Laporan Praktikum Teknik Pembakaran Pour Point

LABORATORIUM TEKNIK PEMBAKARAN

Modul Praktikum : Pour Point(Praktikum ke-3) Kelompok :7 1. Shinta Hilmy Izzati NRP.2313030016 2. Danissa Hanum A NRP.2313030033 3. Zandhika Alfi P NRP.2313030035 4. Aprise Mujiartono NRP.2313030051 Tanggal Percobaan Dosen Pembimbing Asisten

: 22 Oktober 2015 : Ir. Sri Murwanti, MT : Hanindito Saktya P, A.Md

PROGRAM STUDI DIII TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2015

BAB I PENDAHULUAN I. 1. Latar Belakang Pour Point adalah suhu terendah dimana minyak masih dapat mengalir apabila didinginkan pada kondisi tertentu. Metode yang dipakai yaitu sesuai dengan ASTM D97-04. Didalam penelitian pour point dari bahan bakar dinyatakan sebagai kelipatan 5oF (3oC) dimana bahan bakar diamati mengalir apabila bahan bakar didinginkan dan diperiksa pada kondisi tertentu. Dibawah temperatur pour point ini bahan bakar sudah tidak dapat mengalir lagi atau membeku karena adanya kandungan lilin (wax). Dalam percobaan ini bertujuan untuk mengetahui nilai pour point pada sampel pelumas dibandingkan ASTM D97 dan untuk mengetahui klasifikasi bahan bakar berdasarkan nilai pour point. Nilai pour point dapat digunakan untuk menentukan karakteristik serta kualitas suatu produk pelumas atau bahan bakar. Berdasarkan jurnal aplikasi industri, penentuan pour point dapat dilakukan dengan cara sebelumnya sampel berupa minyak ikan off grade diesterifikasi dan dilanjutkan dengan proses trans-esterifikasi menggunakan katalis asam sulfat. Baru kemudian di uji dengan menggunakan seperangkat alat penguji pour point berupa gasket, hingga pembaca temperatur digital. Sehingga nilai dapat terbaca otomatis dalam programnya dan dilakukan pengulangan tiga kali agar didapatkan hasil yang akurat I. 2. Rumusan Masalah Rumusan masalah dari percobaan pour point adalah sebagai berikut: 1. Bagaimana cara mengetahui nilai maksimum dan minimum pour point pada Pelumas produk Pertamina Mesrania SAE 30 dibandingkan ASTM D97 Tahun 2005? 2. Bagaimana klasifikasi bahan bakar berdasarkan nilai pour point? I.3. Tujuan Percobaan Tujuan percobaan dari praktikum pour point adalah : 1. Untuk mengetahui nilai pour point pada Pelumas produk Pertamina Mesrania SAE 30 dibandingkan ASTM D97 Tahun 2005. 2. Untuk mengetahui klasifikasi bahan bakar berdasarkan nilai pour point I-1

BAB II TINJAUAN PUSTAKA II.1 Dasar Teori II.1.1 Pour Point Percobaan Pour Point dilakukan dimana bahan bakar dipanaskan pada temperatur 115oC untuk melarutakan semua lilin (wax) didalam bahan bakar , dan didingikan pada temperatur 90oF sebelum percobaan dilakukan . Campuran pendingin disebarkan pada 15oF sampai 30oF dibawah Pour Point yang diperkirakan. Campuran pendingin yang umum digunakan adalah: - Es dan air sampai 50oF (10oC) - Pecahan es dan kristal NaCl sampai 10oF (-12oC) - Pecahan es dan kristal CaCl2 sampai –16,6oF (-27oC) - Karbondioksida padat dan aseton atau nafta sampai –70oF (-57oC) Pada setiap penurunan 50F, tabung uji diangkat secara hati-hati dari penangas pendingin yang dilapisi gasket di dalamnya, lalu tabung tersebut diletakkan mendatar untuk mengetahui apakah bahan bakar mengalir. Jika tidak mengalir, maka dinyatakan bahan bakar tersebut telah membeku. Temperature saat itu disebut dengan titik beku (freezing point). Pour Point dapat diketahui 50F (30F) di atas titik beku. (Ahadiat.Nur, 1987) Pada percobaan pour point , bahan bakar yang mempunyai pour point antara 90oF samapai –30oF ( 32oC samapai –34oC), bahan bakar dipanaskan tanpa pengadukan sampai 115oF (46 oC) dalam penangas yang suhunya dipertahankan 118oF (48oC). Setelah itu bahan bakar didinginkan diudara samapi temperaturnya 95oF (35oC). Untuk bahan bakar yang mempunyai pour pointn diatas 95oF (32oC), bahan bakar dipanaskan sampai temperaturnya 115oF (46oC) atau samapai temperatur kira-kira 15oF (8oC) diatas pour point yang diharapkan. Sedangkan untuk bahan bakar yang mempunyai pour point dibawah –30oF (-34oC), bahan bakar dipanaskan sampai mencapai 115oF (46oC) dan didinginkan samapai 60oF ( 16oC ) dalam penganas air dimana temperaturnya dipertahankan 45 oF (7 oC). Penentuan pour point dalam spesifikasi minyak pelumas bertujuan untuk menghindari terjadinya pembekuan minyak pelumas pada keadaan II-1

