Transcript
Page 1: divpenhmtmulm.files.wordpress.com · Web viewFermentasi etanol alkohol dan CO2 oleh mikroba, Karbohidrat akan dipecah dahulu menjadi gula sederhana yaitu dengan hidrolisa pati menjadi

PENGARUH VARIASI WAKTU FERMENTASI TERHADAP KADAR BIOETANOL DARI NIRA BATANG SORGUM

SKRIPSI

Untuk Memenuhi SyaratMemperoleh Gelar Sarjana

Oleh:ARRY EKO PRISTIWANTO NIM. H1F114090

PROGRAM STUDI TEKNIK MESINFAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURATBANJARBARU

2016

Page 2: divpenhmtmulm.files.wordpress.com · Web viewFermentasi etanol alkohol dan CO2 oleh mikroba, Karbohidrat akan dipecah dahulu menjadi gula sederhana yaitu dengan hidrolisa pati menjadi

TERIMAKASIH KEPADARektor Universitas Lambung

Mangkurat

Prof. Dr. H. Sutarto Hadi,

M.Si., M.Sc

Wakil Rektor Bidang

Perencanaan, Kerjasama dan

Humas

Prof. Dr. Ir. H. Yudi

Firmanul Arifin, M.Sc

Kepala Prodi Teknik Mesin

Achmad Kusairi S, ST,.

MT., MM.

Mahasiswa

Arry eko pristiwanto

Wakil Rektor Bidang

Akademik

Dr. Ahmad Alim

Bachri, SE., M.Si

Wakil Rektor Bidang

Kemahasiswaan dan Alumni

Dr. Ir. Abrani

Sulaiman, M,Sc

Wakil Rektor Bidang

Umum dan Keuangan

Dr. Hj Aslamiah,

M.Pd., Ph.d

Dosen Pengampuh

Prof. Dr. Qomariyatus Sholihah Amd. Hyp,

ST, M.Kes.

Dekan Fakultas Teknik

Dr. Ing. Yulian Firmana Arifin, ST., MT

Page 3: divpenhmtmulm.files.wordpress.com · Web viewFermentasi etanol alkohol dan CO2 oleh mikroba, Karbohidrat akan dipecah dahulu menjadi gula sederhana yaitu dengan hidrolisa pati menjadi

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat ALLAH S.W.T, atas

segala karunia dan rahmat-Nya penulis dapat menyajikan tugas proposal

skripsi yang berjudul:

“Pengaruh Variasi Waktu Fermentasi Terhadap Kadar

Bioetanol Dari Nira Batang Sorgum”.

Di dalam tulisan ini, disajikan pokok-pokok bahasan yang meliputi

dari penelitian sorgum, melakukan proses fermentasi, melakukan proses

destilasi, mengetahui kadar bioetanol dalam sorgum, dan mengetahui

kadar etanol terbaik menurut standar nasional indonesia.

Sangat disadari bahwa dengan kekurangan dan keterbatasan yang

dimiliki penulis, walaupun telah mengerahkan segala kemampuan penulis

untuk lebih teliti, masih dirasakan banyak kekurangan disana-sini, oleh

karena itu penulis mengharapkan saran yang membangun agar tulisan ini

bermanfaat bagi yang membutuhkan.

Banjarbaru, Oktober 2016

Penulis

Page 4: divpenhmtmulm.files.wordpress.com · Web viewFermentasi etanol alkohol dan CO2 oleh mikroba, Karbohidrat akan dipecah dahulu menjadi gula sederhana yaitu dengan hidrolisa pati menjadi

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL...................................................................... i

KATA PENGANTAR................................................................... ii

DAFTAR ISI................................................................................. iii

DAFTAR TABEL......................................................................... iv

DAFTAR GAMBAR..................................................................... v

BAB I

PENDAHULUAN

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

1.2 Perumusan Masalah........................................................... 2

1.3 Tujuan................................................................................. 2

1.4 Batasan Masalah................................................................ 2

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

BAB II DASAR TEORI

2.1 Penelitian Pendahuluan...................................................... 4

2.2 Tanaman Sorgum............................................................... 6

2.3 Komposisi Tanaman Sorgum............................................. 8

2.4 Pemanfaatan Tanaman Sorgum......................................... 8

2.5 Nira .................................................................................. 9

2.6 Fermentasi.......................................................................... 11

Page 5: divpenhmtmulm.files.wordpress.com · Web viewFermentasi etanol alkohol dan CO2 oleh mikroba, Karbohidrat akan dipecah dahulu menjadi gula sederhana yaitu dengan hidrolisa pati menjadi

2.7 Fakto-faktor Yang Mempengaruhi

Fermentas…………………….................................................................. 12

2.8 Ragi

…………………………………………………………………...................... 14

2.9 Destilasi

………………………………………………………………..........................16

BAB III METODE PENELITIAN

3.1 Tempat dan Waktu Penelitian............................................ 20

3.2 Bahan Penelitian................................................................ 20

3.3 Metode Penelitian............................................................... 20

3.4 Alat Penelitian..................................................................... 21

3.5 Prosedur Penelitian............................................................ 21

3.6 Parmeter Pengamatan....................................................... 21

3.7 Kadar Alkohol

……………………………………………………….................................... 22

3.8 Brix

…………………………………………………………………...................... 22

3.9 Derajat Keasaman (pH)

……………………………………………................................................... 22

3.10 Diagram Penelitian

…………………………………………………............................................ 23

3.11 Proses Fermentasi

…………………………………………………............................................ 24

Page 6: divpenhmtmulm.files.wordpress.com · Web viewFermentasi etanol alkohol dan CO2 oleh mikroba, Karbohidrat akan dipecah dahulu menjadi gula sederhana yaitu dengan hidrolisa pati menjadi

3.12 Waktu Penelitian

……………………………………………………........................................ 25

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

DAFTAR TABEL

No Judul

Hal

2.1Komposisi serat baku etanol dari beberapa komoditas yang

berbeda.............................. .............................................................. 8

Page 7: divpenhmtmulm.files.wordpress.com · Web viewFermentasi etanol alkohol dan CO2 oleh mikroba, Karbohidrat akan dipecah dahulu menjadi gula sederhana yaitu dengan hidrolisa pati menjadi

2.2Komposisi Nira Sorgum dan Nira Tebu............................................. 10

DAFTAR GAMBAR

No Judul

Hal

2.1 Sorgum 7

2.2 Ragi ..................................................................................15

2.3 Destilasi Sederhana......................................................................... 16

Page 8: divpenhmtmulm.files.wordpress.com · Web viewFermentasi etanol alkohol dan CO2 oleh mikroba, Karbohidrat akan dipecah dahulu menjadi gula sederhana yaitu dengan hidrolisa pati menjadi

2.4 Destilasi Uap ..................................................................................17

2.5 Destilasi Vakum................................................................................ 18

2.6 Destilasi Biasa.................................................................................. 19

Page 9: divpenhmtmulm.files.wordpress.com · Web viewFermentasi etanol alkohol dan CO2 oleh mikroba, Karbohidrat akan dipecah dahulu menjadi gula sederhana yaitu dengan hidrolisa pati menjadi

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Upaya penciptaan energi baru terbarukan saat ini telah berkembang pesat,

karena disamping tidak hanya didasari pada suatu keyakinan bahwa sumber

energi fosil akan semakin mahal dan sulit didapat juga merupakan suatu tuntutan

perkembangan peradaban manusia untuk penguasaan ilmu pengetahuan dan

teknologi, dan pada kenyataannya isu global dunia masih terus didominasi oleh

kepentingan yang saling terkait antara pemenuhan kebutuhan pangan, penguatan

sumberdaya energi serta kepentingan pelestarian lingkungan termasuk

penyediaan air bersih dan semua dampak dari perubahan cuaca dunia (Tatang.H.,

2012).

Indonesia sebagai negara yang jumlah penduduknya besar, cakupan

wilayahnya yang sangat luas maka trilemma concern yang saling ”berkompetisi”

tersebut haruslah dikelola dengan tepat dan benar sehingga dalam proses

pencapaian target setiap bidangnya sebaiknya tertumpu pada upaya penciptaan

lapangan kerja, pengurangan kemiskinan dan mengedepankan pertumbuhan,

sehingga semuanya berlangsung secara lestari (Wahono. S., 2008).

