PROSIDING - lppm.itn.ac.id · 1.5.1 Sintesis besi valensi nol Sebanyak 50 mL Na 2 S 2 O 3 0,12 M...

PROSIDING

Seminar Nasional (SENIATI) 2018

“Green Technology and Sustainable Innovation”

Malang – 3 Pebruari 2018

ISSN : 2085-4218

Penyelenggara :

Fakultas Teknologi Industri

Institut Teknologi Nasional Malang

Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri 2018 ISSN 2085-4218

ITN Malang, 3 Pebruari 2018

SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang | iii

KATA PENGANTAR

Era MEA yang telah diterapkan sejak beberapa tahun silam, semakin menjadi

tantangan bagi seluruh stakeholder termasuk didalamnya Usaha Kecil Menengah (UKM)

untuk berbenah dan harus mampu merubah tantangan menjadi peluang dalam meningkatkan

daya saing, tidak hanya terbatas pada keunggulan produk dan teknologi melainkan juga pada

mental dan budaya bekerja serta berinteraksi dengan sesama masyarakat ASEAN.

Produk yang memiliki keunggulan bersaing bisa dicapai melalui upaya kolektif selain

faktor teknologi produksi dan beberapa aspek lain yang mendukungnya, termasuk aspek

manajemen, kreativitas dan inovasi, informasi, energi, material, distribusi dan supply chain,

disamping itu juga perlu memperhatikan aspek green technology dan sustainable innovation.

Berkaitan dengan upaya merubah tantangan menjadi peluang menjalani MEA maka

salah satu hal yang perlu dilakukan adalah interaksi keilmuan serta publikasi dengan bidang

ilmu terkait yang diharapkan bisa diakomodasi dalam Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi

Teknologi di Industri (SENIATI) 2018 ini. Seminar ini diharapkan menjadi wahana untuk

berbagi pengalaman dan berdiskusi berkaitan dengan hasil penelitian dan hasil pengabdian

kepada masyarakat pada aspek teknologi yang diaplikasikan pada dunia industri dan teknologi

pembangunan dalam upaya meningkatan daya saing teknologi nasional.

Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri (SENIATI) 2018 dengan

tema Green Technology and Sustainable Innovation (Green Tea), yang meliputi topik :

1. Green – Sustainable Energy

2. Manufacturing Technology

3. Mechanical Design

4. Advance Material

5. Industrial Engineering Design

6. Industrial Engineering Science

7. Science Operation Management

8. Human Resources Management

9. Power System

10. Renewable Energy

11. Electronic and Control System

12. Computer System

13. Telecommunication System

14. Software Design and Development

15. Artificial Intelligent and Its Application

16. Proses Kimia Berbasis Lingkungan Hidup

17. Optimalisasi Proses Industri

Seminar Nasional Inovasi dan Aplikasi Teknologi di Industri (SENIATI) 2018

mengucapkan terimakasih, kepada para pemakalah dan semua pihak yang telah mendukung

terlaksananya seminar ini. Panitia mengharapkan kritik dan saran untuk dapat memperbaiki

terlaksananya seminar yang akan datang.

Malang, 3 Februari 2018

Panitia SENIATI



iv | SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang

Susunan Panitia Pelindung : H. Siswo Atmowidjojo

Penanggung Jawab : Dr. Ir. Lalu Mulyadi, MTA

Dr. Ir. Kustamar, MT

Dr. Ir. Julianus Hutabarat, MSIE

Dr. Eng. Ir. Eng. Ir. I Made Wartana, MT

Pengarah : Dr. F. Yudi Limpraptono, ST., MT

Dr. Komang Astana Widi, ST., MT

Dr. Ellysa Nursanti, ST., MT

Ir. Yusuf Ismail Nakhoda, MT

Ketua Pelaksana : Dr. Ir. Nelly Budiarti, MSIE

Wakil Ketua : Dra. Siswi Astuti, M.Pd

Sekretaris : Ahmad Faisol, ST.,MT

Bendahara : Dra. Sri Indriani MM

Emmalia Adriantanri, ST.,MM

Sie. Kesekretariatan

Koordinator : Joseph Dedy Irawan, ST.,MT

Febriana Santi W, S.Kom.,M.Kom

Yosep Agus Pranoto, ST.,MT

Mira Orisa, ST.,MT

Rofila El Maghfiroh, S.Si.,MT

Hani Zulfia Zahro’, S.Kom.,M.Kom

Diah Wilis, ST.,MT

Tutut Nani Prihatmi, S.Pd., M.Pd

Arif Subasir, A.Md

Suparno

Yajid Abdullah

Reviewer

Koordinator : Prof. Dr. Eng. Ir.Abraham Lomi, MSEE

Dr. Eng. Aryuanto Soetedjo, ST.,MT.

Dr. Irrine Budi Sulistiawati, ST.,MT

Dr. Ir. Dayal Gustopo, MT

Dr. Prima Vitasari, SIP., MPd

Prof. Dr. Ir. Tri Poespowati, MT

Ali Mahmudi B. Eng. Ph.D

Dr. Ir. Sentot Achmadi, M.Si

Dr. Eng. I Komang Somawirata, ST., MT

Ir. Teguh Rahardjo, MT

Dr. Nanik Astuti Rahman, ST.,MT



SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang | v

Sie. Publikasi, Dekorasi dan Dokumentasi

Koordinator : Bambang Prio Hartono, ST., MT

Moh. Miftakhur Rakhman, S.Kom., M.Kom

Masrurotul Ajiza, S.Pd., M.Pd

Ir. Sidik Noertjahjono, MT.

M. Yanuar Fachrudin

Bima Aulia Firmandani, ST

Nanda Adi

Andik Catur Prismawan

Sie Protokoler

Koordinator : Ir. Totok Sugiarto, MT

Ir. Choirul Saleh, MT

Ir. Thomas Priyasmanu, MT

Sie. Sponsorship

Koordinator : Suryo Adi Wibowo, ST.,MT

M. Istnaeny Hudha, ST.,MT

Lauhil Machfudz Hayusman, ST., MT

Asroful Anam, ST., MT

Sony Hariyanto, S.Sos., MT

Sie. Acara : Ir. Taufik Hidayat, MT

Rini Kartika Dewi, ST., MT

Sie. Perlengkapan

Koordinator : Ir. Basuki Widodo, MT

Arif Kurniawan, ST.,MT

Edi Danardono

Sarmidi

Diglam

M. Sholeh

Sie. Konsumsi

Koordinator : Ir. Ni Putu Agustini, MT

Titik Rembati, SE

Iis Sumarni,A.Md

Mei Nurhayati, AMd

Nunuk Yuli

Sie. Transportasi

Koordinator : M. Daim

Imam Supardi

Budi Hariadi

Dedi Kristiono



vi | SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang

DAFTAR ISI

Kata Pengantar ............................................................................................. ii

Daftar Isi ......................................................................................................... vi

Tema A – PENELITIAN

1. Degradasi Zat warna azo metil orange menggunakan besi valensi nol

Johanis P. T. Djawa, Bibiana Dho Tawa, Hermania Em Wogo ................................. 1

2. Angklung Digital dengan Teknologi Laser

Wahyu Eko Cahyono, Dwi Arman Prasetya, Anggraini Puspita Sari ......................... 7

3. Rancang Bangun Perintah Suara Pada Kompor Listrik

Maya Ervinasari, M. Taufiqurrohman......................................................................... 14

4. Perbandingan Algoritme-algoritme Pembelajaran Mesin pada

Klasifikasi SMS Spam

Edi Zuviyanto, Teguh Bharata Adji, Noor Akhmad Setiawan ..................................... 20

5. Upaya Perlindungan Kualitas Hidup Konsumen Melalui Studi

Penerapan HACCP Pada Penyediaan Pangan Di Kantin Rumah Sakit

Nuzulia Khoiriyah, Wiwiek Fatmawati ........................................................................ 27

6. Penggunaan Fraksi Volume Komposit Serat Batang Pisang Kepok

( Musa Paradisiaca ) Orientasi Sudut Acak Dengan Matrik Polyester

Terhadap Sifat Mekanik

Aladin Eko Purkuncoro, Basuki Widodo, Anang Subardi ........................................... 35

7. Rancang Bangun Mesin Pembuat Sengkang Persegi Dengan Sistem

Hidrolik

Arino Anzip, Subowo, Bambang Sampurno, Suhariyanto,

Pandu Kerta Wardana, Annisa Laila Faizaturrohmah ............................................... 46



SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang | vii

8. Aktivitas Antiokdidan Fraksi Metanol Ekstrak Daun Mimba

(Azadirachta indica Juss)

Supriyanto Simon, BW, Rifa’i, M Yunianta .................................................................. 59

9. Penerapan Ergonomi Pada Mesin Penghancur Guna Peningkatan

Produksi Pupuk Organik

Sanny Andjar Sari, Prima Vitasari, ST.Salmmia,LA .................................................... 64

10. Desain Alat Perajang Rumput Gajah Dengan Kaidah Ergonomi

Mujiono, Munasih ........................................................................................................ 68


Tema A - Penelitian ITN Malang, 3 Pebruari 2018

SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang | 1

DEGRADASI ZAT WARNA AZO METIL ORANGE

MENGGUNAKAN BESI VALENSI NOL

Johanis P. T. Djawa1), Bibiana Dho Tawa 2), Hermania Em Wogo 3)

1)Program Studi Kimia, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Timor, Kefamenanu NTT 2, )3)Program Studi Kimia, Fakultas Sains dan Teknik, Universitas Nusa Cendana, Kupang, NTT

Email : [email protected]

Abstrak. Zat warna azo merupakan salah satu sumber pencemaran dalam limbah tekstil dan umumnya dibuat

dari senyawa azo. Senyawa azo dapat berupa senyawa aromatik atau alifatik. Senyawa azo aromatik bersifat

stabil dan mempunyai warna menyala., salah satu contohnya adalah metil orange. Metil orange dapat

menyebabkan iritasi pada kulit, mata, gangguan pencernaan, serta gangguan pernapasan yang dapat

menyebabkan kematian. Degradasi zat warna azo metil orange dapat dilakukan menggunakan besi valensi nol.

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan degradasi besi valensi nol hasil reduksi natrium tiosulfat

pada variasi konsentrasi 0,5; 1; 1,5; 2 mL; pH 2, 7, 10 dan lama waktu 0,5; 1; 1,5; 2; dan 2,5 jam. Hasil

penelitian menunjukkan bahwa besi valensi nol dapat mendegradasi zat warna azo metil orange pada pH 2

dengan persen degradasi 98,93% dengan konsentrasi besi valensi nol 2 Ml ( degradasi pada jam ke-2,5).Studi

kinetika menunjukkan degradasi metil orange mengikuti kinetika orde 1 dengan nilai k = 3,3 x 10-2 menit-1.

Kata kunci : zat warna azo, metil orange, besi valensi nol

1. Pendahuluan

1.1. Latar Belakang

Dewasa ini pencemaran air menjadi masalah serius di dunia. Pencemaran senyawa non- biodegradable

yang berasal dari limbah budidaya perairan dan limbah tekstil memberi sifat racun terhadap alam.

Salah satu sumber pencemar organik non biodegradable adalah zat warna azo[1] . Zat warna azo

adalah senyawa yang paling banyak terdapat dalam limbah tekstil yaitu sekitr 60-70 % [2] Senyawa

ini memiliki gugus –N=N- yang menghasilkan warna. Limbah zat warna azo dapat menimbulkan

masalah yang serius, diantaranya bersifat toksik bagi organisme yang hidup di perairan, bersifat

karsinogenik, menyebabkan kekeruhan pada perairan dan menghambat proses fotosintesis pada

tanaman perairan [3] Beberapa cara pengolahan limbah konvensional diantaranya dengan klorinasi,

penyerapan oleh karbon aktif, serta secara mikrobiologi [4][1]. Teknik tersebut masih menimbulkan

masalah yaitu terbentuknya senyawa kloroksida, penggunaan karbon aktif hanya menyerap pencemar

organik dengan berat molekul rendah [3][1], proses mikrobiologi hanya mampu menguraikan senyawa

biodegradable [5]. Salah satu teknik yang dilakukan untuk mengatasi masalah pencemaran zat warna

adalah remediasi. Remediasi merupakan proses degradasi senyawa organik dan senyawa kimia lainnya

yang bersifat toksik menjadi senyawa lain yang sedikit lebih sederhana dari senyawa semula.

