skripsirepository.ub.ac.id/7683/1/m. rizal fahmi.pdf · 2020. 4. 14. · bab ii tinjauan pustaka...

PENGARUH PENAMBAHAN KARBON AKTIF BATOK KELAPA

TERHADAP KECEPATAN API PEMBAKARAN PREMIXED

MINYAK KEDELAI

SKRIPSI

TEKNIK MESIN KONSENTRASI TEKNIK KONVERSI ENERGI

Diajukan untuk memenuhi persyaratan

memperoleh gelar Sarjana Teknik

M. RIZAL FAHMI

NIM. 135060200111067

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

FAKULTAS TEKNIK

MALANG

2017

JUDUL SKRIPSI:

Pengaruh Penambahan Karbon Aktif Batok Kelapa Terhadap Kecepatan Api Pembakaran

Premixed Minyak Kedelai

Nama Mahasiswa : M. Rizal Fahmi

NIM : 135060200111067

Program Studi : Teknik Mesin

Minat : Konversi Energi

KOMISI PEMBIMBING

Dosen Pembimbing 1 : Prof. Ir. ING Wardana, M.Eng., Ph.D.

Dosen Pembimbing 2 : Purnami, ST., MT.

TIM DOSEN PENGUJI

Dosen Penguji 1 : Prof. Dr. Ir. Rudy Soenoko, M.Eng.Sc.

Dosen Penguji 2 : Dr. Eng. Eko Siswanto, ST., MT.

Dosen Penguji 3 : Fikrul Akbar Alamsyah, ST., MT.

Tanggal Ujian : 14 November 2017

SK Penguji : 1531/UN10.F07/SK/2017

i

KATA PENGANTAR

Segala puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas rahmat dan

karuniaNya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Pengaruh

Penambahan Karbon Aktif Batok Kelapa Terhadap Kecepatan Api Pembakaran

Premixed Minyak Kedelai” dengan baik.

Skripsi ini disusun sebagai bentuk dokumentasi dan hasil akhir dari proses perkuliahan

yang telah dilaksanakan. Skripsi ini juga diajukan sebagai syarat kelulusan untuk

mendapatkan gelar Sarjana Teknik dalam kurikulum program studi Teknik Mesin

Universitas Brawijaya.

Dalam melaksanakan proses penelitian dan penyusunan skripsi ini, penulis menyadari

bahwa tidak akan dapat menyelesaikan semuanya dengan baik tanpa bantuan dari banyak

pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih

sebesar-besarnya kepada banyak pihak di antaranya:

1. Allah SWT yang telah memberikan kekuatan dan kesabaran tanpa henti dari awal

penulis memasuki dunia perkuliahan sampai dengan penulis dapat menyelesaikan

skripsi.

2. Keluarga tersayang, khususnya untuk Bapa dan Mamah yang telah memberikan

dukungan berupa motivasi, materi, semangat, doa yang tidak pernah putus, kesabaran,

serta kasih sayang sehingga penulis dapat terus termotivasi untuk menyelesaikan

skripsi, serta Nurul Ilmi, M. Fahri Zulhami, M. Mudzaki Alfarizi dan Nisa nurfitriani

yang selalu memberikan semangat, canda tawa, kasih sayang serta dukungan yang

tiada henti untuk penulis.

3. Bapak Prof. Ir. I.N.G. Wardana, M.Eng., Ph.D. selaku dosen Pembimbing I yang telah

memberi bimbingan, ilmu dan motivasi yang sangat mendalam, dalam penyusunan

skripsi ini.

4. Bapak Purnami, ST., MT. selaku dosen pembimbing II yang telah memberi ilmu,

saran dan motivasi dalam penyusunan skripsi ini.

5. Ibu Dr. Eng. Widya Wijayanti, ST., MT. selaku Ketua Program Studi S1 Jurusan

Teknik Mesin Universitas Brawijaya.

6. Ibu Francisca Gayuh Utami Dewi, ST., MT. selaku Ketua Kelompok Konsentrasi

Konversi Energi.

7. Seluruh dosen jurusan Teknik Mesin Universitas Brawijaya yang telah memberi ilmu

selama perkuliahan.

ii

8. Syihabun Tsaqief dan Aprianto Catur Anggoro sebagai partner dalam pembuatan

skripsi dan sebagai teman diskusi perihal ilmu.

9. Bayu setiyono, Benidiktus Lovian wicahyo dan Candra surya permana sebagai

sahabat dalam Praktek Kerja Lapangan yang telah banyak mecurahkan ilmunya,

moivasinya dan waktunya.

10. Laboratorium Fenomena Dasar Mesin dan Laboratorium Mesin-mesin Fluida Teknik

Mesin UB yang telah memberikan tempat untuk melakukan penelitian.

11. Mas Rizky dan mas Sany yang telah banyak membantu dan memberikan dukungan

kepada penulis selama proses penelitian dan penyusunan skripsi.

12. Sahabat-sahabat dari Mesin 2013 yang selalu memberi dukungan dan bantuan berupa

motivasi, ilmu dan waktunya.

13. Sahabat-sahabat dari Ikatan Mahasiswa Keluarga Cirebon yang telah banyak

membantu dalam menjaga semangat dalam menyelesaikan penelitian dan penyusunan

skripsi.

14. Dan seluruh pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah membantu

dalam menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi

Dalam penyusunan skripsi ini, penulis menyadari bahwa skripsi ini mungkin belum

sempurna karena keterbatasan ilmu dari penulis dan kendala-kendala yang terjadi selama

pengerjaan skripsi ini. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran untuk

penyempurnaan tulisan di waktu yang akan datang. Semoga tulisan ini dapat bermanfaat

dan dapat digunakan untuk penelitian dan pengembangan yang lebih lanjut.

Malang, Desember 2017

Penulis

iii

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR .......................................................................................................... i

DAFTAR ISI ....................................................................................................................... iii

DAFTAR TABEL ................................................................................................................ v

DAFTAR GAMBAR .......................................................................................................... vi

DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................................... viii

RINGKASAN ...................................................................................................................... ix

SUMMARY .......................................................................................................................... x

BAB I PENDAHULUAN .................................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang ....................................................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah .................................................................................................. 3

1.3 Batasan Masalah..................................................................................................... 3

1.4 Tujuan Penelitian ................................................................................................... 3

1.7 Manfaat Penelitian ................................................................................................. 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ......................................................................................... 5

2.1 Penelitian Terdahulu .............................................................................................. 5

2.2 Minyak Nabati ........................................................................................................ 5

2.3 Minyak Kedelai ...................................................................................................... 8

2.4 Katalis Karbon Aktif .............................................................................................. 9

2.5 Proses Pembakaran............................................................................................... 12

2.6 Pembakaran Difusi ............................................................................................... 13

2.7 Pembakaran Premixed .......................................................................................... 13

2.8 Rasio Udara dan Bahan Bakar (AFR) .................................................................. 14

2.9 Equivalence Ratio ................................................................................................ 15

2.10 Kecepatan Api Pembakaran Premixed ............................................................... 15

2.11 Konsep ............................................................................................................... 18

2.12 Hipotesis ............................................................................................................. 20

BAB III METODOLOGI PENELITIAN ........................................................................ 21

3.1 Metode Penelitian................................................................................................. 21

3.2 Tempat dan Waktu Penelitian .............................................................................. 21

3.3 Variabel Penelitian ............................................................................................... 21

3.4 Alat dan Bahan Penelitian .................................................................................... 22

iv

3.5 Skema Intalasi Penelitian ..................................................................................... 24

3.6 Diagram Alir Penelitian ....................................................................................... 29

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................................... 31

4.1 Data Hasil Penelitian ............................................................................................ 31

4.2 Visualisasi Api ..................................................................................................... 37

4.3 Analisis Data ........................................................................................................ 32

4.3.1 Perhitungan Air Fuel Ratio (AFR) dan Equivalence Ratio ........................ 32

4.3.2 Perhitungan Kecepatan Api (SL) ................................................................ 35

4.4 Grafik dan Pembahasan........................................................................................ 32

4.4.1 Hubungan Equivalence Ratio dengan Kecepata Api Pembakaran

Premixed pada Minyak Kedelai dengan Karbon Aktif 0,00% .................. 37

4.4.2 Hubungan Equivalence Ratio dengan Kecepatan Api Premixed

Semua Variasi Penambahan Karbon Aktif .............................................. 38

BAB V PENUTUP ............................................................................................................. 43

5.1 Kesimpulan .......................................................................................................... 43

5.2 Saran ..................................................................................................................... 43

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

v

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Komposisi Asam Lemak Berbagai Jenis Minyak Nabati ................................... 7

Tabel 2.2 Tipe Ikatan Pada Asam Lemak dan Energi Disosiasi ......................................... 7

Tabel 2.3 Sifat Fisik Beberapa Jenis Minyak Nabati ......................................................... 8

Tabel 2.4 Komposisi Kedelai.............................................................................................. 8

Tabel 2.5 Komposisi Kimia Minyak Kedelai ..................................................................... 9

Tabel 2.6 Sifat Fisika-Kimia Minyak Kedelai .................................................................... 9

Tabel 2.7 Ukuran Pori ....................................................................................................... 12

Tabel 2.8 Massa Molar Unsur........................................................................................... 15

Tabel 4.1 Air Fuel Ratio dan Equivalence Ratio Minyak Kedelai dengan Karbon Aktif

0,00% .............................................................................................................. 34


0,01% ................................................................................................................ 34


0,02% ................................................................................................................ 34


0,03% ................................................................................................................ 35

Tabel 4.5 Data Hasil Pembakaran Minyak Kedelai dengan Karbon Aktif 0,00% ........... 36




vi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Susunan ikatan molekul triglyceride .............................................................. 6

Gambar 2.2 Struktur kimia karbon aktif ........................................................................... 11

Gambar 2.3 SEM micrograph dari (a) karbon batok kelapa (b) karbon aktif batok

kelapa .......................................................................................................... 11

Gambar 2.4 Ilustrasi proses pembakaran .......................................................................... 12

Gambar 2.5 Proses pembakaran difusi ............................................................................. 13

Gambar 2.6 (a) Struktur api premixed dalam tabung (b) Strukur api premixed

pada nosel bunsen ........................................................................................ 16

Gambar 2.7 Penentuan sudut ......................................................................................... 17

Gambar 2.8 Struktur graphene pada karbon aktif .......................................................... 18

Gambar 2.9 Ilustrasi proses memperbaiki struktur sprei dan pecahan molekul

trigliserida hasil dari perpindahan karbon .................................................. 18

Gambar 2.10 Ilustrasi hidrogen bebas yang berikatan dengan atom karbon pada

graphene ..................................................................................................... 19

Gambar 2.11 Ilustrasi reaksi pembakaran pada api .......................................................... 20

Gambar 3.1 Erlenmeyer .................................................................................................... 22

Gambar 3.2 (a) Tabung premixed dan burner (b) Ukuran tabung premixed dan

burner ............................................................................................................ 22

Gambar 3.3 Selang ............................................................................................................ 23

Gambar 3.4 Kamera .......................................................................................................... 24

Gambar 3.5 Skema instalasi penelitian massa jenis uap minyak ...................................... 24

Gambar 3.6 Skema instalasi penelitian massa alir uap minyak ........................................ 25

Gambar 3.7 Skema instalasi pengambilan data ................................................................ 26

Gambar 3.8 Diagram alir penelitian ................................................................................. 29

Gambar 4.1 Visualisasi api minyak kedelai dengan karbon aktif 0,00% ......................... 31




Gambar 4.5 Grafik hubungan antara equivalence ratio dengan kecepatan api

premixed pada minyak kedelai dengan karbon aktif 0,00% ......................... 37

Gambar 4.6 Grafik hubungan antara equivalence ratio dengan kecepatan api

premixed pada minyak kedelai semua variasi ............................................... 38

vii

Gambar 4.7 Visualisasi api premixed, A tanpa penambahan karbon aktif dan

B dengan penambahan karbon aktif .............................................................. 39

Gambar 4.8 Ilustrasi perpindahan elektron dan reaksi oksidasi asam lemak bermuatan ........... 40

Gambar 4.9 Ilustrasi reaksi pembakaran pada bunsen api premixed tanpa

penambahan karbon dan dengan penambahan karbon .................................. 40

viii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Perhitungan AFR Stoikiometri

Lampiran 2 Perhitungan AFR Aktual dan Equivalence Ratio

Lampiran 3 Visualisasi dan Nilai Sudut Api

Lampiran 4 Perhitungan Kecepatan Api

ix

RINGKASAN

M. Rizal Fahmi, Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik Universitas Brawijaya,

Desember 2017, Pengaruh Penambahan Karbon Aktif Batok Kelapa Terhadap Kecepatan

Api Pembakaran Premixed Minyak Kedelai, Dosen Pembimbing: I.N.G. Wardana dan

Purnami.

