LAPORAN RESMI PRAKTIKUM SATUAN OPERASI III
DISUSUN OLEH : NAMA
: ARIS HERMAWAN
NIM
: 11/ 14548/ STIPP
ACARA
: EVAPORASI
KELOMPOK : I CO. ASS
: ANDRIES HENDRO RIPTONO
JURUSAN TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN STIPER YOGYAKARTA 2012
I. ACARA II II. TUJUAN
: EVAPORASI : 1. Mempelajari terjadinya proses evaporasi
2. Menghitung laju evaporasi dan jumlah kebutuhan bahan bakar untuk proses evaporasi III. DASAR TEORI
Evaporasi adalah suatu proses penghilangan zat pelarut dari dalam larutan dengan menggunakan panas (kalor). Evaporasi bertujuan untuk memekatkan atau menaikkan konsentrasi zat padat dari bahan yang berupa cairan (Anonim, 2012). Evaporator terdiri atas tiga bagian, yaitu pengubah panas ( heat exchanger), bagian evaporasi yang merupakan tempat larutan mendidih dan menguap serta bagian pemisah ( separator ), tempat uap memisahkan diri dari larutan menuju ke kondensor atau perlengkapan alat yang lain. Evaporator berdasarkan operasi penguapannya dibedakan menjadi single effect evaporator dan multiple effect evaporator (Anonim, 2012).
Evaporasi merupakan proses penguapan dimana merupakan kegiatan untuk menghilangkan zat pelarut yang ada pada suatu larutan dengan menggunakan panas, dimana dalam percobaan ini digunakan air. Adapun faktor yang mempengaruhi dalam kegiatan evaporasi adalah suhu yang dapat memperbesar penguapan. Semakin tinggi suhunya maka semakin banyak air yang menguap dan akan mencapai maksimum pada titik didih larutan gula sebagai bahan, maka kadar zat yang dilarutkan disini gulanya menjadi naik (Earle, R.L., 1966). Menurut Boma wikantyoso (1989), mengatakan bahwa evaporasi merupakan salah satu satuan operasi yang penting dalam industri pengolahan pangan dan bertujuan terutama untuk memekatkan atau menaikkan konsentrasi zat padat dari bahan yang berupa fluida. Pemekatan terhadap produk cairan dilakuakn pada penguapan air yang terdapat dalam produk. Suhu produk mulamula harus dinaikkan sampai mencapai titik didihnya dan selanjutnya terus dipanaskan dalam waktu tertentu untuk mendapatkan konsentrasi zat padat yang diinginkan.
Sistem evaporasi pada prinsipnya terdiri atas empat komponen pokok yaitu
tangki
evaporasi,
sumber
panas,
pengembun,
dan
cara
untuk
mempertahankan kondisi hampa. Dan ada beberapa faktor yang dapat mempengaruhi kecepatan proses evaporasi yaitu kecepatan perpindahan panas dari medium pemanas ke cairan, jumlah panas yang diperlukan untuk menguapkan setiap satuan massa berat air, suhu maksimal produk cairan yang aman bagi cairan, tekanan dimana evaporasi dilakuakan, dan perubahanperubahan yang mungkin terjadi di dalam cairan selama proses berlangsung (Wikantyoso, 1989).
evaporasi
IV. ALAT DAN BAHAN A. Alat :
1. Gelas Beaker 1000 ml
: 2 buah
2. Evaporator
: 2 unit
3. Kompor
: 1 buah
4. Timbangan
: 1 buah
5. Pengaduk
: 1 buah
6. Kondensor
: 1 buah
7. Selang
: secukupnya
8. Stopwatch
: 1 buah
B. Bahan :
1. Gula Pasir
: 250 gr
2. Air
: 2000 ml
3. Kertas Label
: Secukupnya
V. CARA KERJA A. Teoritis
1. Menimbang gula pasir masing-masing seberat 100 gram (A) dan 150 gram (B). 2. Menimbang berat gelas beaker 1000 ml. 3. Memasukkan gula pasir ke dalam gelas beaker dan menambahkan 1000 ml kemudian diaduk hingga homogen. 4. Memasukkan kedalam evaporator larutan A dan B tersebut. 5. Merangkai alat dan menyalakan evavorator. 6. Menghentikan evaporator setiap 5 menit (5 menit, 10 menit, dan 15 menit) untuk mengukur volume embun dan menghitung kadar, laju dan volume yang hilang.