Remediasi dapat dilakukan menggunakan besi valensi nol[6]. Senyawa ini memiliki ukuran yang kecil

dan luas permukaan yang besar sehingga sangat reaktif dalam mendegradasi zat warna. Besi valensi

nol telah digunakan dalam mendegradasi zat warna seperti antrakuinon [6], nitroaromatik, sunset

yellow dan cibacron yellow[2]. Sintesis besi valensi nol pada umumnya menggunakan reduktor

NaBH4. Akan tetapi reduktor ini bersifat toksik dan harganya relatif mahal [7]. Reduktor lain yang

dapat digunakan adalah Na2S2O3. Reduktor ini telah digunakan dalam penelitian degradasi zat warna

cibacron yellow dengan potensial reduksi +0,773 volt. Penelitian ini akan disintesis besi valensi nol

dengan reduktor Na2S2O3 yang diaplikasikan pada zat warna azo metil orange [8].

1.2 Rumusan Masalah

Bagaimana kemampuan besi valensi nol hasil reduksi Na2S2O3 dalam mendegradasi zat warna azo

metil orange ?



2 | SENIATI 2018 – Institut Teknologi Nasional Malang

1.3. Tujuan Penelitian

Mengetahui kemampuan besi valensi nol dalam mendegradasi zat warna azo metil orange

1.4. Manfaat Penelitian

Sebagai sumber informasi bagi pemerintah dalam upaya mengatasi masalah pencemaran limbah

industri tekstil.

1.5. Metode penelitian

1.5.1 Sintesis besi valensi nol

Sebanyak 50 mL Na2S2O3 0,12 M dimasukkan ke dalam erlenmeyer 250 mL, kemudian ditambahkan

50 mL larutan FeSO4.7H2O 0,1 M tetes demi tetes menggunakan buret sambil diaduk dengan

pengaduk magnet. Setelah itu ke dalam larutan ditambahkan NaOH 3 M sampai ph larutan 13.

Endapan yang diperoleh disentrifus selama 5 menit lalu dicuci dengan akuades sampai ph netral.

Selanjutnya disaring dengan kertas whatman no.42.

1.5.2. Pengujian dengan zat warna azo metil orange

Sebanyak 20 mL sampel metil orange 10 ppm dimasukkan ke dalam erlenmeyer dan ditambahkan besi

valensi nol 0,5; 1; 1,5; dan 2 mL sambil diaduk. Pengujian dilakukan pada pH 2, 7 dan 10. Pengujian

secara kualitatif dapat dilihat dari berkurangnya intensitas warna. Sedangkan uji kuantitatif dengan

mengukur serapan sebelum dan sesudah penambahan besi valensi nol menggunakan spektrofotometer

UV-Vis. Pengukuran dilakukan setiap 0,5;1;1,5;2;dan 2,5 jam untuk melihat persen degradasinya.

Kondisi optimum yaitu kondisi pengujian ketika diperoleh persen degradasi terbesar.

2. Pembahasan

Sintesis besi valensi nol dengan reduktor Na2S2O3 memberikan potensial sel sebesar + 0,1586 volt.

Nilai potensial sel positif membuktikan bahwa reaksi berlangsung spontan dimana ∆G < 0 atau E > 0

berdasarkan persamaan ∆G = - nFE. Pada pembuatan besi valensi nol dilakukan pengukuran

konsentrasi Fe2+ sebelum dan sesudah sintesis. Hal ini dimaksudkan untuk mengetahui seberapa besar

Fe2+ yang telah tereduksi menjadi Fe°. Hasil perhitungan menunjukkan adanya pengurangan

konsentrasi Fe2+ dari 1120 mg / L menjadi 12 mg / L yang berarti sebagian besar Fe2+ telah tereduksi

menjadi Fe°. Besi valensi nol yang dihasilkan masuk dalam kisaran nanopartikel karena lolos dari

kertas saring whatman no.42. selain itu, bentuk fisik besi valensi nol pada dasar wadah berbentuk

lapisan tipis seperti cermin seperti Gambar 1a.

(a) (b)

Gambar 1. (a) besi valensi nol; (b) spektra UV Vis metil orange




Besi valensi nol diuji pada degradasi zat warna azo metil orange.sebelum dilakukan pengujian, terlebih

dahulu diukur panjang gelombang maksimum metil orange pada kondisi asam dan basa. Metil orange

berwarna merah pada larutan asam dengan pH kurang dari 3,2 dan berwarna kuning pada pH diatas

4,4. Perbedaan ini disebabkan karena adanya delokalisasi elektron [7].Pada kondisi asam terjadi

protonasi ion H+ oleh atom nitrogen yang memiliki sepasang lone pair. Elektron dari atom nitrogen

menarik ion H+ dan membentuk ikatan sehingga atom nitrogen kekurangan satu elektron membentuk

muatan positif. Selanjutnya, elektron ikatan π mengalami delokalisasi untuk menstabilkan muatan

tersebut. Adanya delokalisasi elektron menyebabkan struktur metil orange mengalami resonansi dan

menghasilkan struktur yang stabil berenergi rendah dan terjadi pergeseran panjang gelombang ke arah

yang lebih panjang yaitu 506 nm. Dalam suasana basa, adanya ion hidroksil akan menarik ion H+ dan

mengalami deprotonasi menghasilkan energi yang lebih tinggi dan panjang gelombang bergeser

menjadi 462 nm. Pada spektra larutan asam maupun basa pada Gambar 1b terdapat peak pada daerah

UV dekat yaitu 268 nm menunjukkan gugus aromatik. Serapan zat warna azo metil orange diukur

sebelum dan sesudah penambahan besi valensi nol dan diperoleh persen degradasi. Hasil ditampilkan

pada Gambar 2.

(a) (b)

(c) (d)

Gambar 2. Degradasi zat warna azo metil orange pada pH 2, 7 dan 10 pada konsentrasi : (a) 0,5 mL ;

(b) 1 mL; (c) 1,5 mL dan (d) 2 mL. pH 2 , pH 7, pH 10.

Berdasarkan Gambar 2, kondisi optimum terdapat pada konsentrasi 2 mL dengan persen degradasi

terbesar pada pH 2 yaitu sebesar 98,93% dengan lama waktu 2,5 jam. Secara kualitatif terjadi




pengurangan intensitas warna dari merah menjadi bening. Indikasi ini menunjukkan telah terjadi

pemutusan gugus azo yang merupakan gugus kromofor [9] .Degradasi terhadap zat warna azo metil

orange dimulai dengan transfer elektron langsung dari besi valensi nol pada permukaan logam besi

dan reaksi dengan Fe2+ terlarut atau H2 yang merupakan produk dari korosi besi oksidatif [8]. Proses

oksidasi korosi besi akan berjalan cepat dengan adanya oksigen terlarut. Reaksi korosi besi terjadi

seperti berikut :

2Fe° + O2 + 4H+ 2Fe2+ + 2H2O 1)

2Fe° + 2O2 + 4H+ 2Fe2+ + 2H2O2 2)

Reaksi diatas dapat berlangsung karena nilai potensial totalnya positif yaitu +1,677 dan +2,247 volt.

Peroksida yang terbentuk pada persamaan 2) akan mengoksidasi Fe° dan Fe2+ membentuk reagen

fenton menurut reaksi :

Fe° + H2O2 Fe2+ + 2OH- 3)

Fe2+ + H2O2 Fe3+ + OH* + OH- 4) k = 55

Fe3+ + H2O2 Fe2+ + HO2* + H+ 5) k = 2 x 10-3

Reaksi diatas akan menghasilkan radikal OH* dan HO2*. Berdasarkan nilai konstanta laju, maka reaksi

pembentukan radikal OH* 27 kali lebih cepat dibanding radikal HO2*. Radikal OH* berperan dalam

degradasi kontaminan metil orange melalui inisiasi terhadap gugus azo menghasilkan radikal fenil dan

fenoksi. Gugus radikal fenoksi akan teroksidasi menjadi gugus benzena. Cincin aromatik benzena

akan terdegradasi hingga terbentuk karbon dioksida yang paling sederhana [7]. Reaksi degradasi

tampilkan pada Gambar 4a.

Selain dipengaruhi oleh oksigen terlarut, degradasi metil orange juga dipengaruhi oleh pH. Semakin

tinggi pH, kelarutan Fe2+ dan Fe3+ semakin kecil karena terbentuknya endapan besi hidroksida[9] .

Dengan meningkatnya pH padatan presipitat mendominasi dan terbentuk lapisan di besi valensi nol

dan menghambat pembentukan Fe2+ dan Fe3+ dari besi valensi nol. Hal ini menyebabkan degradasi

metil orange lebih cepat terjadi dalam suasana asam dengan pH 2 seperti ditampilkan pada Gambar 4b.

Nilai konstanta laju, dapat diperoleh dari harga slope kurva pada Gambar 3 dan diperoleh nilai k =

0,033 menit-1 atau 3,3 x 10-2 menit-1. Degradasi zat warna azo metil orange mengikuti kinetika orde 1.

Hal ini disebabkan oleh beberapa hal, diantaranya reaksi terjadi antara radikal dalam larutan dan

adsorpsi substrat molekul dimana radikal berikatan pada permukaan substrat zat warna. Pada kinetika

orde 1, kecepatan reaksi bergantung langsung terhadap konsentrasi zat warna berpangkat satu.

Kecepatan reaksi meningkat seiring dengan penambahan konsentrasi zat warna.

Gambar 3. Kurva orde satu ln C vs t




Gambar 4. a. Mekanisme degradasi metil orange, dan perubahan warna metil orange pada b) pH 3; c)

pH 7 dan d) pH 10.

3. Kesimpulan

Berdasarkan penelitian yang dilakukan dapat disimpulkan :

1) Besi valensi nol dapat dibuat dari reduktor Na2S2O3 dengan nilai potensial reduksi +0,1586 volt.

2) Besi valensi nol dapat mendegradasi zat warna azo metil orange pada kondisi optimum pH 2

dengan persen degradasi 98,93% dan konsentrasi 2 mL ( degradasi pada jam ke-2,5). Kinetika

degradasi metil orange mengikuti kinetika orde 1 dengan nilai k = 3,3 x 10-2 menit-1.

Daftar Pustaka

[1]. S. Vatandoostarani, T. Bagheri Lotfabad, A. Heidarinasab, S. Yaghmaei, Degradation of azo dye methyl

red by Saccharomyces cerevisiae ATCC 9763, Int. Biodeterior. Biodegrad. 125 (2017) 62–72.

doi:10.1016/j.ibiod.2017.08.009.

[2]. G. Harichandran, S. Prasad, SonoFenton degradation of an azo dye, Direct Red, Ultrason. Sonochem. 29

(2016) 178–185. doi:10.1016/j.ultsonch.2015.09.005.

[3]. R. Sasikala, K. Karthikeyan, D. Easwaramoorthy, I.M. Bilal, S.K. Rani, Photocatalytic degradation of

trypan blue and methyl orange azo dyes by cerium loaded CuO nanoparticles, Environ. Nanotechnol.

Monit. Manag. 6 (2016) 45–53. doi:10.1016/j.enmm.2016.07.001.

[4]. H. Chen, J. Motuzas, W. Martens, J.C. Diniz da Costa, Degradation of azo dye Orange II under dark

ambient conditions by calcium strontium copper perovskite, Appl. Catal. B Environ. 221 (2018) 691–700.

doi:10.1016/j.apcatb.2017.09.056.

[5]. C. Saravanan, R. Rajesh, T. Kaviarasan, K. Muthukumar, D. Kavitake, P.H. Shetty, Synthesis of silver

nanoparticles using bacterial exopolysaccharide and its application for degradation of azo-dyes,

Biotechnol. Rep. 15 (2017) 33–40. doi:10.1016/j.btre.2017.02.006.




[6]. S. Dutta, R. Saha, H. Kalita, A.N. Bezbaruah, Rapid reductive degradation of azo and anthraquinone dyes

by nanoscale zero-valent iron, Environ. Technol. Innov. 5 (2016) 176–187. doi:10.1016/j.eti.2016.03.001.

[7]. J. Fan, Y. Guo, J. Wang, M. Fan, Rapid decolorization of azo dye methyl orange in aqueous solution by

nanoscale zerovalent iron particles, J. Hazard. Mater. 166 (2009) 904–910.

doi:10.1016/j.jhazmat.2008.11.091.

[8]. L. Marlina, Sintesis Nanopartikel Besi Valensi Nol sebagai Pereduksi Pewarna Tekstil Cibacron Yellow,

(2008).

[9]. E. Xingu-Contreras, G. García-Rosales, A. Cabral-Prieto, I. García-Sosa, Degradation of methyl orange

using iron boride nanoparticles supported in a natural zeolite, Environ. Nanotechnol. Monit. Manag. 7

(2017) 121–129. doi:10.1016/j.enmm.2016.12.003.