Pemanfaatan teknologi memaksa manusia bergantung pada energi sebagai zat untuk

menjalankan suatu alat. Hampir 90% energi dunia didapat dari konversi hasil mekanisme

pembakaran bahan bakar fosil, karena hanya pembakaran yang dapat menghasilkan power

besar. Sementara itu kondisi di Indonesia produksi dalam negeri tidak mencukupi

kebutuhan bahan bakar fosil. Hal ini akan berbahaya terhadap keamanan negara apabila

terjadi kondisi darurat. Minyak kedelai dirasa layak sebagai bahan bakar alternatif

pengganti atau penyeimbang produksi dan kebutuhan, hal ini dikarenakan produksi minyak

kedelai dunia menempati posisi kedua terbesar dan kandungan polyunsaturated yang

tinggi. Selain dua hal tadi iklim di Indonesia cocok untuk memproduksi kedelai dalam

jumlah besar. Permasalahan pada bahan bakar minyak nabati adalah memiliki rantai

panjang dan terkandung gliserol, untuk itu katalis karbon aktif ditambahkan bertujuan

untuk mempercepat laju reaksi. Karbon aktif dipakai karena memiliki sifat unik pada

graphene dimana dapat memperbaharui struktur spreinya apabila berkontak dengan

molekul yang mengandung karbon, terlebih karbon aktif memiliki permukaan yang luas

sebagai tempat terjadinya reaksi. Pada penelitian ini karakteristik pembakaran yang diteliti

adalah kecepatan api karena kecepatan api mempengaruhi kualitas dari bahan bakar dan

lebih jauh lagi kecepatan api mempengaruhi energi yang dihasilkan.

Pada penelitian ini minyak kedelai akan diuapkan dengan pemanasan menggunakan

LPG pada debit 1,25 liter/menit untuk memudahkan reaksi pembakaran. Kemudian debit

udara yang ditambahkan pada mixing chamber sebesar 2,17; 3,26; 4,35; 5,43 dan 6,52

liter/menit. Selanjutnya akan didapat nilai massa alir uap minyak kedelai, massa jenis uap

minyak kedelai dan mendapatkan visualisasi api pembakaran premixed.

Hasil dari penelitian ini adalah penambahan kadar karbon aktif batok kelapa pada

minyak kedelai berpengaruh terhadap kecepatan api pembakaran premixed, dimana

semakin tinggi kadar karbon aktif yang ditambahkan maka akan menaikan nilai kecepatan

api. Nilai kecepatan api tertinggi berada pada penambahan karbon 0,03% sebesar 41,59

cm/s, kemudian pada 0,02% sebesar 38,17 cm/s, selanjutnya pada 0,01% sebesar 34,73

cm/s, dan terendah pada tanpa penambahan karbon aktif sebesar 34,72 cm/s.

Kata kunci: Pembakaran premixed, Minyak Kedelai, Karbon Aktif, Kecepatan Api

x

SUMMARY

M. Rizal Fahmi, Department of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering,

University of Brawijaya. December 2017, Influence of Addition Coconut Shell Activated

Carbon to Flame Speed of the Premixed Combustion of Soybean Oil, Academic

Supervisor: I.N.G. Wardana and Purnami.

Utilization of technology forces humans to depend on energy as a substance to run a

tool. Nearly 90% of the world's energy is derived from the conversion of fossil fuel burning

results, because only combustion can produce large power. Meanwhile, conditions in

Indonesia domestic production is not sufficient for fossil fuel needs. This will be dangerous

to the security of the State in the event of an emergency. Soybean oil is considered feasible

as alternative fuel substitute or balancer of production and requirement, this is because

world soybean oil production occupies second position and high content of

Polyunsaturated. In addition to these two things, the climate in Indonesia is suitable for

producing large quantities of soybeans. The problem with biofuel oils is to have long

chains and contain glycerol, for which the activated carbon catalyst aims to speed up the

rate of reaction. Activated carbon is used because it has unique properties in graphene

which can renew the structure of the sheet when it comes into contact with molecules

containing carbon, especially the activated carbon has a large surface as the site of the

reaction. In this study the characteristic of combustion observed is the flame speed because

the flame speed affects the quality of the fuel and furthermore the flame speed affects the

energy produced.

In this study soybean oil will be evaporated by heating using LPG at 1.25 liter /

minute discharge to facilitate combustion reaction. Then the air discharge added to the

chamber mixing is 2.17, 3.26, 4.35, 5.43, and 6.52 liter / min. Next will be the value of

steam soybean oil volumes, soybean oil vapor mass and get visualization of premixed fire

combustion.

The result of this research is the addition of activated coconut carbon content in

soybean oil influenced to flame speed on the premixed combustion, where higher the

activated carbon content added will increase the value of the flame speed. The highest

flame speed value was 0.03% carbon increase of 41.59 cm / s, then at 0.02% of 38.17 cm /

s, then at 0.01% of 34.73 cm / s, and the lowest with no active carbon addition of 34.72 cm

/ s

Keywords: Premixed Combustion, Soybean Oil, Activated Carbon, Flame Speed

1

PENGARUH PENAMBAHAN KARBON AKTIF BATOK KELAPA TERHADAP

KECEPATAN API PEMBAKARAN PREMIXED MINYAK KEDELAI

(Influence of Addition Coconut Shell Activated Carbon to Flame Speed of The Premixed

Combustion of Soybean Oil)

M. Rizal Fahmi, I.N.G. Wardana, Purnami

Jurusan Teknik Mesin Universitas Brawijaya

Jalan MT. Haryono 167, Malang 65145, Indonesia

E-mail: [email protected]

ABSTRAK

Minyak kedelai merupakan alternatif energi Indonesia untuk mengurangi ketergantungan

terhadap bahan bakar fosil. Permasalahannya untuk mereaksikan minyak nabati cukup sulit

karena memiliki ikatan rantai yang panjang, sehingga diperlukan zat untuk mempercepat

laju reaksi dengan memotong rantainya. Pada penelitian ini karbon aktif batok kelapa

ditambahkan sebagai zat untuk memotong rantai pada trigliserida. Penelitian ini dilakukan

untuk mengetahui pengaruh penambahan karbon aktif batok kelapa terhadap kecepatan api

pembakaran premixed minyak kedelai. Kadar karbon aktif yang ditambahkan pada

penelitian ini yaitu sebesar 0,00%, 0,01%, 0,02% dan 0,03%. Berdasarkan data hasil dari

penelitian penambahan karbon aktif batok kelapa mempengaruhi nilai kecepatan api

pembakaran premixed. Didapatkan semakin bertambahnya kadar karbon aktif yang

diberikan semakin tinggi kecepatan api yang dihasilkan. Nilai tertinggi ada pada kecepatan

api pembakaran premixed dengan penambahan kadar karbon aktif 0,03% yaitu sebesar

41,59 cm/s.

Kata kunci: Pembakaran Premixed, Minyak Kedelai, Karbon Aktif Batok Kelapa,

Kecepatan Api,

ABSTRACT

Soybean oil is an alternative energy of Indonesia to reduce dependence on fossil fuels. The

problem for reacting vegetable oil is quite difficult because it has a long chain link, so it

takes a substance to speed up the reaction rate by cutting the chain. In this study, coconut

shell activated carbon is added as a substance to cut chains on triglycerides. This research

was conducted to determine influence of addition coconut shell activated carbon to flame

speed of the premixed combustion of soybean oil. Levels of activated carbon added in this

study are 0.00%, 0.01%, 0.02% and 0.03%. Based on data from the results of research, the

addition of coconut shells activated carbon influence the value of flame speed on premixed

combustion. The increase in the activated carbon content given the higher the flame speed

produced. The highest value is at the flame speed premixed combustion with the addition

of 0.03% activated carbon content of 41.59 cm / s.

Keywords: Premixed Combustion, Soybean Oil, Coconut Shell Activated Carbon, Flame

Speed,

2

PENDAHULUAN

Perkembangan zaman pada era

moderen seperti sekarang ini, manusia

memanfaatkan teknologi sebagai alat

untuk mempermudaah pekerjaan. Dalam

hal ini teknologi erat kaitannya dengan

energi. Energi yang dimanfaatkan diubah

(konversi) menjadi energi lain yang dibu-

tuhkan alat untuk bekerja. Sebagai contoh

pada kendaraan bermotor, energi di

konversi dari energi kimia menjadi energi

mekanik menggunakan mekanisme pem-

bakaran pada motor bakar.

Pembakaran merupakan kunci penting

sebagai mekanisme pengubah energi,

dimana 90% energi dunia didapat dari

pembakaran bahan bakar fosil [1]. Hal ini

dikarenakan hanya mekanisme pem-

bakaran yang dapat menghasilkan power

besar dalam waktu singkat. Sampai saat ini

pembakaran dirasa paling efektif jika di

bandingkan dengan mekanisme lain.

Permasalahan sekarang di Indonesia

produksi bahan bakar fosil dalam negeri

tidak mencukupi kebutuhan dalam negeri.

Hal ini akan mengancam ketahanan energi

nasional, apabila terjadi kondisi daruat.

Indonesia hanya memiliki cadangan ope-

rasional sekitar 21 hari milik Pertamina,

sementara untuk cadangan energi nasional

sendiri masih nol [2].

Untuk menanggulangi permasalahan

tersebut perlu alternatif sumber energi lain.

Biofuel dan bahan bakar gas merupakan

contoh bahan bakar alternatif yang cocok,

dari segi ketersediaan dialam Indonesia.

Tidak hanya itu biofuel merupakan bahan

bakar yang dapat diperbaharui, karena

berasal dari tumbuhan(nabati). Hal ini juga

didukung dari tanah Indonesia yang subur

dan sumber daya air tawar yang melimpah.

Tetapi produksi minyak nabati di

Indonesia masih sangat sedikit karena

sumber minyak nabati diolah secara

langsung menjadi bahan makanan. Jika

dilihat dari keseluruhan produksi dunia

pada tahun 2015 minyak kelapa sawit

diproduksi sebanyak 31%, minyak kedelai

22%, rapeseed oil 13%, dan minyak biji

bunga matahari 8% [3].

Sementara dilihat dari kandungan

polyunsaturated yang berpengaruh pada

kecepatan pembakaran karena energi

disosiasi yang rendah, minyak biji bunga

matahari 69%, minyak kedelai 61% dan

minyak kelapa sawit 10%.

Minyak kedelai lebih unggul

dibandingkan dengan jenis minyak nabati

lainnya dari segi jumlah produksi dan

kandungan polyunsaturated. Dari latar

belakang diatas penulis melakukan

penelitian terhadap minyak kedelai sebagai

alternatif bahan bakar fosil. Tetapi untuk

mereaksikan minyak nabati agar terjadi

pembakaran cukup sulit dilakukan, dalam

mekanisme ini memerlukan pemanasan/

penguapan dahulu pada bahan bakar

minyak nabati. Selain itu untuk lebih

mempercepat laju reaksi perlu

ditambahkan katalis sebagai zat untuk

mempercepat laju reaksi.

Pada penelitian ini karbon aktif

batok kelapa digunakan sebagai zat untuk

mempercepat reaksi. Dimana karbon aktif

memiliki kelebihan yaitu luas permukaan

yang sangat luas, ekonomis dan mudah

dibuat atau didapatkan. Permukaan ini

penting karena berperan sebagai penyedia

tempat reaksi karena molekul karbon pada

hidrokarbon akan ditarik oleh karbon aktif

untuk memperbaiki sprei grafin pada

karbon aktif [4]. Luas permukaan pada

batok kelapa yaitu antara 1244

sampai dengan 1768,8 [5]. Dengan

luas permukaan yang sedemikian luas,

diperlukan penelitian jumlah penambahan

kadar karbon pada minyak kedelai, untuk

mengetahui pengaruh pada karakteristik

pembakaran premixed.

METODE PENELITIAN

Metode penelitian yang digunakan

pada penelitian ini adalah metode

eksperimental (experimental research)

yaitu dengan pengamatan secara langsung

terhadap objek yang diteliti untuk

memperoleh data-data. Data-data hasil

penelitian dibandingkan dan selanjutnya

3

diberikan sebuah kesimpulan. Terdapat 3

variabel yang digunakan pada penelitian

ini yaitu, pertama variable terkontrol

berupa dimensi burner 8,4 mm dan debit

LPG 1.25 liter/menit, kedua variable bebas

berupa kadar karbon yang ditambahkan

0%, 0.01%, 0.02%, 0.3% dan debit aliran

udara yang diberikan 2.17, 3.26, 4.35,

5.43, dan 6.52 liter/menit, dan ketiga

variable terikat berupa kecepatan api

pembakaran.