II-2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA dingin. Spesifikasi minyak solar memberikan batasan titik tuang (pour point) maksimum 18oC. Dengan menaikkan nilai dari pour point, dapat meningkatkan mutu indeks viscositas (kekentalan) dan hasil persentasi bahan pelumas bebas lilin, dan disamping itu dapat lebih menghemat energi yang diperlukan dalam proses pengawalilinan (dewaxing). Dewaxing merupakan proses untuk mengeluarkan lilin paraffin dari bahan ataupun dengan proses mekanis. Dengan menaikkan pour point maka suhu pengawalilinan akan naik pula. (Anton L, 1983) II.1.2 Bahan Bakar Bahan bakar yang digunakan dalam percobaan pour point yaitu: 1. Olie SAE 30 2. SAE 40 3. SAE 90 4. Solar/Biosolar 5. Premix 6. Premium 7. Bensin Biru 8. Kerosen 9. Biodiesel Adapun sifat-sifat fisika dan kimia dari masing-masing bahan bakar yaitu: 1. Solar Kualitas solar sebagai bahan bakar motor diesel putaran tinggi sanagat menetukan kelancaran operasi, cara kerja, usia motor, dan kebersihan sisa pembuangan dari motor diesel. Secara umum observasi yang bisa dilakukan terhadap bahan bakar diesel adalah :  Octane number yang relative tinggi.  Volatility harus baik agar terjadi pembakaran yang sempurna.  Volatilenya harus tinggi agar mempermudah penyalaan, octane number tinggi sehingga temperature penyalaan rendah.  Mudah mengalir dan m\nilai flash point ( titik nyala ) tinggi supaya aman.  Kandungan belerang , abu, dan residu harus memenuhi standartagar tidak terkorosi

LABORATORIUM TEKNIK PEMBAKARAN PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA Fakultas Teknologi Industri - ITS Surabaya

II-3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA Berikut ini adalah tabel sifat bahan bakar solar Indonesia : Tabel II.1 Sifat Bahan Bakar Solar Sifat Satuan 1983 1984 Berat Jenis 60oF 0,8521 0,8478 Viscositas cSt 4,27 4,846 Belerang % berat 0,5 0,2047 o Titik anilin F 165,5 171,5 Index cetane 52,5 59,0 o Titik keruh C 12,2 17,8 o Titik tuang C 10,0 12,8 Nilai panas kotor Kkal/kg 10,917 -

1986 0,8616 4,43 0,22 160,5 52,0 # 10.0 -

Tabel II.2 Karakteristik Minyak Solar Batasan

Sifat

Maksimal

Minimal

Metode (ASTM)

Spesific Gravity 60/600F

0,82

0,87

D-1928

Colour ASTM

-

0,87

D-1566

Cetana Number

46

-

D-613

Pour Point 00F

-

65

D-87

Sulfur Content

-

0,5

D-1551

Water Content (%)

-

0,05

D-95

Flash Point (0F)

150

-

D-93

2. Premium Premium digunakan sebagai bahan bakar kendaraan bermotor, berwarna kuning bening, serta merupakan hasil dari minyak bumi yang mengandung karbon, hidrogen, dan sulfur didalam  25 jenis hidrokarbon yang mengandung 6-9 gram molekulnya. Pengamatan yang dapat dilakukan pada premium adalah :  Mudah menguap (volatility). LABORATORIUM TEKNIK PEMBAKARAN PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA Fakultas Teknologi Industri-ITS Surabaya

II-4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA  Cukup bersih dan tidak menimbulkan korosi pada logam yang bersentuhan dengan bhan bakar.  Tidak boleh mengandung komponen volatilitasnya yang terlalu rendah .  Tidak meninggalkan getah dan sisa pada sistem penyimpanan penyaluran dan pemasukkan bahan bakar. (E.Jasjfi, 1998)

Tabel II.3 Spesifikasi Premium. Sifat

Minimal

Maksimal

98 0,8 240 240 merah

3,0 74 125 180 205 2,0 9,0 4,0

Angka Octane Kadar TEL (ml/us gal) Destilasi (0C) - 10% - 50% - 90% - Titik Didih akhir - Residu % volume RUP pada 1000F RSI Gum (getah) (mg/100ml) Periode Industri (menit) Kadar Sulfur (berat) Endapan (%berat) Warna (A.F.J.Jas.Ir dan Mulyono, 1989)

0,2 0,0015 -

Metode (ASTM) D-2644 D-526 D-86

D-323 D-381 D-525 D-1266 D-1218 D-1500

3. Premix Premix merupakan bensin berkualitas tinggi dalam ASTM. Untuk kendaraan bermotor, premix memang lebih baik jika dibandiungkan pemium, tetapi tingkat pencemaran lingkungan dari premix lebih tinggi bila dibandingkan dengan premium. Premix mempunyai nilai oktan lebih tinggi daripada premium , dan premix dapat dikatakan sebagai super –98 dengan angka oktan 98. (E.Jasjfi, 1998) Untuk membandingkan karakteristik dari premium dan premix dapat dilihat pada tabel dibawah ini :


II-5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA Tabel II.4 Karakteristik bensin premium dan premix Sifat Angka Oktan Kadar TEL(ml/AG) Distilasi - 10% v evaporasi - 50% v evaporasi - Titik Didih Akhir - 20% - 10% v residu Kadar Belerang (% massa) Warna (E.Jasjfi, 1998)

Premium

Premix

Min 87 Max 2,5 Max 74oC Min 88OC Max 205OC Min 8oC Max 2% vol Max 0,20 Kuning bening

Min 98 Max 3.0 Max 74oC Min 88oC Max 205oC Min 8oC Max 2% vol Max 0,20 Merah Bening

Metode ASTM D-2699 ASTM D-526 ASTM D-86

ASTM D-1266

4. Bensin Biru Bensin biru mempunyai nilai oktan dibawah premium dan premix. Bersifat lebih ramah terhadap lingkungan karena asap yang dikeluarkan tidak mencemari udara. Mengandung TEL yang sangat kecil, tetapi bensin biru sangat merusak atau membuat mesin kendaraan tidak awet. Bensin biru juga mempunyai sifat mengeluarkan panas lebih cepat dibandingkan dengan premium sehingga mudah menguap (Flash Pointnya rendah) (E.Jasjfi, 1998). 5. Kerosine Kerosine merupakan bahan bakar yang digunakan sebagai minyak bakar (burning oil), minyak lampu, juga bahan bakar jet. Nilai atau harga kerosine tergantung pada kerosine sebagai bahan bakar padat. 6. Olie SAE 30 Olie SAE 30 adalah salah satu minyak pelumas yang mempunyai viscositas yang cukup besar yaitu 12,9 cSt. Jika minyak pelumas tersebut bereaksi dengan SO3 akan terbentuk varnish (pernis) yang keras dan karbon, apabila terjadi karena asam yang korosif dan gerusan oleh karbon material. (P.Subardjo, 1987)

