SKRIPSI
OLEH
DEDDI
C1J009002
FAKULTAS TEKNOLOGI PANGAN DAN AGROINDUSTRI
UNIVERSITAS MATARAM
2013
OLEH
DEDDI
C1J 009 002
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat
Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknologi Pertanian Fakultas Teknologi Pangan
dan Agroindustri Universitas Mataram
FAKULTAS TEKNOLOGI PANGAN DAN AGROINDUSTRI
UNIVERSITAS MATARAM
2013
PERNYATAAN KEASLIAN
Dengan
ini saya menyatakan bahwa dalam skripsi ini tidak terdapat karya yang pernah
diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu Perguruan Tinggi dan
sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah
ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu
dalam naskah ini dan disebutkan dalam pustaka.
Mataram,
Yang
Menyatakan.
Deddi
NIM:
C1J 009 002
Judul Penelitian : Penentuan Nilai Kalor Pembakaran Briket
Cangkang Kemiri (Aleurites Moluccana) Pada
Berbagai Tekanan Densifikasi Dengan Menggunakan Bomb Kalorimeter.
Nama Mahasiswa :
DEDDI
Nomor Induk Mahasiswa :
C1J 009 002
Program Studi :
Teknik Pertanian
Telah
dipertahankan pada tanggal 21 November 2013 di depan penguji:
Ir. Cahyawan Catur Edi M., M.Eng
Asih Priyati, S.TP.,M.Sc
Dr.
Sukmawatiy, S.T.P.,M.Si
Menyetujui:
Dosen Pembimbing Utama Dosen Pembimbing Pendamping
Ir. Cahyawan Catur Edi M., M.Eng Asih Priyati,
S.TP.,M.Sc
NIP. 19631113 198902 1 001 NIP. 19761005 200501 2
001
Mengetahui :
Dekan Ketua Program Studi
Fakultas Teknologi Pangan dan
Agroindustri
Prof. Ir. Eko Basuki,
M.App.Sc.,Ph.D. Ir. Cahyawan Catur EM., M.Eng
NIP. 19550511 198303 1 003 2
NIP. 19631113 198902 1 001
Tanggal
Pengesahan:_______________2013
KATA PENGANTAR
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kami
panjatkan kepada Tuhan Yang
Maha Esa yang telah memberikan rahmat dan kasih-Nya
sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi “Penentuan Nilai Kalor Pembakaran
Briket Cangkang Kemiri (Aleurites Moluccana)
Pada Berbagai Tekanan Densifikasi Dengan Menggunakan Bomb Kalorimeter’’. Dalam proses penyusunan skripsi ini,
penulis banyak mendapatkan saran, bantuan, dan masukan dari berbagai pihak. Untuk itu pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan
terimakasih yang sebesar-besarnya kepada :
- Bapak Prof. Ir. Eko Basuki, M.App.Sc.,Ph.D. selaku Dekan Fakultas
Teknologi Pangan dan Agroindustri Universitas Mataram.
- Bapak Ir. Cahyawan Catur
Edi M., M.Eng. dan Ibu Asih priyati, S.TP.,M.sc. selaku dosen pembimbing I
dan II yang telah memberikan, bimbingan, petunjuk, saran dan pengarahan dalam penyelesaian skripsi
ini.
3. Sukmawatiy,
S.T.P.,M.Si. selaku Dosen penguji.
- Kedua orang tua dan keluarga yang selalu
mendo’akan untuk yang terbaik.
- Seluruh teman-teman TP dan THP
seperjuangan.
Semoga amal budi mulia Bapak/Ibu/Saudara yang telah memberikan bantuan
mendapatkan imbalan yang setimpal dari Allah SWT.
Penulis mohon kritik dan saran agar dalam penulisan karya ilmiah yang akan
datang bisa lebih sempurna. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi pembaca
semua.
Mataram, November
2013
Penulis
.
DAFTAR
ISI
HALAMAN JUDUL........................................................................ i
HALAMAN PENGESAHAN......................................................... ii
KATA PENGANTAR...................................................................... iii
DAFTAR ISI.................................................................................... iv
DAFTAR
TABEL............................................................................ vi
DAFTAR
GAMBAR....................................................................... vii
DAFTAR
LAMPIRAN....................................................................
viii
RINGKASAN.................................................................................. ix
BAB
I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang.............................................................. 1
1.2. Tujuan dan Kegunaan Penelitian.................................. 3
1.1. Tujuan Penelitian.................................................... 3
1.2. Kegunaan Penelitian............................................... 3
BAB
II TINJAUAN PUSTAKA
2.1.
Cangkang Buah Kemiri................................................ 4
2.2. Briket............................................................................ 4
2.3. Pembakaran Cangkang Kemiri..................................... 5
2.4.
Penggunaan Briket Cangkang Kemiri.......................... 5
2.5. Pemanfaatan Briket Dalam Bidang Usaha................... 6
2.6. Nilai Bakar.................................................................... 6
2.7. Bomb
Kalorimeter........................................................ 7
BAB
III METODE PENELITIAN
3.1. Waktu dan Tempat Penelitian........................................ 10
3.2. Bahan dan Alat Penelitian.............................................. 10
3.2.1.
Bahan Penelitian.................................................... 10
3.2.2.
Alat-Alat Penelitian............................................... 10
3.3.
Metodologi Penelitian.................................................... 10
3.3.1.
Persiapan Penelitian............................................... 10
3.3.2.
Melaksanakan Eksperimen.................................... 11
3.4. Parameter
Penelitian...................................................... 12
3.5. Analisa Data................................................................... 12
3.6. Bagan Alir Penelitian..................................................... 15
BAB
IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1.
Karakteristik Bomb Kalorimeter................................... 16
4.2.
Kerapatan...................................................................... 19
4.3. Kadar Air...................................................................... 21
BAB
V PENUTUP
5.1. Kesimpulan...................................................................... 24
5.2. Saran................................................................................ 24
DAFTAR PUSTAKA....................................................................... 25
LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
1.
Potensi Energi Fosil di
Indonesia……………………………………………. 1
2.
Luas Areal dan Produksi Perkebunan
Rakyat di Indonesia …………………. 2
3.
Kualitas briket arang …………………………………………………………. 9
4.
Purata
Hasil Pengamatan Uji Lanjut Multiple
Comparasion Pada Tingkat Kepercayaan 95%…………………………………………………………… 17
DAFTAR GAMBAR
1.
Bomb Kalorimeter ……………………………………………………………… 7
2.
Bagan Alir Penelitian
…………………………………………………………… 15
3. Grafik Regresi Hubungan Tekanan dengan Nilai Kalor Bakar ………………. 18
4. Grafik Regresi Hubungan Tekanan Dengan
Kerapatan ……………………….. 20
5. Grafik Regresi Hubungan Tekanan Dengan
Kadar Air ……………………….. 22
DAFTAR
LAMPIRAN
1.
Data
dan Hasil Perhitungan Nilai Kalor Bakar Briket ………………… 28
2.
Data
dan Hasil Perhitungan Nilai Kerapatan Briket …………………… 31
3.
Data
dan Hasil Perhitungan Nilai Kadar Air …………………………… 34
4.