INSTALASI ALAT PENELITIAN

Gambar 1 Skema instalasi penelitian

HASIL DAN PEMBAHASAN

Data yang didapatkan dari penelitian

ini berupa massa alir dan massa jenis uap

tiap variasi penambahan karbon aktif pada

pembakaran api premixed dengan bahan

bakar 100 gram minyak kedelai dan

visualisasi api premixed berupa foto. Hasil

data massa alir, massa jenis uap dan

visualisasi api selanjutnya akan digunakan

untuk menghitung kecepatan kecepatan api

premixed. Kemudian dilakukan peng-

olahan data-data tersebut untuk mencari

nilai kecepatan api premixed SL tiap

equivalence ratio sesuai rumus. Setelah

proses pengolahan data selesai dilakukan,

data akan di ditampilkan dalam bentuk

grafik.

Visualisasi Nyala Api dan Data Hasil

Penelitian

Berikut adalah hasil visualisasi

nyala api dan data hasil penelitian

pembakaran premixed minyak kedelai

pada tiap variasi kadar karbon aktif dari

masing-masing equivalence ratio.

Gambar 2 Nyala api minyak kedelai tanpa

penambahan karbon aktif

Tabel 1. Hasil Penelitian Tanpa penam-

bahan karbon

Debit

Udara

L/min

ṁ

bb

kg/min

ρ

Uap ϴ φ

SL

cm/s

2.17

4.67x

3.5

21 1.01 24.85

3.26 15 0.67 26.40

4.35 12 0.50 28.00

5.43 11 0.40 31.93

6.52 10 0.34 34.73

Gambar 3 Nyala api minyak kedelai

dengan penambahan karbon aktif 0.01%

4

Tabel 2. Hasil Penelitian dengan kadar

karbon 0.01%

Debit

Udara

L/min

ṁ

bb

kg/min

ρ

Uap ϴ φ

SL

cm/s

2.17

4.9x

3.65

22 1.06 25.98

3.26 15 0.71 26.41

4.35 12 0.53 28.00

5.43 11 0.42 31.93

6.52 10 0.35 34.73




karbon 0.02%

Debit

Udara

L/min

ṁ

bb

kg/min

ρ

Uap ϴ φ

SL

cm/s

2.17

5.04x

3.75

23 1.09 27.10

3.26 16 0.73 28.12

4.35 13 0.54 30.30

5.43 12 0.44 34.80

6.52 11 0.36 38.17




karbon 0.031%

Debit

Udara

L/min

ṁ

bb

kg/min

ρ

Uap ϴ φ

SL

cm/s

2.17

5.15x

4.10

24 1.11 28.21

3.26 18 0.74 31.53

4.35 15 0.56 34.86

5.43 13 0.44 37.65

6.52 12 0.37 41.59

Pada gambar visualisasi api

pembakaran premixed diatas didapatkan

semakin menurunnya nilai Equivalence

Ratio mengakibatkan dimensi api

premixed semakin besar. Hal ini

dikarenakan debit aliran udara yang

diberikan semakin besar. Dimensi api

premixed berpengaruh pada tinggi

rendahnya nilai kecepatan api, karena akan

mempengaruhi sudut api yang terbentuk.

Pada pengolahan data didapat semakin

kecil sudut api pada kadar karbon aktif

yang sama, maka nilai kecepatan api akan

semakin besar. Dan pada setiap variasi

kadar karbon aktif dengan debit aliran

udara yang sama, didapat semakin tinggi

kadar karbon aktif yang diberikan akan

menaikan nilai sudut api, Equivalence

Ratio dan kecepatan apinya.

5

Grafik hubungan Equivalence Ratio dengan Kecepatan Api Premixeded Pada Tanpa

Penambahan Karbon dan Semua Variasi Penambahan Karbon.

Gambar 6 Grafik Hubungan antara Equivalence Ratio dengan Kecepatan Api Premixed Pada

Minyak Kedelai tanpa penambahan karbon aktif

Dari grafik diatas dapat dilihat

bahwa kecepatan tertinggi terjadi pada

Equivalence Ratio 0.34 yaitu 34 cm/detik

dan terendah pada Equivalence Ratio 1.01

yaitu 24.85 cm/detik.

Dalam grafik tersebut memiliki

kecenderungan penurunan nilai kecepatan

api, dimana nilai Equivalence Ratio yang

semakin meningkat akan menurunkan nilai

kecepatan api. Semakin tinggi Equivalence

Ratio maka akan semakin kaya bahan

bakar, hal ini berpengaruh pada kecepatan

api yang semakin menurun. Pada

pembakaran premixed, bunsen yang kaya

akan bahan bakar (Equivalence Ratio

tinggi) mengakibatkan bahan bakar akan

lebih terpusat/mengumpul atau dengan

kata lain luas permukaan pembakaran

bahan bakar dengan jumlah yang sama

akan semakin kecil, hal ini yang

mengakibatkan penurunan nilai kecepatan

api.

Gambar 7 Grafik Hubungan antara Equivalence Ratio dengan Kecepatan Api Premixed pada

Minyak Kedelai dengan Variasi Karbon Aktif

20

25

30

35

40

45

0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20

Kec

epat

an A

pi

Pre

mix

ed (

cm/s

)

Equivalen Ratio

GRAFIK HUBUNGAN ANTARA EQUIVALENCE RATIO DENGAN KECEPATAN API

PREMIXED PADA MINYAK KEDELAI TANPA PENAMBAHAN KARBON AKTIF

Tanpa penambahan

karbon aktif

20

25

30

35

40

45

0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20

Kec

epat

an A

pi

Pre

mix

ed (

cm/s

)

Equivalen Ratio

GRAFIK HUBUNGAN ANTARA EQUIVALENCE RATIO DENGAN KECEPATAN API

PREMIXED PADA MINYAK KEDELAI SEMUA VARIASI

Tanpa penambahan

karbon aktif

Dengan penambahan

karbon aktif 0.01%

Dengan penambahan

karbon aktif 0.02%

Dengan penambahan

karbon aktif 0.03%

6

Dari grafik diatas dapat dilihat

bahwa semua variasi memiliki

kecenderungan yang sama yaitu semakin

tinggi nilai Equivalence Ratio maka nilai

kecepatan api premixed semakin

menurun. Nilai Equivalence Ratio dan

kecepatan api premixed tertinggi ada

pada minyak kedelai dengan penambahan

karbon aktif 0.03% dan terendah ada

pada tanpa penambahan karbon aktif.

Nilai kecepatan dari setiap varias pada

penambahan kabon aktif 0.03% sebesar

41.59 cm/s, kemudian pada penambahan

karbon aktif 0.02% sebesar 38.17 cm/s,

selanjutnya pada penambahan karbon

aktif 0.01% sebesar 34.73 cm/s dan pada

tanpa penambahan karbon aktif sebesar

34.72 cm/s.

Dari grafik kita bisa menarik

kesimpulan semakin tinggi kadar karbon

aktif yang diberikan akan meningkatkan

nilai kecepatan dan nilai Equivalence

Ratio. Hal ini dipengaruhi oleh peran

karbon aktif pada bahan bakar minyak

kedelai.

Dalam penlitian ini memiliki dua

metode untuk membuat molekul

bermuatan, yaitu pemanasan dan

penambahan karbon aktif. Karbon aktif

yang ditambahankan mempengaruhi laju

penguapan dimana dengan penambahan

ini asam lemak lebih aktif menyerap

kalor dari pemanasan yang sebelumnya

kalor terlebih dahulu diserap oleh

gliserol, karena sebagian molekul asam

lemak terputus akibat perpindahan atom

karbon tigliserida menuju graphene. Hal

ini bisa dilihat dari visualisasi

pembakaran premixed antara tanpa dan

dengan penambahan karbon aktif seperti

pada gambar 4.7 berikut.

Gambar 8 Visualisasi api premixed, A

tanpa penambahan karbon aktif dan B

dengan penambahan karbon aktif

Dari gambar 4.7 bisa dilihat

ketebalan api yang berbeda, karena pada

minyak kedelai yang ditambahkan karbon

aktif, uap bahan bakar yang dihasilkan

memiliki kandungan asam lemak lebih

banyak dan gliserol yang lebih sedikit.

Seperti yang telah disebutkan

sebelumnya, karbon aktif menjadikan

asam lemak lebih aktif menyerap kalor,

sehingga lebih cepat menguap. Hal ini

bisa dibuktikan dari nilai massa alir yang

meningkat setiap penambahan karbon

aktif.

Peran karbon aktif ini sesuai

dengan konsep dasar, dimana graphene

pada karbon aktif akan mendapatkan

karbon dari sebagian karbon di

trigliserida yang mengakibatkan beberapa

ikatan dari molekul trigleserida terputus.

Dengan terbentuknya graphane

yang mengakibatkan karbon aktif

memiliki sifat magnetik sehingga

elektron pada molekul asam lemak akan

tertarik oleh atom karbon di karbon aktif,

karena karbon memiliki

keelektronegatifan lebih tinggi dari atom

hidrogen pada molekul asam lemak.

Kemudian elektron pada karbon aktif

yang meguap akan berpindah menuju

oksigen karena nilai keelektronegatifan

oksigen lebih besar dari pada karbon.

Selanjutnya perbedaan muatan antara

molekul bahan bakar yang positif dan

A B

7

oksigen yang negatif terjadi reaksi tarik

menarik antara keduanya hal ini yang

mengakibatkan kecepatan pembakaran

lebih meningkat, karena pembakaran

akan lebih mudah terjadi dengan

menurunnya energi disosiasi.

Gambar 9 Ilustrasi perpindahan elektron

dan reaksi oksidasi asam lemak

bermuatan.

Dengan sedikitnya kandungan

gliserol pada uap bahan bakar dan

perbedaan muatan antara bahan bakar dan

oksigen yang diakibatkan oleh transfer

elektron membuat kecepatan pembakaran

yang semakin meningkat. Sementara

untuk peningkatan Equivalence Ratio

dipengaruhi semakin kayanya bahan

bakar pada penambahan karbon aktif

yang semakin tinggi.

Seperti yang kita ketahui

sebelumnya, penambahan karbon aktif

pada minyak kedelai mengakibatkan

meningkatnya kecepatan api pembakaran

premixed. Pada penelitian ini hal yang

paling dominan mempengaruhi kecepatan

api adalah sudut api Bunsen. Dimana

semakin kecil nilai Equivalence Ratio

maka semakin kecil pula sudut api

Bunsennya dan penambahan kadar

karbon aktif yang semakin besar juga

berpengaruh pada sudut api Bunsen yang

terbentuk. Hal ini dikarenakan semakin

besar kadar karbon aktif yang

ditambahkan akan menaikan nilai

kecepatan api, ini dibuktikan dengan

sudut api Bunsen yang relatif semakin

besar pada setiap variasi dalam aliran

udara yang sama.

Gambar 10 Ilustrasi reaksi pembakaran

pada Bunsen api premixed tanpa

penambahan karbon (kiri) dan dengan

penambahan karbon (kanan)

Berdasarkan konsep dasar, seiring

dengan penambahan karbon aktif akan

menaikan kecepatan api yang

mengakibatkan dimensi api Bunsen yang

semakin menurun. Hal ini dikarenakan

penambahan karbon aktif akan

mempercepat terjadinya pembakaran.

Dengan kandugan gliserol pada uap

bahan bakar yang sedikit, energi aktivasi

tidak akan banyak diserap oleh gliserol.

Sehingga energi aktivasi masih dalam

jumlah besar akan berkontak dengan

oksigen dan bahan bakar dengan energi

disosiasi yang telah menurun. Karena hal

tersebut dimensi api menjadi lebih kecil,

karena bahan bakar lebih cepat terbakar.

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

Penambahan kadar karbon aktif berpe-

ngaruh terhadap kecepatan api pemba-

karan premixed dimana semakin tinggi

kadar karbon aktif yang ditambahkan

maka akan menaikan nilai kecepatan api

premixednya. Nilai kecepatan api ter-

tinggi berada pada penambahan karbon

0.03% sebesar 41.59 cm/s, kemudian

pada 0.02% sebesar 38.17 cm/s,

selanjutnya pada 0.01% sebesar 34.73

cm/s, dan terendah pada tanpa

penambahan karbon aktif sebesar 34.72

cm/s.

Saran

1. Diharapkan untuk penelitian

selanjutnya bisa dilanjutkan dengan

menambahan karbon aktif dari

sumber lain seperti dari sekam padi.

Dengan minyak kedelai ataupun

dengan minyak nabati lain.

8

2. Diharapkan untuk penelitian

selanjutnya kompor atau pemanas

yang digunakan bisa menjaga

temperature minyak lebih konstan.

