Dalam pengujian alat pengaduk akan dibagi menjadi dua, yaitu pengujian

kecepatan putar alat pengaduk dan pengujian hasil pengadukan alat pengaduk.

4.6.1 Pengujian Rpm Dari Alat Pengaduk

Pengujian ini dilakukan untuk memastikan alat pengaduk sudah memenuhi

putaran yang telah ditetapkan. Pengujian alat pengaduk ditunjukan pada Gambar

4.7.

Gambar 4.7 Hasil Uji Coba Kecepatan Putar Alat Pengaduk

Sumber: Dokumentasi Pribadi

4.6.2 Pengujian Alat Pengaduk Dengan 1100 Rpm Dengan Campuran

Pada penelitian sabelumnya yang melakukan pengujian tentang

homogenisasi campuran solar dengan metanol membutuhkan sebuah alat

pengaduk yaitu bejana dan mata pengaduk jenis turbin, ini digunakan untuk

mencampurkan solar dan metanol dengan pengaduk dimana media penggerak

adalah bor duduk, dengan waktu pengadukan 1 jam dan kecepatan 1130 dan 1670

rpm. Jenis penelitian yang dilakukan adalah penelitian eksperimental. Variasi

pencampuran bahan bakar yang dibuat meliputi solar 80% dengan metanol 20%

(D80 M20) dan solar 75% dengan metanol 25% (D75 M25). Dari hasil pengujian

terdapat proses koagulasi dan flokulasi. Didapatkan buih (oksigen) pada

35

pencampuran dengan menggunakan rpm 1670 dengan variabel pencampuran yang

berbeda. Hasil didapati bahwa (D80% M20%) dengan rpm 1130 campuran

homogen dengan sempurna. Sebaliknya dengan rpm 1670 dengan variabel (D75%

M25%) masih terdapat gumpalan dan buih (oksigen) sehingga dikatakan belum

homogen sempurna. Oleh karena itu rpm yang dipakai 1100 rpm dan peningkatan

campuran menjadi 25%-75%.[9]

Penambahan etanol maupun methanol kedalam bahan bakar dapat

menyebabkan turunya nilai viskositas dan densitas. Selain itu, nilai flash point

mengalami peningkatan kemudian terjadi penurunaan pada tingkat cetane

number. Jadi penambahan etanol maupun methanol mampu memperbaiki

sebagian karakteristik dari bahan bakar cair.

Berikut merupakan tabel uji yang menjelaskan hasil dari perporma dari alat

pengaduk. Penujian etanol dan metanol dengan persentase 75% solar, 25% etanol

dan 25% metanol, dengan putaran 1100 rpm. Putaran 1100 rpm ini diambil karena

pada penelitian sebelumnya dilakukan uji menggunakan mesin bor dengan

putaran sedang untuk blade menggunakan jenis blade propeller dua tingkat

dengan alasan blade jenis ini sudah teruji lebih baik dibandingkan blade jenis

impeler. Karena blade jenis impeler pada saat proses pengadukan banyak cairan

bahan bakar yang tumpah. Pada proses pengujian tingkat vibrasi yang ditimbulkan

cukup besar sehingga putaran blade pengaduk hanya sampai 800 rpm. Ditunjukan

pada Tabel 4.5.

Tabel 4.5 variasi Campuran Uji Coba Alat

No Variasi Campuran Waktu Rpm

1 Etanol 75 % dan Solar 25 %

1,5 Jam

800

36

2 Methanol 75 % dan Solar 25 %

1,5 Jam

1. Variasi campuran Etanol dan Solar

Solar 75% etanol 25% di aduk selama 1,5 jam , seperti pada gambar

dibawah (a) sebelum dilakukan pengadukan etanol masih berada diatas seperti

arah panah merah pada Gambar 4.8 (a) menunjukan etanol masih belum

bercampur dengan solar, sedangkan Gambar 4.8 (b) sesudah dilakukan proses

pengadukan etanol dan solar tercampur.

Keterangan:

a = sebelum

b = sesudah

Gambar 4.8 Proses Pengujian Etanol

Sumber: Dokumentasi Pribadi

2. Variasi campuran Metanol dan Solar

37

Solar 75% Metanol 25% di aduk selama 1,5 jam, seperti pada gambar

dibawah (a) sebelum dilakukan pengadukan etanol masih berada diatas seperti

arah panah merah pada Gambar 4.9 (a) menunjukan metanol masih belum

bercampur dengan solar, sedangkan Gambar 4.9 (b) sesudah dilakukan proses

pengadukan metanol dan solar tercampur.

