## PENGARUH MICROEXPLOSION TERHADAP KARAKTERISTIK
PEMBAKARAN BAHAN BAKAR MINYAK JARAK PAGAR ( JATHROPA CURCAS L. ) PADA BERBAGAI DIAMETER DROPLET

## AHMAD ADIB ROSYADI
Staf Pengajar Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Jember

## ABSTRAK
Insights  to  develop  alternative  energy  sources  comes  as  the  depletion  of  fossil  fuel reserves . One is the use of Jatropha or Jatropha curcas Linnaeus . Plants that can be grown on degraded land and does not require much water and fertilizer proved to be extremely effective if the fruit or seeds developed into biodiesel as an alternative energy to replace diesel oil, fuel oil , even  kerosene.  Jatropha  oil  has  properties  that  approach  the  characteristics  of  liquid  fuel especially  diesel  oil  .  This  prompted  the  researchers  conducted  a  study  of  castor  oil  to  find alternative  fuels  as  a  substitute  for  petroleum.  In  this  study  the  method  used  is  a  true experimental  research  ,  by  comparing  one  or  more  test  groups  with  treatment  and  without treatment . This study uses a variation of the independent variable droplet diameter to the size of  1.75  mm,  1.88  mm  ,  and  1.98  mm  .  Dependent variable  is  the temperature  of  combustion  , burning time , the sound frequency fluctuations and flame visualization
The results showed that the larger the droplet diameter greater likelihood microexplosion . From observation of the flame burning with microexplosion found that the larger the droplet diameter , the height and width of the flame will tend to increase. Microexplosion make a bigger flame. Burning castor oil to produce ignition delay time microexplosion sooner. Microexplosion castor oil combustion also generates burning with a good rate . It is approaching the character of diesel oil , the ignition delay time is fast but the diesel combustion temperature is lower than pure castor oil.
Keywords : microexplosion, burning rate, castor oil

## PENDAHULUAN
Seiring  dengan  perkembangan  zaman dan  teknologi,  kebutuhan  manusia  akan  energi semakin meningkat. Seperti yang telah diketahui  sebagian  besar  pemenuhan  energi tersebut  berasal  dari  bahan  bakar  fosil  yang ketersediaanya  tidak  dapat  diperbarui  dan keberadaannya  semakin  menipis.  Kondisi  ini mendorong  kita  untuk  mengganti,  menemukan dan mengembangkan sumber energi baru. Berbagai upaya telah dilakukan oleh para peneliti  untuk  mencari  alternatif  pengganti bahan  bakar  minyak  tersebut,  salah  satunya dengan  menggunakan  bahan  bakar  alternatif dari  tumbuh-tumbuhan  dalam  hal  ini  minyak jarak  pagar.  Minyak  jarak  pagar  memiliki  sifat yang  mendekati  karakteristik  dari  bahan  bakar cair  khususnya  minyak  diesel.  Hal  ini mendorong  para  peneliti  melakukan  penelitian terhadap minyak jarak untuk menemukan bahan bakar alternatif sebagai pengganti minyak bumi. Bahan  bakar  alternatif  harus  bersifat  dapat diperbarui  dan  ramah  lingkungan.  Sedangkan tanaman  jarak  pagar  mudah  dibudidayakan dengan  demikian  tanaman  jarak  pagar  mudah diperbarui.  Selain  itu  minyak  jarak  tidak
dikonsumsi  oleh  manusia  sehingga  tidak mengalami  persaingan  dengan  minyak  untuk pangan.
Salah  satu  karakteristik  pembakaran yang  dapat  meningkatkan  efisiensi  pembakaran adalah microexplosion .  Pada  perkembangan selanjutnya Agung Sudrajat (mahasiswa program  doktor  di  Kobe  University  Faculty  of Maritime Sciences) menemukan bahwa microexplosion dapat  meningkatkan  efisiensi pembakaran  dan  mengurangi  emisi  nitrogen oksida  akibat  pembakaran  pada  suhu  tinggi. Manfred Aigner dkk (2006) menyatakan bahwa Microexplosion terjadi  bila  terdapat  perbedaan titik  didih  komposisi  penyusun  bahan  bakar, yaitu  air  dan  bahan  bakar. Microexplosion menyebabkan terbentuknya butiran bahan bakar yang  sangat  kecil,  sehingga  menyebabkan makin mudahnya pembakaran pada suhu tinggi.. Pada minyak jarak dapat terjadi microexplosion karena  perbedaan  titik  didih  antara fatty  acid dan glycerol nya.  Hojat  Ghassemi  dkk  (2006) mendapatkan bahwa perubahan diameter droplet berpengaruh  terhadap  karakteristik microexplosion .  Dalam  penelitian  ini  bahan bakar yang digunakan adalah  campuran air dan normal  heptane  dan  normal  hexadecane .
