## METODE MEMPERCEPAT PEMBUATAN GARAM RAKYAT
Soemargono *) dan Laurentius Urip Widodo
Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknik, UPN”Veteran ” Jawa timur Jl. Raya Rungkut Madya,Gunung Anyar, Surabaya 60294 Telepon (031) 8782179,  faks (031) 8782257 *E-mail : henny_gon@yahoo.com

## Abstrak
Pembuatan garam rakyat dilakukan dengan cara pengambilan garam yang ada dalam air laut dengan  metode  penguapan  alami  dengan  sinar  matahari.  Proses  itu  mulai  dari  penanganan pemasukan air laut hingga  pemanenan garam berlangsung kurang lebih  selama 1 bulan. Pada saat musim hujan apalagi dengan cuaca yang tidak menentu yang terkadang hujan turun sepanjang tahun menyebabkan  produksi  garam  menurun  drastis.  Hal  itu  menjadi  penyebab  dan  penghambat  yang signifikan  bagi  pendapatan  petani  garam.  Untuk  mempercepat  produksi  garam  rakyat  dilakukan dengan  prinsip  “kelembaban”  yang  nilainya  tergantung  pada  suhu.  Percobaan  dilakukan  dengan cara  air  laut  dikabutkan  dalam  ruang  tertutup  yang  dipanaskan,  sehingga  perbedaan  suhu  ini  akan sangat  berpengaruh  terhadap  penguapan  air  dalam  air  laut.  Akhirnya  diperoleh  air  laut  dengan kadar  garam  di  dalamnya  meningkat.  Hasil  yang  diperoleh  pada  proses  penguapan  suhu  40 o C dengan kecepatan aliran udara panas 24 m/detik dapat menaikkan 5 o Be menjadi 10 o Be dalam waktu 42 jam atau menaikkan sampai 25 o Be dalam waktu 6 hari dan 4 hari pada suhu 44 O C untuk volume larutan sebanyak 111 liter.
Kata Kunci: garam rakyat, kristalisasi, pengaruh suhu.

## METHOD OF ACCELERATING THE PRODUCTION OF  PEOPLE'S SALT

## Abstract
Making salt is done by take the salt that is in the seawater with natural evaporation method by sunlight. That kind of process started with handling insert the seawater into harvesting the salt about 1  month.  During  the  rainy  season  especially  with  uncertain  weather  when  sometimes  it  rains throughout  the  year  causes  salt  production  decreased  dramatically.  It  becomes  a  significant  cause and obstacle for salt farmers income.To accelerate the production of salt is done with the principle of “moisture”  whose  value  depends  on  the  temperature.  The  experiment  is  carried  out  by  means seawater atomized in a heated enclosed space, so the temperature difference it would be affect toward the  water  evaporation  in  seawater.  And  finally  obtained  the  seawater  with  a  salinity  inside  was increases.  The  results  obtained  at  a  temperature  evaporation  process  of  40 o C  with  a  hot  air  flow speed of 24 m/second can raise 5 o Be to 10 o Be within 24 hours or raise up to 25 o Be within 6 days and 4 days at the temperature of 44 o C for a solution volume of 111 liters.
Keyword: crystallization, influence of temperature, salt.

