Top Banner
LAPORAN PRAKTIKUM SATUAN OPERASI INDUSTRI Kestimbangan Massa Oleh: Nama : Riando Simbolon NPM : 240110080040 Hari, Tanggal Praktikum : Sift/Kelompok : Co. Ass : Ema Komalasari LABORATORIUM TEKNIK PASCA PANEN JURUSAN TEKNIK DAN MANAJEMEN INDUSTRI PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN UNIVERSITAS PADJADJARAN 2010
22

Prak 4 kesetimbangan massa

Jun 28, 2015

Download

Documents

Riando Simbolon

Uploaded from Google Docs
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: Prak 4 kesetimbangan massa

LAPORAN PRAKTIKUM

SATUAN OPERASI INDUSTRI

Kestimbangan Massa

Oleh:

Nama : Riando Simbolon

NPM : 240110080040

Hari, Tanggal Praktikum :

Sift/Kelompok :

Co. Ass : Ema Komalasari

LABORATORIUM TEKNIK PASCA PANEN

JURUSAN TEKNIK DAN MANAJEMEN INDUSTRI PERTANIAN

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN

UNIVERSITAS PADJADJARAN

2010

Page 2: Prak 4 kesetimbangan massa

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Untuk mendapatkan hubungan kuantitatif antara semua aliran bahan yang masuk

dan yang keluar sistem, perlu disusun suatu kesetimbangan dari bahan-bahan yang

masuk dan keluar sistem. Penyusunan kesetimbangan massa dari bahan yang masuk

dan keluar sistem proses dapat dilakukan dengan berdasar hukum kekalan massa yang

menyatakan bahwa massa tidak dapat diciptakan dan dihilangkan di dalam suatu

system proses fisis maupun kimia.

Kesetimbangan massa sangat berperan untuk menganalisis jumlah aliran massa

bahan pada setiap operasi. Dapat dikatakan bahwa kesetimbangan massa adalah audit

suatu operasi industri dari sisi jumlah atau aliran massa yang masuk, keluar, dan yang

terakumulasikan dalam sistem operasi (steady state atau unstedy state). Selain itu

kesetimbangan massa juga digunakan untuk menetapkan jumlah atau kuantitas

berbagai bahan dalam setiap aliran proses

1.2 Tujuan

1. Tujuan Pembelajaran Umum (TPU)

Mahasiswa dapat mempelajari kesetimbangan massa secara umum.

2. Tujuan Pembelajaran Khusus (TPK)

a. Mempelajari keadaan sistem steady state dengan contoh larutan madu.

b. Menentukan model neraca massa steady state pada alir massa dan

unsteady state pada komponen madu.

Page 3: Prak 4 kesetimbangan massa

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Bentuk Persamaan Kesetimbangan Massa

Bentuk umum persamaan kesetembangan massa dari suatu bahan didalam suatu

system proses dapat dituliskan sebagai berikut :

Persamaan kesetimbangan massa tersebut diatas dipakai untuk penyusunan

kesetimbangan massa salah satu komponen bahan yang masuk dan keluar dari system

yang mengalami terjadinya reaksi kimia.

Bila tidak terjadi reaksi kimia didalam sistem proses, seperti halnya pada proses

pengeringan dan proses-proses fisis lainnya, maka massa tergenerasi dan massa

terkonsumsi masing-masing sama dengan nol (0). Demikian pula halnya bila

kesetimbangan massa ditunjukkan untuk massa total, bukan massa tergenarasi dan

massa terkonsumsi masing-masing juga sama dengan nol.

Dengan demikian untuk proses pengolahan yang hanya mengalami perubahan

fisis, persamaan kesetimbangan massa yang dipakai adalah :

푀푎푠푠푎 푚푎푠푢푘 − 푀푎푠푠푎 푘푒푙푢푎푟 = 푀푎푠푠푎 푡푒푟푎푘푢푚푢푙푎푠푖

Hubungan yang ditunjukkan oleh persamaan diatas dapat berlaku untuk

kesetimbangan total juga setiap komponen bahan penyusunnya. Faktor waktu juga

perlu diperhatikan dalam penyusunan kesetimbangan massa, yaitu kesetimbangan

massa ditinjau untuk suatu periode waktu tertentu atau per satuan waktu. Bila ditinjau

per satuan waktu, maka persamaan tersebut dapat ditulis :