Diameter droplet yang digunakan adalah 1,1mm hingga  1,3mm. Microexplosion pada droplet yang  memiliki  diameter  besar  lebih  sering terjadi daripada droplet yang berdiameter kecil. Berdasarkan  penelitian  diatas,  dapat disimpulkan bahwa
microexplosion berpengaruh  terhadap  karakteristik  pembakaran minyak  jarak  pagar  dengan  diameter droplet yang  bervariasi.  Sehingga  perlu  dilakukan penelitian  tentang  pengaruh microexplosion terhadap  karakteristik  pembakaran  bahan  bakar minyak  jarak  pagar  pada  berbagai  diameter droplet .

## METODOLOGI PENELITIAN
Dalam  penelitian  ini  metode  yang digunakan  adalah true  experimental  research , yaitu  dengan  membandingkan  satu  atau  lebih kelompok  pengujian  dengan  perlakuan  dan tanpa  perlakuan.  Penelitian  ini  menggunakan variabel  bebas  berupa  variasi  diameter droplet dengan  ukuran  1,75  mm;  1,88  mm;  dan 1,98mm.  Variabel  terikatnya  adalah  temperatur pembakaran,  waktu  pembakaran,  fluktuasi frekuensi dan visualisasi nyala api
Alat-alat yang digunakan :
1. Botol Elemeyer
2. Alat Pembentuk Droplet .
3. Thermo Couple
4. Stavolt
5. Power Supply
6. Elemen Pemanas
7. Perangkat Sensor
8. Perangkat Sistem Kontrol
9. Komputer
10. Microphone
11. Handycam
12. Kamera digital

## INSTALASI PENELITIAN
Gambar 1.  Rangkaian Alat Uji Penelitian

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Hubungan  antara  intensitas microexplosion terhadap variasi diameter droplet
Gambar 2. Grafik hubungan intensitas microexplosion terhadap diameter droplet pada pembakaran minyak jarak pagar. Pada grafik hubungan intensitas microexplosion terhadap diameter droplet dapat diketahui  karakteristik microexplosion pada diameter droplet yang berbeda. Semakin besar diameter droplet maka intensitas microexplosion yang  terjadi  semakin  banyak. Pada  diameter  1,75mm microexplosion yang terjadi  hanya  2  kali  dari  15  kali  pengujian (13,333%).  Sedangkan  pada  diameter  yang lebih  besar  (1,88mm) microexplosion yang terjadi  meningkat  menjadi  6  kali  dari  dari  15 kali  pengujian  (40%).  Pada  diameter  1,98mm intensitas microexplosion yang  terjadi  semakin banyak,  yaitu  14  kali  dari  15  kali  pengujian (93,333%).  Dari  grafik  ini  dapat  disimpulkan
bahwa  semakin  besar  diameter droplet maka intensitas microexplosion yang  terjadi  semakin banyak.  Hal  ini  dikarenakan  dengan  diameter droplet yang besar menyebabkan laju pembakaran  yang lambat  sehingga  memberikan waktu bagi fatty acid untuk menyusup ke dalam glycerol dan  menciptakan microexplosion . Sedangkan  pada  diameter droplet yang  kecil maka  laju  pembakaran  menjadi  cepat  sehingga fatty acid habis terbakar dahulu sebelum sempat menyusup ke dalam glyserol untuk menciptakan microexplosion . Hal ini juga disebabkan karena viskositas  dari glicerol yang  lebih  tinggi  dari fatty acid . Semakin besar diameter droplet maka komposisi glicerol akan  semakin  banyak  pula. Semakin banyak jumlah glycerol maka memberi ruang fatty acid untuk menyusup dan menimbulkan microexplosion .  Pada  diameter droplet yang  kecil  kadar glycerol juga  sangat kecil  sehingga  tidak  terdapat  tempat  bagi fatty acid untuk melakukan microexplosion .
Hubungan antara waktu pembakaran terhadap  frekuensi  suara  pada  beberapa variasi  diameter droplet dengan  dan  tanpa microexplosion .
1,75mm
Data 1
Data 2 Data 3
Data 1 Data 2 Data3 1,98mm Data 1
Gambar 3. Masing-Masing grafik hubungan waktu pembakaran terhadap frekuensi suara pada pembakaran minyak jarak tanpa microexplosion.
1.75mm
Data 1
Data 2
1,88mm
Data 1
Data 2 Data 3 1.98mm Data 1 Data 2
Data 3
Gambar 4. Masing-Masing grafik hubungan waktu pembakaran terhadap frekuensi suara pada pembakaran minyak jarak dengan microexplosion.