## PENDAHULUAN
Selama  ini,  pembuatan  garam  rakyat  dilaku- kan dengan cara pengambilan garam yang ada dalam air  laut  dengan  metode  penguapan  alami  dengan
sinar  matahari.  Proses  itu  mulai  dari  penanganan pemasukan air laut (pemasukan sampai pengendapan kotoran)  hingga  pemanenan  garam  berlangsung  ku- rang  lebih  selama  1  (satu)  bulan  (Mahdi,  2007). Pembuatan  garam  dilakukan  dengan  sistem  kris-
talisasi  total  yang  menghasilkan  garam  berkualitas rendah  dengan  produktivitas  35–45  ton  per  hektar per  tahun.  Peningkatan  kualitas  garam  di  Indonesia sudah  banyak  dilakukan  seperti  pembuatan  garam beryodium.  Hal  ini  bertujuan  untuk  memenuhi standar  garam  konsumsi  rumah  tangga  dan  industri serta meningkatkan harga jual garam (Buckle,1985). Garam  yang  beredar  di  pasaran  harus  memenuhi Standar Nasional Indonesia (SNI). SNI ini berdasar- kan  kepada  Keputusan  Presiden  Republik  Indonesia Nomor  69  tahun  1994  tentang    pengadaan  garam beriodium dan Keputusan Menteri Perindustrian No. 29/M/SK/2/1995.  Kualitas  garam  yang  diproduksi secara tradisional pada  umumnya sangat rendah dan harus  diolah  kembali  untuk  dijadikan  garam  kon- sumsi  maupun  garam  industri.  Namun,  peningkatan produksi  garam  masih  belum  maksimal  dilakukan. Pada  saat  musim  hujan  apalagi  dengan  cuaca  yang tidak menentu yang terkadang hujan turun sepanjang tahun  menyebabkan  produksi  garam  menurun drastis.  Hal  itu  menjadi  penyebab  dan  penghambat yang  signifikan  bagi  pendapatan  petani  garam. Untuk itu diperlukan terobosan agar produksi garam tidak terkendala dengan musim penghujan.
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  meningkatkan produksi  garam  rakyat  dengan  percepatan  waktu kristalisasi.  Hal  itu  dilakukan  dengan  metode  pe- nyemprotan  (spray),  sehingga  penguapan  air  dapat dipercepat  dengan  hasil  larutan  garam  memiliki derajat  Boume  ( o Be)  yang  lebih  tinggi.  Larutan garam disebar dengan sistem penyemprotan ke udara dengan  pompa  tersebut  yang  diharapkan  terjadi penguapan  air  (sistem  spray  dryer)  sehingga  larutan yang  jatuh  ke  kolam  mengalami  peningkatan  kadar garam (pemekatan).
Untuk  mempercepat  produksi  garam  rakyat dilakukan  dengan  prinsip  “kelembaban”  yang  nilai- nya tergantung pada suhu (Himmelbalu, 1982).
Oleh karena itu, percobaan dilakukan dengan cara  air  laut  dikabutkan  dalam  ruang  tertutup  yang di-  panaskan,  sehingga  perbedaan  suhu  ini  akan sangat  berpengaruh  terhadap  penguapan  air  dalam air  laut.  Akhirnya  diperoleh  air  laut  dengan  kadar garam  di  dalamnya  meningkat.  Aplikasi  teknologi dalam  rangka  peningkatan  garam  rakyat  yang  telah dilaku-  kan  selama  ini  berupa  pencucian  garam rakyat  (Mayasari,  2010),  dengan  menggunakan natrium  karbonat  atau  natrium  oksalat  (Purbani, 2000).  Hal  ini  bertujuan  untuk  mengendapkan kalsium  dan  magnesium.  Kalsium  dan  magnesium merupakan unsur yang banyak terdapat pada air laut sehingga  perlu  diendapkan  agar  kadar  NaCl  pada garam  semakin  meningkat,  Hal  tersebut  dapat  pula dilaku-  kan  dengan  cara  rekristalisasi  garam (Agustina, 2013).
Mekanisme  pengeringan  diterangkan  melalui teori  tekanan  uap.Air  yang  diuapkan  terdiri  dari  air bebas  dan  air  terikat.  Air  bebas  berada  di  permu- kaan  dan yang pertama  kali  mengalami penguapan.
