RANCANG BANGUN ALAT PENGADUK CAMPURAN BAHAN...
Transcript of RANCANG BANGUN ALAT PENGADUK CAMPURAN BAHAN...
RANCANG BANGUN ALAT PENGADUK CAMPURAN
BAHAN BAKAR SOLAR DENGAN METANOL
TUGAS AKHIR
RAHMATULLAH DWI CAHYO
NIM : 140309237091
PROGRAM STUDI ALAT BERAT
JURUSAN TEKNIK MESIN
POLITEKNIK NEGERI BALIKPAPAN
2017
ii
RANCANG BANGUN ALAT PENGADUK CAMPURAN
ANTARA BAHAN BAKAR SOLAR DENGAN METANOL
TUGAS AKHIR
RAHMATULLAH DWI CAHYO
NIM : 140309237091
PROGRAM STUDI ALAT BERAT
JURUSAN TEKNIK MESIN
POLITEKNIK NEGERI BALIKPAPAN
2017
LEⅣIBAR PENGESAⅡ AN
RANCANG BANGUN AMT PENGADUK CA■ lIPURAN
BAⅡAN BAKAR SOLAR DENGAN METANOL
Disusun Oleh:
RAIMATULLAIIDWI CAIY0
m4 140309237091
Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II
硼 197108272007011025
HcⅣ Cahvad.STSTRP 80106136
り ヽmN ll17058102
Penguji I Penguji II
NlDK 8885210016
Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Mesin
iii
SURAT PERNYATAAN
Yang bertanda tangan di bawah ini :
Nama : Rahmatullah Dwi Cahyo
Tempat / Tanggal Lahir : Balikpapan, 15 April 1996
NIM : 140309237091
Menyatakan bahwa tugas akhir yang berjudul “RANCANG BANGUN ALAT
PENGADUK CAMPURAN BAHAN BAKAR SOLAR DENGAN METANOL”
adalah bukan merupakan hasil karya tulis orang lain, baik sebagian maupun
keseluruhan, kecuali dalam kutipan yang kami sebutkan sumbernya.
Demikian pernyataan saya buat dengan sebenar-benarnya dan apabila
pernyataan ini tidak benar saya bersedia mendapat sanksi akademis.
Balikpapan, 3 Agustus 2017
Mahasiswa,
RAHMATULLAH DWI CAHYO
NIM : 140309237091
iv
SURAT PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI
KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Sebagai civitas akademi Politeknik Negeri Balikpapan, saya yang bertanda tangan di
bawah ini :
Nama : Rahmatullah Dwi Cahyo
NIM : 140309237091
Program Studi : Teknik Mesin Alat Berat
Judul TA : RANCANG BANGUN ALAT PENGADUK
CAMPURAN BAHAN BAKAR SOLAR DENGAN
METANOL
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya menyetujui untuk memberikan hak
kepada Politeknik Negeri Balikpapan untuk menyimpan, mengalih media, atau
meformat, mengelola dalam bentuk pangkalan data (database), merawat, dan
mempublikasikan Tugas Akhir saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai
penulis/pencipta.
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.
Balikpapan, 3 Agustus 2017
Yang menyatakan
Rahmatullah Dwi Cahyo
NIM : 140309237091
v
Karya Ilmiah ini kupersembahkan kepada
Ayahanda dan Ibunda tercinta
Suragil dan Sonis Warnimi
Saudara-saudariku yang kusayangi
Eka, Icha dan Thalia
Rekan-rekan Mahasiswa 3 TM 1 dan 3 TM 2 Angkatan 2014
Para Dosen dan Staff Politeknik Negeri Balikpapan
Terima Kasih atas Doa dan Support serta kerja samanya
vi
ABSTRACT
Research done to reduce the percentage of the use of fossil fuels for moving towards
fuel alternative so it refers to eco-friendly fuel. Methanol can be used as a substitute or
additive in fuel supplies. In doing research about homogenisasi a mixture of diesel fuel
with methanol in need of a tool one of the vessel and the one type of turbine, this is used
for blending diesel fuel and methanol in one where media mover is a drill, with a stirring
one hour and speed 1130 and the 1670’s rpm. This type of research is carried out
research lab. The mixing of the fuel that is made include supplies 80 % with methanol
20 % (D80 M20) and supplies 75 % with methanol 25 % (D75 M25). From the results
of testing found the process of coagulation and flokulasi. It's got foam (oxygen) in
mixing with the use of the rpm of the 1670’s variables of mixing different. The result
was recognised that (D80 % M20 %) with rpm 1130 a mix of homogeneous with perfect.
In contrast with rpm the 1670’s variables (D75 % M25 %) is still there are clumps of
and foam (oxygen) so said to have homogenized perfect. So, if the percentage of a
mixture of methanol increased need more time in the process stirring. The longer the
process of mixing with rpm the stable expansion of the less, because the unification of
the stirring the volume to be declining. As a result of research, the process stirring, time
and speed of mixer as well as variables of mixing.with the addition of additives methanol
into diesel fuel found that the decline in the flash point.
Key Words : Diesel, Methanol, Coagulation, Flokulasi, Stirring, Rotation Speed,
Flash Point
vii
ABSTRAK
Penelitian dilakukan untuk mengurangi persentase penggunaan bahan bakar fosil untuk
beralih menuju bahan bakar alternative sehingga merujuk ke bahan bakar ramah
lingkungan. Metanol dapat digunakan sebagai substitusi atau aditif dalam bahan bakar
solar. Dalam melakukan penelitian tentang homogenisasi campuran solar dengan
metanol membutuhkan sebuah alat pengaduk yaitu bejana dan mata pengaduk jenis
turbin, ini digunakan untuk mencampurkan solar dan metanol dengan pengaduk dimana
media penggerak adalah bor duduk, dengan waktu pengadukan 1 jam dan kecepatan
1130 dan 1670 rpm. Jenis penelitian yang dilakukan adalah penelitian eksperimental.
Variasi pencampuran bahan bakar yang dibuat meliputi solar 80% dengan metanol 20%
(D80 M20) dan solar 75% dengan metanol 25% (D75 M25). Dari hasil pengujian
terdapat proses koagulasi dan flokulasi. Didapatkan buih (oksigen) pada pencampuran
dengan menggunakan rpm 1670 dengan variabel pencampuran yang berbeda. Hasil
didapati bahwa (D80% M20%) dengan rpm 1130 campuran homogen dengan sempurna.
Sebaliknya dengan rpm 1670 dengan variabel (D75% M25%) masih terdapat gumpalan
dan buih (oksigen) sehingga dikatakan belum homogen sempurna. Jadi apabila
persentase campuran metanol dinaikkan membutuhkan waktu yang lebih dalam
melakukan proses pengadukan. Semakin lama proses pengadukan dengan rpm yang
stabil menghasilkan gumpalan semakin sedikit. Karena terjadinya penyatuan dari hasil
pengadukan volume menjadi lebih menurun. Hasil dari penelitian, proses pengadukan
sangat berpengaruh dengan waktu dan kecepatan pengaduk serta variabel pencampuran.
Dengan adanya penambahan zat aditif metanol ke dalam solar didapatkan bahwa terjadi
penurunan titik nyala.
Kata Kunci :Solar, Metanol, Koagulasi, Flokulasi, Putaran, Waktu Pengadukan, dan
Titik Nyala.
viii
KATA PENGANTAR
Dengan memanjatkan puji dan syukur kepada Allah SWT Yang Maha Kuasa,
yang telah memberikan taufik dan hidayah-Nya, serta berkah dan karunia-Nya, sehingga
penulis dapat menyelesaikan penyusunan tugas akhir yang berjudul “Rancang Bangun
Alat Pengaduk Campuran Bahan Bakar Solar Dengan Metanol” dapat diselesaikan
dengan baik. Shalawat serta salam selalu tercurah kepada junjungan kita Nabi besar
Muhammad Shallallahu Alaihi Wassalam yang selalu menuntun umatnya kepada jalan
yang benar dan diridhoi oleh Allah SWT. Tugas akhir ini disusun untuk memenuhi salah
satu persyaratan dalam menyelesaikan pedoman di Politeknik negeri Balikpapan
sebagai Diploma III pada jurusan Teknik Mesin program studi Alat Berat.
