Untuk pengguna Avast Antivirus, harap matikan dahulu untuk mengakses web ini. Terima Kasih

Rabu, 24 November 2010

milad 2 himasaifi




dalam waktu dekat ini untuk memperinagati hari jadi HIMASAIFI kami dari pengurus himasaifi akan mengadakan beberapa acara diantaranya adalah:
#pertandingan futsal
#pertandingan catur
#perlombaan karya seni
#seminar fisika
#dll
bagi kawan kawan fisika diharapkan dapat mengikuti semua kegiatan yan akan kami adakan karena dengan partisipasi kawan-kawan maka acara yang kami susun tidak akan sia-sia.,
kami segenap pengurus sangat berharap kawan kawan yang ber label fisika sains UIN SGD untuk mengikuti seluruh kegiatan, karena setiap mahasiswa yang ber label fisika sains UIN SGD sudah pasti menjadi anggota dari HIMASAIFI.
gz_fran Web Developer

Morbi aliquam fringilla nisl. Pellentesque eleifend condimentum tellus, vel vulputate tortor malesuada sit amet. Aliquam vel vestibulum metus. Aenean ut mi aucto.

Jumat, 12 November 2010

METODE TANUR SEMBUR (BLAST FURNANCE) PADA SINTESIS


Oleh: Asti Sawitri


Abstrak
Proses pengolahan bijih besi untuk menghasilkan logam besi dilakukan dalam tanur sembur (blast furnace). Proses berlangsung dengan memasukkan bijih besi yang berupa hematit (Fe2O3) yang bercampur dengan pasir (SiO2) dan oksida – oksida asam yang lain (P2O5 dan Al2O3), bahan – bahan kokas (karbon), bahan tambahan yang berupa batu kapur (CaCO3). Cairan besi yang diperoleh dari tanur ini disebut besi gubal dan mengandung 95% besi, 4% karbon, sisanya silikon dan fosfor. Besi (Fe) relatif padat dengan tampilan putih keperakan dengan nomor atom 26 memiliki sifat magnetik ferromagnetik dan memiliki daya hantar listrik dan panas yang baik. Struktur kristal Fe adalah kubik berpusat ruang (bcc) atau kubik berpusat muka (fcc), tergantung pada suhu.

Kata kunci: Fe, blast furnace, Bijih besi

I. PENDAHULUAN
Besi adalah unsur yang paling berlimpah keempat setelah oksigen, silikon, dan aluminium. Selain itu besi merupakanlogam yang paling luas dan paling banyak penggunaanya. Hal tersebut disebabkan tiga alasan, yaitu bijih besi relatif melimpah di berbagai penjuru dunia, pengolahan besi relatif murah dan mudah, sifat-sifat besi yang mudah di modifikasi.
Secara umum pasir besi terdiri dari mineral opak yang bercampur dengan butiran-butiran dari mineral non logam seperti, kuarsa, kalsit, feldspar, ampibol, piroksen, biotit, dan tourmalin. mineral tersebut terdiri dari magnetit, titaniferous magnetit, ilmenit, limonit, dan hematit, Titaniferous magnetit adalah bagian yang cukup penting merupakan ubahan dari magnetit dan ilmenit. Mineral bijih pasir besi terutama berasal dari batuan basaltik dan andesitik volkanik. Untuk mengolah bijih besi untuk menghasilkan logam besi dilakukan dalam tanur sembur (blast furnace).

II. PEMBAHASAN
Karakter dari endapan besi dapat berupa endapan logam yang berdiri sendiri namun seringkali ditemukan berasosiasi dengan mineral logam lainnya. Besi biasanya ditemukan dalam bentuk magnetit (Fe3O4) dengan kandungan Fe 72,4%, hematit (Fe2O3) dengan kandungan Fe 70,0% , limonit (Fe2O3.nH2O) dengan kandungan Fe 59-63% atau siderit (FeCO3) dengan kandungan Fe 48,2%.
2.1 Pengolahan Besi dengan Metoda Tanur Sembur (blast furnace)
Proses pengolahan bijih besi untuk menghasilkan logam besi dilakukan dalam tanur sembur (blast furnace). Tanur sembur berbentuk menara silinder dari besi atau baja dengan tinggi sekitar 30 meter dan diameter bagian perut sekitar 8 meter. Bagian puncak yang disebut dengan Hopper, dirancang sedemikian rupa sehingga bahan – bahan yang akan diolah dapat dimasukkan dan ditambahkan setiap saat. Bagian bawah puncak, mempunyai lubang untuk mengeluarkan hasil – hasil yang berupa gas. Bagian atas dari dasar (kurang lebih 3 meter dari dasar), terdapat pipa – pipa yang dihubungkan dengan empat buah tungku dimana udara dipanaskan (sampai suhunya kurang lebih 1.100o C). udara panas ini disemburkan ke dalam tanur melalui pipa – pipa tersebut. Bagian dasar tanur, mempunyai dua lubang yang masing – masing digunakan untuk mengeluarkan besi cair sebagai hasil utama dan terak (slag) sebagai hasil samping.
Gambar 2.1 alat tanur sembur (blast furnace)[2]

