## EFEKTIFITAS JENIS DESIKAN DAN KECEPATAN UDARA TERHADAP PENYERAPAN UAP AIR DI UDARA

## EFFECTIVENESS OF VARIOUS DESICCANTS AND AIR VELOCITY ON ADSORPTION OF WATER VAPOR FROM AIR
Rosdanelli Hasibuan, Ivo Dian Sari Marbun Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara, Jl. Almamater Kampus USU Medan 20155, Indonesia
Email: ivomarbun21@gmail.com

## Abstrak
Udara kering banyak digunakan dalam berbagai bidang, namun kandungan uap air yang berlebihan di udara  akan  menimbulkan  beberapa  masalah  sehingga  harus  diminimalisir  guna  mendapatkan  udara kering yang dibutuhkan. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji pengaruh jenis desikan dan kecepatan udara terhadap daya penyerapan uap air di udara yang dilakukan pada tray dryer . Proses penyerapan uap air dalam udara dilakukan dengan variasi kecepatan udara normal, 1,2 m/s, 2,3 m/s, dan 3,6 m/s atau laju volumetrik 0,059 m 3 /s; 0,113 m 3 /s; 0,178 m 3 /s dan jenis desikan silika gel, alumina, dan zeolit. Penyerapan  uap  air  dalam  udara  oleh  desikan  dilakukan  dengan    cara  menimbang  massa  desikan sebelum  dan  sesudah  dilewati  oleh  udara  setiap  selang  waktu  60  menit  selama  3  jam.  Pengukuran kelembaban  udara  dilakukan  pada  bagian  hulu  dan  hilir tray  dryer untuk  mendapatkan  penurunan kelembaban udara. Penyerapan uap air tertinggi  mengunakan silika gel diperoleh pada kecepatan 2,3 m/s dan 3,6 m/s dengan daya serap 0,266 gram uap air/gram adsorben dan 0,264 gram uap air/gram adsorben serta  kelembaban udara akhir 0,0194 kg uap  air/kg  udara  kering dan 0,0198 kg uap air/kg udara kering. Penyerapan uap air tertinggi mengunakan alumina diperoleh pada kecepatan 2,3 m/s dan 3,6 m/s dengan daya serap 0,147 gram uap air/gram adsorben dan 140 gram uap air/gram adsorben serta kelembaban udara akhir 0,0207 kg uap air/kg udara kering dan 0,0194 kg uap air/kg udara kering dan penyerapan uap air tertinggi mengunakan zeolit diperoleh pada kecepatan 3,6 m/s dengan daya serap 0,130 gram uap air/gram adsorben serta  kelembaban udara akhir 0,0193 kg uap air/kg udara  kering. Silika gel merupakan desikan terbaik dalam proses penyerapan uap air di udara dibandingkan alumina dan zeolit.
Kata kunci: Kelembapan udara, silika gel, alumina, zeolit, udara

## Abstract
Dry air is widely used in many fields, but the excessive water vapor in the air will make some problem and should be minimized to get the required dry air . The purpose of this research to observe the effect of air velocity and various of desiccants on the absorption of water vapor in the air on the tray dryer. The process of absorption of water vapor  in the air performed with variations of the normal air velocity, 1.2 m/s, 2.3 m/s, and 3.6 m/s or volumetric rate of 0.059 m 3 /s; 0.113 m 3 /s; 0.178 m 3 /s and the type of desiccant of silica gel, alumina, and zeolite. Adsorption of water vapor in the air by desiccant was done by weighing the mass of desiccant before and after being crossed by air every interval of 60 minutes for 3 hours. Humidity measurement are performed on the upstream and downstream of the tray dryer to obtain a decrease in air humidity . The highest moisture adsorption using silica gel  was obtained at velocities of 2.3 m/s and 3.6 m/s with adsorption of 0.266 grams water vapor / grams adsorbent and 0.264 grams water vapor / grams adsorbent as well as humidity of final air of 0.0194 kg water vapor/ kg dry air and 0.0198 kg water vapor/ kg dry air . The highest adsorption of water vapor using alumina was obtained at velocities of 2.3 m/s and 3.6 m/s with adsorption of 0.147 grams water vapor / gram adsorbent and 0.140 grams water vapor / gram adsorbent and the final humidity  of 0.0207 kg  water vapor / kg dry air and 0.0194 kg water vapor / kg dry air and the highest water vapor adsorption using zeolite  was  obtained  at  3.6  m/s  with  the  adsorption  capacity  of  0.130  grams  water  vapor  /  grams adsorbent and the final humidity of 0.0193 kg water vapor / kg dry air. Silica gel was the best desiccant in the process of moisture adsorption in air compared to alumina and zeolite.
Keywords : Humidity, silica gel, alumina, zeolite, air

## Pendahuluan
Udara kering merupakan salah satu kebutuhan  yang  penting  dalam  bidang,  baik  di industri,  kesehatan  maupun  kondisi  lingkungan. Udara  kering  berarti  udara  yang  mengandung sedikit  uap  air.  Setiap  udara  kering  memiliki susunan  yang  sama,  namun  jumlah  uap  airnya berbeda tergantung tempat dan keadaan udara di sekitarnya.  Keberadaan  uap  air  di  udara  selain mengancam  kesehatan  juga  merusak  perabotan rumah tangga dan alat elektronik yang mengalami korosi,  serta  menyebabkan  munculnya  beberapa jenis jamur [7].