Daftar Pustaka

[1] Wardana, I.N.G. (2008). Bahan

Bakar dan Teknologi Pembakaran.

Malang: Brawijaya University Press.

[2] BPH MIGAS (2016). Indonesia

Belum Punya Cadangan BBM

Nasional. Jakarta Selatan: BPH

MIGAS

[3] MPOC. (2016). Oil and Fat World

Production. Selangor Darul Ehsan:

MPOC .

[4] Novoselov K et al (2012), Graphene

Sheets Can Repair Themselves

Naturally. Manchester: www.zme-

science.com

[5] Mohd Iqbaldin MN et al (2013),

Properties of Coconut Shell

Activated Carbon. Journal of

Tropical Forest Science 25(4): 497-

503.

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Perkembangan teknologi yang semakin pesat, dimana manusia memanfaatkan

teknologi sebagai alat untuk mempermudah kerja manusia. Kendaraan bermotor, ponsel

dan PC (personal computer) merupakan contoh alat untuk mempermudah kerja manusia.

Dalam hal ini teknologi yang telah disebutkan tadi erat kaitannya dengan energi sebagai

suatu zat yang menjalankan alat dengan sebagaimana mestinya. Energi yang dimanfaatkan

diubah (konversi) menjadi energi lain yang dibutuhkan alat untuk bekerja, contohnya pada

kendaraan bermotor dimana energi didapat dari konversi energi kimia bahan bakar menjadi

energi mekanik dengan mekanisme pada motor bakar.

Pembakaran merupakan kunci penting sebagai mekanisme pengubah energi, dimana

90% energi dunia didapat dari pembakaran bahan bakar fosil (Wardana, 2008).

Pembakaran ini penting karena hanya pembakaran yang menghasilkan power besar yang

diperoleh dari pelepasan panas dalam waktu yang singkat. Terlepas dari dampak

merugikan terhadap lingkungan, pembakaran sampai saat ini dirasa paling efektif sebagai

mekanisme pengubah energi karena hasil yang diberikan sangatlah besar dibandingkan

dengan mekanisme lain.

Sumber energi pembakaran seperti yang dijelaskan diatas dimana 90% didapat dari

bahan bakar fosil, sementara kondisi di Indonesia produksi dalam negeri bahan bakar fosil

tidak mencukupi kebutuhan konsumsi nasional, untuk menutupi kekurangan di ambil jalan

impor dari negara lain. Hal ini akan berpengaruh pada ketahanan energi nasional, dimana

Indonesia hanya mempunyai cadangan operasional sekitar 21 hari milik Pertamina, untuk

cadangan energi nasional sendiri masih nol (BPH MIGAS, 2015). Kondisi seperti ini dapat

membahayakan keamanan negara apabila terjadi kondisi darurat.

Untuk itu kita perlu memaksimalkan sumber energi lain, sebagai energi alternatif.

Biofuel dan bahan bakar gas merupakan contoh bahan bakar alternatif yang layak

dimanfaatkan di Indonesia, karena keberadaannya masih tersedia dalam jumlah banyak di

alam. Tidak hanya itu biofuel merupakan bahan bakar yang dapat diperbaharui.

Biofuel merupakan bahan bakar yang paling cocok untuk menjadi bahan bakar

alternatif, dimana telah disebutkan diatas bahwa biofuel dapat diperbaharui karena berasal

dari tumbuhan (nabati). Hal ini juga didukung dari tanah Indonesia yang subur dan

2

memiliki sumber daya air tawar terbesar ketiga didunia, tapi masih sedikit sekali produksi

minyak nabati dalam negeri, karena sumber minyak nabati hanya diolah secara langsung

misalnya biji kedelai menjadi olahan makanan seperti tempe dan tahu. Jika dilihat dari

produksi dunia tahun 2015 minyak kelapa sawit diproduksi sebanyak 31% dari produksi

keseluruhan minyak nabati dunia, minyak kedelai 22%, rapeseed oil 13%, dan minyak biji

bunga matahari 8% (Malaysian Palm Oil Conservation, 2016). Keempat minyak nabati

tersebut merupakan minyak nabati yang diproduksi paling banyak didunia.

Minyak kedelai lebih unggul dibandingkan dengan jenis minyak nabati lainnya dari

segi jumlah produksi menempati urutan kedua dan kandungan polyunsaturated yang besar

mencapai 61%. Sedangkan minyak kelapa sawit yang produksinya lebih besar hanya

memiliki kandungan polyunsaturated 10%. Dibawah itu ada minyak biji bunga matahari

yang memiliki kandungan polyunsaturated 69%, tetapi produksi dunia minyak ini dibawah

produksi minyak kedelai. Polyunsaturated berhubungan dengan banyaknya ikatan ganda

dimana ikatan ganda lebih cepat terjadinya pembakaran, karena energi disosiasi pada

polyunsaturated rendah. untuk itu penulis melakukan penelitian minyak kedelai sebagai

energi alternatif. Tetapi untuk mereaksikan minyak nabati agar terjadi pembakaran cukup

sulit dilakukan, dalam penelitian ini digunakan pemanasan atau penguapan terlebih dahulu

pada bahan bakar minyak nabati. Selain itu untuk lebih mempercepat terjadinya reaksi

pembakaran, penggunaan katalis dapat diaplikasikan sebagai bahan atau zat yang

merangsang molekul agar mudah terjadi pembakaran.

Katalis yang digunakan dalam penelitian ini adalah katalis karbon aktif batok kelapa.

Dimana pada katalis karbon aktif memiliki kelebihan yaitu luas permukaan yang sangat

luas, ekonomis dan mudah dibuat atau didapatkan. Luas permukaan karbon aktif batok

kelapa yaitu antara 1244 sampai dengan 1768,8 (Mohd, 2013). Luas

permukaan ini berpengaruh pada media atau tempat terjadinya reaksi, karena karbon aktif

terdiri dari tumpukan lembaran-lembaran graphene, dimana graphene memiliki sifat unik

yang dapat memperbaiki struktur spreinya apabila berkontak dengan molekul hidrokarbon

dengan mengambil unsur karbon pada hidrokarbon (Konstantine N, 2012). Sehingga

dengan luas yang sedemikian luas ini diperlukan penelitian tentang kadar karbon aktif

batok kelapa yang ditambahkan, untuk mengetahui pengaruh kadar karbon aktif pada

minyak kedelai terhadap karakteristik pembakaran premixed.

Pada penelitian ini karakteristik pembakaran premixed yang diteliti adalah kecepatan

api pembakaran premixed. Hal ini dikarenakan kecepatan api menentukan kualitas dari

bahan bakar, lebih jauh lagi kecepatan api mempengaruhi energi yang akan dihasilkan.

3

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan penjabaran latar belakang diatas, didapat rumusan penelitian ini adalah

bagaimana pengaruh katalis karbon aktif batok kelapa terhadap kecepatan api pembakaran

premixed minyak kedelai.

1.3 Batasan Masalah

Agar memperoleh penelitian yang terarah dan tidak meluas, untuk itu penulis memberi

beberapa batasan masalah pada penelitian ini, yaitu:

1. Bahan bakar nabati yang digunakan adalah minyak kedelai.

2. Katalis yang digunakan adalah karbon aktif batok kelapa.

3. Kadar karbon yang diberikan 0,00%; 0,01%; 0,02% dan 0,03%.

4. Massa jenis udara yang digunakan adalah pada kondisi 1 atm.

5. Debit aliran LPG dijaga konstan pada debit 1,25 liter/menit dan panas api pada kompor

dianggap tidak dipengaruhi lingkungan.

6. Debit aliran udara yang diberikan 2,17; 3,26; 4,35; 5,43 dan 6,52 l/menit.

7. Karakteristik pembakaran yang diamati adalah kecepatan api.

1.4 Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah mengetahui pengaruh penambahan katalis karbon

aktif batok kelapa terhadap kecepatan api pembakaran premixed minyak kedelai.

1.5 Manfaat Penelitian

1. Pembaca dan penulis dapat mengetahui pengaruh penambahan 0,01%; 0,02% dan

0,03% katalis karbon aktif batok kelapa pada minyak kedelai terhadap kecepatan api

pembakaran premixed.

2. Dapat dijadikan sebagai referensi pada penelitian selanjutnya.

5

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Penelitian Sebelumnya

Penelitian tentang penambahan karbon aktif sebagai katalis pada bahan bakar minyak

nabati masih sedikit dilakukan. Salah satu dari penelitian tersebut Rizky (2016) melakukan

penelitian tentang pengaruh penambahan kabon aktif terhadap karakteristik pembakaran

droplet minyak biji bunga matahari. Penelitian ini menambahkan karbon aktif batok kelapa

dan sekam padi dengan konsentrasi 0,01%; 0,02% dan 0,03%. Adapun hasil yang didapat

adalah penambahan karbon aktif pada minyak biji bunga matahari mengakibatkan tinggi

dan lebar api cenderung mengalami penurunan. Tetapi pada penambahan karbon aktif

batok kelapa dengan kosentrasi 0,02% mengalami kenaikan lebar api dibandingkan dengan

konsentrasi 0,01% dikarenakan terjadinya micro-explotion diawal pembakaran. Hal yang

sama juga terjadi pada penambahan karbon aktif sekam padi pada konsentrasi 0,03%.

Penambahan karbon aktif pada minyak biji bunga matahari juga berpengaruh pada

meningkatnya nilai burning rate dan temperature pembakaran, namun nilai ignition delay

mengalami penurunan. Penurunan ini dikarenakan karbon aktif mempercepat reaksi

pembakaran pada minyak biji bunga matahari dengan memotong ikatan ganda menjadi

ikatan tunggal pada minyak biji bunga matahari.

Jika dilihat dari kecepatan reaksi pembakaran penambahan karbon aktif sekam padi

paling cepat terjadinya pembakaran dibandingkan dengan karbon aktif batok kelapa. Hal

ini dikarenakan kandungan silika dalam sekam padi yang besifat konduktor dimana

elektron dari minyak biji bunga matahari akan ditarik silika sehingga silika memiliki

kelebihan elektron yang akan mengakibatkan ketidakstabilan. Ketidakstabilan inilah yang

membuat elektron silika bergerak bebas dan bergetar yang mengakibatkan terjadinya

transfer panas.

2.2 Minyak Nabati

Minyak nabati adalah minyak yang didapat dari tumbuhan, karena tumbuhan

menyimpan energi dalam bentuk lemak dan minyak. Minyak umumnya terkandung dalam

biji-bijian tumbuhan. Minyak nabati biasanya diperoleh dengan melakukan proses

pemerasan.

6

Minyak nabati tersusun dari molekul-molekul triglyceride yang terdiri dari gliserol

yakni alkohol dengan rantai 3 karbon sebagai rantai utama dan 3 cabang asam lemak

dengan 18 karbon atau 16 karbon. Asam lemak merupakan rantai hidrokarbon lurus dan

panjang memiliki 12 sampai 24 atom karbon. Asam lemak dari tumbuhan merupakan

ikatan tak jenuh dengan satu atau lebih ikatan rangkap diantara atom karbonnya dan

berwujud cair pada suhu ruang. Molekul-molekul triglyceride kebanyakan mengandung

atom karbon dan hidrogen dengan hanya 6 atom oksigen per molekul. Ini berarti lemak dan

minyak nabati adalah mirip dengan hidrokarbon dalam petrolium, yakni merupakan bahan

bakar yang bagus. Fungsi biologis utama dari triglyceride adalah sebagai bahan bakar

(Wardana, 2008).

Gambar 2.1 Susunan ikatan molekul triglyceride

Sumber: Wardhana (2008:38)

Pada Gambar 2.1 dapat dilihat susunan ikatan molekul triglyceride yang terdiri

glycerol dan tiga molekul asam lemak. Fungsi utama dari triglyceride adalah sebagai

bahan bakar. Asam lemak yang biasanya terkandung pada minyak nabati adalah asam

stereat, palmitat, oleat, linoleat (Wardana, 2008). Perbedaan kandungan asam lemak yang

terkandung didalam minyak nabati bergantung pada jenis tumbuhan itu sendiri. Kandungan

asam lemak dapat dilihat dari Tabel 2.1 komposisi asam lemak berbagai jenis minyak

nabati.

7

Tabel 2.1

Komposisi Asam Lemak Berbagai Jenis Minyak Nabati

Sumber: Wardana (2008:42)

Komposisi asam lemak berpengaruh pada energi disosiasi pada bahan bakar nabati.

Dimana energi disosiasi adalah jumlah energi yang dibutuhkan untuk memutuskan satu

mol ikatan kimia suatu spesies dalam fase gas. Pada Tabel 2.2 terlihat semakin banyak

memiliki ikatan rangkap energi disosiasi akan semakin menurun. Hal ini berpengaruh pada

semakin cepat terjadinya pembakaran pada minyak nabati.