Secara umum proses pengolahan besi dari bijihnya dapat berlangsung dengan memasukkan bahan-bahan ke dalam tanur berupa bijih besi yang berupa hematit (Fe2O3) yang bercampur dengan pasir (SiO2) dan oksida – oksida asam yang lain (P2O5 dan Al2O3), bahan – bahan pereduksi yang berupa kokas (karbon), bahan tambahan yang berupa batu kapur (CaCO3) yang berfungsi untuk mengikat zat – zat pengotor[1].
Udara panas dimasukkan di bagian bawah tanur sehingga menyebabkan kokas terbakar. Reaksi ini sangat eksoterm (menghasilkan panas), akibatnya panas yang dibebaskan akan menaikkan suhu bagian bawah tanur sampai mencapai 1.900o C
C(s) + O2(g) -> CO2(g) (1)
gas CO2 yang terbentuk kemudian naik melalui lapisan kokas yang panas dan bereaksi dengannya lagi membentuk gas CO. Reaksi kali ini berjalan endoterm (memerlukan panas) sehingga suhu tanur pada bagian itu menjadi sekitar 1.300o C
CO2(g) + C(s) -> CO(g) (2)
gas CO yang terbentuk dan kokas pada temperatur 5000 C mereduksi bijih besi (Fe2O3) menjadi Fe3O4
3Fe2O3(s) + CO(g) -> 2Fe3O4(s) + CO2(g) (3)
selain itu pada bagian yang lebih rendah dengan temperatur 850o C, Fe3O4 yang terbentuk akan direduksi menjadi FeO
Fe3O4(s) + CO(g) -> 3FeO(s) + CO2(g) (4)
selanjutnya pada bagian yang lebih bawah lagi dengan temperatur 1.000o C, FeO yang terbentuk akan direduksi menjadi logam besi.
FeO(s) + CO(g) -> Fe(l) + CO2(g) (5)
Besi cair yang terbentuk akan mengalir ke bawah dan mengalir di dasar tanur. Sementara itu, di bagian tengah tanur yang bersuhu tinggi menyebabkan batu kapur terurai.
CaCO3(s) -> CaO(s) + CO2(g) (6)
kemudian di dasar tanur CaO akan bereaksi dengan pengotor dan membentuk terak (slag) yang berupa cairan kental.
CaO(s) + SiO2(s) -> CaSiO3(l) (7)
3CaO(s) + P2O5(g) -> Ca3(PO4)2(l) (8)
CaO(s) + Al2O3(g) -> Ca(AlO2)2(l) (9)
akhirnya besi cair turun ke dasar tanur sedangkan terak (slag) yang memiliki massa jenis lebih rendah daripada besi cair akan mengapung di permukaan dan keluar pada saluran tersendiri.
Cairan besi yang diperoleh dari tanur ini disebut besi gubal dan mengandung 95% besi, 4% karbon, sisanya silikon dan fosfor. Besi gubal didinginkan dan digunakan sebagai besi tuang, sedangkan hasil samping berupa bara digunakan untuk proses pembuatan semen[2].

2.2 Karakterisasi Besi (Fe)
Besi (Fe) relatif padat dengan tampilan putih keperakan, merupakan logam transisi golongan VIIIB dengan nomor atom 26 dan jumlah elektron tiap kulit 2,8,14,2.

Gambar 2.2 jumlah elektron tiap kulit pada Fe[4]

Besi memiliki sifat magnetik ferromagnetik (kemagnetan yang kuat) dan memiliki daya hantar listrik dan panas yang baik, karena memiliki ikatan ganda dan ikatan kovalen logam. Meleleh pada suhu 1.538 ° C (2.800 ° F).
Struktur kristal Fe adalah kubik berpusat ruang (bcc) atau kubik berpusat muka (fcc), tergantung pada suhu. Pada suhu kamar, besi murni memiliki struktur bcc disebut sebagai alpha-ferit. Hal ini terus berlanjut sampai suhu dinaikkan sampai 912 ° C (1674 ° F), ketika berubah menjadi sebuah susunan fcc dikenal sebagai austenite . Dengan pemanasan lebih lanjut, austenit dengan suhu mencapai 1394 ° C (2541 ° F), di mana titik struktur bcc muncul kembali. Bentuk dari besi, yang disebut delta-ferit, sampai titik leleh tercapai[3].