Penelitian menunjukkan bahwa setiap 3 kg biji sorgum dapat

menghasilkan 1,0 l etanol. Produktivitas sorgum dalam menghasilkan

bioetanol adalah 2.000-3.500 l/ha/musim atau 4.000- 7.000 l/ha/tahun,

sehingga untuk menghasilkan 60 juta kl etanol/tahun sebagai pengganti BBM

dibutuhkan lahan seluas 15 juta ha (Sumaryono et al. 2006)

1.2. Perumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas, yang menjadi rumusan masalah ialah

Page 10: divpenhmtmulm.files.wordpress.com · Web viewFermentasi etanol alkohol dan CO2 oleh mikroba, Karbohidrat akan dipecah dahulu menjadi gula sederhana yaitu dengan hidrolisa pati menjadi

sebagai berikut:

1. Bagaimana kadar bioetanol batang sorgum dengan variasi waktu fermentasi.

2. Bagaimana kadar bioetanol batang sorgum hasil fermentasi terbaik menurut

standar SNI (standar nasional indonesia).

1.3. Tujuan

Penulisan tugas akhir yang memuat gagasan dan ide ini memiliki tujuan:

1. Untuk mengetahui kadar bioetanol batang sorgum dengan variasi waktu

fermentasi.

2. Untuk mengetahui kadar bioetanol batang sorgum hasil fermentasi terbaik

menurut standar SNI (standar nasional indonesia).

1.4. Batasan Masalah

Batasan masalah dalam penelitian dan pengujian ini dilakukan dengan

rencana awal data yang ditetapkan sebagai berikut, yaitu :

1. Menggunakan suhu destilasi yaitu + 91oC dengan 1 kali pengambilan sampel.

2. Pembuatan bioetanol batang sorgum dengan menggunakan proses fermentasi

dan proses destilasi.

3. Sorgum yang digunakan dalam penelitian ini diambil dari pekarang rumah saya

sendiri terdapat di desa binuang kabupaten tapin kalimantan selatan.

4. Hanya batang dari tumbuhan sorgum yang di pakai dalam penelitian kali ini.

5. Spesifikasi standar bioetanol untuk batang sorgum di batasi pada kadar etanol.

6. Pada proses fermentasi batang sorgum, dilakukan variasi waktu fermentasi nya

yaitu 24 jam, 36 jam, 48 jam dan 60 jam.

7. Pengujian kandungan bioetanol di batang sorgum menggunakan alat Gas

Chromatography.

8. Standar kadar etanol terbaik hasil fermentasi mengacu pada standar SNI

(standar nasional indonesia).

Page 11: divpenhmtmulm.files.wordpress.com · Web viewFermentasi etanol alkohol dan CO2 oleh mikroba, Karbohidrat akan dipecah dahulu menjadi gula sederhana yaitu dengan hidrolisa pati menjadi

1.5. Manfaat

Manfaat yang dapat di peroleh dari penelitian ini adalah:

a. Bagi peneliti, dengan adanya penelitian ini peneliti peneneliti dapat

menemabah wawasan khusuhnya dalam pembuatan Bioetanol.

b. Bagi Universitas Lambung Mangkurat Khususnya Fakultas Teknik program

studi Teknik Mesin, dengan adanya penelitian ini akan meningkatkan akreditasi

program studi Teknik Mesin serta program studi Teknik Mesin dapat dikenal

dimasyarakat luas.

c. Bagi masyarakat, dengan ada penelitiam ini batang sorgum yang selama ini

banyak yang tidak di ketahui oleh khalayak umum .bisa menjadi nilai jual dan

sorgum tidak hanya sebagai bahan pangan manusia bisa menjadi nilai guna

dimanfaaatkan sebagai bahan baku Bioetanol.

Page 12: divpenhmtmulm.files.wordpress.com · Web viewFermentasi etanol alkohol dan CO2 oleh mikroba, Karbohidrat akan dipecah dahulu menjadi gula sederhana yaitu dengan hidrolisa pati menjadi

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Topik Penelitian Zulaiha manangi, S. Balamba, S. Monintja, dan A. N. Sarajar

Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil Universitas Sam Ratulangi

Manado, Sulawesi Utara pada tahun 2014 telah meneliti tentang

“PENGARUH ANGKA POISSON TERHADAP KESTABILAN

PONDASI MESIN JENIS RANGKA (Studi Kasus : Mesin Turbine

Generator PT. PLN (Persero) UIP KIT SULMAPA PLTU 2

SULAWESI UTARA 2 X 25 MW POWER PLAN)”

Mesin–mesin penghasil listrik terdiri dari mesin utama dan

mesin penunjang. Pada pembangkit listrik tenaga uap dan gas

turbine generator merupakan mesin utama yang mengubah energi

dari gas dengan tekanan dan kecepatan yang tinggi hasil dari

pembakaran batu bara menjadi energi mekanik berupa rotasi poros

turbin. Untuk itu, diperlukan analisis statis dan analisis dinamis

sebagai indikator dalam menentukan kestabilan pondasi mesin dan

mengaitkan pengaruh modulus geser tanah terhadap kestabilan

pondasi mesin. Analisis statis yang memperhitungkan penurunan

tanah dan daya dukung tanah dengan menggunakan Metode

Terzaghi dan Metode Meyerhof, sedangkan untuk analisis dinamis

memperhitungkan frekuensi, redaman, dan amplitudo getaran yang

terjadi pada getaran vertikal, getaran horizontal, getaran rocking

dan getaran torsi dengan menggunakan Metode Lumped

Page 13: divpenhmtmulm.files.wordpress.com · Web viewFermentasi etanol alkohol dan CO2 oleh mikroba, Karbohidrat akan dipecah dahulu menjadi gula sederhana yaitu dengan hidrolisa pati menjadi

Parameter. Pada analisis statis dengan Metode Terzaghi diperoleh

daya dukung tanah ultimate (qu) = 1076,86 t/m2 dan daya dukung

izin (qall) = 358,95 t/m2 sedangkan dengan Metode Meyerhof

diperoleh daya dukung tanah ultimate (qu) = 1641,95t/m2 dan daya

dukung izin (qall)= 547,24t/m2. Nilai beban pondasi untuk pondasi

rangka(σstatis) = 7,28t/m2 Pada analisis dinamis diperhitungkan

Variasi angka poisson untuk memperoleh beban maksimum (Qo)

pada kondisi G=G dan G= 2Gs. Pada frekuensi operasi 1000-5000

rpm pada tiap ragam getaran dan Variasi angka poisson pada

beban maksimum. Penambahan Angka Poisson berpengaruh pada

kestabilan pondasi mesin jenis rangka karena penambahan angka

poisson berbanding lurus dengan frekuensi natural maupun

frekuensi resonansi pada getaran vertikal, horizontal, getaran

Rocking. Tetapi untuk getaran torsi penambahan angka poisson

berbanding terbalik dengan nilai dari frekunsi natural. Penambahan

angka poisson berpengaruh terhadap nilai dari redaman dimana

pada masing-masing ragam getaran nilai dari redaman mulai dari

frekuensi operasi mesin dari 1000–5000 rpm, semakin besar angka

poisson maka semakin besar juga redaman, redaman yang besar

akan memperkecil kemungkinan terjadinya resonansi. Amplitudo

getaran pada masing-masing getaran semakin meningkat hal

dipengaruhi dari nilai maksimum beban dari masing-masing angka

poisson pada masing-masing ragam getaran pada kondisi G=Gs

dan G=2Gs.

Page 14: divpenhmtmulm.files.wordpress.com · Web viewFermentasi etanol alkohol dan CO2 oleh mikroba, Karbohidrat akan dipecah dahulu menjadi gula sederhana yaitu dengan hidrolisa pati menjadi

2.2 Turbin gasTurbin gas adalah suatu penggerak mula yang memanfaatkan

gas sebagai fluida kerja. Didalam turbin gas energi kinetik

dikonversikan menjadi energi mekanik berupa putaran yang

menggerakkan roda turbin sehingga menghasilkan daya. Bagian

turbin yang berputar disebut rotor atau roda turbin dan bagian

turbin yang diam disebut stator atau rumah turbin. Rotor memutar

poros daya yang menggerakkan beban (generator listrik, pompa,

kompresor atau yang lainnya).