Untuk itu keberadaan uap air dalam udara ini harus diminimalisir untuk mengurangi kandungan uap  air  dalam  udara.  Salah  satu  alternatif pengembangan  proses  pengurangan  uap  air  ini adalah  dengan  metode  adsorpsi.  Jenis  desikan pada  adsorpsi  disesuaikan  dengan  sifat  dan keadaan zat yang diadsorpsi karena beberapa jenis adsorben yang memiliki sifat yang spesifik  hanya menyerap zat tertentu [6].
Pada proses ini, uap air dalam udara dijerap oleh  desikan,  sehingga  udara  menjadi  lebih kering.  Pada  saat  yang  bersamaan,  suhu  udara akan  naik  karena  adanya  panas  adsorpsi  yang dilepaskan.  Proses  pengeringan  adsorpsi  ini terbukti  dapat  mengurangi  konsumsi  energi sekitar  16-20%  [11].  Diharapkan  penelitian  ini dapat  meningkatkan  efektifitas penyerapan dengan metode adsorpsi serta memenuhi kualitas produk yang di inginkan untuk dapat dikembangkan pada skala industri.

## Teori
Adsorpsi  adalah  suatu  proses  dimana  suatu komponen  yang  terdapat  pada  suatu  zat dihilangkan  atau  diserap  dengan  menggunakan padatan. Prinsip  adsorpsi dapat diterapkan untuk kebanyakan proses pemisahan padat-cair [14].
Adsorpsi  meliputi  penyerapan  permukaan antara  dua  fasa,  dimana  terdapat  gaya  kohesif elektrostatis dan ikatan hidrogen. Gaya permukaan yang tidak stabil dikarenakan adanya perubahan  konsentrasi  molekul  pada  permukaan padatan/cairan.  Proses  adsorpsi merupakan pemisahan  substansi  dari  satu  zat  berkonsentrasi tinggi  pada  permukaan  bahan  lain.  Bahan pengabsorp  disebut  adsorben,  dan  material  yang diserap disebut adsorbat [4].
Proses  adsorpsi  dapat  berlangsung  jika padatan atau molekul  gas atau cair  dikontakkan dengan molekul-molekul    adsorbat  maka didalamnya  terdapat  gaya    kohesif  atau  gaya hidrostatik dan gaya ikatan hidrogen yang bekerja diantara    molekul  seluruh  material.  Gaya-gaya yang tidak  seimbang  menyebabkan  perubahan- perubahan  konsentrasi  molekul  pada  interface
solid/fluida.  Molekul  fluida  yang  diserap  tetapi tidak terakumulasi/melekat ke permukaan adsorben    disebut  adsorptif  sedangkan  yang terakumulasi/ melekat disebut adsorbat [1].
Desiccant berarti  bahan penyerap. Desikan adalah  zat  atau  bahan  yang  memproduksi  udara kering  dikarenakan  bahan  desikan  menyerap kelembaban  dari  udara  lingkungan.  Udara  yang telah  mengalami  dehumidifikasi  tidak  hanya kering,  namun  suhu  lingkungan  juga  meningkat sesuai  dengan  isothermal  proses.  Desikan  yang terdapat  didalam  alat  pengering  dari  instalasi refrigerasi dipergunakan terutama untuk menyerap  dan  menghilangkan  uap  air  yang  ada didalam udara. Desikan berbentuk padatan disebut adsorben.  Kebanyakan  adsorben  adalah  bahan- bahan  yang  sangat  berpori  dan  adsorpsi berlangsung  terutama  pada  dinding-dinding  pori atau pada letak  –  letak tertentu didalam partikel. Biasanya luasnya berada dalam orde 200  – 1000 m 2 /g  adsorben.  Diameter  pori  sebesar  0,0003  –
0,02  μm.  Beberapa  jenis  adsorben  komersial memiliki  standar  luas  permukaan  yaitu  alumina aktif  200-500  m 2 /g;  silika  gel  400-800  m 2 /g; karbon  aktif  300-1.200  m 2 /g;  karbon molecular sieve 400 m 2 /g; dan zeolit 200-600 m 2 /g [8]. Beberapa adsorben yang sering digunakan adalah  zeolit, clay ,  silika,  karbon  aktif,  dan lainnya.  Parameter  yang  cukup  penting  dari adsorben  adalah  luas  permukaan  yang  dimiliki. Peningkatan  luas  permukaan  adsorben  akan meningkatkan  kapasitas  adsorben  sehingga jumlah adsorbat yang dapat diserap semakin besar [16]. Adsorbat adalah substansi dalam  bentuk cair atau  gas  yang  terkonsentrasi  pada  permukaan adsorben.  Adsorbat  yang  biasa  digunakan  pada sistem  pendingin  adalah  air  ( polar  substances ) dan  kelompok  non  polar  substances  seperti methanol, etanol dan kelompok hirokarbon [3].

## Metodologi Penelitian Bahan dan Peralatan
Bahan  yang  digunakan  dalam  penelitian ini  adalah  silika  gel,  alumina  dan  zeolit  sebagai desikan Adapun peralatan yang digunakan dalam penelitian  ini  adalah  alat  pengering  kabinet  atau alat pengering tipe rak atau lebih popular dengan tray  dryer sebagai  alat  utama  yang  terdiri  dari  3 bagian yaitu:
1. Bagian hulu dengan panjang 42 cm lebar, 28 cm dan  tinggi  28  cm.  Pada  bagian  ini  terdapat tombol  on/off  dan switch  control  air  flow dan suhu,  juga  terdapat  tombol meter  supply dan kabel penyambung ke stop kontak.
