LAPORAN PENGUKURAN EVAPORASI

diajukan untuk melengkapi salah satu tugas Mata Kuliah Dasar-Dasar Teknik Pengendalian dan Konservasi Lingkungan

Oleh: Kelompok 1 Amsani Miftahul Farid M Taufik Rima Tri Wulansari Betty Siska R Eryalfan Setyo Prakoso Dini Putri Fatikasari Widya Alen R Ugis Likhul N Arif Pujo S NIM 111710201010 NIM 111710201012 NIM 111710201016 NIM 111710201020 NIM 111710201026 NIM 111710201028 NIM 111710201040 NIM 111710201044 NIM 111710201054 NIM 111710201060

JURUSAN TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS JEMBER 2012

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Evaporator adalah alat yang banyak digunakan dalam industry kimia untuk memekatkan suatu larutan. Terdapat banyak tipe evaporator yang dapat digunakan dalam industri kimia. Umumnya evaporator dioperasikan pada kondisi vakum untuk menurunkan temperatur didih larutan. Cara lain untuk menurunkan temperatur didih larutan adalah dengan mengalirkan gas inert (udara) panas yang berfungsi untuk menurunkan tekanan parsial uap, sehingga menurunkan temperatur didih larutan. Hal ini menggantikan prinsip evaporasi secara vakum yang memungkinkan penguapan dengan temperatur rendah. Namun system vakum memerlukan biaya tinggi, ada cara lain untuk menurunkan temperatur penguapan yaitu dengan cara menurunkan tekanan parsial uap air didalam fase gas dengan cara pengaliran udara. Untuk memekatkan larutan yang peka terhadap panas diperlukan alat dengan waktu kontak yang singkat dan pemanasan dengan temperatur yang tidak terlalu tinggi, dalam hal ini digunakan falling film evaporator. Karena waktu kontak sangat pendek cairan tidak mengalami pemanasan berlebihan selama mengalir melalui evaporator serta dibutuhkan driving force perbedaan temperatur yang rendah, dengan pressure drop yang rendah. Berbagai alat dibuat untuk meringankan manusia dalam pengambilan data seperti paci kelas A, hygrometer, anemometer. Alat yang dibuat banyak perbedaan seperti tingkat ketelitian dati alat tersebut. Semakin mahal alat yang digunakan maka semakin baik untuk pengambilan data. Jika alat yang digunakan harganya semakin menurun makan tingkat ketelitian dari benda itu semakin tidak baik. Karena bahan yang digunakan tidak cukup baik dalam pembacaan data. Dari alat tersebut ada yang kami gunakan dalam praktikum tentang cara penggunaan alat pengukur suhu dengan menggunakan alat htgrometer, pengukuran kecepatan angin menggunakan alat anemometer , dan

pengukuran evaporasi dengan panci kelas A. pengukuran suhu dalam pengamatan kami menggunakan alat yang berbeda. Pengukuran suhu dilakukan untuk mengetahui suhu yang ada diruangan tersebut. Pengukuran suhu dengan alat yang berbeda mempunyai ketelitian yang berbeda. Karena alat yang digunakan semakin bagus maka nilai yang titampilkan oleh masing-masing alat akan berbeda. Maka dalam pengamatan, kami menggunakan alat yang berbeda sehingga nilai yang kami dapatkan berbeda. Pengamatan akan semakin baik jika dilakukan beberapa kali untuk mencari nilai yang benar dengan mangambil nilai rata-rata. Selanjutnya mengukur kecepatan angin dengan menggunakan alat anemometer. Dalam pengamatan kami alat ini kurang efektif karena keadaan tempat tidak mendukung untuk pengerjaan data. Sehingga jarang digunakan saat praktikum. 1.2 Tujuan dan Manfaat1.2.1Tujuan