Turbin gas adalah mesin pembangkit energi panas (heat

engine) dimana energi panas tersebut di dalam penggunaannya

dikonversikan menjadi energi mekanik (kerja). Sedangkan sebagian

panas yang tidak dapat menghasilkan kerja merupakan temperatur

yang rendah, maka temperatur rendah tersebut akan dilepaskan

dari sistem (skema kerja heat engine ditunjukan seperti gambar

2.1).

Page 15: divpenhmtmulm.files.wordpress.com · Web viewFermentasi etanol alkohol dan CO2 oleh mikroba, Karbohidrat akan dipecah dahulu menjadi gula sederhana yaitu dengan hidrolisa pati menjadi

Turbin gas merupakan motor bakar yang terdiri dari tiga

komponen utama, yaitu: kompresor, ruang bakar, dan turbin.

Sistem ini dapat berfungsi sebagai pembangkit gas ataupun

menghasilkan daya poros. Ciri utama turbin gas adalah kompak,

ringan dan mampu menghasilkan daya tinggi serta bebas getaran.

Dengan demikian mudah pemasangannya dan tidak memerlukan

pondasi yang berat.

PenggunaanTurbin Gas dibagi menjadi dua, yaitu :

1. Pada bidang Aviasi (penerbangan)

Digunakan sebagai mesin yang menghasilkan daya dorong pada

pesawat terbang ( Aeroderivatif). Turbin gas dinilai sangat cocok sebagai

motor propulsi pesawat terbang karena memiliki bobot yang ringan

dimensi yang ringkas,sehingga tidak memerlukan banyak ruangan, serta

mampu menghasilkan daya yang besar. hal ini menjadi penting karena

adanya kecenderungan terbang pada kecepatan tinggi serta jarak jelajah

yang panjang dan muatan yang bertambah berat.

Gambar. Aplikasi Turbin Gas Pada Pesawat Terbang

Page 16: divpenhmtmulm.files.wordpress.com · Web viewFermentasi etanol alkohol dan CO2 oleh mikroba, Karbohidrat akan dipecah dahulu menjadi gula sederhana yaitu dengan hidrolisa pati menjadi

2. Pada bidang Industri

Turbin gas digunakan untuk menggerakkan bermacam-macam

peralatan, seperti pompa, generator listrik, dan kompresor.

Gambar. Turbin gas Untuk Industri (Pembangkit Listrik)

2.3 OperasiPrinsip kerja dari turbin gas tidak jauh berbeda dengan turbin-

turbin yang lain. Putaran dari rotor turbin, diakibatkan oleh adanya gas

bertekanan yang melewati sudu-sudu turbin. Gas dengan tekanan tinggi

didapatkan dari pembakaran bahan bakar dengan udara, sesaat sebelum

masuk turbin. Ekspansi udara hasil proses pembakaran inilah yang

Page 17: divpenhmtmulm.files.wordpress.com · Web viewFermentasi etanol alkohol dan CO2 oleh mikroba, Karbohidrat akan dipecah dahulu menjadi gula sederhana yaitu dengan hidrolisa pati menjadi

digunakan untuk menggerakkan sudu-sudu turbin.

Aliran Fluida Kerja Turbin GasTurbin gas menggunakan

udara atmosfer sebagai media kerjanya. Udara masuk melalui sisi

inlet akibat terhisap oleh kompresor. Kompresor ini berfungsi untuk

memampatkan udara hingga mencapai tekanan tertentu. Biasanya,

tekanan di akhir sudu kompresor mencapai 30 kali tekanan inlet

kompresor. Pada sisi akhir kompresor udara bertekanan akan

melewati difuser. Difuser ini berfungsi untuk mendukung kompresor

Page 18: divpenhmtmulm.files.wordpress.com · Web viewFermentasi etanol alkohol dan CO2 oleh mikroba, Karbohidrat akan dipecah dahulu menjadi gula sederhana yaitu dengan hidrolisa pati menjadi

meningkatkan tekanan udara.

(Udara bertekanan mengalir dari kanan ke kiri)

Proses selanjutnya adalah masuknya udara bertekanan

yang keluar dari k menuju area pembakaran (biasa

disebut combustion chamber). Di area ini, dilakukan injeksi bahan

bakar diikuti dengan proses pembakaran bahan bakar tersebut di

dalam udara. Pembakaran ini mengakibatkan terjadinya ekspansi

dari udara sehingga volume udara hasil pembakaran meningkat,

dan tentu saja temperaturnya yang juga meningkat. Proses

pembakaran di dalam chamber tidak akan meningkatkan tekanan

udara, karena peningkatan volume udara akibat pemanasan cepat

mengakibatkan udara berekspansi ke sisi turbin. Sedangkan

kenaikan suhu udara hasil pembakaran, mengindikasikan

kandungan energi dalam udara (entalpi) yang naik pula. Energi

inilah yang akan dikonversikan menjadi tenaga putaran poros oleh

turbin gas.

Page 19: divpenhmtmulm.files.wordpress.com · Web viewFermentasi etanol alkohol dan CO2 oleh mikroba, Karbohidrat akan dipecah dahulu menjadi gula sederhana yaitu dengan hidrolisa pati menjadi

Udara hasil pembakaran selanjutnya masuk ke sisi turbin.

Turbin gas terdiri atas beberapa stage sudu. Stage pertama yang

dilewati oleh udara pembakaran disebut sisi high pressure

stage (tekanan tinggi), sedangkan sudu yang paling akhir disebut

dengan sisi low pressure stage (tekanan rendah). Sudu-sudu dari

tiap stage turbin uap berfungsi sebagai nozzle, yang akan

mengubah energi panas yang terkandung di dalam udara hasil

pembakaran untuk menjadi energi gerak. Selain sisi rotor, sudu

turbin juga terdapat pada sisi stator. Untuk lebih memahami

bagaimana proses perubahan energi panas menjadi energi gerak

putaran pada poros turbin, baca artikel berikut.

Kompresor dan Turbin Gas Berada Pada Satu Shaft

Kompresor pada sistem turbin gas, berada pada satu poros

(shaft) dengan turbin. Sebagian energi mekanis berupa rotasi poros

yang dihasilkan oleh turbin, digunakan untuk memutar rotor

Page 20: divpenhmtmulm.files.wordpress.com · Web viewFermentasi etanol alkohol dan CO2 oleh mikroba, Karbohidrat akan dipecah dahulu menjadi gula sederhana yaitu dengan hidrolisa pati menjadi

kompresor. Pada pembangkit listrik, sebagian energi mekanis

digunakan untuk memutar generator yang juga berada satu poros

dengan turbin dan kompresor.

Animasi Mesin Turbojet Pesawat Terbang

Berbeda dengan mesin turbojet pesawat terbang, sebagian

kecil energi panas udara hasil pembakaran digunakan untuk

memutar turbin, yang selanjutnya energi putaran tersebut

digunakan untuk memutar kompresor. Sebagian besar energi

panas pada udara hasil pembakaran mesin jet digunakan untuk

mendorong pesawat, dimana pada sisi keluaran turbin berbentuk

Page 21: divpenhmtmulm.files.wordpress.com · Web viewFermentasi etanol alkohol dan CO2 oleh mikroba, Karbohidrat akan dipecah dahulu menjadi gula sederhana yaitu dengan hidrolisa pati menjadi

nozzle. Nozzle ini berfungsi untuk meningkatkan kecepatan dorong

gas buang, sehingga mendapatkan gaya dorong yang lebih besar

bagi pesawat.

Mesin Turbojet Pesawat Terbang

2.4 Pondasi Pengertian Pondasi Dalam teknik sipil, istilah pondasi

didefinisikan sebagai bagian paling bawah dari suatu konstruksi

bangunan yang berfungsi menopang serta menyalurkan beban

bangunan di atasnya langsung ke lapisan tanah dibawahnya.

