Proses Kristalisasi Gula

Salah satu langkah dalam proses pembuatan gula adalah kristalisasi. Proses kristalisasii merupakan salah satu pekerjaan proses agar mendapatkan bahan murni yang berupa gula kristal yang berwarna putih, berbentuk padat, sehingga gula dapat terpisah dari larutan induknya dalam bentuk kristal. Sebagai hasil dari proses kristalisasi tersebut dihasilkan suatu magma yang terdiri atas larutan induk dan kristal gula. Campuran dari larutan induk dan kristal tersebut biasanya disebut masakan atau dalam bahasa Perancis disebut “massecuite”, yang berarti massa, dan cuite berarti diproses atau dimasak.

Proses kristalisasi terjadi di dalam suatu pan masak, yang proses kerjanya dilakukan pada suasana atau kondisi vakum (hampa udara). Disamping itu, proses kristalisasi dilakukan secara single efek (badan tunggal), jadi berbeda dengan kegiatan dalam pan penguapan yang dilakukan secara multiple effect (badan rangkap, > 1 badan). Proses kristalisasi dilakukan pada kondisi vakum untuk mencegah kerusakan dari nira.

Bahan Dasar Proses Kristalisasi

Dalam proses pembuatan gula, yang dimulai dari pemerahan tebu menghasilkan nira mentahh, kemudian dengan pemurnian untuk menghilangkan kotoran dan penguapan untuk menguapkan air maka akan diperoleh nira kental. Nira kental ini adalah bahan baku utama dalam proses kristalisasi. Dari rangkaian proses sebelumnya nira masih mengandung kotoran dan kadar air. Di proses kristalisasi ini kadar kotoran dan air yang ada dalam nira akan dihilangkan. Di nira kental masih terkandung kotoran sebesar 15 – 20 % zat terlarut, sedangkan kadar airnya 35 – 40 % (memiliki brix 60 – 65). Nira kental sebagian besar mempunyai brix sebesar 60 – 65 % dengan tujuan supaya larutan tersebut mendekati konsentrasi jenuhnya.

Faktor – Faktor yang Berpengaruh Terhadap Proses Kristalisasi

Pelbagai faktor yang dipandang dapat mempengaruhi proses pemasakan atau proses kristalisasi, a.l. suhu, vakum, proses penguapan sebelumya, kerataan kristal, kadungan kotoran dalam larutan, viskositas larutan dan pencampuran atau sirkulasi larutan.

Kelarutan sakarosa

Sakrosa atau gula dapat larut dalam air. Jumlah kelarutannya bergantung pada suhu dan keberadaan komponen lainnya di dalam larutan gula tersebut. Untuk gula murni, di dalam air akan terlarut bergantung pada suhu larutannya sesuai dengan suatu korelasi atau hubungan dalam persamaan berikut ini.

Y = 64,1835 + 0,13477 t + 0,0005307 t² (Herzfeld)

di mana Y = gula (%),

t = suhu larutan ^oC

Sesuai persamaan di atas menunjukkan bahwa pada suhu t ^oC jumlah gula yang terlarut maksimal = Y (%). Dan apabila larutan gula pada t ^oC, dengan kadar = Y %, maka dapat dikatakan bahwa larutan gula sudah jenuh (=kenyang = “verzadig” = “saturated”). Dan penambahan gula ke dalam larutan tersebut sudah pasti tidak larut lagi. Suatu misal pada suhu t ^oC larutangula dengan kadar x %, di mana harga x < Y,maka larutan tersebut belum dapat dikatakan kenyang atau di bawah jenuh, atau larutan masih encer.

Larutan encer yang dipekatkan dengan cara penguapan lama kelamaan akan mencapai kejenuhannya, dan apabila proses penguapan dilanjutkan maka akan terjadilah proses kristalisasi dari gula. Hal ini terjadi karena pada suhu tertentu air hanya dapat melarutkan gula sejumlah tertentu pula, sehingga kelebihannya akan berubah menjadi kristal. Oleh karena yang dapat larut adalah air, maka jumlah air yang terdapat dalam larutan juga menentukan jumlah gula yang ditahan dalam larutan, dan untuk dapat memperoleh gambaran tentang hubungan air dengan gula yang terlarut pada suhu t ^oC, maka oleh peneliti terdahulu menunjukkan hubungan sebagai berikut :