Gambar 2.3 Struktur kristal Fe bcc dan fcc[5]

2.3 Aplikasi/Pemanfaatan Besi
Dalam kehidupan sehari-hari, terdapat barang-barang yang terbuat dari besi murni maupun dari campuran besi dengan logam lain. Kegunaan besi dan campurannya, antara lain untuk alat-alat rumah tangga, seperti pisau, sendok, dan lain-lain; untuk alat-alat pertanian, seperti cangkul, sabit dan kapak; untuk perangkat berat, seperti jembatan, rangka bangunan, kendaraan, mesin-mesin industri, jalan layang dan landasan lapangan terbang. Selain itu besi juga ada pada campuran bahan pembuat kaca, sehingga kaca dapat berwarna.

III. KESIMPULAN
Bentuk magnetit (Fe3O4) adalah bentuk endapan yang terbanyak mengandung Fe 72,4%. Proses pengolahan bijih besi untuk menghasilkan logam besi dilakukan dalam tanur sembur (blast furnace). Besi (Fe) relatif padat dengan tampilan putih keperakan dengan nomor atom 26 memiliki sifat magnetik ferromagnetik dan memiliki daya hantar listrik dan panas yang baik. Struktur kristal Fe adalah kubik berpusat ruang (bcc) atau kubik berpusat muka (fcc), tergantung pada suhu. Kegunaan besi dan campurannya, antara lain untuk alat-alat rumah tangga, untuk alat-alat pertanian, untuk perangkat berat.

IV. REFERENSI
[1] Jamali, A, dkk. (______): Pengolahan Bijih Besi Halus Menjadi Hot Metal, Pusat Penelitian Informatika LIPI, Lampung, UPT Balai Pengolahan Mineral.
[2] http://eddysyahrizal.blogspot.com/2008/01/pengolahan-besi-dan-baja-2.html ( 03/11/2010, 06.08 WIB)
[3] http://www.britannica.com/EBchecked/topic/294507/iron-processing (04/11/2010, 5.36 WIB)
[4] http://www.google.co.id/images?um=1&hl=id&client=firefox-a&rls=org.mozilla%3Aen-US%3Aofficial&biw=1024&bih=405&tbs=isch%3A1&sa=1&q=struktur+atom+Fe&aq=f&aqi=&aql=&oq=&gs_rfai= (03/11/2010, 06.46 WIB)
[5] http://www.google.co.id/images?q=struktur%20kristal%20bcc%20dan%20fcc&oe=utf-8&rls=org.mozilla:en-US:official&client=firefox-a&um=1&ie=UTF-8&source=og&sa=N&hl=id&tab=wi&biw=1024&bih=405 (03/11/2010, 06.55 WIB)
goresanpena Web Developer

Morbi aliquam fringilla nisl. Pellentesque eleifend condimentum tellus, vel vulputate tortor malesuada sit amet. Aliquam vel vestibulum metus. Aenean ut mi aucto.

PENGAWETAN PANGAN/ MAKANAN DENGAN TEKNOLOGI PENGERINGAN


Oleh: Asti Sawitri , Ade Esa Nurasiah


ABSTRAK

Pengeringan merupakan proses penghilangan sejumlah air dari material dengan prinsip perbedaan kelembaban antara udara pengering dengan bahan makanan yang dikeringkan. Terdapat tiga jenis proses pengeringan , yaitu pengeringan kontak langsung, pengeringan vakum, dan pengeringan beku. Metode pengeringan yang dapat digunakan untuk mengeringkan pangan, yaitu pengeringan alami ( menggunakan panas dari sinar matahari dan pengeringan dengan udara), dan pengeringan buatan (menggunakan alat pengering). Bahan pangan yang dikeringkan umumnya mempunyai nilai gizi yang lebih rendah dibandingkan dengan bahan segarnya.

Kata Kunci: pengeringan alami, pengeriangan buatan.


I. PENDAHULUAN

Bahan pangan merupakan kebutuhan pokok bagi manusia di samping pendidikan, kesehatan dan sandang lainnya. Secara garis besar masalah pangan dan sistem pangan umumnya dibagi atas subsistem produksi, pengadaan dan konsumsi. Bahan pangan tersebut akan mengalami perubahan-perubahan yang tidak diinginkan antara lain pembusukan dan ketengikan (Barus, P., 2009).