Dalam penelitian ini, Penulis memfokuskan pembahasan terhadap

pondasi dangkal yang memikul mesin yang memiliki beban dinamis

(pondasi mesin).

Pondasi Mesin atau Definisi Pondasi Mesin Pondasi mesin

merupakan pondasi yang digunakan untuk menopang beban

dinamis berupa getaran yang dihasilkan oleh mesin yang berada

diatas pondasi tersebut. Perencanaan Pondasi Mesin Dalam

Page 22: divpenhmtmulm.files.wordpress.com · Web viewFermentasi etanol alkohol dan CO2 oleh mikroba, Karbohidrat akan dipecah dahulu menjadi gula sederhana yaitu dengan hidrolisa pati menjadi

merencanakan pondasi mesin yang berkaitan dengan getaran

periodik ada beberapa masalah yang perlu dipertimbangkan, yaitu :

a. Penurunan

Getaran atau vibrasi cenderung memadatkan tanah yang

non plastis sehingga terjadi penurunan.

b. Resonansi

Dalam desain pondasi, kriteria yang pentingadalah

menghindari resonansi ketika frekuensi natural sama dengan

frekuensi operasi.

c. Transmisibilitas

Transmisibilitas adalah rasio antara besarnya gaya dinamis

dari mesin yang disalurkan ke bangunan disekitar pondasi.

Derajat Kebebasan Pondasi Mesin Akibat gaya-gaya yang

bekerja secaradinamis, maka pondasi mesin bergetar dalam enam

ragam getaran yaitu:

1. Translasi (perpindahan), yang terdiri dari:

a. Perpindahan dalam arah sumbu X

b. Perpindahan dalam arah sumbu Y

c. Perpindahan dalam arah sumbu Z

2. Rotasi (perputaran), yang terdiri dari :

a. Perputaran terhadap sumbu X

b. Perputaran terhadap sumbu Y

c. Perputaran terhadap sumbu Z

Keenam ragam tersebut ditunjukkan pada gambar berikut ini:

Page 23: divpenhmtmulm.files.wordpress.com · Web viewFermentasi etanol alkohol dan CO2 oleh mikroba, Karbohidrat akan dipecah dahulu menjadi gula sederhana yaitu dengan hidrolisa pati menjadi

Gambar Ragam Getaran Pondasi Mesin

(Sumber : Shamsher Prakash, 1981)

Analisis Pondasi Mesin. Pada pondasi mesin perhitungan

yang dilakukan terbagi atas dua yaitu perhitungan analisis statis

yang hanya memperhitungkan beban statis berupa berat sendiri

dan perhitungan analisis dinamis yang memperhitungkan beban

dinamis berupa getaran dari mesin.

Analisis Statis. Pada perhitungan analisis statis, pondasi

mesin diidealisasikan sebagai pondasi dangkal.

1. Komposisi Tanah

Jenis tanah dapat diketahui dari data pengujian SPT

(Standard Penetration Test).

2. Daya Dukung Tanah (Bearing Capacity)

Perhitungan daya dukung tanah menggunakan teori

beberapa ahli, (Bowles, 1991)

Dengan gaya-gaya yang dihasilkan oleh mesin dan didukung

konstruksi pondasi yang menahan gaya tersebut maka penurunan

hanya terjadi akibat beban sendiri (berat mesin dan pondasi).

Page 24: divpenhmtmulm.files.wordpress.com · Web viewFermentasi etanol alkohol dan CO2 oleh mikroba, Karbohidrat akan dipecah dahulu menjadi gula sederhana yaitu dengan hidrolisa pati menjadi

Analisis Dinamis. Analisis dinamis pada pondasi mesin

memperhitungkan beban dinamis yang berasal dari getaran mesin

menggunakan metode Lumped Parameter yang mengasumsikan

tanah elastis, homogeny, dan isotropis serta diidealisasikan

sebagai sistem massa-pegasredaman. Analisis dinamis terbagi

atas beberapa

bagian tergantung pada jenis getaran yang dianalisis.

Syarat-Syarat Pondasi Mesin. Berdasarkan tinjauan

perencanaan secara umum ada beberapa syarat pada

perencanaan pondasi mesin, yaitu:

a. Beban statis. Pondasi harus mampu memikul beban luar

yang dilimpahkan tanpa menyebabkan keruntuhan.

b. Beban dinamis. Tidak boleh terjadi resonansi yaitu

frekuensi natural tidak boleh sama dengan frekuensi operasi mesin

dan amplitudo dari frekuensi operasi tidak boleh melebihi amplitudo

yang diizinkan.

c. Getaran yang terjadi tidak boleh mengganggu orang-

orang yang bekerja atau merusak mesin-mesin lainnya.

2.5 Perawatan

Maintenance adalah perawatan untuk mencegah hal-hal

yang tidak diinginkan seperti kerusakan terlalu cepat terhadap

semua peralatan di pabrik, baik yang sedang beroperasi maupun

yang berfungsi sebagai suku cadang. Kerusakan yang timbul

biasanya terjadi karena keausan dan ketuaan akibat pengoperasian

Page 25: divpenhmtmulm.files.wordpress.com · Web viewFermentasi etanol alkohol dan CO2 oleh mikroba, Karbohidrat akan dipecah dahulu menjadi gula sederhana yaitu dengan hidrolisa pati menjadi

yang terus-menerus, dan juga akibat langkah pengoperasian yang

salah. Maintenance pada turbine gas selalu tergantung dari faktor-

faktor operasional dengan kondisi yang berbeda disetiap wilayah,

karena operasional turbine gas sangat tergantung dari kondisi

daerah operasional. Semua pabrik pembuat turbine gas telah

menetapkan suatu ketetapan yang aman dalam pengoperasian

sehingga turbine selalu dalam batas kondisi aman dan tepat waktu

untuk melakukan maintenance. Untuk turbine gas produksi General

Electric batas maintenance bisa di dapat dengan memasukkan

factor penentu lain dalam rumus di bawah ini:

Rumus Maintenance Interval Ditinjau dari Bahan Bakar.

Page 26: divpenhmtmulm.files.wordpress.com · Web viewFermentasi etanol alkohol dan CO2 oleh mikroba, Karbohidrat akan dipecah dahulu menjadi gula sederhana yaitu dengan hidrolisa pati menjadi

Rumus Maintenance Interval Terhadap Kondisi

Operasional

Secara umum maintenance dapat dibagi dalam beberapa

bagian, diantaranya adalah:

1. Preventive Maintenance

Preventive maintenance adalah suatu kegiatan perawatan

yang direncanakan baik itu secara rutin maupun periodik, karena

apabila perawatan dilakukan tepat pada waktunya akan

mengurangi down time dari peralatan. Preventive maintenance

dibagi menjadi:

a. Running Maintenance, adalah suatu kegiatan

perawatan yang dilakukan hanya bertujuan untuk memperbaiki

equipment yang rusak saja dalam satu unit. Unit produksi

tetap melakukan kegiatan.

Page 27: divpenhmtmulm.files.wordpress.com · Web viewFermentasi etanol alkohol dan CO2 oleh mikroba, Karbohidrat akan dipecah dahulu menjadi gula sederhana yaitu dengan hidrolisa pati menjadi

b. Turning Around Maintenance, adalah perawatan

terhadap peralatan yang sengaja dihentikan

pengoperasiannya.

2. Repair Maintenance

Repair Maintenance merupakan perawatan yang dilakukan

terhadap peralatan yang tidak kritis, atau disebut juga peralatan-

peralatan yang tidak mengganggu jalannya operasi.

3. Predictive Maintenance

Predictive Maintenance merupakan kegiatan monitor, menguji,

dan mengukur peralatan peralatan yang beroperasi dengan

menentukan perubahan yang terjadi pada bagian utama, apakah

peralatan tersebut berjalan dengan normal atau tidak.

4. Corrective Maintenance

Corrective Maintenance adalah perawatan yang dilakukan

dengan memperbaiki perubahan kecil yang terjadi dalam disain,

serta menambahkan komponen-komponen yang sesuai dan juga

menambahkan material-material yang cocok.