Angklung Digital dengan Teknologi Laser

Wahyu Eko Cahyono 1), Dwi Arman Prasetya 1), Anggraini Puspita Sari 1)

1) Teknik Elektro, Universitas Merdeka Malang

Jl. Terusan Dieng No. 62-64, Klojen, Pisang Candi, Sukun, Jawa Timur, 65146


Abstrak. Alat musik Angklung konvensional adalah alat musik yang umumnya dimainkan oleh lebih dari satu

orang. Dan mempunyai beberapa kelemahan antara lain membutuhkan kekompakan dan banyak latihan serta

memori mengingat dalam memainkan angklung. Sistem musik digital telah dirancang dan diterapkan untuk

menciptakan cara baru bermain musik. Sistem ini menggantikan sistem bermain musik secara tradisional

(Analog) kecara bermain musik secara modern (digital) yang lebih mudah dan hanya dimainkan dengan satu

orang dengan efek sinar laser yang lebih menarik dan tidak monoton untuk disajikan kepada penikmat musik.

Sistem ini terdiri dari laser pointer sebagai pengirim sinyal berupa sinar yang dibiaskan menjadi delapan,

motor stepper sebagai penggerak cermin untuk pembiasan cahaya dari laser, sensor cahaya menerima sinar dan

mengirimkan data pada arduino, sensor jarak sebagai perangkat keras (hardware) dasar perangkat ini untuk

menentukan besaran volume suara. Mikrokontroller Arduino Uno digunakan sebagai komunikasi antara

perangkat keras keperangkat lunak. MIDI (Musical Instrument Digital Interface) digunakan untuk membangun

komunikasi antara perangkat keras dan perangkat lunak.

Kata kunci : Sensor Cahaya, Sensor Jarak, Motor Stepper.

1. Pendahuluan

Gagasan munculnya rancang bangun Angklung Digital dengan Teknologi Laser ini adalah

memunculkan suatu alat musik tradisional Indonesia yang dimainkan dengan cara modern dan lebih

mudah dengan nada yang sama dengan alat musik angklung melalui software komputer (FL studio).

Dengan berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi diharapkan dapat diterapkan dalam

menciptakan suatu karya baru dan dapat meningkatkan daya kreatifitas dalam dunia hiburan di era saat

ini.

Pada umumnya orang akan tertarik pada suatu rancangan yang dapat mempermudah suatu pekerjaan.

Musik elektronik akhir-akhir ini menjadi gaya bermusik modern yang unik dan sangat penting untuk

menggabungkan metode sentesis suara baru dan mengganti fungsionalitas metode konvensional.

Dengan kemajuan teknologi saat ini maka berkembanglah suatu ilmu elektronika, sistem kontrol dapat

bekerja secara otomatis maupun manual. Saat ini sistem kontrol banyak digunakan dalam kehidupan

bermasyarakat dan semakin canggih. Dengan kecanggihan sistem kontrol elektronika maka terciptalah

Angklung Digital dengan Teknologi Laser.

1.1 Rumusan Masalah

Alat musik angklung pada umumnya dimainkan lebih dari satu orang untuk menghasilkan bunyi. Alat

ini dirancang untuk menggantikan permainan alat musik ini menjadi hanya dimainkan oleh satu orang

saja dengan menggunakan teknologi dari laser dengan menggunakan kepekaan dari sensor cahaya.

Ketika sinar dari laser dihalangi akan menghasilkan suara angklung dan dikemas menjadi lebih

menarik menggunakan efek dari pembiasan sinar laser.

1.2 Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah merancang dan menciptakan alat musik yang modern, menarik, unik.

Penelitian ini menggunakan pola yang mendukung semua aspek yang dilakukan adalah sebagai

berikut;

1.Bermain artikulasi dengan laser dan sensor sebagai pengendali MIDI universal untuk mengendalikan

timbres yang disintesis warna nada yang berbeda atau dijadikan sampel. Artikulasi meliputi piano /

forte (kontrol kecepatan), vibrato (perubahan pitch berdenyut), tremolo (perubahan kecepatan




denyut) dan glissando (pergeseran pitch kontinyu).

2.Dapat menghasilkan nada dasar yang sesuai dengan nada dasar alat musik tradisional (angklung)

dengan software musik.

1.3 Batasan Masalah

Berdasarkan rumusan permasalahan yang ada, maka batasan masalah yang ada pada penelitian ini

adalah sebagai berikut:

1. Sensor cahaya hanya mengontrol intensitas cahaya.

2. Cahaya laser sebagai pengirim sinyal utama pada mikrokontroler.

1.4 Manfaat Penelitian

Manfaat Penelitian ini adalah untuk mengembangkan perusahaan entertainment untuk terus berinovasi

dalam mengikuti persaingan global dalam industri musik dan dapat menghasilkan banyak nada dari

semua alat musik tanpa banyak alat musik konvesional dan bisa sebagai pengganti alat musik asli.

1.5 Tinjauan Pustaka

1.5.1. Mikrokontroler Arduino Uno

Arduino Uno adalah board sistem minimum berbasis mikrokontroler ATmega 328V jenis AVR

(automatic voltage regulator). Arduino Uno memiliki14 digital input/output (6 diantaranya dapat

digunakan untuk pulse width modulation output ), 6 analog input, 16MHZ osilator kristal, USB, power

jack, dan tombol reset.

Kelebihannya adalah tidak perlu chip programmer karena didalamnya sudah ada bootloader yang

akan upload program dari computer, Arduino sudah memiliki sarana komunikasi USB, sehingga

pengguna laptop yang tidak memiliki port serial/RS 323 bisa menggunakannya. Bahasa pemrograman

relatif mudah karena software dilengkapi dengan kumpulan library yang cukup lengkap dan memiliki

modul siap pakai (shield) yang bias ditancapkan pada board Arduino [1].

1.5.2. Sensor Cahaya (LDR)

Light Dependent Resistor atau disingkat dengan LDR adalah jenis resistor yang nilai hambatan atau

nilai resistansinya tergantung pada intensitas cahaya yang diterimanya. Nilai hambatan LDR akan

menurun pada saat cahaya terang dan nilai hambatannya akan menjadi tinggi jika dalam kondisi gelap.

Dengan kata lain, fungsi LDR (Light Dependent Resistor) adalah untuk menghantarkan arus listrik jika

menerima sejumlah intensitas cahaya (kondisi terang) dan menghambat arus listrik dalam kondisi

gelap. Naik turunnya nilai hambatan akan sebanding dengan jumlah cahaya yang diterimanya. Pada

umumnya, nilai hambatan LDR akan mencapai 200 kΩ pada kondisi gelap dan menurun menjadi 500

Ω pada kondisi cahaya terang. LDR yang merupakan komponen elektronika peka cahaya ini sering

digunakan atau diaplikasikan dalam rangkaian elektronika sebagai sensor pada lampu penerangan

jalan, lampu kamar tidur, rangkaian anti maling, shutter kamera, alarm [2].

1.5.3. Motor Stepper

Motor Stepper adalah motor yang dapat mengubah pulsa listrik yang diberikan menjadi gerakan

motor discret (terputus) yang disebut step (langkah). Satu putaran motor memerlukan 360° dengan

jumlah langkah yang tertentu perderajatnya. Ukuran kerja dari motor stepper biasanya diberikan dalam

jumlah langkah per-putaran per-detik. Motor stepper banyak digunakan dalam bidang industri

terutama dipakai pada suatu mesin atau peralatan kontrol digital yang membutuhkan ketepatan posisi.

Keunggulan motor stepper lainnya adalah frekuensi pulsa input-nya tidak tergantung pada beban.

Perputaran motor stepper adalah perputaran yang diskrit dan arah perputarannya dapat searah ataupun

berlawanan dengan arah jarum jam [3].




1.5.4. Laser

Laser adalah pilihan praktis karena mereka menyediakan sumber cahaya untuk photocells dan

memungkinkan sistem memiliki kecepatan switching yang cepat. Untuk membuat sinar cahaya

langsung individu, laser adalah sumber yang sesuai karena cahayanya yang koheren. Hal ini juga

mengurangi kemungkinan terjadinya gangguan pada saluran lain. Sistem laser terdiri dari tujuh modul

laser merah individu dengan panjang gelombang yang terlihat (650nm), dengan output daya 5mw [4].

1.5.5. Sensor Jarak (Distance Sensor)

Sensor yang bekerja berdasarkan prinsip pantulan gelombang, dan digunakan untuk mendeteksi suatu

objek tertentu di depannya, Untuk berimprovisasi fungsi instrumen ini, sensor tambahan digunakan.

Tujuannya adalah untuk melacak posisi tangan pengguna, sepanjang sinar laser untuk dapat mengubah

parameter variabel seperti nada-nada [4].

1.5.6. MIDI

MIDI adalah protokol yang memungkinkan instrumen elektronik untuk berkomunikasi dengan alat

musik digital. MIDI sendiri tidak membuat suara, itu adalah protokol dengan serangkaian pesan

seperti "catatan di," "catat," "catatan / nada," "pitchbend". Pesan ini ditafsirkan oleh peralatan MIDI

untuk menghasilkan suara. Instrumen MIDI bisa menjadi perangkat keras seperti keyboard elektronik,

synthesizer atau bagian dari lingkungan perangkat lunak seperti synthesizer virtual. Pesan dapat

dikirim ke instrumen MIDI, seperti PC atau mungkin diteruskan ke synthesizer digital di dalam

keyboard. Saat tombol ditekan, keyboard akan menghasilkan pesan "catatan di". Pesan ini terdiri dari

dua bagian informasi: itulah kunci yang ditekan (disebut "catatan") dan seberapa cepat penekanannya

(disebut "kecepatan") [5].

1.6. Metodologi

1.6.1. Rancangan Alat

Mekanik yang direncanakan adalah sebagai simulasi perangkat pada saat pengujian berlangsung yang

ditunjukan pada Gambar 1. Pada Gambar 1 terdapat satu buah laser yang sejajar dengan motor stepper

yang sudah terpasang cermin untuk pembiasan cahaya laser. Di samping motor stepper ada sensor

cahaya sebagai pembaca intensitas cahaya di setiap sudut yang dihasilkan oleh pantulan sinar laser

dari cermin. Sensor jarak berfungsi sebagai pengontrol volume dengan menentukan jarak jauh dekat.

Gambar 1. Rancangan Mekanik

1.6.2. Rancangan Penelitian

Penelitian ini dilakukan di laboratorium Program Studi Teknik Elektro Universitas Merdeka Malang

dan dilakukan selama dua bulan yaitu bulan Nopember hingga Desember 2017. Perangkat-perangkat




penelitian yang digunakan dalam penelitian dapat ditujukkan pada Gambar 1 dan Gambar 2. Gambar 1

merupakan skema penelitian dan Gambar 2 merupakan susunan perangkat penelitian. Pertama sinyal

listrik (power supply) masuk ke motor stepper, laser, Arduino, sensor cahaya, sensor jarak. Cara kerja

alat ini adalah laser menembakkan sinar pada cermin yang dipasang pada motor stepper untuk

menghasilkan pembiasan/pengolahan satu sinar menjadi delapan sinar bias dengan sudut berbeda.

Sensor cahaya mengrimkan sinyal ke arduino apabila penbacaan intensitas cahaya naik pada sudut

tertentu dan arduino mengirimkan sinyal ke software FL studio untuk menghasilkan nada dasar

angklung. Sensor jarak membaca jarak dari pemain musik untuk menentukan besaran volume.

Gambar 2. Skema Perancangan Alat

2. Pembahasan

Dari hasil penelitian yang dilakukan didapatkan data-data hasil pengujian. Pengujian yang dilakukan

meliputi pengujian sensor cahaya (LDR), sensor jarak (Distance Sensor), motor stepper.

2.1. Pengujian pada sensor cahaya (LDR)

Tujuan pengujian ini adalah untuk mengetahui kepekaan pembacaan intensitas cahaya,sehingga

diketahui jarak efektif pembacaan dari sensor agar data yang dikirim akurat dan tidak mengalami eror

atau hilang. Pengujian dilakukan dengan cara menghitung hambatan pada ruangan terang dan ruangan

gelap. Rangkaian pengujian ditunjukkan pada Gambar 3 dan hasil pengujian ditunjukkan pada Tabel

1.

Gambar 3. Rangkaian pengujian sensor cahaya (LDR)

Laser

Arduino Uno

LDR

Jarak

MIDI PC




Tabel 1. Hasil Pengujian sensor cahaya (LDR)

No Pencahayaan

(Lux) Resistansi (ohm) Tegangan (V) Output

1 838 400 6 Off

2 442 8000 6 Off

3 0 9000 6 On

2.2. Pengujian pada sensor jarak (Distance Sensor)

Tujuan dari pengujian sensor jarak adalah untuk menguji kepekaan pembacaan sensor. Jarak pengujian

sensor dari jarak 0 sampai 100 cm, Pengujian ini dilakukan dengan mikrokontroler arduino uno.

Rangkaian dan cara pengujian ditunjukkan pada Gambar 4 dan hasil ditunjukkan pada Tabel 2.

