ANALISIS FRAKSI VOLUME CAMPURAN MINYAK JARAK ...eprints.umm.ac.id/69545/1/Pendahuluan.pdfcampuran...
Transcript of ANALISIS FRAKSI VOLUME CAMPURAN MINYAK JARAK ...eprints.umm.ac.id/69545/1/Pendahuluan.pdfcampuran...
-
i
ANALISIS FRAKSI VOLUME CAMPURAN MINYAK JARAK PAGAR
(Jatropha Curcas Lin) Dengan MINYAK ZAITUN (Olea Europaea)
Terhadap DENSITAS, VISKOSITAS, KADAR AIR Dan KEAUSAN
TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada
Universitas Muhammadiyah Malang
Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S-1) Teknik Mesin
Disusun Oleh :
Deva Agung Wijayanto
201610120311180
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2020
-
ii
HASIL
PENDAHULUAN
Pelumas merupakan salah satu sistem pelengkap pada suatu kendaraan atau alat produksi dengan tujuan untuk mengatur pelumas
kebagian bagian mesin yang bergerak . Menurut istilah “pelumas” mengacu pada berbagai macam produk yang dicirikan oleh ratusan
bahan kimia dasar dan aditif. Oli pelumas dapat berbahan dasar mineral atau sintetis. Berbahan dasar mineral lebih banyak digunakan
daripada oli sintetis.
Keausan (wear) adalah hilangnya materi dari permukaan benda padat sebagai akibat dari gerakan mekanik . Keausan umumnya
sebagai kehilangan materi yang timbul sebagai akibat interaksi mekanik dua permukaan yang bergerak slidding dan dibebani. Ini
merupakan fenomena normal yang terjadi jika dua permukaan saling bergesekan, maka akan ada keausan atau perpindahan materi. Keausan
dapat dipengaruhi oleh faktor pembebanan, pelumasan, panjang lintasan, dan sifat dari material tersebut .
Selama ini pelumas yang paling digunakan adalah minyak mineral yaitu campuran dari beberapa minyak bumi, selain itu dapat
digunakan juga minyak pelumas dasar jenis minyak nabati, atau minyak sintetis yang berasal dari minyak bumi atau minyak nabati(Askew,
2004)(Askew, 2004)(Askew, 2004). Apabila terus menggunakan energi yang tidak dapat diperbaruhi maka akan sulit mendapatkan bahan
dasar pembuatan pelumas.
1. KADAR AIR 2. DENSITAS
3. VISKOSITAS 4. KEAUSAN
KESIMPULAN
1. Dengan meningkatnya nilai presentase campuran minyak zaitun pada minyak jarak maka densitas semakin menurun.
2. Hasil kadar air dalam campuran minyak zaitun dengan presentase lebih banyak pada minyak jarak, maka semakin rendah nilai kadar
airnya.
3. Semakin banyak presentase campuran minyak zaitun pada minyak jarak, maka semakin meningkat nilai viskositasnya.
4. Semakin rendah presentase minyak jarak nilai keausanya tinggi, semakin tinggi presentase minyak jarak semakin rendah nilai
keausanya.
`
Analisis Fraksi Volume Campuran
Minyak Jarak (Jatropha Curcas Lin)
Dengan Minyak Zaitun (Olea Europaea)
Terhadap Viskositas, Densitas, Kadar Air
Dan Keausan Oleh :
Deva Agung Wijayanto 201610120311180 Pembimbing :
Iis Siti Aisyah, ST, MT, PhD 108.1503.0572 Ir. Herry Suprianto, MT 108.8709.0049
-
iii
-
iv
-
v
-
vi
-
vii
-
viii
ABSTRAK
Pelumas merupakan salah satu sistem pelengkap pada suatu kendaraan
atau alat produksi dengan tujuan untuk mengatur pelumas kebagian bagian mesin
yang bergerak Oli pelumas dapat berbahan dasar mineral atau sintetis. Berbahan
dasar mineral lebih banyak digunakan daripada oli sintetis. Keausan (wear) adalah
hilangnya materi dari permukaan benda padat sebagai akibat dari gerakan
mekanik . Keausan umumnya sebagai kehilangan materi yang timbul sebagai
akibat interaksi mekanik dua permukaan yang bergerak slidding dan
dibebani. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh fraksi volume
campuran minyak jarak pagar dan minyak zaitun terhadap sifat fisik Minyak
khususnya Viskositas, Densitas dan Kadar Air serta pengaruhnya terhadap
terhadap keausan hasil tribometer pin on disc pada spesimen baja ST 41.