1. Untuk mengetahui pengertian dari evaporasi dan perhitungannya2. Untuk mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi evaporasi 3. Untuk mengetahui alat-alat yang digunakan untuk menghitung suhu,

kelembapan, kecepatan angin, dan mengukur CO2

1.2.2Manfaat 1. Mahasiswa memahami tentang evaporasi dan cara menghitungnya2. Mahasiswa memahami faktor-faktor yang mempengaruhi evaporasi 3. Mahasiswa memahami cara menggunakan alat-alat yang digunakan

untuk menghitung suhu, kelembapan, kecepatan angin, dan mengukur CO2

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pengertian Evaporasi Evaporasi adalah penguapan air dari permukaan air, tanah, ddan bentuk permukaan bukan vegetasi lainnya oleh proses fisika. Dua unsure utama untuk berlangsungnya evaporasi adalah energy (radiasi) matahari dan ketersediaan air (Asdak, 2004: 101). Sebagian radiasi gelombang pendek (shortwave radiation) matahari akan diubah menjadi energy panas didalam tanaman, air, dan tanah. Energy pans tersebut akan menghangatkan udara disekitarnya. Panas yang dipakai untuk menghangatkan partikel-partikel berbagai material di udara tanpa mengubah bentuk partikel tersebut dinamakan panas-tampak (sensible heat) sebagian dari energi matahari akan diubah menjadi tenaga mekanik. Tenaga mekanik ini akan menyebabkan pertukaran udara dan uap air diatas permukaan tanah. Keadaan ini akan menyebabkan udara diatas permukaan tanah jenuh, dan dengan demikian, mempertahankan tekanan uap air yang tinggi pada permukaan bidang evaporasi (Asdak, 2004: 101). 2.2 Faktor-faktor penentu evaporasi Factor-faktor yang mempengaruhi evaporasi ada beberapa hal yaitu: 1. Panas Panas diperlukan untuk berlangsungnya perubahan bentuk dari zat cair ke gas secara alamiah matahari menjadi sumber energy panas. Energy panas gelombang pendek merupakan sumber energy panas terbesar dan akan mempengaruhi besarnya airyang akan diuapkan dari permukaan bumi sesuai dengan ketinggian tempat dan musim yang berlangsung. sedang energy panas gelombng panjang adalah panas yang dilepaskan oleh permukan bumi ke udara dan bersifat menambah panas yang telah dihasilkan oleh energy panas gelombang pendek. 2. Suhu udara

Suhu udara berpengaruh pada proses evaporasi karena makin tinggi suhu udara diatas bidang penguapan, makin mudah terjadi perubahan bentuk dari zat cair menjadi gas. Dengan demikian laju evaporasi menjadi lebih besar di daerah tropic dengan daerah beriklim sedang. 3. Kapasitas kadar air Besarnya kadar air dalam udara di suatu tempat ditentukan oleh tekanan uap air, ea (vapour pressure) yang ada di tempat tersebut. Proses evaporasi tergantung pada defisit tekanan uap air. Defisit tekanan uap air jenuh adalah beda keadaan antara tekakanan uap air jenuh pada permukaan bidang penguapan (tajuk vegetasi) dan tekanan uap air nyata di udara. Dengan demikian evaporasi lebih banyak terjadi di daerah pedalaman dimana kondisi udara cenderung lebih kering daripada daerah pantai yang lebih lembab akibat penguapan dari permukaan air laut.4. Kecepatan angin

Ketika proses penguapan berlangsung, udara diatas permukaan bidang penguapan bertahap menjadi lembab, sampai udara menjadi jenuh dan tidak mampu menjadi uap air. Udara jenuh diatas permukaan bidang penguapan akan berpindah ke tempat lain akibat beda tekanan dan kerapatan udara dan dengan demikian proses penguapan air akan berlangsung terus menerus. Hal ini terjadi akibat adanya pergantian udara lembab oleh udara yang lebih kering. Proses perpindahan masa tersebut disebut proses adveksi. Peranan kecepatan angin datas permukaan bidang penguapan merupakan factor penting terjadinya evaporasi. 5. Sifat alamiah bidang permukaan Sifat alamiah bidang permukaan penguapan akan mempengaruhi proses evaporasi melalui perubahan perilaku angin. Pada bidang permukaan yang kasar atau tidak beraturan,kecepatan angin akan berkurang. Oleh adanya proses gesekan. Tapi, pada tingkat tertentu,permukaan bidang penguapan yang kasar juga dapat menimbulkan gerakan angin berputar (turbulent) yang dapat memeperbesar evaporasi. Pada bidang permukaan air yang