2. Bagian tengah dengan panjang 98 cm, lebar 28 cm dan tinggi 28 cm. Pada bagian  ini terdapat
ruang  pengering  yang  berdimensi  50  cm  x  50 cm  x  50  cm  dengan  3  buah  rak  tempat  bahan yang  akan  dikeringkan.  Di  bagian  hulu  dan hilirnya terdapat celah yaitu tempat termometer dipasang.
3. Bagian hilir dengan panjang 47 cm, lebar 22,5 cm  dan  tinggi  22  cm.  Merupakan  ruang keluarnya udara lembab dengan luas yang lebih kecil pada bagian ujungnya.

## Prosedur Kerja
Adapun  prosedur  yang  akan  dilakukan pada  penelitian  ini  adalah  Alat  pengering  baki dipersiapkan  kemudian  Termometer  dan  RH- meter dipasang, lalu dicatat suhu dan kelembaban udaranya.  Kecepatan  udara  di  atur  kemudian Desikan  ditimbang  sebanyak  150  gram  dan dimasukkan  ke  dalam  ruang  pengering  baki  dan setiap 1 jam suhu dan kelembaban udara di catat lalu  desikan  dikeluarkan  dari  pengering  baki untuk  ditimbang  menggunakan  neraca  elektrik. Penelitian dilakukan sampai jam ke-3. Percobaan  yang  sama  dilakukan  hingga  2  kali (duplo)  kemudian  data  yang  didapatkan  dicatat. Percobaan  dilanjutkan  dengan  variasi  desikan silika  gel,  alumina  dan  zeolit,  serta  variasi kecepatan  volumetrik  udara  normal  0,059  m 3 /s; 0,113  m 3 /s;  0,178  m 3 /s.  Data  yang  diperoleh dicatat  lalu  akan  digunakan  dalam  perhitungan untuk memperoleh efisiensi desikan

## Hasil
Penelitian ini mengkaji proses penyerapan uap air yang ada di udara. Proses penyerapan uap air di  udara  dilakukan  dengan  cara  melewatkan udara melalui desikan dengan kecepatan volumetrik udara normal 0,059 m 3 /s; 0,113 m 3 /s; 0,178  m 3 /s  dan  desikan  silika  gel,  alumina  dan zeolit.
Daya  Serap  Variasi  Jenis  Desikan  Terhadap Uap Air di Uara
Daya Serap Silika Gel terhadap Uap Air di Udara Pada Berbagai Kecepatan
Kecepatan  udara  merupakan  salah  satu faktor yang berpengaruh dalam proses penyerapan uap air di udara. Daya serap desikan terhadap  uap  air  di  udara  pada  kecepatan volumetrik udara normal 0,059 m 3 /s; 0,113 m 3 /s; 0,178  m 3 /s  menggunakan  desikan  silika  gel disajikan pada Gambar 1.
Gambar  1 menunjukkan profil  daya serap silika  gel  terhadap  uap  air  di  udara  pada  variasi kecepatan. Keempat kecepatan udara memberikan trend  yang  sama,  dimana  daya  penyerapan desikan semakin meningkat seiring bertambahnya waktu.

## Gambar  1.  Pengaruh  Kecepatan  Udara  terhadap
Daya Serap Silika Gel terhadap   Uap Air di Udara
Peningkatan  ini  terjadi  karena  desikan belum  mencapai  titik  jenuh  sehingga  masih menyerap hingga pada menit ke-180. Namun pada kecepata  0,178  m 3 /s  di  menit  ke-120  daya penyerapan  silika  menjadi  berkurang  sehingga berada  pada  kondisi  yang  hampir  sama  dengan kecepatan 0,113 m 3 /s. Hal ini dikarenakan desikan pada kecepatan 0,178 m 3 /s menyerap uap air lebih banyak  yang  menyebabkan  desikan  lebih  cepat jenuh  dan  menurun  dimenit  ke-120.  Ini mengindikasikan  bahwa  desikan  menggunakan kecepatan udara yang lebih tinggi memiliki daya penyerapan  yang  lebih  cepat.  Penyerapan mengunakan silika gel pada kecepatan 0,178 m 3 /s s  dicapai  pada  menit  ke-120.  Pada  kecepatan volumetrik  0,059  m 3 /s  ;  0,113  m 3 /s  ;  0,178  m 3 /s berat  desikan  yang  awalnya  150  gram  masing- masing  menjadi  158,2;  174,2;  189,9;  dan  189,6 gram dengan jumlah uap air yang diserap sebesar 8,2; 24,2; 39,9; dan 39,6 gram. Daya serap silika gel  terhadap  uap  air  tertinggi  diperoleh  pada kecepatan  udara  0,113  m 3 /s  dan  0,178  m 3 /s dengan  daya  serap  0,266  dan  0,264  gram  uap air/gram  adsorben.  Semakin  besar  kecepatan udara  maka  daya  serap  desikan  terhadap  udara semakin  besar  pula,  sesuai  dengan  percobaan yang dilakukan oleh Chu, dkk  [5] laju alir udara yang  lebih  tinggi,  akan  menyebabkan  proses mencapai  kondisi  jenuh  menjadi  lebih  cepat karena jumlah uap air yang diserap lebih banyak. Hal  ini  juga  sesuai  dengan  teori  penurunan  nilai moisture  content dimana  pada  kecepatan  udara tinggi proses penurunan moisture content menjadi lebih  cepat  dikarenakan  uap  air  di  udara  lebih cepat diserap [9].