Di dalam penyusunan tugas akhir ini, tidak sedikit kendala yang dihadapi oleh
penulis, tetapi berkat dukungan,arahan, dan bimbingan dari semua pihak tugas akhir ini
dapat diselesaikan dengan baik. Untuk itu penulis menyampaikan ucapan terima kasih
kepada :
1. Kedua orang tua dari penulis yang selalu memberikan doa dan dukungan, baik secara
moril maupun materi dalam menyelesaikan pedoman di Politeknik negeri
Balikpapan.
2. Bapak Ramli, S.E., M.M., sebagai Direktur Politeknik Negeri Balikpapan.
3. Bapak Zulkifli, S.T., M.T, sebagai Ketua Program Studi Teknik Mesin Alat Berat
dan sebagai dosen pembimbing I dari penulis.
4. Bapak Wahyu Anhar, S.T., M.Eng. sebagai pembimbing I yang telah banyak
memberikan bimbingan dan masukan dalam penyelesaian tugas akhir ini.
5. Bapak Basri Dahlan, S.Ag., M.Pd.I., sebagai pembimbing II yang telah memberikan
arahan, dan dorongan untuk penyelesaian tugas akhir ini.
6. Bapak dan Ibu Dosen di lingkungan Teknik Mesin Alat Berat yang telah memberikan
ilmunya selama mengikuti pendidikan/perkuliahan di Politeknik Negeri Balikpapan.
7. Rekan-rekan mahasiswa Politeknik Negeri Balikpapan angkatan 2014/2017 pada
umumnya dan khususnya rekan-rekan kelas 3 TM 1 mahasiswa Teknik Mesin Alat
Beratkhususnya yang telah banyak membantu dan memberikan semangat kepada
penulis sehingga dapat menyelesaikan tugas akhir ini.
ix
Tugas akhir ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu kritik dan saran yang
konstruktif penulis harapkan demi kesempurnaan tugas akhir ini. Semoga tugas akhir
ini bermanfaat baik bagi penulis maupun bagi pihak-pihak yang membacanya. Terima
kasih.
Balikpapan, 3 Agustus 2017
Rahmatullah Dwi Cahyo
x
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ................................................................................................. ii
LEMBAR PENGESAHAN ...................................................................................... ii
SURAT PERNYTAAAN......................................................................................... iii
SURAT PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI ....................................... iv
LEMBAR PERSEMBAHAN .................................................................................... v
ABSTRACT ................................................................................................................ vi
ABSTRAK .............................................................................................................. vii
KATA PENGANTAR ........................................................................................... viii
DAFTAR ISI .............................................................................................................. x
DAFTAR GAMBAR .............................................................................................. xii
DAFTAR TABEL .................................................................................................. xiii
DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................... xiv
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ................................................................................................ 1
1.2 Rumusan Masalah ........................................................................................... 2
1.3 Batasan Masalah.............................................................................................. 2
1.4 Tujuan Penelitian ............................................................................................ 3
1.5 Manfaat Penelitian .......................................................................................... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA & LANDASAN TEORI
2.1 Tinjauan Pustaka ............................................................................................. 4
2.2 Landasan Teori ................................................................................................ 5
2.2.1 Aluminium ...................................................................................................... 5
2.2.2 Stainless Steel .................................................................................................. 6
2.2.3 Metanol ........................................................................................................... 6
2.2.4 Bahan Bakar Solar........................................................................................... 7
2.2.5 Karakteristik Bahan Bakar Solar ..................................................................... 8
2.2.6 Titik Nyala (Flash Point) ................................................................................ 9
2.2.7 Motor Listrik ................................................................................................... 9
2.2.8 Pengadukan dan Pencampuran ...................................................................... 10
2.2.9 Campuran Homogen ..................................................................................... 14
xi
2.2.10 Campuran Heterogen .................................................................................... 14
2.2.11 Aliran Turbulen ............................................................................................. 14
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Alat dan Bahan ............................................................................................... 15
3.2 Persiapan Penelitian ....................................................................................... 16
3.3 Prosedur Penelitian......................................................................................... 16
3.4 Diagram Alir Penelitian ................................................................................. 18
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Permasalahan yang Ditemukan ...................................................................... 20
4.2 Perancangan Alat ........................................................................................... 20
4.2.1 Design Alat Pengaduk .................................................................................... 20
4.3 Pembuatan Alat .............................................................................................. 21
4.3.1 Alat dan Bahan yang digunakan .................................................................... 23
4.4 Proses Pembuatan Alat ................................................................................... 24
4.5 Waktu Pengerjaan Alat .................................................................................. 26
4.6 Biaya Pembuatan ............................................................................................ 26
4.7 Uji Coba Alat Pengaduk................................................................................. 26
4.8 Hasil Pengujian Flash Point (titik nyala) ....................................................... 31
4.9 Hasil Pengujian Pengadukan dan Pencampuran ............................................ 33
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan .................................................................................................... 35
5.2 Saran ............................................................................................................... 35
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1.1 Jumlah konsumsi bahan bakar solar 1
Gambar 2.1 Diagram alir proses gas alam menjadi metanol 8
Gambar 2.2 Dimensi Tangki Pengaduk 11
Gambar 2.3 Pengaduk jenis turbin 14
Gambar 3.1 Diagram alir penelitian 19
Gambar 4.1 Design 2D alat pengaduk 21
Gambar 4.2 Pembuatan alat 25
Gambar4.3 Pembuatan alat 25
Gambar 4.4 Pembuatan alat 26
Gambar 4.5 Hasil pengadukan 27
Gambar 4.6 Hasil pengadukan 28
Gambar 4.7 Hasil pengadukan 29
Gambar 4.8 Hasil pengadukan 29
Gambar 4.9 Hasil pengadukan 30
Gambar 4.10 Hasil pengadukan 30
xiii
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Standar dan mutu (spesifikasi)bahan bakar minyak jenis
minyak solar 48 yang dipasarkan dalam negeri 9
Tabel 2.2 Jumlah pengaduk 12
Tabel 3.1 Variasi pencampuran bahan bakar solar dengan metanol 17
Tabel 4.1 Job safety analysis pembuatan alat pengaduk 22
Tabel 4.2 Biaya pembuatan 26
Tabel 4.3 Variasi pencampuran 27
Table 4.4 Hasil pengujian nilai flash point 32
xiv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Standar dan mutu (spesifikasi) bahan bakar minyak jenis minyak
solar 48 yang dipasarkan dalam negeri.
Lampiran 2 Design 2D alat pengaduk
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Bahan bakar minyak merupakan sumber energi yang sangat dibutuhkan oleh
keperluan otomotif dan dunia industri, terutama pada kendaraan ringan seperti
mobil. Sumber daya alam bahan bakar minyak untuk dikelola dengan baik suatu
saat bahan bakar minyak mentah akan habis dan produksi solar bisa saja akan
berkurang sedangkan bahan bakar solar tidak dapat diperbaharui.
Gambar 1.1 Jumlah konsumsi bahan bakar umum
(Sumber: Skk Migas (2017)
Bahan bakar alternatif yang dapat terbarukan sangat perlu untuk
dikembangkan. suatu saat, cadangan minyak bumi akan habis baik cepat maupun
lambat. Untuk mengurangi pemakain bahan bakar fosil perlu dibuat energi
alternatif.
Saat ini senyawa alkohol menjadi salah satu bahan bakar alternatif pengganti
yang sudah lama digunakan. Alkohol adalah senyawa hasil dari fermentasi tumbuh
– tumbuhan yang sangat mudah terbakar. Kelompok alkohol ini diantaranya adalah
metanol, etanol, propanol dan butanol.