Pada  grafik  perbandingan  hubungan frekuensi  suara  dan  waktu  pembakaran  pada pembakaran minyak jarak tanpa microexplosion dan  dengan microexplosion di  atas  dapat diketahui  perbedaan  frekuensi  suara  tanpa  dan dengan microexplosion serta  karakteristik  dari microexplosion terhadap besar diameter droplet . Pada  saat  tidak  tejadi microexplosion terlihat sedikit  bahkan  tidak  terjadi  fluktuasi  frekuensi setelah  ledakan  pertama.  Sedangkan  pada  saat terjadi microexplosion terlihat fluktuasi frekuensi setelah ledakan awal.
Dengan  semakin  besarnya  diameter droplet maka  fluktuasi  frekuensi  yang  terjadi semakin  besar  dan  tinggi.  Hal  ini  menunjukkan bahwa  semakin  besar  diameter droplet maka microexplosion yang  dihasilkan  juga  semakin kuat. Kuatnya microexplosion pada  diameter droplet yang  besar  ini  disebabkan  oleh  butiran fatty acid yang  terperangkap  di  dalam glycerol juga  berukuran  lebih  besar  daripada  diameter droplet yang  lebih  kecil  sehingga  memiliki kekuatan  yang  besar  pula  dalam  melakukan microexplosion .
Hubungan antara waktu pembakaran terhadap  temperatur  pada  beberapa  variasi diameter droplet dengan dan tanpa microexplosion Gambar 5. Gabungan grafik hubungan waktu pembakaran terhadap temperatur pembakaran minyak jarak pagar dengan microexplosion dan tanpa microexplosion.
Pada  grafik  perbandingan  hubungan temperatur  pembakaran  dan  waktu  pembakaran pada  minyak  jarak  tanpa microexplosion dan dengan microexplosion di  atas  dapat  diketahui karakteristik dari pemanasan  awal ( preheating ), penguapan ( evaporation ), dan temperatur penyalaan  atau ignition baik  saat  terjadi microexplosion maupun  saat  tidak  terjadi microexplosion .  Pada  proses  pemanasan  awal terjadi  transfer  panas  dari  elemen  pemanas menuju permukaan droplet minyak jarak secara radiasi  kemudian  perpindahan  panas  secara konduksi  dari  permukaan droplet ke  titik  pusat diameternya. Kalor  yang diberikan oleh elemen pemanas  selama  pemanasan  awal droplet mengakibatkan temperatur droplet menjadi naik sampai  dengan  temperatur  nyala  bahan  bakar ( flash point ). Kemudian bahan bakar akan mulai terbakar yang ditandai dengan munculnya nyala api. Mulai terbakarnya bahan bakar dapat dilihat pada  grafik  yang  ditandai  garis  vertikal  yang menunjukkan  LDR  dalam  keadaan  menyala yang berarti mulai adanya nyala api.
Dari gambar 5 dapat disimpulkan bahwa dengan  adanya microexplosion cenderung mempercepat terjadinya proses awal pembakaran.  Hal  ini  dikarenakan  pada  awal proses pemanasan, kadar fatty acid lebih banyak sehingga  menyebabkan droplet terbakar  lebih dahulu  dan  sebagian  menyusup  ke  dalam glycerol  untuk  melakukan microexplosion .
Waktu  penyalaan droplet ditunjukkan  oleh garis vertikal ke atas.
Dari  gambar  grafik  5  di  atas  waktu penyalaan droplet minyak jarak dengan microexplosion dengan  diameter droplet 1.75 mm  berturut-turut  adalah  4768  milidetik,  dan 4720  milidetik.  Untuk  diameter droplet 1,88 mm  berturut-turut  adalah  4846  milidetik,  4716
milidetik  dan  4810  milidetik.  Untuk  diameter droplet 1,98  mm  berturut-turut  adalah  4940 milidetik,  4740  milidetik  dan  4658  milidetik. Sedangkan  pada  gambar  grafik  4.7  waktu penyalaan droplet minyak jarak tanpa microexplosion pada  diameter droplet 1.75  mm berturut-turut  adalah  4974  milidetik,  4914 milidetik  dan  4982  milidetik.  Untuk  diameter droplet 1,88  mm  berturut-turut  adalah  4920 milidetik,  4770  milidetik  dan  4796  milidetik. Untuk  diameter droplet 1,98  mm  berturut-turut adalah 5030 milidetik.