Pengujian pada penelitian ini terdiri atas 2 tahap, yaitu pengujian sifat fisik
(viskositas, densitas, dan kadar air) dan pengujian sifat mekanis (tribometer dan
mikroskop optik). Variabel bebas yang digunakan adalah variasi campuran
minyak : 0%:100%, 20%:80%, 40%:60%, 60%:40%, 80%:20%, 100%:0%. Hasil
penelitian menunjukkan bahwa semakin meningkat nilai presentase campuran
minyak zaitun pada minyak jarak maka densitas semakin menurun. Pada uji
tribometer pin on disk grafik pada presentase minyak jarak rendah menglami
kenaikan laju keausan dan semakin presentase minyak jarak tinggi maka laju
keausan semakin rendah ini bertolak belakang dengan laju viskositas.
Kata kunci : minyak, pelumas, densitas, kadar air, tribometer
-
ix
ABSTRACT
Lubricant is one of the complementary systems in a vehicle or
production equipment with the aim of fostering a moving engine part. Lubricating
oil can be made of mineral or synthetic ingredients. Mineral based oils are mostly
used synthetic oil. Wear is the material present from the surface of a solid object
as a result of mechanical motion. Wear and tear is generally a material that arises
as a result of the mechanical interaction of the two surfaces being slid and loaded.
This study aims to see the effect of the mixed volume fraction of jatropha oil and
olive oil on the physical properties of the oil, especially viscosity, density and
moisture content and its effect on the wear of the tribometer pin on the disc on ST
41 steel specimens. The test in this study consisted of 2 stages, namely testing of
physical properties (viscosity, density, and moisture content) and testing of
mechanical properties (tribometer and optical microscope). The independent
variables used were variations in the oil mixture: 0%: 100%, 20%: 80%, 40%:
60%, 60%: 40%, 80%: 20%, 100%: 0%. The results showed that the increase in
the percentage value of the mixture of olive oil in castor oil, the lower the density.
In the tribometer pin test on the graph disk, the low percentage of castor oil
experienced an increase in the wear rate and the greater the value of high jatropha
oil, the lower the wear rate was contrary to the viscosity rate.
Key words: oil, lubricants, density, moisture content, tribometer
-
x
-
xi
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL .............................................................................................. i
POSTER ................................................................................................................. ii
LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................. iii
LEMBAR KONSULTASI / ASISTENSI ........................................................... iv
LEMBAR KONSULTASI / ASISTENSI ............................................................. v
LEMBAR PERNYATAAN ................................................................................. vi
LEMBAR HASIL DETEKSI PLAGIASI SKRIPSI MAHASISWA ............. vii
ABSTRAK .......................................................................................................... viii
ABSTRACT .......................................................................................................... ix
KATA PENGANTAR ............................................................................................ x
DAFTAR ISI ......................................................................................................... xi
DAFTAR TABEL .............................................................................................. xiv
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xv
BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang .............................................................................................. 1
1.2 Rumusan Masalah ......................................................................................... 2
1.3 Tujuan Penulisan ........................................................................................... 3
1.4 Manfaat Penulisan ......................................................................................... 3
1.5 Batasan Masalah ............................................................................................ 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................ 5
2.1. Jarak Pagar (Jatropha Curcas Linn.) ....................................................... 5
2.1.1 Tanaman Jarak Pagar (Jatropha Curcas L.) ..................................... 5
2.1.2 Minyak Jarak Pagar ........................................................................... 6
2.2. Zaitun ........................................................................................................ 8
2.2.1 Tanaman Zaitun (Olea Europaea) .................................................... 8
2.2.2 Minyak Zaitun ................................................................................... 9
2.3. Pelumas .................................................................................................. 11
2.4. Sifat Fisik (Viscosity, Density and Kadar Air) ....................................... 11
2.4.1 Kekentalan (Viscosity) .................................................................... 11