Anhar dkk, melakukan penelitian dengan tujuan untuk mengetahui
karakteristik viskositas dinamik, viskositaskinematik, densitas, boiling point, dan
flash point bahan bakar diesel terhadap penambahan etanol, dan metanol.Bahan
2
penelitian menggunakan solar yang didapatkan dari SPBU Pertamina, etanol murni,
dan metanol murni. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan zat aditif
baik etanol mapun metanol dalam beberapa variasi pencampuran dapat menurunkan
sifat viskositas, densitas, boiling point, dan flash point bahan bakar diesel. Pada saat
dilakukan pencampuran antara solar dengan metanol komposisi diatas 10%
campuran solar dengan metanol tidak homogen atau terjadi pemisahan secara cepat.
Jadi penulis ingin membahas tentang bagaimana bahan bakar solar dan metanol
dengan melakukan pencampuran diatas 10% untuk menjadi homogen dengan
menggunakan alat pengaduk dari beberapa variabel pencampuran yang dibuat.
Berdasarkan uraian diatas penulis ingin mendalami karya ilmiah tersebut,
maka penulis mencoba untuk merancang alat pengaduk untuk melakukan
pencampuran antara solar dan metanol dengan menghomogenkan antara kedua
nya sehingga menjadi biodiesel dengan menggunakan sebuah alat pengaduk untuk
pencampuran.
1.2 Rumusan Masalah
Dalam penulisan tugas akhir ini akan dibahas beberapa hal mengenai
pencampuran anatara solar dan metanol untuk menjadikan bahan bakar solar
dengan metanol menjadi homogen diantaranya :
1. Bagaimana cara merancang dan membuat alat pengaduk ?
2. Bagaimana proses dan tahapan yang dilakukan agar campuran bahan bakar
solar dengan metanol dikatakan homogen ?
3. Bagaimana karakteristik flash point antara solar hasil pencampuran dengan
metanol ?
1.3 Batasan Masalah
Karena banyaknya cara pencampuran antara solar dan methanol, penulis akan
memberikan pembatasan masalah agar penyajianya tidak menyimpang dan sesuai
yang ditulis oleh penulis:
1. Pencampuran dilakukan dengan menggunakan alat pengaduk dengan jenis
turbin.
2. Tidak membahas reaksi kimia dan sifat/karakteristik dari hasil pencampuran.
3
3. Bahan aditif yang digunakan metanol merk Emsure dengan kemurnian ≥99,9
% dan bahan bakar solar yang digunakan hasil dari produksi yang dijual oleh
SPBU Pertamina Balikpapan.
4. Tidak menambahkan zat aditif apapun dalam melakukan pencampuran solar
dengan metanol untuk menjadikannya homogen.
5. Proses pencampuran dilakukan dengan melihat parameter pencampuran :
80% solar dengan 20% metanol (D80 M20)
75% solar dengan 25% metanol (D75 M25)
6. Pengaduk digerakkan oleh mesin bor dengan kecepatan pengadukan yaitu
1130 dan 1670 RPM.
7. Waktu yang ditetapkan saat dilakukan pengadukan 1 jam.
1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian adalah sebagai berikut :
1. Untuk merancang alat pengaduk campuran bahan bakar solar dengan
metanol.
2. Untuk mendapatkan metode pencampuran yang dapat membuat solar dan
metanol homogen atau terjadi penyatuan .
3. Untuk mengetahui flash point dari hasil pencampuran solar dengan metanol.
1.5 Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian adalah sebagai berikut:
1. Mendapatkan rancangan alat pengaduk yang serderhana sehingga
memudahkan untuk melakukan pengadukan dengan biaya yang terjangkau.
2. Dapat mengimplementasikan rancangan alat pengaduk yang bertujuan untuk
mengaduk bahan bakar solar dengan metanol.
3. Mengurangi penggunaan bahan bakar fosil untuk merujuk ke bahan bakar
alternatif.
4. Mengetahui proses pengadukan agar solar dengan metanol menjadi homogen.
4
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA & LANDASAN TEORI
2.1 Tinjauan Pustaka
Sugeng dkk [1], melakukan penelitian untuk mengatasi salah satu masalah
dengan cara mengurangi penggunaan bahan bakar fosil sehingga beralih menggunakan
bahan bakar alternatif yaitu campuran biosolar, minyak jarak dan metanol. Pada saat
melakukan penelitian dikatakan bahwa digunakan sebuah alat pengaduk untuk
mencampurkan bahan bakar. Metanol ini juga telah terbukti dapat menurunkan emisi
jelaga. Dari penelitian yang dilakukan ada beberapa presentase volume metanol yang
diuji adalah 0%, 5%, 10% dan 15% dari volume biosolar, secara berurutan disebut
D100, DJM5, DJM10 dan DJM15.
T. Yusaf dkk [2], saat melakukan penelitiannya ini, dalam sebuah studi yang
komprehensif mengenai kemungkinan menggunakan senyawa alkohol yaitu metanol
sebagai bahan bakar alternatif untuk mesin diesel telah dilakukan. Peneliti melakukan
menghasilkan karakteristik engine power, torsi, brake specific fuel consumption
(BSFC), brake thermal efficiency, dan exhaust themperature dengan melakukan
perbandingan rasio pencampuran metanol terhadap solar adalah 0: 100, 10:90, 20:80
dan 30:70. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pencampuran metanol pada fraksi
yang berbeda dengan bahan bakar diesel memiliki pengaruh yang signifikan terhadap
kinerja mesin. Rasio metanol terhadap solar 10:90 menunjukkan suhu knalpot terendah
dan mencapai peningkatan daya keluaran sekitar 70% dibandingkan rasio lainnya. Dari
hasil yang didapatkan dalam penelitiannya bahwa penambahan 10% metanol ke bahan
bakar diesel mungkin memiliki dampak yang besar pada kinerja mesin dan lingkungan.
Yasin dkk [3], melakukan penelitian berupa pencampuran dengan beberapa
variabel perbandingan volume antara campuran bahan bakar solar dengan biodiesel dan
juga alkohol yang digunakan sebagai bahan aditif yang menghasilkan beberapa
karakteristik yang berbeda-beda.
Anhar dkk [4], melakukan penelitian dengan tujuan untuk mengetahui
karakteristik viskositas dinamik, viskositaskinematik, densitas, boiling point, dan flash
5
point bahan bakar diesel terhadap penambahan etanol, dan metanol.Bahan penelitian
menggunakan solar yang didapatkan dari SPBU Pertamina, etanol murni, dan metanol
murni. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan zat aditif baik etanol mapun
metanol dalam beberapa variasi pencampuran dapat menurunkan sifat viskositas,
densitas, boiling point, dan flash point bahan bakar diesel. Pada saat dilakukan
pencampuran antara solar dengan metanol variabel diatas 10% campuran solar dengan
metanol tidak homogen.
Obed dkk [5], dalam melakukan penelitiannya menyatakan bahwa dalam
pencampuran bahan bakar solar dengan etanol, mangatakan bahwa aditif kimia
diperkenalkan sebagai pilihan yang sesuai untuk memperbaiki sifat pencampuran.
Berdasarkan dari Tinjauan Pustaka tersebut penulis bahwa sudah adanya
penelitian tentang sifat/karakteristik berupa viskositas, densitas, kalorimeter dan flash
point, dari bahan bakar solar dengan penambahan alkohol berupa methanol. Penulis
ingin melakukan penelitian lebih lanjut mengenai bagaimana proses pencampuran
untuk menghomogenkan methanol dengan solar murni serta alat pengaduk diperlukan
untuk melakukan pencampuran. Oleh sebab itu, penulis akan merancang sebuah alat
pengaduk antara bahan bakar solar dengan metanol sebagai bahan aditif dari beberapa
variabel pencampuran dan melakukan eksperimen tentang pencampuran sehingga
homogen.