Kemudian  dapat  dilihat  juga  dari  grafik di  atas  temperatur  maksimum  dari droplet minyak jarak dengan microexplosion untuk data 1,  data  2,  data  3  pada  diameter  1,75  mm berturut-turut  adalah  1017  °C,  1002  °C.  Untuk diameter  1,88  mm  berturut-turut  adalah  1029 °C, 1032 °C, 1020 °C. Untuk diameter 1,98 mm berturut-turut  adalah  1024  °C,  1026  °C,  1028 °C.  Sedangkan  dari  grafik  di  atas  temperatur maksimum  dari droplet minyak  jarak  tanpa microexplosion untuk data 1, data 2, data 3 pada diameter 1,75 mm berturut-turut adalah 988 °C, 999  °C,  996  °C.  Untuk  diameter  1,88  mm berturut-turut adalah 1006 °C, 1011 °C, 982 °C. Untuk  diameter  1,98  mm  berturut-turut  adalah 1012 °C.
Waktu pemanasan bahan bakar tergantung pada diameter droplet , hal ini sesuai persamaan
Q·t = ( m·c·ΔT ). Dengan bertambahnya  diameter droplet maka  massa bahan bakar ( m ) akan bertambah pula, sehingga waktu  ( t )  yang  dibutuhkan  untuk preheating juga  akan  bertambah.  Dengan  bertambahnya diameter droplet maka jumlah glycerol dan fatty acid juga  akan  bertambah. Hal  ini  tentunya berdampak pada waktu pemanasan tiap diameter droplet bahan  bakar,  selang  waktunya  akan meningkat.  Dengan  bertambahnya  diameter droplet maka  massa  bahan  bakar  ( m )  akan bertambah  pula,  sehingga  waktu  ( t )  yang dibutuhkan  untuk  pemanasan  awal juga  akan bertambah, karena massa bahan bakar berbanding lurus dengan waktu pemanasan . Proses  pembakaran  diawali  dengan penguapan  bahan  bakar,  kemudian  dari  uap yang  dihasilkan  akan  terbakar,  selanjutnya proses  tersebut  berlangsung  secara  terus menerus  sampai droplet terbakar  sampai  habis. Dapat  kita  lihat  pada  grafik,  pada  puncak pertama  merupakan  proses  penguapan  asam lemak  ( fatty  acid ),  kemudian  puncak  kedua yaitu  proses  penguapan glicerol .  Asam  lemak memiliki  kekentalan  ( viscosity )  yang  lebih rendah dari glicerol , sehingga asam lemak akan terbakar terlebih dahulu. Semakin kecil diameter droplet maka penguapan glicerol akan tidak  begitu  nampak.  Berdasarkan  proporsinya konsentrasi glicerol hanya  20%,  dan  asam
lemak 80%    dari  total  volume  bahan  bakar. Semakin  kecil  diameter droplet bahan  bakar maka  semakin  kecil  pula  volume glicerol , sehingga  penguapan glicerol tidak  begitu nampak.
Dari  grafik  diketahui  bahwa  temperatur pembakaran  akan  terus  naik  sampai droplet terbakar  habis.  Berdasarkan  gambar  5,  laju penguapan  tercepat  dimulai  dari  diameter droplet 1,75mm, 1,88mm, dan 1,98mm. Hal ini sesuai  dengan  persamaan  laju  penguapan  ( v fe ) dan  pembakaran  ( V fm )  yang  menyatakan  bahwa laju  penguapan  dan  pembakaran droplet berbanding  terbalik  dengan  diameter droplet ( d o 2 ).  Sehingga  dengan  bertambahnya  diameter droplet maka  laju  penguapan  akan  turun. Setelah  mengalami  penguapan, droplet akan mulai terbakar. Sehingga temperatur pembakaran  akan  terus  naik  sampai droplet terbakar  habis.  Semakin  besar  diameter  maka semakin  lama  proses  terbakarnya droplet . Semakin  lamanya  proses  pembakaran  akan dicapai  temperatur  yang  maksimal.  Temperatur akhir pembakaran berdasarkan gambar grafik 5 , menunjukkan bahwa temperatur pembakarannya semakin meningkat seiring dengan bertambahnya diameter droplet bahan bakar. Secara  keseluruhan,  pembakaran  minyak  jarak dengan microexplosion memiliki  temperatur maksimum  pembakaran  lebih  tinggi  jika dibandingkan dengan pembakaran minyak jarak tanpa microexplosion .  Hal  ini  disebabkan karena microexplosion yang  terjadi  pada  saat proses  pembakaran  minyak  jarak  kurang  kuat sehingga  menyebabkan  api  bergoyang  dan mengganggu proses pembakaran dan menyebabkan  temperatur  meningkat.  Akan tetapi  waktu  penyalaan  minyak  jarak  dengan microexplosion lebih  cepat  daripada  waktu penyalaan  minyak  jarak  tanpa microexplosion , hal  ini  karena droplet yang  mengalami microexplosion memiliki jumlah fatty acid yang lebih  banyak  sehingga fatty  acid terbakar terlebih dahulu.
