UJI COBA ALAT PENYULINGAN DAUN CENGKEH MENGGUNAKAN METODE AIR dan UAP KAPASITAS 1 kg Nama : Muhammad Iqbal Zaini NPM : 24411879 Jurusan : Teknik Mesin Fakultas : Teknologi Industri Pembimbing : Dr. Cokorda Prapti Mahandari, ST, M.Eng
LATAR BELAKANG Minyak atsiri atau dapat juga disebut sebagai minyak eteris atau minyak terbang, adalah minyak yang dihasilkan dari suatu tanaman yang memiliki sifat mudah menguap, mempunyai rasa getir, berbau wangi sesuai organik serta tidak larut dalam air. Untuk mendapatkan minyak atsiri dari suatu tanaman dapat dilakukan dengan cara penyulingan atau distilasi minyak atsiri, yaitu proses penguapan minyak yang terdapat di dalam bagian tanaman bersama dengan uap air, yang kemudian diembunkan kembali. Minyak dengan distilat akan terpisah di dalam labu florentine akibat perbedaan berat jenis. Desain dan pembuatan alat penyulingan daun cengkeh menggunakan metode air dan uap kapasitas 1 kg telah dilakukan dan performansi alat tersebut akan diketahui dengan pengukuran dan perhitungan yang memberikan suatu informasi mengenai performansi alat tersebut. Untuk itu uji coba alat penyulingan tersebut perlu dilakukan dengan tiga kali pengujian, yaitu pada volume air ketel 10, 12.5 dan 15 liter dengan berat 1 kg daun cengkeh kering pada setiap percobaan. Menurut sumber literatur nilai rendemen untuk daun cengkeh berkisar 1-4 %.
TUJUAN PENELITIAN Adapun tujuan dalam penelitian uji coba alat penyulingan daun cengkeh menggunakan metode air dan uap kapasitas 1 kg, diantaranya : 1. Mengetahui persentase penyusutan pada daun cengkeh yang dilakukan pengeringan selama waktu tertentu. 2. Mengetahui pengaruh kapasitas alat, yaitu pada volume air ketel 10, 12.5 dan 15 liter dengan berat 1 kg daun cengkeh kering pada setiap volume air ketel terhadap waktu pemanasan awal sampai tetesan pertama kondensat, lama penyulingan, pemakaian bahan bakar, volume minyak dan rendemen yang dihasilkan. 3. Mengetahui rendemen tertinggi yang dihasilkan dari volume air ketel 10, 12.5 dan 15 liter dengan berat 1 kg daun cengkeh kering pada setiap volume air ketel. 4. Mengetahui penyebab terjadinya rendahnya rendemen yang dihasilkan dari setiap percobaan.
DIAGRAM ALIR PROSES UJI COBA ALAT PENYULINGAN DAUN CENGKEH MENGGUNAKAN METODE AIR dan UAP KAPASITAS 1 kg
PROSES UJI COBA ALAT PENYULINGAN DAUN CENGKEH MENGGUNAKAN METODE AIR dan UAP KAPASITAS 1 kg 1. Bahan Dan Alat Diagram Alir Proses Pengeringan Daun Cengkeh Dan Pengukuran Berat Daun Cengkeh
Proses Pengeringan Daun Cengkeh dan Pengukuran Berat Daun Cengkeh a. Alat Alas pengeringan (rak besi berlubang dan kertas kering dengan panjang 1300 mm dengan lebar 900 mm) dan timbangan analog kapasitas 10 kg. b. Pengukuran Berat Awal Daun Cengkeh Pengukuran berat awal daun cengkeh dilakukan sebelum proses pengeringan dilakukan. c. Pengeringan Daun Cengkeh Pengeringan daun cengkeh dilakukan dengan cara diangin - anginkan tanpa mengenai sinar matahari langsung. d. Pengukuran Berat Akhir Daun Cengkeh Pengukuran berat akhir daun cengkeh dilakukan setelah proses pengeringan selama proses pengeringan berlanjut. e. Perhitungan Persentase Penyusutan Nilai yang didapat dari berat daun cengkeh sebelum dilakukan pengeringan (nilai maksimal) dan nilai berat yang berkurang sesudah dilakukan pengeringan (nilai yang diperoleh)
PROSES UJI COBA ALAT PENYULINGAN DAUN CENGKEH MENGGUNAKAN METODE AIR dan UAP KAPASITAS 1 kg 1. Alat penyulingan metode air dan uap (water and steam destillation). a. Ketel suling (Retort) Diameter 30 cm, Tinggi 55 cm. b. Tabung pendingin (Kondensor) Diameter 25 cm, Tinggi 40 cm. c. Tabung pemisah minyak (receiver) Diameter 13 cm, Tinggi 13.5 cm 2. Gelas ukur plastik volume 500 ml. 3. Timbangan analog kapasitas 10 kg dan digital kapasitas 100 gr. 4. Gelas ukur kaca volume 25 ml. 5. Thermometer digital suhu -50 C 300 C. 6. Botol kaca volume 600 ml. 8. Kunci pas dan ring ukuran 12 mm. 9. Alas pengeringan (rak besi berlubang dan kertas kering dengan panjang 1300 mm dan lebar 900 mm). 10. Pencatat waktu (Stopwatch). 11. Kantong Plastik. 12. Wadah dan botol minyak.