퐾푒푐푒푝푎푡푎푛 푚푎푠푢푘 − 퐾푒푐푒푝푎푡푎푛 푘푒푙푢푎푟 = 퐾푒푐푒푝푎푡푎푛 푚푎푠푠푎 푡푒푟푎푘푢푚푢푙푎푠푖

Page 4: Prak 4 kesetimbangan massa

Selanjutnya, bila proses berjalan pada keadaan steady state, maka massa

terakumulasi sama dengan nol, sehingga persamaan diatas menjadi :

퐾푒푐푒푝푎푡푎푛 푚푎푠푢푘 − 퐾푒푐푒푝푎푡푎푛 푘푒푙푢푎푟 = 0

Suatu proses dikatakan steady state adalah jika laju aliran umpan yang masuk

kedalam suatu sistem operasi sama dengan laju aliran produk tanpa terjadi akumulasi,

cirri tersbut dapat dituliskan sebagai berikut :

퐹 = 푃

푑퐹푑푡 =

푑푃푑푡 = 0

Dimana F = Feed, P = Product

Dengan kata lain suatu operasi dikatakan dalam keadaan unsteady state ketika

laju alir umpan yang masuk kedalam suatu sistem operasi tidak sama dengan laju alir

produk sehingga mengakibatkan akumulasi dalam sistem, ciri tersebut dapat

dituliskan sebagai berikut:

퐹 = 푃 + 퐴푘푢푚푢푙푎푠푖

2.2 Pengenceran

Pengenceran adalah penambahan pelarut ke dalam suatu larutan jadi pada

prinsipnya jumlah mol zat sebelum dan sesudah diencerkan tetap, maka rumusnya

M1V1=M2V2, V2= V1 + Pelarut. Pengenceran adalah mencampur larutan pekat

(konsentrasi tinggi) dengan cara menambahkan pelarut agar diperoleh volume akhir

yang lebih besar. Jika suatu larutan senyawa kimia yang pekat diencerkan, kadang-

kadang sejumlah panas dilepaskan. Hal ini terutama dapat terjadi pada pengenceran

asam sulfat pekat. Agar panas ini dapat dihilangkan dengan aman, asam sulfat pekat

yang harus ditambahkan ke dalam air, tidak boleh sebaliknya. Jika air ditambahkan ke

dalam asam sulfat pekat, panas yang dilepaskan sedemikian besar yang dapat

menyebabkan air mendadak mendidih dan menyebabkan asam sulfat memercik. Jika

kita berada di dekatnya, percikan asam sulfat ini merusak kulit (Khopkar, 1990).

Pengenceran yaitu suatu cara atau metoda yang diterapkan pada suatu senyawa

dengan jalan menambahkan pelarut yang bersifat netral, lazim dipakai yaitu aquadest

dalam jumlah tertentu. Penambahan pelarut dalam suatu senyawa dan berakibat

Page 5: Prak 4 kesetimbangan massa

menurunnya kadar kepekatan atau tingkat konsentrasi dari senyawa yang

dilarutkan/diencerkan (Brady,1999).

Dalam pembuatan larutan dengan konsentrasi tertentu sering dihasilkan

konsentrasi yang tidak kita inginkan. Untuk mengetahui konsentrasi yang sebenarnya

perlu dilakukan standarisasi.standarisasi sering dilakukan dengan titrasi. Zat-zat yang

didalam jumlah yang relative besar disebut pelarut (Baroroh, 2004). Dalam kimia,

pengenceran diartikan pencampuran yang bersifat homogen antara zat terlarut dan

pelarut dalam larutan. Zat yang jumlahnya lebih sedikit di dalam larutan disebut (zat)

terlarut atau solut, sedangkan zat yang jumlahnya lebih banyak daripada zat-zat lain

dalam larutan disebut pelarut atau solven (Gunawan, 2004.).

