## PENGARUH SUHU DAN WAKTU OPERASI PADA PROSES DESTILASI UNTUK PENGOLAHAN AQUADES DI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MULAWARMAN

## THE EFFECT OF TEMPERATURE AND OPERATION TIME ON THE PROCESS OF DISTILATION FOR AQUADES PROCESSING IN FACULTY OF ENGINEERING UNIVERSITY MULAWARMAN
Shabrina Iswari Adani, Yunita Ali Pujiastuti*
Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknik Universitas Mulawarman, Samarinda, 75119, *email : yunitapujiastuti66@gmail.com

## ABSTRAK
Kebutuhan  aquadest  di  Fakultas  Teknik  Universitas  Mulawarman  sangat  besar,  karena  aquadest  merupakan bahan  pelarut  utama  dalam  kegiatan  pratikum  di  laboratorium.  Hal  ini  mendorong  peneliti  untuk  melakukan penelitian  pembuatan  akuades  dengan  mengolah  air  kran  menggunakan  proses  distilasi.  Sehingga  dapat digunakan untuk keperluan praktikum di laboratorium. Tingkat efisiensi dari alat destilasi harus diketahui untuk mengoptimalkan  kinerja  alat  tersebut  agar  dapat  berjalan  dengan  output  keluaran  yang  maksimal  tanpa  harus membuang energi yang berlebih sehingga dapat dilakukan penghematan energi. Tujuan penelitian yaitu untuk mengetahui  pengaruh  suhu  dan  waktu  operasi  terhadap  volume  aquadest  yang  dihasilkan  dan  mengetahui efisiensi dari  kinerja alat destilasi. Penelitian ini  menggunakan air  yang  terdapat pada fakultas  teknik  sebagai bahan baku. Air umpan awal yang digunakan sebesar 10 Liter  Variasi suhu operasi yang digunakan yaitu 105 o C,  125 o C,  dan  145 o C,  dengan  masing-masing  waktu  2  jam,  3  jam,  4  jam  dan  5  jam.  Dari  hasil  penilitian diperoleh bahwa efisiensi tertinggi yaitu 51,30% didapatkan pada suhu 145 o C.
Kata kunci : destilasi, aquadest, efesiensi, waktu operasi, suhu operasi

## ABSTRACT
Requirement of aquadest are enormous in engineering faculty at mulawarman university, because aquadest is the primary solvent in practical activities in the laboratory. This prompted the researchers to conduct a study about  making  aquadest  by  treating  tap  water  using  a  distillation  process.  So  it  can  be  used  for  practical activities in the laboratory. The level of efficiency for the distillation equipment must be known, to optimize the performance  of  the  equipment  in  order  to  operate  with  a  maximum  output  without  having  to  waste  excess energy  and  saving  the  energy.  The  purpose  of  the  study  is to  determine  the  effect  of  the temperature  and  the operating  time  by  the  produced  of  aquadest  in  volumes  and  to  know  the  efficiency  from  the  distillation equipment performance. This study is using tap water from engineering faculty as a raw material. Feed water input added up to 10 liters. Operating temperature variations used are 105 o C, 125 o C, dan 145 o C. With each temperature  for  2  hours,  3  hours,  4  hours  and  5  hours.  The  results  of  the  study  showed  that  the  highest efficiency is 51.30% obtained at a temperature of 145 o C.
Keywords : distillation, aquadest, efficiency, operating time, operating temperature

## 1. PENDAHULUAN
Kebutuhan aquadest di Fakultas Teknik Universitas  Mulawarman  sangat  besar,  karena aquadest  merupakan  bahan  pelarut  utama  dalam kegiatan  pratikum  di  laboratorium.  Hal  ini mendorong  peneliti  untuk  melakukan  penelitian pembuatan  akuades  dengan  mengolah  air  kran menggunakan  proses  distilasi.  Sehingga  akuades
dapat  digunakan  untuk  keperluan  praktikum  di laboratorium.
Tingkat efisiensi  dari alat destilasi  harus diketahui untuk  mengoptimalkan  kinerja  alat  tersebut  agar dapat  berjalan  dengan  output  keluaran  yang maksimal  tanpa  harus  membuang  energi  yang berlebih  sehingga  dapat  dilakukan  penghematan energi. Efesiensi kerja alat destilasi dapat diketahui
dari volume  yang dihasilkan  pada suhu dan  waktu yang  telah ditentukan. Menurut Tati (2009), untuk mengubah  air  PDAM  menjadi  aquadest  dapat menggunakan  proses  destilasi,  dimana  semakin kecil  volume  air  umpan  maka  akan  semakin  besar efisiensi.  Hal  ini  dikarenakan  proses  pemanasan yang cepat sehingga jumlah uap akan lebih banyak dalam  1  jam  operasi.  Sedangkan  pada  penelitian Gusti  (2010),  mengenai  unjuk  kerja  alat  destilasi tenaga surya mengatakan bahwa efisiensi maksimum  sebesar  49,2  %  dihasilkan  pada  waktu destilasi selama 2 jam.
Penelitian  Taufik  dkk  (2014),  mengatakan  bahwa efesiensi destilasi dipengaruhi oleh perbedaan suhu dan besarnya koefisien perpindahan panas menyeluruh  yang  sering  disebut  dengan  U total . Sehingga didapatkan bahwa efesiensi terbesar yaitu 39,0  %  dengan  nilai  koefisien  perpindahan  panas sebesar 1,675.
Berdasarkan  kebutuhan  dan  hasil-hasil  penelitian sebelumnya,  maka  perlu  dilakukan  penelitian mengenai  pengolahan  aquadest  dari  air  PDAM dengan proses destilasi.
Tujuan Penelitian yaitu untuk mengetahui pengaruh suhu dan waktu operasi terhadap volume aquadest  yang dihasilkan dan mengetahui efisiensi dari kinerja alat destilasi.