Profil Humidity (H)  pada  kecepatan kecepatan  volumetrik  0,059  m 3 /s  ;  0,113  m 3 /s  ;
0,178  m 3 /s  menggunakan  desikan  silika  gel disajikan pada Gambar 2.
150 160 170 180 190 200 0 60 120 180 Bera t D es ik a n (g ) Waktu (menit) Normal 1,2 m/s 2,3 m/s 3,6 m/s
Gambar  2.  Pengaruh  Kecepatan  Udara  terhadap Profil Humidity (H) Menggunakan Silika Gel
Gambar  2  menunjukkan  bahwa  profil humidity (H)  pada  kondisi  akhir  udara  untuk setiap  kecepatan  udara  memiliki  tren  yang  sama dengan  profil relative  humidity (RH).  Hal  ini menunjukkan adanya hubungan berbanding lurus antara relative  humidity (RH)  dan humidity (H). Hasil ini sesuai dengan percobaan yang dilakukan oleh  Siti,  dkk  [15]  dan  Mitsuhiro,  dkk  [12]. Penurunan  kelembaban  udara  mengindikasikan bahwa terjadi penyerapan uap air dari udara oleh desikan.  Nilai  penurunan relative  humidity (RH) pada kecepatan kecepatan volumetrik 0,059 m 3 /s ; 0,113 m 3 /s ; 0,178 m 3 /s masing-masing dari RH awal  84%,  84%,  85%  dan  83%  menjadi  79%, 77%,  73%,  dan  74%,  dengan  kelembaban  udara akhir sebesar 0,0221 ; 0,0212 ; 0,0194 dan 0,0198 kg  uap  air/  kg  udara  kering.  Dimana  penurunan RH  yang paling tinggi diperoleh pada kecepatan udara  0,113  m 3 /s    m/s  dengan  penurunan  RH sebesar 12 %.

## Daya  Serap  Alumina  terhadap  Uap  Air  di Udara Pada Berbagai Kecepatan
Daya  serap  alumina  terhadap  uap  air  di udara pada kecepatan kecepatan volumetrik 0,059 m 3 /s  ;  0,113  m 3 /s  ;  0,178  m 3 /s  menggunakan desikan  alumina  disajikan  pada  Gambar  3. Gambar 3 menunjukkan profil daya serap alumina terhadap uap air di udara pada variasi kecepatan. Keempat kecepatan udara memberikan tren yang sama  dimana  penyerapan  uap  air  meningkat secara  perlahan  hingga  pada  akhir  penyerapan desikan  belum  mencapai  titik  jenuh.  Hal  ini menunjukkan  bahwa  daya  serap  desikan  pada waktu  yang  ditentukan  cukup  kecil  sehingga dibutuhkan  waktu  penyerapan  yang  lebih  lama untuk  menentukan  titik  jenuh  alumina.  Pada kecepatan  volumetrik  udara  normal  0,059  m 3 /s  ;
0,113  m 3 /s  ;  0,178  m 3 /s.  Berat  desikan  yang awalnya 150 gram masing-masing menjadi 158,8;
162,0; 172,1; dan 171,0 gram dengan jumlah uap air yang diserap sebesar 8,8; 12,0; 22,1; dan 21,0 gram.  Secara  umum,  pernyataan laju alir  udara yang  lebih  tinggi,  akan  menyebabkan  proses mencapai  kondisi  jenuh  menjadi  lebih  cepat karena jumlah uap air yang diserap lebih banyak. Hal  ini  juga  sesuai  dengan  teori  penurunan  nilai moisture  content dimana  pada  kecepatan  udara tinggi proses penurunan moisture content menjadi lebih  cepat  dikarenakan  uap  air  di  udara  lebih cepat diserap [9].

## Gambar 3. Pengaruh Kecepatan Udara terhadap Daya Serap Alumina terhadap  Uap Air di Udara
Namun  pada  grafik  ini,  kecepatan  udara 0,113 m 3 /s memiliki daya penyerapan yang lebih tinggi  dibandingkan  dengan  kecepatan  udara 0,178 m 3 /s meski perbedaan yang dihasilkan tidak begitu jauh. Hal ini dikarenakan kecepatan udara yang  lebih  besar  menyebabkan  waktu  kontak desikan  dengan  udara  semakin  cepat,  sehingga daya penyerapan desikan menjadi lebih kecil [5]. Daya  serap  alumina  terhadap  uap  air  tertinggi diperoleh  pada  kecepatan  udara  0,113  m 3 /s  dan 0,178  m 3 /s  dengan  daya  serap  0,147  dan  0,140 gram uap air/gram adsorben.