2.3 Teknik Pengenceran

Teknik pengenceran cairan pekat asam anorganik dan cairan pekat organik pada

dasarnya tidak begitu berbeda. Teknik pengenceran melibatkan teknik pengukuran

volum dan teknik pelarutan(teknik pencampuran). Tentang kedua teknik ini, beberapa

hal harus diperhatikan seperti diuraikan berikut ini:

a. Teknik pengenceran dari cairan pekat

Pra Pengenceran:

Hitung volume cairan pekat dan volume akuades yang akan diukur

Ukur volume akuades tersebut dan siapkan didalam gelas kimia teknik

pengukuran volume cairan pekat

Mengingat sifat zat cair pekat, maka pengukuran volumenya harus dilakukan

diruang asam dan pembacaan skala volumenya harus sesegera mungkin

Sebaiknya menggunakan masker pencampuran atau pelarutan

Segera alirkan perlahan cairan pekat lewat batang pengaduk kedalam gelas

kimia berisi akuades diatas.

Hitung balik, konsentrasi cairan hasil pengenceran; tambahkan sesuai dengan

kekurangan akuades

Page 6: Prak 4 kesetimbangan massa

b. Teknik pengenceran dari cairan kurang pekat

Teknik pengenceran dari larutan tidak pekat menjadi larutan yang lebih encer

(misal dari 3M ke 1M) lebih mudah dilakukan dan tidak perlu diruang asam.

Caranya: ukur akuades (hasil hitung) dengan gelas ukurC (berukuran sesuai dengan

volume akhir larutan); kemudian tuangkan larutan lebih pekatnya kedalam gelas ukur

tersebut sampai volumenya mendekati tanda batas; lanjutkan penambahan tetes per

tetes sampai tanda batas volume akhir yang diharapkan.

c. Perhitungan volume dan konsentrasi cairan

Sebelum melakukan perhitungan volume cairan, catatlah harga kadar/konsentrasi

cairan yang akan diencerkan dari label kemasannya, dan tetapkan besarnya volume

larutan encer yang hendak dibuat. Asam - asam pekat yang diperdagangkan, pada

labelnya ditemukan dari harga molar, persen (b/b), dan massa jenisnya.

Hubungan pengenceran Molar (M) , Hubungan matematis yang diterapkan:

푉 × 푀 = 푉 ×푀

Dimana: V = volume cairan(L)

M = molaritas(mol/L)

2.4 Refraktometer

Refraktometer adalah alat untuk mengukur nilai kadar garam pada air dan

digunakan untuk mengukur kadar atau konsentrasi bahan terlarut misalnya : Gula,

Garam, Protein dan sebagainya. Alat ini sangat mudah dalam penggunaan dan

perawatannya. Untuk menjaga ke akuratan pembacaan dari refraktometer ini maka

kita harus mengenal tiap bagian-bagian dari alat ini.

Alat ini terdiri dari :

1) Probe Refraktometer : Probe berwarna biru ini merupakan bagian yang

paling sensitif dari refraktometer. Probe berfungsi untuk membaca kadar

garam pada air. Jangan biarkan probe tergores, karena akan mengurangi ke

akuratan pembacaan.

2) Penutup Probe Refraktometer : Penutup probe berwarna putih transparan,

berfungsi untuk melindungi probe dari debu, atau benda-benda lain yang

Page 7: Prak 4 kesetimbangan massa

dapat membuat probe tergores. Selain itu penutup probe juga berfungsi

untuk menjaga air tidak tergeser/jatuh saat di teteskan ke dalam probe. Saat

digunakan untuk pengukuran buka penutup probe ke arah atas tetaskan air

yang akan di ukur lalu turunkan penutup probe secara perlahan.

3) Mur Kalibrasi : Mur kalibrasi berfungsi untuk menyesuaikan nilai bacaan

dari refraktometer, di gunakan apabila refraktometer ketika membaca air

aquades tidak menunjukkan nilai nol.

4) Handle/Pegangan : Handle/Pegangan berupa grid yang memanjang dari

bagian mur kalibrasi sampai pengatur cahaya. Handle/ pegangan berfungsi

untuk memegang refraktometer. Grid membuat refraktometer mudah

dipegang.

5) Pengatur Cahaya : pengatur cahaya berfungsi untuk mengatur cahaya yang

masuk, sehingga dalam melihat hasil bacaan menjadi lebih jelas.

6) Lensa : lensa berfungsi untuk mata dalam melihat hasil bacaan dari kadar

garam pada air.

Setelah kita mengenal bagian – bagian dari refraktometer, kita dapat dengan

mudah menggunakan dan merawat refraktometer. Untuk membersihkan probe

refraktometer yang telah di gunakan dapat dilakukan dengan menggunakan tissue

yang di basahi oleh air aqudes. Tissue yang telah basah di sapukan ke probe secara

perlahan dan searah.

