EVAPORATOR – 1
TUJUAN PERCOBAAN
Memahami prinsip kerja dan proses yang terjadi pada evaporator
Menghitung dan mengetahui panas laten dan panas sensible pada evaporator
ALAT DAN BAHAN
ALAT YANG DIGUNAKAN
Seperangkat alat evaporator
Piknometer
Gelas kimia
Corong gelas
Gelas ukur
Refraktometer
Neraca analitik
Spatula
Ember
BAHAN YANG DIGUNAKAN
Gula pasir 450 gram
Air 3L
DASAR TEORI
Evaporator adalah sebuah alat yang digunakan untuk mengubah fase sebuah larutan menjadi fase uap. Evaporator mempunyai dua prinsip dasar, untuk menukar panas dan untuk memisahkan uap yang terbentuk dari cairan. Evaporator umumnya terdiri dari tiga bagian, yaitu penukar panas, bagian evaporasi (tempat di mana cairan mendidih lalu menguap), dan pemisah untuk memisahkan uap dari cairan lalu dimasukkan ke dalam kondenser (untuk diembunkan/kondensasi) atau ke peralatan lainnya.
Hasil dari evaporator (produk yang diinginkan) biasanya dapat berupa padatan atau larutan berkonsentrasi. Larutan yang sudah dievaporasi bisa saja terdiri dari beberapa komponen volatil ( mudah menguap ). Evaporator biasanya digunakan dalam industri kimia dan industri makanan. Pada industri kimia, contohnya garam diperoleh dari air asin jenuh (merupakan contoh dari proses pemurnian) dalam evaporator. Evaporator mengubah air menjadi uap, menyisakan residu mineral di dalam evaporator. Uap dikondensasikan menjadi air yang sudah dihilangkan garamnya. Pada sistem pendinginan, efek pendinginan diperoleh dari penyerapan panas oleh cairan pendingin yang menguap dengan cepat (penguapan membutuhkan energi panas). Evaporator juga digunakan untuk memproduksi air minum, memisahkannya dari air laut atau zat kontaminasi lain.
Prinsip-prinsip Evaporasi :
1. Penguapan atau evaporasi merupakan perubahan wujud zat dari cair menjadi uap.
2. Penguapan betujuan memisahkan pelarut (solvent) dari larutan sehingga menghsilkan
larutan yang lebih pekat.
Evaporasi merupakan proses pemisahan terroal, dipakani secara luas untukk merekatkan cairan dalam bentuk larutan, suspensi maupun emulsi dengan cara menguapkan pelarutnya, umumnya air dan cairan.
Evaporasi menghasilkan cairan yang lebih pekat, tetapi masih berup cairan pekat yang dapat dipompa sebagai hasil utama, reaksi kadang-kadang ada pula cairan volatile sebagai hasil utama, misalnya selama pemulihan pelarut.
Jenis-jenis evaporator
Evaporator dibagi menjadi beberapa jenis, yaitu:
Submerged combustion evaporator, adalah evaporator yang dipanaskan oleh api yang menyala di bawah permukaan cairan, dimana gas yang panas bergelembung melewati cairan.
Direct fired evaporator, adalah evaporator dengan pengapian langsung dimana api dan pembakaran gas dipisahkan dari cairan mendidih lewat dinding besi atau permukaan untuk memanaskan
Steam heated evaporator, adalah evaporator dengan pemanasan stem dimana uap atau uap lain yang dapat dikondensasi adalah sumber panas dimana uap terkondensasi di satu sisi dari permukaan pemanas dan panas ditranmisi lewat dinding ke cairan yang mendidih.