Daya serap alumina terhadap uap air Profil Humidity (H)  pada  kecepatan  volumetrik  udara normal  0,059  m 3 /s  ;  0,113  m 3 /s  ;  0,178  m 3 /s menggunakan  desikan  alumina  disajikan  pada Gambar 4. Gambar 4  menunjukkan bahwa profil humidity (H)  pada  kondisi  akhir  udara  untuk setiap  kecepatan  udara  memiliki  tren  yang  sama dengan  profil relative  humidity (RH).  Hal  ini menunjukkan adanya hubungan berbanding lurus antara relative  humidity (RH)  dan humidity (H). Hasil ini sesuai dengan percobaan yang dilakukan oleh  Siti,  dkk  [15]  dan  Mitsuhiro,  dkk  [12]. Penurunan relative  humidity mengindikasikan bahwa terjadi penyerapan uap air dari udara oleh desikan.
0.0150 0.0170 0.0190 0.0210 0.0230 0.0250 0.0270 0 60 120 180 H (k h u a p a ir/ k g u da ra k eri n g ) Waktu (menit) Normal 0,059 m3/s 0,113 m3/s 0,178 m3/s 150 160 170 180 190 200 0 60 120 180 Bera t D es ik a n (g ) Waktu (menit) Normal 1,2 m/s 2,3 m/s 3,6 m/s Normal 0,059 m 3 /s 0,113 m 3 /s 0,178 m 3 /s
Gambar  4.  Pengaruh  Kecepatan  Udara  terhadap Profil Humidity (RH) Menggunakan Alumina
Nilai  penurunan relative  humidity (RH) pada volumetrik udara normal 0,059 m 3 /s ; 0,113 m 3 /s  ; 0,178 m 3 /s dari RH awal 84%, 86%, 85% dan  85  %  masing-masing  menjadi  78%,  79%, 76%,  dan  73%,  dengan  kelembaban  udara  akhir sebesar  0,0216  ;  0,0221  ;  0,0207  dan  0,0194  kg uap air/  kg udara kering. Dimana penurunan RH yang paling tinggi diperoleh pada kecepatan udara 0,178 m 3 /s  dengan persen penurunan RH sebesar 12%.

## Daya Serap Zeolit terhadap Uap Air di Udara Pada Berbagai Kecepatan
Daya serap zeolit terhadap uap air di udara pada volumetrik udara normal 0,059 m 3 /s ; 0,113 m 3 /s  ;  0,178  m 3 /s  menggunakan  desikan  zeolit disajikan pada Gambar 5 .
Gambar 5  menunjukkan profil daya serap zeolit  terhadap  uap  air  di  udara  pada  variasi kecepatan  udara.  Keempat  kecepatan  udara memberikan  tren  yang  sama  dimana  penyerapan uap  air  meningkat  secara  perlahan  hingga  pada akhir  penyerapan  desikan  belum  mencapai  titik jenuh.  Hal  ini  menunjukkan  bahwa  daya  serap zeolit  pada  waktu  yang  ditentukan  cukup  kecil sehingga  dibutuhkan  waktu  penyerapan  yang lebih  lama  untuk  menentukan  titik  jenuh  zeolit. Pada kecepatan volumetrik udara normal,  0,059 m 3 /s ; 0,113 m 3 /s ; 0,178 m 3 /s. Berat desikan yang awalnya 150 gram masing-masing menjadi 156,4; 158,2; 159,3 dan 170,1 gram dengan jumlah uap air  yang  diserap  sebesar  6,4;  8,2;  9,3;  dan  20,1 gram. Daya serap zeolit terhadap uap air tertinggi diperoleh  pada  kecepatan  udara  0,178  m 3 /s dengan  daya  serap  0,134  gram  uap  air/gram adsorben.

## Gambar 5. Pengaruh Kecepatan Udara terhadap
Daya Serap Zeolit terhadap Uap Air
Semakin  besar  kecepatan  udara  maka efisiensi penyerapan udara semakin besar pula, ini sesuai  dengan  percobaan  yang  dilakukan  oleh Chu, dkk [5] dan laju alir udara yang lebih tinggi, akan  menyebabkan  proses  mencapai  kondisi jenuh  menjadi  lebih  cepat karena  jumlah uap air yang  diserap  lebih  banyak.  Hal  ini  juga  sesuai dengan  teori  penurunan  nilai moisture  content dimana  pada  kecepatan  udara  tinggi  proses penurunan moisture  content menjadi  lebih  cepat dikarenakan  uap  air  di  udara  lebih  cepat  diserap [9].