Tabel 2.2 Tipe Ikatan Pada Asam Lemak dan Energi Disosiasi


Selain itu sifat fisik pada minyak nabati memiliki peranan penting sebagai

karakteristik bahan bakar nabati. Hal ini berpengaruh pada kecocokan dan kebutuhan

terhadap lingkungannya. Contohnya pada Tabel 2.2 minyak sawit dimana titik alir 12 o

C

yang hanya cocok pada iklim tropis, untuk menanggulanginya dibutuhkan pemanasan

minyak sawit terlebih dahulu sebelum dialirkan keruang bakar. Berikut sifat fisik beberapa

jenis minyak nabati.

8

Tabel 2.3

Sifat Fisik Beberapa Jenis Minyak Nabati

Sumber: Wardana, (2008:42)

2.3 Minyak Kedelai

Minyak kedelai diisolasi dari kedelai. kedelai merupakan tanaman semusim yang

biasanya diusahakan pada musim kemarau, karena sifatnya yang tidak memerlukan banyak

air. Umumnya kedelai tumbuh didaerah dengan ketinggian 0 sampai 500 mdpl

(ketaren,1986). Hal ini cocok dengan kondisi iklim Indonesia yang tropis dimana tanaman

ini dapat memanfaatkan musim kemarau didataran rendah Indonesia untuk memproduksi

kedelai dalam jumlah besar.

Kadar minyak kedelai relatif lebih rendah dibandingkan dengan jenis kacang-

kacangan lainnya. Kadar protein yang tinggi menyebabkan kedelai lebih banyak digunakan

sebagai sumber protein dari pada sebagai sumber minyak kedelai. Dapat dilihat dari Tabel

2.3 komposisi kedelai kandungan lemak kasar yang terkandung dalam biji kedelai dengan

hanya memiliki rata-rata 19,63% lebih kecil dari protein yang mencapai rata-rata 42,78%.

Tabel 2.4

Komposisi Kedelai

Sumber: MY Thoha (2008)

Pengambilan minyak kedelai dari kedelai dapat dilakukan dengan beberapa cara antara

lain ekstraksi dan penyulingan (distilasi). Ekstraksi adalah metode pemisahan komponen

pada suatu campuran berdasarkan kemampuan kelarutan suatu larutan atau beberapa

komponen pada fase yang lain. Fase lain yang ditambahkan biasanya zat cair sedangkan

9

campuran yang akan dipisahkan dapat berupa zat cair atau zat padat. Sedangkan

penyulingan atau distilasi merupakan metode pemisahan komponen-komponen suatu

campuran dari dua jenis cairan atau lebih berdasarkan perbedaan tekanan uap dari masing-

masing zat tersebut. (MY Thoha, 2008).

Pada Tabel 2.4 dapat dilihat komposisi kimia yang terkandung dalam minyak kedelai.

sedangkan pada Tabel 2.5 dapat dilihat sifat fisika-kimia pada minyak kedelai.

Tabel 2.5

Komposisi Kimia Minyak Kedelai

Sumber: Ketaren (1986:249)

Tabel 2.6

Sifat Fisika-Kimia Minyak Kedelai

Sumber: Ketaren (1986:249)

2.4 Katalis Karbon Aktif

Katalis adalah sebuah zat yang mempercepat laju reaksi kimia, tapi tidak terkonsumsi

dalam reaksi dan tidak mempengaruhi kesetimbangannya (Gates,1992). Katalis berfungsi

merangsang elektron yang mengikat atom-atom dalam molekul sehingga ikatan atomnya

akan putus atau meninggalkan molekul sehingga molekul tersebut menjadi pecah dan

10

bermuatan. (Wardana, 2008). Katalis mempercepat laju reaksi disebebabkan Karena

kemampuannya mengadakan interaksi paling sedikit satu molekul reaktan untuk

meghasilkan senyawa antara yang lebih aktif. Interaksi ini akan dapat meningkatkan

ketepatan orientasi tumbukan, meningkatkan konsentrasi akibat lokalisasi reaktan,

sehingga meningkatkan jumlah tumbukan dan membuka alur reaksi dengan energi aktivasi

yang lebih rendah (Gates, 1992).

Katalis dibagi menjadi 3 komponen yakni situs aktif, penyanggga dan promotor. Situs

aktif berperan dalam reaksi kimia yang diharapkan, penyangga berperan dalam

memodifikasi komponen aktif, menyediakan permukaan yang luas, dan meningkatkan

stabilitas katalis, sementara itu promotor berperan dalam meningkatkan atau membatasi

aktivitas katalis serta berperan dalam struktur katalis (Istiadi, 2011).

Katalis dibagi menjadi dua jenis yaitu katalis homogen dan katalis heterogen. Katalis

homogen adalah dimana katalis berada dalam fase yang sama dengan reaktan, sedangkan

katalis heterogen adalah katalis dan reaktan berbeda fase. Pada katalis homogen katalis

berupa molekul yang mengkordinasi reaksi. Sementara katalis heterogen menyediakan

permukaan sebagai tempat reaksi berlangsung (Wardana, 2008). Pada penelitian ini

digunakan katalis heterogen dimana reaktan berupa minyak kedelai yang fase cair dan

katalis berupa karbon aktif batok kelapa yang berfase padat sebagai penyedia permukaan.

Karbon aktif didapat dari pengaktifan senyawa karbon. Karbon aktif terdiri dari grafit,

sementara grafit tersusun dari tumpukan lembaran-lembaran graphene. Ada dua metode

pengaktifan karbon, yaitu dengan fisika dan kimia. Pengaktifan karbon dengan metode

fisika melalui dua proses, pertama pengaktifan karbon menggunakan pemanasan dan kedua

penambahan oksigen dan karbon dioksida sebagai bahan pengaktif. Sementara itu metode

dengan cara kimia terjadi dengan satu proses dimana pengaktifan karbon menggunakan

bahan kimia sebagai bahan pengaktif seperti potassium hydroxide (KOH), phosphoric acid

dan zinc chloride (yuen & hameed, 2009).

Katalis karbon yang digunakan pada penelitian ini adalah karbon aktif batok kelapa

dengan pengaktifan secara fisika dimana pengaktifan menggunakan pemanasan. Secara

lengkap pengaktifan fisika terdiri dari 3 proses yaitu dehidrasi, kabonisasi, dan aktivasi.

1. Dehidrasi

Dehidrasi merupakan proses penghilangan kandungan air yang ada pada karbon,

bertujuan menyempurnakan proses karbonisasi. Proses ini dilakukan dengan

memanaskan karbon sampai pada temperature 170oC.

11

2. Karbonisasi

Karbonisasi merupakan proses pembakaran material organik pada bahan baku.

Sebagian besar unsur non-karbon akan hilang pada proses ini. Pelepasan unsur-unsur

non-karbon akan membuat struktur pori-pori mulai terbentuk pada karbon. Karbon

akan terbentuk pada suhu 400oC sampai 600

oC.

3. Aktivasi

Daya adsorpsi pada hasil karbonisasi masih rendah dikarenakan masih ada residu yang

menutupi permukaan pori-pori dan pembentukan pori-pori belum sempurna. Maka dari

itu perlu dilakukan aktivasi lanjutan untuk meningkatkan luas permukaan dan daya

adsorpsi karbon aktif. Pada proses aktivasi ini melepas hidrokarbon, tar, dan senyawa

organik yang melekat ada karbon. Proses aktivasi ini memanaskan karbon pada suhu

800oC sampai 1000

oC dan dialirkan gas pengoksida.

Karbon aktif yang sering dijumpai atau diproduksi di Indonesia berbahan dasar batok

kelapa, selain karena bahan yang mudah ditemukan karbon aktif batok kelapa juga

memiliki kandungan karbon yang tinggi yaitu 80,13%. Secara lengkap karbon aktif pada

batok kelapa mempunyai komposisi 80,13% C; 2,36% H; 1,1% N; 0,06% S dan 16,35% O

(Mohd et al, 2013).

Gambar 2.2 Struktur kimia karbon aktif

Sumber: Sudibandriyo (2013)

Gambar 2.3 SEM micrograph dari (a) karbon batok kelapa (b) karbon aktif batok kelapa

Sumber: Mohd et al (2013)

a b

12

Pengaktifan karbon mengakibatkan luas permukaan yang tinggi yaitu antara 1244,0

/g dengan 1768,8 /g dari sebelumnya yang hanya memiliki luas 36,5 /g (Mohd et

al, 2013). Hal ini dapat dilihat dari gambar karbon batok kelapa sebelum dan sesudah

diaktifkan pada Gambar 2.3. Jika dilihat dari ukuran pori karbon aktif dibedakan menjadi

tiga jenis, bisa dilihat pada dibawah ini.

Tabel 2.7

Ukuran Pori

Sumber: Smisek and Cerny (1970)

2.5 Proses Pembakaran

Pembakaran adalah reaksi kimia yang terjadi antara bahan bakar dan pengoksidasi

(oksigen atau udara) yang menghasilkan panas dan cahaya. Syarat terjadinya pembakaran

adalah adanya bahan bakar, pengoksidasi (oksigen atau udara) dan Panas atau energi

aktivasi (Wardana, 2008).

Gambar 2.4 Ilustrasi proses pembakaran


Energi aktivasi merupakan panas yang digunakan untuk mengaktifkan molekul-

molekul bahan bakar. Pada pembakaran terjadi dua peristiwa utama. Pertama komposisi

antar reaktan yang berubah terhadap waktu disebabkan oleh proses pada tingkat molekuler.

Kedua ikatan molekul yang lemah akan terlepas yang selanjutnya digantikan oleh ikatan

yang lebih kuat. Kelebihan energi dari ikatan tersebut dilepas kedalam system, yang

biasanya menyebabkan naiknya temperatur yang sangat tinggi. Energi yang diperlukan

13

untuk melepas ikatan molekul bergantung pada nilai energi ikatan atom dalam molekulnya.

Energi disosiasi yaitu jumlah energi yang dibutuhkan untuk memutuskan satu mol ikatan

kimia dalam fase gas, ini digunakan untuk menentukan kekuatan suatu ikatan kimia

(Wardana, 2008:7).

Pembakaran dibagi menjadi dua yaitu pembakaran premixed dan difusi. Pembakaran

premixed bahan bakar dan udara bercampur dahulu didalam mixing chamber sebelum

memasuki zona reaksi, sedangkan pembakaran difusi bahan bakar dan udara bercampur

dalam zona reaksi.

2.6 Pembakaran Difusi

Pembakaran difusi merupakan suatu proses pembakaran dimana bahan bakar dan

udara bercampur di zona reaksi akibat difusi molekul atau bisa disebut dengan terbakar

secara alami (bercampur sendiri). Pembakaran difusi terjadi apabila bahan bakar dan udara

bercampur secara alami, disaat pencampuran terjadi secara sempurna atau mencapai

kondisi stoikiometrik, panas yang dilepas oleh energi aktifasi langsung terbakar yang

berarti pencampuran sudah cukup.

Pada pembakaran difusi menggunakan dua saluran yang berbeda kemudian bercampur

pada zona pencampuran awal. Pada pencampuran awal ini terjadi proses yang akan

membentuk api difusi. Hal ini bisa dilihat pada Gambar 2.5.

Gambar 2.5 Proses pembakaran difusi


2.7 Pembakaran Premixed

Pembakaran premixed adalah suatu proses pembakaran yang terjadi karena adanya

pencampuran antara bahan bakar dan udara secara mekanis di mixing chamber sebelum

reaktan (bahan bakar dan udara) di bakar. Api pembakaran premixed berbentuk lembar

datar tipis dan merambat tegak lurus menuju arah reaktan. Adapun api kerucut bagian luar

adalah bahan bakar yang belum terbakar habis sehingga bercampur dengan udara sekitar

14

(difusi). Pada pembakaran premixed memiliki dua jenis perilaku reaktan saat melintasi

zona reaksi yaitu:

Pertama pembakaran premixed turblen. Pembakaran ini bergantung pada kandungan

atau jenis properti yang terkandung pada gas yang digunakan untuk mengetahui kecepatan

pembakarannya. Bentuk api premixed tergantung pada jenis alirannya, dalam hal ini

terdapat struktur api yang dapat terjadi yaitu api laminar, terdapat gumpalan api dalam

vorteks dan reaksinya menyebar, aliran turbulen dapat meningkatkan rambatan api yang

terjadi pada pembakaran.