Langkah yang dilakukan untuk pengujian sensor adalah sebagai berikut:

1. VCC dan GND disambung dengan power

2. Menghubungkan LED dengan VCC GND arduino uno

3. Upload program sensor untuk arduino

4. Amati LED

5. Amati data yang ditampilkan arduino lewat monitoring

Gambar 4. Rangkaian pengujian sensor jarak

Tabel 2. Hasil Pengujian sensor jarak (Distance Sensor)

No Settingan program

(cm) Jarak (cm) Indikator / LED Hasil

1 5 5,5 On Ok

2 25 24,5 On Ok

3 50 50,5 Off Ok

2.3. Pengujian motor stepper

Pada penelitian ini, nilai sudut tertentu diperlukan untuk membiaskan satu sinar laser menjadi delapan

sinar sesuai dengan jumblah nada dasar angklung. Nilai sudut tersebut diperoleh dari pengaturan delay

arduino, serta tryal and error untuk menghasilkan bias sinar laser yang terbaik. Sehingga diperoleh

nilai sudut 15 derajat. Tujuan dari pengujian ini adalah untuk menguji keakuratan sudut yang

dihasilkan motor stepper untuk pembiasan cahaya laser yang ditembakkan pada cermin, untuk

mengolah satu sinar menjadi delapan sinar bias dan masing-masing sinar mempunyai nada yang




berbeda. Perancangan rangkaian pengujian ditunjukkan pada Gambar 5. Dan pada Gambar 6 adalah

pengujian pada alat.

Gambar 5. Pengujian Sudut Motor Stepper

Gambar 6. Pengujian alat

3. Kesimpulan dan Saran

Berdasarkan hasil perancangan, pembuatan dan pengujian alat, maka diambil kesimpulan dan saran

sebagai berikut:

3.1. Kesimpulan

1. Laser angklung dibangun dengan mikrokontroler arduino uno, merupakan perpaduan

gelombang mekanik dengan gelombang elektromagnetik hal itu dikarenakan cahaya yang

dihasilkan oleh laser.

2. Laser angklung ini masih memiliki banyak ruang untuk pengembangan seperti penambahan

variasi oktaf pada nada, warna laser, output suara.

3.2. Saran

1. Untuk rancang bangun alat ini bisa menggunakan laser yang lebih tinggi intensitas cahayanya,

supaya bisa menghasilkan sinar yang lebih jelas.

2. Software musik FL studio yang digunakan juga bisa di modifikasi dengan suara alat musik

konvesional lain seperti efek gitar, drum, dan lain-lain.




Daftar Pustaka

[1]. Andi ardiansyah, “Rancangan Bangun Elevator Menggunakan Mikrokontroler Arduino ATmega328”,

Jurnal Teknologi Elektro, September 2013.

[2]. jurnal.unnes.ac.id/antosupri/pengertian-ldr-light-dependent-resistor-dan cara mengukurnya/ Oktober.

2015.

[3]. Motisan, R , "HC-SR04 Sonar with Atmega8 microcontroller". RetrievedNovember , 2012.

[4]. Joseph A. Paradiso “Electronic Music Interfaces: New Ways to Play”, IEEE Spectrum 2012. ISSN

0018-9235.

[5]. Pengembangan MIDI Controller berbasis microcontroller dengan mekanisme sentuh oleh Angki

Norpebriansyah Pratama.Universitas Negeri Yogyakarta. 2015.

http://blog.unnes.ac.id/antosupri/pengertian-ldr-light-dependent-resistor-dan-cara-mengukurnya/




RANCANG BANGUN PERINTAH SUARA PADA KOMPOR LISTRIK

Maya Ervinasari 1), M. Taufiqurrohman, S.T., M.T. 2)

1),2)Teknik Elektro, Universitas Hangtuah Surabaya

Jl. Arif Rahman Hakim No. 150, Surabaya


Abstrak. Pengontrol Kompor Listik Otomatis merupakan suatu alat kontrol yang digunakan untuk menentukan

waktu setiap masakan sesuai dengan jenis yang akan di masak pada saat memasak dengan kompor listrik.

Tujuan dari pembuatan kompor listrik dengan perintah suara ini adalah mematikan kompor secara otomatis

berdasarkan berapa lama waktu yang di butuhkan disertai dengan perintah suara dalam menentukan masakan

apa yang akan di masak sehingga dengan begitu pengguna hanya perlu mengucapkan perintah dalam memasak

dan waktu memasak makanan akan di atur secara otomatis sesuai jenis makanan yang di masak berdasarkan

perintah yang di ucapkan. Pengolahan suara untuk mengenali adanya perintah suara yang dideteksi yang sering

disebut dengan Speech Recognition Technology adalah sebuah teknologi yang bekerja dengan cara menangkap

suara manusia kemudian sistem akan membandingkan antara informasi masukkan yang sudah dengan informasi

yang tersimpan dalam database. Digunakan modul EasyVR sebagai modul pengenalan suara. Serta

Mikrokontroler sebagai pusat kendali kompor listrik dan Relay yang berfungsi sebagai saklar yang

mengaktifkan dan menonaktifkan kompor listrik. Hasil uji coba pada saat memanaskan zat cair dengan suhu dan

waktu kematangannya akan diperoleh lama waktu yang dibutuhkan.

Kata kunci : Kompor Listik , Pengontrol waktu, Speech Recognition Technology, EasyVR, Mikrokontroler,

Relay.

Pendahuluan

Teknologi telah merambah ke banyak aspek kehidupan. Perambahan tersebut mulai gaya hidup.

Dalam gaya hidup, teknologi berkembang untuk membuat aktivitas manusia menjadi lebih praktis dan

efisien. Pengolahan suara digital dikontrol dengan aplikasi untuk mengenali adanya perintah

suara yang dideteksi, yang sering disebut dengan Speech Recognition Teknologi ini bekerja

dengan menangkap suara manusia yang diubah menjadi format digital sehingga dapat

diterjemahkan dalam suatu sistem. Sistem kompor listrik dengan perintah suara adalah sebuah

inovasi dalam dunia memasak makanan yang digunakan untuk memasak maupun memanaskan

makanan, dimana dengan menggunakan kompor listrik perintah suara ini kita dapat memasak masakan

dengan perintah sesuai dengan type beberapa masakan yang akan di sediakan pada beberapa menu

perintah suara yang di simpan pada kompor listrik tersebut.

Dengan kompor listrik perintah suara maka makanan yang akan di masak dapat kita diamkan sampai

matang dengan sendirinya sehingga kita dapat melakukan aktifitas lainnya. Dimana makanan yang di

panaskan akan di delay dengan waktu tertentu masa pemanasan makanan tersebut sehingga makanan

akan matang sesuai keinginan kita karena delay timer sudah di sesuaikan dengan jenis makanan yang

akan di masak. Dalam hal ini dengan menggunakan beberapa perintah yang sudah di simpan pada data

base suara modul easyVR speech recognition.

Oleh karena itu, penulis melakukan penelitian dalam merancang kompor listrik dengan perintah suara

tersebut. Dengan menggunakan modul EasyVR untuk menerima perintah suara dan akan mengolah

suara sesuai data base, Arduino Uno sebagai menentukan timer masakan dan relay pada element

pemanas sebagai objek pengujian. Sistem ini diharapkan dapat memudahakan pengguna dalam

memasak dan melakukan aktifitas lain di dalam rumah.

Rumusan Masalah

Pada tugas akhir kali ini yang menjadi rumusan masalah antara lain:




1. Bagaimana cara sistem mencocokan suara dengan database perintah yang sudah ada?

2. Bagaimana cara sistem melakukan proses memasak sesuai perintah yang diberikan?

3. Bagaimana cara meminimalisir kematangan makanan yang berlebihan karena lupa mematikan

kompor?

4. Bagaimana cara mengefisienkan waktu dan tenaga dalam memasak dan menyelesaikan urusan

rumah lainnya?

5. Bagaimana cara mengamankan proses memasak agar tidak terjadi kebakaran akibat terlalu lama

memanaskan makanan dan mengakibatkan makanan tersebut terbakar.

Tujuan

Di adakan Penelitian ini dengan tujuan sebagai berikut:

1. Dengan di rancangnya alat ini maka pemanasan masakan dapat sesuai dengan tingkat kematangan

masakan berdasarkan waktu matang masakan tersebut dengan perintah suara.

2. Dengan di rancangnya alat ini maka dapat menghindari waktu pemasakan makanan yang berlebih

(masakan gosong) Karena lupa mematikan kompor listrik.

3. Dengan bekerjanya alat ini maka akan memudahkan pekerjaan manusia dalam memasak hanya

dengan perintah suara yang diucapkan. Serta kompor yang otomatis off dengan sendirinya sesuai

dengan timer yang ada.

Metodologi Penelitian

Dalam penyusunan alat ini didasarkan terhadap masalah yang bersifat aplikatif, yaitu perencanaan dan

perealisasian sistem agar dapat menampilkan urutan kerja sesuai dengan yang direncanakan dan

mengacu pada rumusan masalah. Pada alat ini mikrokontroler memiliki peranan sebagai pemprosesan

sinyal atau otak dari kompor listrik sehingga menyalakan dan mematikan kompor listrik dapat sesuai

dengan intruksi yg di berikan. Untuk pengisian sampling suara di dalam EasyVR maka kita dapat

memanfaatkan aplikasi bawaan yaitu EasyVR Commander yang dapat di download pada web di

internet.

Tinjauan Pustaka

Dalam bab ini akan dijelaskan mengenai teori-teori tentang pembuatan rancang bangun perintah suara

pada kompor listrik yang akan digunakan adalah sebagai berikut

Mic Condensor

Mic condenser merupakan komponen elektronik yang menyimpan energi dalam medan elektrostatik,

microphone jenis ini juga merupakan transducer yang menggunakan bahan dasar kapasitor yang

berfungsi mengubah energi akustik menjadi energi listrik.[1]

Gambar 1. Mic Condenser

EasyVR Speech Recognition

EasyVR merupakan modul voice recognition multi-fungsi. Dapat digunakan pada banyak aplikasi

pengontrolan yang membutuhkan pendeteksian bukan hanya suara melainkan percakapan .EasyVR

merupakan generasi penerus setelah kesuksesan generasi pertamanya di pasaran yaitu VRBot. Modul

ini dapat digunakan atau dihubungkan dengan board mikrokontroler Arduino. Bentuk fisik EasyVR

ditunjukkan dalam Gambar 2.[2]




Gambar 2. EasyVR speech Recognition

Arduino Uno

Uno Arduino adalah board berbasis mikrokontroler pada ATmega328. Board ini memiliki 14 digital

input / output pin (dimana 6 pin dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, pemrograman

di arduino mudah digunakan untuk pemula, dan cukup fleksibel bagi mereka yang sudah tingkat

lanjut. hanya terhubung ke komputer dengan kabel USB. [3]

Gambar 3. Arduino Uno

Driver Relay

Rangkaian driver relay berfungsi untuk menyalakan dan mematikan relay AC 220v yang dihasilkan

dari port paralel I/O pada driver relay tersebut.

Gambar 4. Driver Relay

Cara kerja relay sendiri dengan cara relay akan dihubungkan diantara rel positif dan juga kolektor dari

transistor. Sinyal input akan melewati komponen resistor 1 K ke dasar transistor. Ketika sinyal input

masuk, tentu saja sirkuit akan bekerja dan akan menarik relay.[4]

Relay

Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen

Electromechanical (Elektromekanikal) yang terdiri dari 2 bagian utama yakni Elektromagnet (Coil)

dan Mekanikal (seperangkat Kontak Saklar/Switch).[5]

Gambar 5. Relay

Kompor Listrik

Kompor listrik adalah kompor yang bekerja dengan prinsip induksi sehingga kompor tidak akan

mengeluarkan bara api yang berkobar tetapi masakan bisa matang.




Gambar 6. Kompor Listrik

Kompor jenis ini memiliki elemen pemanas yang di tempatkan dalam kepala kompor. Saat di

hubungkan ke sumber listrik dan di hidupkan, maka aliran listrik akan dapat mengalir ke dalam

elemen tersebut dan menghasilakan panas.[6]

Perancangan dan Pembuatan Alat

Perancangan Desain Sistem Elektronika

Gambar 7 Diagram Blok Perancangan Kompor Listrik dengan Perintah suara

Sinyal dari mic codenser akan di teruskan menuju ke modul EasyVR Speech Recognition untuk di

proses dalam hal ini sinyal hasil konversi suara pada easyVR speech Recognition akan di samakan

dengan sample data suara yg sebelumnya sudah di simpan pada database EasyVR. Mikrokontroler

utama berupa Arduino Uno bekerja mengatur dan mengolah data dari modul EasyVR untuk di

sesuaikan dengan timer yang sudah di program pada mikrokontroller. sehingga Relay akan berada

pada keadaan aktif (On) sesuai berapa timer yang sudah di cocokan dengan perintah suara serta

kompor akan (Off) dengan sendirinya sesuai dengan habisnya timer tersebut.