luas, angin kencang juga dapat menimbulkan gelombang air besar dan dapat mempercepat proses evaporasi. 2.3 Prinsip-prinsip Evaporasi a. Penguapan atau evaporasi merupakan perubahan wujud zat cair menjadi uap b. Penguapan bertujuan memisahkan pelarut (solven) dari larutan sehingga menghasilkan larutan yang lebih pekat c. Evaporasi merupakan proses pemisahan terma, dipakai secara luas untuk memekatkn cairan dalam bentuk larutan, suspense, maupun emulsi dengan cara menguapkan pelarutnya, umumnya air, dari cairan d. Evaporasi menghasilkan cairan yang lebih pekat, tetapi masih berupa cairan pekat yang dapat dipompa sebagai hasil utama, misalnya selama pemulihan pelarut.

BAB 3. METODOLOGI PRAKTIKUM

3.1 Waktu dan Tempat Waktu Jam Tempat 3.2 Alat dan Bahan 3.2.1 Alat 1. Pengukur suhu maksimum dan minimum 2. Hygrometer 3. Termometer digital 4. Anemometer digital 5. Luxmeter 6. CO2 meter 7. Panci Evaporasi 8. Mikrometer pancing 9. Selang air 3.2.2 Bahan 1. Air 3.3 Prosedur Kerja 1. Pengukur suhu maksimum dan minimum Menempatkan alat pengukur suhu ditempat yang telah ditentukan Membaca suhu yang ditunjukkan pada thermometer tersebut 2. Hygrometer Mengisi hygrometer dengan air pada bagian thermometer bola basah : Jumat, 12 Oktober 2012 : 07.00-11.00 : Workshop Teknik Pertanian FakultasTeknologi Pertanian Universitas Jember

Meletakkan hygrometer di dinding, didiamkan Membaca suhu bola basah (Tw) dan suhu bola Menentukan kelembeben relativ (RH) dengan cara

beberapa saat kering (Td) memutar putaran suhu bola kering (berwarna merah) bersinggungan dengan suhu bola basah. Memasukkan data pengamatan dalam tabel. Menghidupkan thermometer dan mengarahkan lensa Membaca besarnya suhu yang tertera dilayar. 3. Termometer infrared infrared ke target 4. Anemometer digital Menghidupkan anemometer dengan menekan tombol power Mengarahkan kepala probe anemoeter berlawanan angin dengan 5. Luxmeter on layar Memasukkan data pada tabel Mengarahkan alat ukur CO2 dengan menekan Mengarahkan kepala probe (CO2 ataupun RH) ke6. CO2 meter dan RH

Membaca besar nya kecepatan angin yang terukur mengikuti prosedur operasionalnya,

Memasukkan data pengamatan kedalam tabel Menghidupkan Lux meter dengan menekan tombol Mengarahkan sensor cahaya kearah sumber cahaya Melihat hasil pengukuran intensitas cahaya pada

tombol power udara/gas yang akan diukur

Membaca besarnya nilai CO2 di layar dan

memasukkan data dalam tabel 7. Panci Evaporasi Menempatkan panci evaporasi di tempat yang memenuhi syarat yaitu lapangan terbuka dan relativ jauh dari bangunan Mengusahakan posisi panci horizontal Mengisi panci kelas A dengan air hingga batas

tertentu, dan meletakkan mikrometer pancing ke dalam panci ( mengusahakan mikrometer berada ditengah) Mengusahakan jarum menyentuh permukaan air Membaca tinggi air (mm) Mengamati penurunan permukaan airnya pada pagi hari

