DAFTAR PUSTAKA

Balittro 2004. Profil Pengusahaan Minyak Nilam. Unit Komersialisasi Balai

Penelitian Rempah dan Obat (Balittro). Bogor.

Bird R B, Stewart W E, Lightfoot E N. 2002. Transport Phenomena. 2ed. John

Wiley and Sons. USA.

Clark R J dan Read C. 2000. Production of Peppermint Oil. RIRDC. Australia

de Nevers N. 2005. Fluid Mechanics for Chemical Engineers. Ed 3. McGraw-Hill

International.

Denny E F K. 2001. Field Distillation for Herbaceous Oil. Denny, McKenzie

Associates. Australia.

Denny E F K. 2002. Distillation of Eucalyptus Oil. Penerbit Taylor and Francis.

Fleisher A, Fleisher Z. 1985. Yield and quality of essential oil from Pelargonium

graveolens cultivated in Israel. J. Sci. Food. Agric. 36 : 1047-1050 dalam

Masango P. 2005. Cleaner production of essential oils by steam distillation.

J. Cleaner Production, 13: 833-839.

Guenther E. 1987. Minyak Atsiri. Jilid I. Terjemahan. Semangat Ketaren. UI-

Press. Jakarta.

Hansen E W M. 2001. Phenomenological Modelling and Simulation of Fluid

Flow and Behaviour in Offshore Gravity Separators. PVP-Vol. 431.

Ketaren S. 1985. Teknologi Minyak Atsiri. Balai Pustaka. Jakarta.

Lawrence B. 1995. The Isolation of Aromatic Materials from Natural Plant

Products. dalam Manual on Essential Oil Industry. De Silva, K Tuley

[Editor]. UNIDO. Austria.

Masango P. 2005. Cleaner production of essential oils by steam distillation.

J.Cleaner Production, 13: 833-839.

McCabe W L, Smith J C, Harriott P. 1985. Unit Operations of Chemical

Engineering. Ed4. McGraw-Hill Book Company. Singapura.

Nurdjannah N, Hidayat T, Winarti C. 2006. Teknologi Pengolahan Minyak Nilam.

Balitbang Deptan.

Oldcastle. 2010. Oil Water Separators Guidelines for Design, Instalation and

Operation. Oldcastle Inc. USA.

42

Perry R H dan Green D W. 1999. Perry’s Chemical Engineer’s Handbook.

McGraw Hill. USA.

Rajeswara-Rao B R, Kaul P N, Syamasundar K V, Ramesh S. 2002. Water

soluble fractions of rose-scented geranium (Pelargonium species) essential

oil. Biores. Technology, 84: 243-246.

Rangus A. 2007. The Essential Oil Industry in The Former Yugoslavia. IFEAT

International Conference Proceedings. Hongaria.

Sastrohamidjojo H. 2004. Kimia Minyak Atsiri. UGM Press. Yogyakarta.

Seidel R. 2009. Essential Oil Separator for Making Essential Oils and Hydrosols.

www.essentialoil.com/essencier.html [akses pada tanggal 13 Januari 2009]

Yanyan, Zainuddin A, Sumiarsa D. 2004. Peningkatan Kadar Patchouli Alkohol

Minyak Nilam (Patchouli Oil) dan Usaha Derivatisasi Komponen Minornya.

Perkembangan Teknologi TRO VOL. XVI, No 2.

Rajendra I M dan Anom Arsani I A. 2009. Proses Dekantasi Minyak Atsiri

dengan Variasi Plat Interceptor dalam Dekanter. Jurnal Kimia 3 (2) : 81-86

LAMPIRAN

44

Lampiran 1. A. Kecepatan Rata-Rata Butiran Minyak Nilam Bergerak Naik dalam Air pada Berbagai Suhu

Suhu Rata-Rata (oCelcius)

Jarak (mm)

Waktu (menit)

Kecepatan Rata-Rata (mm/menit)

28.0 300 45 6.6 38.5 300 41 7.3 43.8 300 22 13.5 53.5 300 17 18.0 62.0 300 11 27.0