Profil Humidity (H)  pada  kecepatan volumetrik udara normal,  0,059 m 3 /s ; 0,113 m 3 /s ;  0,178  m 3 /s  menggunakan  desikan  zeolit disajikan pada Gambar 6
Gambar 6. Pengaruh Kecepatan Udara terhadap Profil Humidity (RH) Menggunakan Zeolit
Gambar  6  menunjukkan  bahwa  profil humidity (H)  pada  kondisi  akhir  udara  untuk setiap  kecepatan  udara  memiliki  tren  yang  sama
0.0150 0.0170 0.0190 0.0210 0.0230 0.0250 0.0270 0 60 120 180 H (k g u a p a ir/ k g u da ra k eri n g ) Waktu (menit) Normal 0,059 m3/s 0,113 m3/s 0,178 m3/s 150 160 170 180 190 200 0 60 120 180 Bera t D es ik a n (g ) Waktu (menit) Normal 1,2 m/s 2,3 m/s 3,6 m/s Normal 0,059 m 3 /s 0,113 m 3 /s 0,178 m 3 /s 0.015 0.017 0.019 0.021 0.023 0.025 0 60 120 180 H (k g u a p a ir/ k g u da ra k eri n g ) Waktu Normal 0,059 m3/s 0,113 m3/s 0,178 m3/s
dengan  profil relative  humidity (RH).  Hal  ini menunjukkan adanya hubungan berbanding lurus antara relative humidity (RH) dan humidity (H). Hasil  ini  sesuai  dengan  percobaan  yang dilakukan  oleh  Siti,dkk  [15]  dan  Mitsuhiro,  dkk [12]. Penurunan relative humidity
mengindikasikan  bahwa  terjadi  penyerapan  uap air  dari  udara  oleh  desikan.  Nilai  penurunan relative humidity (RH) pada kecepatan volumetrik udara normal,  0,059 m 3 /s ; 0,113 m 3 /s ; 0,178 m 3 /s dari RH awal 83%, 82%, 82% dan 83% menjadi 76%,  74%,  73%  dan  73%  dengan  kelembaban udara akhir sebesar 0,0207 ; 0,0198 ; 0,0194 dan 0,0193  kg  uap  air/  kg  udara  kering.  Dimana penurunan RH yang paling tinggi diperoleh pada kecepatan  udara  0,178  m 3 /s    dengan  persen penurunan RH sebesar 10%.
Dari  ketiga  grafik  daya  serap  desikan terhadap  uap  air  pada  variasi  kecepatan  udara dapat  disimpulkan  bahwa  kecepatan  udara  yang terbaik adalah 0,113 m 3 /s  dan 0,178 m 3 /s  untuk silika dan alumina serta 0,178 m 3 /s  untuk  zeolit yang dijelaskan pada Gambar 7.
Gambar 7. Pengaruh Jenis Desikan terhadap Daya Serap Desikan terhadap Uap Air pada Kecepatan Terbaik
Gambar 7  menunjukkan profil daya serap desikan  terhadap  uap  air  di  udara  untuk  ketiga jenis desikan.  Penyerapan uap air oleh silika gel pada  kecepatan  0,113  m 3 /s    dan  0,178  m 3 /s memiliki berat awal yaitu 150 gram menjadi 189,9 dan 189,6 gram dan jumlah uap air yang diserap sebesar  39,9  dan  39,6  gram,  penyerapan  uap  air oleh  alumina  pada  kecepatan  0,113  m 3 /s    dan 0,178  m 3 /s    memiliki  berat  awal  yaitu  150  gram menjadi 172,1 dan 171,0 gram dan jumlah uap air yang  diserap  sebesar  22,2  dan  21,0  gram,  dan penyerapan  uap  air  oleh  zeolit  pada  kecepatan 0,178  m 3 /s    m/s  memiliki  berat  awal  yaitu  150
gram menjadi 170,1 gram dan jumlah uap air yang diserap sebesar 20,1 gram. Dari hasil ini diperoleh daya serap silika gel sebesar 0,266 dan 0,264 gram uap air/gram adsorben, alumina sebesar 0,147 dan 0,140  gram  uap  air/gram  adsorben,  dan  zeolit sebesar  0,134  gram  uap  air/gram  adsorben.  Dari penjelasan  diatas,  desikan  yang  memiliki  daya penyerapan uap air terbaik adalah silika gel.
Hal ini disebabkan karena silika memiliki luas permukaan dan diameter pori yang lebih luas yaitu  sekitar  400-800  m 2 /g  dan  20Å  sedangkan alumina sekitar 200-500 m 2 /g dan 10Å dan zeolit sekitar  50-200  m 2 /g  dan  15Å  dimana  salah  satu faktor penting dalam proses adsorpsi adalah luas permukaan  desikan.  Semakin  luas  permukaan desikan  maka  proses  penyerapan  akan  semakin besar  karena  uap  air  yang  akan  diserap  juga semakin besar. Namun ukuran diameter pori yang besar menyebabkan luas bidang permukaan kecil sehingga pori-pori makin sedikit dan kemampuan adsorpsi terhadap adsorben ini berkurang. Hal ini yang  menyebabkan  kemampuan  adsorbat  untuk menempel  pada  pori-pori  adsorben  makin berkurang [10].
Profil penurunan kelembaban udara (RH) pada penggunaan jenis desikan silika gel, alumina dan zeolit disajikan pada Gambar 8.