Contoh, gambar cara membersihkan refraktometer.

Sumber. gambar http://petambakaceh.org/article. com

Page 8: Prak 4 kesetimbangan massa

Prinsip kerja

Prinsip kerja dari refractometer sesuai dengan

namanya adalah dengan memanfaatkan refraksi cahaya.

Seperti terlihat pada Gambar di samping sebuah

sedotan yang dicelupkan ke dalam gelas yang berisi air

akan terlihat terbengkok. Pada Gambar kedua sebuah

sedotan dicelupkan ke dalam sebuah gelas yang berisi

lauran gula.

Terlihat sedotan terbengkok lebih tajam. Fenomena ini terjadi karena adanya refraksi

cahaya. Semakin tinggi konsentrasi bahan terlarut (Rapat Jenis Larutan), maka

sedotan akan semakin terlihat bengkok secara proporsional. Besarnya sudut

pembengkokan ini disebut Refractive Index (nD). Refractometer ditemukan oleh Dr.

Ernst Abbe seorang ilmuwan dari German pada permulaan abad 20.

Adapun prinsip kerja dari refractometer dapat digambarkan sebagai berikut : 1. Dari gambar dibawah ini terdapat 3 bagian yaitu : Sample, Prisma dan Papan

Skala. Refractive index prisma jauh lebih besar dibandingkan dengan sample.

2. Jika sample merupakan larutan dengan konsentrasi rendah, maka sudut refraksi

akan lebar dikarenakan perbedaan refraksi dari prisma dan sample besar. Maka

pada papan skala sinar “a” akan jatuh pada skala rendah.

3. Jika sample merupakan larutan pekat / konsentrasi tinggi, maka sudut refraksi akan

kecil karena perbedaan refraksi prisma dan sample kecil. Pada gambar terlihar

sinar “b” jatuh pada skala besar.

Dari penjelasan di atas jelas bahwa konsentrasi larutan akan berpengaruh secara

proporsional terhadap sudut refraksi. Pada prakteknya Refractometer akan ditera pada

skala sesuai dengan penggunaannya. Sebagai contoh Refractometer yang dipakai

Page 9: Prak 4 kesetimbangan massa

untuk mengukur konsentrasi larutan gula akan ditera pada skala gula. Begitu juga

dengan refractometer untuk larutan garam, protein dll.

Konsentrasi bahan terlarut sering dinyatakan dalam satuan Brix(%) yaitu

merupakan pronsentasi dari bahan terlarut dalam sample (larutan air). Kadar bahan

terlarut merupakan total dari semua bahan dalam air, termasuk gula, garam, protein,

asam dsb. Pada dasarnya Brix(%) dinyatakan sebagai jumlah gram dari cane sugar

yang terdapat dalam larutan 100g cane sugar. Jadi pada saat mengukur larutan gula,

Brix(%) harus benar-benar tepat sesuai dengan konsentrasinya.

2.5 Satuan Brix (%)

Brix merupakan ukuran kepekaan larutan gula yang didefinisikan sebagai jumlah

(gram) zat padat total yang terlarut per setiap 100 gram larutan gula. Brix dapat

diukur berdasarkan berat jenis menggunakan piknometer atau timbangan brix (brix-

hidrometer) atau berdasarkan index bias memakai brix-refraktometer. Kedua metode

tersebut pada dasarnya memiliki tingkat akurasi yang tinggi, namun pemilihannya

dalam prkatek sangat tergantung kepada kepentingan atau tujuan. Refraktometer

lebih praktis dan mudah dipakai dibanding brix hidrometer, tetapi jumlah contoh

yang diamati hanya sedikit. Sebaliknya, hidrometer bisa mengukur kadar Brix

dengan jumlah contoh agak banyak, tapi perlu waktu analisi lebih lama.

Analisis Brix dengan Refraktometer Prosedur :

1. Contoh nira disaring dengan saringan kasa ukuran 200 mesh

2. Refraktometer dikalibrasi untuk mendapatkan titik nol, pada ruangan ber

AC dan suhu udara sekitar 20 oC. Air murni diteteskan pada prisma

refraktometer, kemudian alat puteran pengatur pelangi diatur sedemikian

rupa sehingga warna merah dan biru dari pelangi tepat berimpit atau

segaris menjadi warna gelap yang tajam. Skala brix diputar sampai garis

batas gelap dan terang tepat pada titik perpotongan garis silang. Angka brix

yang ditunjukkan oleh perpotongan garis batas dengan skala brix harus

tepat nol.