Sakarosa % air = 26420 / 151 – t di mana t = suhu larutan dalam ^oC

Pengukuran derajat kejenuhan, dilingkungan pabrik gula di buat suatu tetapan besaran yang dikenal dengan istilah :

KKJ = kosien kelewat jenuh

OVC = over verzadiging coefisien

SS = super saturation

OVC didefinisikan sebagai berikut :

Dari definisi tersebut, maka akan dijumpai keadaan sebagai berikut :

OVC < 1 : larutan encer

OVC = 1 : larutan jenuh

OVC > 1 : larutan kelewat jenuh

Daerah-Daerah Kejenuhan dan Sifatnya

Berdasarkan kenyataan terbentuknya cristal dengan penguapan ataupun penjenuhan larutan terjadi pada konsentrasi lewat jenuh, pada kosien kejenuhan berapakah terjadinya cristal ini sumar untuk ditentukan dengan pasti karena componen-komponen nira akan turut mempengaruhi, sehingga tebu yang berasal dari tempat berlainan ataupun tebu dengan jenis yang berbeda akan memerlukan derajat kejenuhan berbeda untuk dapat terjadinya pengkristalan.

Untuk itu para ahli membagi daerah kejenuhan menjadi :

Larutan Encer :

Larutan pada daerah kejenuhan dibawah kosien kejenuhan 1,00 dimana larutan masih dapat melarutkan cristal sukrose.

Larutan Jenuh :Larutan yang memiliki kosien kejenuhan tepat 1,00 (KK = 1,00) dimana akan terjadi kesetimbangan antara jumlah sucrosa yang melarut dan sucrosa yang mengkristal.

Larutan yang tidak dapat melarutkan sucrosa lagi.

Daerah Meta Mantap :

Larutan yang terletak pada daerah konsentrasi diatas kosien kejenuhan 1,00 (KK > 1,00) dimana molekul sukrosa dalam larutan hanya dapat menempelkan diri pada kristal yang telah ada. Daerah ini juga disebut daerah pembesaran kristal.

Daerah Pertengahan :

Larutan yang terletak pada daerah konsentrasi dimana molekul sukrosa dalam larutan telah mampu membentuk inti kristal apabila terdapat atau hadir kristal sukrosa dalam larutan.

Daerah Goyah :

Larutan yang terletak pada konsentrasi diatas daerah pertengahan dimana molekul sukrosa dalam larutan telah mampu membentuk inti kristal dengan serentak tanpa adanya kristal yang lain.

Langkah-langkah proses kristalisasi adalah sebagai berikut :

a. Menarik larutan dan pemekatan

Bahan dasar yang akan dikristalkan dipanaskan sampai mendekati suhu masak, selanjutnya pemekatan dimulai. Dengan demikian koefisien kejenuhannya berangsur-angsur meningkat. Pada keadaan lewat jenuh akan terbentuk suatu pola kristal sukrosa. Proses kristalisasi dijaga pada suhu rendah karena molekul sukrosa akan mudah rusak pada suhu tinggi, oleh karena itu digunakan vakum. Pemekatan tidak boleh melewati daerah metastabil, karena akan terjadi inti baru berupa kristal-kristal halus.

b. Membuat bibitan

v Pembuatan bibit dengan cara serentak (spontan)

- Larutan diuapkan sampai berada pada daerah goyah (A)

- Bila akan mulai memasak larutan dialihkan ke daerah metastabil dengan menaikkan suhu. (B)

- Apabila kristal yang terbentuk kurang maka larutan diarahkan ke daerah goyah lagi (C)

- Bila inti kristal telah cukup maka ditarik bahan masak lagi, kemudian menurunkan vakum agar kembali ke daearah metastabil. (D)

v Pembuatan bibit dengan cara kejutan (shock seeding)

- Larutan gula dikentalkan sampai daerah intermediate kemudian dimasukkan gula halus.

- Bila kristal telah terbentuk dan terlihat besar kristal merata maka dikembalikan lagi ke daerah metastabil.

v Pembuatan bibit dengan cara pemberian inti penuh (full seeding)

Pada cara ini dengan menggunakan bibit (seeding) yang sudah jadi dan dimasukkan pada daearah metastabil. Untuk bahan bibitan sistem ini bisa menggunakan fondan atau FCS (Fine Crystal Seed).

b. Membesarkan Inti Kristal.