Bila air permukaan telah habis, maka terjadi migrasi air  dan  uap  air  dari  bagian  dalam  bahan  secara difusi.  Migrasi  air dan uap terjadi karena perbedaan tekanan  uap  pada  bagian  dalam  dan  bagian  luar bahan  (Perry,  1978).  Sebelum  proses  pengeringan berlangsung,  tekanan  uap air di dalam bahan berada dalam  keseimbangan  dengan  tekanan  uap  air  di udara  sekitarnya.  Pada  saat  pengeringan  dimulai, uap  panas  yang  dialirkan  meliputi  permukaan bahan  akan  menaikkan tekanan   uap  air,  teruatama pada  daerah  permukaan,  sejalan  dengan  kenaikan suhunya.  Pada  saat  proses  ini  terjadi,  perpindahan massa  dari  bahan  ke  udara  dalam  bentuk  uap  air berlangsung atau terjadi   pengeringan   pada  permu- kaan    bahan.  Setelah    itu    tekanan  uap  air  pada permukaan bahan  akan   menurun. Setelah kenaikan suhu  terjadi  pada  seluruh    bagian    bahan,  maka terjadi  pergerakan  air  secara  difusi  dari  bahan  ke permukaannya  dan  seterusnya  proses  penguapan pada  permukaan  bahan  diulang  lagi.Akhirnya setelah  air  bahan  berkurang,  tekanan  uap air  bahan akan  menurun  sampai  terjadi  keseimbangan  dengan udara  sekitarnya. Selama proses pengeringan terjadi penurunan    suhu  bola  kering  udara,  disertai  dengan kenaikan  kelembaban  mutlak,  kelembaban  nisbi, tekanan  uap  dan  suhu  pengembunan  udara  penge- ring.  Entalpi  dan  suhu  bola  basah  udara  pengering tidak  menunjukkan  perubahan  sebagaimana  yang ditunjukkan  Gambar 1.
Gambar 1 . Kurva Psikometrik Proses Pengeringan
( Sumber :  Perry’s  Chemical  Handbook,  1978 ) Menurut  (Perry,1978),  proses  pengeringan mempunyai  dua  periode  utama  yaitu  periode pengeringan  dengan  laju    pengeringan  tetap  dan periode  pengeringan  dengan  laju  pengeringan menurun.  Kedua  periode  utama  ini  dibatasi  oleh kadar  air  kritis.  Pada  periode  pengeringan  dengan laju  tetap,  bahan  mengandung  air  yang  cukup banyak,  dan  pada  permukaan  bahan  berlangsung penguapan  yang  lajunya  dapat  disamakan  dengan laju  penguapan  pada  permukaan  air  bebas.  Laju penguapan sebagian besar tergantung  pada keadaan sekeliling  bahan,  sedangkan  pengaruh  bahannya sendiri  relative  kecil.Laju pengeringan  akan    menu- run    seiring    dengan    penurunan    kadar    air  selama pengeringan.  Jumlah  air  terikat  makin  lama  sema-
kin  berkurang.  Perubahan  dari  laju  pengeringan tetap  menjadi  laju  pengeringan  menurun  untuk bahan  yang  berbeda  akan  terjadi  pada  kadar  air yang  berbeda  pula. Pada  periode  laju  pengeringan menurun  permukaan  partikel  bahan  yang  dike- ringkan  tidak  lagi  ditutupi  oleh  lapisan  air.  Selama periode  laju  pengeringan  menurun,energy  panas yang  diperoleh  bahan  digunakan  untuk  menguap- kan  sisa  air  bebas  yang  sedikit  sekali  jumlahnya. Laju  pengeringan  menurun  terjadi  setelah  laju pengeringan  konstan  dengan  kadar  air  bahan  lebih kecil  daripada  kadar  air  kritis.  Periode  laju  penge- ringan  menurun  meliputi  dua  proses  yaitu  :  per- pindahan  dari  dalam  ke  permukaan  dan  perpin- dahan  uap  air  dari  permukaan  bahan  ke  udara sekitarnya. Pada periode  laju  pengeringan konstan , perhitungannya    bisa    didasarkan  atas  perpindahan massa (Mc Cabe, 1956).