Pertimbangan Pemilihan Evaporator :
Kontak panas harus tetap menjaga produk yang harus diuapkan
Pemeriksaan permukaan cukup mudah dengan membukan rak evaporator
Ekonomis dibuat bertingkat atau rekompressi termal/mekanis
Ukuran disesuaikan dengan kapsitas produksinya
Mudah pembersihan dan perawatannya
Mudah dioperasikan, suara tidak gaduh
Bahan pembuatannya cukup baik
Tipe-Tipe Evaporator
Evaporator sirkulasi alami/paksa
Evaporator sirkulasi alami bekerja dengan menambahkan sirkulasi yang terjadi akibat perbedaan densitas yang terjadi akibat pemanasan. Pada evaporator tabung, saat air mulai mendidih, maka buih air akan naik ke permukaan dan memulai sirkulasi yang mengakibtakan permisahan liquid dan uap air di bagian atas dari tabung pemanas. Jumlah evaporasi bergantng dari perbedaan temperature uap dengan larutan. Seringkali pendididhan mengakibatkan system kering.untuk menghindari hal ini dapat digunakan sirkulasi paksa, yaitu dengan menambahkan pompa untuk meningkatkan tekanan dan sirkulasi sehingga pendidihan tidak terjadi.
Gambar evaporator sirkulasi alami Gambar evaporator sirkulasi paksa
Falling film evaporator
Evaporator ini berbentuk tabung panjang (4-8 meter) yang dilapisi denan jaket uap. Distribusi larutan yang sergaam sangat penting. Larutann masuk dan memperoleh gaya gerak karena arah larutan yang menurun. Kecepatan gerakan larutan akan mempengaruhi karakteristik medium pemanas yang juga mengalir turun. Tipe ini cocok untuk menangani larutan kental sehingga sering digunakan untuk industri kimia, makanan dan fermentasi.
Rising film (Long tube vertical) evaporator
Pada evaporator tipe ini, pendidihan berlangsung di dalam tabung dengan sumber panas berasal dari luar tabung (biasanya uap). Buih air akan timbul dan menimbulkan sirkulasi
Plate evaporator
Mempunyai luas permuakan yang besar, plate biasanya tidak rata dan ditopang oleh bingkai (frame. Uap mengalir melalui ruang-ruang diantara plate. Uap mengalir secara co-current dan counter current terhadap larutan. Larutan dan uap masuk ke separasi yang nantinya uap akan disalurkan ke condenser. Evaporator jenis ini sering dipakai pada industry susu dan fermentasi karena flesibilitas ruangan.
Multi effect evaporator
Menggunaan uap pada tahap untuk dipakai pada tahap berikutnya. Semakin banyak tahp, semakin rendah konsumsi energinya Biasanya maksimal teridri dari tujuh tahap, bila lebih seringkali ditemui biaya pembuatan melebihi biaya penghematan energy Ada 2 tipe aliran, aliran maju dimana larutan masuk dari tahap paling panas ke yang lebih rendah, dan aliran mundur kebalikan dari aliran maju. Cocok untuk mengani produk yang sensitive terhadap panas seperti enzim dan protein.
Evaporasi adalah proses pengentalan larutan dengan cara mendidihkan atau menguapkan pelarut. Di dalam pengolahan hasil pertanian proses evaporasi bertujuan untuk, meningkatkan larutan sebelum proses lebih lanjut, memperkecil volume larutan, menurunkan aktivitas air aw (Praptiningsih 1999).
Sebagai bagian dari suatu proses di dalam pabrik, alat evaporasi mempunyai dua fungsi, yaitu merubah panas dan memindahkan uap yang terbentuk dari bahan cair. Ketentuan-ketentuan penting pada praktek evaporasi adalah :
Suhu maksimum yang diperkenankan yaitu sebagian besar dibawah 212 F.
Promosi perputaran bahan cair melalui permukaan pindah panas, untuk mempertahankan koefisien pindah panas yang tinggi dan untuk menghindari setiap pemanasan global yang terlalu tinggi.
Kekentalan bahan cair yang selalu meningkat dengan cepat karena meningkatnya jumlah bahan yang tidak terlarut.
setiap kecenderungan untuk berbusa yang mempersulit pemisahan bahan cair dengan uap (Earle, 1982).