3. Prisma refraktometer dilap dengan kertas tisu atau kertas isat.

Page 10: Prak 4 kesetimbangan massa

4. Sebanyak 1-2 tetes nira diteteskan pada prisma refraktometer

5. Skala brix diputar sampai didapat garis batas gelap dan terang tepat pada

perpotongan garis silang

6. Angka brix ditunjukkan oleh perpotongan garis batas gelap-terang

Perhitungan :

1. Sebagaimana pada prosedur hidrometer, koreksi pembacaan untuk

refraktometer juga dilakukan pada berbagai suhu.

2. Bila terbaca skala 20%, kemudian koreksi pada suhu pembacaan (misal 32

oC) sekitar 0,5, maka nilai terkoreksi brix adalah:

3. Brix terkoreksi = (20 + 0,5) % = 20,5%

Page 11: Prak 4 kesetimbangan massa

BAB III

METODOLOGI PENGAMATAN DAN PENGUKURAN

3.1 Alat dan Bahan

a. Bahan :

Air 500 ml

Madu 120 ml

Keretas Tissue

b. Alat :

Peralatan proses kontinyu berpengaduk

Gelas ukur 100 ml dan 200 ml

Stopwatch

Refraktometer

Timbangan.

3.2 Prosedur Percobaan

1. Pasang peralatan tangki kontinyu

2. Pelajari dan uji coba terlebih dahulu peralatan tersebut sebelum digunakan

dengan menggunakan air sebagai bahan

3. Dalam uji coba tersebut tentukan volume maksimum tangki (V) ketika

pengaduk sedang berjalan dan tentukan laju alir input (QF ; ml/detik) output

(QR : ml/detik) sehingga tercapai kondisi steady state (QF=QR)

4. Praktikum dibagi dalam dua kelompok

Kelompok 1 : menguji kosentrasi larutan madu

Kelompok 2 : menguji kosentrasi larutan gula

5. Sediakan air dalam dua buah gelas ukur dengan volume yang sama

6. Lakukan perhitungan brix untuk mengetahui berapa banyak madu atau gula

yang harus dilarutkan dalam air pada gelas ukur, setelah diketahui beratnya

dari hasil perhitungan dengan rumus : [ X = x / ( x + Vair)]

7. Timbang bahan yang akan dihitung kosentrasinya ( madu dan atau gula)

Page 12: Prak 4 kesetimbangan massa

8. Madu dan gula yang telah di timbang masukan ke dalam gelas ukur kemudian

diaduk dengan menggunakan batang pengaduk .

9. Teteskan campuran larutan madu dan atau gula pada refraktometer untuk

diketahui nilai kosentrasinya.

10. Jalankan masing-masing operasi sesuai dengan perlakuan diatas dan periksa

kosentrasi gula dan kosentrasi madu (0Brix) setiap 3 menit pada pengeluaran

tangki atau interval pemeriksaan gula dapat disesuaikan dengan laju alir

11. Buat grafik kosentrasi gula dan kosentrasi madu (ln(Xf-X)) terhadap waktu (t)

berdasarkan hasil percobaan dan tentukan model persamaan dari grafik

tersebut ( y = ax + b )

12. Bandingkan antara proses pemekatan dan pengenceran pada larutan gula

maupun pada larutan madu.

Page 13: Prak 4 kesetimbangan massa

BAB IV

HASIL PERCOBAAN

4.1 Data hasil pengamatan pengenceran dan pengentalan konsentrasi madu Pada perhitungan menggunakan kalkulator didapat nilai 퐵푟푖푥 푚푎푑푢,

퐵푟푖푥 =푚푎푠푎 푡푒푟푙푎푟푢푡

푚푎푠푠푎 푡푒푟푙푎푟푢푡 + 푚푎푠푠푎 푝푒푙푎푟푢푡

퐵푟푖푥 =120 푔푟푎푚

120푔푟푎푚+ 500푔푟푎푚 × 100

퐵푟푖푥 = 19,3

Pada praktikum menggunakan refraktometer didapatkan nilai 퐵푟푖푥 = 16,1

Hasil percobaan yang telah dihitung Q dan ln(Xf-X)-nya sebagai berikut :