## METODE PENELITIAN

## Bahan
Bahan  yang  dipakai  adalah  larutan  garam  yang diistilahkan  “air  tua”  dengan  kepekatan  sekitar 25 o Be.  Larutan  tidak  berwarna  dan  jernih  terbebas dari kotoran (pasir, sampah dll).

## Peralatan
Untuk  peralatan  yang  digunakan  terdiri  dari spray dryer ,  chamber  yang  dilengkapi  dengan  spray  air tua.  Peralatan  ini  dirancang  sendiri  yang  memiliki kesatuan yang kompak.

## Pelaksanaan Penelitian :
Air  tua  yang  akan  diolah  mempunyai  derajat brix 5, dialirkan ke dalam chamber  yang dilengkapi dengan  pengalir  udara  dan  pemanas  (  dryer  ). Penyemprotan    diatur  dengan  berbagai  kecepatan dan suhu. Air tua yang  jatuh ke bawah diukur kem- bali  derajat  brix  yang  ada.  Di  samping  itu,  pengu- kuran  dilakukan  terhadap  kelembaban  udara  dan tiupan  kecepatan  angin  dan  ketinggian  penyem- protan.
Gambar 2. Rangkaian Alat Penelitian

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Penelitian  yang  dilakukan  dalam  sebuah “chamber”  yang  berbentuk  penampang  segitiga sama kaki dengan ukuran sisi 244 cm, lebar 200 cm, panjang 244 cm seperti Gambar 3.
Gambar 3. Rangkaian Alat Penelitian
Pertama-tama air garam ditempatkan dalam bak  penampung  berkapasitas  200  lt,  pemanas ruangan  chamber  dihidupkan    pada  suhu  tertentu yang di- atur melalui  alat pengontrol suhu.Setelah tempera-  tur  mencapai  suhu  yang  diinginkan, larutan  garam  dialirkan  kedalam  chamber  dengan cara penga- butan menggunakan spray di beberapa tempat.  Dengan  pengabutan  ini  air  menguap  dan mengem-  bun  di  bagian  atas  kemudian  turun  dan di  tampung  pada  sisi  chamber.  Air  garam  yang pekat akan turun kebawah yang ditampung dengan bak  dan  dilakukan  sirkulasi  dengan  bantuan pompa.  Proses  berjalan  beberapa  hari  dan  setiap waktu  tertentu  dianalisis  kadar  garam  yang  ada dalam larutan menggunakan brixmeter.
Penelitian sudah  berjalan pada  variasi  suhu 35–45 o C.Dengan peralatan yang ada, suhu terting- gi yang dapat dicapai hanya 44 o C dengan kecepat- an udara  yang dihembuskan sebesar 6  meter/detik setiap  dryer  dan  ada  4  dryer  sehingga  total  kece- patan  udara  panas  adalah  24  m/  detik.  Variasi kecepatan  udara  tidak  dilakukan  mengingat  “hair dryer”  yang  digunakan  hanya  menyatu  dengan kecepatan  udaranya.  Pada  suhu  35 o C  dilakukan mengingat  suhu  sekeliling  diruang  penelitian mencapai  32–34 o C.  Hasil  yang  diperoleh  seperti terlihat  dalam  Tabel  1.  Hasil  tersebut  diperjelas dengan  Gambar  4  yang  menunjukkan  pengaruh waktu  terhadap  kadar  garam  yang  dinyatakan dalam o Be. Pada suhu 35 sampai 44 o C, bila hubung- an  antara  kadar  garam dengan  suhu,  dicari persamaan garisnya didapatkan persamaan eksponensial masing-masing dalam bentuk:
Suhu 35 o C:  Y= 4,9468 e 0,0097. X R 2 = 0,9931   (1) Suhu 40 o C :  Y = 4.4986 e 0.0102. X R 2 = 0,9838     (2) Suhu 44 o C : Y =  4,6057 e 0,0211.X R 2 = 0,9782    (3) Dengan :  Y = o Be dan X = suhu, o C.
Tabel 1. Hasil Penelitian pada Variasi Suhu pada Berbagai Waktu
No. t,
jam
o Be pada Suhu 35 o C 40 o C 44 o C 1 0 5 5 5 2 6 5,2 5,5 5,2 3 10 5,5 6 5,9 4 17 5,9 6,5 6,3 5 24 6,2 7 7,1 6 30 6,6 7,9 8,3 7 42 7,2 10,4 10,8 8 48 7,8 11,2 12,1 9 56 8,5 14,9 17,6 10 68 9,8 15,1 19
Gambar 4. Pengaruh Waktu terhadap kadar garam ( o Be)