2.2 Landasan Teori
2.2.1 Aluminium
Aluminium ialah unsur kimia. Lambang aluminium ialah Al, dan nomor atomnya
13. Aluminium ialah logam paling berlimpah. Aluminium bukan merupakan jenis
logam berat, namun merupakan elemen yang berjumlah sekitar 8% dari permukaan
bumi dan paling berlimpah ketiga. Aluminium terdapat dalam penggunaan aditif
makanan, antasida, buffered aspirin, astringents, semprotan hidung, antiperspirant, air
minum, knalpot mobil, asap tembakau, penggunaan aluminium foil, peralatan masak,
kaleng, keramik , dan kembang api.
Aluminium digunakan dalam banyak hal. Kebanyakan darinya digunakan dalam
kabel bertegangan tinggi. Juga secara luas digunakan dalam bingkai jendela dan badan
6
pesawat terbang. Ditemukan di rumah sebagai panci, botol minuman ringan, tutup
botol susu. Aluminium juga digunakan untuk melapisi lampu mobil dan compact disks
karena tahan korosi.
2.2.2 Stainless Steel
Baja nirkarat atau baja tahan karat atau lebih dikenal dengan stainless steel adalah
material yang mengandung senyawa besi dan setidaknya 10,5% Kromium untuk
mencegah proses korosi (pengaratan logam). Kemampuan tahan karat diperoleh dari
terbentuknya lapisan film oksida Kromium yang menghalangi proses oksidasi besi
(Ferum).
2.2.3 Metanol
Metanol adalah senyawa Alkohol dengan 1 rantai karbon. Rumus Kimia
CH3OH, dengan berat molekul 32. Titik didih 640-650C (tergantung kemurnian), dan
berat jenis 0,7920-0,7930 (juga tergantung kemurnian). Secara fisik metanol
merupakan cairan bening, berbau seperti alkohol, dapat bercampur dengan air, etanol,
chloroform dalam perbandingan berapapun, hygroskopis, mudah menguap dan mudah
terbakar dengan api yang berwarna biru Metanol juga dikenal sebagai metil alkohol,
wood alcohol atau lebih terkenal dengan spiritus, adalah senyawa kimia dengan rumus
kimia CH3OH.
Methanol ini merupakan rantai tunggal dan rantai karbonnya lebih pendek
daripada etanol. Ia merupakan bentuk alkohol paling sederhana. Pada keadaan atmosfer
berbentuk cairan yang ringan, mudah menguap, tidak berwarna, mudah terbakar, dan
beracun dengan bau yang khas (berbau lebih ringan daripada etanol).
Pada tahun 1923, ahli kimia Jerman, Matthias Pier, yang bekerja untuk BASF
mengembangkan cara mengubah gas sintesis (syngas/campuran dari karbon dioksida
and hidrogen) menjadi metanol. Proses ini menggunakan katalis zinc chromate (seng
kromat), dan memerlukan kondisi ekstrem —tekanan sekitar 30–100 MPa (300–
1000 atm), dan temperatur sekitar 400 °C. Produksi metanol modern telah lebih
effisien dengan menggunakan katalis tembaga yang mampu beroperasi pada tekanan
relatif lebih rendah.
7
Gambar 2.1 Diagram Alir Proses Reforming Gas Alam Menjadi Metanol
Struktur kimia : CH3OH
Angka oktan : 100
Massa jenis : 791,8 kg/m3
Sumber : Gas alam, batubara, atau biomass dari kayu
Heating value : 15.609 – 18.396 kJoule per liter
Fase : Cair
Emisi : Ramah lingkungan
2.2.4 Bahan Bakar Solar
Bahan bakar diesel dalam bentuk cair yang sering disebut solar (light oil) yang
merupakan hasil dari distilasi fraksi minyak bumi dan merupakan senyawa hidrokarbon
alkane (rumus alkane = Cn H2n+2) yang memiliki atom karbon C14-C18. Minyak solar
adalah bahan bakar jenis distilat berwarna kuning kecoklatan yang jernih. Penggunaan
minyak solar pada umumnya adalah untuk bahan bakar pada semua mesin diesel
dengan putaran tinggi (diatas 1000rpm). Minyak solar ini biasa disebut juga Gas oil,
Automotive Diesel Oil, dan High Speed Diesel. Untuk saat ini angka setana solar yang
ada dipasaran adalah 48. (Pertamina)
2.2.5 Karakteristik Bahan Bakar Solar
8
Di Indonesia minyak solar yang biasa digunakan sebagai bahan bakar pada
kendaraan bermotor diesel adalah minyak solar 48 sesuai dengan Kementrian Energi
dan Sumber Daya Mineral Republik Indonesia Direktorat Minyak dan Gas Bumi
Nomor 978.K/10/DJM.S/2013 yang dikeluarkan pada tanggal 19 Nopember 2013.
Minyak solar 48 memiliki standard spesifikasi yang disajikan pada Tabel 2.1.
Table 2.1 Standar dan mutu (spesifikasi) bahan bakar minyak jenis minyak
solar 48 yang dipasarkan di dalam negeri
No. Sifat-Sifat Fisika/Kimia Satuan Batasan Metode Uji
Min. Max. ASTM/Lain
1. Angka Setana - 48 - D 613
2. Indeks Setana - 45 - D4337
3. Berat Jenis (pada suhu 15°C) kg/m³ 815 860 D1298 atau
D 4052
4. Viskositas (pada suhu 40°C) mm²/s 2,0 4,5 D445
5. Kandungan Sulfur % m/m -
0,35
0,30
0,25
0,05
0,005
D2522 atau
D 5453 atau
D 4294 atau
D7039
6. Distilasi: 90% vol.
penguapan °C - 370 D 86
7. Titik Nyala °C 52 - D93
8. Titik Tuang °C - 18 D97
9. Residu Karbon % m/m - 0,1 D4530 atau
D 189
10. Kandungan Air mg/kg - 500 D6304
11. Biological Growth*) kg/m Nihil
12. Kandungan FAME*) % v/v - -
9
13. Kandungan Metanol*) % v/v tak terdeteksi D4815
14. Korosi Bilah Tembaga Merit - kelas 1 D130
15. Kandungan Abu % m/m - 0,01 D482
16. Kandungan Sedimen % m/m - 0,01 D473
17. Bilangan Asam Kuat mg KOH/g - 0 D664
18. Bilangan Asam Total Mg KOH/g - 0,6 D664
19. Penampilan Visual jernih dan
terang
20. Warna No. ASTM - 3,0 D 1500
21. Lubricity (HFFR wear scar
dia @60°C) Micron - 460 D 6079
Dari beberapa sifat/karakteristik yang dimiliki oleh bahan bakar solar 48, maka
akan dibahas beberapa karakteristik bahan bakar solar 48 dengan aditif berupa metanol
dengan beberapa variabel pencampuran meliputi flash point.
2.2.6 Titik Nyala (Flash Point)
Flash point adalah suhu paling rendah yang harus dicapai dalam pemanasan
bahan bakar solar untuk menimbulkan uap yang dapat terbakar dalam jumlah yang
cukup untuk menyala atau terbakar sesaat ketika disinggungkan dengan suatu nyala
api. Karakteristik flash point ini tidak terkait langsung dengan kinerja mesin. Flash
point dikendalikan untuk memenuhi persyaratan keselamatan untuk penanganan dan
penyimpanan si=uatu bahan bakar solar. Standar flash point yang harus dimiliki dalam
suatu bahan bakar telah di atur oleh skk migas tahun 2013 dengan nilai minimum 52°C.
2.2.7 Motor Listrik
Motor listrik merupakan perangkat elektromagnetis yang mengubah energi listrik
menjadi energi mekanik. Energi mekanik ini digunakan untuk, misalnya
memutar impeller pompa, fan atau blower, menggerakan kompresor, mengangkat
bahan,dll. Motor listrik digunakan juga di rumah (mixer, bor listrik, fan angin) dan di
10
industri. Motor listrik kadangkala disebut “kuda kerja” nya industri sebab diperkirakan
bahwa motor-motor menggunakan sekitar 70% beban listrik total di industri.