Pada langkah pembesaran kristal diusahakan untuk menempelkan sebanyak mungkin molekul sukrosa pada kristal yang telah jadi dalam waktu yang singkat.

c. Merapatkan Inti Kristal

Apabila pembesaran dirasa telah cukup dengan kristal yang kuat, maka selanjutnya adalah merapatkan inti kristal. Tujuannya adalah supaya jarak antara kristal yang satu dengan yang lain berdekatan sehingga kecepatan kristalisasi tidak berkurang.

d. Menurunkan masakan

Masakan yang sudah tua akan diturunkan kedalam palung pendingin. Fungsi palung pendingin adalah untuk mendinginkan masakan dan juga untuk kristalisasi lanjut. Pada dasarnya masakan boleh diakhiri dan diturunkan kedalampalung pendingin apabila :

- Brix masakan sudah tinggi, artinya masakan sudah tua. Dan perlu dimengerti bahwa tuanya masakan bukan hanya karena hampir habis airnya, tetapi masakan harus banyak mengandung pasir. Jika tidak banyak pasirnya maka sewaktu masakan tadi berada di dalam palung pendingin (trog), kemungkinan sangat besar akan rusak atau menjadi kotor. Akibatnya masakan lalu sukar diputar. Jika masakan sukar diputar, biasanya terpaksa diencerkan atau di cuci, sehingga strop yang diperoleh banyak, sedang gula pasirnya menjadi berkurang.

- Karena itu masakan sewaktu turun harus dalam keadaan tua karena banyak mengandung pasir keras. Tanda-tandanya adalah masakan harus poro, tidak terasa ngayiyat (tidak seperti berlendir tidak licin), kalau ditekan dengan jari terasa pasir. Untuk masakan D kecuali tanda-tanda tersebut, kalau dilemparkan ( ke dinding pan misalnya), tidak mudah menjadi gepeng dan keras.

TAHAP MASAKAN

Dalam kegiatan proses masak gula tahapan prosesnya tergantung dari tinggi rendahnya HK nira kental/deksap/cing, maka masakan dapat bertahap 3 atau 4 tahap A, B, C, D, ABD atau ACD. Untuk saat ini kebanyakan pabrik gula di Indonesia menggunakan system masaka ACD. Pada system ACD masakan A sebagai produk, sedangkan masakan C dan D akan diolah sebagai bibit untuk masakan A.

Sumber : http://www.risvank.com/proses-kristalisasi-gula.html

Evaporator I : Penguapan Dalam Pipa

Pada proses pengolahan tebu menjadi gula salah satu tahap yang dilalui adalah proses evaporasi melalui evaporator. Pada proses ini nira jernih akan dinaikkan konsentrasinya dengan cara penguapan. Pada saat ini hampir semua pabrik gula menggunakan evaporator Robert (tipe kalandria), gambar 1, dimana nira akan dialirkan dalam pipa dan dipanaskan dengan uap.

Gambar 1. Evaporator tipe Robert

Pendidihan didalam Pipa Vertikal

Apabila kedalam pipa vertikal diisikan air, kemudian dipanasi dengan uap dari luar maka terjadi hal-hal sebagai berikut : Mula-mula dinding luar pipa menjadi panas dan melekatlah titik-titik kondensat dari uap pemanas yang mengembun, gambar 2. Titik-titik kondensat semakin bertambah besar dan pada suatu saat, karena massanya akan bergerak kebawah serta berkumpul pada dasar bejana pemanas. Sebelum titik-titik kondensat meninggalkan tempat melekatnya di dinding pipa, maka akan membentuk “lapisan air” yang berfungsi sebagai isolasi panas. Keadaan tersebut sangat merugikan ditinjau dari proses perpindahan panas sehingga suatu sistem yang dapat menghalau secepatnya titik-titik kondensat tadi akan sangat menguntungkan.

Gambar 2. Terbentuknya kondensat di dinding pipa

Energi panas merambat kedalam dan akhirnya memanaskan air di dalam pipa. Dengan lebih tingginya suhu lapisan air yang dekat dinding pipa, maka terjadilah perbedaan massa jenis antara lapisan air di bagian tengah pipa dengan lapisan-lapisan air yang dekat dinding pipa sehingga terjadilah sirkulasi, gambar 3.

