LAPORAN
RESMI
PRAKTIKUM
OPERASI TEKNIK KIMIA
DRYING
Disusun
oleh :
Kelompok
IB
Ignatius
Sindhu / 112017
Irma
Febriani Majida / 112019
Putri
Anggraini / 112030
AKADEMI
KIMIA INDUSTRI SANTO PAULUS SEMARANG
2014
Nama Mahasiswa / NIM : 1. Ignatius Sindhu / 112017
2. Irma Febriani Majida / 112019
3. Putri Anggraini / 112030
Kelompok / Semester :
1B / V
Materi Praktikum : Drying
Tanggal Praktikum :
12 September 2014
Tujuan
:
Untuk
membandingkan waktu pengeringan / drying teoritis (t teoritis) dengan waktu pengeringan
/ drying
percobaan (t praktek).
Dasar
Teori :
Drying pada umumnya
diartikan sebagai proses pengambilan air dalam jumlah kecil dari suatu bahan
yang biasanya terambil sebagai uap oleh udara. Selanjutnya perlu puladibedakan
antara operasi pengeringan dengan operasi penguapan (evaporasi). Evaporasi
merupakan pengambilan air yang relative besar dari suatu larutan yang encer
untuk tujuan pemekatan dengan jalan memanaskan larutan tersebut pada temperature
titik didihnya sehingga airnya akan menguap.
Drying dalam industri
makanan berperan sebagai salah satu teknik preservasi terhadap kemungkinan
terjadinya kerusakan bahan makanan akibat jamur atau enzim-enzim yang dapat
menyebabkan perubahan kimia dalam makanan. Kandungan air < 10% dapat
mencegah mikroorganisme untuk bekerja. Biasanya pengeringan bahan makanan
sampai dibawah 5% kadar air untuk mengawetkan rasa dan nutrisi.
Klasifikasi
alat pengering :
1.
Cara perpindahan panas media pemanas ke
bahan basah. Cara ini lebih banyak menunjukkan perbedaan rancangan dan operasi
alat pengering.
2.
Sifat fisik dari bahan yang dikeringkan.
Cara ini lebih berguna untuk pemilihan pendahuluan alat pengering.
Alat pengering ini
dapat dibagi menjadi pengering langsung dan pengering tidak langsung. Dalam
cara operasinya dibagi lagi menjadi kontinu maupun batch. Pada operasi batch
kenyataannya adalah proses semibatch karena selama pengeringan sejumlah bahan
dikeringkan dalam waktu tertentu dan selama itu pula secara kontinu dialirkan
udara atau fluida pemanas untuk menguapkan moisturenya. Pada operasi kontinu
bahan dan udara pemanas dialirkan secara terus menerus dengan laju tertentu
sehingga setiap saat akan terjadi proses pemasukan feed, proses penguapan
moisture dan proses pengeluaran hasil secara bersama-sama.
Dalam pengering
langsung, perpindahan panas dalam alat pengering terjadi karena kontak langsung
antara bahan basah dan media pemanas. Cairan dalam bahan basah akan menguap dan
terbawa bersama media pemanas yaitu udara panas atau gas panas.
Yang termasuk alat pengering langsung :
-
kontinu : spray dryer, tunnel dryer,
fluid bed continuous dryer
-
batch : tray dryer, batch through circle
dryer
Kebasahan-keseimbangan dan
kebasahan-bebas
Udara yang memasuki
pengering jarang sekali berada dalam keadaan benar-benar kering, tetapi selalu
mengandung kebasahan dan mempunyai kelembaban relative tertentu. Untuk udara
yang mempunyai kelembaban tertentu, kandungan kebasahan di dalam zat padat yang
keluar dari pengering tidak bisa kurang dari kebasahan-keseimbangan yang
berkaitan dengan kelembaban udara masuk. Bagian air yang terdapat di dalam zat
padat yang basah itu tidak dapat dikeluarkan dengan udara masuk, karena udara
masuk ini mengandung kelembaban pula, yang disebut kebasahan-keseimbangan (
equilibrium moisture ).