LABORATORIUM TEKNIK PEMBAKARAN PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA Fakultas Teknologi Industri-ITS Surabaya

II-6

BAB II TINJAUAN PUSTAKA Tabel II.5 Sifat Fisika dan Kimia Olie SAE 30 Sifat

SAE 30

Metode

Berat jenis 60/60oF Titik Nyala (oF) Titik Api (oF) Jumlah Angka Asam (TAN) (mg KOH/g) Jumlah Angka Basa (TNB) (mg KOH/g) Tidak Larut dalam Pentana (% Berat) Titik Tuang (oF) Viscositas 100oF (cSt) Viscositas 210oF (cSt)

0,8912 440 470 1,74 5,14 0,349 5 106,15 11,70

ASTM D-1268 ASTM D-92 ASTM D-92 ASTM D-664 ASTM D-664 ASTM D-473 ASTM D-97 ASTM D-445 ASTM D-445

(P.Subardjo, 1987)

7. Olie SAE 40 Olie SAE 40 mempunyai viscisitas yang lebih besar daripada olie SAE 30 di atas. Jangkauan Viscositas pada olie SAE 40 ini pada temperatur 210oF minimum 12,9 cSt dan maksimum 16,8 cSt. Minyak pelumas yang diambil dari bengkel I dan kios pengencer I tidak memenuhi klasifikasi olie ini karena mempunyai jumlah angka basa kurang dari 4 mg KOH/g, sehingga kurang tahan terhadap oksidasi udara pada temperatur 200oC. (Literatur: P.Subardjo,” Ketahanan Oksidasi minykl Lumas”, Lembaran Publikasi Lemigas, No. I, 1987, halaman 6). Tabel II.6 Sifat Fisika dan Kimia Olie SAE 40 Sifat Berat jenis 60/60oF Titik Nyala (oF) Titik Api (oF) Jumlah Angka Asam (TAN) (mg KOH/g) Jumlah Angka Basa (TNB) (mg KOH/g) Tidak Larut dalam Pentana (% Berat) Titik Tuang (oF) Viscositas 100oF (cSt) Viscositas 210oF (cSt) (P.Subardjo, 1987)


SAE 40

Metode

0,8962 470 495 2,81 9,70 0,284 0 148,62 16,71


II-7

BAB II TINJAUAN PUSTAKA f. Olie SAE 90 Olie SAE 90 secara fisik mempunyai titik didih tinggi dan titik beku yang rendah, dan mempunyai rantai atom carbon lebih dari 25 atom. (Ahadiat.Nur, 1987) II.1.3 Pelumas Adapun maksud dari pelumasan adalah untuk mengurangi terjadinya gesekan pada permukaan logam yang bersinggungan. Secara umum fungsi pelumas pada kendaraan bermesin adalah sebagai pelumas, sebagai perambat panas, sebagai penyekat dan menjaga agar mesin tetap bersih. Pengaruh minyak pelumas terutama sangat tergantung pada viscisitasnya, disampping kemampuannya membentuk lapisan selaput untuk dapat bertahan terhadap kondisi temperatur dan tekanan yang biasa diderita. Viscositas dari semua jenis pelumas akan menurun dengan naiknya temperatur atau menurunnya tekanan. Sebagai contoh minyak pelumas karter. Bila kita menggunakan minyak pelumas karter yang viscisitasnya rendah akan kurang aktivitas minyak pelumas tersebut dalam melindungi bagian-bagina logam mesin kendaraan pada saat mesin dinyalakan, karena akan menurun lagi viscisitasnya akibat temperatur yang menanjak. Tetapi apabila kita menggunakan minyak pelumas yang viscositasnya tinggi , kita akan memdapatkan kesulitan untuk mula-mula menyalakan mesin, setidaknya accu akan bekerja keras untuk dapat menghidupkan, terlebih lagi apabila temperatur lingkungan sangat rendah. Yang ideal dari suatu minyak pelumas adalah perubahan yang sekecil mungkin yang terjadi pada viscositasnya didalam menghadapi pengaruh perbedaan temperatur yang besar. Pada umumnya untuk produk minyak bumi, hubungan antara viscositas kinematika dengan perubahan temperatur dapat dinyatakan secara empiris sebagai berikut : Log n log m ( v + 0,07 ) = A + B log T Dimana : v = Viscositas kinematika , cSt (centi Stoke) T = temperatur termodinamika , K ( Kelvin ) A,B = konstanta-konstanta spesifik untuk minyak


II-8

BAB II TINJAUAN PUSTAKA Tabel II.7 Pengaruh Minyak Pelumas terhadap Kontak dengan beberapa Pendingin (Refrigerant). Bahan Pendingin

Rumus Kimia

Kecenderungan yang Terjadi dengan Minyak Pelumas

Amoniak

NH3

Sedikit bercampur

Carbon dioksida

CO2

Praktis tidak ada reaksi

Sulfur dioksida

SO2

Reaktif hanya pada suhu tinggi

Metil klorida

CH3Cl

Bercampur sempurna

Metilena

CH2Cl2

Bercampur sempurna

Freon 12, Genetron 12

CCl2F2

Bercampur sempuran

Freon 21

CHCl2F

Freon 11, Genetron 11

CFCl3

Freon 113, Genetron 113 Freon 114, Genetron114

C2Cl3F3

C2Cl2F4

Bercampur sempurna

Bercampur sempurna

Bercampurr sempurna

Bercampur sempurna

(Anton L, 1983) LABORATORIUM TEKNIK PEMBAKARAN PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA Fakultas Teknologi Industri - ITS Surabaya

Pengaruh pada Minyak Pelumas Tak ada pengaruh pada viscositas tetapi akan membentuk emulsi dengan adanya air.