Visualisasi  api droplet minyak  jarak  pagar pada beberapa variasi diameter droplet
Gambar berikut ini menunjukkan visualisasi  perubahan  bentuk  nyala  api  yang terjadi selama proses pembakaran  minyak jarak pagar  tanpa microexplosion dan  dengan microexplosion pada  beberapa  variasi  diameter droplet . Pada  visualisasi  pembakaran droplet minyak  jarak  pagar  tanpa microexplosion dan dengan microexplosion pada  gambar  6  dan  7 dapat dilihat bahwa keduanya memiliki persamaan,  yaitu  semakin  besar  diameter droplet maka  jumlah frame yang  terbentuk
semakin  banyak.  Terjadinya microexplosion ditandai  dengan  adanya  perubahan  dimensi  api secara  mendadak.  Semakin  banyaknya  frame mengindikasikan  bahwa  semakin  lamanya selang waktu bahan bakar untuk habis. Semakin besar diameter droplet , massa bahan bakar juga semakin besar sehingga waktu yang dibutuhkan untuk  proses  pembakaran  juga  lama.  Hal  ini sesuai  rumusan Q  =  (m.c.∆T):  t. Untuk membakar massa yang sedikit maka dibutuhkan kalor  yang  kecil  pula,  sehingga  waktu  yang diperlukan  pun  semakin  singkat.  Dengan lamanya waktu pembakaran ini maka memberikan waktu bagi fatty acid menyusup ke dalam glycerol untuk melakukan
microexplosion ,  namun microexplosion yang semula diharapkan mempercepat waktu pembakaran justru menambah waktu pembakaran karena microexplosion yang terjadi tidak  begitu  kuat  sehingga  hanya  membuat  api bergoyang dan justru mengganggu pembakaran.
Semakin  besar  diameter droplet maka api  dari  pembakaran glicerol akan  mulai tampak. Hal ini dikarenakan konsentrasi volume dari  asam  lemak  lebih  besar,  yaitu  sekitar  80% dari  total  volume  bahan  bakar.  Dari  kedua senyawa,  asam  lemak  memiliki  viskositas  yang lebih  rendah  dari glicerol, sehingga  dengan bertambahnya  diameter droplet ,  maka  akan tampak  pembakaran  dari  asam  lemak  diikuti dengan pembakaran glicerol . Pembakaran asam lemak dimulai dari awal pembakaran  kemudian api  mencapai  tinggi  maksimum,  dan  berakhir sampai api pada ketinggian terendah pada tahap pertama. Sedangkan pembakaran glicerol dimulai  setelah  habisnya  pembakaran  asam lemak,  kemudian  pembakaran glicerol akan mencapai tinggi api optimum sampai dengan api padam.
Dari  visualisasi  tersebut  tampak  bahwa microexplosion mulai  terjadi  ketika glycerol terbakar. Di dalam glycerol inilah terdapat fatty acid yang  terperangkap  dan  menyebabkan microexplosion .  Pada  diameter droplet yang besar  jumlah glycerol juga  semakin  besar sehingga  memberikan  ruang  bagi fatty  acid untuk menyusup ke dalamnya dan menimbulkan microexplosion .
7,5mm
8,8mm
9,8mm
Gambar 6 Visualisasi bentuk nyala api minyak jarak pagar tanpa microexplosion pada berbagai variasi diameter.