2.4.2 Massa Jenis (Density) ...................................................................... 12
2.4.3 Kadar Air ......................................................................................... 13
file:///G:/(Revisi%20Skripsi).docx%23_Toc55896859
-
xii
2.4.4 Uji Keausan ..................................................................................... 14
2.5. Tribometer Dan Mikroskop Optik .......................................................... 15
2.5.1 Tribometer ....................................................................................... 15
2.5.2 Mikroskop Optik ............................................................................. 17
2.6. Penelitian Terdahulu Yang Berkaitan Dengan Penelitian ...................... 19
BAB III METODE PENELITIAN ..................................................................... 21
3.1. Waktu dan Tempat Penelitian ................................................................ 21
3.2. Variabel Penelitian ................................................................................. 21
3.3. Diagram Alir ........................................................................................... 22
3.4. Alat dan Bahan ....................................................................................... 23
3.3.1 Alat .................................................................................................. 23
3.3.2 Bahan............................................................................................... 30
3.5. Prosedur Percobaan ................................................................................ 31
3.5.1 Uji Kadar Air................................................................................... 31
3.5.2 Uji Densitas ..................................................................................... 32
3.5.3 Uji Viskositas .................................................................................. 32
3.5.4 Uji Tribometer ( Keausan ) ............................................................. 33
3.5.5 Uji Mikroskop Optik ....................................................................... 34
3.6. Pengujian ................................................................................................ 34
3.7. Tabulasi Data .......................................................................................... 35
3.7.1 Data Hasil Uji Kadar Air................................................................. 35
3.7.2 Data Hasil Uji Densitas ................................................................... 35
3.7.3 Data Hasil Uji Viskositas ................................................................ 36
3.7.4 Data Hasil Uji Tribometer (Keasuan) ............................................. 36
BAB IV PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN ............................................ 37
4.1 Data Hasil Penelitian Kadar Air ............................................................. 37
4.1.1 Kadar Air (%) .................................................................................. 37
4.1.2 Perhitungan Kadar Air (%) ............................................................. 38
4.1.3 Pembahasan ..................................................................................... 40
4.2 Data Hasil Penelitian Densitas (ρ) .......................................................... 40
4.2.1 Massa Jenis (Densitas) .................................................................... 41
4.2.2 Perhitungan (Densitas) .................................................................... 41
-
xiii
4.2.3 Pembahasan ..................................................................................... 45
4.3 Data Hasil Penelitian Viskositas ............................................................ 45
4.3.1 Viskositas ........................................................................................ 46
4.3.2 Perhitungan Viskositas .................................................................... 46
4.3.4 Pembahasan ..................................................................................... 50
4.4 Data Hasil Penelitian Keausan ............................................................... 51
4.4.1 Laju Keausan ................................................................................... 55
4.4.2 Perhitungan Laju Keausan .............................................................. 56
4.4.3 Pembahasan ..................................................................................... 59
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................... 62
5.1 Kesimpulan ............................................................................................. 62
5.2 Saran ....................................................................................................... 62
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 63
LAMPIRAN
-
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel 2. 1 Komposisi Kimia Jarak Pagar ................................................................... 6
Tabel 2 2 Komposisi Asam Lemak Minyak Jarak Pagar ........................................... 8