Foto
Penelitian …………………………………………………………... 37
Oleh :
Deddi (1), Cahyawan Catur Edi
Margana(2), dan Asih Priyati(3)
Program Studi Teknik
Pertanian, Fakultas Teknologi Pangan dan Agroindustri Universitas Mataram
RINGKASAN
Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Teknik Bioproses,
Laboratorium Daya dan Mesin Pertanian, Fakultas Teknologi Pangan dan
Agroindustri, Universitas Mataram pada bulan September sampai Oktober 2013.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh tekanan terhadap kualitas
briket arang cangkang kemiri serta karakteristik pengukuran menggunakan bomb
calorimeter IKA’ Metode penelitian yang dilaksanakan menggunakan metode
eksperimental dengan Rancangan Acak Lengkap (RAL) melakukan perlakuan pengujian
briket pada berbagai variasi tekanan
yaitu tekanan 4 ton, 6 ton, 8 ton, dan 10 ton. dengan 3 kali ulangan sehingga
diperoleh 12 unit percobaan. kemudian dilakukan uji beda nyata
antar perlakuan terhadap parameter-parameter yang diukur pada tingkat
kepercayaan 95 % dengan program Statgraphics
3.1 Apabila diperoleh hasil beda nyata kemudian dilanjutkan uji multiple comparison untuk parameter
kerapatan dan kadar air serta analisisi regresi untuk parameter densifikasi dan
nilai bakar dengan dianalisis dengan selang taraf kepercayaan yang sama. Hasil
penelitian diperoleh karakteristik pengukuran dengan bomb calorimeter serta terbatas
pada penelitian ini diperoleh hasil bahwa briket terbaik terdapat pada tekanan 10 ton dengan nilai kalor 28.000 kJ/Kg.
Nilai karakteristik dari tiap-tiap Perlakuan tekanan pengempaan briket
menunjukkan bahwa dengan meningkatnya kerapatan dan menurunnya kadar air mampu
meningkatkan nilai kalor pembakaran. Nilai kalor pembakaran berpengaruh
terhadap kemampuan pembakaran. Semakin tinggi nilai kalor pembakaran briket,
maka tingkat kemampuaan pembakaran briket semakin tinggi.
Kata Kunci
: Briket, cangkang kemiri, tekanan
densifikasi, nilai kalor pembakaran
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Minyak
bumi merupakan energi fosil tertua yang bersifat tidak dapat diperbaharui.
Ketersediaannya di dalam bumi secara cepat atau lambat akan semakin menipis.
Oleh karena itu, dipandang perlu dan mendesak untuk mencari sumber-sumber energi
alternatif, karena setiap gerak dan aktifitas kehidupan manusia mulai dari yang
paling ringan hingga berat selalu membutuhkan energi. Penggunaan energi semakin
meningkat sejak minyak bumi ditemukan untuk pertama kalinya pada abad ke-18.
Selanjutnya, penggunaan energi terus bertambah dengan adanya penemuan mesin
berbahan bakar bensin dan solar. Hingga kini penggunaan energi minyak bumi yang
berasal dari fosil binatang purba dan tumbuhan yang tertimbun di dalam perut
bumi semakin memegang peranan penting dalam
setiap kegiatan pembangunan (Oswan Kurniawan dan Marsono, 2008).
Potensi energi fosil Indonesia sudah sangat
menipis, untuk jenis minyak misalnya dengan cadangan 9,1 miliar barel dan
produksi 387 juta barel/tahun, hanya akan bertahan 23 tahun, gas dengan
cadangan 185,8 TSCF dan produksi 2,95 TSCF, hanya akan bertahan 62 tahun
dan batu bara 146 tahun (Priyanto, 2005).
Tabel 1. Potensi Energi Fosil di Indonesia (Priyanto,
2005)
|
Jenis Energi Fosil
|
Cadangan
|
Produksi
(Pertahun)
|
Rasio:Cad/Prod
(Tahun)
|
|
Minyak
|
9,1 miliar barel
|
387 juta barel
|
23
|
|
Gas
|
185,8 TSCF
|
2,95 TSCF
|
62
|
|
Batubara
|
19,3 miliar ton
|
132 juta ton
|
146
|
Sementara beberapa jenis limbah biomassa memiliki
potensi yang cukup besar seperti limbah ampas tebu, cangkang sawit, sampah kota
dan juga cangkang kemiri (Aleurites molucca).
Kemiri dalam bahasa Inggris disebut Candlenut banyak
tumbuh di daerah NTT, Sulawesi dan sumatera. Berdasarkan data dari
Departemen Pertanian produksi kemiri Nasional terus meningkat dari 74317 ton
pada tahun 2000 menjadi 89155 ton pada tahun 2003. Kemiri mempunyai dua lapis
kulit yaitu kulit buah dan cangkang, dari setiap kilogram biji kemiri akan
dihasilkan 30% inti dan 70% cangkang (Anonim 5, 2003).
Tabel 2.
Luas Areal dan Produksi Perkebunan Rakyat di Indonesia (Departemen Pertanian,
2003).
|
No
|
Jenis Tanaman
|
Luas Areal (Ha)
|
Produksi (ton)
|
||||||
|
2000
|
2001
|
2002
|
2003
|
2000
|
2001
|
2002
|
2003
|
||
|
1
|
Kakao/Cocoa
|
641133
|
710044
|
798628
|
801332
|
363628
|
476924
|
511379
|
512251
|
|
2
|
Pinang/Arecanut
|
82561
|
102021
|
107200
|
107852
|
1680
|
2196
|
2730
|
2372
|
|
3
|
Kemiri/Candlenut
|
205435
|
205225
|
212487
|
212518
|
74317
|
77373
|
88481
|
89155
|
Pemerintah telah menyediakan BBM,
salah satunya minyak tanah sebagai bahan bakar untuk mengganti bahan bakar dari
kayu yang lebih efisiensi. Akan tetapi bahan bakar seperti minyak tanah
merupakan bahan bakar yang sulit untuk diperbaharui. karena bahan bakar ini
berasal dari fosil-fosil yang telah mati dan membutuhkan waktu yang cukup lama
bahkan hingga beratus-ratus tahun untuk dapat terurai. Melihat hal ini,
pemerintah telah berusaha mengeluarkan bahan bakar lain yaitu gas elpiji.
Walaupun pemerintah telah mengeluarkan gas elpiji untuk mensejaterakan rakyat,
namun gas elpiji juga ternyata memiliki kekurangan yang dapat menimbulkan
keresahan di dalam masyarakat (Anonim 1, 2013).
Melihat hal ini, salah satu jalan keluarnya
dengan memanfaatkan tempurung kemiri. Tempurung kemiri di masyarakat telah
menjadi sampah dan sebagian masyarakat tidak mengetahui cara mengelolah
tempurung kemiri menjadi suatu barang yang berguna. Sehingga masyarakat hanya
membuangnya begitu saja, karena ternyata tempurung kemiri mudah
didapatkan dan juga dapat dimanfaatkan untuk Pembuatan briket (Anonim 2, 2013).
Briket
adalah suatu padatan yang dihasilkan melalui proses pemampatan tekanan dan jika
dibakar menghasilkan sedikit asap (Nadapdap dan Budiarto dalam Afianto, 1994).
Pembriketan bertujuan untuk memperoleh suatu bahan bakar yang berkualitas yang
dapat digunakan untuk semua sektor sebagai sumber energi pengganti
(alternatif).
1.2.
Tujuan dan Kegunaan Penelitian
1.1. Tujuan Penelitian
Penelitian
ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh tekanan terhadap kualitas briket
kemiri.
1.2.Kegunaan Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat
digunakan sebagai salah satu bahan pertimbangan dalam pembuatan briket cangkang
kemiri dan sebagai informasi tambahan bagi peneliti selanjutnya.