Waktu (Menit)

oBrix Pengentalan

ln(Xf-X) oBrix

Pengenceran ln(Xf-X)

0 0 2,7788 16,1 ~ 3 1 2,7146 16,1 ~ 6 2 2,6461 16,1 ~ 9 2,1 2,6391 16,1 ~

12 2,1 2,6391 16,0 -2,3025 15 2,5 2,6101 16,0 -2,3025 18 2,6 2,6026 16,0 -2,3025 21 2,7 2,5952 15,9 -1,6094 24 2,8 2,5877 15,7 -0,9162 27 2,9 2,5802 15 ,6 -0,6931

4.2 Data hasil pengamatan pengenceran dan pengentalan konsentrasi gula Pada perhitungan menggunakan kalkulator didapat nilai 퐵푟푖푥 푔푢푙푎,

퐵푟푖푥 =푚푎푠푎 푡푒푟푙푎푟푢푡

푚푎푠푠푎 푡푒푟푙푎푟푢푡 + 푚푎푠푠푎 푝푒푙푎푟푢푡

퐵푟푖푥 =500 푔푟푎푚

500푔푟푎푚 + 2500푔푟푎푚 × 100

퐵푟푖푥 = 16,67

Pada praktikum menggunakan refraktometer didapatkan nilai 퐵푟푖푥 = 18,9

Page 14: Prak 4 kesetimbangan massa

y = -0,006x + 2,723R² = 0,804

2.5

2.55

2.6

2.65

2.7

2.75

2.8

0 10 20 30

ln(X

f-X)

t (waktu)

Grafik Pengentalan Madu

ln(Xf-X)

Linear ln(Xf-X)

y = 0,089x + 0,867R² = 0,783

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

0 10 20 30

Brix

(kad

ar a

ir)

t (waktu)

Grafik Pengentalan Madu

Kadar Brix

Linear Kadar Brix

Hasil percobaan yang telah dihitung Q dan ln(Xf-X)-nya sebagai berikut :

Waktu (Menit)

oBrix Pengentalan

ln(Xf-X) oBrix

Pengenceran ln(Xf-X)

0 0 2,939 18,9 ~ 3 0 2,939 18,9 ~ 6 0 2,939 18,9 ~ 9 0,5 2,912 18,9 ~

12 1 2,885 18,9 ~ 15 1 2,885 18,9 ~ 18 1 2,885 18,3 -0,51 21 1 2,885 17,9 0

4.3 Grafik

Grafik pengentalan konsentrasi madu terhadap waktu :

Page 15: Prak 4 kesetimbangan massa

y = 0,055x - 2,687R² = 0,638

-3

-2.5

-2

-1.5

-1

-0.5

0

0 10 20 30

ln(X

f-X)

t (waktu)

Grafik Pengenceran Madu

ln(Xf-X)

Linear ln(Xf-X)

y = -0,017x + 16,19R² = 0,789

15.5

15.6

15.7

15.8

15.9

16

16.1

16.2

16.3

0 10 20 30

Brix

(kad

ar a

ir)

t (waktu)

Grafik Pengenceran Madu

Kadar Brix

Linear Kadar Brix

Grafik pengenceran konsentrasi madu terhadap waktu :

Page 16: Prak 4 kesetimbangan massa

y = -3,21x + 2943 R² = 0,832

2,870

2,880

2,890

2,900

2,910

2,920

2,930

2,940

2,950

0 5 10 15 20 25

ln(X

f-X)

t (waktu)

Grafik Pengentalan Gula

ln(Xf-X)

Linear ln(Xf-X)

y = 0,061x - 0,083R² = 0,832

-0.2

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

0 5 10 15 20 25

Brix

(kad

ar a

ir)

t (waktu)

Grafik Pengentalan Gula

Kadar Brix

Linear Kadar Brix

Grafik pengentalan konsentrasi gula terhadap waktu :

Page 17: Prak 4 kesetimbangan massa

y = -0,039x + 19,11R² = 0,572

17.8

18

18.2

18.4

18.6

18.8

19

19.2

0 5 10 15 20 25

Brix

(kad

ar a

ir)

t (waktu)