Tidak ada pangaruh viscositas pada suhu biasa, bekerja sebagai pelarut tertentu pada suhu tinggi untuk membentuk Lumpur atau endapan. Tidak ada reaksi kimia, tetapi menurunnya viscositas. Tidak ada reaksi kimia, tetapi menurunnya viscositas Tidak ada reaksi kimia, tetapi menurunnya viscositas Tidak ada reaksi kimia, tetapi menurunnya viscositas Tidak ada reaksi kimia, tetapi menurunnya viscositas Tidak ada reaksi kimia, tetapi menurunnya viscositas Tidak ada reaksi kimia, tetapi menurunnya viscositas

II-9

BAB II TINJAUAN PUSTAKA Minyak dengan pour point yang rendah banyak digunakan dalam mesin-mesin pendingin yang dimaksudkan dengan mesin pendingin adalah meliputi semua mesin pendingin seperti penyejuk udara yang dipasang pada kendaraan maupun ruangan, kamar pendingin, kulkas dan lain sebagainya. Pengunaan Freon pada mesin pendingin juga cukup luas pada pendinginpendingin yang mempergunakan system sentrifugal. Freon merupakan bahan yang mampu bercamppur dengan minyak pelumas, terutama pada kondisi bertekanan. Pengaruh pertama dari beracampurnya freon dengan minyak pelumas adalah adanya penurunan viscositas minyak pelumas. Oleh karena itu penggunaan feon diarahkan kepada mesin-mesin pendingin kecil yang menggunakan system sentrifugal, dimana pada system ini minyak pelumas diperlukan hanya untuk melumasi bantalan-bantalan. Sifat dari Freon adalah:  tidak beracun  sangat mudah menguap  dan tidak berbau (Anton L, 1983) II. 1.4 Karakteristik Sampel 1. Olie SAE 40 Olie SAE 40 mempunyai viscisitas yang lebih besar daripada olie SAE 30 di atas. Jangkauan Viscositas pada olie SAE 40 ini pada temperatur 210oF minimum 12,9 cSt dan maksimum 16,8 cSt. Minyak pelumas yang diambil dari bengkel I dan kios pengencer I tidak memenuhi klasifikasi olie ini karena mempunyai jumlah angka basa kurang dari 4 mg KOH/g, sehingga kurang tahan terhadap oksidasi udara pada temperatur 200oC. (Literatur: P.Subardjo,” Ketahanan Oksidasi minykl Lumas”, Lembaran Publikasi Lemigas, No. I, 1987, halaman 6).


II-10

BAB II TINJAUAN PUSTAKA Tabel II.8 Sifat Fisika dan Kimia Olie SAE 40 Sifat Berat jenis 60/60oF Titik Nyala (oF) Titik Api (oF) Jumlah Angka Asam (TAN) (mg KOH/g) Jumlah Angka Basa (TNB) (mg KOH/g) Tidak Larut dalam Pentana (% Berat) Titik Tuang (oF) Viscositas 100oF (cSt) Viscositas 210oF (cSt)

SAE 40

Metode

0,8962 470 495 2,81 9,70 0,284 0 148,62 16,71


(P.Subardjo, 1987)

2. Olie SAE 90 Olie SAE 90 secara fisik mempunyai titik didih tinggi dan titik beku yang rendah, dan mempunyai rantai atom carbon lebih dari 25 atom. (Ahadiat.Nur, 1987)


BAB III METODOLOGI PERCOBAAN III.1 Variabel Percobaan - Repeatability 2 kali - Reproducibility 3 kali III.2 Bahan Percobaan 1. Es Batu. 2. Garam Dapur 3. Pelumas Mesrania SAE 30 III.3 Alat Percobaan 1. Aluminium foil 2. Bunsen 3. Cooling Bath 4. Termometer skala (-12 OC) - 100 OC 5. Tabung reaksi 6. Tabung uji pour point. 7. Pipet Tetes 8. Stopwatch III.4 Prosedur Percobaan  Tahap Persiapan 1. Menyiapkan sampel yang akan digunakan serta bahan-bahan lain yang akan digunakan dalam percobaan yaitu es batu dan garam. 2. Menyiapkan alat-alat yang akan digunakan yaitu termometer skala 12 OC - 100OC, cooling bath, tabung uji pour point, tabung reaksi, bunsen, gabus, serta pipet tetes 3. Mencuci alat-alat yang akan digunakan menggunakan sabun dan membilas hingga bersih lalu mengeringkan dengan menggunakan tisu.  Tahap Pengamatan 1. Mengisi cooling bath dengan es batu yang dicampurkan dengan garam dapur untuk digunakan sebagai media pendingin. 2. Perlakuan awal sampel III-1

III-2

BAB III METODOLOGI PERCOBAAN

3. 4. 5. 6.

a. Menuangkan sampel sebanyak 10 ml pada gelas ukur 25 ml. b. Memindahkan sampel dari gelas ukur pada tabung reaksi. c. Memanaskan sampel dengan menggoyangkan tabung reaksi diatas api bunsen hingga suhu sampel naik menjadi 45 OC. Memindahkan sampel dari tabung reaksi kedalam tabung uji pour point. Tabung uji pour point diletakkan kedalam gasket. Gasket ditutup menggunakan Aluminium foil yang telah diberi termometer skala (-12 OC – 100 OC). Gasket lalu dimasukkan ke dalam cooling bath untuk kemudian dilakukan pengamatan waktu yang dibutuhkan untuk tiap penurunan suhu dan melakukan pencatatan.