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Cangkang Buah Kemiri
Di Indonesia, tempurung kemiri (Aleurites moluccana Wild), merupakan
hasil samping pengolahan biji kemiri. Limbah pangan ini belum dimanfaatkan
secara optimal. Melihat kesamaannya terhadap tempurung kelapa, tempurung kemiri
diperkirakan dapat dipergunakan sebagai bahan baku pembuatan arang dan arang
aktif. Dalam hal ini, sifat kimianya menyerupai tempurung kelapa, teksturnya
keras dan diduga memiliki kandungan bahan kayu seperti lignin, selulosa dan
hemiselulosa yang tinggi. Tempurung kemiri dapat terbakar pada udara terbuka
sebagaimana tempurung kelapa (Reksowardjo, 1999).
2.2. Briket
Briket merupakan bahan bakar alternatif pengganti BBM.
Adanya limbah menimbulkan masalah penanganannya yang selama ini dibiarkan
memburuk, ditumpuk dan dibakar yang dampaknya berakibat buruk terhadap
lingkungan hidup sehingga penanggulangannya perlu dipikirkan. Salah satu jalan
yang dapat ditempuh adalah memanfaatkannya menjadi produk yang bernilai tambah
dengan teknologi aplikatif dan kerakyatan sehingga hasilnya mudah
disosialisasikan kepada rakyat (Pari, G., 2003).
Briket adalah gumpalan yang terbuat
dari bahan lunak yang dikeraskan. Sedangkan briket bioarang adalah
gumpalan-gumpalan atau batangan-batangan arang yang terbuat dari bioarang
(bahan lunak). Bioarang yang sebenarnya termasuk bahan lunak yang dengan proses
tertentu diolah menjadi bahan arang keras dengan bentuk tertentu. Kualitas
bioarang ini tidak kalah dengan batubara atau bahan bakar jenis arang lainnya
(Ismun Uti Adan, 2003).
2.3. Pembakaran Cangkang
Kemiri
Laju reaksi global dirumuskan dalam istilah laju
reaksi massa arang per satuan
luas permukaan luar dan per satuan konsentrasi oksigen di luar lapis batas
partikel. Sehingga reaksi global bisa dituliskan sebagai berikut :
C + ½ O2 ®
CO
(a)
dimana permukaan karbon juga bereaksi
dengan karbondioksida dan uap air dengan reaksi reduksi sebagai berikut :
C + CO2 ®
2CO
(b)
C + H2O ®
CO + H2
(c)
Reaksi reduksi (b) dan (c) secara umum lebih lambat dari pada reaksi
oksidasi (a), dan untuk pembakaran biasanya hanya reaksi (a) yang
diperhitungkan.
Arang adalah residu yang berbentuk padat dari hasil pembakaran kayu pada
kondisi terkontrol (Soeparno, 1993). Haryanto dan Tjutju N. S. (1976)
mengatakan bahwa arang adalah residu yang sebagian besar komponennya adalah
karbon dan terjadi karena penguraian kayu akibat perlakuan pemanasan. Peristiwa
ini terjadi pada pemanasan kayu langsung atau tidak langsung dalam timbunan,
kiln, retort, tanur tanpa atau dengan udara terbatas. Sedangkan menurut
Sudrajat (1997) arang adalah hasil proses pembakaran tanpa udara (destilasi
kering)yang mengeluarkan sebagian zat non karbon dalam bentuk cair atau gas.
2.4. Penggunaan
Briket Cangkang Kemiri
Briket digunakan sebagai bahan bakar alternatif dan
salah satu sumbernya adalah cangkang kemiri. Cangkang kemiri merupakan bahan
yang sering diabaikan oleh masyarakat sehingga hanya menjadi limbah yang tak
berguna. Namun, cangkang kemiri sebenarnya bisa digunakan sebagai bahan bakar alternatif
yang murah dan ekonomis. Cara pembuatan
briket dari cangkang kemiri terdiri dari beberapa metode yaitu pengupasan
kemiri, pembuatan arang, pembuatan perekat kanji, dan pembuatan briket arang (Kurniawan Oswan dan Marsono, 2008).
2.5. Pemanfaatan
Briket Dalam Bidang Usaha
Briket yang telah jadi, dapat dikemas dan dipasarkan
di pasaran. Masyarakat pun bisa memanfaatkan briket ini untuk memasak sesuatu,
contohnya pedagang bakso bisa memanfaatkan briket ini untuk memasak bakso dalam
jumlah yang banyak, sehingga tidak menghabiskan banyak gas maupun minyak tanah (Sudrajat, 1997).
2.6. Nilai Bakar
Bioarang mempunyai nilai bakar
yang lebih tinggi dibanding biomassa. Sebagai gambaran nilai bakar biomassa
adalah 3300 kkal/kg, sedangkan nilai bakar bioarang adalah sebesar 5000
kkal/kg. Dari data ini dapat diambil kesimpulan bahwa bioarang mampu
meningkatkan efisiensi penggunaan bahan bakar. Bioarang ini dapat digunakan
sebagai bahan bakar setelah dilakukan pencetakan terbentuk briket bola atau
bentuk silinder (Widarto dan Suryanta, 2005).
2.7.
Bomb Kalorimeter
Gambar 1. bomb kalorimeter
Bomb kalorimeter adalah alat yang
digunakan untuk mengukur jumlah kalor (nilai kalori) yang dibebaskan pada
pembakaran sempurna (dalam O2 berlebih) suatu senyawa, bahan makanan, bahan
bakar. Sejumlah sampel ditempatkan pada tabung beroksigen yang tercelup dalam
medium penyerap kalor (kalorimeter), dan sampel akan terbakar oleh api listrik
dari kawat logam terpasang dalam tabung. Sejumlah sampel dalam suatu ruang bernama
“BOMB” dan dinyalakan atau dibakar dengan sistem penyalaan elektris sehingga sampel
tersebut terbakar habis dan menghasilkan panas. Pengukuran bomb kalorimeter
dilakukan pada kondisi volume konstan tanpa aliran atau dengan kata lain reaksi
pembakaran dilakukan tanpa menggunakan nyala api melainkan menggunakan gas
oksigen sebagai pembakar dengan volume konstan atau tekanan tinggi. Karena
reaksi yang berlangsung dalam kalorimeter bom ini merupakan reaksi yang berlangsung
pada volume tetap, perubahan kalor yang terjadi di dalam sistem akan sama
dengan perubahan energi dalamnya. Kalorimeter terdiri dari sebuah bom (wadah
tempat berlangsungnya reaksi pembakaran, biasanya terbuat dari bahan stainless
steel), dan sejumlah air yang dibatasi dengan wadah kedap panas (
Ni Ketut, 2012 ).
Setelah semuanya tersusun, sejumlah tertentu
aliran listrik dialirkan ke kawat besi dan setelah terjadi pambakaran, kenaikan
suhu diukur sebagai fungsi waktu setelah penyalaan. Pada saat pembakaran suhu
bomb tinggi, oleh karena itu keseragaman suhu air di sekeliling bomb harus
dijaga dengan suatu pengaduk. Selain itu dalam beberapa hal tertentu diberikan
pemanasan dari luar melalui selubung air untuk menjaga supaya suhu seragam agar
kondisi bejana air adiabatik. Kapasitas panas (atau harga air) “bom”,
kalorimeter, pengaduk, dan termometer ditentukan dengan percobaan terpisah
dengan menggunakan zat yang diketahui panas pembakarannya dengan tepat
(Biasanya asam benzoat). Prinsip Prinsip bomb kalorimeter yaitu bekerja pada sistem
terisolasi, dimana tidak ada perpindahan baik energi maupun massa. Reaksi yang
terjadi di dalam bomb kalorimeter bomb akan menghasilkan kalor dan akan diserap
oleh air dan bom pada suhu yang sama yang ditunjukkan dengan adanya kenaikan
suhu air yang terbaca oleh termometer. Oleh karena tidak ada kalor yang
terbuang ke lingkungan, maka kalor reaksi sama dengan kalor yang diserap oleh
air dan bom.