Adapun faktor-faktor yang menyebabkan dan mempengaruhi kecepatan pada proses evaporasi adalah :
a. Kecepatan hantaran panas yang diuapkan ke bahan
b. Jumlah panas yang tersedia dalam penguapan
c. Suhu maksimu yang dapat dicapai
d. Tekanan yang terdapat dalam alat yang digunakan
e. Perubahan-perubahan yang mungkin terjadi selama proses penguapan. (Earle, 1969)
Sedangkan menurut Buckle (1987), dalam prakteknya ada beberapa faktor yang harus diperhatikan selama proses penguapan meliputi :
sirkulasi udara sehingga proses penghantaran panas tinggi.
terjadinya kenaikan viskositas
terbentuknya deposit pada evaporator
kehilangan aroma
kelarutan zat padat.
Mekanisme kerja evaporator adalah steam yang dihasilkan oleh alat pemindah panas, kemudian panas yang ada (steam) berpindah pada bahan atau larutan sehingga suhu larutan akan naik sampai mencapai titik didih. Steam masih digunakan atau disuplay sehingga terjadi peningkatan tekanan uap. Di dalam evaporator terdapat 3 bagian, yaitu:
1. Alat pemindah panas
Berfungsi untuk mnsuplai panas, baik panas sensibel (untuk menurunkan suhu) maupun panas laten pada proses evaporasi. Sebagai medium pemanas umumnya digunakan uap jenuh.
2. Alat pemisah
Berfungsi untuk memisahkan uap dari cairan yang dikentalkan.
Alat pendingin
Berfungsi untuk mengkondnsasikan uap dan memisahkannya. Alat pendingin ini bisa ditiadakan bila sistem bekerja pada tekanan atmosfer (Gaman, 1994).
Faktor-faktor yang Berpengaruh dalam proses evaporasi
Selama proses evaporasi dapat terjadi perubahan-perubahan pada bahan, baik yang menguntungkan maupun yang merugikan. Perubahan-perubahan yang terjadi antara lain perubahan viskositas, kehilangan aroma, kerusakan komponen gizi, terjadinya pencokelatan dll.
Pemekatan dapat dilakukan melalui penguapan, proses melalui membrane, dan pemekatan beku. Peralatan yang digunakan untuk memindahkan panas ke bahan bermacam-macam bentuk dan jenisnya. Penggunaan bermacam-macam peralatan ini akan berpengaruh pada kemudahan penguapan dan retensi zat gizi. Pada waktu air menguap dan larutan menjadi pekat, terjadi beberapa perubahan penting. Pertama zat terlarut reaktif menjadi lebih pekat dan laju kerusakan kimiawi dapat meningkat. Kedua terjadikenaikan titik didih. Ketiga viskositas larutan meningkat dengan tajam, jika viskositas meningkat, maka cairan menjadi sulit dipanaskan. Kesulitan ini menyebabkan penyebaran suhu yang tidak seragam sehingga dapat terjadi bercak panas dan hangus. Hal ini sangat mempengaruhi retensi zat gizi. Sebagai contoh adalah susu dan produk olahannya yang merupakan produk umum dengan kadar protein tinggi yang dipekatkan. Karena adanya gula reduksi kerusakan terjadi pada lisin. Hasil riset tahum 1960 menunjukkan bahwa pada susu kental manis yang diolah dengan retort pada suhu 113° C Selma 15 menit, retensi lisin yang tersedia adalah 80%. Sedangkan pada susu kental manis yang tidak diolah dengan retort retensi lisin yang tersedia adalah 97%. Kerusakan vitamin pada proses pemekatan hamper tidak terjadi selama proses pemekatan itu dilakukan dengan benar. Sari buah yang dikentalkan pada suhu rendah menunjukkan retensi menunjukkan retensi vitamin C sebesar 92 – 97%. Thiamin adalah perkecualian, selama pemekatan zat ini dapat mengalami susut sebesar 14 – 27%. Retensi zat gizi juga dipengaruhi oleh lama waktu pemanasan larutan di dalam evaporator. Semakin lama lama pemanasan maka retensi zat gizi semakin menurun (Tejasari, 1999)
Besarnya suhu dan tekanan evaporator sangat berpengaruh terhadap proses penguapan cairan. Semakin tinggi maka semakin cepat proses evaporasi, tetapi dapat menyebabkan kerusakan-kerusakan yang dapat menurunkan kualitas bahan (Gaman, 1994).
