PRAKTIKUM V

EVAPORASI

1. Tujuan Praktikum

1.1 Tujuan Instruksional Umum

1.1.1 Mahasiswa dapat memahami mekanisme evaporasi

1.1.2 Mahasiswa dapat mengetahui peralatan yang digunakan dalam evaporasi

1.1.3 Mahasiswa dapat menghitung perubahan konsentrasi yang terjadi selama

evaporasi

1.2 Tujuan Instruksional Khusus

1.2.1 Mahasiswa dapat merangkai alat evaporasi

1.2.2 Mahasiswa dapat mengukur konsentrasi larutan

1.2.3 Mahasiswa dapat menghitung neraca massa evaporasi

2. Landasan Teori

Evaporasi merupakan suatu proses penguapan sebagian dari pelarut sehingga

didapatkan larutan zat cair pekat yang konsentrasinya lebih tinggi. Tujuan dari evaporasi

itu sendiri yaitu untuk memekatkan larutan yang terdiri dari zat terlarut yang tak mudah

menguap dan pelarut yang mudah menguap. Dalam kebanyakan proses evaporasi ,

pelarutnya adalah air.

Salah satu tujuan lain dari operasi ini adalah untuk mengurangi volume dari suatu

produk sampai batas-batas tertentu tanpa menyebabkan kehilangan zat-zat yang

mengandung gizi. Pengurangan volume produk, akan mengakibatkan turunnya biaya

pengangkutan. Disamping itu, juga akan meningkatkan efisiensi penyimpanan dan dapat

membantu pengawetan, atas dasar berkurangnya jumlah air bebas yang dapat digunakan

oleh mikroorganisme untuk kehidupannya.

Evaporasi tidak sama dengan pengeringan, dalam evaporasi sisa penguapan adalah

zat cair, kadang-kadang zat cair yang sangat viskos, sedangkan pada pengeringan adalah

zat padat. Begitu pula, evaporasi berbeda dengan distilasi, karena pada evaporasi uapnya

biasanya meruapakan komponen tunggal, dan walaupun uap itu berupa campuran, dalam

proses evaporasi ini tidak ada usaha untuk memisahkannya menjadi fraksi-fraksi. Dalam

distilasi, uap yang dihasilkan masih memiliki komponen yang lebih dari satu fraksi. Uap

berisi fraksi tersebut diuapkan kembali dengan tujuan untuk memperoleh distilat yang

lebih murni. Selain itu, biasanya dalam evaporasi, zat cair pekat itulah yang merupakan

produk yang berharga dan uapnya biasanya dikondensasikan dan dibuang. Sedangkan

dalam distilasi uapnya adalah produk yang diinginkan.

Mekanisme kerja evaporator adalah steam yang dihasilkan oleh alat pemindah

panas, kemudian panas yang ada (steam) berpindah pada bahan atau larutan sehingga

suhu larutan akan naik sampai mencapai titik didih. Steam masih digunakan atau disuplai

sehingga terjadi peningkatan tekanan uap. Di dalam evaporator terdapat 3 bagian, yaitu:

1. Alat pemindah panas

Berfungsi untuk mnsuplai panas, baik panas sensibel (untuk menurunkan suhu)

maupun panas laten pada proses evaporasi. Sebagai medium pemanas umumnya

digunakan uap jenuh.

2. Alat pemisah

Berfungsi untuk memisahkan uap dari cairan yang dikentalkan.

3. Alat pendingin

Berfungsi untuk mengkondnsasikan uap dan memisahkannya. Alat pendingin ini

bisa ditiadakan bila sistem bekerja pada tekanan atmosfer (Gaman, 1994).

Faktor-faktor yang mempengaruhi proses evaporasi terhadap kecepatan

penguapan, perubahan komponen kimia bahan pangan dan lainnya :

1. Suhu dan Tekanan

Suhu evaporasi berpengaruh pada kecepatan penguapan. Makin tinggi suhu

evaporasi maka penguapan yang terjadi semakin cepat. Namun, penggunaan suhu

yang tinggi dapat menyebabkan beberapa bahan yang sensitive terhadap panas

mengalami kerusakan. Untuk memperkecil resiko kerusakan tersebut maka suhu

evaporasi yang digunakan harus rendah. Suhu evaporasi dapat diturunkan dengan

menurunkan tekanan evaporator.

Suhu evaporasi yang tinggi dapat mempercepat proses evaporasi sebab proses

pemanasan dapat meningkatkan viskositas karena konsentrasi juga semakin

meningkat. Namun apabila suhu evaporasi terus-menerus dinaikan maka kecepatan

evaporasi juga tidak dapat dinaikan sebab larutan mempunyai viskositas yang tinggi

dan konsentrasinya juga sudah tinggi sehingga proses penguapan semakin lambat dan

proses evaporasi juga berjalan lambat (Buckle, 1987).

2. Lama Evaporasi

Makin tinggi suhu evaporasi maka penguapan yang terjadi semakin cepat.

Semakin lama evaporasi yang terjadi maka semakin banyak zat gizi yang hilang dari

bahan pangan. Suhu evaporasi seharusnya dilakukan serendah mungkin dan waktu

proses juga dilakukan sesingkat mungkin (Wirakartakusumah, 1989).