Panas pembakaran zat + Panas
pembakaran kawat besi +Panas yang diserap air + Panas yang diserap “bom” = 0
Sedangkan untuk kalor yang diserap
oleh bom dapat dihitung dengan rumus:
Qbom = C bom x ΔT (
Nurul, 2012).
Briket yang baik harus memenuhi standar yang
telah ditentukan agar dapat dipakai sesuai dengan keperluannya. Penentuan
kualitas briket arang umumnya dilakukan terhadap komposisi kimia seperti kadar
abu, kadar zat mudah menguap, kadar karbon terikat dan sifat fisika seperti
kadar air, berat jenis, nilai kalor serta sifat mekanik. Kualitas briket arang
yang berada di pasaran dapat dilihat pada tabel 1.3.
Tabel
3. Kualitas Briket Arang
|
Sifat-Sifat Briket Arang
|
Jepang
|
Inggris
|
USA
|
Indonesia
|
|
Kadar Air Maksimal (%)
|
6-8
|
3-4
|
6
|
7,57
|
|
Kadar Zat Mudah Menguap (%)
|
15-30
|
16
|
19
|
16,14
|
|
Kadar Abu (%)
|
3-6
|
8-10
|
18
|
5,51
|
|
Kadar Karbon Terikat (%)
|
60-80
|
75
|
58
|
78,35
|
|
Nilai Kalor (KJ/kg)
|
25000
|
28000
|
27000
|
28000
|
|
Kerapatan (gr/cm3)
|
1-2
|
0,84
|
1
|
0,4407
|
(Sumber: Hendra,1999
dalam Sunyata, dan Wulur, 2008:2).
BAB III
METODE
PENELITIAN
3.1. Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian
ini dilaksanakan di laboratorium Bioproses dan Laboratorium Daya dan Mesin
Pertanian, Fakultas Teknologi Pangan dan Agroindustri, Universitas Mataram, pada bulan September sampai
Oktober 2013.
3.2. Bahan dan Alat Penelitian
3.2.1.
Bahan Penelitian
Bahan-bahan
penelitian ini adalah arang cangkang kemiri, tepung tapioka, dan air.
3.2.2.
Alat-alat
Penelitian
Alat
yang digunakan adalah alat penumbuk arang, ayakan, stopwatch, alat pencetak briket, dongkrak, panci, ember, pengaduk,
timbangan analitik, kompor, oven listrik, cawan, desikator, dan bomb
kalorimerer.
3.3.Metodologi Penelitian
Metode
penelitian yang digunakan adalah metode eksperimental dengan percobaan di
laboratorium. Penelitian ini dibagi dalam 2 tahap utama yaitu :
3.3.1. Persiapan penelitian.
Persiapan penelitian merupakan tahapan
untuk mempersiapkan bahan penelitian berdasarkan cara yang dilakukan (anonim 3,
1994). yang terdiri atas :
a.
Pembuatan arang.
1.
Cangkang kemiri dikeringkan dengan sinar matahari selama 1 hari
2. Cangkang kemiri dibakar di tungku
pembakaran sekitar 1-2 jam dan
disiram dengan air.
3.
Arang cangkang kemiri digiling lalu diayak dengan ayakan 40 mesh dan dimasukkan
ke dalam wadah.
b.
Pembuatan Perekat Tapioka
1.
Tepung tapioka dicampurkan dengan air ( 25 gram tapioka dan 300 ml air) untuk
500 gram serbuk arang.
2.
Kemudian dipanaskan dan diaduk hingga campuran tersebut menjadi gel dan harus
di aduk terus-menerus
3.
Setelah lengket angkat perekat tapioka tersebut.
C. Pembuatan briket arang
1.
Arang cangkang kemiri yang sudah digiling dimasukkan ke dalam wadah
2. Campurkan
arang dengan perekat tapioka dan diaduk
rata,
3.
Campuran dimasukkan ke dalam wadah yang sudah disediakan
4.
Briket dicetak dengan tekanan 4 ton, 6 ton, 8 ton, dan 10 ton.
5.
Briket arang dikeringkan di bawah sinar matahari selama 2-3 hari.
3.3.2. Melaksanakan Eksperimen
tentang Pengaruh Besarnya Tekanan Densifikasi Briket Arang terhadap Besarnya
Nilai Bakar Briket Arang.
Penelitian ini dilaksanakan dengan aplikasi
Rancangan Acak Lengkap (RAL) menggunakan 1 faktor dengan 4 (empat) level
Perlakuan Tekanan Densifikasi sebagai berikut :
a.
Tekanan 4 Ton
(T1)
b.
Tekanan 6 Ton
(T2)
c.
Tekanan 8 Ton
(T3)
d.
Tekanan 10 Ton
(T4)
Semua sampel diuji dengan bomb kalorimeter
dengan parameter nilai bakar untuk satuan massa sampel (KJ/Kg).
Setiap perlakuan dilakukan 3 ulangan
sehingga diperoleh 12 unit percobaan kemudian dilakukan uji beda nyata antar
perlakuan terhadap parameter-parameter yang diukur pada tingkat kepercayaan 95
% dengan program statgraphics.
Apabila diperoleh hasil terjadi beda nyata kemudian dilanjutkan uji multiple comparison untuk parameter
kerapatan dan kadar air serta analisisi regresi untuk parameter densifikasi dan
nilai bakar dengan dianalisis dengan selang taraf kepercayaan yang sama.
3.4. Parameter Penelitian
Ada 3 parameter penelitian
yang akan diuji yaitu:
1.
Nilai Bakar
kalor (joule/gram)
2.
Kerapatan (gram/cm3)
3.
Kadar air (%)
3.5.Analisis Data
1.
Nilai
kalor
Kalor merupakan suatu kuantitas atau jumlah
panas baik yang diserap maupun dilepaskan oleh suatu benda. Nilai kalor
diperoleh dari briket dengan data laboratorium. Prosedur kerja untuk menentukan
nilai kalori yaitu :
1. Tabung
gas oksigen diletakkan pada sisi samping atau belakang alat. Selang dipasang
pada konektor yang terdapat di bagian depan unit kalorimeter dan atur tekanan
keluaran gas pada posisi 30 Bar.
2. Unit Water Cooling
dihubungkan pada samping kanan Unit Kalorimeter.
Konektor dipasang selang air pada posisi inlet dan outlet di Unit Kalorimeter.
3. Kabel
power Unit Kalorimeter dan Unit Water Cooling disambungkan ke
sumber listrik yang tersedia. Tegangan yang digunakan adalah 220 V ±3%, jika
kurang stabil gunakan power stabilizer
atau UPS untuk menjaga kestabilan sumber listrik.
4. Unit
Bomb Kalorimeter dinyalakan maka display akan menyala dengan menekan tombol OK
kemudian display menampilkan dan tutup Cover akan terangkat dan baling-baling
stirrer akan berputar bertanda bahwa sistem inisialisasi sedang berlangsung.
5. Air
destilasi disiapkan sebanyak ± 5 liter masukkan ke dalam unit Storage Tank Water secukupnya, kemudian tambahkan cairan anti
lumut kedalamnya ± 3 tetes.