B. Prosedur Pengukuran Kecepatan Butiran Minyak Nilam dalam Air

Gelas ukur berpenutup berukuran 1000 ml dengan tinggi 300 mm diberi

alat pengukur suhu (termometer) pada bagian atasnya. Sebanyak 900 ml air

dengan beberapa variasi suhu (28oC sampai 62oC) dan 100 ml minyak nilam

dituang ke dalam gelas ukur tersebut, lalu ditutup dan dikocok. Setelah

pengocokan maka campuran cairan menjadi homogen. Selanjutnya campuran

tersebut dibiarkan selama waktu tertentu (menit), diukur dengan menggunakan

stoptwatch. Pengamatan dihentikan ketika minyak dan air berpisah sempurna;

terlihat jelas pemisahannya (clear), dan pengamatan dihentikan (stopwatch stop).

Pengukuran dilakukan dengan dua kali ulangan. Perhitungan kecepatan rata-rata

butiran minyak nilam bergerak naik dalam air adalah sebagai berikut:

Kecepatan Rata - Rata (mm/menit) = Jarak (mm)

Waktu (menit)

45

Lampiran 2. A. Prosedur Pengukuran Kehilangan (Loss) Minyak Nilam pada Separator

Pada lubang pengeluaran air buangan distilat pada separator (baik prototipe

ataupun separator konvensional IKM) ditempatkan sebuah botol yang berisi spon.

Selama periode penyulingan tertentu air buangan distilat masuk melewati spon

tersebut. Cairan (campuran minyak dan air) yang terikat pada matriks spon

selanjutnya diperas. Selanjutnya minyak dan air tersebut dipisahkan dengan

melewatkannya melalui saringan kain monel. Volume minyak yang diperoleh

diukur dengan menggunakan gelas ukur (ml).

B. Perhitungan Kehilangan (Loss) Minyak Nilam pada Separator Cara perhitungan persentase kehilangan minyak nilam pada separator

adalah sebagai berikut :

% Kehilangan (vol/bobot) = Volume minyak yang lolos dari separator (liter) x 100% Bobot minyak yang diperoleh (kg)

C. % Kehilangan (loss) Rata-Rata Minyak Nilam pada Separator Prototipe Skala Industri

Suhu (oCelcius)

"loss" minyak (ml)

Minyak diperoleh (Kg)

% Kehilangan (v/b)

36 5.0 2.65 0.19 39 3.3 2.00 0.17 43 4.5 3.33 0.14 47 2.1 2.45 0.09

46

Lampiran 3.

Perhitungan Disain Separator Prototipe

Pada tahap awal laju distilat yang akan digunakan ditentukan dahulu yaitu

Z liter/menit atau 1000Z cm3/menit. Selanjutnya ditentukan suhu pemisahan X oC

untuk separator ketika bekerja berdasarkan suhu pemisahan yang dianggap terbaik

pada pengukuran kecepatan butiran minyak nilam bergerak naik dalam air.

Diamater silinder dalam ditentukan yaitu sebesar A cm. Lalu dihitung luas

alas silinder dalam ini dengan menggunakan perhitungan luas alas lingkaran

diperoleh luas alas sebesar B cm2. Asumsi holding time (waktu yang aman bagi

minyak nilam untuk berpisah dari air) yaitu selama 4 menit. Hal ini berarti volume

yang masuk ke dalam silinder dalam selama 4 menit yaitu sebanyak C cm3.

Volume = Luas Alas x Tinggi

C cm3 = B cm2 x Tinggi

Tinggi = D cm

Maka tinggi silinder dalam yang aman untuk menampung laju alir distilat Z

liter per menit yaitu Y cm ( ditambah dengan extra safety).

Pada suhu XoC, kecepatan linier butiran-butiran minyak nilam bergerak

naik dalam air yaitu E mm per menit atau F cm per menit. Supaya kecepatan air

bergerak turun kurang dari kecepatan minyak nilam bergerak naik maka luas

permukaan di luar silinder dalam harus lebih besar daripada Z x 1000 ÷ F = G

cm2.

