PENGARUH MASSA PEREKAT TERHADAP NILAI KALOR BRIKET CANGKANG KEMIRI

Oleh:Gita Theresia Artita

AbstrakMasyarakat Indonesia sangat tergantung pada Bahan Bakar Minyak (BBM). Pasokan bahan bakar BBM adalah sumber energy yang tidak dapat diperbaharui (unrenewable). Pemakaian BBM juga mempengaruhi keadaan lingkungan sehingga perlu ada pencarian dan pengembangan energy alternative non BBM yang ramah lingkungan dan dapat diperbaharui (renewable), salah satunya ialah dengan pembuatan briket.Briket yang dibuat berbahan dasar dari cangkang kemiri dengan perekat tanah liat yang massanya divariasikan dari 5%, 15%, 25% dan 35%. Dari variasi massa perekat ini bisa diketahui seberapa besar massa perekat yang akan menghasilkan nilai kalor yang paling tinggi.Kata Kunci : cangka kemiri, massa perekat, nilai kalor

PENDAHULUANBBM merupakan sumber energy yang serig digunakan oleh masyarakat dunia. Kita mengetahui bahwa BBM adalah sumber energy yang yang tidak dapat diperbaharui dan pembakarannya dapat merusak lingkungan, oleh sebab itu perlu dicari sumber energy alternative yang terbaharui dan ramah lingkungan. Biomassa atapun bahan limbah lainnya dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan bahan bakar alternative, contohnya pembuatan briket. Pembuatan briket yang pernah dilakukan seperti pembuatan briket batubara yang menghasilkan kalor 9000 kkal namun briket batubara mengeluarkan emisi gas yang berbahaya bagi manusia. Kemudian dilanjutkkan dengan pembuatan briket berbahan dasar ampas tebu menghasilkan nilai kalor 8250 kkal, cangkang biji karet menghasilkan nilai kalor 7250 kkal, dan cangkang biji kopi yang menghasilkan nilai kalor 6500 kkal. Dari penelitian tersebut peneli tertarik untuk membuat briket dari cangkang kemiri. KemiriTanaman kemiri (Aleurites moluccana) termasuk suku euphorbiaceae. Tanaman ini tidak begitu banyak menuntut persyaratan tumbuh, sebab dapat tumbuh ditanah-tanah kapur, tanah berpasir dan jenis-jenis tanah lainnya. Tanaman kemiri Buah kemiri termasuk buah batu, berbentuk bulat telur dan ada bagian yang menonjol kesamping. Daging buahnya kaku dan mengandung 1-2 biji yang diselimuti oleh kulit biji yang keras.Tanaman kemiri merupakan tanaman industry, sebab produk yang dihasilkannya dapat dipakai untuk bahan pembuatan perabot (peralatan) rumah tangga atau bahan berbagi industry. Biji buah kemiri digunakan sebagai bumbu masak, bahan cat, pernis, sabun, obat-obatan dan kosmetik.Obat nyamuk bakar dan arang untuk bahan bakar. (Hatta,1994).Cangkang kemiri yang dibuang begitu saja dan dibiarkan menumpuk dimanfaatkan sebagai bahan dasar pembuatan briket.

Dalam proses pembuatan briket cangkang kemiri ini, cangka kemiri akan dicampur dengan perekar yaitu tanah liat untuk merekatkan briket cangkang kemiri agar tidak rapuh. Pada briket arang yang perlu diperhatikan adalah nilai kalor bakar, kadar air, kerapatan, dan kadar abu. Nilai kalor bakar briket arang merupakan panas yang ada pada briket. Kadar air dan kadar abu sangat mempengaruhi jumlah kalor yang dikandung oleh briket arang. Kerapatan yang memadai diperlukan untuk mencegah agar briket arang tidak pecah saat pengangkutan.Maka perlu diketahui seberapa besar pengaruh massa perekat yang akan digunakan terhadap niali kalor briket cangkang kemiri.Tujuan penelitian ini adalah mengetahui nilai kalor briket cangkang kemiri untuk setiap variasi perekat dan pengaruh massa perekat terhadap nilai kalor briket cangkang kemiri. Ruang Lingkup dan PermasalahanBahan dasar pembuatan briket ini adalah cangkang kemiri yang dicampur dengan perekat tanal liat yang dipadatkan pada tekananan 6 ton dengan alat Hyrroulic Press. Massa perekat akan divariasikan 5%, 15%, 25% dan 35% dari massa serbuk arang cangkang kemiri, dan proses pengeringan yang dilakukan pada suhu kamar. Pemantauan yang dilakukan dalam pembuatan briket cangkang kemiri ini adalah nilai kalor yang dihasilkan dari setiap variasi massa perekat dan pengeruh massa perekat terhadap nilai kalornya.Cangkang kemiri diambil limbah yang dibuang masyarakat.