III.5 Diagram Alir Percobaan  Tahap Persiapan Mulai Menyiapkan sampel yang akan digunakan Menyiapkan bahan-bahan lain yang akan digunakan dalam percobaan yaitu es batu dan garam. Menyiapkan alat-alat yang akan digunakan yaitu termometer skala -12 OC - 100OC, cooling bath, tabung uji pour point, tabung reaksi, bunsen, aluminium foil, serta pipet tetes Mencuci alat-alat yang akan digunakan menggunakan sabun dan membilas hingga bersih lalu mengeringkan dengan menggunakan tisu.

Selesai


III-3

BAB III METODOLOGI PERCOBAAN  Tahap Pengamatan Mulai Mengisi cooling bath dengan es batu yang dicampurkan dengan garam dapur untuk digunakan sebagai media pendingin Menuangkan sampel sebanyak 10 ml pada gelas ukur 25 ml Memindahkan sampel dari gelas ukur pada tabung reaksi Memanaskan sampel dengan menggoyangkan tabung reaksi diatas api bunsen hingga suhu sampel menjadi 45 OC Memindahkan sampel dari tabung reaksi kedalam tabung uji pour point Tabung uji pour point diletakkan kedalam gasket Tabung uji ditutup menggunakan gabus yang telah diberi termometer skala (-12 OC – 100 OC) Gasket lalu dimasukkan kedalam cooling bath Melakukan pengamatan dan pencatatan waktu tiap penurunan suhu Mengulangi langkah 1 – 6 untuk repeatability ke-2 Selesai


III-4

BAB III METODOLOGI PERCOBAAN III.6 Gambar Alat Percobaan


BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN IV.1. Hasil Pengamatan Pengujian dilakukan oleh tiga operator berbeda pada sampel Pelumas Mesrania SAE 30 dengan pengamatan (Reproduceability) dan dilakukan 2 kali pengujian (Repeatability). Pengambilan data percobaan pada sampel Pelumas Mesrania SAE 30 dilakukan setiap penurunan suhu 2oC. Hasil pengamatan sampel Pelumas Mesran SAE 30 dapat dilihat Tabel IV.1 Tabel IV.1 Hasil Pengamatan Pelumas Mesrania SAE 30 dengan Reproducibility 1 dan Repeatability 1 Repeatability 1 No. o Suhu ( C) Waktu (menit) Keterangan 1 31 Tidak ada perubahan 2 29 0:07 Tidak ada perubahan 3 27 0:11 Mulai ada embun 4 25 0:19 Mulai ada embun 5 23 0:28 Mulai ada embun 6 21 0:04 Mulai ada Embun 7 19 0:04 Mulai ada embun 8 17 0:15 Mulai mengental 9 15 0:15 Mulai mengental 10 13 0:22 Mulai mengental 11 11 0:12 Mulai mengental 12 9 0:11 Mulai mengental 13 7 0:21 Mulai Mengental 14 5 0:08 Lebih kental lagi 15 3 0:10 Lebih kental lagi 16 1 0:13 Lebih kental lagi 17 -3 1:12 Cold point Warna berubah memutih yang 18 -5 0:23 menandakan pelumas sedikit membeku Mulai sedikit membeku, tapi masih 19 -7 0:17 mengalir 20 -9 1:30 Pour Point 21 -11 1:17 Mulai membeku 22 -12 0:55 Membeku IV-1

IV-2

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN Dari tabel hasil pengamatan pelumas campuran pada Reproduceability 1 dan Repeatability 1, didapatkan bahwa suhu terendah yang didapat adalah -12°C. Tabel IV.2 Hasil Pengamatan Pelumas Mesrania SAE 30 dengan Reproducibility 1 dan Repeatability 2 Repeatability 2 No. Suhu (oC)

Waktu (menit)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

31 29 27 25 23 21 19 17 15 13 11 9 7 5 3 1 -3

0:08 0:13 0:10 0:05 0:05 0:07 0:26 0:26 0:10 0:13 0:16 0:14 0:26 0:28 0:33 0:15

18

-5

0:12

19

-7

0:53

20 21 22

-9 -11 -12

1:19 1:17 2:37

Keterangan Tidak ada perubahan Tidak ada perubahan Mulai ada embun Mulai ada embun Mulai ada embun Mulai ada Embun Mulai ada embun Mulai mengental Mulai mengental Mulai mengental Mulai mengental Mulai mengental Mulai Mengental Lebih kental lagi Lebih kental lagi Lebih kental lagi Cold Poit Warna berubah memutih yang menandakan pelumas sedikit membeku Mulai sedikit membeku, tapi masih mengalir Mulai membeku Pour Point Membeku

Dari tabel hasil pengamatan pelumas campuran pada Reproduceability 1 dan Repeatability 2, didapatkan bahwa suhu terendah yang didapat adalah -12°C. LABORATORIUM TEKNIK PEMBAKARAN PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA Fakultas Teknologi Industri-ITS Surabaya

IV-3

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN Tabel IV.3 Hasil Pengamatan Pelumas Mesrania SAE 30 dengan Reproducibility 2 dan Repeatability 1 Repeatability 1 No.

Suhu (oC)

Waktu (menit)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

31 29 27 25 23 21 19 17 15 13 11 9 7 5 3 1 -3

0:20 0:17 0:18 0:12 0:27 0:11 0:39 0:14 0:25 0:26 1:13 1:07 1:47 3:36 0:52 0:37

18

-5

0:33

19 20 21 22

-7 -9 -11 -12

1:02 1:26 1:17 1:18

Keterangan Tidak ada perubahan Tidak ada perubahan Mulai ada embun Mulai ada embun Mulai ada embun Mulai ada Embun Mulai ada embun Mulai mengental Mulai mengental Mulai mengental Mulai mengental Mulai mengental Mulai Mengental Lebih kental lagi Lebih kental lagi Lebih kental lagi Lebih kental lagi Warna berubah memutih yang menandakan pelumas sedikit membeku Mulai sedikit membeku, tapi masih mengalir Pour Point Mulai membeku Membeku

Dari tabel hasil pengamatan pelumas campuran pada Reproducibility 2 dan Repeatability 1, didapatkan bahwa suhu terendah yang didapat adalah -12°C.