Kesalahan rerata persamaan itu terhadap hasil penelitian masing-masing sebesar 0.69%, 1,62% dan 2,18% atau R² = 0,9931, 0.9838, dan 0,9782. Dalam gambar  itu  terlihat  bahwa  pada  suhu  yang  lebih tinggi pada waktu yang sama diperoleh kadar garam yang  lebih  tinggi  dan  itu  dapat  digambarkan  seperti terlihat pada Gambar 5, yang diambil pada waktu 56 jam.  Persamaan  itu  sesuai  dengan  kenyataan  di ladang penggaraman rakyat, bahwa pada derajat brix yang  sudah  mendekati  20,  waktu  yang  dibutuhkan semakin cepat. Pada awal pemekatan sampai dengan 12 o Be  diperlukan  waktu  yang  cukup  lama  jika dibandingkan  dengan  waktu  yang  dibutuhkan  dari 12 ke 20 o Be. Pengalaman di lapang untuk mencapai 12 o Be  bisa  memakan  waktu  sampai  15  hari tergantung  cuaca,  tetapi  dari  12  ke  25 o Be  hanya butuh waktu sekitar 6 hari. Hal itu dapat dibenarkan karena  kecepatan  penguapan  air  laut  pada  lahan penggaraman relatif konstan, sehingga makin sedikit air  yang  ada  dengan  penguapan  konstan  akan diperlukan  waktu  yang  singkat.  Bila  hubungan  itu dinyatakan  dalam  persamaan,  maka  diperoleh persamaan eksponensial dengan bentuk :
Y = 0,502 e 0,0822..X (4)
Dengan:  Y = o Be dan X = Suhu, o C.
Kesalahan reratanya sebesar 5,62% atau R 2 = 0,9438
Gambar 5. Hubungan kadar garam ( o Be) dengan Suhu pada Waktu 56 Jam
Volume  awal  air  laut  yang  digunakan  dalam penelitian  ini  sebesar  5 o Be  sebanyak  111  liter. dengan  ukuran  dalam  bak:  135  x  165  x5  cm 3 = 111.375  cc  atau  111,375  liter  karena  kondisi  bak yang  dilapisi  bahan  plastik  yang  tidak  rata  maka diambil volum 111 liter. Luas permukaan penguapan = 135 x 165 cm 2 = 22.275 cm 2 = 2,3 m 2 . Kecepatan sirkulasi air melalui spray pengabutan = 48 liter/jam. Kecepatan  penguapan  air  dihitung  dengan  selisih o Be  yang  bisa  dikonversikan  ke  dalam  kadar  NaCl yang  terkandung.  Untuk  NaCl  pada  suhu  40 o C dibuat tabel seperti terlihat dalam Tabel 2.
Tabel 2. Hubungan kadar garam ( o Be) dengan spesific gravity (s.g) dan Kadar NaCl.
o Be s.g Kadar NaCl, % s.g 4,90 1,035 1 0,99908 5,58 1,040 2 1,00593 6,24 1,045 4 1,01977 6,91 1,050 8 1,04798 7,56 1,055 12 1,07699 8,21 1,060 16 1,10688 8,85 1,065 20 1,13774 9,49 1,070 24 1,16971 10,12 1,075 26 1,18614 Pada  suhu 40 o C, air garam 5 o Be, s.g sebesar 1.036  (interpolasi)  maka  kadar  NaCl  diperoleh  6% atau  6  gram  dalam  100  cc  larutan  (Perry,  1978). Dalam  111  liter  garam  yang  ada  sebesar  6,7  kg. Setelah selang waktu 24 jam diperoleh 7 o Be dengan s.g  1,0516.  Dengan  begitu,    kadar  NaCl  naik menjadi  10%  atau  10kg  per  100  kg  larutan  atau 10kg/105,16  liter  larutan,  berarti  air  yang  menguap sebesar 45 liter atau larutan yang tertinggal sebanyak 66 liter. Seharusnya NaCl padat sebesar 6,7 kg tetap berada dalam larutan, tetapi jika dihitung NaCl yang tertinggal  hanya  62,76  kg.  Dengan  begitu  ada  kehi- langan  NaCl  yang  ikut  dalam  uap  air,  ini  terlihat pada  sisi  pengeluaran  uap  terdapat  butiran  garam.
SUHU : 35 O C SUHU : 40 O C SUHU : 44 O C o Be vs SUHU PADA WAKTU 56 JAM SUHU , o C
Hal tersebut diperkuat oleh pendapat  (Parisod,1981) yang  memberikan  data  keseimbangan    NaCl  –  air dalam    uap  dan  larutannya,  jadi  benar  bahwa  ada garam  dalam  uapnya  meskipun  data  yang  diberikan berkisar  pada  suhu  300  –  440 o C.  Pada  gelaran lapang  di  daerah  penggaraman,  petani  garam  akan memindahkan  air  tua  ke  meja  pengkristalan  bila sudah  mencapai  25 o Be.  Oleh  karena  itu,  jika diinginkan  dalam  penelitian  ini  bisa  mencapai 25 o Be,  dapat  dilakukan  dengan  simulasi  mengguna- kan persamaan (1), yaitu Y = 4.4986 e 0.0102.X . Pada Y = 25, maka X ditemukan 150 jam atau sekitar 6 hari. Hal  itu  dibatasi  pada  volume  air  laut  sebesar  111 liter.  Untuk  kondisi  di  ladang  penggaraman  harus ada  perhitungan  scale  up  pada  volume  air  laut  di kolam penggaraman dan kondisi lainnya.