2.2.8 Pengadukan dan Pencampuran
Pengadukan adalah alat operasi yang menciptakan terjadinya gerakan dari bahan
yang diaduk seperti molekul-molekul, zat-zat yang bergerak atau komponennya
menyebar (terdispersi).
Tujuan pengadukan diantaranya :
a. Mencampur dua aliran yang saling melarut
b. Melarutkan padatan dalam bentuk cair
Pencampuran ,adalah operasi yang menyebabkan tersebarnya secara acak suatu
bahan ke bahan yang lain dimana bahan-bahan tersebut terpisah dalam dua fasa atau
lebih.
Dalam suatu proses pencampuran , pengadukan sangat berperan penting untuk
mencampurkan suatu cairan.beberapa faktor yang harus diperhatikan ialah:
1. Perbandingan antara geometri tangki dengan geometri pengaduk
Kapasitas tangki yang dibutuhkan untuk menampung fluida menjadi salah satu
pertimbangan dasar dalam perancangan dimensi tangki. Fluida dalam kapasitas tertentu
ditempatkan pada sebuah wadah dengan besarnya diameter tangki sama dengan
ketinggian fluida. Rancangan ini ditujukan untuk mengoptimalkan kemampuan
pengaduk untuk menggerakkan dan membuat pola aliran fluida yang melingkupi
seluruh bagian fluida dalam tangki.
11
Gambar 2.2 Dimensi sebuah Tangki Berpengaduk
(sumber : tekimku.co.id/2011/08/pengadukan-dan-pencampuran)
dimana :
C = tinggi pengaduk dari dasar tangki
D = diameter pengaduk
Dt = diameter tangki
H = tinggi fluida dalam tangki
J = lebar sekat
W = lebar pengaduk
Merupakan rumus dari volume sebuah tangki silinder. Sehingga salah satu
pertimbangan awal untuk merancang alat ini adalah dengan mencari nilai dari diameter
yang sama dengan tangki untuk kapasitas fluida yang diinginkan dalam pengadukan
dan pencampuran.
2. Jumlah pengaduk
Penambahan jumlah pengaduk yang digunakan pada dasarnya untuk tetap
menjaga efektifitas pengadukan pada kondisi yang berubah. Ketinggian fluida yang
lebih besar dari diameter tangki, disertai dengan viskositas fluida yang lebih besar dann
diameter pengaduk yang lebih kecil dari dimensi yang biasa digunakan, merupakan
12
kondisi dimana pengaduk yang digunakan lebih dari satu buah, dengan jarak antar
pengaduk sama dengan jarak pengaduk paling bawah ke dasar tangki.Seperti Contoh
tabel 2.2 dibawah ini :
Tabel 2.2 Jumlah Pengaduk
(sumber : tekimku.co.id/2011/08/pengadukan-dan-pencampuran)
3. Kecepatan Putaran Pengaduk
Salah satu variasi dasar dalam proses pengadukan dan pencampuran adalah
kecepatan putaran pengaduk yang digunakan. Variasi kecepatan putaran pengaduk bisa
memberikan gambaran mengenai pola aliran yang dihasilkan dan daya listrik yang
dibutuhkan dalam proses pengadukan dan pencampuran. Secara umum klasifikasi
kecepatan putaran pengaduk dibagi tiga, yaitu : kecepatan putaran rendah, sedang dan
tinggi
a. Kecepatan Putaran Rendah
Kecepatan rendah yang digunakan berkisar pada kecepatan 400 rpm.Pengadukan
dengan kecepatan ini umumnya digunakan untuk minyak kental, lumpur dimana
terdapat serat atau pada cairan yang dapat menimbulkan busa.Jenis pengaduk ini
meghasilkan pergerakan batch yang empurna dengan sebuah permukaan fluida yang
datar untuk menjaga temperatur atau mencampur larutan dengan viskositas dan
gravitasi spesifik yang sama.
13
b. Kecepatan putaran sedang
Kecepatan sedang yang digunakan berkisar pada kecepatan 1150 rpm.Pengaduk
dengan kecepatan ini umumnya digunakan untuk larutan sirup kental dan minyak
pernis.Jenis ini paling sering digunakan untuk meriakkan permukaan pada viskositas
yang rendah, mengurangi waktu pencampuan, mencampuran larutan dengan viskositas
yang berbeda dan bertujuan untuk memanaskan atau mendinginkan.
c. Kecepatan putaran tinggi
Kecepatan tinggi yang digunakan berkisar pada kecepatan 1750 rpm.Pengaduk
dengan kecepatan ini umumnya digunakan untuk fluida dengan viskositas rendah
misalnya air. Tingkat pengadukan ini menghasilkan permukaan yang cekung pada
viskositas yang rendah dan dibutuhkan ketika waktu pencampuran sangat lama atau
perbedaan viskositas sangat besar.
4. Pengaduk Jenis Turbin
Pengaduk turbin adalah pengaduk dayung yang memiliki banyak daun pengaduk
dan berukuran lebih pendek, digunakan pada kecepatan tinggi untuk cairan dengan
rentang kekentalan yang sangat luas. Diameter dari sebuah turbin biasanya antara 30 -
50% dari diamter tangki. Turbin biasanya memiliki empat atau enam daun pengaduk.
Turbin dengan daun yang datar memberikan aliran yang radial. Jenis ini juga berguna
untuk dispersi gas yang baik, gas akan dialirkan dari bagian bawah pengadukdan akan
menuju ke bagian daun pengaduk lalu tepotong-potong menjadi gelembung gas.
2.3 Pengaduk jenis turbin
(sumber : tekimku.co.id/2011/08/pengadukan-dan-pencampuran)
2.2.9 Campuran Homogen
14
Campuran adalah gabungan beberapa zat dengan perbandingan tidak tetap
tanpa melalui reaksi kimia. Campuran homogen adalah campuran antara dua zat atau
lebih yang partikel – partikel penyusun tidak dapat dibedakan lagi. Campuran homogen
sering disebut dengan larutan. Campuran homogen tidak hanya antar zat cair tetapi
terdapat juga campuran antara logam dengan legam lain sehingga terbentuk campuran
homogen. Campuran homogen merupakan campuran serba sama, komponen –
komponennya sudah tidak dapat dipisahkan secara kasat mata.
2.2.10 Campuran Heterogen
Campuran antara dua macam zat atau lebih yang partikel – pertikel
penyusunnya masih dapat dibedakan satu sama lainnya disebut campuran heterogen.
Pada campuran heterogen dinding pembatas zat masih dapat dilihat, misalkan
campuran air dengan minyak. Campuran heterogen merupakan campuran yang
komponen – komponennya masih dapat terlihat terpisah secara kasat mata.
2.2.11 Aliran Turbulen
Aliran turbulen adalah aliran fluida yang partikel-partikelnya bergerak secara
acak dan tidak stabil dengan kecepatan berfluktuasi yang saling interaksi. Akibat dari
hal tersebut garis alir antar partikel fluidanya saling berpotongan. Turbulen
mentransport partikel-partikel dengan dua cara; dengan penambahan gaya fluida dan
penurunuan tekanan lokal ketika pusaran turbulen bekerja. Aliran turbulen mempunyai
bilangan reynold yang lebih besar dari 4000.
15
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Alat dan Bahan
Penelitian yang dilakukan ini membutuhkan alat dan bahan yang digunakan
untuk mendukung proses serta hasil dari pelaksanaan pengujian , meliputi:
A. Alat :
1. Wadah
Sebagai alat penampung untuk cairan yang berbentuk silinder sebagai tempat
pencampuran.
2. Bor
Sebagai alat yang menciptakan gerakan untuk memutar alat pengaduk untuk
terjadinya pencampuran.
3. Alat pengaduk jenis turbin
Sebagai alat operasi untuk menjadikan fluida bergerak mengaduk dari bahan
yang telah dicampurkan.