PROSES UJI COBA ALAT PENYULINGAN DAUN CENGKEH MENGGUNAKAN METODE AIR dan UAP KAPASITAS 1 kg 2. Pengisian Ketel Suling 3. Pemasangan Tutup Ketel Suling
PROSES UJI COBA ALAT PENYULINGAN DAUN CENGKEH MENGGUNAKAN METODE AIR dan UAP KAPASITAS 1 kg 4. Pengisian Tabung Pendingin 5. Pengukuran Berat Bahan Bakar
PROSES UJI COBA ALAT PENYULINGAN DAUN CENGKEH MENGGUNAKAN METODE AIR dan UAP KAPASITAS 1 kg 6. Pemanasan Ketel Suling 7. Pengukuran Waktu Pemanasan Awal Sampai Tetesan Pertama Kondensat Pemasukan batang thermometer
PROSES UJI COBA ALAT PENYULINGAN DAUN CENGKEH MENGGUNAKAN METODE AIR dan UAP KAPASITAS 1 kg 8. Pengukuran Lama Penyulingan Diukur mulai dari tetesan pertama kondensat hingga tetesan minyak pada kondensat sudah tidak efisien, biasanya kondensat akan berwarna putih bening. 9. Pengukuran Volume Minyak 10. Rendemen Rendemen adalah perbandingan antara berat bahan (daun cengkeh kering) yang disuling dengan volume minyak yang dihasilkan.
PERSENTASE PENYUSUTAN DAUN CENGKEH
WAKTU PEMANASAN AWAL SAMPAI TETESAN PERTAMA KONDENSAT
Lama Penyulingan (Jam) LAMA PENYULINGAN 7 6 5 4 4 5 6 3 2 1 0 Volume Air Ketel 10 Liter Volume Air Ketel 12,5 Liter Volume Air Ketel 15 Liter Lama Penyulingan (Jam)
Pemakaian Bahan Bakar (kg) PEMAKAIAN BAHAN BAKAR 25 20 17,5 21 15 14 10 5 0 Volume Air Ketel 10 Liter Volume Air Ketel 12,5 Liter Volume Air Ketel 15 Liter Pemakaian Bahan Bakar (kg)
Volume Minyak Cengkeh (ml) VOLUME MINYAK 16 14 12 12 14 15 10 8 6 4 2 0 Volume Air Ketel 10 Liter Volume Air Ketel 12,5 Liter Volume Air Ketel 15 Liter Volume Minyak Cengkeh (ml)
Rendemen Minyak Cengkeh (%) RENDEMEN 1,6 1,4 1,2 1,2 1,42 1,51 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 Volume Air Ketel 10 Liter Volume Air Ketel 12,5 Liter Volume Air Ketel 15 Liter Rendemen Minyak Cengkeh (%)
KESIMPULAN Pada pengukuran daun cengkeh yang dilakukan pengeringan selama 4 hari memberikan nilai penyusutan sebesar 11 %, dan dari hasil uji coba alat penyulingan daun cengkeh menggunakan metode air dan uap kapasitas 1 kg, dapat disimpulkan beberapa kesimpulan, diantaranya : 1. Semakin tinggi volume air ketel maka waktu pemanasan awal sampai tetesan pertama kondensat semakin meningkat, pada volume air ketel 10 liter membutuhkan waktu selama 35 menit, sedangkan pada volume air ketel 12.5 dan 15 liter membutuhkan waktu selama 40dan 45menit. 2. Semakin tinggi volume air ketel maka lama penyulingan semakin meningkat, pada volume air ketel 10 liter lama penyulingannya selama 4 jam, sedangkan pada volume air ketel 12.5 dan 15 liter lama penyulingannya selama 5 dan 6 jam. 3. Semakin tinggi volume air ketel sehingga waktu pemanasan awal sampai tetesan pertama kondensat dan lama penyulingan semakin meningkat maka pemakaian bahan bakar semakin meningkat, pada volume air ketel 10 liter pemakaian bahan bakar sebanyak 14 kg, sedangkan pada volume air ketel 12.5 dan 15 liter pemakaian bahan bakar sebanyak 17.5 dan 21 kg.
KESIMPULAN 4. Volume minyak yang dihasilkan semakin meningkat, pada volume air ketel 10 liter minyak yang dihasilkan sebanyak 12 ml, sedangkan pada volume air ketel 12.5 dan 15 liter menghasilkan minyak sebanyak 14 ml dan 15 ml. 5. Rendemen yang dihasilkan semakin meningkat, yaitu 1.20, 1.42dan 1.51 %. 6. Rendemen tertinggi terdapat pada volume air ketel 15 liter yaitu sebesar 1.51 %, sedangkan pada volume air ketel 12.5 liter menghasilkan rendemen 1.42 % dan rendemen terendah terdapat pada volume air ketel 10 liter yaitu 1.20 %. 7. Rendahnya rendemen disebabkan oleh kebocoran pada bagian penutup ketel suling serta tabung pemisah minyak yang kurang baik.
SARAN 1. Perlu dilakukan uji mutu minyak yang dihasilkan dari alat penyulingan daun cengkeh menggunakan metode air dan uap kapasitas 1 kg yang digunakan sehingga mutu alat tersebut dapat diketahui dengan membandingkan mutu minyak daun cengkeh yang sudah memenuhi standar. 2. Perlu dilakukan perbaikan terhadap kebocoran pada bagian penutup ketel suling yang digunakan. 3. Perlu didesain dan dibuat ulang tabung pemisah minyak agar dalam proses pengambilan atau pemisahan minyak dapat lebih baik.
Selesai TERIMA KASIH