Tabel 2.3 Komposisi dalam Buah Zaitun ................................................................... 8
Tabel 2.4 Analisis Benih Zaitun................................................................................. 9
Tabel 2.5 Tabel Fatty Acid minyak zaitun di Italian ................................................. 9
Tabel 2.6 Fatty Acid secara umum ............................................................................ 10
Tabel 4.1 Hasil Data Sebelum dan Sesudah minyak di Oven .................................... 37
Tabel 4.2 Hasil Data Perhitungan Kadar Air ............................................................. 39
Tabel 4.3 Data awal penimbangan massa kosong piknometer
dengan massa piknometer isi ..................................................................................... 41
Tabel 4.4 Data Hasil Perhitungan Densitas................................................................ 44
Tabel 4.5 Data waktu saat pengujian viskometer Ostwald ........................................ 45
Tabel 4.6 Data hasil perhitungan Viskositas .............................................................. 49
Tabel 4.7 Data Hasil Pengukuran Lebar Goresan ...................................................... 54
Tabel 4.8 Hubungan Laju Keausan Terhadap Perbandingan Campuran Pelumas.... 58
-
xv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Tanaman Jarak Pagar ................................................................... 6
Gambar 2.2 Struktur Kimia Minyak Jarak Pagar ............................................. 8
Gambar 2.3 Struktur Kimia Minyak Jarak Kepyar .......................................... 8
Gambar 2.4 Buah Zaitun .................................................................................. 10
Gambar 2.5 Viskometer Ostwald ..................................................................... 13
Gambar 2.6 Piknometer ................................................................................... 14
Gambar 2.7 Tribometer Type Pin-On-Disk ..................................................... 16
Gambar 2.8 Tribometer Type Pin-On-Ring ..................................................... 17
Gambar 2.9 Tribometer Type Block-On-Ring ................................................. 17
Gambar 2.10 Mikroskop Optik Merk Jenco .................................................... 19
Gambar 2.11 Mikroskop Optik Dan Komputer ............................................... 19
Gambar 3.1 Hot Plate Dan Pengaduk Magnet ................................................. 24
Gambar 3.1 Termometer ................................................................................. 25
Gambar 3.1 Gelas Ukur.................................................................................... 25
Gambar 3.1 Pipet Tetes .................................................................................... 26
Gambar 3.1 Gelas Piala (Breaker Glass).......................................................... 27
Gambar 3.1 Kertas Gosok (Amplas) ................................................................ 27
Gambar 3.1 Piknometer ................................................................................... 28
Gambar 3.1 Viskometer Ostwald ..................................................................... 29
Gambar 3.1 Neraca Analitik ............................................................................ 29
Gambar 3.1 Tribometer Type Pin On Disk ...................................................... 30
Gambar 3.1 Mikroskop Optik .......................................................................... 31
Gambar 3.1 Minyak Jarak Pagar ...................................................................... 31
Gambar 3.1 Minyak Zaitun (Olive Oil)............................................................ 31
Gambar 3.1 Spesimen Baja St 41 ..................................................................... 32
Gambar 4.1 Grafik Variasi Perbandingan Minyak Terhadap Kadar Air ....... 41
Gambar 4.1 Grafik Variasi Perbandingan Minyak Terhadap Densitas............ 45
-
xvi
Gambar 4.1 Tabel Sifat Air .............................................................................. 48
Gambar 4.1 Grafik Variasi Perbandingan Minyak Terhadap Viskositas ......... 50
Gambar 4.1 Sebelum Dan Sesudah Pengujian Tribometer Pin On Disk ......... 52
Gambar 4.1 Lebar Goresan Pada Pencampuran 0%:100% .............................. 53
Gambar 4.1 Lebar Goresan Pada Pencampuran 20%:80% .............................. 53
Gambar 4.1 Lebar Goresan Pada Pencampuran 40%:60% .............................. 54
Gambar 4.1 Lebar Goresan Pada Pencampuran 60%:40% .............................. 54
Gambar 4.1 Lebar Goresan Pada Pencampuran 80%:20% .............................. 55
Gambar 4.1 Lebar Goresan Pada Pencampuran 100%:0% .............................. 55
Gambar 4.1 Grafik Variasi Perbandingan Minyak
Terhadap Nilai Keausan (Wear Rate) .............................................................. 59
-
xvii
DAFTAR PUSTAKA
Amanto, B. S., Siswanti, S., & Atmaja, A. (2015). Kinetika pengeringan temu
giring (Curcuma heyneana valeton & van zijp) menggunakan cabinet dryer
dengan perlakuan pendahuluan blanching. Jurnal Teknologi Hasil
Pertanian, 8(2), 107-114.