6. Air
destilasi ditambahkan sekitar 1-1,5 liter ke dalam Storage Tank Water sampai pesan pada
layar hilang. Ini akan menghidupkan pompa secara otomatis kedalam sistem, kemudian angin dalam sistem
harus dibuang dengan memutar sekrup ventilasi sekitar
3...5 mm dengan obeng.
7. Dilanjutkan
mengisi air yang disiapkan sampai pesan dilayar hilang.
Kapasitas air diseluruh sistem adalah sekitar 4,5liter.Tutup
kembali penutup Storage Tank Water.
Kemudian nyalakan cooling unit dan unit Kalorimeter siap dioperasikan.
8. Lakukan
pengaturan tanggal dan waktu. Tentukan mode operasi yang akan digunakan adalah Isoperibolic, satuan yang diinginkan
joule/gr standard reference Benzoic Acid yang
dipakai (26457,26460,26461 joule/gr).
9. Persiapkan
dan masukkan sample yang akan diukur ke dalam Decomposition Vessel.
10. Untuk
memulai proses pengukuran tekan tombol Sample
maka display akan menampilkan sample dialog box. Masukkan data Berat Sample, Qextrant dan Nama User.
11. Pada fungsi pengukuran sample rutin hasilnya berupa Gross Calorific Value. Memory pengukuran
rutin dapat dilihat dengan menekan tombol Eval
atau untuk melihat seluruh experiment
list dari pengukuran yang pernah dilakukan dengan menekan tombol Menu – Experiment – Library ( anonim 5,
2012).
2.
Kerapatan (gram/cm3)
Kerapatan dinyatakan dalam perbandingan berat dan
volume. Briket arang yang berbentuk tabung atau silinder diukur bobotnya dengan
menggunakan timbangan elektrik dalam satuan gram pada kondisi kering udara.
Selanjutnya briket arang diukur dimensi tinggi dan diameter untuk mengetahui
volume nya dalam satuan sentimeter. Nilai bobot dan nilai volume kering udara
briket arang yang digunakan untuk menetapkan besarnya kerapatan briket arang
tersebut.
Rumus
untuk menghitung volume briket adalah:
V=π.D.t
Dimana:
V= volume
briket (cm3)
π= Nilai
tetapan=3,14
D= Diameter
(cm3)
t= tinggi (cm3)
persamaan
penetapan kerapatan briket arang adalah:
Kr=
Dimana:
Kr = kerapatan
(gram/cm3)
BBA = Berat
briket arang (gram)
VBA = volume
briket arang (cm3)
3.
Kadar Air (%)
Briket
yang sudah kering biasa diketahui kadar air nya. Adapun penentuannya secara
matematis melalui persamaan sebagai berikut:
KA =
*
100%
Dimana:
KA = Nilai kadar air briket (%)
Wa = Bobot sebelum dikeringkan (gram)
Wb = Bobot setelah dikeringkan (gram)
Sampel ditimbang
sebanyak 2 gram di tumbuk halus, lalu dimasukkan ke dalam cawan untuk
dipanaskan ke dalam oven listrik dengan suhu pemanasan 105oC selama
lima jam, dengan interpal 30 menit. Setelah itu sampel didinginkan dalam
desikator sampai suhu kamar lalu di timbang beratnya. Jika selisih berat antara
dua penimbang berturut-turut pemanasan dapat dihentikan ( Oswan,K dan Marsono,
2008).
3.6. Bagan Alir
Penelitian
|
|
|
|
|
Penggilingan
dan penyaringan 40 mesh
|
|
Pembuatan perekat tapioka
|
|
25 gram tapioka dan 300 ml air) untuk 500 gram
serbuk arang.
|
|
|
|
Pengempaan
briket
|
|
Ada 4
perlakuan:
4 ton,6 ton,8ton,10 ton
|
|
Penjemuran
briket selama
2-3
hari
|
|
Kerapatan
Kadar air
Nilai
kalori
|
|
|
|
Analisa data
|
4.1.
Karakteristik Bomb Kalorimeter
Pengujian terhadap
nilai kalor bertujuan untuk mengetahui sejauh mana nilai panas pembakaran yang
dihasilkan oleh briket arang. Nilai kalor diukur menggunakan alat bomb kalorimeter.
Nilai kalor sangat menentukan kualitas briket arang. Semakin tinggi nilai kalor
briket arang semakin baik pula kualitas briket arang yang dihasilkan. Menurut
Jatmika (1980) dinyatakan bahwa tinggi rendahnya nilai kalor dipengaruhi oleh
berat jenis bahan baku. Sedangkan menurut Nurhayati (1983) dinyatakan bahwa
tinggi rendahnya nilai kalor dipengaruhi oleh kadar air dan kadar abu briket
arang. Semakin tinggi kadar air dan kadar abu briket arang akan menurunkan
nilai kalor briket arang yang dihasilkan. Berikut hasil pengukuran dari bomb
calorimeter dapat dilihat pada gambar dibawah ini:
Gambar 4. Nilai kalori briket cangkang
kemiri bersadarkan hasil pengukuran dari mode operasi protocol, isoperobol, dan
last experiment.
Dari gambar di atas dapat dilihat bahwa
perubahan besar pada temperature ruang akan menimbulkan peningkatan volume yang
tergantung dari bahan yang di ukur, sehingga ada perubahan drastis
komprebilitas sehingga terjadi pelepasan energi pada bahan yang diukur sebesar energi
yang dilepas pada nilai komprebilitas yang tinggi. Kalor dan hukum
thermodinamika istilah kalor di pergunakan untuk menyatakan energi yang
berpindah. Aliran kalor terjadi karena ada perbedaan suhu, dan kalor mengalir
dari suhu tinggi ke suhu yang rendah. Suatu sistem yang tidak terisolasi akan
menyerap kalor dari lingkungannya jika suhu sistem lebih rendah dari suhu
lingkungan, dan sebaliknya sistem akan melepas kalor ke lingkungan jika suhu
sistem lebih tinggi dari suhu lingkungan. Kalor berharga positif bila sistem
menyerap kalor dari lingkungan, dan kalor berharga negatif bila sistem
melepaskan kalor ke lingkungan.
Berikut hasil pengamatan kerapatan dan
kadar air dan hasil uji lanjut pada uji multiple
comparasion pada tingkat kepercayaan 95%:
Tabel 4. Purata Hasil Pengamatan
kerapatan dan kadar air Uji Lanjut Multiple
Comparasion Pada Tingkat Kepercayaan 95%
|
perlakuan
|
Purata
|
|
|
Kerapatan
(gram/cm3)
|
Kadar
air
(%)
|
|
|
4
ton
|
1,5345 a
|
4,2166 a
|
|
6
ton
|
1,6127 ab
|
2,6666 b
|
|
8
ton
|
1,6725 ab
|
2,5700 b
|
|
10
ton
|
1,6989 b
|
2.0666 b
|
Ket:
rata-rata dalam satu kolom yang didampingi huruf berbeda berarti berbeda nyata
(p <0,05)
Berdasarkan tabel 4.1
dapat dilihat bahwa pada perlakuan tekanan memberikan pengaruh nyata terhadap
parameter kadar air. Perlakuan tekanan 4 ton berbeda nyata dengan perlakuan 6
ton, 8 ton, dan 10 ton, sedangkan perlakuan 6 ton tidak berbeda nyata dengan
perlakuan 8 dan 10 ton.