B. Skematis
1. Ditimbang gula pasir masing-masing seberat 100 gram (A) dan 150 gram (B).
2. Ditimbang berat gelas beaker 1000 ml.
3. Dimasukkan gula pasir ke dalam gelas beaker dan menambahkan 1000 ml kemudian diaduk hingga homogen.
4. Dimasukkan kedalam evaporator larutan A dan B tersebut. A
B
5. Dirangkai alat dan menyalakan evavorator.
6. Dihentikan evaporator setiap 5 menit (5 menit, 10 menit, ------------------------------------------------------------------------------------------
------------------------------------------------------------------------------------------
dan 15 menit) untuk mengukur volume embun dan menghitung kadar, laju dan volume yang hilang.
VI. HASIL PENGAMATAN A. Tabel Hasil Pengamatan
Evapo rator
Tetesan I (menit)
A 6 B 10 Keterangan
Embun 10 menit ml gr 47 45 18 16
5 menit ml Gr 48 46 9 10
15 menit ml gr 35 31 19 17
Jumlah Total ml gr
Vol Sisi Evaporator (ml)
130 17
730 800
122 46
A = Larutan gula pasir 100 gram/1000 ml B = Larutan gula pasir 150 gram/1000 ml B. Perhitungan
Kadar awal
=
Kadar akhir
=
gram padatan gram padatan + gram pelarut
x 100 %
gram padatan gram padatan + (gram pelarut
gram embunan)
ml embunan / waktu (jam)
Laju Evaporasi =
gram padatan
Vol yang hilang = Vol pelarut – (Vol Embunan Total + Vol. Sisa evaporator) Larutan A (100 gram)
Kadar awal
=
Kadar akhir
=
Laju Evaporasi
=
100 100 + 1000
x 100 % = 9,09 %
100 100 + (1000 - 122 ) 130 / 0,1
x 100 % = 10,22 %
= 13 ml/ jam/gr
100
Volume yang hilang = 1100 – (130+ 730) = 240 ml Larutan B (150 gram)
Kadar awal
=
Kadar akhir
=
Laju Evaporasi
=
150 150 + 1000
x 100 % = 13,04 %
150 150 + ( 1000 - 46) 17 / 0,16 jam 150
x 100 % = 13,58 %
= 0,780 ml/ jam/gr
Vol yang hilang = 1150 – (46+ 800) = 304 ml
x 100 %
VII. PEMBAHASAN
Evaporasi adalah proses yang terjadi sebagai akibat perubahan molekul di dalam keadaan cair (contohnya air) dengan spontan menjadi gas (contohnya uap air). Proses ini adalah kebalikan dari kondensasi. Umumnya penguapan dapat dilihat dari lenyapnya cairan secara berangsur-angsur ketika terpapar pada gas dengan volume signifikan (Anonim, 2012). Proses penguapan merupakan proses penghilangan sebagian air yang terdapat didalam larutan dengan jalan mengubah air dalam bentuk cair menjadi molekul dalam bentuk gas, sehingga terjadi perubahan fase dari cair ke gas. Penguapan selain bertujuan sebagai pemekatan atau peningkatan kadar padatan terlarut adalah merupakan suatu kegiatan untuk meningkatkan daya
tahan
larutan
tersebut,
sehingga
larutan
tersebut
lebih
awet
dibandingkan larutan yang semula yang relatif lebih encer (Ruswanto, 2012). Pada pemakaian uap panas sebagai sumber kalor terjadi peristiwa kondensasi atau pengembunan. Bila uap menyentuh permukaan suatu benda yang suhunya lebih rendah dari suhu uap maka uap tadi akan memberikan panas laten menjadi air. Dengan demikian air inilah yang dinamakan dengan embun (Earle, 1982). Dari data hasil pengamatan, terjadi perbedaan antara sampel yang digunakan. Untuk sampel gula A waktu yang digunakan untuk meneteskan fase gas menjadi fase cair adalah selama 6 menit sedangkan untuk sampel B membutuhkan waktu 10 meni, lebih lama dari sampel A. Hal ini disebabkan karena tingkat kepekatan larutan akan menyebabkan kecepatan terjadinya proses panas serta terjadi penguapan (fase gas) menjadi fase air. Karena larutan gula A mempunyai tingkat kepekatan lebih tinggi dibandingkan dengan larutan gula B, maka kecepatan perubahan dari fase gas ke fase cair lebih cepat (Anonim, 2012) Berdasarkan