4. Gelas Ukur Kimia
Gelas kimia merupakan alat yang digunakan untuk wadah dan mengukur volume
suatu larutan antara solar dengan metanol dengan variabel pencampuran yang
sudah ditentukan.
5. Ragum
Untuk menahan wadah agar tidak goyang saat dilakukan pengadukan.
6. Flash point tester
Alat yang digunakan untuk melakukan pengujian nilai dari flash point.
B. Bahan
1. Bahan Bakar Solar
Bahan bakar solar digunakan sebagai bahan yang diperlukan untuk pelaksanaan
penelitian. Bahan bakar solar yang digunakan merupakan solar hasil produksi
Pertamina yang dijual di SPBU Pertamina Balikpapan.
2. Metanol
16
Metanol digunakan sebagai bahan aditif yang menjadi campuran dengan bahan
bakar solar dalam pelaksanaan penelitian. Metanol yang digunakan merupakan
Methanol Absolute merek Merck nomor seri 1.00983.2500 dengan kemurnian
≥99%.
3.2 Persiapan Penelitian
Untuk menghindari gangguan dan hal-hal yang tidak diinginkan selama
berlangsungnya penelitian perlu dipersiapkan segala hal yang dibutuhkan dalam
penelitian, meliputi:
1. Mempersiapkan bahan bakar yang akan diuji sesuai dengan kebutuhan yaitu
bahan bakar solar dan metanol.
2. Mempersiapkan dan memeriksa kondisi dan ketersediaan alat yang akan
digunakan dalam penelitaian seperti, alat pengaduk, gelas ukur kimia dan mesin
bor.
3. Mempersiapkan alat pengaduk yang telah dibuat
3.3 Prosedur Penelitian
Penelitian yang penulis ini lakukan akan membahas cara pengadukan campuran
solar dengan etanol serta ingin mengetahui bagaimana cara yang tepat untuk
melakukan pencampuran sehingga menjadi homogen. Dimana terdapat 2 sampel
variabel pencampuran bahan bakar yang digunakan untuk melakukan penelitian ini
seperti yang dijelaskan pada Tabel 3.
Tabel 3.1 Variasi pencampuran bahan bakar solar dengan metanol
No Variasi Pencampuran Bahan Bakar Volume
D M
1. Solar 80% Metanol 20% (D80 M20) 80% 20%
2. Solar 75% Metanol 25% (D75 M25) 75% 25%
17
Berikut adalah langkah yang dilakukan dalam pengujian:
1. Variasi campuran solar 80 % dan metanol 20% :
a. Mempersiapkan sampel bahan bakar yang akan diuji meliputi, D80 M20.
b. Tuangkan solar dan metanol ke dalam gelas ukur yang berguna untuk
menghitung persentase pencampuran sudah benar.
c. Kemudian masukan ke wadah pengaduk.
d. Atur kecepatan pengaduk 1130 rpm.
e. Dan dilakukan variasi lama proses waktu pengadukan selama 1 jam.
f. Setelah dilakukan proses pengadukan selama satu jam taruh hasil adukan di gelas
ukur lainya.
g. Selanjutunya mempersiapkan lagi sample dengan tingkat pencampuran yang
masih sama, hanya saja tingkat kecepatan yang berubah yaitu 1670 rpm.
h. Mempersiapkan alat flash point tester untuk melakukan pengujian campuran
solar dengan metanol untuk mengatahui nilai dari flash point.
2. Variasi pencampuran solar 75 % dan metanol 25% :
a. Mempersiapkan sampel bahan bakar yang akan diuji meliputi, D75 M25.
b. Tuangkan solar dan metanol ke dalam gelas ukur yang berguna untuk
menghitung persentase pencampuran sudah benar
c. Kemudian masukan ke wadah pengaduk.
d. Atur kecepatan pengaduk 1130 rpm.
e. Dan dilakukan proses waktu pengadukan selama 1 jam
f. Setelah dilakukan proses pengadukan selama satu jam tempatkan hasil adukan di
gelas ukur lainya.
g. Selanjutunya mempersiapkan lagi sample dengan tingkat pencampuran yang
masih sama, hanya saja tingkat kecepatan yang brubah yaitu 1670 rpm.
h. Mempersiapkan alat flash point tester untuk melakukan pengujian campuran
solar dengan metanol untuk mengatahui nilai dari flash point.
18
3.4 Diagram Alir Penelitian
Langkah penelitian untuk mendapatkan proses dari setiap variasi pencampuran
dan homogen campuran dijelaskan pada gambar 3.1.
No Yes
Mengidentifikasi masalah
Studi Literatur
Mulai
Menemukan masalah
Menentukan solusi
penyelesaian
Solusi
Penyelesain
Selesai ?
A
19
3.1 Diagram Alir Penelitian
Analisis Data
Selesai
Kesimpulan
Membuat rancang bangun
Uji coba alat
Hasil
Sesuai? No Yes
A
20
BAB IV
HASIL & PEMABAHASAN
4.1 Permasalahan yang ditemukan
Seperti yang diuraikan pada latar belakang penulis ingin meneliti lebih lanjut dari
penelitian sebelumnya, tentang “Karakteristik bahan bakar diesel dengan penambahan
etanol dan metanol” dalam penelitian sebelumnya terdapat beberapa masalah, yaitu
pada saat dilakukan pencampuran tidak menggunakan alat pengaduk hanya
menggunakan alat manual, sehingga saat pencampuran homogenisasi tidak maksimal.
Pada saat dilakukan variabel pencampuran diatas 10% solar dengan metanol setelah
diaduk langsung memisah. Sehingga inilah yang membuat penulis tertarik untuk
mengangkat kembali topik penelitian selanjutnya dengan merancang sebuah alat
pengaduk.
4.2 Perancangan Alat
4.2.1 Design Alat Pengaduk
Gambar 4.1 Design 2 D Alat Pengaduk
21
4.3 Pembuatan Alat
Tabel 4.1 job safety analysis pembuatan alat pengaduk
No Uraian pekerjaan Bahaya/resiko setiap
Langkah
Rekomendasi tindakan
Control
1. Siapkan bahan dan
peralatan penunjang
pekerjaan
1. Tergores
2. Terpeleset
3. Tersandung
4. Dapat
mengakibatkan
cidera akibat manual
handling
1. Gunakan sarung
tangan sesuai
fungsinya
2. Perhatikan tempat
berjalan dan
beraktifitas pastikan
tertata dengan baik
dan tidak ada oli
yang tercecer.
3. Gunakan teknik
pengangkatan
dengan baik dan
benar.
22
2 Menggunakan gerinda
Potong
1. Terkena percikan sisa
pemotongan
2. Tersetrum
3. Terjepit
4. Tergores serta
dapat
mengakibatkan resiko
cidera serius akibat
pemotongan.
1. Perhatikan arah
percikan api sisa
pemotongan,
jauhkan dari
tubuh.
2. Perhatikan kabel
dalam keadaan
baik
3. Jauhkan anggota
tubuh dari titik
jepit
4. Perhatikan tubuh
dari mata gerinda
saat proses
pemotongan
3. Pembubutan benda kerja 1. Tergores
2. Terkena
lentingan benda
kerja
3. Tergulung
dibenda putar
4. Terkena gram-gram
sisa bubut
5. Tersetrum
1. Gunakan APD
standart, seperti:
kacamata , helmet,
baju bengkel dan
sarung tangan
2. Hindari menggunakan
pakaian yang
terlalu longgar
3. Rapikan kabel
pada mesin bubut.
Jika terdapat kabel
yang terkupas,
segera ganti atau
menutup kabel
yang terkupas
dengan isolasi
kabel.
23
4. Bavel (penumpulan)
benda dengan
permukaan tajam.
4 Mesinbor 1. Tersetrum
2. Terkena mata bor
1. Pastikan kabel tidak
ada yang terkupas.
2. Selalu gunakan APD
standart.
3. Pastikan memasang
matabor dengan
benar.