Kedua pembakaran api premixed laminar. Pembakaran ini memiliki bentuk api yang

khas yaitu berbentuk api bunsen dan api yang merambat dalam tabung. Proses

pencampuran dan penjalaran panas pada bahan bakar dan udara berlangsung secara

molekuler. Api premixed laminar biasa terdapat pada api bunsen yaitu api berbentuk

kerucut dengan dinding kerucut yang merupakan permukaan dari api premixed dengan api

yang berbentuk lembar datar tipis yang terjadi didalam tabung.

2.8 Rasio Udara dan Bahan Bakar (AFR)

Salah satu parameter penting dalam pembakaran premixed adalah perbandingan udara

dan bahan bakar atau Air Fuel Ratio (AFR).

(2-1)

(2-2)

Dimana:

N = Jumlah mol

M = Jumlah massa dari molekul

Sumber: Wardana (2008)

Salah satu cara menentukan perbandingan udara dan bahan bakar (AFR) dalam suatu

reaksi pembakaran adalah dengan menentukan massa molarnya. Menurut Amedeo

Avogadro, setiap dari satu gram zat terkandung 6,022x1023

sma (satuan massa atom)

kemudian nilai 6,022x1023

dikenal sebagai bilangan Avogadro. Avogadro adalah ilmuan

pertama kali yang mengemukakan bahwa volume gas yang sama memiliki jumlah molekul

yang sama pula. Jadi pada satu mol yang terdapat disuatu zat merupakan jumlah massa

yang sama dengan massa atom zat atau massa molekul tersebut yang dinyatakan dalam

satuan massa (gram atau kilogram).

15

Dalam sebuah reaksi pembakaran antara bahan bakar (hidrokarbon) dengan

pengoksidan (udara atau oksigen) terdapat atom-atom yang terlibat langsung adalah karbon

(C), Hidrogen (H), Oksigen (O2) dan Nitrogen (N2). Massa molar unsur-unsur tersebut

dapat diketaui dari Tabel 2.8 dibawah ini:

Tabel 2.8

Massa Molar Unsur


2.9 Equivalence Ratio

Equivalence ratio adalah perbandingan antara rasio campuran bahan bakar dan

udara stoikiometri (AFRstokio) dengan rasio campuran bahan bakar dan udara yang terjadi

secara actual (AFRaktual). Maka persamaannya dapat dijabarkan menjadi sebagai berikut:

(2-3)

Equivalence ratio atau rasio ekuivalen umumnya digunakan untuk menentukan

kualitas dari pembakaran yang terjadi, apakah pembakaran dalam keadaan campuran udara

dan bahan bakar dalan keadaan campuran kaya, miskin ataupun stoikiometri:

- Jika > 1, maka merupakan campuran kaya bahan bakar, dimana reaktan memiliki

kelebihan bahan bakar pada campuran.

- Jika = 1, maka merupakan campuran udara dan bahan bakar yang Sempurna atau

Stoikiometrik.

- Jika < 1, maka merupakan campuran miskin bahan bakar, dimana reaktan memiliki

kekurangan bahan bakar pada campuran.

Equivalence ratio sangat mempengaruhi nilai kecepatan rambat api. Pada equivalence

ratio yang stoikiometri ( = 1) maka akan terjadi kecepatan rambat api tercepat.

Sedangkan pada equivalence ratio campuran miskin < 1) dan campuran kaya ( < 1)

kecepatan rambat apinya lebih rendah.

2.10 Kecepatan Api Pembakaran Premixed

Vektor kecepatan pembakaran api premixed (SL) adalah kecepatan sebuah laminar

gelombang pembakaran merambat dibandingkan dengan campuran gas yang terbakar.

16

Dalam Gambar 2.6 terlihat (a) SL sejajar dengan vektor kecepatan reaktan (Vu) dan vektor

kecepatan produk (Vb). Dikarenakan sifat fluida yang mengalir dari kerapatan tinggi

menuju ke kerapatan yang lebih rendah maka garis reaktan akan membelok di dekat api

dan mengalir tegak lurus dengan permukaan api. Hal ini terjadi karena adanya perubahan

densitas reaktan yang menurun sekitar 10 kali akibat kenaikan temperatur api sekitar

3000K. Oleh sebab itu komponen vektor kecepatan reaktan (Vu) pada api adalah seperti

pada Gambar 2.6 (b).

Gambar 2.6 (a) Struktur api premixed dalam tabung (b) Strukur api premixed pada nosel bunsen


Pada api bunsen dalam kondisi stasioner, kecepatan api sama dengan kecepatan gas

reaktan sehingga:

(2-4)

dengan:

= kecepatan api premixed (cm/s)

= kecepatan reaktan (cm/s)

= sudut antara api dengan sumbu nosel

Sudut didapatkan dari garis arus reaktan (garis lurus vertikal) dengan garis

kemiringan api yang terjadi. Berikut gambar cara menentukan sudat .

17

Gambar 2.7 Penentuan sudut

Kecepatan reaktan dihitung dengan rumus:

(2-5)

dengan:

= massa alir reaktan (kg/menit)

= densitas reaktan (kg/m3)

= luas penampang lintang nosel (m2)

Selain menggunakan rumus diatas ada metode lain untuk mengetahui kecepatan

pembakaran premixed laminar yaitu dengan menggunakan hukum kekekalan masa didalam

tabung. Dalam hukum kekekalan massa diketahui bahwa massa alir reaktan sama dengan

massa alir produk.

= tetap (2-6)

dengan:

= densitas produk (kg/m3)

= kecepatan produk (kg/m3)

Karena luas penampang pada tabung sama sebesar A maka:

(

) (2-7)

Jika api premixed dalam tabung stasioner, maka didapat kecepatan api laminar sama

dengan kecepatan reaktan yaitu SL=Vu, sehingga kecepatan api laminar dalam tabung

adalah:

(

) (2-8)

Pada rumus diatas maka dapat dilihat bahwa yang mempengaruhi nilai kecepatan

pembakaran yaitu:

1. Kecepatan reaktan

Kecepatan reaktan adalah kecepatan gas reaktan (bahan bakar dan pengoksidasi)

menuju zona reaksi.

18

2. Sudut api

Sudut api yang mempengaruhi kecepatan pembakaran api premixed adalah kerucut

pada sebelah dalam dengan posisi yang terdekat dengan mulut nosel sesuai Gambar

2.6.

2.11 Konsep

Dalam penelitian ini minyak nabati ditambahkan kabon aktif untuk mengetahui

pengaruhnya terhadap kecepatan pembakaran premixed. Karbon aktif tersusun dari grafit,

dimana grafit sendiri tersusun dari tumpukan lembaran-lembaran graphene. Seperti terlihat

pada gambar dibawah ini.

Gambar 2.8 struktur graphene pada karbon aktif

Sumber: Konstantine N (2012)

Graphene merupakan alotrop karbon dalam bentuk kisi heksagonal dengan ketebalan

hanya satu atom. Graphene memiliki sifat unik dimana dapat memperbaiki sendiri struktur

seprainya, bila terkena molekul yang mengandung karbon, seperti hidrokarbon

(Konstantine N, 2012).

Gambar 2.9 Ilustrasi proses memperbaiki struktur sprei dan pecahan molekul trigliserida hasil dari

perpindahan karbon

Sumber: Konstantine N (2012)

19

Dikarenakan minyak kedelai sendiri mengandung molekul hidrokarbon, maka

graphene dapat memperbaiki struktur spreinya. Dengan sifat unik yang dimiliki graphene

sebagian atom karbon pada molekul trigliserida akan ditembakan untuk memperbaiki

struktur sprei pada graphene seperti terlihat pada Gambar 2.9. Hal ini akan mengakibatkan

struktur molekul dari trigleserida berubah, diakibatkan oleh berpindahnya atom karbon ke

graphene. Dengan pemindahan atom karbon, otomatis akan terdapat atom hidrogen yang

terlepas karena kehilangan ikatan pada karbon.

Gambar 2.10 Ilustrasi hidrogen bebas yang berikatan dengan atom karbon pada graphene

Sumber : Os. Jorge (2016)

Atom hidrogen yang terlepas ini selanjutnya menjadi radikal bebas. Sebagian atom

hidrogen yang bebas berikatan dengan atom karbon pada molekul asam lemak yang tidak

berikatan karena ditinggalkan oleh atom karbon, sebagian lain berikatan pada atom karbon

di graphene yang membentuk alotrop yang bernama graphane dan sisanya akan tetap

menjadi radikal bebas. Atom hidrogen yang berikatan dengan atom karbon pada graphene

memunculkan sifat magnetik pada molekul graphene (Os. Jorge, 2016).

Sifat magnetik yang terbentuk mengakibatkan elektron pada molekul bahan bakar

terlepas dari orbitnya, hal ini mengkibatkan molekul-molekul bahan bakar bermuatan dan

mudah untuk bereaksi. Dengan perbedaan potensial antara atom karbon pada karbon aktif

dan hidrogen pada molekul bahan bakar, dimana karbon memiliki nilai keelektronegatifan

yang lebih besar. Maka elektron yang terlepas dari molekul bahan bakar berpindah menuju

karbon aktif, sehingga mengakibatkan karbon aktif menjadi kelebihan elektron.

Pada penelitian ini dilakukan penambahan kalor (pemanasan) untuk menguapkan

bahan bakar. Dalam bahan bakar yang telah ditambahkan karbon aktif struktur molekulnya

telah berubah karena sebagian molekul asam lemak terpisah dari trigliserida, disebabkan

sebagian atom karbon diambil oleh graphene untuk memperbaiki kisi heksagonal

20

graphene. Hal ini mengakibatkan bahan bakar mudah menguap, dikarenakan kalor yang

sebelumnya diserap terlebih dahulu oleh gliserol (akumulator panas) langsung diserap pada

asam lemak yang telah terputus ikatannya dengan trigliserida.

Pada uap hasil pemanasan bahan bakar dengan campuran karbon aktif kandungan

gliserol lebih sedikit, hal ini dikarenakan gliserol menyerap kalor lebih sedikit karena telah

diserap terlebih dahulu oleh molekul asam lemak yang terputus. Pada uap ini terjadi reaksi

antara karbon aktif dan oksigen. Dimana oksigen yang memiliki potensial lebih negatif

menarik elektron dari karbon aktif, yang menjadikan oksigen memiliki muatan negatif.

Selanjutnya karena perbedaan muatan dari bahan bakar yang lebih positif dan oksigen yang

lebih negative, maka antara keduanya terjadi saling tarik menarik dan kemudian mudah

untuk bereaksi. Dengan sedikitnya kandungan gliserol pada uap bahan bakar dan

perpindahan elektron yang mengakibatkan reaksi tarik menarik antara oksigen dan bahan

bakar, kedua hal ini yang mengakibatkan kecepatan pembakaran meningkat.

Gambar 2.11 Ilustrasi reaksi pembakaran pada api

Sumber: Dokumentasi pribadi

2.12 Hipotesis

Dari landasan teori yang telah dikumpulkan penulis, didapat hipotesis dari penelitian

ini adalah karbon aktif batok kelapa mempengaruhi kecepatan api yang akan lebih tinggi.

Hal ini terjadi dikarenakan molekul trigliserida terpecah menjadi beberapa molekul,

disebabkan berpindahnya beberapa atom karbon pada trigliserida ke graphene di karbon

aktif. Sehingga kalor yang sebelumnya diserap terlebih dahulu oleh gliserol dapat langsung

diserap oleh molekul asam lemak yang terputus. Selain itu dengan penambahan karbon

aktif memungkinkan terjadinya proses transfer elektron dari minyak nabati ke karbon aktif

kemudian berpindah menuju oksigen yang mengakibatkan reaksi tarik menarik antara

oksigen dan molekul bahan bakar menjadikan pembakaran terjadi lebih cepat.

21

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Metode Penelitian

Metode penelitian yang digunakan pada penelitian ini adalah metode eksperimental

(experimental research) yaitu dengan pengamatan secara langsung terhadap objek yang

diteliti untuk memperoleh data-data penelitian. Data-data hasil penelitian akan

dibandingkan dan selanjutnya diberikan sebuah kesimpulan.

3.2 Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Fenomena Dasar Mesin Jurusan Mesin

Fakultas Teknik Universitas Brawijaya Malang pada bulan Juni 2017 sampai dengan

selesai.

3.3 Variabel Penelitian

Adapun variabel-variabel yang digunakan pada penelitian ini.

1. Variabel terkontrol (control variable)

Variabel terkontrol adalah variabel yang nilainya ditentukan oleh peneliti dan

dikondisikan konstan. Pada penelitian ini variabel terkontrol adalah:

a. Dimensi burner 8,4 milimeter

b. Debit LPG 1,25 liter/menit

2. Variabel bebas (independent variable)

Variabel bebas adalah variabel yang besarnya ditentukan sendiri oleh peneliti dan

harganya dapat diubah untuk mendapatkan nilai variabel terikat dari objek penelitian,

sehingga didapatkan hubungan antara keduanya. Pada penelitian ini variabel bebasnya

adalah kadar karbon dan variasi bukaan udara:

a. Kadar karbon yang ditambahkan yaitu 0,01%; 0,02% dan 0,03%.

b. Debit aliran udara yang dibeikan 2,17; 3,26; 4,35; 5,43 dan 6,52 l/menit.