IV-4

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN Tabel IV.4 Hasil Pengamatan Pelumas Mesrania SAE 30 dengan Reproducibility 2 dan Repeatability 2 Repeatability 2 No. Suhu Waktu (menit) Keterangan (oC) 1 31 Tidak ada perubahan 2 29 0:17 Tidak ada perubahan 3 27 0:18 Mulai ada embun 4 25 0:23 Mulai ada embun 5 23 0:49 Mulai ada embun 6 21 0:23 Mulai ada Embun 7 19 0:11 Mulai ada embun 8 17 0:36 Mulai mengental 9 15 0:17 Mulai mengental 10 13 0:23 Mulai mengental 11 11 0:26 Mulai mengental 12 9 0:47 Mulai mengental 13 7 0:42 Mulai Mengental 14 5 1:54 Lebih kental lagi 15 3 1:28 Lebih kental lagi 16 1 1:07 Lebih kental lagi 17 -3 1:16 Lebih kental lagi Warna berubah memutih yang 18 -5 2:11 menandakan pelumas sedikit membeku Mulai sedikit membeku, tapi masih 19 -7 1:16 mengalir 20 -9 1:20 Pour Point 21 -11 2:15 Mulai membeku 22 -12 1:29 Membeku



IV-5

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN Tabel IV.5 Hasil Pengamatan Pelumas Mesrania SAE 30 dengan Reproducibility 3 dan Repeatability 1 Repeatability 1 No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

Suhu (oC) 31 29 27 25 23 21 19 17 15 13 11 9 7 5 3 1 -3

18

-5

1:07

19

-7

1:52

20 21 22

-9 -11 -12

1:35 2:03 1:58

Waktu (menit) 0:14 0:09 0:31 0:09 0:10 0:07 0:11 0:08 0:46 0:31 0:39 0:43 1:23 0:59 1:31 0:54

Keterangan Tidak ada perubahan Tidak ada perubahan Tidak ada perubahan Mulai ada embun Mulai ada embun Mulai ada Embun Mulai ada embun Mulai mengental Mulai mengental Mulai mengental Mulai mengental Mulai mengental Mulai Mengental Lebih kental lagi Lebih kental lagi Lebih kental lagi Lebih kental lagi Warna berubah memutih yang menandakan pelumas sedikit membeku Mulai sedikit membeku, tapi masih mengalir Pour Point Mulai membeku Membeku



IV-6

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN Tabel IV.6 Hasil Pengamatan Pelumas Mesrania SAE 30 dengan Reproducibility 3 dan Repeatability 2 Repeatability 2 No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

Suhu (oC) 31 29 27 25 23 21 19 17 15 13 11 9 7 5 3 1 -3

18

-5

1:04

19

-7

1:53

20 21 22

-9 -11 -12

1:25 1:17 2:25

Waktu (menit) 0:11 0:09 0:37 0:10 0:08 0:07 0:08 0:08 0:44 0:30 0:34 0:45 1:03 0:59 1:41 0:44

Keterangan Tidak ada perubahan Tidak ada perubahan Tidak ada perubahan Mulai ada embun Mulai ada embun Mulai ada Embun Mulai ada embun Mulai mengental Mulai mengental Mulai mengental Mulai mengental Mulai mengental Mulai Mengental Lebih kental lagi Lebih kental lagi Lebih kental lagi Lebih kental lagi Warna berubah memutih yang menandakan pelumas sedikit membeku Mulai sedikit membeku, tapi masih mengalir Pour point Mulai membeku Membeku



IV-7

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN Tabel IV.7 Tabel Karakteristik Pelumas Mesrania SAE 30 Data Fisik dan Kimiawi No. SAE

30

Kinematic Viscosity at 40 oC (cSt)

148,7 (ASTM D-445)

Kinematic Viscosity at 100 oC (cSt)

14,91 (ASTM D-445)

Viscosity Index

100 (ASTM D-2270)

Specific Gravity. 15/4 oC

0,8946 (ASTM D-1298)

Colour ASTM

L 3 5 (ASTM D-1500)

Flash Point (oC)

264 (ASTM D-92)

Pour Point (oC)

-9 (ASTM D-97)

Total Base Number (mgKOH/g)

6,43 (ASTM D-2896)

(MSDS Mesrania SAE 30, 2006)

IV.2 Perhitungan Repeatability Untuk mendapatkan nilai pour point dari sampel pelumas Mesrania SAE 30 diperoleh dengan cara menghitung rata-rata pour point percobaan I dan II pada masing-masing sampel pelumas Mesrania SAE 30 sehingga didapatkan nilai repeatability sebagai berikut: Tabel IV.8 Nilai Pour Point pada Mesrania SAE 30 Pour Point

Reproduce Mesrania SAE 30

Repeatability I

Repeatability II

Repeatability

ASTM D 97-05

Keterangan

I

-12 °C

-12 °C

0 °C

Max 3 °C

Sesuai

II

-12 °C

-12 °C

0 °C

Max 3 °C

Sesuai

III

-12 °C

-12 °C

0 °C

Max 3 °C

Sesuai


IV-8

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN IV.3 Pembahasan Dari percobaan pour point dengan sampel pelumas Mesrania SAE 30 yang telah dilakukan, diperoleh hasil grafik sebagai berikut:

Grafik IV.1 Hubungan antara Penurunan Suhu (oC) dan Waktu Pendinginan pada sampel pelumas Mesrania SAE 30 Reproducibility 1, Repeatability 1