Andrianto, N., & Nugroho, S. (2014). Karakterisasi Sifat Keausan Dan Ketahanan
Korosi Material Disc Refiner White Cast Iron Dan Stainless Steel.
JURNAL TEKNIK MESIN, 2(4), 437-444.
Anggriawan, A. (2012). ANALISIS TANAMAN JARAK PAGAR TRANSGENIK
(Jatropha curcas L) MENGGUNAKAN PRIMER GEN gusA. University of
Muhammadiyah Malang.
Askew, M. (2004). Biolubricants-Market Data Sheet. IENICA–Inform Project.
Besihi, N. A., Darmanto, D., & Syafa'at, I. (2013). Analisis Keausan Baja St60
Menggunakan Alat Tribotester Tipe Pin on Disc Dengan Variasi Kondisi
Pelumas. MAJALAH ILMIAH MOMENTUM, 9(2).
Boskou, D. (2006). Olive oil: chemistry and technology: AOCS Publishing.
Carels, N. (2009). Jatropha curcas: a review. Advances in botanical research, 50,
39-86.
Debbie, A. Sintesis Bio-Pelumas Minyak Minyak Biji Jarak: Pengaruh Rasio Mol
dan Waktu Reaksi. Riau University.
Dey, P. (2018). Compound Light Microscope and Other Different Microscopes
Basic and Advanced Laboratory Techniques in Histopathology and
Cytology (pp. 235-243): Springer.
Gübitz, G. M., Mittelbach, M., & Trabi, M. (1999). Exploitation of the tropical oil
seed plant Jatropha curcas L. Bioresour Technol, 67(1), 73-82.
Habibullah, M., Masjuki, H. H., Kalam, M., Ashraful, A., Habib, M. A., &
Mobarak, H. (2014). Effect of bio-lubricant on tribological characteristics
of steel. Procedia Engineering, 90, 740-745.
Hakim, A., & Mukhtadi, E. (2017). Pembuatan Minyak Biji Karet Dari Biji Karet
Dengan Menggunakan Metode Screw Pressing: Analisis Produk
Penghitungan Rendemen, Penentuan Kadar Air Minyak, Analisa Densitas,
Analisa Viskositas, Analisa Angka Asam Dan Analisa Angka Penyabunan.
METANA, 13(1), 13-22.
Hayati, E., Sabaruddin, S., & Rahmawati, R. (2012). Pengaruh jumlah mata tunas
dan komposisi media tanam terhadap pertumbuhan setek tanaman jarak
pagar (Jatropha curcas L.). Jurnal Agrista, 16(3), 129-134.
-
xviii
Hendrawati, A. S. T. Y. (2013). STUDI PUSTAKA MODIFIKASI MINYAK
NABATI SEBAGAI SUMBER BAHAN BAKU PELUMAS BIO. 2, 23-
26.
Inoué, S. (1986). Microscope image formation Video Microscopy (pp. 93-148):
Springer.
Jung, C.-H., & Wells, W. W. (1998). Spontaneous Conversion ofl-
Dehydroascorbic Acid tol-Ascorbic Acid andl-Erythroascorbic Acid.
Archives of biochemistry and biophysics, 355(1), 9-14.
Kiritsakis, A., & Markakis, P. (1988). Olive oil: a review Advances in food
Research (Vol. 31, pp. 453-482): Elsevier.
Ku, B.-C., Han, Y.-C., Lee, J.-E., Lee, J.-K., Park, S.-H., & Hwang, Y.-J. (2010).
Tribological effects of fullerene (C 60) nanoparticles added in mineral
lubricants according to its viscosity. International Journal of Precision
Engineering and Manufacturing, 11(4), 607-611.