Perancangan Sistem Voice Recognition Menggunakan EasyVR

Perancangan ini bertujuan untuk mengambil sample suara yang akan disimpan didalam modul

EasyVR. Pengambilan sampel suara dilakukan melalui PC dengan software bawaan dari EasyVR yaitu

EasyVR Commander.

Gambar 8. Pemberian sample suara

Gambar 9. Tampilan kegagalan suara




Pengambilan sample suara dilakukan sebanyak dua kali dengan kondisi ideal atau tidak adanya noise,

variasi kata dan intonasi disetiap pengucapan relatif sama menghasilkan kesuksesan tinggi dalam

pengambilan sample dengan tidak adanya error. Kegagalan menerima variasi suara kedua dengan

variasi pengucapan suara pertama akan menimbulkan kegagalan.

Gambar 10. Tampilan pada folder sample suara

Pengujian Pemberian perintah

Tujuan dari pengujian ini adalah untuk mengetahui tingkat keberhasilan serta prosentase dari EasyVR

dalam menerima perintah suara baik dari perintah suara orang yang sama maupun dari orang yang

berbeda. Setiap pemberian perintah dilakukan 10 kali per perintah dengan jarak yang bervariasi namun

tetap dalam kisaran 3cm sampai 200cm dari sensor microphone untuk setiap pengambilan data.

Tabel 4.2. Hasil pengujian pemberian perintah dari orang yang sama dengan sampling pada EasyVR.

Percobaan

ke

Kalimat perintah oleh : Maya Ervina

(kata “KOMPOR”) (kata “NYALA/ON”) (kata “MATI/OFF”)

Berhasil TidakBerhasil Berhasil TidakBerhasil Berhasil TidakBerhasil

1 √ - √ - √ -

2 √ - √ - √ -

3 √ - √ - √ -

4 √ - √ - √ -

5 √ - √ - - √

6 √ - √ - √ -

7 - √ √ - √ -

8 √ - √ - √ -

9 √ - - √ - √

10 √ - √ - √ -

Keberhasilan : 86.666 %

Tabel 4.3. Hasil pengujian pemberian perintah dari orang yang berbeda.

Percobaan

ke

Kalimat perintah oleh : Novi Zahrotun

(kata “KOMPOR”) (kata “NYALA/ON”) (kata “MATI/OFF”)

Berhasil TidakBerhasil Berhasil TidakBerhasil Berhasil TidakBerhasil

1 - √ √ - - √

2 √ - √ - √ -

3 √ - √ - - √

4 √ - - √ √ -

5 √ - √ - √ -

Keberhasilan : 73.333 %




3. Kesimpulan

1. Metode pengambilan sample suara pada modul EasyVR dilakukan sebanyak 2 kali menggunakan

EasyVR Commander dengan variasi pengucapan relatif sama pada setiap kata dengan jarak yang

tetap dalam kisaran 3cm sampai 200cm dari sensor microphone.

2. Modul EasyVR dengan prosentase keberhasilan sebesar 73.333 % jika menerima perintah suara

dari orang yang berbeda dengan variasi pengucapan yang relatif sama. Kegagalan dalam

pencocokan perintah suara disebabkan oleh pengucapan tutur kata yang kurang jelas dan terlalu

besar atau terlalu kecil volume suara yang diberikan.

3. Kesalahan yang sering terjadi pada proses pengucapan perintah adalah perbedaan intonasi suara

yang pada saat pemberian perintah tidak sesuai dengan pada saat proses sampling suara,

menyebabkan perintah tidak dikenali dan harus di ulangi 2 sampek 3 kali.

Ucapan Terima Kasih

Terima kasih kepada Allah Yang Maha Esa, yang melancarkan sampai terselesainya penelitian ini.

Terima kasih kepada kedua Orang Tua, yang selalu memberikan dukungan dan doanya.

Terima kasih kepada dosen Universitas Hang Tuah Surabaya khususnya Teknik Elektro, atas

bimbingan yang diberikan hingga terselesaikannya penelitian ini.

Terima kasih kepada rekan rekan angkatan 2013, yang membantu dalam mencarikan solusi atas

kesulitan yang penulis hadapi.

Daftar Pustaka

[1]. Datasheet, 2015. Miccondenser. https://alldatasheet.com/datasheet-pdf . Diakses pada 16 September

2017.

[2]. Tigal, 2012. User Manual EasyVR.http://www.veear.eu/.Austria: TIGAL KG, Maret 3,2014.

[3]. Datasheet, 2015. Arduino uno, http://datasheet.octopart.com/A000066-Arduino-datasheet-38879526.pdf.

Diakses pada 18 oktober 2017.

[4]. Datasheet, 2015. Driver relay, http://allegromicro.com/~/media/Files/Datasheets.pdf/. Diakses pada 18

oktober 2017.

[5]. Datasheet, 2015. relay , http:// alldatasheet.com/datasheet-pdf/. Oktober 18,2017.

[6]. Abu, 2014. Pengertian kompor listrik. http://akhdanazizan.com/. Diakses pada 30 September 2017.

[7]. Jatra Kurnia Ardi, 2014. Implementasi Sistem Voice Recognition pada Robot Pemindah Objek sebagai

Sistem Navigasi. Diakses pada tanggal 24 oktober 2017

[8]. Desy Fajrianti, 2014. Aplikasi pengenalan suara sebagai pengendali peralatan listrik berbasis arduino uno.

Diakses pada 19 oktober 2017.




PERBANDINGAN ALGORITME-ALGORITME PEMBELAJARAN

MESIN PADA KLASIFIKASI SMS SPAM

Edi Zuviyanto 1), Teguh Bharata Adji2), Noor Akhmad Setiawan 3)

1),2),3 )Departemen Teknik Elektro dan Teknologi Informasi FT UGM

Jl. Grafika No.2 Kampus UGM


Abstrak. Short Message Service (SMS) merupakan salah satu media komunikasi yang termurah. Dengan

murahnya tarif layanan SMS, membuat pihak-pihak yang tidak bertanggungjawab menggunakannya untuk

kepentingan bisnis dan tindak kejahatan. Hal ini, menyebabkan kerugian bagi masyarakat yang menggunakan

layanan SMS. Oleh karena itu, diperlukan teknik klasifikasi teks untuk membedakan pesan SMS yang berisi

spam dan bukan spam (ham). Beberapa penelitian sudah dilakukan untuk mengklasifikasikan SMS spam dan

ham. Namun, belum ditemukan algoritme klasifikasi yang baik untuk klasifikasi SMS spam. Penelitian ini

bertujuan untuk mencari algoritme klasifikasi yang baik untuk klasifikasi SMS spam dengan membandingkan

beberapa algoritme klasifikasi machine learning. Beberapa algoritme tersebut yaitu C4.5, KNN, NBC, dan SVM.

Penelitian dilakukan dengan beberapa langkah yaitu pengumpulan data, preprocessing, pembobotan fitur,

klasifikasi, evaluasi dan perbandingan akurasi. Hasilnya, pengujian klasifikasi SMS dengan menggunakan

algoritme SVM memiliki tingkat akurasi lebih baik daripada menggunakan algoritme C4.5, KNN maupun NBC.

Nilai akurasi yang diperoleh dengan menggunakan metode SVM sebesar 94,60%, sedangkan nilai akurasi

dengan menggunakan metode C4.5, KNN dan NBC berturut-turut sebesar 85,86%, 77,50% dan 86,10 %.

Kata kunci : Klasifikasi, SMS spam, Naive bayes classifier, Support vector machine, C4.5, KNN.

1. Pendahuluan

Short Message Service (SMS) merupakan salah satu media komunikasi yang masih banyak digunakan,

karena mekanisme penggunaannya sangat mudah. Selain itu, tarif dari layanan SMS sangat murah dan

masih basnyak bonus yang diberikan kepada pengguna [1]. Namun, adanya tarif SMS yang murah dan

banyaknya bonus SMS menyebabkan adanya pihak-pihak yang tidak bertanggungjawab untuk

melakukan tindak kejahatan seperti SMS penipuan. SMS tersebut termasuk dalam salah satu jenis

SMS spam.

SMS spam merupakan SMS yang tidak diinginkan oleh penerima [2]. Biasanya informasi yang

terdapat pada SMS spam bertujuan untuk pemasaran, promosi, pengiklanan, penipuan dan lain-lain

[3]. Hal itu, menyebabkan kerugian bagi masyarakat pengguna layanan SMS. Salah satu yang bisa

dilakukan untuk mengatasi SMS spam adalah dengan melakukan klasifikasi SMS spam dan non spam

(ham). Klasifikasi ini dilakukan untuk membedakan pesan yang berisi spam dan ham. Sehingga

pengguna handphone tidak dirugikan dengan adanya SMS spam.

Beberapa penelitian sudah dilakukan untuk mengatasi masalah SMS spam diantaranya yaitu penelitian

yang dilakukan oleh Dewi [4] , dimana algoritme yang digunakan untuk klasifikasi SMS spam dan

ham adalah naïve bayes classifier (NBC). NBC merupakan salah satu algoritme yang efektif

digunakan untuk klasifikasi teks dengan jumlah yang besar. Dalam penelitian [4] menggunakan

RapidMinner untuk mencari konfigurasi terbaik NBC untuk mencapai tingkat akurasi yang maksimal.

Kemudian, NBC juga digunakan oleh Indiarto [5] untuk mengklasifikasi SMS spam dan ham dengan

term frequency(TF) sebagai metode pembobotan fitur. Hasilnya, NBC dapat memberikan tingkat

akurasi yang cukup untuk menyaring SMS yang masuk.

Selanjutnya, penelitian tentang SMS spam juga dilakukan oleh Apandi [6] dengan menggunakan

algoritme Support Vector Machine (SVM) untuk klasifikasi SMS spam dan ham. Penelitian ini

menggunakan metode evaluasi yaitu K-fold Cross Validation (K-fold). Beberapa referensi

menyebutkan bahwa SVM akan memberikan hasil ketepatan klasifikasi yang lebih baik bila

dikombinasikan dengan teknik partisi data K-fold Cross Validation [7].

mailto:[email protected]




Ada pun beberapa penelitian tentang klasifikasi teks yang mempunyai hasil performa yang tidak kalah

bagus dengan SVM dan NBC yaitu Gata [8] mengusulkan algoritme K-Nearest Neighbor (KNN)

untuk mangklasifikasikan SMS pada aplikasi SMS gateway yang digunakan oleh LKBN ANTARA.

Hasil nilai akurasi yang didapat sangat baik yaitu sebesar 96,15%. Kemudian, penelitian [9] tentang

perbandingan performa dari beberapa algoritme antara lain svm, neural network, naïve bayes dan C4.5

untuk mengklasifikasikan spam email. Hasil terbaik diperoleh saat menggunakan algoritme C4.5

untuk klasifikasi spam email.

Dari semua hasil penelitian yang sudah dilakukan, belum ditemukan algoritme klasifikasi yang tepat

untuk klasifikasi SMS spam. Oleh karena itu, dilakukan perbandingan tingkat akurasi dari beberapa

algoritme klasifikasi untuk mengklasifikasikan SMS ke dalam kelas SMS spam dan ham. Beberapa

algoritme klasifikasi yang digunakan yaitu C4.5, KNN, NBC dan SVM.

2. Metode

Metode penelitian yang diusulkan pada penelitian ini yaitu pengumpulan data, preprocessing,

pembobotan fitur, klasifikasi, dan evaluasi. Preprocessing masih memiliki sub-proses lagi yaitu case

folding, normalisasi kalimat, stopword removal, dan stemming. Berikut penjelasan beberapa proses

dan sub-proses pada metode penelitian yang diusulkan.

2.1 Pengumpulan Data

Penelitian ini menggunakan sebagian besar data dari penelitian Mair [10] dan sebagian lagi

mengambil data SMS yang baru dari handphone. Data SMS yang digunakan sebanyak 100 SMS yang

terdiri dari 50 SMS spam dan 50 SMS ham. Data tersebut masih belum tersetruktur sesuai kebutuhan

proses klasifikasi. Oleh karena itu, perlu dilakukan pemrosesan teks atau preprocessing.

2.2 Preprocessing

Pemrosesan teks (Preprocessing) bertujuan untuk mengubah data yang belum terstruktur menjadi data

yang tersetruktur sesuai kebutuhan proses mining. Preprocessing yang dilakukan, diantaranya adalah :

Case Folding

Case folding yaitu proses untuk mengubah huruf dari isi SMS menjadi huruf kecil semua, sehingga

SMS tidak ada yang memiliki huruf kapital. Pada penelitian ini semua huruf dirubah ke dalam huruf

kecil.

Normalisasi Kalimat

Normalisasi kalimat merupakan proses untuk menormalkan kalimat yang gaul menjadi normal,

sehingga kalimat dapat dipahami dan sesuai dengan KBBI [11] . Data SMS yang digunakan masih

banyak kalimat atau kata-kata gaul yang masih sulit dipahami. Hasil dari normalisasi kalimat akan

terlihat beberapa kata gaul yang memiliki makna yang sama dengan yang normal.