waktu
yang
digunakan
untuk
melakukan
proses
pengembunan, jumlah total antara larutan gula A dan B. ternyata larutan gula A yang lebih banyak mengembunkan yaitu 130 ml sedangkan untuk larutan gula B hanya 17 ml, ini berarti untuk pekatan yang lebih tinggi mempunyai
daya dan waktu pengembunan yang lebih cepat dan banyak, disebabkan karena larutan yang lebih pekat dapat menaikan suhu yang lebih tinggi serta tekanan dalam evaporator tinggi sehingga fase gas yang dihasilkan lebih banyak yang menyebabkan tetes air dalam kondensor banyak (Anonim, 2012) Selama evaporasi larutan yang dipanaskan akan mengalami penguraian dan menyebabkan berkurangnya zat pelarut sehingga mengakibatkan terjadinya kehilangan volume (Anonim,2012) Pada saat praktikum berlangsung terjadi kebocoran, hal ini yang menyebabkan terjadinya kehilangan volume pada larutan A dan B. Sehingga hasil yang diperoleh tidak mksimal, dalam penggunaan peralatan evaporator dalam praktikum sebaiknya selalu dilakukan kontrol ada tidaknya kebocoran, jika ada maka harus cepat ditutup agar proses evaporasi berlangsung sesuai yang diharapkan. Selain itu jumlah dan aliran keluar masuk air pendingin juga harus diperhatikan, karena air disini berfungsi sebagai pendingin, adanya perubahan suhu yang sangat cepat dan adanya pendinginan maka terjadi kondensasi dari fase uap menjadi cair (Anonim, 2012)
VIII. KESIMPULAN
Dari acara evaporasi ini dapat diambil kesimpulan sebagai berikut : 1. Evaporasi adalah proses pengurangan kandungan air suatu bahan cair dengan menggunakan alat-alat penguapan sehingga dihasilkan bahan yang lebih kental. 2. Evaporator terdiri atas tiga bagian, yaitu pengubah panas ( heat exchanger ), bagian evaporator yang merupakan tempat larutan mendidih dan menguap serta bagian pemisah ( separator ), tempat uap memisahkan diri dari larutan menuju ke kondensor atau perlengkapan alat yang lain. 3. Evaporator berdasarkan operasi penguapannya dibedakan menjadi single effect evaporator dan multiple effect evaporator .
4. Perubahan fase dikarenakan oleh adanya kalor atau panas yang mengubah uap menjadi cair tanda disertai dengan perubahan suhu. 5. Larutan akan mencapai titik didih optimum dimana zat pelarutnya akan menguap dengan maksimum. 6. Semakin tinggi suhunya maka semakin banyak air yang menguap dan akan mencapai maksimum pada titik didih larutan gula sebagai bahan, maka kadar zat yang dilarutkan juga akan naik. 7. Bila uap menyentuh permukaan suatu benda yang suhunya lebih rendah dari suhu uap maka uap tadi akan memberikan panas laten menjadi embun yang berubah menjadi air. 8. larutan yang lebih pekat dapat menaikan suhu yang lebih tinggi serta tekanan dalam evaporator tinggi sehingga fase gas yang dihasilkan lebih banyak yang menyebabkan tetes air dalam kondensor banyak. 9. Laju evaporasi bahan A adalah 13 ml/jam/g dan laju evaporasi bahan B yaitu 0,708 ml/jam/g.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2012. Buku Petunjuk Praktikum Satuan Operasi III . Institut Pertanian STIPER, Yogyakarta. Earle, R. L., 1966. Satuan Operasu Dalam Pengolahan Pangan, Sastra budaya, Bogor. Ruswanto, Adi, 2012. Diktat Kuliah Peralatan dan Mesin Industri. Tim Penyusun. 2012. Buku Petunjuk Praktikum Satuan Operasi III . Institut Pertanian STIPER, Yogyakarta. Wikantyoso, B., 1988. Bahan Pengajaran Satuan Operasi dalam Proses Pangan dan Gizi, PAU, Universitas Gadjah Mada,Yogyakarta.
Yogyakarta, 31 Mei 2012 Mengetahui
Praktikan
Co. Ass
( Andries Hendro Riptono )
( Aris Hermawan )