5. Ragum 1. Cidera punggung
2. Terjepit
3. Tergores
1. Lakukan manual
Handling dengan
benar.
2. Hindari titik jepit.
3. Selalu gunakan APD
Standar
4.3.1 Alat dan Bahan yang digunakan
A. Peralatan yang digunakan
1. Mesin Bor
2. Ragum
3. Mesin Bubut
4. Gerinda Potong
5. Alat Ukur
B. Material yang dibutuhkan
1. Besi pejal diameter 7 mm
2. Plat stainless 30 cm
3. Plat allumunium 30 cm
24
C. Langkah – langkah pembuatan alat :
1. Lakukan pengukuran benda kerja dan membuat pola sesuai dengan ukuran yang
telah di design.
2. Langkah selanjutnya untuk membuat pengaduk ambil besi pejal berdiameter 7
mm kemudian potong sepanjang 21 cm. Lalu lakukan pembubutan hingga
diameter menjadi 5 mm.
3. Lakukan pengukuran benda kerja kemudian plat stainless 30 cm dipotong
menjadi tinggi 3 cm dan tinggi 3 cm.
4. Selanjutnya lakukan pengelasan untuk membuat plat stainless menempel pada
besi pejal tadi. Pengelasan dilakukan di empat sisi besi pejal sehingga terbentuk
tanda +.
5. Langkah berikutnya untuk membuat wadah pengaduk, potong plat allumunium
dengan ukuran tinggi 11 cm dan lebar 21 cm. Untuk alas dan tutup tabung potong
dengan ukuran diameter 9 cm.
6. Setelah itu lengkukkan plat allumunium hingga berbentuk tabung dengan
diameter 8,5 cm.
7. Lakukan penyatuan dengan lem besi sehingga tutup dan alas tabung dapat
merekat.
8. Lakukan pengeboran untuk tempat masuknya poros pengduk.
9. Setelah selesai melakukan pembuatan alat lakukan pembersihan pada alat.
4.4 Proses Pembuatan Alat
A. Batang Pengaduk
25
Gambar 4.2 Pembuatan Alat
( Sumber : Dokumentasi Pribadi )
B. Wadah
Gambar 4.3 Pembuatan Alat
( Sumber : Dokumentasi Pribadi )
C. Hasil Gabungan
Gambar 4.4 Gambar Alat
26
(Sumber : Dokumentasi Pribadi)
4.5 Waktu pengerjaan alat
Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh penulis, pembuatan alat pengaduk
dilakukan sekitar 3 hari pengerjaan setelah semua bahan yang dibutuhkan terkumpul.
4.6 Biaya Pembuatan
Tabel 4.2 Biaya Pembuatan
No Jenis Material Jumlah Cost
1 Plat Allumunium 30 cm x 30 cm Rp. 15.000,00
2 Plat stainless 30 cm x 30 cm Rp. 20.000,00
3 Besi Pejal 1 Meter Rp. 37.000,00
4 Biaya Pembuatan 1 Orang Rp. 50.000,00
5 Lem Besi 1 Pcs Rp. 10.000,00
Total Rp. 132.000,00
Dari table 4.2 di atas menunjukkan biaya pembuatan alat pengaduk yang dikeluarkan
selama proses pembuatan sebagai acuan ketika memperbanyak alat
4.7 Uji Coba Alat Pengaduk
Saat dilakukan uji coba alat pengaduk penulis menemukan masalah pada wadah
alat pengaduk, masalah yang penulis dapatkan yaitu saat pengadukan cairan solar
dengan metanol, fluida didalam tertumpah keluar dari wadah karena aliran tidak
laminar sehingga tidak memiliki pusat aliran, maka dari itu penulis menambahkan
tutup pada alat pengaduk untuk mengatasi fluida tertumpah keluar. Setelah
memodifikasi alat pengaduk kembali melakukan pembuatan alat, tahap selanjutnya
adalah melakukan uji coba kembali apakah alat pengaduk layak digunakan.
27
Tabel 4.3 Variasi pencampuran bahan bakar solar dan metanol dengan waktu
No
Variasi
Pencampuran
Bahan Bakar
Volume
Waktu RPM Solar Metanol
1.
Solar 80%
Metanol 20%
(D80 E20)
80% 20%
1 jam
1130 1670
2.
Solar 75%
Metanol 25%
(D80 E25)
75% 25% 1130 1670
1. Variasi Pencampuran
Solar 80% Metanol 20% durasi waktu 1 jam dan putaran rpm 1130
A B
Sebelum Sesudah
Gambar 4.5 Hasil Pengadukan
(Sumber : Dokumentasi Pribadi)
Saat sebelum dilakukan pencampuran dengan komposisi pencampuran D80 M20
dengan kecepatan pengadukan 1130 rpm, didapatkan gambar A terlihat jelas sekali
terlihat pemisahan antara solar dan metanol dan setelah dilakukan pengadukan pada
gambar B tidak terlihat pemisahan sehingga campuran dikatakan homogen seperti yang
28
ditunjukkan pada gambar B. Pada saat campuran homogen terlihat bahwa volume
menjadi turun disebabkan terjadinya rapat masa antara campuran solar dengan metanol.
2. Variasi Pencampuran
Solar 80% Metanol 20% durasi waktu 1 jam dan putaran rpm 1670
A B
Sebelum Sesudah
Gambar 4.6 Hasil Pengadukan
(Sumber : Dokumentasi Pribadi)
Berdasarkan data yang didapatkan saat penelitian pada gambar A menunjukkan
sebelum dilakukan pengadukan masih terlihat pemisahan antara solar dengan
metanol. Saat dilakukan pengadukan terlihat pada gambar B menunjukkan masih ada
terjadi pemisahan tetapi hanya sedikit, itu terlihat adanya buih yang berasal dari udara
yang terikat berlebihan karena saat pengadukan menggunakan rpm yang lebih cepat.
Tetapi buih yang didapat pada pencampuran ini juga tidak terlihat dengan jelas.
3. Variasi Pencampuran
29
Solar 75% Metanol 25% durasi waktu 1 jam dan putaran rpm 1130.
A B
Sebelum Sesudah
C
Sesudah
Gambar 4.7 Hasil Pengadukan
(Sumber : Dokumentasi Pribadi)
Saat sebelum dilakukan pengadukan gambar A menunjukkan metanol dan solar
masih terlihat pemisahan, saat dilakukan pengadukan hasil yang didapatkan bahwa
dengan menggunakan rpm 1130 pengadukan dikatakan lebih baik daripada 1670 rpm
karena bisa dikatakan bahwa proses pengadukan berpengaruh dengan kecepatan dan
waktu. Dengan pencampuran D75 M25 penulis mendapatkan masih terjadi pemisahan
tetapi hanya sangat sedikit apabila hanya dilihat sekilas tampak tidak terjadi
pemisahan, tetapi harus melihat dengan seksama yang ditunjukkan pada gambar B dan
30
C. Karena kompisisi campuran metanol ditambah 5% sehingga membutuhkan waktu
yang lebih lama untuk melakukan pengadukan dengan waktu 1 jam tidak cukup.
4. Variasi Pencampuran
Solar 75% Metanol 25% durasi waktu 1 jam dan putaran rpm 1670
A B
Sebelum Sesudah
Sesudah
Gambar 4.8 Hasil Pengadukan
(sumber : dokumentasi pribadi)
Pada gambar A terlihat sebelum dilakukan pengadukan masih terjadi pemisahan. Saat
dilakukan proses pengadukan bahwa didapatkan masih sangat terlihat pada gambar B
dan C terjadi pemisahan tetapi hanya sedikit dengan melihat adanya koagulasi atau
penggumpalan pada fluida yang diaduk dan sangat jelas sekali terlihat adanya buih, ini
disebabkan karena adanya penambahan kadar metanol sehingga membuat proses
penyatuan menjadi lebih sulit dengan hanya membutuhkan waktu 1 jam pengadukan.