Stopword Removal

Proses ini berfungsi untuk menghilangkan kata-kata yang tidak mempengaruhi secara signifikan dalam

proses klasifikasi. Stopword dapat berupa kata depan, kata penghubung, dan kata pengganti [12] .

Misalnya kata yang, ini, dari, dengan, ke, di, dan sebagainya.

Stemming

Proses ini berfungsi untuk mengubah kata yang berimbuhan menjadi sebuah kata dasar. Pada

penelitian ini, semua kata pada isi SMS akan diubah kedalam kata dasar.

2.3 Pembobotan Fitur

Penelitian ini menggunakan metode pembobotan fitur Term Frequency – Inverse Document

Frequency (TF-IDF). TF-IDF adalah metode pembobotan fitur yang menghitung bobot dari kata atau

istilah (term) yang muncul dalam sebuah dokumen. Nilai bobot kata pada metode TF-IDF didapat

dari hasil perkalian antara nilai TF dengan nilai IDF. Proses pembobotan dari term yang ada

menggunakan persamaan sebagai berikut :




…………………………………………(1)

dimana,

= frekuensi term t pada dokumen d.

= Inverse document frequency (idf)

= banyaknya dokumen

= banyaknya dokumen yang memiliki term t.

3 Klasifikasi

Klasifikasi adalah sebuah proses untuk mencari model atau fungsi yang menjelaskan dan membedakan

kelas dari data dengan tujuan untuk melakukan prediksi dari kelas suatu objek dimana tidak diketahui

label dari kelas tersebut. Model ini berasal dari analisis dari kumpulan training data atau objek data

dimana kelas dari label sudah diketahui. Pada penelitian ini, metode klasifikasi yang digunakan yaitu

C4.5, KNN, Naive Bayes Classifier (NBC) dan Support Vector Machines (SVM).

Algoritme C4.5 merupakan salah satu algoritme yang digunakan untuk membentuk pohon keputusan.

Algoritme ini mempunyai kelebihan misalnya dapat mengolah data numerik dan diskret, dapat

menangani nilai atribut yang hilang. Berikut persamaan untuk membentuk pohon keputusan dengan

algoritme C4.5. Sebelum menghitung nilai gain, terlebih dahulu menghitung nilai entropy. Untuk

menghitung nilai entropy menggunakan persamaan berikut:

…………………………….(2)

dimana, S adalah himpunan kasus, n adalah jumlah partisi S, pi proporsi dari Si terhadap S

Kemudian hitung nilai Gain dengan persamaan berikut :

……………………(3)

dimana,

S = himpunan kasus

A = atribut

N = jumlah partisi S

|Si| = jumlah kasus pada partisi ke-i

|S| = jumlah kasus dalam S

KNN merupakan suatu pendekatan klasifikasi yang mencari semua data latih yang relatif mirip dengan

data uji [8]. Prinsip kerja KNN yaitu mencari jarak terdekat antara data yang akan dievaluasi dengan K

tetangga terdekatnya dalam data pelatihan. Berikut persamaan pencarian jarak menggunakan

Euclidean [8] :

…………….……………………(4)

Dimana matriks d(x,y) adalah jarak skalar dari kedua vektor x dan y dari matriks dengan ukuran d

dimensi.

NBC merupakan sebuah metode klasifikasi yang menerapkan teorema Bayes yang berdasarkan nilai

probabilitas [13]. NBC menyediakan algoritme yang efisien dan sederhana. Selain itu, NBC memiliki

kelebihan yaitu hanya memeriksa training data sekali serta hanya memerlukan training data yang

sedikit untuk mengestimasi parameter seperti rerata dan variansi variabel. NBC dirumuskan dengan

persamaan berikut :

………………...…………………….(5)




dimana,

X = data dengan kelas yang belum diketahui.

Y = hipotesis data X merupakan suatu kelas spesifik.

P(Y|X) = probabilitas hipotesis Y berdasar kondisi X.

P(Y) = probabilitas awal hipotesis Y (prior probability)

P(X|Y) = probabilitas X berdasar kondisi pada hipotesis Y.

P(X) = probabilitas dari X.

SVM merupakan algoritme klasifikasi yang menggunakan ruang hipotesis berupa fungsi-fungsi linear

dalam sebuah ruang berdimensi fitur tinggi. SVM memiliki tujuan menemukan fungsi pemisah terbaik

antara kelas. Fungsi pemisah paling baik apabila fungsi pemisah yang menghasilkan nilai margin

paling besar antara dua vektor dari dua kelas yang berbeda dan berada ditengah-tengah kedua vektor

tersebut. Dalam penelitian ini, fungsi pemisah yang dicari adalah fungsi linear. Fungsi linear dapat

dicari dengan persamaan berikut :

………….…………………………(6)

dimana,

= vektor untuk hyperplane

x = nilai vektor masukan

= bias yang merepresentasikan posisi relatif terhadapt pusat koordinat.

4 Evaluasi

Evaluasi dilakukan untuk mengukur kelayakan dari model yang dikembangkan, sehingga akan

diketahui apakah layak atau tidak untuk diimplementasikan dalam klasifikasi SMS spam. Untuk

mengukur kinerja dari model klasifikasi SMS spam yaitu dengan menghitung akurasi. Untuk

menghitung akurasi dapat menggunakan confusion matrix sebagai pengukuran kinerja dari suatu

model.

Tabel 1. Confusion matrix dengan dua kelas

Kelas Terklasifikasi

Spam Ham

Spam True Positive (TP) False Negative (FN)

Ham False Positif (FP) True Negative (TN)

Berdasarkan nilai True Positive (TP), False Positive (FP), True Negative (TN), dan False Negative

(FN) pada tabel Confusion matrix maka dapat diperoleh nilai akurasi. Nilai akurasi menggambarkan

seberapa akurat sistem dapat mengklasifikasikan data secara benar. Dengan kata lain, nilai akurasi

merupakan perbandingan antara data yang terklasifikasi secara benar dengan keseluruhan data. Berikut

persamaan untuk mencari nilai akurasi berdasarkan confusion matrix.

…………………………………. (7)

Metode evaluasi yang digunakan yaitu 30-Stage 10-Cross Fold Validation. Dimana metode 10-Cross

Fold Validation diulang sebanyak 30 kali (30-Stage 10-Cross Fold Validation) dengan pengacakan

data latih dan data uji pada setiap iterasinya. Keseluruhan proses metode penelitian yang digunakan

dapat dilihat pada Gambar 1 berikut ini.




Preprocessing

Dataset

Case FoldingNormalisasi

KalimatStopword Removal

Stemming

TF-IDFPembobotan

Fitur

Data Latih

Data Uji

Naïve Bayes

30 stage 10 Folds Cross Validation

Support Vector

MachineC4.5

AkurasiEvaluasi

Perbandingan Akurasi

Klasifikasi

Pra-Proses

K-Nearest Neighbor

Gambar 1. Diagram blok perbandingan algoritme klasifikasi

3. Pembahasan

Penelitian ini dilakukan menggunakan laptop dengan spesifikasi CPU Intel Core i5 2.60 GHz, RAM 8

GB dan dengan sistem operasi Microsoft Windows 7 Profesional 64 bit. Bahasa pemrograman yang

digunakan yaitu python dengan bantuan pustaka sastrawi dan pustaka sklearn. Pustaka sastrawi

berasal dari github yaitu https://github.com/sastrawi/sastrawi yang digunakan untuk

mengimplementasikan proses stemming. Pustaka sklearn digunakan untuk mengimplementasikan

proses pembobotan fitur, klasifikasi dan evaluasi.

Setelah dilakukan klasifikasi terhadap dataset SMS spam dengan menggunakan algoritme C4.5, KNN,

NBC dan SVM, maka hasil pengujian tingkat akurasi dengan pengujian 30 stage 10-fold cross

validation dapat dilihat pada Tabel 2.

https://github.com/sastrawi/sastrawi




Tabel 2. Perbandingan akurasi algoritme klasifikasi (%)

Stage C4.5

KNN

(K=1) NBC SVM

1 89,00 80,00 83,00 93,99

2 84,00 76,00 76,00 92,99

3 87,00 70,99 86,00 93,99

4 87,00 76,00 92,99 95,99

5 87,00 78,00 94,99 95,99

6 85,99 79,00 92,00 92,99

7 79,00 79,00 87,00 93,99

8 83,99 75,00 77,00 90,99

9 90,00 77,00 91,99 93,99

10 88,00 77,00 94,99 93,99

11 85,99 82,99 80,00 89,99

12 85,99 76,00 84,99 93,99

13 81,00 73,99 83,00 93,99

14 83,00 81,00 81,00 94,99

15 87,00 75,00 81,00 94,99

16 84,99 73,99 89,00 96,99

17 87,00 80,00 80,00 95,99

18 88,00 73,99 85,99 94,99

19 84,00 77,00 87,00 93,99

20 87,00 73,99 85,99 92,99

21 86,00 81,00 87,00 92,99

22 88,00 76,00 84,99 94,99

23 85,99 78,00 78,00 94,99

24 81,00 77,00 81,00 92,99

25 90,99 76,00 94,99 93,99

26 89,00 82,00 93,99 94,99

27 82,00 78,00 83,00 92,99

28 83,00 78,00 95,99 94,99

29 88,00 85,99 82,99 92,99

30 87,00 77,00 87,00 93,99

Mean 85,86 77,50 86,10 94,06

Pada Tabel 2 dapat dilihat bahwa algoritme SVM menghasilkan tingkat akurasi tertinggi dari pada

algoritme C4.5, KNN dan NBC dari setiap pengujian sebanyak 30 kali (stage). Selain itu, hasil rerata

nilai akurasi yang paling tinggi adalah algoritme SVM dengan rerata nilai akurasi rata-rata sebesar

94,06%. Ini menunjukkan bahwa tingkat akurasi algoritme SVM paling baik dari pada algoritme C4.5,

KNN dan NBC dalam mengklasifikasikan SMS spam.

Untuk lebih memudahkan pengamatan perbedaan tingkat akurasi yang dihasilkan oleh keempat

algoritme klasifikasi dengan pengujian 30 stage 10-fold cross validation diatas, nilai akurasi yang

dihasilkan ditampilkan dalam bentuk grafik yang dapat diliat pada Gambar 2.




Gambar 2. Grafik perbandingan akurasi algoritme klasifikasi

4. Simpulan

Hasil dari perbandingan algoritme klasifikasi antara C4.5, K-Nearest Neighbor (KNN), Naïve Bayes

Classifier (NBC) dan Support Vector Machine (SVM) didapatkan algoritme klasifikasi paling baik

yaitu SVM dengan tingkat akurasi sebesar 94,06%. Kemudian, diikuti oleh algoritme NBC, C4.5 dan

KNN dengan tingkat akurasi berturut-turut yaitu 86,10%, 85,86% dan 77,50%. Oleh karena itu,

algoritme SVM sangat cocok untuk diimplementasikan pada klasifikasi SMS spam.

Daftar Pustaka

[1] N. Chaudhari, P. Jayvala, dan P. Vinitashah, “Survey on Spam SMS filtering Using Data Mining

Techniques,” IJARCCE, vol. 5, no. 11, pp. 193–195, 2016.

[2] K. Mathew dan B. Issac, “Intelligent spam classification for mobile text message,” Proc. 2011 Int. Conf.

Comput. Sci. Netw. Technol. ICCSNT 2011, vol. 1, pp. 101–105, 2011.

[3] J. Ma, Y. Zhang, J. Liu, K. Yu, dan X. Wang, “Intelligent SMS Spam Filtering Using Topic Model,”

Intell. Netw. Collab. Syst. (INCoS), 2016 Int. Conf. IEEE, pp. 380–383, 2016.

[4] I. N. Dewi dan C. Supriyanto, “Klasifikasi Teks Pesan Spam Menggunakan Algoritma Naïve Bayes,”

Simantik 2013, vol. 2013, no. November, pp. 156–160, 2013.

[5] B. Indiarto, “Klasifikasi Sms Spam Dengan Metode Naive Bayes Classifier Untuk Menyaring Pesan

Melalui Selular,” J. Telemat. MKOM, vol. 8, no. 2, pp. 167–172, 2016.

[6] T. H. Apandi dan C. A. Sugianto, “Penyaringan Spam Short Message Service Menggunakan Support

Vector Machine,” Semin. Nas. Teknol. Inf. dan Komun. Terap. 2015, pp. 111–116, 2015.

[7] S. N. D. Pratiwi dan B. S. S. Ulama, “Klasifikasi Email Spam dengan Menggunakan Metode Support

Vector Machine dan k-Nearest Neighbor,” J. SAINS dan SENI ITS, vol. 5, no. 2, pp. 344–349, 2016.