Lumbantoruan, P., & Erislah, E. (2016). Pengaruh Suhu terhadap Viskositas
Minyak Pelumas (Oli). Sainmatika: Jurnal Ilmiah Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam, 13(2).
Makkar, H. P., Aderibigbe, A., & Becker, K. (1997). Comparative evaluation of a
non-toxic and toxic varieties of Jatropha curcas for chemical composition,
digestibility, protein degradability and toxic factors. Food Chemistry.
Mangas, I., Sogorb, M. A., & Vilanova, E. (2014). Lubricating Oils. 670-676. doi:
10.1016/b978-0-12-386454-3.00525-x
Maulida, H., & Rani, E. (2010). Analisis Karakteristik Pengaruh Suhu dan
Kontaminan terhadap Viskositas Oli Menggunakan Rotary Viscometer.
Jurnal NEUTRINO: Jurnal Fisika dan Aplikasinya.
Ningsih, T. D., Farida, R., & Nugrahani, R. A. (2017). Pengaruh Blending
Minyak Nabati Pada Pelumas Dari Minyak Mineral Terhadap Stabilitas
Oksidasi Dan Ketahanan Korosi. JURNAL KONVERSI, 6(1), 7-12.
Nuraliza, N., Syahrullail, S., & Faizal, M. (2016). Tribological properties of
aluminum lubricated with palm olein at different load using pin-on-disk
machine. Jurnal Tribologi, 9, 45-59.
Okrent, E. (1961). The effect of lubricant viscosity and composition on engine
friction and bearing wear. II. ASLE TRANSACTIONS, 4(2), 257-262.
Oktavianus, F., Sigiro, R. M., & Bustan, M. D. (2013). Pembuatan Bioetanol Dari
Batang Jarak Menggunakan Metode Hidrolisa Dengan Katalis Asam
Sulfat. Jurnal Teknik Kimia, 19(2).
-
xix
Prabowo, D., Burhanudin, A., Armanto, E., & Dwi, D. (2012). RANCANG
BANGUN DAN PENGUJIAN PEMANAS PADA DISC UNTUK ALAT
UJI TRIBOMETER TIPE PIN-ON-DISC. Prosiding SNST Fakultas
Teknik, 1(1).
Rugini, E., & Fedeli, E. (1990). Olive (Olea europaea L.) as an oilseed crop
Legumes and Oilseed Crops I (pp. 593-641): Springer.
Shahabuddin, M., Masjuki, H., & Kalam, M. (2013). Experimental investigation
into tribological characteristics of bio-lubricant formulated from Jatropha
oil. Procedia Engineering, 56, 597-606.
Sudarmadji, S., Kasmidjo, R., Sardjono, D. W., Margino, S., & Endang, S. (1989).
Mikrobiologi Pangan. Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.
Sullivan, M. J. (2005). Oil, Lubricating. Encyclopedia of Toxicology, 295-297.
Sundaryono, A. (2005). KARAKTERISTIK BIODIESEL DAN BLENDING
BIODIESEL DARI OIL LOSSES LIMBAH CAIR PABRIK MINYAK
KELAPA SAWIT CHARACTERISTIC OF BIODISESEL AND
BIODIESEL BLENDING OF OIL LOSSES FROM LIQUID WASTE OF
OIL PALM FACTORY.
Tabrett, C., & Sare, I. (1997). The effect of heat treatment on the abrasion
resistance of alloy white irons. Wear, 203, 206-219.
Theodore, H. (1962). Hot plate and magnetic stirrer: Google Patents.
Usman, N. A., Wulandari, E., & Suradi, K. (2015). Pengaruh jenis minyak nabati
terhadap sifat fisik dan akspetabilitas mayonnaise. Jurnal Ilmu Ternak,
15(2), 22-27.
Widyastuti, L. (2007). Reaksi Transesterifikasi Minyak Biji Jarak Pagar Menjadi
Metil Ester Sebagai Bahan Bakar Pengganti Minyak Diesel Dengan
Menggunakan Katalis KOH. Universitas Negeri Semarang.