Air bebas adalah
selisih antara kandungan air total di dalam zat padat dan kandungan air
keseimbangan. Jadi, jika XT ialah kandungan kebasahan total dan jika
X* adalah kandungan kebasahan-keseimbangan, maka kebasahan bebas (
free moisture ) X ialah
X = XT – X*
Waktu pengeringan teoritis
q
= q
C + q f
di mana,
q
= total waktu pengeringan (jam)
q
C = waktu pengeringan pada periode kecepatan tetap
q
f = waktu pengeringan pada periode kecepatan menurun
Laju pengeringan ialah banyaknya air
yang diuapkan per satuan waktu per satuan luas permukaan.
Di mana,
N
= laju pengeringan ( lb H2O yang diuapkan / jam ft2 )
LS
= berat bahan kering (lb)
A
= luas permukaan pengeringan (ft2)
X
= moisture content dry basis (lb H2O / lb bahan kering)
q
= waktu (jam)
Periode konstant rate
q
C = LS ( X1 - X2)
A x N C
Di mana,
N
= N C = laju pengeringan pada periode constant rate yang besarnya
tetap.
Periode
Falling rate
Alat dan Bahan :
·
Alat
-
Oven
-
Telenan
-
Pisau
-
Loyang
-
Timbangan
·
Bahan
-
Bengkoang
Prosedur Kerja :
1. Siapkan
bahan dan alat-alat yang dibutuhkan.
2. Potong
bahan yang akan dikeringkan dengan ukuran dan ketebalan tertentu
3. Timbang
berat bahan yang akan dipotong sebagai berat mula-mula.
4. Letakkan
bahan yang akan dikeringkan dalam loyang.
5. Hitung
luas permukaan bahan yang akan dikeringkan yang telah tertutupi oleh bahan.
6. Panaskan
bahan ke dalam oven pada suhu tertentu.
7. Timbnag
berat bahan tiap interval waktu.
8. Hentikan
pemanasan bila telah diperoleh berat bahan yang konstan.
9. Hitung
waktu pengeringan secara teoritis dan praktek.
Data Pengamatan :
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
|
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
|
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
|
|
|
|
|
 |
|
|
|
|
|
 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
 |
|
 |
 |
 |
 |
|
 |
 |
 |
 |
|
 |
 |
 |
 |
|
 |
 |
|
 |
|
 |
 |
 |
 |
|
 |
 |
|
 |
|
 |
 |
 |
 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Pembahasan :
Pengeringan merupakan suatu proses penghilangan sejumlah air dari
material dengan prinsip perbedaan kelembaban antara udara pengering dengan
bahan makanan yang dikeringkan. Terdapat tiga jenis proses pengeringan, yaitu
pengeringan kontak langsung, pengeringan vakum dan pengeringan beku.
Proses pengeringan pada bahan dimana udara panas
dialirkan dapat dianggap sebagai salah satu proses adiabatik. Hal ini berarti
panas yang diberikan untuk penguapan air dari bahan hanya disuplai oleh udara
pengering secara konduksi atau radiasi tanpa tambahan energi dari luar.
Proses
perpindahan panas terjadi karena suhu bahan lebih rendah dari suhu udara yang
dialirkan disekeliling bahan. Panas yang diberikan ini akan menaikkan suhu
bahan dan akan menyebabkan tekanan uap air di udara sehingga terjadi
perpindahan uap air dari bahan ke udara. Peristiwa perpindahan uap air ke udara
ini disebut peristiwa pindah massa. Ketika benda basah dikeringkan secara termal, ada dua proses yang
berlangsung secara simultan, yaitu perpindahan
energi dari lingkungan untuk menguapkan air yang terdapat di permukaan benda
padat dan perpindahan massa air yang terdapat di dalam benda permukaan.