## 2. TINJAUAN PUSTAKA
Menurut  Royal  (2014),  salah  satu  metode pemurnian  air  adalah  prosess  destilasi.  Destilasi merupakan  istilah  lain  dari  penyulingan,  yakni proses  pemanasan  suatu  bahan  pada  berbagai temperatur,  tanpa  kontak  dengan  udara  luar  untuk memperolah  hasil  tertentu.  Penyulingan  adalah perubahan  bahan  dari  bentuk  cair  ke  bentuk  gas melalui  proses  pemanasan  cairan  tersebut,  dan kemudian  mendinginkan  gas  hasil  pemanasan, untuk  selanjutnya  mengumpulkan  tetesan  cairan yang mengembun (Cammack, 2006). Hal-hal yang mempengaruhi proses destilasi adalah jenis larutan, volume larutan, suhu, waktu destilasi dan  tekanan.  Hasil  dari  proses  destilasi  disebut dengan  destilat  yaitu  larutan  hasil  destilasi  yang sudah  terkondisi  yang  berada  di  penampung  yang telah tersedia.
Aquades  merupakan  air  hasil  penyulingan  yang bebas dari zat-zat pengotor sehingga bersifat murni dalam  laboratorium.  Akqades  berwarna  bening, tidak berbau, dan tidak memiliki
rasa. Aquades biasa
digunakan untuk
membersihkan  alat-alat  laboratorium  dari  zat pengotor (Petrucci, 2008).
Aquades  merupakan  pelarut  yang  jauh  lebih  baik dibandingkan  hampir  semua  cairan  yang  umum dijumpai.  Senyawa  yang  segera  melarut  di  dalam akuades  mencakup  berbagai  senyawa  organik netral  yang  mempunyai  gugus  fungsional  polar seperti  gula,  alkohol,  aldehida,  dan  keton. Kelarutannya  disebabkan  oleh  kecenderungan molekul akuades untuk membentuk ikatan hidrogen  dengan  gugus  hidroksil  gula  dan  alkohol atau gugus karbonil aldehida dan keton (Lehninger, 1988).
Untuk  mengetahui  kinerja  alat,  maka  perlu dilakukan  perhitungan  efisiensi  ( )  dengan menggunakan persamaaan :
Atau

## 3. METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Rangkaian Alat Destilasi

## Gambar 3.1 Rangkaian Alat Destilasi
Keterangan: 1. Destilator
2. Heater
3. Thermocouple
4. Kondensor
5. Pressure Gauge
6. Tempat masuk umpan
1 . 8 . 2 . 3 . 4 . 5 6 . 7 7 . .
7. Tanki penampungan 8. Tanki air pendingin
3.2 Bahan
a. Air di Fakultas Teknik Universitas

## Mulawarman

## 3.3 Prosedur Percobaan
Air  sebanyak  10  L  dimasukkan  kedalam destilator, ditutup hingga rapat dam pompa air kondensor  dinyalakan.  Suhu  operasi  diatur pada  105 o C  dan  dijalankan  dengan  variasi waktu  2  jam.  Suhu  kondensor  dipertahankan pada  suhu  35 o C.  Kemudian  setelah  2  jam,
diukur  volume  air  di  bak  penampungan  dan volume  air  sisa.  Langkah  ini  diulangi  untuk suhu  operasi  125  dan  145 o C  dengan  variasi waktu 3, 4 dan 5 jam.