Grafik Pengenceran Gula

Kadar Brix

Linear Kadar Brix

y = 0,014x - 0,595R² = 0,333

-0.7

-0.6

-0.5

-0.4

-0.3

-0.2

-0.1

0

0 5 10 15 20 25

ln(X

f-X)

t (waktu)

Grafik Pengenceran Gula

ln(Xf-X)

Linear ln(Xf-X)

Grafik pengenceran konsentrasi gula terhadap waktu :

Page 18: Prak 4 kesetimbangan massa

BAB V PEMBAHASAN

Praktikum kali ini mahasiswa dihadapkan pada penerapan teori kesetimbangan

massa (mass balance). Sampel yang digunakan pada praktikum ini berupa madu.

Sebelum memulai praktikum, praktikan terlebih dahulu mencari kadar Brix o

awal dari larutan yang akan duji, dengan perhitungan menggunakan kalkulator, yang

hasilnya akan dijadikan pembanding dengan kadar Brix o dari hasil pencampuran

madu dan air dengan menggunakan refraktometer. Kadar Brix o dari larutan

menggunakan kalkulator sebesar 19,3 Brix o , sedangkan hasil dari refraktometer

sebesar 16,1 Brix o . Hal itu terjadi karena kemungkinan pada saat pengujian pelarutan

madu dengan air tidak terjadi secara sempurna, menurut kelompok kami terjadi

pengendapan(akumulasi) larutan madu pada semua sisi pada gelas ukur, sehingga

terjadi perbedaan Brix o dari refraktometer dengan perhitungan menggunakan

kalkulator.

Page 19: Prak 4 kesetimbangan massa

Langkah selanjutnya adalah mencari kadar Brix o awal dari air, yang dilanjutkan

mencari kadar Brix o larutan madu yang dicampur air dengan menggunakan

refraktometer, Aduk kedua gelas ukur secara bersama-sama secara konstan dengan

selang waktu 3 menit dan lakukan perhitungan kembali.

Dari data dan grafik yang didapatkan pada saat praktikum, untuk proses

pengentalan, semakin lama waktu, maka Brix o dari larutan madu semakin tinggi. Hal

ini mengindikasikan bahwa larutan tersebut mengalami proses pemekatan seiring

dengan waktu. Secara matematis dapat dituliskan bahwa, proses pengentalan

merupakan fungsi dari waktu.

푓(푝푒푛푔푒푛푡푎푙푎푛) = 푤푎푘푡푢

Derajat brix dari air sebelum dilakukan praktikum dihitung dengan

menggunakan refraktometer didapatkan 0 Brix o . Menit ke-27 ketika pencatatan

waktu dihentikan, larutan menjadi semakin pekat yang ditunjukkan dengan angka

2,9 Brix o pada refraktometer, air disebelah kiri mengalami pengentalan. Hal ini

disebabkan karena larutan madu pada gelas ukur sebelah kanan, berpindah dan

bercampur dengan air yang terdapat pada gelas ukur yang dihubungkan oleh selang di

sebelah kiri (tampak seperti gambar diatas)

Sedangan untuk proses pengenceran, semakin lama waktu, maka kadar Brix o

dari larutan madu semakin rendah. Hal ini berarti bahwa larutan tersebut mengalami

proses pengenceran seiring dengan waktu. Derajat brix dari madu sebelum dilakukan

praktikum dihitung dengan menggunakan refraktometer didapatkan 16,1 Brix o .

Menit ke-27 ketika pencatatan waktu dihentikan, larutan menjadi semakin encer

yang ditunjukkan dengan angka 15,6 Brix o pada refraktometer. Hal ini disebabkan

karena madu pada gelas ukur sebelah kanan, berpindah dan bercampur dengan air

yang terdapat pada gelas ukur yang dihubungkan oleh selang di sebelah kiri.

Data pengenceran pada tabel pengenceran di atas, memiliki nilai yang tidak

konstan penurunan Brix o nya,. Terjadi keanehan pada data, dimana pada saat proses

awal dilakukan hingga menit ke 9, data tidak berubah, yakni tetap menunjukan angka

16,1 Brix o . Hal ini mungkin karena pada saat praktikum, kelompok kami melakukan

Page 20: Prak 4 kesetimbangan massa

pengadukan kurang konstan, pada awal kami mengaduk dengan lambat sampai menit

ke-9, tetapi dipertengahan pada menit ke-12 proses pengadukan dipercepat yang

mengakibatkan berubahnya nilai kadar Brix o pada tabel. Pada grafik pengenceran

grafik dimulai dari menit ke-12, karena pada awal sampai menit ke-9 didapatkan hasil

error dalam perhitungan menggunakan kalkulator.