Faktor-faktor yang mempengaruhi proses evaporasi terhadap kecepatan penguapan, perubahan komponen kimia bahan pangan dan lainnya :
1. Suhu dan Tekanan
Suhu evaporasi berpengaruh pada kecepatan penguapan. Makin tinggi suhu evaporasi maka penguapan yang terjadi semakin cepat. Namun, penggunaan suhu yang tinggi dapat menyebabkan beberapa bahan yang sensitive terhadap panas mengalami kerusakan. Untuk memperkecil resiko kerusakan tersebut maka suhu evaporasi yang digunakan harus rendah. Suhu evaporasi dapat diturunkan dengan menurunkan tekanan evaporator.
2. Lama Evaporasi
Makin tinggi suhu evaporasi maka penguapan yang terjadi semakin cepat. Semakin lama evaporasi yang terjadi maka semakin banyak zat gizi yang hilang dari bahan pangan. Suhu evaporasi seharusnya dilakukan serendah mungkin dan waktu proses juga dilakukan sesingkat mungkin (Wirakartakusumah, 1989)
3. Luas permukaan
Dengan lebih luasnya permukaan bahan maka semakin luas pula permukaan bahan pangan yang berhubungan langsung dengan medium pemanasan dan lebih banyak air yang dapat keluar dengan cepat dari bahan makanan sehingga evaporasi semakin cepat. Semakin cepat evaporasi yang terjadi maka semakin banyak air dan bahan pangan sensitive panas yang hilang dari bahan pangan.
4. Jenis Bahan dan Viskositas Cairan
Jenis bahan juga mempengaruhi teknik evaporasi yang digunakan. Seperti halnya pada pembuatan sari buah yang sangat pekat yang cepat sekali meningkat viskositasnya ketika dipanaskan, sehingga diperlukan perlakuan khusus untuk menurunkan kekentalannya misalnya dengan menggunakan teknik ultrasonic. Sebagian jenis makanan ada yang mengandung komponen yang sangat korosif terhadap permukaan alat penukar panas, sehingga sebaiknya menggunakan bahan dari stainless steel dalam pembuatan alat evaporasi (Wirakartakusumah, 1989). Makin tinggi viskositas cairan, tingkat sirkulasi akan menurun, sehingga menurunkan koefisien transfer panas. Hal ini akan menghambat proses penguapan. Selama proses evaporasi viskositas
larutan akan mengalami kenaikan karena meningkatnya konsentrasi.
5. Adanya kerak
Selama proses evaporasi adanya padatan yang tersuspensi dalam cairan akan menimbulkan kerak pada evaporator. Adanya kerak tersebut menyebabkan koefisien transfer panas mengalami penurunan sehingga proses penguapan terhambat.
Suhu evaporasi sangat berpengaruh terhadap warna larutan. Semakin tinggi suhu evaporasi maka warna akan semakin pudar (Winarno, F.G: 2002). Semakin tinggi tingkat kepekatan larutan maka proses evaporasi juga semakin berjalan lambat. Hal ini disebabkan karena tingginya viskositas larutan dapat menyebabkan tingkat sirkulasi menjadi turun sehingga menurunkan koefisien transfer panas. Hal ini yang dapat menghambat proses penguapan. Suhu evaporasi yang tinggi dapat mempercepat proses evaporasi sebab proses pemanasan dapat meningkatkan viskositas karena konsentrasi juga semakin meningkat. Namun apabila suhu evaporasi terus-menerus dinaikan maka kecepatan evaporasi juga tidak dapat dinaikan sebab larutan mempunyai viskositas yang tinggi dan konsentrasinya juga sudah tinggi sehingga proses penguapan semakin lambat dan proses evaporasi juga berjalan lambat (Buckle, 1987).
Perubahan yang terjadi pada proses evaporasi, selama proses evaporasi terjadi perubahan yang di kentalkan perubahan tersebut dapat memberikan efek yang menguntungkan maupun yang merugikan. Beberapa perubahan tersebut antara lain:
Peningkatan viskositas.