5. Break Down Maintenance.

Kegiatan perawatan yang dilakukan setelah terjadi

kerusakan atau kelainan pada peralatan sehingga tidak dapat

berfungsi seperti biasanya.

6. Modification Maintenance.

Page 28: divpenhmtmulm.files.wordpress.com · Web viewFermentasi etanol alkohol dan CO2 oleh mikroba, Karbohidrat akan dipecah dahulu menjadi gula sederhana yaitu dengan hidrolisa pati menjadi

Pekerjaan yang berhubungan dengan disain suatu peralatan

atau unit. Modifikasi bertujuan menambah kehandalan peralatan

atau menambah tingkat produksi dan kualitas pekerjaan.

7. Shut Down Maintenance

Shut Down adalah kegiatan perawatan yang dilakukan

terhadap peralatan yang sengaja dihentikan pengoperasiannya.

Shutdown maintenance pada turbine gas terdiri dari Boroscope

Inspection, Combustion Inspection, Hot Gas Path Ispection dan

Major Inspection. Batas-batas pekerjaan dapat dilihat seperti

gambar di bawah ini:

Page 29: divpenhmtmulm.files.wordpress.com · Web viewFermentasi etanol alkohol dan CO2 oleh mikroba, Karbohidrat akan dipecah dahulu menjadi gula sederhana yaitu dengan hidrolisa pati menjadi

1. Shut Down Inspection Pada Turbin Gas

Merupakan pemeriksaan yang dilakukan pada saat

unit tersebut tidak dalam pengoperasian. Shut down

inspection terdiri dari:

Page 30: divpenhmtmulm.files.wordpress.com · Web viewFermentasi etanol alkohol dan CO2 oleh mikroba, Karbohidrat akan dipecah dahulu menjadi gula sederhana yaitu dengan hidrolisa pati menjadi
Page 31: divpenhmtmulm.files.wordpress.com · Web viewFermentasi etanol alkohol dan CO2 oleh mikroba, Karbohidrat akan dipecah dahulu menjadi gula sederhana yaitu dengan hidrolisa pati menjadi

A. Combustion Inspection.

Combustion Inspeksi merupakan shut down jangka pendek

yang dibutuhkan untuk memeriksa nozzle tingkat pertama,

combustion liner, transition piece dan cross fire tube. Komponen-

komponen ini membutuhkan pemeriksaan secara berkala, karena

kerja yang dilakukan oleh turbin gas bekerja terus menerus,

sehingga sistem pembakaran yang buruk akan menyebabkan

pendeknya umur dari komponen-komponen tersebut terutama

bagian hilir seperti nozzle dan bucket turbin. Perawatan yang

dilakukan pada waktu combustion dan inspection adalah

pemeriksaan pada bagian ruang bakar, cross fire tube dan

transition piece. Pemeriksaan pada catatan paking menunjukkan

adanya gesekan, bagian atas dan bagian bawah dari diafragma

dan bagian antara diameter horizontal dan vertikal. Pemeriksaan

pada thermocople yang rusak, pada turbin bucket dan over plan

secara visual, leading edge baik secara visual atau boroscape pada

nozzle turbin tingkat pertama dan bucket tingkat pertama terhadap

degradasi, pendapatan clerence. Pemeriksaan fuel nozzle terhadap

pluging pada bagian tutup dan mencatat hasil pemeriksaan. Untuk

melakukan inspeksi secara visual pada bagian rotating dan

stationary pada compressor casing dan turbin casing tanpa

mengangkat atau membongkarnya adalah memakai perangkat

kerja dari borescope.

Page 32: divpenhmtmulm.files.wordpress.com · Web viewFermentasi etanol alkohol dan CO2 oleh mikroba, Karbohidrat akan dipecah dahulu menjadi gula sederhana yaitu dengan hidrolisa pati menjadi

Bagian-bagian yang diinspeksi pada turbin gas adalah:

1. Turbin Section.

2. Axial Flow Compressor.

3. Combustion System.

Turbin section yang diinspeksi adalah :

1. Turbin Nozzle, untuk menginspeksi kerusakan bagian luar,

korosi, gangguan pada lubang pendingin, retak dan sebagainya.

2. Turbin Bucket, untuk menginspeksi kerusakan bagian luar yang

melepuh, retak, kelonggaran tempat buang dan lain-lain. Pada

compressor section dilakukan inspeksi pada blade atau sudu-sudu tetap

dan sudu gerak.

B. Hot Gas Path Inspection

Pemeriksaan pada daerah panas termasuk dalam combustion

inspection, hanya saja dalam pemerikasaan ini dilakukan lebih terperinci

Page 33: divpenhmtmulm.files.wordpress.com · Web viewFermentasi etanol alkohol dan CO2 oleh mikroba, Karbohidrat akan dipecah dahulu menjadi gula sederhana yaitu dengan hidrolisa pati menjadi

lagi mulai dari nozzle hingga bucket turbin. Adapun komponen-komponen

yang dibongkar dan diinspeksi antara lain :

1. Flame Detector.

2. Spring Position Spark Plug.

3. Combustion Chambers.

4. Cap and Liner Assembly.

5. Combustion Transition Piece Assembly.

6. Compressor Discharge and Frame Casing Assembly.

7. Support ring Assembly.

8. First Stage Nozzle.

9. Turbine Shell and Shoud Assembly.

10. Second Stage Nozzle

Page 34: divpenhmtmulm.files.wordpress.com · Web viewFermentasi etanol alkohol dan CO2 oleh mikroba, Karbohidrat akan dipecah dahulu menjadi gula sederhana yaitu dengan hidrolisa pati menjadi

Inspeksi dilakukan secara visual dan juga dilakukan secara

non visual. Inspeksi secara visual dengan melihat perubahan yang

terjadi pada komponen tanpa mata bantu, cukup dengan mata

telanjang seperti perubahan warna, perubahan bentuk, keretakan

dan lain lain. Inspeksi non visual dilakukan dengan menggunakan

alat bantu, seperti melihat keretakan bagian dalam suatu logam

dengan mengunakan radiografi, ultrasonografi dan sebagainya.

Pemeriksaan komponen dilakukan dilapangan atau diruang

perawatan, bahkan pemeriksaan dapat juga dilakukan diluar pabrik,

seperti pemeriksaan struktur mikro marriage bold yang dilakukan di

Singapura. Inspeksi lainnya yaitu pemeriksaan clearance pada

daerah sekitar first stage nozzle, second stage nozzle dan bucket

turbin. Clearance yang diperiksa pada saat hot gas path inspection

tidak boleh kurang atau lebih dari ukuran yang telah ditetapkan.

Clearance yang terlalu besar akan mengurangi efisiensi turbin

sedangkan clearance yang terlalu kecil akan berpengaruh pada

keselamatan turbin walaupun efisiensi turbin semakin besar.

C. Major Inspection

Adapun pemeriksaan pada seluruh bahagian utama turbin

secara garis besar pemeriksaan ini dilakukan pada bagian-bagian :

1. Air Inlet Section

2. Combustion Section

Page 35: divpenhmtmulm.files.wordpress.com · Web viewFermentasi etanol alkohol dan CO2 oleh mikroba, Karbohidrat akan dipecah dahulu menjadi gula sederhana yaitu dengan hidrolisa pati menjadi

3. Compressor Section

4. Turbine Section

5. Exhaust Section

Pemeriksaan ini meliputi unsur dari combustion dan hot path

inspection. Kegiatan yang dilakukan antara lain pemeriksaan

keretakan sudu rotor dan stator. Clearence pada nozzle dan

clearence pada compressor. Pengikat dan penyekat nozzle serta

diafragma diperiksa dari kemungkinan adanya gesekan,

pengerutan atau kerusakan yang disebabkan oleh panas.

Kompresor dari guide inlet fane diperiksa dari kemungkinan adanya

kotoran, pengikisan, karat dan kebocoran. Bantalan dari sheel

(sekat) diperiksa clearencenya dan tingkat kehausan yang terjadi.