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
Tahap  pertama  pengujian  ini  dimulai  dari pemeriksaan  rancang  bangun  sistem  destilasi. Pemeriksaan  dilakukan  di  setiap  sudut  sambungan besi,  untuk  melihat  apakah  terdapat  kebocoran pada konstruksi yang dapat mengakibatkan kendala pada saat pengoperasiaan alat destilasi.
Tabel 4.1 Hasil pengamatan dan perhitungan efisiensi pengaruh waktu dan suhu terhadap hasil destilasi
Temperatu re, o C Wakt u, jam
Jumlah, L
Efisien si V 1 V 2 V 3
V rata - rata 105
2
1.3 2 1.2 5 1.3 1.29 12.90%
3 2.8 3 2.7 5 2.7
9 2.79 20.79% 4 3.7 8 3.8 3.7 5 3.78 30.78% 5 4.8 6 4.9 3 4.7 2 4.84 40.84% Total 12.6 9 125 2 1.4 6 1.5 4 1.4 9 1.50 15.00% 3 3.2
3.1 7 3.2
5 3.21 32.10% 4 4.1 4.2 2 4.3 4.21 42.10%
5 4.9 5.2 4.9 5.02 50.20%
Total
13.9 3
145 2 1.8 5 1.9 2 1.9 5 1.91 19.10% 3 2.5 3 2.6 2.6 1 2.58 25.80% 4 3.9 3 4 3.9 5 3.96 39.60% 5 5.1 5 5.2 5 5 5.13 51.30% Total 13.5 8
Selanjutnya,  melakukan  proses  pengujian  yaitu dengan  cara  memanaskan  air  umpan  dengan  suhu 100 0 C,  125 0 C,  dan  145 0 C  dengan  lama  waktu pemanasan selama 2 jam, 3 jam, 4 jam, dan 5 jam. Data-data  hasil  pengamatan  dapat  dilihat  pada Tabel 4.1
Untuk  mengetahui  pengaruh  waktu  terhadap volume aquadest dapat dilihat pada gambar 4.1.

## Gambar 4.1 pengaruh waktu terhadap volume & efisiensi
Berdasarkan  gambar  4.1  dapat  dilihat  bahwa semakin  lama  waktu  operasi  maka  volume aquadest semakin meningkat.
Seperti teori tentang penguapan dimana Pemanasan pada  zat  cair  dapat  meningkatkan  volume  ruang gerak  zat  cair  sehingga  ikatan-ikatan  antara molekul  zat  cair  menjadi  tidak  kuat  dan  akan mengakibatkan  semakin  mudahnya  molekul  zat cair  tersebut  melepaskan  diri  dari  kelompoknya yang  terdeteksi  sebagai  penguapan.  Sehingga semakin lama waktu operasi maka semakin banyak uap yang terkandung.
Berdasarkan  table  4.1,  pengaruh  suhu  terhadap volume disajikan dalam gambar 4.2
Gambar 4.2 pengaruh suhu terhadap volume aquadest & efisiensi
Dari  gambar  4.2  terlihat  bahwa  semakin  tinggi suhu  operasi  maka  volume  aquadest  juga  semakin banyak.  Dimana  semuanya  sesuai  dengan  asas black  yang  menyatakan  bahwa  setiap  benda mengandung  sejenis  zat  alir  (kalorik)  yang  tidak dapat dilihat oleh mata manusia.
Dan  semua  bentuk  energi  adalah  ekivalen  (setara) dan  ketika  sejumlah  energi  hilang,  proses  selalu disertai  dengan  munculnya  sejumlah  energi  yang sama dalam bentuk lainnya.
Dimana  benda  yang  suhunya  lebih  panas  akan melepas kalor dan benda yang bersuhu rendah akan menyerap panas hingga akhirnya suhu kedua benda mejadi  setimbang  sehingga  volume  aquadest  akan berbanding  lurus  dengan  suhu  yang  digunakan. Semakin  besar  suhu  maka  semakin  besar  volume aquadest yang dihasilkan.
Dari  gambar  4.1  dan  4.2  selanjutnya  dilakukan perhitungan  efisiensi  untuk  mengetahui  efisiensi destilasi dengan menggunakan persamaan
................. 4.1 Dimana
Namun, pada suhu 145 0 C untuk waktu operasi 3 & 4  jam,  volume  aquadest  lebih  kecil  dari  volume aquadest  pada  suhu  125 0 C.  Hal  ini  dapat disebabkan  karena  terbentuknya  kerak  atau scale pada pemanas di dalam alat destilasi.
Terbentuk  kerak pada dinding boiler terjadi akibat adanya mineral-mineral pembentukan kerak, misalnya ion-ion  kesadahan seperti Ca 2+ dan Mg 2+ dan akibat pengaruh gas penguapan.
Kerak  yang  menyelimuti  permukaan  pemanas berpengaruh terhadap perpindahan panas permukaan  dan  menunjukkan  dua  akibat  utama
yaitu  berkurangnya  panas  yang  dipindahkan  dari pemanas ke air yang mengakibatkan meningkatkan temperatur  disekitar  alat  destilasi  dan  menurunnya efisiensi alat destilasi