Selama proses evaporasi terjadi penguapan pelarut sehingga konsentrasi larutan meningkat akibatnya viskositas larutan juga meningkat. Peningkatan konsentrasi larutan menyebabkan terjadi kenaikan titik didih. Suhu penguapan titik didih larutan lebih tinggi daripada pelarut murni pada tekanan yang sama, larutan yang makin pekat titik didih makin tinggi.
Larutan yang semakin pekat, maka semakin tinggi titik didihnya. Peningkatan konsentrasi ditandai dengan kenaikan derajat brix pada larutan. Sebagai contoh pada pengolahan gula merah karena proses evaporasi terjadi peningkatan derajat brix dari 15-18° brix menjadi 70° brix.
Kehilangan aroma atau warna
Komponen aroma dan flavor pada beberapa bahan cairan seperti pada jus buah lebih mudah menguap daripada air. Jika bahan tersebut dievapoasi akan menyebabkan penurunan kualitas pada konsentrat yang dihasilkan. Hal ini dapat dicegah dengan cara memisahkan komponen yang mudah menguap dengan cara destilasi fraksional. . Dari hasil destilasi diperoleh essens. Selanjutnya essens tersebut dicampurkan lagi pada konsentrat
Pencoklatan.
Beberapa bahan yang banyak mengandung gula pada proses evaporasi akan mengalami pencoklatan. Pencoklatan akan lebih intensif bila proses evaporasi dilakukan pada suhu tinggi atau pada kondisi basa (pH tinggi). Pencoklatan terjadi karena reaksi maillard atau karena karamelisasi. Pada beberapa pengolahan terjadinya pencoklatan selama proses evaporasi memang dikehendaki seperti misalnya pada pengolahan gula kelapa, kecap dan sebagainya. Namun demikian, pencoklatan yang berlebihan dapat menurunkan kualitas produk yang dihasilkan. Pada beberapa pengolahan seperti pengolahan susu, gula pasir dan lainnya proses pencoklatan evaporasi tidak diinginkan. Untuk mencegah terjadinya pencoklatan tersebut proses evaporasi dilakukan pada suhu rendah. Hal ini dapat dicapai dengan menurunkan tekanan evaporator dan api di bawah tekanan atmosfir (vakum). Proses evaporasi pada pH rendah juga dapat mengurangi terjadinya pencoklatan namun akan menyebabkan terjadinya inverse sukrosa (Praptiningsih, 1999)
Pembentukkan buih.
Pembentukkan buih pada proses evaporasi dapat menghambat transfer panas.
Kerusakan bahan.
Pada proses evaporasi yang terjadi pada bahan-bahan yang peka terhadap panas akan mengakibatkan kerusakan bahan. Beberapa komponen gizi yang sensitif terhadap panas akan mengalami kerusakan pada proses evaporasi yang dilakukan pada suhu tinggi. Beberapa komponen gizi tersebut antara lain adalah vitamin C, vitamin A, protein dan sebagainya
Pembentukkan kerak
Sebagian besar kandungan dari larutan gula 40% yang digunakan dalam percobaan adalah sukrosa yang merupakan komponen monosakarida yang pada umumnya memiliki dapat mengalami karamelisasi jika dipanaskan pada suhu yang melebihi titik didihnya. Warna coklat yang terjadi pada larutan gula yang dipanaskan akan semakin gelap dan larutan menjadi semakin pekat (karena pemanasan menyebabkan tingginya viskositas larutan) bila pemanasan dilakukan semakin lama. Hal ini dapat dilihat dari data pengamatan dimana pada perlakuan pemanasan selama 15 menit warna larutan semakin gelap dan kepekatan yang diamati dari pengukuran dengan menggunakan refraktometer pada perlakuan setelah pemanasan 15 menit adalah 34 (memiliki nilai paling tinggi dibandingkan dengan perlakuan lainnya)
Diagram pemanasan air
1. Kalor Sensibel
Kalor Sensibel adalah kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu air. Bila kita memanaskan air, secara perlahan suhu air akan terus naik dan pada satu titik akan mendidih. Kalor Sensibel bisa dilihat pada grafik diatas, yaitu garis yang semakin naik. Kalor Sensibel bisa dicari dengan menggunakan rumus :
Q = m . c. (T2 - T1)
dimana :
m = massa benda
c = panas jenis
T2 - T1 = perbedaan suhu
2. Kalor Laten
Kalor Laten adalah kalor yang dibutuhkan untuk mengubah wujud zat, dari es menjadi air, dari air menjadi uap dsb. Bila air sudah mencapai titik didihnya lalu dipanaskan terus, suhu air tidak akan naik melainkan wujudnya akan berubah. Kalor laten ditunjukkan oleh garis mendatar pada grafik diatas. Kalor laten bisa dicari dengan menggunakan rumus berikut:
Q = m .L
dimana:
m = massa benda
L = Kalor lebur benda
3. Kalor Total
Kalor Total merupakan jumlah kalor total yang diperlukan dalam suatu proses, misalnya air yang suhunya 20°C dipanaskan sampai mendidih, artinya ada dua jenis kalor pada peristiwa ini yaitu kalor sensibel dan kalor laten.