Gambar 3. Sirkulasi dalam pipa

Sirkulasi air tersebut menguntungkan karena membantu konveksi panas. Beberapa saat setelah suhu lapisan air terluar mencapai titik didih, timbullah gelembung-gelembung uap kecil yang menempel pada dinding dalam pipa. Gelembung tersebut untuk beberapa saat masih tetap melekat sampai pada suatu saat gaya keatas (Hukum Archimedes + gerakan sirkulasi) mampu melepaskannya. Gelembung-gelembung uap kecil bergerak keatas, bertabrakan satu dengan yang lainnya, masing-masing pecah dan membentuk gelembung baru yang lebih besar dan bergerak keatas sambil mendorong air. Dengan kata lain gelembung besar bekerja seolah-olah seperti katup pada pompa.

Kejadian tersebut menguntungkan karena konveksi menjadi lebih baik akibat turbulensi air yang meningkat. Gelembung – gelembung besar umumnya terbentuk pada daerah yang dekat dengan permukaan air, sehingga di daerah dekat dasar pipa turbulensi air kurang kuat, gambar 4.

Gambar 4. Gelembung-gelembung dalam pipa

Apabila yang dipanaskan adalah nira, terjadi beberapa perbedaan. Nira merupakan larutan gula tidak murni dalam air, sehingga tegangan permukaan nira tidak sama dengan air (lebih besar). Apabila nira dipanaskan akan terbentuk buih pada permukaan nira, Buih tersebut terjadi dari banyak gelembung – gelembung uap nira yang diselimuti oleh selaput (film) nira, gambar 5.

Gambar 5. Gelembung-gelembung uap nira

Tebalnya buih merupakan hambatan baru bagi terlepasnya uap nira ke atas. Gelembung-gelembung uap nira dalam buih tidak akan terlepas apabila selaput gelembung belum pecah. Pecahnya selaput gelembung terjadi apabila tekanan uap nira dalam gelembung mampu mengatasi tekanan udara di luar gelembung ditambah tegangan permukaan selaput nira.

Guna memperbesar tekanan uap nira dalam gelembung maka dilakukan pemanasan, sehingga gelembung-gelembung dalam buih berubah menjadi besar serta merambat keatas dan disebut selaput memanjat (climbing film), gambar 6.



Gambar 6. Climbing Film (selaput memanjat)

Seandainya pemanasan dihentikan sebentar sehingga pipa mendingin akibat radiasi panas, maka selaput memanjat akan menipis lagi. Sebaliknya apabila pemanasan dilanjutkan maka tekanan uapnya akan bertambah dan gelembung yang terbentuk akan pecah sehingga terlepaslah uap nira. Dengan kata lain pecahnya gelembung dalam selaput memanjat merupakan salah satu syarat untuk proses penguapan nira. Suatu sistem yang dapat mempercepat proses pemecahan selaput memanjat akan membantu kemampuan kerja peralatan penguapan.