Keterangan:

a = sebelum

b = sesudah

Gambar 4.9 Proses Pengujian Metanol

Sumber: Dokumentasi Pribadi

4.7 Analisa Efektifitas Alat

Berdasarkan pengujian serta proses pembuatan didapat keefektifitas alat

sebagai berikut:

1. Dengan penambahan 25% mengalami penurunan cetane namber serta

menurunkan viskositas dan densifitas, akan tetapi nilai flash point

mengalami peningkatan.

2. Mendapatkan rancangan alat pengaduk yang serderhana sehingga

memudahkan untuk melakukan pengadukan dengan biaya yang terjangkau.

3. Memudahkan peneliti-peneliti selanjutnya dalam pencampuran atau

modifikasi bahan bakar cair.

38

36

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Setelah dilakukan penelitian rancang bangun alat yang berfungsi untuk

memcampurkan bahan baku solar, etanol, dan metanol yang diaduk

menggunakan bantuan motor DC 12 volt dengan sebesar 800 rpm, serta dengan

presntasi solar 75% dan etanol 25% dengan waktu putar selama 1,5 jam. Maka

didapat kesimpulan sebagai berikut:

1. Penulis berhasil membuat alat pengaduk bahan bakar cair, menggunakan

motor DC 12 volt dan 1200 rpm

2. Penulis telah berhasil merancang alat pengaduk bahan bakar cair etanol, akan

tetapi karena vibrasi yang dihasilkan ketika proses pengadukan yang

mengakibatkan putaran dari blade hanya sampai 800 rpm dan menghasilkan

campuran yang kurang maksimal.

5.2 Saran

Berdasarkan penelitian rancangan bangun alat

1. Diarenakan rancang bangun alat pengaduk yang dibuat oleh Peneliti masih

mengalami vibrasi pada saat proses pengadukan penulis menyarankan agar

dipenelitian selanjutnya menggunakan poros dari blade yang lurus, pada

penelitian ini poros dari blade pengaduk tidak lurus. Sehingga mengakibatkan

terjadinya vibrasi pada saat proses pengadukan.

37

DAFTAR PUSTAKA

[1] Wahyu Anhar., Patria R., Hadi H., Bayu S.P., Wisnu P., (2016),

Karakteristik Bahan Bakar Disel Dengan Penambahan Etanol dan

Metanol, Politeknik Negeri Balikpapan, hal 68-69.

[2] Sugeng., Syaiful., (2013), Efek Metanol Kadar Rendah Terhadap Efisensi

Termal Mesin Diesel Injeksi Langsung Dengan System egr (exhaust Gas

Recirculation), Universitas Dipenogoro, hal 2-5.

[3] Utami Ishani., Solikhah Roikhatus.,Istadi I., (2012), Sintesis Katalis

Super Asam SO4/ZnO Untuk Produksi Biodisel Dari Minyak Kelapa

Sawit, Universitas Dipenegoro, hal 76-77.

[4] Agustian E., Praptijanto A., Sebayang D., Rus A. Z., Hasan S., (2016),

Biodiesel production From Waste Cooking Oil By Using Ultrasonic

Tubular Reactor, Indonesia Institute, Universiti Tun Husein Onn

Malaysia, Mercu Buana , hal 35-36.

[5] Hardiman Ngiwa S.M. (2017), Rancang Bangun Alat Pengaduk

Campuran Untuk Bahan Baku Solar Dan Etanol, Politeknik Negeri

Balikpapan, hal 6-14.

[6] Ayhan D., (2008), Biodiesel: A Realistic Fuel Alternative for Diesel

Engines, London, hal 42-46 dan hal 166-168.

[7] Zulfiandri., Sarif H., Mochamad A., (2014), Rancang Bangun Aplikasi

Polikklinik Gigi (Studi Kasus: Polikklinik Gigi Kejaksaan Agung Ri), hal

474.

[8] Yasin, M.H.M., Mamat, R., Yusop, A.F., Rahim, R., Aziz, A., Shah,

L.A., 2013, Fuel Physical Characteristics Of Biodiesel Blend Fuels With

Alcohol As Additives, Procedia Engineering 53: 701-706.

[9] Rahmatul Dwi Cahyo (2017), Rancang Bangun Alat Pengaduk Campuran

Untuk Bahan Baku Solar Dan Etanol, Politeknik Negeri Balikpapan, hal

14.