Semua pemeriksaan ini dilakukan berdasarkan spesifikasi yang

ditetapkan oleh pabrik.

Page 36: divpenhmtmulm.files.wordpress.com · Web viewFermentasi etanol alkohol dan CO2 oleh mikroba, Karbohidrat akan dipecah dahulu menjadi gula sederhana yaitu dengan hidrolisa pati menjadi

2.6 Fermentasi

Fermentasi adalah proses produksi energi dalam sel dalam

keadaan anaerobik (tanpa oksigen). Secara umum, fermentasi

adalah salah satu bentuk respirasi anaerobik, akan tetapi terdapat

definisi yang lebih jelas yang mendefinisikan fermentasi sebagai

respirasi dalam lingkungan anaerobik. Gula adalah bahan yang

umum dalam fermentasi. Beberapa contoh hasil fermentasi adalah

etanol, asam laktat, dan hidrogen. Akan tetapi beberapa komponen

lain dapat juga dihasilkan dari fermentasi seperti asam butirat dan

aseton. Fermentasi etanol alkohol dan CO2 oleh mikroba,

Karbohidrat akan dipecah dahulu menjadi gula sederhana yaitu

dengan hidrolisa pati menjadi unit – unit glukosa (Fardiaz, 1988).

Fermentasi adalah suatu proses dimana komponen -

komponen kimiawi dihasilkan sebagai akibat adanya pertumbuhan

maupun metabolisme mikroba. Fermentasi dapat meningkatkan

nilai gizi bahan yang berkualitas rendah serta berfungsi dalam

pengawetan bahan dan merupakan suatu cara untuk

menghilangkan zat antinutrisi atau racun yang terkandung dalam

suatu bahan makanan, (Wasito, 2005).

Terdapat beberapa faktor yang berpengaruh terhadap

fermentasi alkohol diantaranya konsentrasi inokulum, lama

fermentasi, nutrien dan pH. Sumber karbon bagi S. cerevisiae

biasanya sukrosa, glukosa, fruktosa, galaktosa, manosa dan

maltose. Derajat keasaman (pH) merupakan salah satu dari

Page 37: divpenhmtmulm.files.wordpress.com · Web viewFermentasi etanol alkohol dan CO2 oleh mikroba, Karbohidrat akan dipecah dahulu menjadi gula sederhana yaitu dengan hidrolisa pati menjadi

beberapa faktor pentingyang mempengaruhi fermentasi alkohol.

Derajat keasaman optimum untuk prosesfermentasi adalah antara

4 - 5. Pada pH di bawah 3, proses fermentasi alkohol akan

berkurang kecepatannya (Buckle et.al, 2007).

2.7 Faktor – Faktor yang mempengaruhi Fermetasi

Keberhasilan fermentasi ditentukan oleh beberapa faktor

yaitu

a. Lama fermentasi

Waktu yang dibutuhkan dalam proses fermentasi adalah 2 -

3 hari. Waktu yang sesuai akan menghasilkan etanol yang

optimum. Semakin lama fermentasi kadar alkohol yang dihasilkan

akan optimum dan akhirnya akan menurun. Hal ini karena kadar

etanol dipengaruhi oleh waktu fermentasi. Pada tahap awal sel

khamir mulai memasuki fase eksponensial dimana etanol sebagai

metabolit primer dihasilkan, sedangkan tahap selanjutnya sel

khamir mulai memasuki fase stasioner dan kematian sehingga

alkohol yang dihasilkan menurun.

2. Konsentrasi inokulum

Konsentrasi inokulum yang terlibat dalam fermentasi sangat

mempengaruhi efektifitas penghasil produk. Jika konsentrasi

inokulum yang digunakan terlalu sedikit maka proses fermentasi

berjalan dengan lambat, sedangkan konsentrasi inokulum yang

terlalu banyak akan mempengaruhi persaingan pengambilan nutrisi

oleh khamir, sehingga sangat berpengaruh pada pertumbuhan

Page 38: divpenhmtmulm.files.wordpress.com · Web viewFermentasi etanol alkohol dan CO2 oleh mikroba, Karbohidrat akan dipecah dahulu menjadi gula sederhana yaitu dengan hidrolisa pati menjadi

khamir dan kadar alkohol yang dihasilkan. Semakin tinggi

penambahan konsentrasi inokulum belum tentu menghasilkan

kadar alkohol yang tinggi.

3. Substrat

Substrat sebagai sumber energi yang diperlukan oleh

mikroba untuk proses fermentasi. Energi yang dibutuhkan berasal

dari karbohidrat, protein, lemak, mineral dan zat gizi lainnya yang

terdapat dalam substrat.Bahan energi yang banyak digunakan oleh

mikroorganisme adalah glukosa. Mikroba fermentasi harus mampu

tumbuh pada substrat

Page 39: divpenhmtmulm.files.wordpress.com · Web viewFermentasi etanol alkohol dan CO2 oleh mikroba, Karbohidrat akan dipecah dahulu menjadi gula sederhana yaitu dengan hidrolisa pati menjadi

4. Suhu

Suhu selama proses fermentasi sangat menentukan jenis

mikroorganisme dominan yang akan tumbuh. Umumnya diperlukan

suhu 30 °C untuk pertumbuhan mikroorganisme.S. cerevisiae dapat

melakukan aktivitasnya pada suhu 4 – 32 °C. S. Cerevisiae dapat

tumbuh optimum pada suhu 28 – 30 ºC.

5. Oksigen

Ketersediaan oksigen harus diatur selama proses

fermentasi. Hal ini berhubungan dengan sifat mikroorganisme yang

digunakan. Contoh khamir dalam pembuatan anggur dan roti

biasanya membutuhkan oksigen selama fermentasi berlangsung,

sedangkan untuk bakteri penghasil asam tidak membutuhkan

oksigen selama proses fermentasi berlangsung. Saccharomyces

cerevisiae merupakan organisme fakultatif anaerob yang dapat

menggunakan baik system aerob maupun anaerob untuk

memperoleh energi.

6. pH substrat

Kebanyakan mikroba dapat tumbuh pada kisaran pH 3,0 –

4,0. Kebanyakan bakteri mempunyai pH optimum berkisar 6,5 –

7,5. Di bawah 5,0 dan di atas 8,5 bakteri tidak dapat tumbuh

dengan baik. Khamir menyukai pH 4,0 – 5,0 dan tumbuh pada

kisaran pH 2,5 – 8,5. Oleh karena itu untuk menumbuhkan khamir

dilakukan pada pH rendah untuk mencegah kontaminasi bakteri.

Page 40: divpenhmtmulm.files.wordpress.com · Web viewFermentasi etanol alkohol dan CO2 oleh mikroba, Karbohidrat akan dipecah dahulu menjadi gula sederhana yaitu dengan hidrolisa pati menjadi

Dalam fermentasi, kontrol pH penting sekali dilakukan karena pH

yang optimum harus dipertahankan selama fermentasi.

Saccharomyces cerevisiae salah satu jenis khamir yang

biasa dipakai pada produk alkohol secara fermentasi adalah

Saccharomyces cerevisiae. Saccharomyces cerevisiae merupakan

khamir yang paling penting pada fermentasi utama dan akhir,

karena mampu memproduksi alkohol dengan konsentrasi tinggi dan

fermentasi spontan. Proses fermentasi umumnya dipilih

Saccharomyces 13 cerevisiae, karena dapat tumbuh dengan baik

dan mempunyai toleransi yang tinggi terhadap alkohol serta

mampu menghasilkan alkohol dalam jumlah yang banyak (Buckle

et.al, 2007).