Teknologi pemrosesan bahan pangan terus berkembang dari waktu ke waktu. Perkembangan teknologi ini didorong oleh kebutuhan pangan manusia yang terus meningkat yang diakibatkan oleh semakin meningkatnya jumlah penduduk dunia. Pada saat yang sama, luas lahan penghasil bahan pangan makin menyempit. Hal tersebut menyebabkan dibutuhkannya teknologi-teknologi pemrosesan pangan yang mampu meningkatkan kualitas dan kuantitas produk makanan, salah satunya adalah teknologi pengeringan bahan makanan (Rohman, S., 2008).

Pada paper ini akan dipaparkan mengenai metode pengeringan pangan/ makanan yaitu dengan cara pengeringan alami ataupun buatan. Metode pengeringan merupakan metode yang sederhana, aman, dan mudah, serta memiliki daya tahan lama dan tidak memerlukan perlakuan khusus saat penyimpanan.


II. PEMBAHASAN

Pengeringan merupakan proses penghilangan sejumlah air dari material. Dalam pengeringan, air dihilangkan dengan prinsip perbedaan kelembaban antara udara pengering dengan bahan makanan yang dikeringkan. Material biasanya dikontakkan dengan udara kering yang kemudian terjadi perpindahan massa air dari material ke udara pengering (Rohman, S., 2008).

Tujuan utama dari pengeringan makanan adalah untuk menurunkan jumlah air atau kadar air yang terdapat pada bahan-bahan mentah, dimana kadar air merupakan titik utama untuk pertumbuhan mikroorganisme (bakteri, kamir, dan kapang) dan reaksi kimia (pengrusakan oleh senyawa kimia) yang tidak dapat dihindari selama penyimpanan makanan. Pengeringan menghilangkan kadar air, pengerutan makanan, dan pengurangan ukuran sehingga akan menjadikan produk lebih ringan dan mudah untuk disimpan (Padma, 2005).

Terdapat 2 faktor utama yang mempengaruhi pengeringan, yaitu: (Momo, 2008)

1. Faktor yang berhubungan dengan udara pengering, diantaranya suhu (makin tinggi suhu udara maka pengeringan akan semakin cepat); kecepatan aliran udara (semakin cepat udara maka pengeringan akan semakin cepat); kelembaban udara (makin lembab udara, proses pengeringan akan semakin lambat); dan arah aliran udara (makin kecil sudut arah udara terhadap posisi bahan, maka bahan semakin cepat kering).

2. Faktor yang berhubungan dengan sifat bahan, diantaranya ukuran bahan (makin kecil ukuran benda, pengeringan akan makin cepat); dan kadar air (makin sedikit air yang dikandung, pengeringan akan makin cepat).

2.1 Klasifikasi Pengeringan

Berdasarkan kondisi fisik yang digunakan untuk memberikan panas pada sistem dan memindahkan uap air, proses pengeringan dapat dibagi menjadi tiga, yaitu : (Rohman, S., 2008)

1. Pengeringan kontak langsung, yaitu menggunakan udara panas sebagai medium pengering pada tekanan atmosferik. Pada proses ini uap yang terbentuk terbawa oleh udara.

2. Pengeringan vakum, yaitu menggunakan logam sebagai medium pengontak panas atau menggunakan efek radiasi. Pada proses ini penguapan air berlangsung lebih cepat pada tekanan rendah.

3. Pengeringan beku, yaitu sebuah proses yang memberikan kualitas bahan yang baik dari segi kestabilitas aroma, warna, dan kemampuan rehidrasi. Pengeringan ini didasarkan proses sublimisasi yang berada di temperatur 0o celcius dan tekanan 613 Pascal.

2.2 Mekanisme Pengeringan

Ketika benda basah dikeringkan secara termal, ada dua proses yang berlangsung secara simultan, yaitu : (Rohman, S., 2008)

1. Perpindahan energi dari lingkungan untuk menguapkan air yang terdapat di permukaan benda padat. Perpindahan energi dari lingkungan ini dapat berlangsung secara konduksi, konveksi, radiasi, atau kombinasi dari ketiganya. Proses ini dipengaruhi oleh temperatur, kelembapan, laju dan arah aliran udara, bentuk fisik padatan, luas permukaan kontak dengan udara dan tekanan. Proses ini merupakan proses penting selama tahap awal pengeringan ketika air tidak terikat dihilangkan. Penguapan yang terjadi pada permukaan padatan dikendalikan oleh peristiwa difusi uap dari permukaan padatan ke lingkungan melalui lapisan film tipis udara