Sumber : http://www.risvank.com/evaporator-i-proses-penguapan-di-dalam-pipa.html

Spesifikasi Baja Ringan

spesifikasi rangka atap baja ringan

Banyaknya produk baja ringan yang beredar di pasaran tidak berarti memudahkan konsumen dalam menentukan pilihan yang tepat, dikarenakan masing-masing merk tentu saja mengaku sebagai produk unggulan yang paling baik diantara yang lainnya. Semakin banyaknya merk baja ringan yang beredar di pasaran membuat konsumen atau pemakai baja ringan di Indonesia menjadi bingung dalam menentukan pilihan.
Dalam memilih rangka atap baja ringan yang berkualitas, perlu diperhatikan beberapa hal penting sebagai berikut: Mutu Baja, karena ketebalan profil baja ringan sangat tipis (yang beredar di Indonesia berkisar 0,5 sampai 1 mm), bahan baja yang harus dipakai adalah baja mutu tinggi atau biasa disebut High Tension Steel, umumnya (standar) G550, artinya Yield Strength maupun Tension Strength dari baja tersebut minimal 550 MPa. (”minimal” tidak sama dengan “rata-rata” dengan kata lain sewaktu diuji tarik di laboratorium, tension strength-nya tidak boleh kurang dari 550 MPa) Lapisan Anti Karat Di Indonesia lapisan anti karat yang umumnya dipakai adalah lapisan Z (Zinc) yang sering disebut Galvanis atau lapisan AZ (Aluminum dan Zinc). Masing-masing lapisan punya kelebihan maupun kekurangan sendiri. Banyak orang salah mengerti bahwa bahan Aluminum Zinc lebih baik daripada Zinc (Galvanis), padahal yang menentukan adalah ketebalan lapisan yang dipakai, bukan jenisnya. Untuk mencapai taraf ketahanan yang relatif setara, ketebalan lapisan Zinc yang dipakai harus lebih tebal daripada Aluminum Zinc. Standar umum untuk bahan struktural (menanggung beban), ketebalan lapisan Aluminum Zinc tidak boleh kurang dari 100 gram/m2 (AZ 100) sedangkan untuk lapisan Zinc (Galvanis) tidak kurang dari 200 gram/m2 (Z 200). Di negara-negara yang sudah mengadopsi standar / peraturan bangunan (building codes) untuk baja ringan, pemakaian ketebalan lapisan yang kurang dari standar tersebut merupakan pelanggaran yang serius.
Oleh karena itu sertifikat atau hasil uji bahan baik dari mutu baja, ketebalan profil, kadar lapisan anti karat (coating) menjadi syarat mutlak dalam pemilihan produk atau merk baja ringan.

Sumber : http://rangkaatap.com/spesifikasi-baja-ringan/

Penutup Atap Baja Ringan

penutup atap rangka baja ringan

Jenis penutup atap apakah yang bisa digunakan pada struktur rangka baja ringan ? Mampukah rangka baja ringan menopang penutup atap genteng keramik atau genteng beton yang sangat besar beratnya? Apakah bisa rangka baja ringan menggunakan penutup atap asbes atau genteng metal ? Demikian pertanyaan-pertanyaan yang sering muncul juga diantara calon pemakai rangka atap baja ringan.

Sama seperti halnya dengan rangka atap kuda-kuda kayu, struktur rangka atap baja ringan bisa dikatakan mampu dipasang menggunakan jenis genteng apapun dengan berbagai macam variasi berat genteng. Seperti yang telah disinggung pada artikel sebelumnya, perusahaan baja ringan yang berpengalaman biasanya mempunyai software khusus dalam perhitungan strukturnya termasuk juga perhitungan beban-beban rencana. Beban genteng dimana merupakan bagian dari beban rencana sudah diperhitungkan pada saat pendisainan struktur rangka atap baja ringan, jadi tidak perlu dikhawatirkan lagi apabila struktur baja ringan tidak mampu menahan beban genteng yang besar ( pelanggan atau calon pengguna konstruksi baja ringan harus kritis mengenai sofware perhitungannya, dan besar beban genteng yang dipakai harus tercantum dalam gambar kerja atau gambar detail kuda-kuda ).
Apakah ada perbedaan struktur,  apabila rangka atap baja ringan menggunakan atap genteng metal atau genteng beton? Tentu saja ada. Genteng metal memiliki berat yang lebih ringan apabila dibandingkan dengan genteng beton, tentu saja struktur pengaku ataupun kebutuhan profil rangka atap baja ringan apabila didesain dengan genteng metal  tidak sebanyak dan setebal apabila menggunakan jenis genteng beton atau genteng keramik. Perbedaan banyaknya kebutuhan bahan dan perbedaan variasi ketebalan profil baja ringan pada kedua jenis genteng tersebut ( genteng metal dan genteng beton ), tentu saja mempengaruhi harga jual suatu konstruksi rangka atap baja ringan. Jadi merupakan hal yang wajar apabila konstruksi rangka atap baja ringan yang didesain menggunakan jenis genteng metal memiliki kecenderungan harga yang lebih murah apabila dibandingkan dengan rangka atap baja ringan yang didesain menggunakan jenis genteng beton ataupun genteng keramik ( pada bangunan atau bentuk atap yang sama ).
Rangka atap baja ringan sebagai solusi terbaik pengganti kuda-kuda kayu diharapkan dapat terus berinovasi, sehingga dapat memberikan konstribusi yang berarti dan mampu menjawab segala tantangan dunia konstruksi di Indonesia.
Sumber : http://rangkaatap.com/penutup-atap-rangka-baja-ringan/