Saccharomyces cerevisiae memiliki sel berbentuk ellipsoid

atau silindris. Ukuran sel antara 5 - 20 mikron, biasanya 5 - 10 kali

lebih besar dari ukuranbakteri dan merupakan mikroorganisme

bersel tunggal, Saccharomyces cerevisiae termasuk khamir

uniseluler. Khamir ini bersifat nonpatogenik dannontoksik, sehingga

sejak dahulu banyak digunakan dalam berbagai proses fermentasi

seperti pada pembuatan roti dan alkohol. Saccharomyces

cerevisiae` tahan terhadap kadar gula yang tinggi dan tetap aktif

melakukan aktivitasnya pada suhu 4 – 32 °C. Saccharomyces

cerevisiae memerlukan kondisi lingkungan yang cocok untuk

pertumbuhannya, yaitu nutrisi sebagai sumber energi terutama

gula, pH optimum 4 - 5, temperatur optimum 28 – 30 ºC serta

Page 41: divpenhmtmulm.files.wordpress.com · Web viewFermentasi etanol alkohol dan CO2 oleh mikroba, Karbohidrat akan dipecah dahulu menjadi gula sederhana yaitu dengan hidrolisa pati menjadi

kebutuhan akan oksigen terutama pada awal pertumbuhan

(Hidayat et.al, 2006).

2.8 Ragi

Ragi dikenal sebagai bahan yang umum digunakan dalam

fermentasi untuk menghasilkan etanol dalam bir, anggur dan

minuman beralkohol lainnya. Ragi mempunyai arti yang penting

dalam makanan yang diolah secara fermentasi seperti dalam

pembuatanbrem, tape dan lain sebagainya. Yeast atau ragi yang

digunakan dalam pangan adalah S.cerevicea yang pada umumnya

dinamakan ragi roti. Fermentasi gula oleh yeastterjadi pada proses

anaerob dan keseluruhan reaksinya (Kavanagh, 2005).

Ragi adalah makhluk hidup dan berada di udara sekitar kita.

Ragi adalah anggota dari keluarga jamur bersel satu. Ragi roti serta

ragi bir termasuk species Saccharomyces cerevisiae. Ragi segar

berwarna gading kekuning - kuningan, lunak dan basah, harus

mudah hancur, berbau segar dan tidak ada warna gelap atau

bagian yang kering (Jaworski, 2008).

Peningkatan kualitas maupun kuantitas bioetanol dapat

dipengaruhi oleh jumlah atau konsentrasi ragi yang digunakan

harus tepat, sehingga dapat diperoleh hasil yang optimal, karena

ragi digunakan untuk mengkonversi glukosa menjadi alkohol. Jika

ragi yang digunakan berlebihan akan menghambat proses

fermentasi akan terjadi fase pertumbuhan lagi (lambat). Perbedaan

kadar bioetanol sangat berkaitan dengan kinetika sel ragi yang

Page 42: divpenhmtmulm.files.wordpress.com · Web viewFermentasi etanol alkohol dan CO2 oleh mikroba, Karbohidrat akan dipecah dahulu menjadi gula sederhana yaitu dengan hidrolisa pati menjadi

diinginkan untuk memfermentasi bahan, sedangkan pertumbuhan

dari sel ragi (khamir) itu sendiri juga dipengaruhi oleh media dan

kondisi media, pemilihan khamir, nutrien, kandungan gula,

keasaman (pH), oksigen dan suhu (Budiyanto, 2003).

Gambar 2.2 Ragi

(Sumber: www.bakerymagazine.com)2.9 Destilasi

Prinsip destilasi adalah penguapan cairan dan pengembunan

kembali uap tersebut pada suhu titik didih. Titik didih suatu cairan

adalah suhu dimana tekanan uapnya sama dengan tekanan

atmosfer. Cairan yang diembunkan kembali disebut destilat. Tujuan

destilasi adalah pemurnian zat cair pada titik didihnya, dan

memisahkan cairan tersebut dari zat padat yang terlarut atau dari

zat cair lainnya yang mempunyai perbedaan titik didih cairan murni.

Pada destilasi biasa, tekanan uap di atas cairan adalah tekanan

atmosfer (titik didih normal). Untuk senyawa murni, suhu yang

tercatat pada termometer yang ditempatkan pada tempat terjadinya

proses destilasi adalah sama dengan titik didih destilat (Sahidin,

2008).

Page 43: divpenhmtmulm.files.wordpress.com · Web viewFermentasi etanol alkohol dan CO2 oleh mikroba, Karbohidrat akan dipecah dahulu menjadi gula sederhana yaitu dengan hidrolisa pati menjadi

Gambar 2.3 Destilasi sederhana (Sumber: analisakimia.com)

Maksud dan proses distilasi adalah untuk memisahkan

etanol dari campuran etanol air. Untuk larutan yang terdiri dari

komponen-komponen yang berbeda nyata suhu didihnya, distilasi

merupakan cara yang paling mudah dioperasikan dan juga

merupakan cara pemisahan yang secara thermal adalah efisien.

Pada tekanan atmosfir, air mendidih pada 100 oC dan etanol

mendidih pada sekitar 77oC.

Perbedaan dalam titik didih inilah yang memungkinkan

pemisahan campuran etanol air. Prinsip nya jika larutan campuran

etanol air dipanaskan, maka akan lebih banyak molekul etanol

menguap dari pada air. Jika uap-uap ini didinginkan (di

kondensasi), maka konsentrasi etanol dalam cairan yang

dikondensasikan itu akan lebih tinggi dari pada dalam larutan

aslinya. Jika kondensat ini dipanaskan lagi dan kemudian

dikondensasikan, maka konsentrasi etanol akan lebih tinggi lagi.

Proses ini bisa diulangi terus, sampai sebagian besar dari

etanol dikonsentrasikan dalam suatu fasa. Namun hal ini ada

batasnya. Pada larutan 96% etanol, didapatkan suatu campuran

Page 44: divpenhmtmulm.files.wordpress.com · Web viewFermentasi etanol alkohol dan CO2 oleh mikroba, Karbohidrat akan dipecah dahulu menjadi gula sederhana yaitu dengan hidrolisa pati menjadi

dengan titik didih yang sama (azeotrop). Pada keadaan ini, jika

larutan 96% alkohol ini dipanaskan, maka rasio molekul air dan

etanol dalam kondensat akan tetap konstan sama. Jika dengan

cara distilasi ini, allkohol tidak bisa lebih pekat dari 96% (Harahap,

2003).

Macam-Macam Destilasi yaitu :

1.    Destilasi Uap

Proses penyaringan suatu campuran air dan bahan yang

tidak larut sempurna atau larut sebagian dengan menurunkan

tekanan sistem sehingga didapatkan hasil penyulingan jauh

dibawah titik didih awal.

Gambar 2.4 Destilasi uap

(Sumber: theprincess9208.com)2.    Destilasi Vakum

Untuk memurnikan senyawa yang larut dalam air dengan titik

didih tinggi sehingga tekanan lingkungan harus diturunkan agar

tekanan sistem turun.  Distilasi ini tekanan operasinya 0,4 atm

(≤300 mmHg absolut). Proses distillasi dengan tekanan dibawah

tekanan atmosfer.

Page 45: divpenhmtmulm.files.wordpress.com · Web viewFermentasi etanol alkohol dan CO2 oleh mikroba, Karbohidrat akan dipecah dahulu menjadi gula sederhana yaitu dengan hidrolisa pati menjadi

Gambar 2.5 Destilasi vakum (Sumber: theprincess9208.com)

3.    Destilasi Biasa

Destilasi sederhana atau destilasi biasa adalah teknik

pemisahan kimia untuk memisahkan dua atau lebih komponen

yang memiliki perbedaan titik didih yang jauh. Suatu campuran

dapat dipisahkan dengan destilasi biasa ini untuk memperoleh

senyawa murninya. Senyawa-senyawa yang terdapat dalam

campuran akan menguap pada saat mencapai titik didih masing –

masing.

Gambar 2.6 Destilasi biasa (Sumber: majalah1000guru.net)

Page 46: divpenhmtmulm.files.wordpress.com · Web viewFermentasi etanol alkohol dan CO2 oleh mikroba, Karbohidrat akan dipecah dahulu menjadi gula sederhana yaitu dengan hidrolisa pati menjadi

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian dilakukan di Workshop Teknik Mesin dan Lab

Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lambung Mangkurat

pada bulan oktober 2016 sampai dengan desember 2016.

Pengolahan bioetanol dari tanaman sorgum dilaksanakan di

Workshop Teknik Mesin Universitas Lambung Mangkurat pada

bulan oktober 2016 sampai dengan desember 2016.