Dari Grafik IV.1 dapat ditentukan kecepatan pendinginan pelumas Mesrania SAE 30 pada Reproducibility 1, Repeatability 1 antara slope I, slope II, slope III, dan slope IV. Untuk menentukan rata-rata kecepatan pendinginan dapat dilihat pada tabel berikut: Tabel IV.9 Kecepatan Pendinginan pada Sampel Pelumas Mesrania SAE 30 Reproducibility 1, Repeatability 1 Slope ∆T (oC) ∆t (s) Kecepatan Pendinginan (oC/s) I 7 72 0,0972 II 20 108 0,1851 III 10 236 0,0424 IV 4 130 0,0308 0.0889 Kecepatan rata-rata

Dari hasil perhitungan pada Tabel IV.9 dapat ditentukan kecepatan pendinginan sampel pelumas Mesrania SAE 30, pada slope I sebesar 0,0972 o C/detik, slope II sebesar 0,1851 oC/detik, slope III 0,0424 oC/detik, dan pada LABORATORIUM TEKNIK PEMBAKARAN PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA Fakultas Teknologi Industri-ITS Surabaya

IV-9

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN slope IV sebesar 0,0308 oC/detik. Sehingga rata-rata kecepatan pendinginan slope I, II, III, dan IV sebesar 0,0889 oC/detik. Hal ini membuktikan bahwa semakin lama waktu pendinginan maka penurunan suhu makin kecil.


Dari Grafik IV.2 dapat ditentukan kecepatan pendinginan pelumas Mesrania SAE 30 pada Reproducibility 1, Repeatability 1 antara slope I, slope II, slope III, dan slope IV. Untuk menentukan rata-rata kecepatan pendinginan dapat dilihat pada tabel berikut: Tabel IV.10 Kecepatan Pendinginan pada Sampel Pelumas Mesrania SAE 30 Reproducibility 1, Repeatability 2 o Slope ∆T ( C) ∆t (s) Kecepatan Pendinginan (oC/s) I 12 72 0,1666 II 14 144 0,0972 III 10 107 0,0935 IV 6 303 0,0198 0,0943 Kecepatan rata-rata

Dari hasil perhitungan pada Tabel IV.10 dapat ditentukan kecepatan pendinginan sampel pelumas Mesrania SAE 30, pada slope I sebesar 0,1666 LABORATORIUM TEKNIK PEMBAKARAN PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA Fakultas Teknologi Industri-ITS Surabaya

IV-10

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN o

C/detik, slope II sebesar 0,0972 oC/detik, slope III 0,0935 oC/detik, dan pada slope IV sebesar 0,0198 oC/detik. Sehingga rata-rata kecepatan pendinginan slope I, II, III, dan IV sebesar 0,0943 oC/detik. Hal ini membuktikan bahwa semakin lama waktu pendinginan maka penurunan suhu makin kecil.


Dari Grafik IV.3 dapat ditentukan kecepatan pendinginan pelumas Mesrania SAE 30 pada Reproducibility 1, Repeatability 1 antara slope I, slope II, slope III, dan slope IV. Untuk menentukan rata-rata kecepatan pendinginan dapat dilihat pada tabel berikut: Tabel IV.11 Kecepatan Pendinginan pada Sampel Pelumas Mesrania SAE 30 Reproducibility 2, Repeatability 1 o Slope ∆T ( C) ∆t (s) Kecepatan Pendinginan (oC/s) I 10 45 0,2222 II 10 75 0,1333 III 8 180 0,0444 IV 13 160 0,0812 0,1203 Kecepatan rata-rata


IV-11

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN Dari hasil perhitungan pada Tabel IV.11 dapat ditentukan kecepatan pendinginan sampel pelumas Mesrania SAE 30, pada slope I sebesar 0,2222 o C/detik, slope II sebesar 0,1333 oC/detik, slope III 0,0444 oC/detik, dan pada slope IV sebesar 0,0812 oC/detik. Sehingga rata-rata kecepatan pendinginan slope I, II, III, dan IV sebesar 0,1203 oC/detik. Hal ini membuktikan bahwa semakin lama waktu pendinginan maka penurunan suhu makin kecil.


Dari Grafik IV.4 dapat ditentukan kecepatan pendinginan pelumas Mesrania SAE 30 pada Reproducibility 1, Repeatability 1 antara slope I, slope II, slope III, dan slope IV. Untuk menentukan rata-rata kecepatan pendinginan dapat dilihat pada tabel berikut: Tabel IV.12 Kecepatan Pendinginan pada Sampel Pelumas Mesrania SAE 30 Reproducibility 2, Repeatability 2 Slope ∆T (oC) ∆t (s) Kecepatan Pendinginan (oC/s) I 20 120 0,1666 II 8 132 0,0606 III 10 148 0,0676 IV 3 95 0,0316 0,0816 Kecepatan rata-rata LABORATORIUM TEKNIK PEMBAKARAN PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA Fakultas Teknologi Industri-ITS Surabaya

IV-12




IV-13




IV-14

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN Dari hasil perhitungan pada Tabel IV.14 dapat ditentukan kecepatan pendinginan sampel pelumas Mesrania SAE 30, pada slope I sebesar 0,3500 o C/detik, slope II sebesar 0,1043 oC/detik, slope III 0,0769 oC/detik, dan pada slope IV sebesar 0,0370 oC/detik. Sehingga rata-rata kecepatan pendinginan slope I, II, III, dan IV sebesar 0,1421 oC/detik. Hal ini membuktikan bahwa semakin lama waktu pendinginan maka penurunan suhu makin kecil. Dari hasil percobaan pour point pada Tabel IV.1 sampai Tabel IV.6 dengan menggunakan sampel Pelumas Mesrania SAE 30, dapat dilihat pada percobaan reproducebility bahwa sampel mulai berhenti mengalir (pour point) yaitu pada temperatur -120C. Pengamatan reproduciblity sesuai dengan ASTM D97 untuk pour point pada pengamatan reproducibility tidak melebihi batas range suhu antara -33oC sampai 55oC dan sesuai dengan karakteristik pada Pelumas Mesrania SAE 30 untuk pour point maksimal -9oC.