7,5mm
8,8mm
9,8mm
Gambar 7 Visualisasi bentuk nyala api minyak jarak pagar dengan microexplosion pada berbagai variasi diameter
Hubungan tinggi api dan waktu pembakaran droplet  minyak  jarak  pagar  pada  beberapa variasi diameter
Gambar  8.  Gabungan  grafik  hubungan  waktu pembakaran terhadap tinggi api pada pembakaran minyak jarak pagar tanpa microexplosion Gambar  9  Gabungan  grafik  hubungan  waktu pembakaran terhadap tinggi api pada pembakaran  minyak  jarak  pagar  dengan
microexplosion
Dari  grafik  di  atas,  baik  pembakaran tanpa microexplosion maupun dengan microexplosion dapat disimpulkan bahwa semakin besar diameter droplet maka tinggi api akan  semakin  meningkat  pula.  Nyala  api terpendek  dimiliki  oleh  diameter droplet 1,75 mm  dan  nyala  api  terpanjang  dimiliki  oleh diameter droplet terbesar,  yaitu  1,98  mm.  Hal ini  disebabkan  karena  viskositas  dari glicerol yang  lebih  tinggi  dari  asam  lemak.  Semakin besar diameter droplet maka komposisi glicerol akan semakin banyak pula. Sehingga
membutuhkan  waktu  dan  energi  yang  lebih besar  untuk  melakukan  proses  pembakaran. Semakin lamanya proses pembakaran mengakibatkan tercapainya temperatur pembakaran  yang  lebih  tinggi,  sehingga  nyala api pun menjadi lebih tinggi. Microexplosion yang  terjadi  pada  pembakaran droplet juga dapat menambah ukuran nyala api. Microexplosion terjadi karena adanya perbedaan  titik  didih  antara fatty-acid dan glicerol .  Komposisi glicerol lebih  sedikit daripada  asam  lemak,  yaitu  sekitar  20  %. Semakin  besar  diameter droplet maka  semakin banyak  pula glicerol yang  terkandung.  Jumlah
glycerol yang  banyak  memberikan  ruang  bagi Fatty  acid untuk  melakukan microexplosion . Letupan  ini  dapat  memecah droplet menjadi butiran-butiran kecil, sehingga proses penguapan  menjadi  lebih  cepat.  Semakin  cepat penguapan,  terbentuknya  uap  menjadi  lebih banyak,  nyala  api  yang  lebih  besar  ditimbulkan oleh  uap  bahan  bakar  yang  lebih  banyak. Namun microexplosion yang terjadi kurang kuat sehingga  membuat  api  bergoyang  sehingga mengganggu proses pembakaran
Hubungan lebar api dan waktu pembakaran droplet minyak  jarak  pagar  pada  beberapa variasi diameter
Gambar  10.  Gabungan  grafik  hubungan  waktu pembakaran terhadap lebar api pada pembakaran minyak jarak pagar tanpa microexplosion
Gambar  11.  Masing-masing  grafik  hubungan waktu  pembakaran  terhadap  lebar  api  pada pembakaran  minyak  jarak  pagar  dengan microexplosion
Dari  grafik  hubungan  lebar  api  dan waktu pembakaran baik yang tanpa microexplosion maupun dengan microexplosion dapat  dilihat  bahwa  semakin  besar  diameter droplet maka  semakin  lebar  pula  dimensi  api yang  dihasilkan,  karena  karena  massa  bahan bakar  bertambah  seiring  dengan  bertambahnya diameter droplet. Pada  saat  diberikan  energi panas  dari  heater,  uap  bahan  bakar  yang dihasilkan  oleh  diameter droplet yang  besar akan menjadi lebih banyak. Hal ini mengakibatkan  semakin  banyaknya  uap  yang bereaksi  dan  terbakar  menjadi  api.  Saat  proses pembakaran  maka  oksigen  yang  tertarik kedalam  api  juga  semakin  besar.  Sehingga terjadi peningkatan ukuran lebar api.
Pada  diameter droplet yang  semakin besar juga memberikan kesempatan pada bahan bakar  untuk  terjadinya  proses microexplosion . Microexplosion terjadi karena adanya perbedaan titik  didih  antara fatty-acid dan glicerol . Microexplosion ini  menyebabkan  terjadinya perubahan dimensi api yang mendadak. Microexplosion terjadi pada droplet berdiameter besar  karena  komposisi glicerol semakin banyak  pada  diameter  yang  semakin  besar. Semakin  besar  diameter droplet maka  semakin banyak  pula glicerol yang  terkandung  sehingga lebih  memungkinkan  adanya microexplosion . Letupan  ini  dapat  memecah droplet menjadi butiran-butiran kecil, sehingga proses penguapan  menjadi  lebih  cepat.  Semakin  cepat penguapan,  terbentuknya  uap  menjadi  lebih banyak,  nyala  api  yang  lebih  besar  ditimbulkan oleh  uap  bahan  bakar  yang  lebih  banyak. Namun microexplosion yang terjadi kurang kuat sehingga  membuat  api  bergoyang,  sehingga mengganggu proses pembakaran.
Dari  grafik  juga  terlihat  bahwa microexplosion terjadi  setelah glycerol mulai terbakar. Hal ini menunjukkan bahwa microexplosion terjadi  karena fatty  acid yang terperangkap  di  dalam glycero l  mendidih terlebih dahulu sehingga memiliki tekanan yang kuat  dan  menghasilkan microexplosion saat pembakaran.
Hubungan diameter droplet terhadap ignition delay  time pada  pembakaran droplet minyak jarak pagar
Gambar  12.  Grafik  hubungan  diameter droplet terhadap ignition  delay time pada  pembakaran droplet minyak  jarak  pagar  dengan  dan  tanpa microexplosion.