31
Penggunaan rpm 1670 membuat adanya buih sama seperti halnya yang dilakukan pada
uji coba pada nomor [2].
4.8 Hasil Pengujian Flash Point (titik nyala)
Tabel 4.4 Hasil pengujian nilai flash point
No Suhu
Hasil
Pencampuran
Nilai flash
point
1
Solar murni
100%
116 – 30
= 86 °C
2
Solar 80 %
Metanol 20%
1 jam
1130 Rpm
106 – 30
= 76°C
3
Solar 80 %
Metanol 20%
1 jam
1670 Rpm
104 – 30
= 74 °C
32
4
Solar 75 %
Metanol 25%
1 jam
1130 Rpm
97 – 30
= 67 °C
5
Solar 75 %
Metanol 25%
1 jam
1670 Rpm
98-30
= 68 °C
6
Suhu
Ruangan 30 °C
Diketahui hasil yang didapatkan selama proses pengujian nilai flash point pada
solar murni diketahui 116C sedangkan hasil pengujian dengan adanya penambahan
zat aditif metanol yang dicampurkan pada solar didapatkan nilai flash point terjadi
penurunan sekitar 10C - 16C. Dengan adanya pencampuran menurunkan nilai flash
point. Soerawidjaja dkk, [6], hal ini akan mengakibatkan proses terbakarnya solar hasil
pencampuran lebih cepat yang dikarenakan titik nyala api, semakin rendah dan
semakin cepat terbakar. Pengaruh terhadap mesin diesel,yang diharapkan lebih cepat
33
terbakar pada saaat pembakaran, maka ini akan berpengaruh pada periode
keterlambatan penyalaan yang pendek dan efek lebih lanjut akan didapatkan efisiensi
yang lebih tinggi.
4.9 Hasil Pengujian Pengadukan dan Pencampuran
Berdasarkan dari hasil pengujian yang penulis dapatkan bahwa saat dilakukan
penakaran awal volume fluida sebelum dilakukan pengadukan 200 ml saat setelah
dilakukan pengadukan didapati bahwa volume fluida menjadi turun karena didalam
pencampuran terjadi rapat masa antara solar dengan metanol sehingga membuktikan
bahwa ada terjadi homogenisasi. Dengan melakukan pengujian [1] dan [3], pada
pengujian [1], penulis mendapati hasil tidak adanya pemisahan dan dikatakan
campuran solar dan metanol menjadi homogen sempurna tidak adanya pemisahan yang
terlihat. Dan pada dilakukan pengujian [3], penulis mendapatkan hasil campuran solar
dan methanol hanya sangat sedikit yang memisah seperti yang dijelaskan pada
pengujian [3]. Gambar dibawah ini adalah hasil pengujian [1] yang menjadi homogen
sempurna.
Gambar 4.9 Hasil Pengadukan
(sumber : dokumentasi pribadi)
Pada pengujian [2] dan [4] penulis mendapatkan bahwa pada saat dilakukan
pengadukan dengan menggunakan rpm 1670 dengan variabel pencampuran (D80 M20)
dan (D75 M25) bahwa terdapat buih dan inti gumpalan dari partikel fluida yang tidak
34
menjadi homogen sempurna atau 100%. Penulis mendapatkan bahwa kecepatan rpm
1670 saat dilakukan pengadukan selalu terdapat buih pada solar dan metanol, sehingga
kecepatan pengadukan sangat berpengaruh dengan proses pengadukan. Pada pengujian
[2] buih hanya sedikit jika dilihat dengan sekilas tidak tampak adanya buih sebaliknya
pada pengujian [4] buih sangat terlihat. Buih yang terdapat dicampuran diketahui
bahwa saat dilakukan pengadukan dengan kecepatan rpm yang tinggi sehingga oksigen
terikat masuk kedalam tangki pencampuran yang berada disekitar wadah ikut terhisap
saat adanya perputaran yang cepat. Seperti yang ditunjukkan gambar 4.10.
Gambar 4.10 Hasil Pengadukan
(sumber : dokumentasi pribadi)
35
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan dari hasil penelitian yang dilakukan dan uji coba alat yang telah
dilaksanakan dapat diambil kesimpulan bahwa :
1. Alat ini dapat digunakan untuk pengadukan campuran antara solar dan metanol
dengan menggunakan bor duduk sebagai motor penggerak poros putaran alat.
2. Diketahui metode pencampuran antara solar dengan metanol menjadi homogen,
yaitu, dengan mempertimbangkan waktu proses pengadukan dan kecepatan
putaran pengadukan 1130 rpm. Hasil yang didapatkan dari penelitian dengan
melakukan pencampuran antara solar 80% (D80) dan metanol 20% (M20)
menjadi homogen tidak terlihat lagi pemisahan dengan kecepatan pengaduk 1130
rpm sedangkan dengan variabel pencampuran solar 75% (D75) dan metanol 25%
(M25) campuran ,menjadi homogen tetapi terlihat adanya buih.
3. Nilai flash point semakin rendah sesuai dengan banyaknya penambahan metanol
dalam solar, hal ini akan mengakibatkan proses terbakarnya solar hasil
pencampuran lebih cepat yang dikarenakan titik nyala api, semakin rendah dan
semakin cepat terbakar. Pengaruh terhadap mesin diesel, yang diharapkan lebih
cepat terbakar pada saaat pembakaran, maka ini akan berpengaruh pada periode
keterlambatan penyalaan yang pendek dan efek lebih lanjut akan didapatkan
efisiensi yang lebih tinggi, (soeawidjaja, 2003)
5.2 Saran
Berdasarkan pengujian rancang bangun alat ini, masih memiliki keukurangan,
yang diharapkan kedepanya sebagai media pembelajaran untuk mendapatkan hasil
lebih maksimal, saran tersebut meliputi:
1. Apabila suatu saat akan melakukan kembali penelitian ini diharapkan untuk
melakukan pengukuran terhadap sifat karakteristik selain dari pengujian flash
point.
36
2. Apabila akan melakukan penelitian ini kembali untuk menambahkan waktu
dalam melakukan pengadukan sehingga akan membuat campuran solar dengan
metanol lebih maksimal homogen.
3. Disarankan pada penelitian selanjutnya untuk lebih menekankan pada reaksi
pencampuran kimia pada pencampuran solar dengan metanol agar lebih
homogen.
DAFTAR PUSTAKA
Sugeng dkk [1], Efek Metanol Kadar Rendah Terhadap Efisiensi Termal Mesin Diesel Injeksi
Langsung Dengan Sistem EGR.(2013) ISBN 978-602-99334-2-0
Yusaf dkk [2]. The Effect of Methanol-Diesel Blended Ratio On CI Engine Performance. (2013)
1385-1395
Yasin dkk [3], Fuel Physical Charateristics of Biodiesel Blend Fuels with Alcohol as
Additives.(2013) 701 – 706
Anhar dkk [4], Karakteristik Bahan Bakar Diesel Dengan Penambahan Etnaol dan Metanol.(2016)
ISSN 2338 - 6649
Obed dkk [5], Comparison of The Effect of Different Alcohol Additives With Blended Fuel on
Cyclic Variation In Diesel Engine.(2015) 2357 – 2362
Soerawidjaja, T. H.,[6] “Standar Tentatif Biodiesel Indonesia dan Metode-metode Pengujiannya”,
Disampaikan dalam Diskusi Forum Biodiesel Indonesia, Bandung, 11 Desember 2003.
Kementrian Energi dan Sumber Daya Mineral Republik Indonesia Direktorat Minyakdan Gas
Bumi Nomor 978.K/10/DJM.S/2013, (2013).Standadr dan Mutu (Spesifikasi) Bahan Bakar
Minyak Solar 48 yang Dipasarkan Dalam Negeri.
Kurniawan rahmat, pengadukan dan pencampuran, 2011. Diakses pada tanggal 14 juni 2017
available from http://tekimku.blogspot.co.id/
www.bphmigas.go.id/konsumsi-bbm-nasional