Gambar 8. Pengaruh Jenis Desikan terhadap Profil Humidity (H) Pada Kecepatan Terbaik
Gambar 8
menunjukkan bahwa kelembaban  udara  (RH)  untuk  ketiga  jenis desikan cenderung  mengalami penurunan seiring bertambahnya  waktu.  Hasil  ini  sesuai  dengan percobaan yang dilakukan oleh Siti, dkk [15] dan Mitsuhiro,  dkk  [12].  Penurunan  kelembaban udara mengindikasikan bahwa terjadi penyerapan uap  air  dari  udara  oleh  desikan.  Dengan menggunakan  silika  gel  pada  kecepatan  0,113 m 3 /s    nilai relative  humidity (RH)  yang  awalnya 85%  menjadi  73%  sehingga  diperoleh  persen
150 160 170 180 190 200 0 60 120 180 Ber a t D es ik a n (g ) Waktu (menit) Silika 2,3 m/s Silika 3,6 m/s Alumina 2,3 m/s Alumina 3,6 m/s Zeolit 3,6 m/s Silika 0,113 m 3 /s Silika  0,178 m 3 /s Alumina 0,113 m 3 /s
Alumina 0,178 m 3 /s Zeolit 0,178 m 3 /s 60 70 80 90 100 0 60 120 180 P en u ru n a n R H (% ) Waktu (menit) Silika 2,3 m/s Alumina 3,6 m/s Zeolit 3,6 m/s Silika 0,113 m 3 /s Alumina 0,178 m 3 /s
Zeolit 0,178 m 3 /s
penurunan RH sebesar 12%, dengan
menggunakan alumina kecepatan 0,178 m 3 /s  nilai relative  humidity (RH)  yang  awalnya  85% menjadi 73% sehingga diperoleh persen penurunan RH sebesar 12%, dan pada penggunaan  zeolit  dengan  kecepatan  0,178  m 3 /s nilai relative  humidity (RH)  yang  awalnya  83% menjadi 73% sehingga diperoleh persen penurunan  RH  sebesar  10%.  Penurunan  RH terbanyak  diperoleh  oleh  silika  gel  dan  alumina, meskipun  demikian  silika  gel  memiliki  daya adsorpsi  yang  lebih  besar  dibandingkan  dengan alumina dan zeolit [13].
Analisa Permukaan Menggunakan Brenauer Emmett-Teller (BET) Salah  satu  sifat  fisik  silika  gel  yang dipengaruhi  oleh  proses  aktivasi  adalah  luas permukaan  spesifik.  Pada  penelitian  ini  luas permukaan  dianalisis  menggunakan  metode serapan  gas  dan  dihitung  menggunakan  metode Brauner-Emmet-Teller  (BET)  berdasarkan  data adsorpsi-desorpsi N 2 .
Isoterm  linier  dari  sistem  adsorpsi- desorpsi  nitrogen  untuk  zeolit  aktivasi  disajikan pada Gambar 9.
Gambar 9. Isoterm Adsorpsi-Desorpsi Silika Gel
Gambar  9  merupakan  grafik  jumlah adsorpsi nitrogen (Volum cc/g) terhadap tekanan (relatif  P/P o ).  Dapat  dilihat  bahwa  isoterm adsorpsi-desorpsi silika gel menunjukkan kenaikan dengan cepat dan terjadi histerisis loop, kemudian naik secara cepat pada P/P o mendekati satu. Ini terjadi karena molekul gas yang teradsorp
berinteraksi  dengan  daerah  yang  berenergi  pada permukaan  padatan.  Pada  pengisian  ini    telah terbentuk  lapisan  tunggal  (lapisan  monolayer). Grafik  istoterm  ini termasuk grafik tipe IV  yang merupakan  jenis  adsorpsi  dari  padatan  berpori meso (mesopori).
Grafik  isotherm  dari  material  mesopori memiliki  sifat  khas,  yaitu  terjadinya  loop histerisis  yang  diakibatkan  oleh  kondensasi kapiler  dalam  mesopori.  Pada  tekanan  awal,  gas yang  teradsorp  cukup  besar  karena  pori  yang masih  kosong  namun  daerah  monolayer  belum penuh. Seiring dengan peningkatan tekanan mulai terjadi  interaksi  molekul-molekul  gas  yang teradsorp  pada  dinding  pori  yang  saling berhadapan  dan  keberadaan  molekul-molekul tersebut  memenuhi  mesopori.  Sehingga  terjadi kenaikan pada kurva isothermal yang disebabkan jumlah  gas  yang  teradsorp  sangat  besar. Kemudian  ketika  tekanan  diturunkan  untuk desorpsi  gas,  kurva  isotherm  menunjukkan terjadinya loop histerisis dimana jumlah gas yang terdesorpsi  tidak  sama  dengan  jumlah  gas  yang teradsoprsi di awal. Jumlah gas yang tertinggal di permukaan  material  ketika  desorpsi  masih  lebih banyak  dibandingkan  ketika  adsorpsi.  Hal  ini dikarenakan  terjadinya  kondensasi  kapiler  pada mesopori  [2].  Pada  pengujian  BET  ini  juga diperoleh  karakteristik  silika  gel  berupa  luas permukaan,  volume  pori,  dan  diameter  masing- masing  sebesar  485,174  m 2 /g,  0,396  cc/g,  dan 16,340 Ǻ. Dari hasil BET dapat diketahui bahwa luas  permukaan  Silika  gel  tergolong  kecil, sehingga pada proses penyerapan silika gel cepat sekali jenuh.