## SIMPULAN
Simpulan  yang  dapat  diambil  pada  hasil penelitian  ini  adalah:  Suhu  sangat  berpengaruh terhadap waktu penguapan air dengan laju penguap- an  yang  relatif  konstan.  Hasil  penelitian  memenuhi persamaan eksponensial yang sesuai dengan keadaan dilapang  penggaraman.  Secara  teoritis  dengan  volu- me  larutan  garam  5 o Be  sebesar  111  liter  dapat mencapai  25 o Be,  pada  suhu  40 o C  ditempuh  dalam waktu  6  hari  dan  semakin  cepat  pada  suhu  yang lebih tinggi (suhu 44 o C, 4 hari).

## UCAPAN TERIMA KASIH
Pada  kesempatan  ini  peneliti  menyampaikan terima  kasih  kepada  Lembaga  Penelitian  dan Pengabdian  kepada  Masyarakat  UPN  “Veteran” Jawa  Timur  yang  telah  memberikan  dana  untuk penelitian  yang  telah  dilakukan  ini  pada  program Riset Unggulan Keilmuan (RUK) tahun 2017.

## DAFTAR PUSTAKA
Agustina,L.R., Citra, M.T., Danny, S. 2013.  Rekris- talisasi  Garam  Rakyat  Dari  Daerah  Demak Untuk  Mencapai  SNI  Garam industri, Jurnal Teknologi  Kimia   dan   Industri,  Vol. 2,  No. 4, pp.217-225
Buckle,K.A.,Edwards R.A., Fleet G.H., dan Wooton ,M. ,1985. Ilmu Pangan. Penerbit Universitas Indonesia
Himmelbalu, D. M. basic Principles and Calculation In Chemical  Engeneering, 6 th edition. Printice –Hll,Upper Saddle River, New Jersey. pp. 342- 498.
Parisod  C.J., Plattner  E. 1981. Vapor - Liquid Equi- libria of the NaCl-H 2 O System in the Tempe- rature Range 300-440 °C, J.Chem.Eng.Data 26 pp. 16-20.
Perry, C.H.  1978. Chemical   Engeneering   Hand Book’s. 5 th edition. pp.I-3. Mc.Graw–Hill Koga- kusa, LTD.
Mahdi, A. 2007. Upaya peningkatan produksi dan kualitas garam nasional. http: // portal. bumn. go.id/ garam/ modules/?id=papr & svr = s05& idmod = 70 & id BUMN = GARAM.  Diakses pada tanggal 10 Juni 2010.
Mayasari, V.A. dan Lukman, R. Rangkuman studi peningkatan   mutu   garam  dengan   pencucian. http://digilib.its.ac.id/bookmark/10536/ pencu cian. Diakses pada tanggal 10 Juni 2010. Mc. Cabe. 1956. Unit Operation of Chemical Enge- neering. Mc. Graw Hill Book Company Koga - kusa Co. Ltd. Japan. Pp 871-900 Noviani, I. 2007. Analisis Faktor-faktor yang Berhu- bungan dengan Penggunaan Garam Beryodium di Rumah Tangga di Desa Sumurgede  Keca – matan  Godong  Kabupaten  Grobogan  Tahun 2007. Universitas Negeri Semarang, Semarang, hal. 93
Purbani, D.  2000.  Proses  pembentukan  kristalisasi garam. www. oocities. com/ trisaktigeology84 /