3. Variabel terikat (dependent variable)

Variabel terikat adalah variabel yang nilainya tergantung pada variabel bebas. Pada

penilitian ini variabel terikat yang diamati adalah kecepatan api pembakaran.

22

3.4 Alat dan Bahan Penelitian

1. Erlenmeyer

Erlenmeyer digunakan untuk memanaskan bahan bakar minyak kedelai hingga

mencapai fase uap. Bahan erlenmeyer kaca pyrex dengan volume maksimal 250 ml.

Gambar 3.1 Erlenmeyer

2. Burner dan tabung premixed

(a) (b)

Gambar 3.2 (a) Tabung premixed dan burner (b) Ukuran tabung premixed dan burner

Jenis burner yang digunakan adalah circular tube burner yang menjadi satu dengan

tabung pencampuran bahan bakar dan udara.

Bahan : Besi dan Kuningan

Diameter luar burner : 8,4 mm

Tinggi burner : 75 mm

Tinggi tabung premixed : 75 mm

Diameter dalam tabung premixed : 27 mm

Diameter dalam katup premixed : 9,48 mm

Diameter saluran udara : 5,96 mm

23

3. Minyak Kedelai (soy bean oil)

Minyak kedelai digunakan sebagai bahan bakar yang akan diteliti.

4. Karbon Aktif (activated carbon)

Karbon aktif digunakan sebagai katalis. Karbon aktif merupakan katalis heterogen

dimana karbon aktif menyediakan permukaan sebagai wadah untuk reaksi. Dimana

pada karbon aktif sediri memiliki luas permukaan yang sangat luas.

5. LPG (Liquified Petroleum Gas)

LPG digunakan sebagai bahan bakar kompor yang memanaskan minyak kedelai pada

tabung erlenmeyer.

6. Flowmeter LPG dan Udara

Alat ini digunakan untuk mengukur dan mengontrol debit alir dari LPG ke kompor

dan debit udara dari kompresor ke tabung premixed, dengan ketelitian 0,25 l/menit

dan 0,5 l/menit

7. Kompresor udara

Kompresor udara digunakan untuk mengalirkan udara ke tabung premixed.

Spesifikasi : - Kapasitas tangki : 6 liter

- Daya : ¾ Hp

- Tekanan tabung maksimal : 8 bar

- Putaran motor : 2850 rpm

8. Kompor gas

Kompor ini digunakan sebagai pemanas minyak kedelai agar terjadi penguapan.

9. Selang

Selang digunakan untuk mengalirkan gas LPG ke kompor, selain itu selang juga

digunakan sebagai pengalir udara dari kompresor ke mixing chamber. Pada selang

juga dipasangkan flowmeter sebagai pengatur dan pengukur aliran fluida yang terdapat

pada selang. Selang yang digunakan ukuran 4x6 mm.

Gambar 3.3 Selang

Sumber: Dokumetasi pribadi

24

10. Timbangan elektrik

Timbangan elektrik digunakan sebagai pengukur massa karbon aktif batok kelapa,

minyak kedelai dalam erlenmeyer dan suntikan (menghitung massa jenis).

11. Suntikan

Suntikan digunakan untuk mengambil uap hasil pemanasan minyak kedelai yang akan

dihitung masa jenis uap minyak kedelai. kapasitas jarum suntik yang digunakan

sebesar 20 ml berjumlah 10.

12. Kamera

Kamera digunakan untuk memfoto hasil pembakaran pada burner.

Gambar 3.4 Kamera

Sumber: Dokumentasi pribadi

3.5 Skema Instalasi Penelitian

1. Skema Instalasi Penelitian Massa Jenis Uap Minyak

Gambar 3.5 Skema instalasi penelitian massa jenis uap minyak

25

Keterangan:

1. Alat Suntik

2. Timbangan Elektrik

3. Erlenmeyer

4. Kompor

5. Flowmeter aliran gas

6. LPG

2. Skema Instalasi Penelitian Massa Alir Uap Minyak

Gambar 3.6 Skema instalasi penelitian massa alir uap minyak

Keterangan:

1. Burner

2. tabung premixed

3. Erlenmeyer

4. kompor


6. LPG

7. Timbangan Elektrik

26

3. Skema Instalasi Pengambilan Data

Gambar 3.7 Skema instalasi pengambilan data

Keterangan:

1. Kompressor

2. Flowmeter aliran udara

3. Tabung premixed

4. Erlenmeyer

5. Burner

6. Kompor


8. LPG

9. Kamera

3.6 Prosedur Pengambilan Data Penelitian

1. Prosedur pengambilan data penelitian massa jenis uap minyak kedelai

a. Menyiapkan Erlenmeyer, kompor gas, flowmeter gas LPG (Liquified Petroleum

Gas), suntikan dan timbangan elektrik.

b. Menimbang massa 10 suntikan yang telah diberi nomor 1 sampai dengan 10 tanpa

uap minyak kedelai menggunakan timbangan elektrik. Kemudian catat hasil

menimbang dari setiap suntikan.

27

c. Tuangkan kedalam tabung erlenmeyer sebanyak 100 gram minyak kedelai,

kemudian dipanaskan menggunakan kompor dengan mengatur debit aliran gas

pada 1,25 l/menit menggunakan flowmeter yang telah terpasang pada selang LPG.

d. Ambil uap minyak kedelai dengan suntikan nomor 1 sampai 10 sebanyak 20 ml

dengan jarak 1 menit.

e. Menimbang setiap suntikan berisi uap minyak kedelai dengan timbangan elektrik

kemudian catat hasilnya.

f. Mengurangi hasil data langkah e dengan hasil data langkah b sesuai dengan

nomor suntikan.

g. Menghitung rata-rata hasil data langkah f dari setiap suntikan.

h. Melakukan langkah b sampai g pada minyak yang ditambahkan karbon aktif

minyak kedelai sebanyak 0,01 gram, 0,02 gram dan 0,03 gram pada langkah c.

2. Prosedur pengambilan data penelitian massa alir uap minyak

a. Menyiapkan erlenmeyer, kompor gas, flowmeter gas LPG, tabung premixed

beserta burner, dan timbangan elektrik.

b. Menimbang berat erlenmeyer tanpa minyak kedelai dengan timbangan elektrik

kemudian catat hasil berat erlenmeyer.

c. Letakan erlenmeyer pada timbangan kemudian tekan tombol tare pada timbangan

lalu tuangkan minyak kelapa mentah kedalam erlenmeyer yang masih berada

diatas timbangan elektrik sebanyak 100 gram.

d. Tambahkan hasil data langkah b dengan 100 gram.

e. Panaskan erlenmeyer yang telah diinstal dengan tabung premixed beserta burner.

f. Tunggu minyak mulai menguap dilihat dari keluarnya uap pada ujung burner.

g. Mulai perhitungan waktu dengan stopwatch setelah langkah f terpenuhi, kemudian

setelah 10 menit matikan kompor dan tutup ujung burner, tunggu sampai

temperatur normal.

h. Timbang elenmeyer yang telah dipanaskan dan sudah ditunggu sampai temperatur

normal menggunakan timbangan elektrik.

i. Menghitung massa minyak kedelai dengan cara mengurangi data hasil langkah h

dengan data hasil langkah d.

j. Menghitung massa aliran dengan cara membagi hasil data langkah i dengan waktu

10 menit.

k. Melakukan langkah a sampai j pada minyak yang ditambahkan karbon aktif

minyak kedelelai sebanyak 0,01 gram, 0,02 gram dan 0,03 gram pada langkah c.

28

3. Prosedur pengambilan data

a. Menyiapkan erlenmeyer, kompor gas, kompresor udara, flowmeter udara dan

LPG, timbangan elektrik, tabung premixed beserta burner dan kamera.

b. Menuangkan minyak kedelai sebanyak 100 gram, kemudian instal alat sesuai

Gambar 3.7.

c. Memanaskan erlenmeyer dan mengatur debit LPG konstan pada 1,25 liter/menit

menggunakan flowmeter LPG.

d. Mengatur waktu pemanasan menggunakan stopwatch selama 20 menit. Setelah itu

menyalakan api dengan menggunakan korek api pada burner.

e. Mengatur debit aliran dengan variasi 2,17; 3,26; 4,35; 5,43 dan 6,52 l/menit.

f. Pengambilan data pada setiap variasi udara yang diberikan menggunakan kamera.

g. Mengulang langkah b sampai f dengan penambahan 0,01 gram, 0,02 gram dan

0,03 gram pada langkah b.

29

3.7 Diagram Alir Penelitian

Gambar 3.8 Diagram alir penelitian

Mulai

Persiapan Penelitian

-Studi Literatur dan Membuat Hipotesis

-Persiapan alat dan bahan penelitian

Menyiapkan minyak kedelai dengan

penambahan karbon aktif 0,00%;

0,01%; 0,02% dan 0,03%

Pengujian massa jenis dan

massa alir minyak kedelai

Data minyak kedelai tanpa

karbon dan dengan karbon:

massa jenis dan massa alir

Tiga kali pengulangan

pengambilan data

Analisis dan Pembahasan

Pengolahan data

Kesimpulan dan

saran

Selesai

Tidak

Ya

31

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Data Hasil Penelitian

Dari penelitian yang telah dilakukan didapat data hasil penelitian berupa massa alir

uap, massa jenis uap dan visualisasi api pembakaran premixed minyak kedelai pada setiap

variasi kadar karbon aktif (0,00%; 0,01%; 0,02% dan 0,03%). Hasil penelitian yang

didapat kemudian dilakukan pengolahan data untuk menghitung nilai equivalence ratio dan

kecepatan api premixed (SL) sesuai dengan rumus (terlampir).

Setelah proses pengolahan data dilakukan, selanjutnya didapat data berupa dua grafik

hubungan antara equivalence ratio dengan kecepatan api pembakaran premixed, pertama

pada minyak kedelai dengan karbon aktif 0,00% dan kedua pada minyak kedelai dengan

semua variasi kadar karbon aktif.

4.2 Visualisasi Api

Berikut adalah hasil visualisasi nyala api pembakaran premixed minyak kedelai pada

setiap variasi kadar karbon aktif dari masing-masing equivalence ratio.

Gambar 4.1 Visualisasi api minyak kedelai dengan karbon aktif 0,00%


32



Pada gambar visualisasi nyala api pembakaran premixed diatas didapatkan semakin

menurunnya nilai equivalence ratio mengakibatkan dimensi api premixed semakin besar.

Hal ini dikarenakan debit aliran udara yang diberikan semakin besar. Dimensi api

premixed berpengaruh pada tinggi rendahnya nilai kecepatan api, karena akan

mempengaruhi sudut api yang terbentuk. Pada pengolahan data didapat semakin kecil

sudut api pada kadar karbon aktif yang sama, maka nilai kecepatan api akan semakin besar.

Dan pada setiap variasi kadar karbon aktif dengan debit aliran udara yang sama, didapat

semakin tinggi kadar karbon aktif yang diberikan akan menaikan nilai sudut api,

equivalence ratio dan kecepatan apinya.

4.3 Analisis Data

4.3.1 Perhitungan Air Fuel Ratio (AFR) dan Equivalence Ratio

Dibawah ini contoh perhitungan untuk menentukan nilai air fuel ratio dan equivalence

ratio minyak kedelai dengan kadar karbon aktif 0,01%.

AFR stoikiometri dihitungan dengan menentukan nilai massa bahan bakar dan nilai

massa udara dari reaksi kimia pada pembakaran minyak kedelai dengan karbon aktif

0,01% pada kondisi stoikiometri yaitu:

33

- Massa Udara = 4,1347 ( 2. 16 + 3,76 . 2 . 14) = 567,615 gr

- Massa Bahan Bakar = 100 gr

- Massa Karbon Aktif = 0,01 gr

AFR (Air Fuel Ratio) stoikiometri minyak kedelai dengan penambahan karbon aktif

0,01%

(AFR) =

=

= 5,67558

AFR (Air Fuel Ratio) aktual minyak kedelai dengan penambahan karbon aktif 0,01%

AFRaktual =

Q adalah debit aliran udara yang diberikan yaitu sebesar 2,17 l/min, adalah massa

jenis udara sebesar 1,21 kg/m3, dan adalah massa alir bahan bakar dapat dihitung

dengan menggunakan nilai massa Erlenmeyer dan bahan bakar sebelum pemanasan (m1)

sebesar 258,13 gr, massa erlenmeyer dan bahan bakar setelah pemanasan (m2) sebesar

253,23 gr dan waktu penguapan 10 Menit, sehingga:

Setelah diketahui nilai Q udara, udara dan bahan bakar, maka

AFRaktual =

= 5,366

34

Equivalence Ratio ( ) dicari dengan rumus:

=

= 1,06

Dengan menggunakan cara perhitungan yang sama dengan yang diatas akan

didapatkan nilai air fuel ratio aktual dan equivalence ratio ( ) pada setiap debit aliran udara

dan pada setiap variasi penambahan karbon aktif. Maka hasilnya dapat dilihat dari tabel

berikut:

Tabel 4.1

Air Fuel Ratio dan Equivalence Ratio Minyak Kedelai dengan Karbon Aktif 0,00%

Tabel 4.2


Tabel 4.3


35

Tabel 4.4


4.3.2 Perhitungan Kecepatan Api (SL)

Berikut merupakan contoh perhitungan untuk menentukan nilai kecepatan api (SL)

Minyak kedelai dengan penambahan Karbon Aktif 0,01%.