[8] W. Gata dan Purnomo, “Akurasi Text Mining Menggunakan Algoritma K-Nearest Neighbour pada Data

Content SMS-Gateway,” J. Format, vol. 6, no. 5, pp. 1–5, 2017.

[9] S. Youn dan D. McLeod, “A comparative study for email classification,” Adv. Innov. Syst. Comput. Sci.

Softw. Eng., pp. 387–391, 2007.

[10] Z. R. Mair dan A. Ashari, “Aplikasi untuk Identifikasi Short Message Service (SMS) Spam Berbasis

Android,” BIMIPA, vol. 24, no. 3, Jun. 2014.

[11] M. Y. Nur dan D. D. Santika, “Analisis Sentimen pada Dokumen berbahasa Indonesia dengan

pendekatan Support Vector Machine,” Konf. Nas. Sist. dan Inform., pp. 9–14, 2011.

[12] P. Widodo, J. A. Putra, S. Afiadi, A. Z. Arifin, dan D. Herumurti, “Klasifikasi Kategori Dokumen Berita

Berbahasa Indonesia dengan Metode Kategorisasi Multi-Label Berbasis Domain Specific Ontology,” J.

Teknosains, vol. II, no. 2, pp. 101–112, Aug. 2017.

[13] S. Raschka, “Naive Bayes and Text Classification I - Introduction and Theory,” CoRR, vol. abs/1410.5,

Oct. 2014.




Upaya Perlindungan Kualitas Hidup Konsumen

Melalui Studi Penerapan HACCP Pada Penyediaan Pangan

Di Kantin Rumah Sakit

Nuzulia Khoiriyah 1), Wiwiek Fatmawati 2)

1),2) Teknik Industri, Universitas Islam Sultan Agung Semarang

Jl. Kaligawe KM 4 Semarang


Abstrak. Kantin rumah sakit merupakan salah satu fasilitas layanan yang diberikan kepada pengunjung baik

yang terdaftar sebagai pasien rawat jalan maupun pengunjung biasa dalam rangka pemenuhan kebutuhan

pangan. Higienitas pangan di kantin Rumah sakit menjadi kebutuhan mutlak untuk menghindari terjadinya

kontaminasi baik yang berbentuk kimia, fisika maupun biologi yang dapat membahayakan kesehatan konsumen.

Tidak semua kantin rumah sakit dikelola langsung oleh manajemen rumah sakit. Kantin yang dikelola pihak luar

memiliki kemungkinan tidak mengikuti kaidah baku mutu penyediaan pangan sehingga kontaminasi produk

pangan dapat terjadi. Studi penerapan HACCP dalam upaya perlindungan konsumen dilakukan pada kantin

rumah sakit yang tidak dikelola langsung oleh pihak rumah sakit. Lima dari tujuh prinsip HACCP digunakan

dalam penelitian ini. Wawancara dan observasi secara langsung dilakukan untuk mengetahui bagaimana proses

pengolahan dan penyajian produk pangan. Pengambilan sampel untuk uji laboratorium terdiri dari sampel

makanan dan minuman yang dijual, usap alat makan, usap tangan penjual, air bersih, air cucian alat makan.

Hasil pengujian laboratorium menunjukkan : kontaminsi timbal ditemukan pada bahan pangan berbahan ikan

laut, kontaminasi bakteri : E. Coli pada beberapa produk pangan, bakteri coliform pada air kran dan air

cucian, bakteri staphylococcus aureus pada tangan penjual. Titik kritis dijumpai pada tiap langkah penyediaan

produk pangan.

Kata kunci : HACCP, kontaminasi, Kantin Rumah Sakit

1. Pendahuluan

1.1. Latar Belakang

Rumah Sakit merupakan tempat pelayanan kesehatan masyarakat dengan berbagai macam

penyakit diantaranya penyakit karena infeksi. Resiko penyebaran infeksi dari satu pasien ke pasien

lainnya atau dari pasien ke orang yang sehat adalah sangat besar. Penyebaran penyakit bisa terjadi

melalui udara, kontak fisik secara langsung, penggunaan fasilitas bersama (toilet, alat makan, dan lain

– lain), makanan yang terkontaminasi ataupun melalui perantara binatang seperti lalat dan tikus.

Kontaminasi makanan adalah masuknya atau tercampurnya bahan atau organisme yang berbahaya

kedalam bahan pangan atau makanan baik yang terjadi secara sengaja maupun tidak. Adapun bahan

atau organisme tersebut dinamakan kontaminan (Purnawijayanti, 2001) dalam (Chusna, 2012).

Organisme bisa berwujud seperti bakteri, debu, serangga, rambut. Sangat dimungkinkan penyebaran

penyakit di rumah sakit terjadi di kantin karena penanganan pangan yang tidak higienis dan tidak

sesuai standar kesehatan pangan. Pengunjung memiliki kemungkinan terinfeksi penyakit setelah

mengkonsumsi pangan yang ada di kantin rumah sakit. Kontaminasi terhadap pangan yang

dikonsumsi tentu tidak diinginkan oleh konsumen pengguna kantin rumah sakit. Konsumen berhak

untuk mendapatkan perlindungan terhadap infeksi penyakit selama berada di area rumah sakit. Studi

penerapan HACCP pada kantin rumah sakit yang dikelola oleh pihak di luar manajemen rumah sakit

dilakukan untuk mengetahui bagaimana penanganan pangan pada kantin rumah sakit merujuk pada

konsep HACCP sebagai upaya perlindungan kualitas hidup konsumen, mengetahui proses apa saja

yang menjadi titik kritis terjadinya kontaminasi pangan pada kantin rumah sakit dan rekomendasi yang

diberikan pada pihak rumah sakit. Objek penelitian adalah kantin – kantin yang berada di salah satu

rumah sakit di kota Semarang.





1.2. Tinjauan Pustaka

1.2.1. Kontaminasi Makanan

Kontaminasi adalah ditemukannnya atau masuknya benda, zat, atau sesuatu ke dalam bahan pangan

atau makanan. Objek atau benda yang menimbulkan kontaminasi disebut kontaminan. Kontaminan

menurut Purnawijayanti (2001) dalam (Chusna, 2012) terbagi atas 3, yaitu :

a. Kontaminan Biologis

Kontaminan bioligis adalah masuknya organisme yang hidup yang menimbulkan makanan menjadi

tercemar (terkontaminasi).

b. Kontaminan Kimiawi

Kontaminan kimiawi adalah masuknya berbagai macam bahan atau unsur kimia yang menyebabkan

terjadinya pencemaran pada bahan makanan.

c. Kontaminan Fisik

Kontaminasi fisik adalah masuknya benda – benda asing yang terdapat dalam makanan, padahal

benda – benda tersebut bukanlah bagian dari bahan makanan. Conyoh kontaminan fisik adalah :

debu, rambut, tanah, serangga, dan lain – lain.

1.2.2. Hazard Analysis Critical Control Point (HACCP)

HACCP menurut SNI CAC/RCP dalam (Goulding dan Mansur, 2014), adalah piranti atau cara untuk

menilai bahaya dan menetapkan sistem pengendalian yang fokus pada pencegahan dengan

mengandalkan sebagian besar pengujian produk akhir (end product testing) atau dengan kata lain

merupakan suatu sistem pencegahan untuk keamanan pangan. HACCP dapat diterapkan pada seluruh

rantai pangan dari produk primer sampai pada konsumsi akhir. Penerapan HACCP harus dipandu oleh

bukti secara ilmiah terhadap resiko kesehatan manusia. Terdapat 7 prinsip HACCP yang

direkomendasikan oleh Badan Standar Nasional Indonesia (1998) yang dikeluarkan oleh BSN (1999)

yang dikutip oleh (Diki Nanang Surahman, 2014) sebagai berikut :

1. Prinsip 1 : Analisis bahaya dan pencegahannya

2. Prinsip 2 : Identifikasi Critical Control Points (CCP) di dalam proses

3. Prinsip 3 : Menetapkan batas kritis untuk setiap CCP

4. Prinsip 4 : Menetapkan cara pemantauan CCP

5. Prinsip 5 : Menetapkan tindakan koreksi

6. Prinsip 6 : Menyusun prosedur verifikasi

7. Prinsip 7 : Menetapkan prosedur pencatatan (dokumentasi)

1.2.3. Perlindungan Konsumen

Undang – undang Republik Indonesia No 8 Tahun 1999 mengenai perlindungan konsumen

menyatakan bahwa perlindungan konsumen memiliki beberapa tujuan diantaranya adalah :

Menumbuhkan kesadaran pelaku usaha mengenai pentingnya perlindungan konsumen sehingga

tumbuh sikap yang jujur dan bertanggung jawab dalam berusaha

Meningkatkan kualitas barang dan / atau jasayang menjamin kelangsungan usaha produksi barang

dan / atau jasa, kesehatan, kenyamanan, keamanan, dan keselamatan konsumen.

Hak konsumen menurut UU RI No 8 Tahun 1999 terdiri dari beberapa poin. Salah satunya :

Hak atas kenyamanan, keamanan dan keselamatan dalam mengkonsumsi barang dan/atau jasa

Hak untuk memilih brang dan/atau jasa serta mendapatkan barang dan/atau jasa tersebut sesuai

dengan nilai tukar dan kondisi serta jaminan yang dijanjikan

1.3. Metodologi Penelitian

Data penelitian diambil melalui pengamatan langsung di kantin, wawancara dengan pedagang,

pengisian kuisioner, dan pengambilan sampel untuk uji laboratorium. Adapun diagram alir penelitian

adalah sebagai berikut :




Gambar 1. Diagram Alir Penelitian

2. Pembahasan

2.1. Temuan Kontaminasi

Dari hasil sampel yang diuji di laboratorium, ditemukan kontaminasi biologi dan kontaminasi kimia.

Temuan kontaminasi biologi sebagai berikut :

1. Makanan

Pada sampel ditemukan ada bakteri Escherichia Coli pada salah satu makanan yaitu Nasi putih dan

pseudomonas aeruginosa pada kering tempe di salah satu konter makanan

2. Air Kran

Ditemukan bakteri Coliform 4 / 100 ml (masih dibawah ambang batas standar yaitu 50 / 100ml),

bakteri E. Coli 3/100 ml (melebihi ambang batas standar yaitu 0/100 ml). pada salah satu lapak

pedagang.

3. Air di ember cucian

Ditemukan bakteri coliform melebihi ambang batas standar, yaitu > 5000/100 ml dan Bakteri E.

Coli < 3/100 ml, di semua ember cucian pedagang.

4. Alat makan (piring, sendok, gelas) : ditemukan kuman umum di alat makan milik salah satu

pedagang.

5. Tangan penjamah makanan : ditemukan bakteri bakteri Staphylococcus aureus pada salah satu

pedagang (penjamah makanan)

Untuk pengujian kontaminasi bahan kimia, pada hasil pemeriksaan laboratorium menyatakan tidak

ditemukan adanya bahan pengawet, formalin, boraks pada sampel makanan yang diujikan. Namun

ditemukan cemaran lain pada salah satu sampel, yaitu cemaran timbal. Timbal ditemukan pada ikan




laut goreng. Adapun pengamatan pada makanan yang ada di kantin dimungkinkan terkontaminasi

debu, serangga (semut) dan lalat, karena makanan yang di sajikan ada yang ditempatkan di meja

makan konsumen tanpa ada penutup wadah seperti gambar di bawah ini :

Gambar 2. Penyajian gorengan di meja

2.2. Identifikasi Bahaya Pada Tiap Tahap Penyelenggaraan Penyiapan Makanan dan Pencegahan

Identifikasi bahaya pada tiap tahap penyelenggaraan penyiapan makanan dan pencegahannya sebagai

berikut :

1. Tahap Pemilihan Bahan Mentah

a. Potensi Bahaya Biologi (kontaminasi bakteri), penyebab bahaya : bahan makanan kondisinya kotor,

dipegang oleh tangan penjual maupun pembeli yang kotor dan mengandung bakteri. Tindakan

Pengendalian : memilih bahan pangan yang bersih, melakukan transaksi dengan tangan yang bersih

b. Potensi Bahaya Fisik (debu, tanah, asap kendaraan). Penyebab bahaya : Bahan Makanan diletakkan

di tanah oleh pedagang pasar, Bahan makanan di jual di pinggir jalan. Tindakan pengendalian :

menempatkan bahan pangan ditempat yang bersih, memilih bahan pangan yang di jual di dalam

pasar

c. Potensi Bahaya Kimia (boraks, pengawet, dan pewarna), penyebab bahaya : konsumen memilih

tanpa mengecek apakah makanan mengandung pengawet pewarna maupun boraks. Tindakan

pencegahan : mengecek kandungan yang ada pada makanan

2. Tahap Penanganan Bahan Mentah

a. Potensi Bahaya Biologi (kontaminasi bakteri), penyebab bahaya : bahan makanan : dibungkus

dengan plastik pembungkus bekas yang mungkin saja mengandung kotoran atau bakteri, diletakan

di lantai tanpa alas dan penutup makanan, dimungkinkan lantai kotor ada bakteri, dibiarkan tidak

dimasak lebih dari 12 jam tanpa masuk lemari pendingin sehingga bahan makanan menjadi layu

atau mikroba sudah mulai berkembang. Tindakan Pengendalian : meminta bungkus baru pada

penjual makanan, meletakkan bahan makanan pada lantai yang bersih dengan alas yang bersih,

memasukkan bahan pangan yang tidak awet ke lemari pendingin jika blum akan diolah

b. Potensi Bahaya Fisik (debu, serangga). Penyebab bahaya : Bahan Makanan Diletakkan di lantai

tanpa alas dan penutup makanan, dimungkinkan lantai kotor. Tindakan pengendalian : Meletakkan

bahan makanan pada lantai yang bersih dengan alas yang bersih.