Perlakuan tekanan
memberikan pengaruh nyata terhadap parameter kerapatan dimana perlakuan dengan
tekanan 4 ton tidak berbeda nyata dengan perlakuan tekanan 6 dan 8 ton, namun
berbeda nyata dengan tekanan 10 ton. Perlakuan dengan tekanan 6 ton tidak berbeda
nyata dengan perlakuan tekanan 4 ton, 8 ton, dan 10 ton. Perlakuan dengan
tekanan 8 ton tidak berbeda nyata dengan perlakuan tekanan 4, 6, dan 10 ton.
Perlakuan dengan tekanan 10 ton tidak berbeda nyata dengan perlakuan tekanan 6
dan 8 ton tetapi berbeda nyata dengan perlakuan tekanan 4 ton.
Tekanan atau pengempaan
diperlukan dalam pembuatan briket arang untuk membentuk briket
dari serbuk arang sehingga dapat dipergunakan sebagai bahan bakar
sebagaimana arang kayu pada umumnya. Variasi besar tekanan yang digunakan
untuk pembuatan briket arang oleh Hartoyo dkk. (1978) adalah dengan
interval 2 ton. Kenaikan tingkat pengempaan akan menaikan berat jenisnya,
penggunaan besar tekanan yang berbeda juga berpengaruh terhadap besarnya nilai
kalor. Berikut grafik hubungan tekanan pengempaan dengan nilai kalori dapat
dilihat pada gambar dibawah ini:
Gambar
3.Grafik Regresi Hubungan Tekanan dengan Nilai Kalori
Berdasarkan gambar grafik di atas dengan
menggunakan mode operasi bomb ID, adibatik, dan standard. Dapat dilihat bahwa
persamaan yang diperoleh y=1246x yang berarti bahwa nilai kalori akan meningkat
seiring peningkatan tekanan sebesar 1246 KJ/Kg. Sedangkan nilai R2
yang diperoleh sebesar 0,931 atau 93% sehingga dapat dikatakan data yang diperoleh
sudah valid. Pada tekanan 4 ton, 6 ton dan 8 ton mempunyai nilai kalor sebesar
24163, 24883, dan 25834 KJ/kg, pada tekanan ini briket belum memenuhi Standar
Nasional Indonesia, namun pada terkanan 8 ton sudah memenuhi standar Jepang.
Semantara tekanan 10 ton sudah memenuhi Standar Nasional Indonesia dengan nilai
kalor 28000 KJ/Kg.
4.2.Kerapatan
Kerapatan
merupakan hasil perbandingan antara berat dan volume briket arang. Tinggi
rendahnya kerapatan briket arang sangat berpengaruh terhadap kualitas briket arang
cangkang kemiri. Semakin tinggi kerapatan akan menyebabkan kualitas briket arang
cangkang kemiri meningkat, terutama nilai kalor briket arang cangkang kemiri.
Besar kecilnya kerapatan dipengaruhi oleh ukuran dan kehomogenan arang penyusun
briket tersebut. Menurut Nurhayati (1983) dinyatakan bahwa semakin tinggi atau
semakin seragam ukuran serbuk arang kayu
akan menghasilkan briket arang dengan kerapatan dan keteguhan tekan yang
semakin tinggi pula. Sedangkan menurut Hartoyo (1983) dinyatakan bahwa tinggi
rendahnya kerapatan dan keteguhan tekan briket dipengaruhi oleh berat jenis
kayu dan besarnya tekanan pengempaan. Berikut grafik hubungan tekanan
pengempaan dengan kerapatan dapat dilihat pada gambar dibawah ini:
Dari grafik di atas
dapat dilihat bahwa dengan semakin besarnyanya tekanan yang diberikan dalam
pembuatan briket maka tingkat kerapatan briket semakin meningkat. Hal ini
disebabkan jumlah pori-pori pada briket semakin kecil. Dan terlihat bahwa
kerapatan rata-rata terendah untuk briket arang cangkang kemiri sebesar 1,5345
gram/cm3 diperoleh pada tekanan sebesar 4 ton, sedangkan kerapatan
rata-rata tertingginya sebesar 1,6725 gram/cm3 dihasilkan pada
tekanan 10 ton.
Berdasarkan hasil uji
lanjut kerapatan briket arang cangkang kemiri diketahui bahwa pada tekanan 4
ton memberikan pengaruh yang signifikan pada tekanan 6 ton, 8 ton, dan 10 ton
pada tingkat kepercayaan 95%. Sedangkan pada tekanan 6 ton tidak memberikan pengaruh
yang signifikan pada tekan 8 ton dan 10 ton. Kerapatan briket cangkang kemiri
pada penelitian ini berkisar antara 1,5345 gram/cm3-1,6725gram/cm3.
Apa bila dibandingkan dengan kerapatan buatan Jepang (1-2 gram/cm3)
Amerika (1 gram/cm3), Inggris (0,84 gram/cm3), dan
Indonesia (0,4407 gram/cm3) maka kerapatan briket arang hasil
penelitian ini memiliki nilai lebih baik.
Menurut Hendra dan
Darmawan (2000), bahwa kerapatan akan berpengaruh terhadap pengemasan,
penyimpanan, dan pengangkutan briket. Semakin besar kerapatan maka volume atau
ruang yang diperlukan akan lebih kecil untuk berat briket yang sama.
Kadar
air dalam pembuatan briket arang sangat berpengaruh terhadap kualitas briket
arang. Semakin tinggi kadar air akan menyebabkan kualitas briket arang menurun,
terutama akan berpengaruh terhadap nilai kalor briket arang dan briket arang
akan lebih sulit untuk dinyalakan. Arang sangat mudah untuk menyerap air atau
arang mempunyai sifat higroskopis yang tinggi, oleh karena itu penentuan
mengenai kadar air bertujuan untuk mengetahui sifat higroskopis briket arang
dari arang cangkang kemiri.
Dari grafik diatas
dapat dilihat bahwa dengan semakin meningkatnya tekanan yang diberikan dalam
pembuatan briket maka kadar air briket semakin menurun hal ini disebabkan
jumlah pori-pori pada briket semakin kecil. Dan terlihat bahwa kadar air
rata-rata terendah untuk briket arang cangkang kemiri sebesar 2,06% diperoleh
pada tekanan sebesar 10 ton, sedangkan kadar air rata-rata tertingginya sebesar
4,21%
dihasilkan pada tekanan
4 ton. Haygreen dan Bowyer (1996) dalam Hartanti (2000) menyebutkan
bahwa semakin tinggi kadar air maka akan semakin rendah nilai kalor.
Berdasarkan hasil uji lanjut
kadar air briket arang cangkang kemiri diketahui bahwa pada tekanan 4 ton
memberikan pengaruh yang signifikan pada tekanan 6 ton, 8 ton, dan 10 ton pada
tingkat kepercayaan 95%. Sedangkan pada tekanan 6 ton tidak memberikan pengaruh
yang signifikan pada tekan 8 ton dan 10 ton. Kadar air briket arang pada
penelitian ini berkisar antara 2,06%-4,21%. Apa bila dibandingkan dengan kadar
air buatan Jepang (6-8%) Amerika (6%), Inggris (3-4%), dan Indonesia (7,54%)
maka kadar air briket arang hasil penelitian ini memiliki nilai lebih baik.
BAB
V
PENUTUP
5.1. Kesimpulan
Berdasarkan hasil dan pembahasan
terbatas pada penelitian ini maka dapat
di ambil kesimpulan sebagai berikut:
1. Pengaruh
tekanan pengempaan briket memberikan
pengaruh yang nyata terhadap parameter kadar air, kerapatan dan nilai kalor.
2. Semakin besar tekanan pengempaan yang diberikan maka kadar air
briket akan menurun dan kerapatan serta nilai kalor meningkat.