1. Kecepatan Reaktan (Vu)

Untuk menghitung kecepatan reaktan, diperlukan menghitung nilai luas penampang

burner.

Selanjutnya menghitung kecepatan reaktan didapat dengan rumus dibawah ini. Massa

jenis uap ( ) sebesar didapat dari pengambilan data. Kemudian nilai

equivalence ratio sebesar 1,06, massa alir bahan bakar sebesar 0,00049 kg/menit dan debit

aliran udara 2,17 L/min

(

)

(

)

Setelah kecepatan reaktan didapatkan, selanjutnya dilakukan proses perhitungan

kecepatan api (SL):

36

Diketahui:

= 22o

= 0.375

Dengan metode perhitungan yang sama maka akan didapatkan nilai kecepatan api (SL)

pada setiap variasi debit aliran udara dan pada setiap variasi penambahan karbon aktif.

Maka hasilnya dapat dilihat dalam tabel berikut:

Tabel 4.5

Data Hasil Pembakaran Minyak Kedelai dengan Karbon Aktif 0,00%

Tabel 4.6 Data Hasil Pembakaran Minyak Kedelai dengan Karbon Aktif 0,01%

Tabel 4.7


37

Tabel 4.8


4.4 Grafik dan Pembahasan

4.4.1 Hubungan Equivalence Ratio dengan Kecepatan Api Pembakaran Premixed

pada Minyak Kedelai dengan Karbon Aktif 0,00%

Gambar 4.5 Grafik hubungan antara equivalence ratio dengan kecepatan api premixed pada

minyak kedelai dengan karbon aktif 0,00%

Dari grafik diatas dapat dilihat bahwa kecepatan tertinggi terjadi pada equivalence

ratio 0,34 yaitu 34 cm/detik dan terendah pada equivalence ratio 1,01 yaitu 24,85

cm/detik.

Dalam grafik tersebut memiliki kecenderungan penurunan nilai kecepatan api, dimana

nilai equivalence ratio yang semakin meningkat akan menurunkan nilai kecepatan api.

Semakin tinggi Equivalence Ratio maka akan semakin kaya bahan bakar, hal ini

berpengaruh pada kecepatan api yang semakin menurun. Pada pembakaran premixed

bunsen yang kaya akan bahan bakar (equivalence ratio tinggi) mengakibatkan bahan bakar

akan lebih terpusat atau dengan kata lain luas permukaan pembakaran bahan bakar dengan

jumlah yang sama akan semakin kecil, hal ini yang mengakibatkan penurunan nilai

kecepatan api.

38

4.4.2 Hubungan Equivalence Ratio dengan Kecepatan Api Premixed semua variasi


Gambar 4.6 Grafik hubungan antara equivalence ratio dengan kecepatan api premixed pada

minyak kedelai semua variasi

Dari grafik diatas dapat dilihat bahwa semua variasi memiliki kecenderungan yang

sama yaitu semakin tinggi nilai equivalence ratio maka nilai kecepatan api premixed

semakin menurun. Nilai equivalence ratio dan kecepatan api premixed tertinggi ada pada

minyak kedelai dengan penambahan karbon aktif 0,03% dan terendah ada pada tanpa

penambahan karbon aktif. Nilai kecepatan dari setiap variasi pada penambahan kabon aktif

0,03% sebesar 41,59 cm/s, kemudian pada penambahan karbon aktif 0,02% sebesar 38,17

cm/s, selanjutnya pada penambahan karbon aktif 0,01% sebesar 34,73 cm/s dan pada tanpa

penambahan karbon aktif sebesar 34,72 cm/s.

Dari grafik kita bisa menarik kesimpulan semakin tinggi kadar karbon aktif yang

diberikan akan meningkatkan nilai kecepatan api dan nilai equivalence ratio. Hal ini

dipengaruhi oleh peran karbon aktif pada bahan bakar minyak kedelai.

Dalam penlitian ini memiliki dua metode untuk membuat molekul bermuatan, yaitu

pemanasan dan penambahan karbon aktif. Karbon aktif yang ditambahkan mempengaruhi

laju penguapan dimana dengan penambahan ini asam lemak lebih aktif menyerap kalor

dari pemanasan yang sebelumnya kalor terlebih dahulu diserap oleh gliserol, karena

sebagian molekul asam lemak terputus akibat perpindahan atom karbon tigliserida menuju

graphene. Hal ini bisa dilihat dari visualisasi pembakaran premixed antara tanpa dan

dengan penambahan karbon aktif seperti pada Gambar 4.7 berikut.

39

Gambar 4.7 Visualisasi api premixed, A tanpa penambahan karbon aktif dan B dengan


Dari Gambar 4.7 bisa dilihat ketebalan api yang berbeda, karena pada minyak kedelai

yang ditambahkan karbon aktif, uap bahan bakar yang dihasilkan memiliki kandungan

asam lemak lebih banyak dan gliserol yang lebih sedikit. Seperti yang telah disebutkan

sebelumnya, karbon aktif menjadikan asam lemak lebih aktif menyerap kalor, sehingga

lebih cepat menguap. Hal ini bisa dibuktikan dari nilai massa alir yang meningkat setiap

penambahan karbon aktif.

Peran karbon aktif ini sesuai dengan konsep dasar, dimana graphene pada karbon aktif

akan mendapatkan karbon dari sebagian karbon di trigliserida yang mengakibatkan

beberapa ikatan dari molekul trigleserida terputus.

Dengan terbentuknya graphane yang mengakibatkan karbon aktif memiliki sifat

magnetik. Sehingga elektron pada molekul asam lemak akan tertarik oleh atom karbon di

karbon aktif karena karbon memiliki nilai keektronegatifan lebih tinggi dari atom hidrogen

pada molekul asam lemak. Selanjutnya elektron pada karbon aktif akan berpindah menuju

oksigen karena nilai keelektronegatifan oksigen lebih besar dari pada karbon. Dikarenakan

perbedaan muatan antara molekul bahan bakar yang positif dan oksigen yang negatif

terjadi reaksi tarik menarik antara keduanya hal ini yang mengakibatkan kecepatan

pembakaran lebih meningkat, karena pembakaran akan lebih mudah terjadi dengan

menurunnya energi disosiasi.

40

Gambar 4.8 Ilustrasi perpindahan elektron dan reaksi oksidasi asam lemak bermuatan

Dengan sedikitnya kandungan gliserol pada uap bahan bakar dan perbedaan muatan

antara bahan bakar dan oksigen yang diakibatkan oleh transfer elektron membuat

kecepatan pembakaran yang semakin meningkat. Sementara untuk peningkatan

equivalence ratio dipengaruhi semakin kayanya bahan bakar pada penambahan karbon

aktif yang semakin tinggi.

Seperti yang kita ketahui sebelumnya, penambahan karbon aktif pada minyak kedelai

mengakibatkan meningkatnya kecepatan api pembakaran premixed. Pada penelitian ini hal

yang paling dominan mempengaruhi kecepatan api adalah sudut api bunsen. Dimana

semakin kecil nilai equivalence ratio maka semakin kecil pula sudut api bunsennya dan

penambahan kadar karbon aktif yang semakin besar juga berpengaruh pada sudut api

bunsen yang terbentuk. Hal ini dikarenakan semakin besar kadar karbon aktif yang

ditambahkan akan menaikan nilai kecepatan api, ini dibuktikan dengan sudut api bunsen

yang relatif semakin besar pada setiap variasi dalam aliran udara yang sama.

Gambar 4.9 Ilustrasi reaksi pembakaran pada Bunsen api premixed tanpa penambahan karbon

(kiri) dan dengan penambahan karbon (kanan)

41

Berdasarkan konsep dasar, seiring dengan penambahan karbon aktif akan menaikkan

nilai kecepatan api yang mengakibatkan dimensi api bunsen yang semakin menurun. Hal

ini dikarenakan penambahan karbon aktif akan mempercepat terjadinya pembakaran.

Dengan kandungan gliserol pada uap bahan bakar yang sedikit, energi aktivasi tidak akan

banyak diserap oleh gliserol. Sehingga energi aktivasi masih dalam jumlah besar akan

berkontak dengan oksigen dan bahan bakar dengan energi disosiasi yang telah menurun.

Hal tersebut mengakibatkan dimensi api menjadi lebih kecil, karena bahan bakar lebih

cepat terbakar.

43

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Penambahan kadar karbon aktif batok kelapa pada minyak kedelai berpengaruh

terhadap kecepatan api pembakaran premixed, dimana semakin tinggi kadar karbon aktif

yang ditambahkan maka akan menaikan nilai kecepatan api. Nilai kecepatan api tertinggi

berada pada penambahan karbon 0,03% sebesar 41,59 cm/s, kemudian pada 0,02% sebesar

38,17 cm/s, selanjutnya pada 0,01% sebesar 34,73 cm/s, dan terendah pada tanpa

penambahan karbon aktif sebesar 34,72 cm/s.

5.2 Saran

1. Diharapkan untuk penelitian selanjutnya bisa dilanjutkan dengan menambahan karbon

aktif dari sumber lain seperti dari sekam padi. Dengan minyak kedelai ataupun dengan

minyak nabati lain.

2. Diharapkan untuk penelitian selanjutnya kompor atau pemanas yang digunakan bisa

menjaga temperatur minyak lebih konstan.

DAFTAR PUSTAKA

BPH MIGAS (2016). Indonesia Belum Punya Cadangan BBM Nasional. Jakarta Selatan:

BPH MIGAS.

Gates, Bruce C. (1992). Catalytic Chemistry. Newark: John Willey & Sons, Inc

Istadi, 2011, Teknologi Katalis untuk Konversi Energi: Fundamental dan Aplikasi, Edisi

Pertama, Graha Ilmu, Yogyakarta.

Ketaren, S. 1986. Pengantar Teknologi Minyak dan Lemak Pangan. Cetakan Pertama.

Jakarta : UI-Press.

Konstantine N et al (2012), Graphene Sheets Can Repair Themselves Naturally.

Manchester: www.zmescience.com.

Mohd Iqbaldin MN et al (2013), Properties of Coconut Shell Activated Carbon. Journal of

Tropical Forest Science 25(4): 497-503.

MPOC. (2016). Oil and Fat World Production. Selangor Darul Ehsan: MPOC.

MY Thoha et al (2008). Pengaruh Suhu, Waktu dan Konsentrasi Pelarut Pada Ekstrasi

Minyak Kacang Kedelai Sebagai Penyedia Vitamin E. Palembang: Universitas

Sriwijaya.

O.S Jorge et al (2016), Graphane: Two-dimensional Hydrocarbon. Pennsylvania: The

Pennsylvania State University.

Rizky. (2016). Pengaruh Penambahan Karbon Aktif Terhadap Karakteristik Pembakaran

Droplet Minyak Biji Bunga Matahari. Skripsi. Tidak dipublikasikan. Malang:

Universitas Brawijaya. Smisek, M. & Cerny S. 1970. Active Carbon Manufactute Properties and Aplication.

Amsterdam: El Savier Publishing Company. Hal 10-25.

Sudibandriyo, M. (2013). Ph Dissertasion: A General Ono-KondoLattice Model for High

Pressure on Carbon Adsorben. Oklahoma: Oklahoma State University.

Wardana, I.N.G. (2008). Bahan Bakar dan Teknologi Pembakaran. Malang: Brawijaya

University Press.

Yuen, FK and Hameed B.H. (2009). Recent Develoments in The Preparation and

Regeneration of Activated Carbons by Microwaves. Journal Advances in Colloid and

Interface Science (149): 19-27.

skripsirepository.ub.ac.id/7683/1/m. rizal fahmi.pdf · 2020. 4. 14. · bab ii tinjauan pustaka...

Documents