Perpindahan energi dari lingkungan
ini dapat berlangsung secara konduksi, konveksi, radiasi atau kombinasi dari
ketiganya. Proses ini dipengaruhi oleh temperatur, kelembaban, laju dan arah
aliran udara, bentuk fisik padatan, luas permukaan kontak dengan udara dan
tekanan. Proses ini merupakan proses penting selama tahap awal pengeringan
ketika air tidak terikat dihilangkan. Penguapan yang terjadi pada permukaan
padatan dikendalikan oleh proses difusi uap dari permukaan padatan ke
lingkungan melalui lapisan film tipis udara. Ketika terjadi penguapan pada
permukaan padatan, terjadi perbedaan temperatur sehingga air mengalir dari
bagian dalam benda padat menuju ke permukaan benda padat. Struktur benda padat
tersebut akan menentukan mekanisme aliran internal air (Ayu, 2012).
Benda padat
basah yang diletakkan dalam aliran gas kontinyu akan kehilangan kandungan air
sampai suatu saat tekanan uap air di dalam padatan sama dengan tekanan parsial
uap air dalam gas. Keadaan ini disebut equilibrium dan kandungan air
yang berada dalam padatan disebut equilibrium moisture content. Pada
kesetimbangan, penghilangan air tidak akan terjadi lagi kecuali apabila
material diletakkan pada lingkungan (gas) dengan relative humidity yang
lebih rendah (tekanan parsial uap air yang lebih rendah).
Faktor-faktor
yang mempengaruhi pengeringan ada dua golongan, yaitu ;
1. Faktor yang
berhubungan dengan udara pengering, diantaranya suhu (makin tinggi suhu udara
maka pengeringan akan semakin cepat); kecepatan aliran udara (semakin cepat
udara maka pengeringan akan semakin cepat); kelembaban udara (semakin lembab
udara, proses pengeringan akan semakin lambat); dan arah aliran udara (makin
kecil sudut arah udara terhadap posisi bahan, maka bahan akan semakin cepat
kering).
2. Faktor yang
berhubungan dengan sifat bahan, diantaranya ukuran bahan (makin kecil ukuran
benda, pengeringan akan makin cepat); dan kadar air (makin sedikit air yang
dikandung, pengeringan akan makin cepat). (Ayu, 2012)
Dalam
praktikum dilakukan pengeringan oven / oven drying dengan bahan
yang dikeringkan yaitu bengkoang. Oven Drying digunakan untuk produk
pangan membutuhkan sedikit biaya investasi, dapat melindungi pangan dari
serangan serangga dan debu, dan tidak tergantung pada cuaca. Pada
praktikum pertama dilakukan dengan suhu pengovenan yaitu 80°C. Hasil yang didapatkan
pengovenan terhadap bengkoang menjadi lebih lama yaitu 120 menit. Lalu setelah
dilakukan praktikum kedua dengan suhu pengovenan yaitu 100°C. Hasil yang didapatkan
pengovenan terhadap bengkoang menjadi lebih cepat yaitu 90 menit. Namun waktu
pada praktikum pertama (pada suhu 80°C) tidak sama atau tidak medekati dengan
waktu teoritis yaitu 83,13°C. Hal ini mungkin dikarenakan kesalahan pada
praktikum atau kondisi oven saat proses drying yang tidak tepat.
Kesimpulan :
ü Waktu sangat
mempengaruhi proses drying. Semakin tinggi suhu udara maka pengeringan akan semakin cepat
ü Waktu
pengeringan / drying bengkoang saat praktikum pada suhu 80°C tidak sama atau
tidak mendekati dengan waktu teoritis
ü Waktu
pengeringan / drying bengkoang saat praktikum pada suhu 100°C hampir sama atau
mendekati dengan waktu teoritis
Daftar Pustaka :
Ayu, G. 2012. Pengeringan Makanan. http://gustiayuendanghartanti.blogspot.com/2012/10/pengeringan-makanan.html. Diakses pada
tangal 28 September 2014
Brown. 1978. Unit Operation. John Willey & Sons, Inc.
Geankoplis.1978.Transport Processes
and Unit Operations.Allins and Bacon,inc Mc, Cabe.1999.Operasi Teknik Kimia.Erlangga, Jakarta.
Semarang
, 28 September 2014
Pembimbing
Praktikan
(Ir. Sari Purnavita, MT) (Ignatius Sindhu) (Irma
F. Majida) (Putri Anggraini
LAMPIRAN
No comments:
Post a Comment