Luas permukaan (dasar separator) menjadi B + G = H cm2. Untuk

mendapatkan nilai diameter separator yang diperoleh dari:

Luas Alas = π x jari-jari

H = π x jari-jari

Jari-jari = cm

Diameter = I cm

47

Lampiran 3 (Lanjutan)

Maka diameter separator keseluruhan yang dapat memberikan margin keamanan

yaitu I cm (ditambah safety). Dengan demikian luas alas dasar separator total

sebesar J cm2. Luas alas dasar di luar silinder dalam sebesar J - B = K cm2.

Pada laju alir distilat sebesar Z liter/menit, kecepatan fluida bergerak turun

dalam ruang di silinder luar sebesar Z x 1000 ÷ K = L cm per menit. Hal ini

berarti kecepatan bergeraknya air turun lebih rendah daripada kecepatan

bergeraknya butiran minyak nilam dalam air. Jika kecepatan minyak lebih lambat

daripada kecepatan air maka minyak tersebut mudah terbawa air buangan dan

terjadi kehilangan (loss).

48

Lampiran 4. Perhitungan Bilangan Reynold (NRe)

Bilangan Reynold = (diameter x kecepatan x densitas) / (viskositas)

Keterangan: Diameter (m) Kecepatan (m/detik) Densitas (kg/m3) Viskositas (kg/m detik) Jika NRe < 2100 maka aliran fluida termasuk region laminar Jika NRe > 2100 maka aliran fluida termasuk region turbulen A. Perhitungan 1. Bilangan Reynold untuk separator prototipe skala industri (Pendekatan berdasarkan laju alir distilat yang masuk ke separator pada suhu 45oC) Diketahui : Diameter silinder dalam = 15 x 10-2 m Tinggi silinder dalam = 60 x 10-2 m Luas permukaan selubung silinder dalam = 0.28 m2 Laju alir = 1.2 L/menit = 0.072 m3/jam Kecepatan aliran = 0.072/(3600 x 0.28) = 7.14 x 10-5 m/detik Diameter pipa corong J = 2.54 x 10-2 m Densitas fluida = 1000 kg/m3

Viskositas fluida = 0.6 x 10-3 kg/m detik Maka Bilangan Reynold (NRe) = (2.54 x 10-2 x 7.14 x 10-5 x 1000)/( 0.6 x 10-3) = 3.02 (region laminar) B. Perhitungan 2. Bilangan Reynold untuk separator prototipe skala pilot (Pendekatan berdasarkan laju alir distilat sebesar 60 ml/menit yang masuk ke dalam separator) Diketahui : Diameter silinder dalam = 4 x 10-2 m Tinggi silinder dalam = 23 x 10-2 m Luas permukaan selubung silinder dalam = 0.028 m2 Laju alir = 60 ml/menit =3.6 x 10-3 m3/jam Kecepatan aliran = 3.6 x 10-3/(3600 x 0.028) = 35.7 x 10-5 m/detik Diameter pipa corong J = 1 x 10-2 m Densitas fluida = 1000 kg/m3

Viskositas fluida = 0.6 x 10-3 kg/m detik Maka Bilangan Reynold (NRe) = (1 x 10-2 x 35.7 x 10-5x 1000)/( 0.6 x 10-3) = 5.95 (region laminar)

49

C. Perhitungan 3. Bilangan Reynold untuk separator prototipe skala pilot (Pendekatan berdasarkan laju alir distilat sebesar 90 ml/menit yang masuk ke dalam separator) Diketahui : Diameter silinder dalam = 4 x 10-2 m Tinggi silinder dalam = 23 x 10-2 m Luas permukaan selubung silinder dalam = 0.028 m2 Laju alir = 90 ml/menit =5.4 x 10-3 m3/jam Kecepatan aliran = 5.4 x 10-3/(3600 x 0.028) = 53.6 x 10-5 m/detik Diameter pipa corong J = 1 x 10-2 m Densitas fluida = 1000 kg/m3