METODE PENELITIANTempat dan Waktu PenelitianPenelitian dilakukan di Laboratorium Material FMIPA UNIMED dan Laboratorium Pusat Penelitian FMIPA USU. Penelitian dilakukan pada bulan Desember – Januari 2011.

BahanBahan yang digunakan adalah cangkang kemiri yang dikeringkan kemudian dibakar sehingga menjadi arang. Pembakaran dilakukan selama 1-2 jam. Setelah dingin arang diayak dengan menggunakan ayakan 100 mesh untuk mendapatkan arang yang halus.Bahan perekat yang digunakan adalah tanah liat, dengan perbandingan campuran perekat dan arang cangkang kemiri = 5% : 95% ; 15% : 85% ; 25% : 75% ; 35% : 65% dengan tekanan 3 ton. Penggunaan bahan perekat ini bertujuan untuk mempermudah pembentukan tekstur yang padat atau mengikat antara dua substrat yang direkat serta dapat mengurangi asap beracun yang timbul dari pembakaran pada waktu penggunaan briket. Perekat tanah liat dicampurkan dengan arang aktif cangkang kemiri yang ditetapkan dan diaduk sampai berbentuk adonan yang homogeny, kemudian ditekan dengan alat Hydroulic Machine. Air yang digunakan untuk mencampurkan tanah liat dengan arang cangkang kemiri.

AlatAlat yang digunakan seperti ayakan tepung (Cruser) yang digunakan untuk mengayak serbuk arang agar dihasilkan butiran serbuk arang yang aktif. Wadah plastik digunakan sebagai wadah pencampuran tanah liat, aquades dan arang aktif cangkang kemiri. Sarung tangan digunakan untuk melapisi tangan pada saat proses pembuatan briket. Neraca analitik digunakan untuk menimbang arang aktif cangkang kemiri dan tanah liat. Cetakan Briket yang terbuat dari baja berbentuk silinder yang digunakan untuk mencetak briket. Hydroulic Machine 16 ton yang digunakan untuk memadatkan arang cangkang kemiri yang sudah dihaluskan dengan perekat tanah liat. Cawan porsenil yang digunakan sebagai tempat meletakkan sampel. Alat penjepit digunakan untuk menjepit/memegang briket yang telah dikeringkan. Jangka sorong yang digunakan untuk mengukur tinggi dan diameter briket dengan ketelitian 0,01 mm. Kalorimeter bom yang digunakan untuk menentukan nilai kalor briket. Stopwatch yang digunakan untuk menghitung waktu pembakaran briket dalam kalorimeter bom. Termometer yang digunakan untuk mengukur suhu air mula-mula dan sesudah pembakaran dalam kalorimeter bom. Batang pengaduk yang digunakan untuk mengaduk air dalam calorimeter bom agar suhu air dalam kalorimeter bom homogeny pada waktu pengukuran.

Prosedur PenelitianPenelitian dilakukan dengan langkah sebagai berikut:

1. Pembuatan arang cangkang kemiria. Cangkang kemiri yang telah dikeringkan dimasukkan kedalam lubang

pembakaran yang diameternya 40 cm dan kedalam 50 cm.b. Membakar cangkang kemiri selama 1-2 jam, kemudian tutup lubang dan

beri ventilasi.c. Kemudian arang dimasukkan kedalam kaleng, lalu ditutup dan dibiarkan

selama ½ jam agar dingin.d. Setelah dingin, kaleng dibuka kemudian memisahkan arang dengan abu.e. Arang kemudian diayak dengan menggunakan ayakan 100 mesh untuk

mendapat arang yang halus.

2. Penambahan Bahan PerekatBahan perekat yang digunakan adalah tanah liat, dengan perbandingan campuran perekat dan arang cangkang kemiri = 5% : 95% ; 15% : 85% ; 25% : 75% ; 35% : 65% dengan menggunakan tekanan 3 ton yang bertujuan untuk memadatkan briket. Perekat tanah liat dicampurkan dengan arang aktif cangkang kemiri yang ditetapkan dan diaduk sampai berbentuk adonan yang homogeny, kemudian ditekan dengan alat Hydroulic Machine.

3. Pembuatan Sampel Briket Cangkang Kemiria. Mencampurkan arang cangkang kemiri dengan tanah liat hingga adonan

homogen.

b. Memasukkan adonan dalam cetakan yang berbentuk silinder dengan diameter 50 mm dan tinggi 100 mm dengan massa 0,3 gram. Kemudian ditekan ke Hydroulic Machine dengan tekanan 3 ton.

c. Setelah sampel tercetak, lalu dikeluarkan dari cetakan dan dikeringkan dalam sinar matahari selama 3 hari.