Grafik IV.7 Reproduceability Hubungan Waktu dengan Suhu LABORATORIUM TEKNIK PEMBAKARAN PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA Fakultas Teknologi Industri-ITS Surabaya

IV-15

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN Dari Grafik IV.7 dapat ditentukan kecepatan pendinginan Pelumas Mesrania SAE 30. Pada Grafik IV.7 untuk percobaan reproduceability pengamatan 1 dari slope 1 hingga slope 8. Untuk menentukan rata-rata kecepatan pendinginan dapat dilihat pada Tabel IV.15 berikut. Tabel IV.15 Kecepatan Pendinginan pada Sampel Pelumas Mesrania SAE 30 untuk (reproduceability) Pengamatan Rata-Rata Kecepatan Pendinginan (∆ T/∆ t) Slope 0C/second 1 0.15385 2 0.10256 3 0.25806 4 0.19048 5 0.11765 6 0.07407 7 0.06667 8 0.04317 Rata-rata Kecepatan Pendinginan

0.103940C/detik

Dari hasil perhitungan pada Tabel IV.15 dapat ditentukan kecepatan pendinginan sampel Pelumas Mesrania SAE 30 pada pengamatan 1 untuk slope 1 sebesar 0.153850C/detik, hingga slope 8 sebesar 0.043170C/detik. Sehingga rata-rata kecepatan pendinginan slope 1 hingga slope 8 sebesar 0.103940C/detik. Pada pengamatan ini, sampel Pelumas Mesrania SAE 30 sudah tidak mengalir pada suhu -120C. Dari pengamatan sampel Pelumas Mesrania SAE 30 diperoleh kesimpulan bahwa rata – rata kecepatan pendinginan pada pengamatan reproduce ability sebesar 0.103940C/detik. Dari percobaan yang telah dilakukan dapat diketahui faktor-faktor yang mempengaruhi cepat lambatnya ditemukannya Pour Point dari suatu bahan bakar adalah : 1. Pengaruh campuran es dan garam dapur (NaCl) Pengaruh campuran es dan NaCl pada percobaan berfungsi sebagai pemercepat pendinginan bahan bakar sehingga Pour Point dapat dengan cepat dicapai. Pada percobaan ini digunakan NaCl sebagai campuran pada pendingin karena NaCl merupakan larutan elektrolit yang dapat LABORATORIUM TEKNIK PEMBAKARAN PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA Fakultas Teknologi Industri-ITS Surabaya

IV-16

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN memperbesar nilai penurunan titik beku ∆Tf,, selain itu NaCl juga mudah didapatkan dan harganya terjangkau sehingga cocok utnuk dipakai dalam percoban. 2. Pengaruh gasket dan penutupnya Bahan bakar dalam tabung uji diputar-putar dimaksudkan agar transfer panas dengan campuran pendingin akan lebih merata sehingga semakin cepat proses pembekuan bahan bakar. Penangas pendingin dengan menggunakan gasket juga dimaksudkan agar melindungin tabung reaksi agar tabung reaksi tidak pecah saat proses penentun Pour Point bahan bakar. Fungsi penutup pada gasket adalah untuk menghindari terjadinya kontak dengan suhu udara luar yang dapat mempengaruhi pendinginan dalam penangas pendingin. 3. Pengaruh lingkungan Semakin rendah suhu lingkungan maka pencapaian Pour Point pada bahan bakar akan semakin cepat, dan demikian juga sebaliknya. Pengaruh dari suhu lingkungan ini dapat dihindari dengan penutup gasket. 4. Kandungan lilin (wax) Kandungan lilin yang dimiliki bahan bakar dapat mempengaruhi cepat lambatnya Pour Point tercapai. Semakin besar kandungan lilin dari suatu bahan bakar maka semakin cepat pula Pour Point bahan bakar tersebut tercapai.ss


BAB V KESIMPULAN DAN SARAN V.1 Kesimpulan Kesimpulan yang didapat dari percobaan Pour Point adalah sebagai berikut : 1. Pengukuran dan perhitungan hasil percobaan dilakukan berdasarkan ASTM D97-05 untuk sampel Pelumas Mesrania SAE 30. 2. Setelah dilakukan percobaan pada sampel Pelumas Mesrania SAE 30, Repeatability 1, Reproducibility 1 didapatkan data bahwa cloud point sebesar -3o C, pour point sebesar -11o C dan freezing point sebesar -12o C. 3. Setelah dilakukan percobaan pada sampel Pelumas Mesrania SAE 30, Repeatability 1, Reproducibility 2 didapatkan data bahwa cloud point sebesar -3o C, pour point sebesar -11o C dan freezing point sebesar -12o C. 4. Setelah dilakukan percobaan pada sampel Pelumas Mesran SAE 30, Repeatability 1, Reproducibility 3 didapatkan data bahwa cloud point sebesar -4o C, pour point sebesar -11o C dan freezing point sebesar -12o C. 5. Setelah dilakukan percobaan pada sampel Pelumas Mesran SAE 30, Repeatability 2, Reproducibility 1 didapatkan data bahwa cloud point sebesar -3o C, pour point sebesar -11o C dan freezing point sebesar -12o C. 6. Setelah dilakukan percobaan pada sampel Pelumas Mesran SAE 30, Repeatability 2, Reproducibility 2 didapatkan data bahwa cloud point sebesar -4o C, pour point sebesar -11o C dan freezing point sebesar -12o C. 7. Setelah dilakukan percobaan pada sampel Pelumas Mesran SAE 30, Repeatability 2, Reproducibility 3 didapatkan data bahwa cloud point sebesar -4o C, pour point sebesar -11o C dan freezing point sebesar -12o C. V.2 Saran Saran dari percobaan Pour Point adalah: 1.

V-1

Halaman ini sengaja dikosongkan

Laporan Praktikum Teknik Pembakaran Pour Point

Recommend Documents