BAB 4. PEMBAHASAN

Pengukuran evaporasi dilakukan dengan menggunakan panci evaporansi, akan tetapi dalam pengukurannya diperlukan beberapa pengukuran lain terkait yakni faktor-faktor yang mempengaruhi evaporasi seperti intensitas cahaya, kelembapan udara (RH), suhu, kecepatan angin dan kadar CO2.1. Pengukuran Termometer Max Min

Max Min o Sabtu 13 Oktober 2012 27 22o Langkah awal yang dilakukan adalah pengukuran suhu max-min dengan menggunakan termometer max-min. Pengukuran dengan menggunakan termometer max-min dilakukan pada pagi hari saja. Setelah itu di dapat data pada pengamatan hari sabtu 13 Oktober 2012 suhu max sebesar 27oC dan suhu min sebesar 22oC. 2. Pengukuran Hygrometer Pengamatan hari keData dan Waktu Pengamatan 07.00 WIB 12.00 WIB 17.00 WIB Suhu Suhu Suhu Suhu Suhu Suhu RH RH RH basah kering basah kering basah kering 31,5oC 26oC 37oC 28oC 27oC 24,5oC 60 42 80 % % % 88oF 79oF 93oF 80oF 81oF 76oF

Pengamatan hari ke-

Suhu (oC)

Jumat 12 Oktober 2012 27,5o Sabtu 25oC 24oC 92 31,5oC 26oC 70 29oC 80 C 13 Oktober % % % 2012 76oF 75oF 92oF 81oF 84oF 79oF Langkah kedua yang dilakukan adalah pengukuran suhu basah, suhu kering dan kelembapan udara dengan menggunakan alat hygrometer. Pengukuran dengan menggunakan hygrometer dilakukan pada tiga kondisi waktu yakni pagi waktu 07.00 WIB, siang 12.00 dan sore 17.00 WIB. Hal yang diukur pada

pengamatan ini adalah suhu bola basah (Td), suhu bola kering (Tw) dan RH. Suhu bola basah dan bola kering didapat dari thermometer yang terdapat pada hygrometer. Thermometer pada hygrometer terdiri dari dua bagian yakni thermometer bola basah untuk mengukur Td dan thermometer bola kering untuk mengukur Tw. Setelah mendapat data Td dan Tw maka dihitung RH dari tombol pengatur RH dibawah thermometer bola kering dan basah. Setelah itu di dapat data pada pengamatan hari Jumat 12 Oktober 2012, pada pagi hari suhu basah 31,5oC, suhu kering 26oC dan RH-nya 60%. Pada siang hari suhu basah 37oC, suhu kering 28oC dan RH-nya 42%. Pada sore hari suhu basah 27oC, suhu kering 24,5oC dan RH-nya 80%. Pada pengamatan Sabtu 13 Oktober 2012, pada pagi hari suhu basah 25oC, suhu kering 24oC dan RH-nya 92%. Pada siang hari suhu basah 31,5oC, suhu kering 27,5oC dan RH-nya 70%. Pada sore hari suhu basah 29oC, suhu kering 26oC dan RH-nya 80%. Pada hari Jumat suhu pada pagi hari memiliki nilai lebih besar hal ini dikarenakan waktu pengamatan dilakukan pada pukul 08.15 sehingga suhu pada tempat pengamatan menjadi lebih tinggi. 3. Pengukuran Suhu dengan Thermometer Digital Data danWaktu Pengamatan Suhu Pengamatan hari ke07.00 WIB 12.00 WIB 17.00 WIB Jumat 12 Oktober 29,6oC 33,5oC 31,1oC 2012 Sabtu 13 Oktober 23,7oC 33,3oC 32,8oC 2012 Langkah ketiga yang dilakukan adalah pengukuran suhu dengan menggunakan alat thermometer digital. Pengukuran dengan menggunakan thermometer digital dilakukan pada tiga kondisi waktu yakni pagi waktu 07.00 WIB, siang 12.00 dan sore 17.00 WIB. Setelah itu di dapat data pada pengamatan hari Jumat 12 Oktober 2012, pada pagi suhunya 29,6oC. Pada siang hari suhunya 33,5oC. Pada sore hari suhunya 31,1oC . Pada pengamatan Sabtu 13 Oktober 2012, pada pagi hari suhunya 23,7oC. Pada siang hari suhunya 33,3oC. Pada sore hari suhunya 32,8oC. 4. Pengukuran Kecepatan Angin dan Intensitas Cahaya Pengamatan Data dan Waktu Pengamatan