4. Langkah – langkah pengujian kalor bakarLangkah – langkah pengujian kalor bakar dengan menggunakan kalorimeter bom (Rangkuti, 19996) :a. Menimbang massa briket sebanyak 0,3 gram denga neraca analitikb. Kawat untuk penyala yang telah digulung dipasang pada tangki penyala

yang terpasang pada penutup bomb.c. Cawan yang berisi briket ditempatkan pada penutup bom yang ditutup

dengan kuat setelang ring O dipasang.d. Oksigen diisikan kedalam tabung bomb dengan tekanan 30 bar.e. Tabung bomb ditempatkan kedalam tabung bomb kalorimeter yang telah

berisi air sebanyak 1250 ml.f. Tabung kalorimeter ditutup dengan alat pengaduknya.g. Tombol elektromotor dihidupkan dan juga tombol alat pengaduk air.h. Temperature air dicatat setelah temperature stabil.i. Alat penyala dihidupkan.j. Mencatat temperature akhir air pendingin setelah 5 menit dari mulainya

penyalaan.k. Hasil pengujian adalah rata-rata dari 4 kali pengukuran.

Teknik Analisis DataData hasil penelitian diolah dengan uji keasaman beberapa rata-rata. Untuk

meminimalkan nilai kesalahan/penyimpangan, waktu, dan tenaga dalam menganalisis perbedaan beberapa nilai rata-rata (n≥3), digunakan analisis of variance (anova). Disebut juga analisis varians (anava). Anova ada dua macam yaitu anova satu jalur dan dua jalur. Perlu diketahui bahwa persyaratan penggunaan anova adalah data setiap kelompok :

a. berdistribusi normalb. homogen, dan c. dipilih secara acak (random).

Anova satu jalur digunakan untuk menganalisis perbedaan antara beberapa variable bebas dengan satu variable terikat dan masing – masing variable tidak mempunyai jenjang.Langkah – langkah pengujian sebagai berikut :

1. Syarat penggunaan statistika harus dipenuhi.2. Menuliskan rumusan hipotesisnya dalam bentuk kalimat

Ho : semua nilai kalor briket arang cangkang kemiri mempunyai nilai kalor yang samaHa : terdapat sedikitnya satu nilai kalor briket arang cangkang kemiri yang menghasilkan nilai kalor yang berbeda.

3. Menuliskan Ho dan Ha dalam bentuk

Ho : μ A = μ B = μ C = μ D

Ha : μ A ≠ μ B ≠ μ C ≠μ D

4. Membuat tabel penolong.

Tabel 1. Penolong Anava

Bebas Variabel

X1 X12 X1 X1

2 X1 X12 X1 X1

2 X1 X12

... ...

... ...

... ...

... ...

... ...

... ...

... ...

... ...

... ...

... ...

... ...

... ...

... ...

... ...

... ...

n2 = . . . n2 = . . . n3 = .. . n4 = . .. n5 = .. . X1 X12

∑ x1 =. .. ∑ x2 =. .. ∑ x3 =. .. ∑ x 4 =.. . ∑ x5 =. .. X1 X12

∑ x12 =. .. ∑ x2

2 =. .. ∑ x32 =. .. ∑ x 4

2 =.. . ∑ x 42 =.. . X1 X1

2

5. Menghitung jumlah kuadrat antar kelompok dengan rumus :

JK A =(∑ x1)2

n1

+(∑ x2)2

n2

+(∑ x3 )2

n3

− JKR

JKR =(∑ x1 +∑ x2+∑ x3)2

n1 + n2 + n3

6. Menghitung Jumlah kuadrat dalam kelompok dengan rumus :

JKD =∑ x2 − JK R − JK A

7. Hitung derajat kebebasan antar kelompok dengan rumus : dK A = k−1 , dimana k = banyak kelompok

8. Hitung derajat kebebasan dalam kelompok dengan rumus : dK D =N−k , dimana N = jumlah anggota sampel

9. Hitung rata-rata jumlah kuadrat antara kelompok dengan rumus :

RK A =JK A

dK A 10. Hitung rata-rata jumlah kuadrat dalm kelompok dengan rumus :

RK D =JK D

dK D

11. Mencari F hitung dengan rumus :

Fhitung =RK A

RK D

12. Tetapkan taraf signifikan (α)13. Cari Ftabel dengan rumus :

F tabel = F (1−α ) ( dKA . dKD ) dapat dilihat pada tabel distribusi F.14. Masukkan semua nilai yang telah didapat kedalam tabel Anava.

Tabel 2. Anava

Sumber Variasi dK JK Rata-rata kuadrat

F

Antar kelompok Dalam kelompok

k-1 1in dK A

dK D

RKA

RKD

Fhitung

15. Tentukan kriteria pengujian Jika F hitung ≤ F tabel , maka Ho diterima

16. Membandingkan F hitung dengan F tabel

17. Membuat kesimpulan Seandainya, Ho ditolak maka Ha diterima.(Sudjana, 2002)