Penelitian kadar bioetanol hasil distilasi dari tanaman sorgum

dilaksanakan di Lab Teknik Kimia Lambung Mangkurat pada bulan

Juli 2016 s/d Agustus 2016.

3.2 Bahan Penelitian

Adapun bahan yang digunakan dalam tahap penelitian ini

adalah sebagai berikut:

1. Sorgum manis varietas ICSV 700, urea, ragi dan aquades. yang

terdapat di pekarangan rumah desa Binuang - Kalimantan

Selatan.

2. Ragi sebagai fermentator dalam proses fermentasi.

3.3 Metode Penelitian

Penelitian ini menggunakan rancangan faktorial. Data yang

diperoleh dianalisis dengan menggunakan SPSS dan persamaan

Arrhenius.

Page 47: divpenhmtmulm.files.wordpress.com · Web viewFermentasi etanol alkohol dan CO2 oleh mikroba, Karbohidrat akan dipecah dahulu menjadi gula sederhana yaitu dengan hidrolisa pati menjadi

3.4 Alat Penelitian

Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah fermentor,

pompa aquarium, waterbath, timbangan digital, tabung ukur,

alkoholmeter, refraktometer, pHmeter, dan tissue.

3.5 Prosedur Penelitian

a. Penentuan Brix

Nira hasil perasan batang sorgum dimasak dengan api

rendah hingga diperoleh brix 18%, 30%, dan 40%. Digunakan

refraktometer untuk mengetahui bahwa nira yang dimasak sudah

mencapai brix 18%, 30%, 40%.

b. Pencampuran

Sampel yang telah disesuaikan kadar padatannya (brix),

dimasukkan ke dalam fermentor kapasitas 2 liter, kemudian

ditambahkan ureadan ragi masing – masing 2 gr.

c. Proses Fermentasi

Fermentasi dilakukan pada suhu 30 °C, 40 °C dan 50 °C

dengan menggunakan fermentor berdinding ganda. Suhu

fermentasi dikontrol dengan mengalirkan medium pemanas dari

waterbath yang dikontrol suhunya ke bagian luar fermentor.

d. Pengukuran

Page 48: divpenhmtmulm.files.wordpress.com · Web viewFermentasi etanol alkohol dan CO2 oleh mikroba, Karbohidrat akan dipecah dahulu menjadi gula sederhana yaitu dengan hidrolisa pati menjadi

Proses fermentasi dilakukan selama 20 hari. Pengukuran

kadar alkohol, brix dan pH dilakukan pada hari ke 5, 10, 15, dan 20.

3.6 Parameter Pengamatan

Pengamatan selama proses fermentasi dilakukan pada hari ke 5,

10, 15, dan 20. Parameter yang diamati dalam penelitian ini meliputi :

a. Kadar alkohol (%)

b. Derajat keasaman (pH)

c. Brix

d. Energi Aktivasi

3.7 Kadar Alkohol

Diambil sampel sebanyak 100 ml, kemudian dimasukkan

kedalam gelas ukur, lalu diukur kadar alkoholnya dengan

menggunakan alkoholmeter.

3.8 Brix

Diambil sampel sebanyak 10 ml, dimasukkan ke dalam gelas

ukur lalu diukur brixnya dengan menggunakan refraktometer.

3.9 Derajat Keasaman (pH)

Derajat keasaman diukur dengan menggunakan pH meter.

Prosedur pengukuran di lakukan sebagai berikut : pH meter

dihidupkan dan dibiarkan hingga pembacaan stabil. Elektroda pH

meter dibilas dengan aquades dan dikeringkan dengan tissue,

kemudian dicelupkan kedalam sampel sampai diperoleh

pembacaan yang stabil, dan pembacaan pH dicatat.

Page 49: divpenhmtmulm.files.wordpress.com · Web viewFermentasi etanol alkohol dan CO2 oleh mikroba, Karbohidrat akan dipecah dahulu menjadi gula sederhana yaitu dengan hidrolisa pati menjadi

3.10 DiagramPenelitian

Ti

S

tart

Penambahan ragi dan urea masing-masing 2 gr

Analisa Data dan Pembahasan

Pemasakan nira kental hingga

Fermentasi

dilakukan pada suhu 30

°C, 40 °C, dan 50 °C

dengan menggunakan alat

destilasi

Nira

Dimasukkan

kedalam fermentor

Page 50: divpenhmtmulm.files.wordpress.com · Web viewFermentasi etanol alkohol dan CO2 oleh mikroba, Karbohidrat akan dipecah dahulu menjadi gula sederhana yaitu dengan hidrolisa pati menjadi

Gambar 3.1 Flow chart penelitian

3.11 Proses Fermentasi

Berikut ini adalah diagram proses fermentasi :

S

elesai

Kesimpul

an

STARTNira Sorgum manis

PRE-

FERMENTER

FERMENTASI

DESTILASI

Evaporasi (TS 16-18

%)

PEMBIAKAN

YEA

CO2

LIMBAH

CAIR (SI OP)

Page 51: divpenhmtmulm.files.wordpress.com · Web viewFermentasi etanol alkohol dan CO2 oleh mikroba, Karbohidrat akan dipecah dahulu menjadi gula sederhana yaitu dengan hidrolisa pati menjadi

Gambar 3.2 Proses Fermentasi

3.12 Waktu PenelitianTempat dan penelitian adalah di bengkel Teknik Mesin ULM

dan jadwal penelitian direncanakan sebagai berikut:

Rencana

Kegiatan

Bulan

Sep

tember

O

ktober

No

vember

De

sember

J

anuari

Studi

Literatur

Pengum

pulan Data

Pengolah

an Data

Menyusu

n Laporanl

Seminar

Proposal

Seminar

Hasil

Sidang

Akhir

BIOETHANOL

96 % V/V

Page 52: divpenhmtmulm.files.wordpress.com · Web viewFermentasi etanol alkohol dan CO2 oleh mikroba, Karbohidrat akan dipecah dahulu menjadi gula sederhana yaitu dengan hidrolisa pati menjadi

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 1966. Sorgum. http://www.wikipedia.com.Diakses tanggal 22 Oktober 2016

Anonim. 2013. Destilasi. http://analisakimia.com.

Diakses tanggal 22 Oktober 2016

Anonim. 2014. Destilasi Uap. http://theprincess9208.com.

Diakses tanggal 22 Oktober 2016

Anonim. 2014. Ragi. http://www.bakerymagazine.com.

Diakses tanggal 23 Oktober 2016

Anonim. 2014. Destilasi Vakum. http://theprincess9208.com.

Diakses tanggal 24 Oktober 2016

Anonim. 2014. Destilasi Biasa. http://majalah1000guru.net.

Diakses tanggal 25 Oktober 2016

Qomariatus Shalihah. 2016. Metode Penelitian.

https://scholar.google.co.id/citations?

hl=en&authuser=1&user=yE3M1zAA

AAAJ. Diakses tanggal 25 Oktober 2016

Badan Standarisasi Nasional (BSN). 2012. Rancangan Standar

Nasional

indonesia. Jakarta. Direktorat Gizi Departemen Kesehatan RI.

1992.

Daftar Komposisi Bahan Makanan.Bhratara,Jakarta.

Bambang Prastowo, (2007), Potensi Sektor Pertanian Sebagai Hasil dan

Pengguna Energi Terbarukan, Perspektif Vol. 6 No. 2 / Desember

2007. Hal 84 – 92.

Page 53: divpenhmtmulm.files.wordpress.com · Web viewFermentasi etanol alkohol dan CO2 oleh mikroba, Karbohidrat akan dipecah dahulu menjadi gula sederhana yaitu dengan hidrolisa pati menjadi

Apriwinda. (2007). “STUDI FERMENTASI NIRA BATANG SORGUM MANIS(Sorghum bicolor (L) Moench) UNTUK PRODUKSI ETANOL”.Makassar.

Bobi, Yanuar. (2011). “UJI EKSPERIMENTAL KADAR BIOETANOL

ECENG

GONDOK HASIL DESTILASI DENGAN VARIASI WAKTU

FERMENTASI. Banjarbaru


Recommended