Kesimpulan Peningkatan kecepatan udara menyebabkan daya serap desikan terhadap uap air semakin  meningkat,  dimana  daya  serap  terbaik untuk silika gel diperoleh adalah 0,113  m 3 /s dan 0,178 m 3 /s, untuk alumina 0,113  m 3 /s dan 0,178 m 3 /s dan untuk zeolit 0,178 m 3 /s. Silika gel pada kecepatan  0,178  m 3 /s  mencapai  titik  jenuh  di menit  ke-120.  Silika  gel  pada  kecepatan  0,113 m 3 /s  dan  0,178  m 3 /s  memiliki  daya  serap  0,266 dan  0,264  gram  uap  air/gram  adsorben  dengan kelembaban udara akhir 0,0194 dan 0,0198 kg uap air/kg  udara  kering.  Alumina  pada  kecepatan 0,113  m 3 /s  dan  0,178  m 3 /s  memiliki  daya  serap 0,147  dan  0,140  gram  uap  air/gram  adsorben dengan  kelembaban  udara  akhir  0,0207  dan 0,0194  kg  uap  air/kg  udara  kering.  Zeolit  pada kecepatan  0,178  m 3 /s  memiliki  daya  serap  0,13 gram uap air/gram adsorben dengan kelembaban udara  akhir  0,0193  kg  uap  air/kg  udara  kering. Dan  hasil  karakterisasi  Silika  gel  dengan menggunakan  BET  diperoleh  luas  permukaan,
P/Po 40 80 120 160 200 240 280 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 0 0 P/ P o P/Po P/Po P/Po P/Po P/Po P/P o P/Po P/Po P/ Po P/Po P / P / P o P / P o P / P o P / P o
volume  pori,  dan  diameter  pori  masing-masing sebesar 485,17 m 2 /g, 0,39 cc/g, dan 16,34 Ǻ.

## Daftar Pustaka
[1] A.M.  Husin,  Skripsi,  Adsorpsi  dan Desorpsi  Gas  Metana  pada  Bejana Bertekanan  (Vessel)  dengan  Kenaikan Tekanan Secara Bertahap, Fakultas Teknik Program Teknik Mesin Universitas,
Depok, 2012.
[2] A.O. Savitri, Skripsi, Sintetis dan
Karakterisasi  Zeolit  ZSM-5  Mesopori Dengan Metode Desilikasi dan Studi Awal Katalisis  Oksidasi Metana, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan  Alam. Program Studi Kimia Universitas
Indonesia, Depok,  2012.
[3] Arnas, Skripsi, Kapasitas Penyerapan CO 2 pada  Karbon  Aktif  yang  Berasal  dari Batubara Sumatera Selatan dengan Tekanan  Maksimum  2,3  Bar,  Fakultas Teknik.  Program  Teknik  Mesin,    Depok, 2008.
[4] A.  Sur  and  R.K.  Das,  Review  on  Solar Adsorption Refrigeration Cycle, International Journal of Mechanical Engineering  and  Technology (IJMET), 101, (2010) 190-226.
[5] Chu,  Yu  Cheng,  L.C.  Weng,  P.C.  Tseng dan  C.C.  Wang,  on  Effective  Design  and Operating Conditions Of Desiccant Dehumidification  System,  http://tandfonli ne.com, 2017, Diakses pada 19 september
2017
[6] F.  Boulevard,  Method  for  Determining
Moisture  Content  by  Oven  Drying. Department of
Transportation,
Engineering  Service  Center,    California,
1999
[7] F.T. Ademiluyi and A.A. Ujile, Kinetics of Batch  Adsorption  of  Iron  II  Ions  from Aqueous Solution using Activated Carbon from  Nigerian  Bamboo,  International Journal  of  Engineering  and  Technology,
36 (2013) 2049 – 3444
[8] J.D.  Seader  and  E.J.  Henley,  Separation Process  Principles,  John  Wiley  and  Sons, USA, 2006, p. 572.
[9] M.  Bairuni,  Skripsi,  Pengaruh  Suhu Pengering  dan  Kecepatan  Udara  Pada Pengering  Kombinasi  Konveksi-Desikan, Departemen  Teknik  Kimia Fakultas
Teknik  Universitas  Sumatera  Utara, Medan,  2017. [10] Nuryono, Peranan Kimia dalam Pengembangan Teknologi Material Berbasis  Silika,  Makalah  yang  disajikan pada  Pidato  Pengukuhan  Jabatan  Guru
Besar  Ilmu  Kimia,  http://mgb.ugm.ac.id,
2010, Diakses pada 15 Juli 2017. [11] M.  Djaeni,  Thesis,  Energy  Efficient Multistage  Zeolite  Drying  for  Heat Sensitive Products, Wageningen University, The Netherlands, 2008. [12] M.  Subota,  T.  Hanada,  S.  Yabe  and  H. Matsuda,  Regeneration  Characteristics  of Desiccant Rotor with Microwave and Hot Air  Heating,  Energies,  211,  (2013)  1335- 3390.
[13] Nazarudin,  Zeolit,  http://bangnzn.blog .com,  2013,  Diakses  pada    15  Oktober 2017.
[14] Pandhare,  Ghanshyam  G,  Nikhilesh Trivedi dan S. D. Dawande, Adsorption of Color From A Stock Solution Using Neem Leaves Powder As A Low-Cost Adsorbent. International Journal of Engineering and Technology Vol.  3,  No. 6, (2013). [15] S.N. Chotimah, Sunarto, dan E. Mahajoeno,  Producing  of  Biogas  From
Food  Waste  With  Substrate  Temperature and  Variation  in  Anaerob  Biodigester, Jurnal Ekosains,  Vol. 3, No. 3, (2011) 2.
[16] Vargas,  P.  Diana,  L.  Giraldo  and  J.C.M.
Pirajan,  CO 2 Adsorption  on  Activated Carbon Honeycomb-Monoliths A Comparison  of  Langmuir  and  Toth Models, International Journal of Molecular Sciences, 214, (2012) 160-171.