PROSEDUR PERCOBAAN
Membuat larutan gula sebanyak 5 % dalam 3L air
Memasukkan larutan gula yang telah dibuat kedalam tangki penampung evaporator
Menghubungkan kabel pendingin dan alat evaporator ke sumber listrik
Memposisikan tombol power ke supply dan heater ke posisi ON
Memutar kran laju alir ke posisi ON
Mencatat suhu inlet , suhu outlet dan suhu boiler setiap 30 menit sekali selama 2 jam
Menghitung nilai densitas dan indeks bias
Setelah 2 jam mematikan alat evaporator dengan memposisikan tombol power supply dan heater ke posisi OFF serta mencabut kabel pendingin dan alat evaporator dari sumber listrik
DATA PENGAMATAN
Waktu
(Menit)
Suhu Kondenser (°C)
Suhu Boiler
(°C)
Inlet (°C)
Outlet (°C)
0
16,5
24
33
30
13,2
21,1
100
60
21,4
51,4
101
90
26,7
65
101
100
28,1
68,1
101
Dirata – ratakan :
Waktu
(Menit)
Temperatur Inlet
Temperatur Outlet
Temperatur Boiler
°C
°F
°C
°F
°C
°F
0
(Sensibel)
16,5
61,7
24
75,2
33
91,4
100
(Laten)
22,35
72,23
51,4
124,52
100,75
213,35
Volume
( mL)
⍴
(gram/mL)
Massa
(gram)
Indeks Bias
Sebelum Evaporasi
3000
1,0431
3000
1,3377
Kondensat
765
1,0167
777,7755
1,3307
Residu
2083
1,0322
2150,0726
1,3397
DATA PERHITUNGAN
Menentukan Densitas (⍴)
Berat Piknometer kosong (a) = 36,42 gram
Berat piknometer kosong + aquadest (b) = 60,99 gram
Berat aquadest (c) = b – a
= (60,99 – 36,42) gram
= 24,57 gram
Volume air + Volume piknometer =
=
= 24,67 mL
Sebelum evaporasi
Berat piknometer kosong + sampel (d) = 62,05 gram
Berat sampel = d – a
= (62,05– 36,42) gram
= 25,63 gram
⍴ . sebelum evaporasi =
=
= 1,0431 gr/mL
Sesudah evaporasi
Residu
Berat piknometer kosong + residu (e) = 61,78 gram
Berat residu = e – a
= (61,78– 36,42) gram
= 25,36 gram
⍴ . residu =
=
= 1,0322 gr/mL
Kondensat
Berat piknometer kosong+kondensat (f) = 61,40 gram
Berat kondensat = f – a
= (61,40– 36,42) gram
= 24,98 gram
⍴ . kondensat =
=
= 1,0167 gr/mL
Menentukan kadar awal larutan
=
=
= 4,76 % ≈ 5 %
Menentukan kadar akhir larutan
=
=
= 6,32 %
Menentukan laju evaporasi
=
=
= 0,051 mL/menit.gr
Menentukan volume yang hilang
= Volume pelarut – ( volume kondensat + volume residu )
= 3000 mL – ( 765 mL + 2083 mL )
= 152 mL
Menentukan laju alir uap pemanas
ṁs =
= 3,9611 lb/jam
Menentukan panas laten
Diketahui : Tin = 72,23°F ; Tout = 124,52°F
Feed (mengandung gula 5%)
berat gula =
= 150 gram
q.Laten = ṁs x λs
- λs diperoleh dari table appendix unit operation of chemical engineering
Tabel :
T (°F)
λs (Btu/lb)
120
1025,5
124,52
……..