Viskositas fluida = 0.6 x 10-3 kg/m detik Maka Bilangan Reynold (NRe) = (1 x 10-2 x 53.6 x 10-5x 1000)/( 0.6 x 10-3) = 8.93 (region laminar)

50

Lampiran 5. Simulasi % Kehilangan Minyak Nilam dalam Separator dengan Kecepatan Minyak Nilam Bergerak Naik dalam Air (% Kehilangan sebagai fungsi dari kecepatan)

y = 5.7956x-1.5629

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0

Kecepatan (mm/menit)

Kehi

lang

an (%

)

Y = Kehilangan minyak (%) X = Kecepatan minyak nilam bergerak naik dalam air (mm/menit)

51

Lampiran 6. Persamaan Neraca Momentum untuk Fluida di dalam Separator ( diasumsikan sebagai aliran fluida di dalam silinder, Bird 19) Asumsi-asumsi:

• steady-state • aliran laminar • densitas = ρ • viskositas = μ • tinggi silinder = L • radius silinder = R • kecepatan = v

Postulat: vz = vz (r) vr = 0 p = p(z)

τrz = τzr = - μ (dvz/dr) Neraca momentum: (2πrLφrz)|r - (2πrLφrz)|r+∆r + (2πr∆r)(φzz)|z=0 - (2πr∆r)(φzz)|z=L + (2πr∆rL)ρg =0 .............(1) Dibagi dengan 2π∆rL dan limit ∆r → 0 : Lim {(rφrz)|r +∆r - (rφrz)|r } = {(φzz)|z=0 - (φzz)|z=L + ρg } r ………………………….(2) ∆r→0 ∆r L Turunan pertama r τrz terhadap r : ∂ (rφrz) = (φzz|z=0 - φzz|z=L + ρg) r …………………………………………….(3) ∂r L

φrz = τrz + p vr vz = - μ(∂vz/∂r)+ ρ vrvz ................................................................... (4) φzz = p + τzz + ρ vzvz = p - 2μ(∂vz/∂z)+ ρ vzvz ……………………………………...(5)

Persamaan (3) menjadi : ∂ (r τrz) = ((p0 - ρg0) -(pL - ρgL) r = (Po - PL) r……………………………....(6) ∂r L L Persamaan (6) diintegralkan menjadi: τrz = (Po - PL) r + C1 2L r C1 → Pada r = 0, τrz = finit → C1 = 0 τrz = (Po - PL) r 2L Hukum Newton untuk viskositas: τrz = - μ (∂vz/∂r)

52

vz = - (Po - PL) r2 + C2 4 μ L C2 → pada r = R, vz = 0, C2 = (Po - PL) R2

4 μ L Distribusi Kecepatan, vz = (Po - PL) R2 [ 1 - (r/R)2 ] 4 μ L Kecepatan Maksimum, vz max → pada r = 0 : vz max = (Po - PL) R2 4 μ L Kecepatan Rata-Rata < vz> = laju alir volumetrik / luas alas selubung silinder < vz> = (Po - PL) R2 = vz max/2 4 μ L

53

Lampiran 7. Simulasi Prediksi Hubungan Laju Alir Distilat Terhadap Kecepatan Air Bergerak Turun Di Dalam Separator Prototipe

y = 0.0005x - 2E-15

0.000.20

0.400.600.80

1.001.201.40

1.601.80

1000 1500 2000 2500 3000 3500

Laju alir distilat (cm3/menit) = X

Kec

epat

an a

ir tu

run

(cm

/mnt

) = Y

Grafik di atas di plot berdasarkan simulasi data pada Tabel di bawah ini:

Laju alir (cm3/menit) = X kecepatan air *(cm/menit) = Y1200 0.55 1400 0.64 1600 0.73 1800 0.82 2000 0.91 2200 1.00 2400 1.09 2600 1.18 2800 1.27 3000 1.36 3200 1.46 3400 1.55

* kecepatan air diperoleh dari = ( luas alas total separator prototype/laju alir ) Contoh: Pada laju alir 1200 cm3/menit, kecepatan air bergerak turun di dalam

separator yaitu sebesar 2198/1200 = 0.55 cm/menit