Langkah kerja yang harus dilakukan dengan benar-benar teliti karena

mengandung titik kritis diantaranya yaitu:

1. Pengadukan

Pengadukan harus konstan dan merata, Supaya larutan itu bercampur dengan

sempurna, sehingga ketika melakukan pengukuran dengan menggunkan

refrraktometer didapatkan hasil yang mendekati akurat. Pada praktikum kali

ini praktikan mendapatkan perbedaan derajat brix yang berbeda,

Kadar Brix o dari larutan menggunakan kalkulator sebesar 19,3 Brix o ,

sedangkan hasil dari refraktometer sebesar 16,1 Brix o ,Hal itu terjadi karena

kemungkinan pada saat pengujian pelarutan madu dengan air tidak terjadi

secara sempurna, menurut kelompok kami terjadi pengendapan(akumulasi)

larutan madu pada semua sisi pada gelas ukur, sehingga terjadi

perbedaan Brix o dari refraktometer dengan perhitungan menggunakan

kalkulator.

2. Penyusunan alat

Memastikan agar jangan ada madu ataupun air yang keluar atau masuk gelas

ukur melalui selang sebelum melakukan pengujian. Selang terlipat sehingga

proses transper uap terganggu dan berpengaruh pada konsentrasi kadar gula/

atau madu tersebut.

3. Pengukuran

Pada saat melakukan pengukuran, praktikan harus teliti karena akan

mempengaruhi hasil dari praktikum ini. Proses untuk mencapai

kesetimbangan relatif lama, dilihat dari hasil diatas beda dari tiap pengukuran

sekitar (± 0,1- 0,5) selama 3 menit sekali.

Page 21: Prak 4 kesetimbangan massa

BAB VI

KESIMPULAN DAN SARAN

6.1 Kesimpulan

Dari hasil praktikum kali ini dapat disimpulkan:

O Pada praktikum kali ini, praktikan mendapatkan perbedaan derajat brix yang

berbeda, Kadar Brix o dari larutan menggunakan kalkulator sebesar

19,3 Brix o , sedangkan hasil dari refraktometer sebesar 16,1 Brix o ,Hal itu

terjadi karena kemungkinan pada saat pengujian pelarutan madu dengan air

tidak terjadi secara sempurna.

O Terjadi pengendapan (akumulasi) larutan madu pada semua sisi pada gelas

ukur, sehingga terjadi perbedaan Brix o dari refraktometer dengan perhitungan

menggunakan kalkulator.

O Proses yang terjadi pada praktikum kesetimbangan massa adalah proses

unsteady state karena adanya pengendapan ( akumulasi ) madu pada sistem

(gelas ukur).

O Proses pengenceran, semakin lama waktu, maka kadar Brix o dari larutan

madu semakin rendah.

O Proses pengentalan, semakin lama waktu, maka kadar Brix o dari larutan

madu semakin tinggi.

O Proses pengentalan dan pengenceran dari 0 menit sampai menit ke-27 tidak

terjadi penurunan atau peningkatan yang signifikan.

6.2 Saran

O Praktikan harus mengurangi titik krisis pengujian, karena akan mempengaruhi

hasil dari praktikum.

O Praktikan harus menggunakan perlatan yang otomatis/electrik untuk

melakukan praktikum, supaya hasil yang diinginkan tercapai.

O Sebaiknya alat dan bahan praktikum disediakan paling telat satu jam sebelum

praktikum agar proses praktikum berjalan lancar.

Page 22: Prak 4 kesetimbangan massa

DAFTAR PUSTAKA Toledo, R. T. 1993. Fundamentals of Food Process Engineering, Chapman & Hall,

New York. Setiasih, I.S. 2008. Prinsip Keteknikan Pengolahan Pangan. Bandung: Widya

Padjadjaran. Nurjanah, sarifah.2010.Modul Kuliah Satuan Operasi Industri. Jatiangor : Unpad