3. Luas permukaan

Dengan lebih luasnya permukaan bahan maka semakin luas pula permukaan

bahan pangan yang berhubungan langsung dengan medium pemanasan dan lebih

banyak air yang dapat keluar dengan cepat dari bahan makanan sehingga evaporasi

semakin cepat. Semakin cepat evaporasi yang terjadi maka semakin banyak air dan

bahan pangan sensitive panas yang hilang dari bahan pangan.

4. Jenis Bahan dan Viskositas Cairan

Jenis bahan juga mempengaruhi teknik evaporasi yang digunakan. Sebagian

jenis makanan ada yang mengandung komponen yang sangat korosif terhadap

permukaan alat penukar panas, sehingga sebaiknya menggunakan bahan dari stainless

steel dalam pembuatan alat evaporasi (Wirakartakusumah, 1989). Makin tinggi

viskositas cairan, tingkat sirkulasi akan menurun, sehingga menurunkan koefisien

transfer panas. Hal ini akan menghambat proses penguapan. Selama proses evaporasi

viskositas larutan akan mengalami kenaikan karena meningkatnya konsentrasi.

5. Adanya kerak

Selama proses evaporasi adanya padatan yang tersuspensi dalam cairan akan

menimbulkan kerak pada evaporator. Adanya kerak tersebut menyebabkan koefisien

transfer panas mengalami penurunan sehingga proses penguapan terhambat.

Aplikasi dari evaporasi

Proses evaporasi telah dikenal sejak dahulu, yaitu untuk membuat garam dengan

cara menguapkan air dengan bantuan energi matahari dan angin. Kegunaan utama dari

evaporator adalah menguapkan air pada larutan sehingga larutan memiliki konsentrasi

tertentu.

Pada industri makanan dan minuman, agar memiliki mutu yang sama pada jangka

waktu yang lama, dibutuhkan evaporasi. Misalnya untuk pengawetan adalah

pembuatan susu kental manis, pada pengolahan gula diperlukan proses pengentalan

nira tebu sebelum proses kristalisasi.

Evaporasi merupakan satu unit operasi yang penting dan biasa dipakai dalam

industri kimia dan mineral, misalnya industri aluminium dan gula. Evaporator juga

digunakan untuk mengolah limbah radioaktif cair. Kegunaan lainnya adalah mendaur

ulang pelarut mahal seperti hexane ataupun sodium hydroxide pada kraft pulping bisa

juga untuk menguapkan limbah agar proses penanganan limbah lebih murah. Contoh-

contoh operasi evaporasi dalam Industri Kimia lainnya yaitu : Pemekatan larutan

NaOH, Pemekatan larutan KNO3, Pemekatan larutan NaCL, Pemekatan larutan nitrat

dan lain-lain.

Air laut adalah air dari laut atau samudera. Air laut memiliki kadar garam rata-

rata 3,5%. Artinya dalam 1 liter (1000 mL) air laut terdapat 35 gram garam (terutama,

namun tidak seluruhnya, garam dapur/NaCl).

Air laut memiliki kadar garam karena bumi dipenuhi dengan garam mineral yang

terdapat di dalam batu-batuan dan tanah. Contohnya natrium, kalium, kalsium, dll.

Apabila air sungai mengalir ke lautan, air tersebut membawa garam. Ombak laut yang

memukul pantai juga dapat menghasilkan garam yang terdapat pada batu-batuan.

Lama-kelamaan air laut menjadi asin karena banyak mengandung garam.

3. Alat Dan Bahan

3.1 Alat :

a. Kompor listrik 1 buah

b. Labu distilasi 1 buah

c. Kondensor 1 buah

d. Termometer 1 buah

e. Statif dan klem 2 buah

f. Piknometer 10 ml 1 buah

g. Beaker glass 25ml 1 buah

h. Gelas ukur 25 ml 4 buah

i. Pipet tetes 1 buah

j. Neraca analitik 1 buah

k. Gelas arloji 1 buah

l. Spatula 1 buah

m. Corong kaca 1 buah

n. Kertas saring

3.2 Bahan

a. Air laut 200 ml

4. Skema Kerja

Air laut

Gambar V.1 Skema Kerja Evaporasi

Disaring

Labu distilasi

Air laut bening dalam labu

Panaskan

30 menit kemudian vapour pertama menetes

Pada suhu 960C

Evaporasi I

Air laut bening dan bersih. Masukan ke labu distilasi

Evaporasi II Evaporasi III Evaporasi IV

Dihasilkan

15 ml vapour

Uji densitas Uji densitas Uji densitas Uji densitas

Dihasilkan

20 ml vapour

Dihasilkan

30 ml vapour

Dihasilkan

40 ml vapour

DAFTAR PUSTAKA

Mc Cabe, Warren L. 1993. Operasi Teknik Kimia Jilid 1. Jakarta :Penerbit Erlangga

Gaman, P. M. 1994. Pengantar Ilmu Pangan Nutrisi dan Mikrobiologi. Yokyakarta:

UGM Press.

Buckle, K. A dkk. 1987. Ilmu Pangan. Jakarta: Universitas Indonesia Press.

Susanto, 2010. Evaporasi. Tersedia :

http://susantoteknikmesin.blogspot.com/2010/12/evaporasi.html. Diakses

20 April 2014

Putri, P. 2012. Laporan Praktikum Evaporasi. Tersedia : http://putih-

chemist.blogspot.com/2012/10/laporan-praktikum-evaporasi.html. Diakses

27 April 2014

id.wikipedia.org/wiki/Air_laut