3. Perlakuan
4, 6, dan 8 ton belum memenuhi syarat mutu briket berdasarkan standar nasional
Indonesia maupun standar internasional.
4. Perlakuan
tekanan pengempaan sebesar 10 ton memberikan hasil yang terbaik berdasarkan Standar
Nasional Indonesia (SNI).
5.2.Saran
Perlu dilakukan
penelitian mengenai pengaruh tekanan pengempaan terhadap pori-pori dan kualitas
bakar pada briket cangkang kemiri.
Anonim 3, 1994, ”Pedomam Pembuatan
Briket Arang”, Badan Penelitian dan
Pengembangan Kehutanan Departemen Kehutanan No. 3.
Anonim 4, 2003. Luas Areal dan Produksi Perkebunan Rakyat di Indonesia
(Smallholder; Area and Production), Departemen Pertanian, Jakarta.
Anonim
5, 2012. Standard Operation Procedure
Bomb Kalorimeter IKA C5000, ITS group. Surabaya.
Djatmiko B,
Ketaren S, Styahartini. 1976. Pengolahan
Arang dan Kegunaannya.
Departemen Teknologi Hasil Pertanian,
Fakultas teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Hartoyo dan Tjutju Nurhayati S, 1976.
Rendemen dan Sifat Arang Beberapa Jenis Kayu Indonesia. Laporan No 62. Lembaga
Penalitian Hasil Hutan. Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian Departemen
Pertanian Bogor.
Hartoyo, 1983. Pembuatan Arang dan Briket Arang Secara
Sederhana dari Serbuk
Gergaji
dan Limbah Industri Perkayuan. Penelitian Bidang Kimia Kayu dan
Energi Biomas. Pusat Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan, Bogor.
Hendra D, Darmawan S. 2000. Pembuatan Briket Arang dari Serbuk
Gergajian Kayu dengan Penambahan Tempurung Kelapa. Buletin Penelitian Hasil
Hutan Vol. 18 No. 1 (2000) pp. 1-9.
Bogor.
Ismun
Uti Adan, 2003. Membuat Briket Bioarang, KANISIUS,
Yogyakarta.
Kurniawan Oswan dan Marsono, 2008. Superkarbon Bahan Bakar Alternatif
Pengganti Minyak Tanah dan Gas, Penebar Swadaya, Jakarta.
Nadapdap, HW. Dan Tri Budiarto, 1993.
Briket Arang Sebagai Alternatif
Pemanfaatan Limbah Industri Pengolahan Kayu. Prosiding dan Temu Almuni
Reuni ’93 Fakultas Kehutanan UGM. Yogyakarta.
Nurhayati T. 1983. Sifat Arang, Briket Arang dan Alkohol yang
Dibuat dari Limbah Industri Kayu. Laporan
PPPHH/ FPRDC Report No 165 pp. 27-33. Bogor.
Nurul. 2012. Kalorimeter bom. http://kimia.upi.edu/staf/nurul/web2012/0900651/bom.html. (diakses tanggal 7 september 2013)
Priyanto, U, 2005. Pemanfaatan Bio Fuel Sebagai Bahan Bakar
Alternatif, Seminar Nasional,
Menyikapi Krisis Energi dan Perkembangan Energi Alternatif di Indonesia,
HMTG Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.
Pari, G, 2003. Teknologi
Alternatif Pemampaatan Limbah Industri Pengolahan Kayu, Makalah Falsapah Sains, Jakarta.
Reksowardoyo, 1999. Menunju Perwujudan Industri Proses dengan
Industri Bersih, Prosiding
Seminar Teknik Kimia, ITB, Bandung.
Sari, Ni Ketut.
2012. Bomb kalorimeter.
http://niketutsari.wordpress.com/2012/04/13/bombkses-kalorimeter. (diakses
tanggal 7 september 2013).
Soeparno, 1993, Pengaruh Tekanan Waktu Kempa dan Jenis Serbuk Pada Pembuatan Arang
Gergajian Terhadap Rendemen dan Nilai Panas. Fakultas Kehutanan Universitas
Gadjah Mada. Yogyakarta.
Sunyata,
A., dan Wulur, P.D., 2008, Pengaruh Kerapatan dan Suhu Pirolisa Terhadap
Kualitas Briket Arang Serbuk Kayu Sengon, Fakultas Kehutanan Institut
Pertanian Yogyakarta.
Sudrajat, (1997), Teknologi Pengolahan Hasil Hutan Untuk
Peningkatan Nilai Tambah dan Daya Saing Pasar. Prospek dan Kendala Dalam
Perdagangan Bebas. Orasi Pengukuhan Ahli Penelitian Utama Departemen Kehutanan
Badan Penelitian dan Pengembangan Kehutanan. Jakarta.
Tala,
Lusi, F., 2003. Pengaruh Persen Perekat
Kanji dan Ukuran Partikel terhadap Mutu
Briket Arang dari Cangkang Kelapa Sawit, Laporan Penelitian FMIPA, USU, Medan.
Widarto
L dan Suryanta, 2005. Membuat bioarang
dari kotoran lembu, KANISIUS, Yogyakarta.
Lampiran 1. Data nilai bakar briket
|
PERLAKUAN
|
NILAI BAKAR (KJ/Kg)
|
|
4T U1
|
24163
|
|
4T U2
|
24163
|
|
4T U3
|
24163
|
|
|
24163
|
|
6T U1
|
24883
|
|
6T U2
|
24883
|
|
6T U3
|
24883
|
|
|
24883
|
|
8T U1
|
25834
|
|
8T U2
|
25834
|
|
8T U3
|
25834
|
|
|
25834
|
|
10T U1
|
28000
|
|
10T U2
|
28000
|
|
10T U3
|
28000
|
|
|
28000
|
Multiple Regression
Analysis
-----------------------------------------------------------------------------
Dependent variable: NB
-----------------------------------------------------------------------------
Standard T
Parameter Estimate Error Statistic P-Value
-----------------------------------------------------------------------------
CONSTANT 21358.3 392.694 54.3892 0.0000
TEKANAN 623.1 53.4388 11.6601 0.0000
-----------------------------------------------------------------------------
Analysis of Variance
-----------------------------------------------------------------------------
Source Sum of Squares Df
Mean Square F-Ratio P-Value
-----------------------------------------------------------------------------
Model 2.32952E7 1
2.32952E7 135.96 0.0000
Residual 1.71343E6 10
171343.0
-----------------------------------------------------------------------------
Total (Corr.) 2.50086E7 11
R-squared = 93.1487
percent
R-squared (adjusted for
d.f.) = 92.4635 percent
Standard Error of Est.
= 413.935
Mean absolute error =
361.5
Durbin-Watson statistic
= 0.706224
The StatAdvisor
---------------
The output shows the results of fitting a multiple linear regression
model to describe the relationship between NB and 1independent variables. The equation of the fitted model is
NB = 21358.3 +
623.1*TEKANAN
Since the P-value in
the ANOVA table is less than 0.01, there is a
statistically
significant relationship between the variables at the
99% confidence level.
The R-Squared statistic indicates that the model as fitted explains
93.1487% of the variability in NB. The
adjusted R-squared statistic, which is more suitable for comparing models with
different numbers of independent variables, is 92.4635%. The standard error of the estimate shows the
standard deviation of the residuals to be 413.935. This value can be used to construct
prediction limits for new observations by selecting the Reports option from the
text menu. The mean absolute error (MAE) of 361.5 is the average value of the residuals. The Durbin-Watson (DW) statistic tests the
residuals to determine if there is any significant correlation based on the
order in which they occur in your data file.