hari ke-

07.00 WIB Kec. Intensitas Angin Cahaya

12.00 WIB Kec. Intensitas Angin Cahaya 1,2 m/s 2,2 m/s 927 1830

17.00 WIB Kec. Intensktas Angin Cahaya 0,0 m/s 0,0 m/s 470 110

Jumat 12 0,6 Oktober 509 m/s 2012 Sabtu 13 1,8 Oktober 397 m/s 2012 Langkah keempat yang dilakukan

adalah pengukuran kecepatan angin

dengan menggunakan alat anemometer dan pengukuran intensitas cahaya dengan menggunakan alat luxmeter. Kedua pengukuran tersebut dilakukan pada tiga kondisi waktu yakni pagi waktu 07.00 WIB, siang 12.00 dan sore 17.00 WIB. Setelah itu di dapat data pada pengamatan hari Jumat 12 Oktober 2012, pada pagi kecepatan anginnya 0,6 m/s dan intensitas cahayanya 509 cd. Pada siang hari kecepatan anginnya 1,2 m/s dan intensitas cahayanya 927 cd. Pada sore hari kecepatan anginnya 0,0 m/s dan intensitas cahayanya 470 cd. Pada pengamatan Sabtu 13 Oktober 2012, pada pagi hari kecepatan anginnya 1,8 m/s dan intensitas cahayanya 397 cd. Pada siang hari kecepatan anginnya 2,2 m/s dan intensitas cahayanya 1830 cd. Pada sore hari kecepatan anginnya 0,0 m/s dan intensitas cahayanya 110 cd.5. Pengukuran CO2 meter

Pengamatan hari ke-

07.00 WIB CO2 Suhu RH

Data dan Waktu Pengamatan 12.00 WIB 17.00 WIB CO2 Suhu RH CO2 Suhu RH

Jumat 507 37,9 o 57,4 520 31,1o 60,1 543 29,4o 74,1 12 Oktober ppm C % ppm C % ppm C % 2012 Sabtu 543 77,3 477 65,3 731 29,2o 13 Oktober 27oC 30oC 75% ppm % ppm % ppm C 2012 Langkah kelima yang dilakukan adalah pengukuran CO2, suhu dan kelembapan udara dengan menggunakan alat CO2 meter. Pengukuran dengan menggunakan CO2 meter dilakukan pada tiga kondisi waktu yakni pagi waktu 07.00 WIB, siang 12.00 dan sore 17.00 WIB. Hal yang diukur pada pengamatan ini adalah CO2, suhu dan RH. Konsentrasi CO2 didapat dari CO2 meter dengan