Pada  grafik  hubungan  diameter droplet terhadap ignition  delay time  tanpa  perlakuan  di atas  dapat  kita  lihat  bahwa ignition  delay time tanpa microexplosion dari masing-masing diameter droplet mulai  dari  diameter  1,75mm hingga  1,98mm  secara  berturut-turut  adalah 4744; 4790,667; 4779,333; milidetik. Sedangkan ignition delay time dengan microexplosion dapat  kita  lihat  dari  mulai diameter  1,75mm  hingga  1,98mm  memiliki
ignition  delay time  secara  berturut-turut  adalah 4956,667; 4828,667; 5030 milidetik Dari  kedua  grafik  tersebut  dapat  ditarik kesimpulan  bahwa ignition  delay pada  minyak jarak  pagar  dengan microexplosion lebih  cepat apabila  dibandingkan  dengan ignition  delay minyak  jarak  pagar  tanpa microexplosion .  Hal ini  karena  pada droplet yang  akan  melakukan microexplosion mengandung  jumlah fatty  acid yang  banyak  sehingga fatty  acid ini  terbakar lebih  dahulu  dan  sebagian  menyusup  ke  dalam glycerol untuk melakukan microexplosion . Dengan menurunkan persamaan trendline yang  terbentuk,  akan  didapatkan diameter droplet yang  memiliki ignition  delay tercepat.
y = -2053,5x 2 + 7813,2x -2640,3
0 = – 4107 x + 7813,2
4107 x = 7813,2
x = 1,902
Ignition delay time tercepat terjadi pada droplet berdiameter 1,902 mm yaitu 4791,657 milidetik
Hubungan diameter droplet terhadap burning  rate pada  pembakaran droplet minyak jarak pagar
Gambar  13.  Grafik  hubungan  diameter droplet terhadap burning rate pada pembakaran droplet minyak jarak pagar dengan tanpa microexplosion
Dapat  dilihat  pada  gambar  di  atas terdapat  dua  grafik  yang  menunjukkan burning rate pada  proses  pembakaran droplet minyak jarak tanpa microexplosion dan dengan microexplosion .  Dari  grafik  tersebut  dapat disimpulkan  bahwa microexplosion justru  akan memperkecil burning  rate pada  pembakaran droplet . Pada pembakaran tanpa microexplosion droplet dengan  diameter  1,88  mm  memiliki burning  rate yang  tinggi  yaitu  2,574  mm 2 /s.
Seiring  bertambahnya  ukuran droplet hingga diameter  1,98  mm burning rate nya  cenderung menurun. Hal ini sesuai dengan persamaan teori kinetik gas
dimana
kecepatan  reaksi  suatu  pembakaran  berbanding terbalik  dengan  massa  yang  dibakar,  apabila massa  yang  terbakar  semakin  banyak,  maka
pembakarannya  akan  berlangsung  lebih  lama. Droplet dengan  diameter  besar  memiliki  massa yang banyak, sehingga memerlukan waktu yang lebih lama untuk habis terbakar. Menurut rumus
burning  rate yaitu
, burning  rate dan
waktu pembakaran berbanding terbalik, semakin lama waktu pembakaran, maka burning ratenya  semakin  rendah. Burning  rate minyak jarak  pagar  dengan microexplosion justru  lebih rendah  karena microexplosion yang  terjadi kurang  kuat  sehingga  membuat  api  bergoyang sehingga  mengganggu  pembakaran.  Namun grafik burning  rate pembakaran  minyak  jarak dengan microexplosion menunjukkan kecenderungan  meningkat,  hal  ini  menandakan bahwa  pembakaran microexplosion lebih  stabil daripada tanpa microexplosion . Dengan menurunkan  persamaan  garis  trendlinenya, maka  didapat  ukuran droplet dengan burning rate paling lama.
y = -22,977x 2 + 84,729x -75,058 ỳ = -45,954x + 84,729
0 = -45,954x + 84,729 x = 84,729 / 45,954 x = 1,844 Droplet yang memiliki burning rate paling lama adalah droplet berdiameter 1,844 mm yaitu 3,06 mm2/s Hubungan diameter droplet terhadap temperatur penyalaan pada proses pembakaran minyak jarak pagar
Gambar  14.  Grafik  hubungan  diameter droplet terhadap temperatur penyalaan pada pembakaran droplet minyak jarak pagar dengan microexplosion.
Dari data didapatkan temperatur penyalaan  dari  diameter droplet 1,75mm  ;
1,88mm  ;  dan  1,98  mm  dengan microexplosion adalah  490,5 °C ; 485 °C dan 451 °C.