Since the DW value is less than 1.4, there may be some indication of
serial correlation. Plot the residuals
versus row order to see if there is any pattern which can be seen.
In determining whether the model can be simplified, notice that the highest
P-value on the independent variables is 0.0000, belonging to TEKANAN. Since the P-value is less than 0.01, the
highest order term is statistically significant at the 99% confidence level.
Consequently, you probably don't want to remove any variables from the model.
|
PERLAKUAN
|
BBA (grm)
|
Diameter (cm3)
|
Tinggi (cm3)
|
Volume (cm3)
|
KR (gram/cm3)
|
|
4T U1
|
209,65
|
8,11
|
5,34
|
135,98
|
1,5417
|
|
4T U2
|
198,44
|
|
5,33
|
135,73
|
1,4620
|
|
4T U3
|
191,27
|
|
5,29
|
134,71
|
1,41,98
|
|
|
|
|
|
|
1.5345
|
|
6T U1
|
225,24
|
8,11
|
5,27
|
134,20
|
1,6783
|
|
6T U2
|
204,56
|
|
5,31
|
135,22
|
1,5127
|
|
6T U3
|
227,77
|
|
5,43
|
138,27
|
1,6471
|
|
|
|
|
|
|
1.6127
|
|
8T U1
|
223,25
|
8,11
|
5,13
|
130,65
|
1,7089
|
|
8T U2
|
212,54
|
|
5,08
|
129,36
|
1,6429
|
|
8T U3
|
216,79
|
|
5,11
|
130,12
|
1,6659
|
|
|
|
|
|
|
1.672567
|
|
10T U1
|
217,21
|
8,11
|
5,33
|
135,73
|
1,6003
|
|
10T U2
|
239,56
|
|
5,39
|
137,25
|
1,7453
|
|
10T U3
|
236,36
|
|
5,30
|
134,96
|
1,7512
|
|
|
|
|
|
|
1.698933
|
Persamaan penentuan kerapatan briket
Kr = BBA/VBA
=209,65/135,98
=1,5417
gram/cm3
Keterangan:
Kr = kerapatan (gram/cm3)
BBA = berat briket arang (gram)
VBA = volume briket arang (cm3)
Rumus untuk menghitung volume briket
VBA = π*D*t
=3,14*8,11*5,34
=135,98 cm3
Keterangan:
VBA = volume briket (cm3)
Π = nilai tetapan=3,14
T = tinggi briket (cm3)
Multiple Range Tests
--------------------------------------------------------------------------------
Method: 95.0 percent LSD
Count Mean Homogeneous Groups
--------------------------------------------------------------------------------
empat ton
3 1.5345 X
enam ton
3 1.6127 XX
delapan ton
3 1.67257 XX
sepuluh ton
3 1.69893 X
--------------------------------------------------------------------------------
Contrast
Difference +/- Limits
--------------------------------------------------------------------------------
empat ton - enam ton -0.0782 0.159078
empat ton - delapan ton -0.138067 0.159078
empat ton - sepuluh ton *-0.164433 0.159078
enam ton - delapan ton -0.0598667 0.159078
enam ton - sepuluh ton -0.0862333 0.159078
delapan ton - sepuluh ton -0.0263667 0.159078
--------------------------------------------------------------------------------
* denotes a statistically significant difference.
The StatAdvisor
---------------
This tabel applies a multiple comparison
procedure to determine which means are significantly different from which
others. The bottom half of the output
shows the estimated difference between each pair of means. An asterisk has been placed next to 1 pair,
indicating that this pair shows a statistically significant difference at the
95.0% confidence level. At the top of
the page, 2 homogenous groups are identified using columns of X's. Within each column, the levels containing X's
form a group of means within which there are no statistically significant
differences. The method currently being
used to discriminate among the means is Fisher's least significant difference
(LSD) procedure. With this method, there
is a 5.0% risk of calling each pair of means significantly different when the
actual difference equals 0.
|
PERLAKUAN
|
Wa (gram)
|
30 menit (1)
(gram)
|
30 menit (2)
(gram)
|
30 menit (3)
(gram)
|
30 menit (4)
(gram)
|
KA (%)
|
|
4 T U1
|
2,06
|
1,83
|
1,82
|
1,82
|
1,82
|
3,31
|
|
4T U2
|
2,06
|
1,80
|
1,80
|
1,80
|
1,80
|
3,78
|
|
4T U3
|
2,01
|
1,61
|
1.61
|
1,61
|
1,61
|
5,56
|
|
|
|
|
|
|
|
4.21666666
|
|
6T U1
|
2,09
|
1,86
|
1,86
|
1,85
|
1,85
|
3,30
|
|
6T U2
|
2,01
|
1,88
|
1,87
|
1,86
|
1,86
|
2,48
|
|
6T U3
|
2,00
|
1,86
|
1,85
|
1,84
|
1,84
|
2,22
|
|
|
|
|
|
|
|
2.66666666
|
|
8T U1
|
2,04
|
1,88
|
1,87
|
1,86
|
1,86
|
2,49
|
|
8T U2
|
2,05
|
1,92
|
1,91
|
1,91
|
1,91
|
1,93
|
|
8T U3
|
2,10
|
0,88
|
0,86
|
1,86
|
0,86
|
3,29
|
|
|
|
|
|
|
|
2.57
|
|
10T U1
|
2,05
|
1,91
|
1,90
|
1,90
|
1,90
|
2,07
|
|
10T U2
|
2,04
|
1,96
|
1,94
|
1,94
|
1,94
|
1,38
|
|
10T U3
|
2,07
|
1,90
|
1,88
|
1,87
|
1,87
|
2,75
|
|
|
|
|
|
|
|
2.06666666
|
Penentuan kadara air briket
Briket yang sudah kering bias diketahui kadar airnya
secara matematis melelui persamaan sebagai berikut:
KA=Wa-Wb/Wa*100%
=2,06-182/2,06*100%
=3,31%
KET:
KA : Nilai Kadar Air
Briket (%)
Wa : Berat Briket
Sebelum Dikeringkan (gram)
Wb : Berat Briket Setelah
Dikeringkan (gram)
Method: 95.0 percent
LSD
Count Mean Homogeneous Groups
--------------------------------------------------------------------------------
sepuluh ton 3
2.06667 X
delapan ton 3
2.57 X
enam ton 3
2.66667 X
empat ton 3
4.21667 X
--------------------------------------------------------------------------------
Contrast
Difference +/- Limits
--------------------------------------------------------------------------------
empat ton - enam
ton *1.55 1.53622
empat ton - delapan
ton *1.64667 1.53622
empat ton - sepuluh
ton *2.15 1.53622
enam ton - delapan
ton 0.0966667 1.53622
enam ton - sepuluh
ton 0.6 1.53622
delapan ton - sepuluh
ton 0.503333 1.53622
--------------------------------------------------------------------------------
* denotes a
statistically significant difference.
The StatAdvisor
---------------
This tabel applies a multiple comparison
procedure to determine which means are significantly different from which
others. The bottom half of the output
shows the estimated difference between each pair of means. An asterisk has been placed next to 3 pairs,
indicating that
these pairs show statistically significant
differences at the 95.0% confidence level.
At the top of the page, 2 homogenous groups are identified using columns
of X's. Within each column, the levels
containing X's form a group of means within which there are no statistically
significant differences. The method
currently being used to discriminate among the means is Fisher's least
significant difference (LSD) procedure.
With this method, there is a 5.0% risk of calling each pair of means
significantly different when the actual difference equals 0.
Lampiran 4.Foto Penelitian
EmoticonEmoticon