2. Perpindahan massa air yang terdapat di dalam benda ke permukaan. Ketika terjadi penguapan pada permukaan padatan, terjadi perbedaan temperatur sehingga air mengalir dari bagian dalam benda padat menuju ke permukaan benda padat. Struktur benda padat tersebut akan menentukan mekanisme aliran internal air. Beberapa mekanisme aliran internal air yang dapat berlangsung diantaranya adalah:

a. Diffusi, pergerakan ini terjadi bila kandungan air pada padatan berada di bawah titik jenuh atmosferik dan padatan dengan cairan di dalam sistem bersifat mutually soluble. Contoh: pengeringan tepung, kertas, kayu, tekstil dan sebagainya.

b. Capillary flow, cairan bergerak mengikuti gaya gravitasi dan kapilaritas. Pergerakan ini terjadi bila equilibrium moisture content berada di atas titik jenuh atmosferik. Contoh: pada pengeringan tanah, pasir, dll.

2.3 Metode Pengeringan

Terdapat 2 metode pengeringan yang dapat digunakan untuk mengeringkan pangan/ makanan, yaitu: (Momo, 2008)

1. Pengeringan alami, yaitu pengeringan menggunakan panas alami dari sinar matahari (sun drying), penggunakan sinar matahari sebaiknya dilakukan di tempat yang udaranya kering dan suhunya lebih dari 100o Fahrenheit. Pengeringan dengan metode ini memerlukan waktu 3-4 hari. Untuk kualitas yang lebih baik, setelah pengeringan, panaskan bahan di oven dengan suhu 175 o Fahrenheit selama 10-15 menit untuk menghilangkan telur serangga dan kotoran lainnya. Ataupun pengeringan dengan udara (air drying), pada pengeringan ini dilakukan dengan cara menggantung bahan di tempat udara kering berhembus. Misalnya di beranda atau di daun jendela. Bahan yang biasa dikeringkan dengan metode ini adalah kacang-kacangan.

2. Pengeringan buatan, yaitu menggunakan panas selain sinar matahari dilakukan dalam suatu alat pengering, misalnya menggunakan alat dehydrator (makanan akan kering dalam jangka waktu 6-10 jam), atau menggunakan oven (waktu yang diperlukan sekitar 5-12 jam, dan temperatur oven harus diatas 1400 fahrenheit).

Bahan pangan yang dikeringkan umumnya mempunyai nilai gizi yang lebih rendah dibandingkan dengan bahan segarnya. Selama pengeringan juga dapat terjadi perubahan warna, aroma, tekstur dan vitamin-vitamin menjadi rusak atau berkurang. Pada umumnya bahan pangan yang dikeringkan berubah warnanya menjadi coklat. Perubahan warna tersebut disebabkan oleh reaksi-reaksi browning, baik enzimatik maupun non enzimatik. Jika proses pengeringan dilakukan pada suhu yang terlalu tinggi, maka dapat menyebabkan kerusakan vitamin C (Padma, 2005).


III. KESIMPULAN

Pengeringan merupakan proses penghilangan sejumlah air dari material. faktor utama yang mempengaruhi pengeringan, yaitu faktor yang berhubungan dengan udara pengering, dan faktor yang berhubungan dengan sifat bahan. Berdasarkan kondisi fisik yang digunakan untuk memberikan panas pada sistem dan memindahkan uap air, proses pengeringan diantaranya pengeringan kontak langsung, pengeringan vakum, dan pengeringan beku. Metode pengeringan yang dapat digunakan untuk mengeringkan pangan/ makanan, yaitu pengeringan alami ( menggunakan panas dari sinar matahari dan pengeringan dengan udara), dan pengeringan buatan (menggunakan alat pengering).


IV. REFERENSI

Barus, P. (2009): Pemanfaatan bahan pengawet dan antioksidan alami pada industry bahan makanan, Medan, Universitas Sumatera Utara.

Momo. (2008): http://jut3x.multiply.com/jou 26/05/2010 pukul 10.15 WIB.

Rohman, S .(2008): http://majarimagazine.com/2008/12/teknologi-pengeringan-bahan-makanan 28/05/2010 pukul 11.30 WIB.

Padma. (2005): http://all4webs.com/m/b/pa 28/05/2010 pukul 11.45 WIB.

goresanpena Web Developer

Morbi aliquam fringilla nisl. Pellentesque eleifend condimentum tellus, vel vulputate tortor malesuada sit amet. Aliquam vel vestibulum metus. Aenean ut mi aucto.