CO2 probe. Sedangkan pengukuran suhu dan RH didapat dari CO2 meter dengan RH probe. Setelah itu di dapat data pada pengamatan hari Jumat 12 Oktober 2012, pada pagi hari CO2 507 ppm, suhu 37,9 oC dan RH-nya 57,4%. Pada siang hari CO2 520 ppm, suhu 31,1oC dan RH-nya 60,1%. Pada sore hari CO2 543 ppm, suhu 29,4oC dan RH-nya 74,1%. Pada pengamatan Sabtu 13 Oktober 2012, pada pagi hari CO2 543 ppm, suhu 27 oC dan RH-nya 77,3%. Pada siang hari CO2 477 ppm, suhu 30oC dan RH-nya 65,3%. Pada sore hari CO2 731 ppm, suhu 29,2oC dan RHnya 75%. 6. Pengukuran Evaporasi Data dan Waktu Pengamatan 07.00 WIB 12.00 WIB 17.00 WIB Pengama Penurun Penurun Penurun tan hari Tinggi Tinggi Tinggi an an an kemikrome mikrome mikrome tinggi tinggi tinggi ter ter ter air air air 0,01 Jumat 5,85 mm 7,45 mm 1,6 mm 7,46 mm mm 10,01 2,55 10,02 0,01 11,08 1.06 Sabtu mm mm mm mm mm mm Langkah terakhir adalah pengukuran tinggi permukaan air pada panci evaporasi dengan menggunakan mikrometer pancing. Pengukuran dengan menggunakan micrometer pancing pada panci evaporasi dilakukan pada tiga kondisi waktu yakni pagi waktu 07.00 WIB, siang 12.00 dan sore 17.00 WIB. Setelah itu di dapat data pada pengamatan hari Jumat 12 Oktober 2012, pada pagi hari pengamatan tinggi air awal yakni 5,85 mm. Pada siang hari pengamatan tinggi air berikutnya yakni 7,45 mm sehingga didapat data penurunan permukaan air sebanyak 1,6 mm didapat dari selisih antara tinggi permukaan air 7,45 mm dengan tinggi permukaan air 5,85 mm. Pada sore hari pengamatan tinggi air berikutnya yakni 7,46 mm sehingga didapat data penurunan permukaan air sebanyak 0,01 mm didapat dari selisih antara tinggi permukaan air 7,46 mm dengan tinggi permukaan air 7,45 mm. Pada pengamatan Sabtu 13 Oktober 2012, pada pagi hari pengamatan tinggi air yakni 10,01 mm sehingga didapat data penurunan permukaan air sebanyak 2,55 mm didapat dari selisih antara tinggi

permukaan air pada hari sebelumnya 10,01 mm dengan tinggi permukaan air 7,46 mm. Pada siang hari pengamatan tinggi air berikutnya yakni 10,02 mm sehingga didapat data penurunan permukaan air sebanyak 0,01 mm didapat dari selisih antara tinggi permukaan air 10,02 mm dengan tinggi permukaan air 10,01 mm. Pada sore hari pengamatan tinggi air berikutnya yakni 11,08 mm sehingga didapat data penurunan permukaan air sebanyak 1,06 mm didapat dari selisih antara tinggi permukaan air 11,08 mm dengan tinggi permukaan air 10,02 mm.

BAB 4. PENUTUP Kesimpulan 1. Evaporasi adalah penguapan air dari permukaan air, tanah, ddan bentuk permukaan bukan vegetasi lainnya oleh proses fisika. Dua unsure utama untuk berlangsungnya evaporasi adalah energy (radiasi) matahari dan ketersediaan air 2. Faktor-faktor yang mempengaruhi evaporasi ada beberapa hal yaitu panas, suhu udara, kapasitas kadar air, kecepatan angin, dan Sifat alamiah bidang permukaan penguapan3. Alat-alat yang digunakan untuk praktikum adalah pengukur suhu

maksimum dan minimum, hygrometer, termometer digital, anemometer digital, luxmeter, CO2 meter, panci evaporasi, mikrometer pancing

DAFTAR PUSTAKA

Asdak, C. 2004. Hidrologi Dan Pengolahan Daerah Aliran sungai. Yogyakarta: Gajah Mada University Press Indarto. 2010. Hidrologi Dasar Teori dan contoh Aplikasi Model Hidrologi. Jakarta: P.T Bumi Aksara Sosrodarsono, S.1999. Hidrologi Untuk Pengairan. Jakarta: P.T Pradnya Paramita