130
1019,8
Maka,
λs (124,52°F) = 1025,5 btu/lb + ( 1019,8 Btu/lb –
1025 Btu/lb )
= 1022,9236 Btu/lb
Maka
q.Laten = ṁs x λs
= 3,9611 lb/jam x 1022,9236 Btu/lb
= 4051,9027 Btu/hr
Menentukan Panas Sensibel
Basis = 1 mol
T.in = 16,5°C T.out = 24°C
dQ = n . Cp . dT
Pada table Cp = 28,94 + 0,4147 T + 0,3191 T2 – 1,965 T3
Maka :
Q.sensibel
=
= 3
= 653,0688 J/s x 9,478.10-4 Btu/jam x 3600 s/jam
= 2228, 3229 Btu/jam
ANALISA PERCOBAAN
Pada praktikum kali ini telah dilakukan percobaan evaporasi dengan menggunakan alat evaporator. Tujuan dilakukannya percobaan ini adalah untuk memahami prinsip kerja serta proses dari alat evaporator dan mengetahui jumlah panas laten dan panas sensible yang terjadi pada alat tersebut.
Evaporasi merupakan suatu proses pemekatan larutan dengan cara mendidihkan atau menguapkan sebagian pelarut sehingga akan didapatkan larutan zat cair yang lebih pekat serta berkonsentrasi tinggi.
Suhu yang terjadi saat inlet , outlet dan pada boiler dicatat setiap 30 menit sekali selama 100 menit. Hal ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh suhu pada kerja alat evaporator tersebut. Setelah diamati, setiap 30 menit sekali suhu meningkat dan proses pemekatan zat yang terjadi semakin cepat. Hal ini terjadi Karena evaporasi menyerap kalor laten dan sekelilingnya. Sehingga mampu mempercepat evaporasi, akan tetapi pada menit awal terjadi penurunan suhu yang dikarenakan proses pemanasan yang terjadi belum sempurna.
Selanjutnya dilakukan pengamatan terhadap densitas, ketika proses evaporasi selesai, larutan gula tersebut terbagi menjadi dua yaitu residu dan kondensat. Residu pada percobaan ini merupakan zat yang telah pekat sedangkan kondensat merupakan pelarut yang telah menguap karena memiliki konsentrasi yang rendah. Dan nilai densitas kondensat yang dihasilkan mendekati nilai densitas air. Hal ini dapat dikatakan proses evaporasi telah beroperasi dengan baik, karena kondensat yang dihasilkan berupa air, dimana air merupakan zat pelarutnya. Untuk nilai massa dan volume sebelum di evaporasi berbeda dengan setelah dilakukan evaporasi. Volume sebelum dievaporasi yaitu 3000 mL sedangkan setelah dievaporasi sebesar 2083 mL. Dan didapatkan juuga nilai panas laten selama evaporasi sebesar 4051,9027 Btu/hr dan panas sensible yang terjadi selama evaporasi sebesar 2228, 3229 Btu/jam.
KESIMPULAN
Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa :
Evaporasi adalah suatu proses pemekatan larutan dengan cara mendidihkan atau menguapkan suatu larutan
Zat pelarut yang digunakan berupa air , sedangkan zat terlarut berupa gula
Semakin tinggi suhu maka akan semakin cepat terjadi proses evaporasi
Panas laten yang terjadi selama evaporasi sebesar 4051,9027 Btu/hr
Panas Sensibel yang terjadi selama evaporasi sebesar 2228, 3229 Btu/jam.
DAFTAR PUSTAKA
Timpenyusun.2016.Penuntun praktikum satuan operasi 2.Palembang: Politeknik Negeri Sriwijaya