Gambar  15.  Grafik  hubungan  diameter droplet terhadap
temperatur penyalaan pada pembakaran droplet minyak jarak pagar tanpa
Dari grafik diatas dapat ditarik kesimpulan  bahwa  temperatur  penyalaan  pada pembakaran droplet minyak  jarak  dengan microexplosion pada  diameter  1,75mm  ; 1,88mm  ;  dan  1,98  mm  terlihat  lebih  rendah daripada temperatur penyalaan pada pembakaran droplet minyak  jarak  tanpa microexplosion . Hal ini disebabkan karena pada droplet yang  akan  melakukan microexplosion memiliki  jumlah fatty  acid yang  banyak sehingga fatty acid terbakar terlebih dahulu dan sebagian  menyusup  ke  dalam glicerol untuk melakukan microexplosion .

## Kesimpulan
Dari  pengamatan  dan  analisis  terhadap grafik  hasil  penelitian,  maka  dapat  ditarik kesimpulan bahwa microexplosion dapat mempengaruhi karakteristik pembakaran.
Pengaruh tersebut antara lain :
 Semakin  besar  diameter droplet maka intensitas  terjadinya microexplosion dan  kekuatan microexplosion semakin besar.
 Microexplosion yang  terjadi  pada pembakaran droplet minyak  jarak mempersingkat waktu penyalaan ( ignition  delay  time )  karena  terdapat jumlah fatty acid yang banyak sehingga fatty  acid terbakar  terlebih dahulu  dan  sebagian  menyusup  ke dalam glicerol untuk melakukan microexplosion.
 Burning rate pada pembakaran dengan microexplosion lebih  rendah  karena pada saat terjadi microexplosion , letupan ini membuat api bergoyang dan mengganggu proses pembakaran.
 Walaupun burning rate pada pembakaran  dengan microexplosion lebih rendah tetapi grafik menunjukkan bahwa pembakaran dengan microexplosion memberikan kecenderungan
meningkat yang
menandakan pembakaran dengan microexplosion lebih stabil

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  Aigner,  Manfred  DLR.  2006. Modeling Evaporation  and  Microexplosion  of Water  in  Alkane  Emulsion  Droplets.
Germany: German Aerospace Center [2]  Ghassemi,  Hojat  ,  Seung  Wong  Baek  & Qasim  S.K.  2006. Experimental Study  on  Microexplosive  Burning  of Binary  Fuel  Droplets .  Korea:  Korea Advanced  Institute  of  Science  and Technology.
[3]  Halliday,David  dan  Resnick,Robert.  1988. Fisika  Jilid  I  dan  II ,  Jakarta  : Erlangga.
[4]  Hendartomo,  Tomi.  2006 .  Pemanfaatan Minyak  Dari  Tumbuhan  Untuk Pembuatan  Biodiesel. Universitas Gajahmada. Yogyakarta.
[5]  Kuo,  Kenneth  K.  1986. Principles  of Combustion .  New  Jersey:  John Wiley & Sons, Inc.
[6] Nur Alam Syah, Andi. 2006. Biodiesel Jarak Pagar . Jakarta: Agromedia Pustaka.
[7] Ralph H, Petrucci. 1996. Kimia Dasar .
[8] Tj. Soetiari. 1990. Bahan Bakar dan Proses- Proses Kimia Pembakaran . Malang : Jurusan  Mesin,  Fakultas  Teknik, Universitas Brawijaya.
[9]  Turns,  Stephen.  1996. An  Introduction  to Combustion. New  York:  McGraw- Hill, Inc.
[10]  Wardana,  I.N.G.  1995. Bahan  Bakar  dan Teknologi  Pembakaran .  Malang  : Jurusan  Mesin,  Fakultas  Teknik, Universitas Brawijaya.
[11]  Widiartama,  A.  2005. Pengaruh  Diameter Droplet Terhadap Karakteristik
Pembakaran Minyak Jarak Pagar di Dalam  Pengaruh  Medan  Magnet.
Malang  :  Jurusan  Mesin,  Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya.
[12] Wijayanti, Widya. 2003. Bahan Bakar dan Teknik Pembakaran . Malang : Jurusan  Mesin.  Fakultas  Teknik, Universitas Brawijaya.
[13]  Zemansky,  Zears.  1986. Fisika  untuk Universitas  Jilid  2 .  Bandung  : Binacipta. www.biodiesel.org, 2005 www.chem-is-try.org/?sect www.elsevier.com, 2008 www.Svlele.com/jathrophaplant.htm http://biology.clc.uc.edu/graphics/bio104/fatty% 20acid.jpg http://www.nmri.go.jp