## Gambar 4.3 pengaruh suhu terhadap efisiensi pada waktu operasi 2, 3, 4, dan 5 jam
Pengaruh  suhu  dan  waktu  operasi  terhadap efisiensi untuk  menghitung efisiensi  menggunakan persamaan 4.1 dan hasilnya dapat dilihat pada tabel 4.1 gambar 4.3.
Pada  gambar  4.3  menunjukkan  bahwa  nilai efisiensi  berbanding  lurus  dengan  suhu  dan  waktu operasi. Meskipun terjadi penurunan efisiensi pada suhu  145 0 C  untuk  waktu  3  dan  4  jam.  Hal  ini disebabkan karena tidak adanya treatment terhadap air umpan masukan destilasi, sehingga menimnulkan kerak pada permukaan pemanas.

## 5. KESIMPULAN
Berdasarkan  perhitungan  dan  analisa  data-data hasil  penelitian  yang  telah  dilakukan  terhadap desain  alat  destilasi  pembuatan  aquadest  dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:
1. Dari hasil penelitian penggunaan suhu 145 o C pada  desain  alat  destilasi  sangat  efisien dibandingkan  dengan  penggunaan  suhu  125 o C maupun suhu 105 o C.
2. Nilai  efisiensi  suatu  alat  bergantung  pada suhu dan waktu yang digunakan.
3. Performansi desain alat destilasi menggunakan pemanas listrik sangat bergantung pada arus listrik daerah setempat

## DAFTAR PUSTAKA
Astawa, Ketut. 2011. Analisa Performansi destilasi air  laut  tenaga  surya      menggunakan penyerap radiasi
surya
tipe bergelombang  berbahan  dasar  beton .
Jurnal  Ilmiah  Teknik  Mesin:  Universitas
Udayana.
Brady,  J.  E.  1999. Kimia  Universitas  Asas  dan Struktur . Binarupa Aksara. Bandung Cammack,  R.  2006. Oxford  Dictionary  of Biochemistry  and  Molecular  Biology . Oxford University Press. New York. 720 Day,  R.  A  and  Underwood,  A.  L.  1983. Analisa Kimia Kuantitatif. Edisi Keempat. Geankoplis,  C.  J.  1983. Transport  Processes  and Unit  Operations,  2nd  ed .  Allyn  and Bacon, Inc., Boston. Gusti  Ketut  Puja,  Rusdi  Sambada.  2012. Unjuk Kerja  Destilasi  Air  Energi  Surya .  Teknik Mesin  Fakultas  Sains  dan  Teknologi  : Universitas Sanata Dharma. Jakarta: Erlangga. Ketut  Astawa,  Made  Sucipta,  I  Putu  Gede  Artha Negara. 2011. Analisa
Performansi Destilasi Air Laut Tenaga Surya
Menggunakan  Penyerap  Radiasi  Surya Tipe  Bergelombang  Berbahan  Dasar Beton .  Jurnal  Teknik  Mesin,  Fakultas Teknik : Universitas Udayana. Lehninger.  1982. Dasar-Dasar  Biokimia .  Jilid  1. Jakarta : Penerbit Erlangga. Nadia  Handayani,Taufik  Fajar,  Sutopo  Purwono Fitri.  2014. Analisa  Kinerja  Terma  Solar Panel  pada  Alat  Destilasi  Air  Payau . Fakultas  Teknologi  Kelautan  :  Institut Teknologi Sepuluh November. Partiwi,  Tati.  2009.  “ Rancang  Bangun  Alat Aquadest  dan  Aquabidest  dengan  Bahan Baku Air Bersih (PDAM) . Jurusan Teknik Kimia  Prodi.  Teknik  Energi  :  Politeknik Negeri Sriwijaya. Petrucci, Ralph H. 1987. Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern Jilid
1 . Jakarta:
Erlangga
Seider,  W.D.,  Lewin,  D.R.,  1999, Process  design
Principles ,  John  Wiley  & Sons,  New York.
Sutijan,  Arief  Budiman,  Arie  Yohanes.  2009. Pengaruh  Perlakukan  Daun  dan  Suhu Terhadap  Waktu  Distilasi  pada  Isolasi Minyak  Cengkeh .  Jurusan  Teknik  Kimia, Fakultas  Teknik  :  Universitas  Gajah Mada. Walangare,  K.B.A.  2013. Rancang  Bangun  Alat Konversi  Air  Laut  Menjadi  Air  Minum Dengan  Proses  Destilasi  Sederhana
Menggunakan  Pemanas  Elektrik .  Jurnal Teknik Elektro dan Komputer: UNSRAT.