3. Tahap Persiapan

a. Potensi Bahaya Biologi (Kontaminasi bakteri), penyebab bahaya : Bahan makanan dicuci dengan

air yang tidak bersih (mengandung bakteri), bahan makanan dicuci dengan air yang tidak mengalir

sehingga kotoran atau bakteri masih terkumpul, alat memasak yang tidak bersih, tangan penjamah

bahan makanan tidak steril dari bakteri. Tindakan pengendalian : Mencuci dengan air bersih,

mencuci dengan air yang mengalir, alat masak yang digunakan juga bersih dari bakteri dan kuman,

mencuci tangan sebelum melakukan aktivitas persiapan.

b. Potensi Bahaya Fisik (kontaminasi rambut, serangga), penyebab bahaya : Penjamah bahan makanan

tidak menggunakan penutup kepala sehingga ada rambut yang masuk. Tindakan pengendalian :

menggunakan penutup kepala




4. Tahap Pengolahan

a. Potensi Bahaya Biologi (kontaminasi bakteri), penyebab bahaya : alat memasak tidak bersih, dapur

tempat memasak kotor, dapur berdekatan dengan kamar mandi dan tempat sampah, tangan

penjamah bahan makanan tidak steril dari bakteri, penjamah bahan makanan menggunakan air

sumur dalam memasak, terdapat binatang di dapur, Suhu pemasakan kurang / makanan tidak

matang. Tindakan Pengendalian : memasak pada dapur yang bebas hewan, dengan alat masak yang

bersih, tempat memasak jauh dari kamar madi ataupun tempat limbah, mencuci tangan sebelum

melakukan pengolahan, memasak dengan air bersih bebas kuman, memasak dengan suhu yang

dianjurkan.

b. Potensi Bahaya Fisik (rambut, serangga). Penyebab bahaya : Tidak menggunakan penutup kepala,

tempat yang kotor. Tindakan pengendalian : Menggunakan penutup kepala, tempat yang bersih.

5. Tahap Pengiriman

a. Potensi Bahaya Biologi (kontaminasi bakteri), penyebab bahaya : penempatan makanan pada

wadah yang tidak bersih, penempatan wadah makanan pada lantai kendaraan yang tidak bersih.

Tindakan pengendalian : Penggunaan wadah yang bersih, meletakkan wadah makanan pada lantai

kendaraan yang bersih.

b. Potensi Bahaya Fisik (debu), penyebab bahaya : makanan yang ada di wadah tidak ditutup dengan

baik saat pengiriman. Tindakan pengendalian : Menutup makanan dengan wadah yang baik dan

tertutup rapat.

6. Tahap Penyajian

a. Potensi Bahaya Biologi (kontaminasi bakteri), penyebab bahaya : Penempatan makanan pada

wadah yang kurang bersih, penempatan makanan pada wadah yang tidak tertutup, penempatan

makanan pada display / etalase yang tidak tertutup sehingga lalat pembawa bakteri masuk,

kebersihan etalase kurang, sirkulasi udara pada ruang penyaji kurang, alat makan tidak bersih, alat

makan di cuci dengan air dalam ember dimana air dan ember yang digunakan dalam proses

pencucian dan pembersihan keadaannya kurang bersih, penyaji makanan tidak mencuci tangan

setiap akan melayani pembeli, tangan penyaji makanan kotor. Tindakan pengendalian : meletakkan

makanan pada wadah yang bersih, etalase penyajian makanan harus bersih dan tertutup, sirkulasi

etalase cukup, alat makan harus dicuci bersih, alat makan diletakkan ditempat yang bersih, mencuci

dengan air bersih dan mengalir, penyaji makanan harus mencuci tangan dengan air bersih sebelum

menjamah makanan.

b. Potensi Bahaya Fisik (debu, lalat), penyebab bahaya : makanan yang ada di wadah tidak ditutup,

etalase terbuka. Tindakan pengendalian : Makanan diletakkan di wadah yang bisa ditutup, etalase

juga ditutup jika tidak sedang ada pembeli.

2.3. Penetapan Critical Control Point (CCP)

Tahap ini merupakan tahap operasional yanng dapat digunakan untuk proses pengendalian dalam

rangka menghilangkan atau mengurangi kemungkinan terjadinya bahaya. CCP merupakan sebuah

kerugian bagi konsumen jika pihak produsen gagal melakukan pengendalian dan perbaikan pada tahap

ini. CCP digambarkan melalui pohon keputusan. CCP Tahap Pemilihan Bahan adalah sebagai berikut :




Gambar 3. Pohon keputusan untuk pemilihan bahan mentah

Teridentifikasi tiap tahapan proses pada penelitian ini sejak dari pemilihan bahan mentah hingga

penyajian merupakan CCP.

2.4. Penetapan Critical Limit

Critical Limit (CL) atau batas kritis merupakan persyaratan yang harus diterima oleh CCP. Batas

kritis pada tiap CCP adalah sebagai berikut :

Tabel 1. CCP dan batas kritis

Tipe CCP Batas Kritis

CCP 1 Kondisi bahan mentah yang dibeli harus bersih, tidak layu, tidak busuk , tidak

mengandung pewarna dan pengawet

CCP 2

Bahan mentah kering dan bahan mentah basah harus dibungkus terpisah, bungkus

bahan mentah harus bersih, bahan mentah harus segera dimasukkan ke lemari

pendingin jika tidak langsung dimasak

CCP 3

Persiapan memasak dilakukan di tempat bersih, harus menggunakan air bersih

dan mengalir, tangan penjamah bahan harus bersih, menggunakan wadah bersih,

menggunakan penutup kepala

CCP 4

Dikerjakan di tempat bersih, menggunakan air bersih, tangan penjamah bahan

harus bersih, memasak dengan suhu yang dianjurkan, menggunakan penutup

kepala, alat masak harus bersih

CCP 5 Kendaraan harus bersih, makanan diletakkan di wadah bersih dan tertutup,

peletakan masakan di lantai diberi alas yang bersih

CCP 6

Makanan diletakkan di wadah bersih pada etalase tertutup, alat makan bersih di

cuci dengan air bersih dan mengalir, makanan di meja makan konsumen harus

ditutup




2.5. Penetapan Prosedur Pemantauan Dan Tindakan Koreksi

Kegiatan pemantauan perlu dilakukan pada setiap proses. Mengacu pada hasil penetapan CCP dan CL

kemudian menetapkan prosedur pemantauan (monitoring) untuk memastikan CL selalui tercapai.

Prosedur pemantauan mencakup elemen-elemen apa, siapa, kapan, dimana dan bagaimana monitoring

akan dilakukan. Hasil monitoring kemudin ditindaklanjuti dengan membuat prosedur tindakan koreksi.

3. Simpulan

1. Kontaminasi ditemukan pada tangan penjamah makanan (pedagang), alat makan, air cucian

perkakas pedagang makanan. Kontaminasi tersebut dalam bentuk kontaminasi kimia (timbal),

kontaminasi mikrobiologi (kuman umum, bakteri coliform, bakteri E. Coli, Bakteri Pseudomonas

Auruginosa), kontaminasi fisik (makanan terkena debu)

2. Faktor yang berpengaruh terhadap terjadinya kontaminasi antara lain :

a.) Tahap Pemilihan bahan pangan yang tidak teliti dimana bahan pangan kotor atau terkontaminasi

bakteri mikrobiologis, mengandung zat berbahaya.

b.) Tahap Penanganan bahan mentah yang tidak tepat dimana proses pembungkusan yang salah,

tidak segera dilakukan pemasakan atau bahan pangan tidak segar lagi ketika dimasak, bahan

pangan mulai membusuk.

c.) Tahap persiapan bahan makanan yang tidak higienis dimana bahan makanan tidak dicuci

dengan sempurna, penjamah bahan pangan tidak dalam kondisi bersih, air yang digunakan

untuk mencuci bahan makanan tidak bersih.

d.) Tahap pengolahan masakan yang kurang baik dimana tangan penjamah masakan kurang bersih,

penjamah masakan tidak menutup kepala, air yang digunakan untuk memasak telah tercemar,

suhu pemasakan yang tidak sesuai, kondisi dapur yang kotor.

e.) Tahap pengiriman masakan dari rumah ke kantin dengan cara yang tidak higienis dimana

kondisi kendaraan yang kotor, pembungkusan atau penempatan di wadah yang tidak tertutup.

f.) Tahap penyajian yang tidak memperdulikan terjadi kontaminasi dimana etalase tempat makanan

di sajikan tidak ditutup, tangan pedagang (penjamah makanan) tidak bersih, alat makan tidak

bersih, menggunakan air cucian yang tidak bersih

2. Titik kritis terjadi pada proses : pemilihan bahan mentah, penanganan bahan mentah, persiapan

bahan makanan, pengolahan, pengiriman masakan dari rumah ke kantin, penyajian.

3. Tindakan korektif yang harus dilakukan oleh pedagang di kantin rumah sakit untuk mencegah

kontaminasi berkelanjutan adalah :

a. Mencari alternatif penjual bahan mentah lain dan berpindah tempat pembelian jika bahan

mentah tidak bagus kondisinya.

b. Meminta pedagang di pasar memisahkan bahan basah dan kering, meminta pedagang

membungkus dengan bungkus baru yang bersih, membuat prosedur pengingat untuk

memasukkan bahan ke lemari pendingin

c. Mengulangi pembilasan pencucian bahan makanan

d. Menghentikan proses pemasakan dan mengulang jika makanan terkontaminasi bahan berbahaya

(mengganti dengan masakan baru)

4. Tindakan korektif yang harus dilakukan pihak rumah sakit untuk mencegah kontaminasi

berkelanjutan adalah :

a. Menyediakan etalase baru yang sesuai dengan syarat keamanan pangan

b. Menempel tulisan peringatan kebersihan tangan penjamah makanan

c. Menegur pedagang jika terjadi pelanggaran

d. Melarang pedagang berjualan.

Ucapan Terima Kasih

Terima kasih kepada Kemenristekdikti yang telah mendanai penelitian ini.




Daftar Pustaka

[1] Chusna, F. I. (2012) Faktor Yang Mempengaruhi Kualitas Sarana Sanitasi Kantin Di Universitas Negeri

Semarang Tahun 2012. Tersedia pada: http://lib.unnes.ac.id/18525/.

[2] Diki Nanang Surahman, R. E. (2014) “KAJIAN HACCP (Hazard Analysis and Critical Control Point)

PENGOLAHAN JAMBU BIJI DI PILOT PLANT SARI BUAH UPT,” Agritech, 34(3), hal. 266–276.

[3] Febriana, R. dan Artanti, G. D. (2009) “Penerapan Hazard Analysis Critical Control Point (HACCP) Dalam

Penyelenggaraan Warung Makan Kampus, Media Pendidikan, Gizi dan Kuliner,” Media Pendidikan, Gizi

dan Kuliner, 1, hal. 9. Tersedia pada: http://ejournal.upi.edu/index.php/Boga/article/view/6283.

[4] Goulding, S. dan Mansur, M. (2014) “Penerapan HACCP Produk Sashimi di Restoran Tomoto Surabaya,”

Jurnal Hospitality dan Manajemen Jasa, hal. 289 – 301.Prinawan, Angga.2014. PENERAPAN KONSEP

HAZARD ANALYSIS CRITICAL CONTROL POINT (HACCP) PADA TAHAP PENYAJIAN MAKANAN

SEBAGAI UPAYA PENINGKATAN FOOD SAFETY KANTIN DI PT. ANTAM (PERSERO) TBK.

GOLD MINING BUSINESS UNIT BOGOR, JAWA BARAT. Tugas Akhir. Program Diploma 3 Hiperkes

dan Keselamatan Kerja Fakultas Kedokteran Universitas Sebelas Maret, Surakarta.

[5] Mohd. Firdaus Siau, A., Son, R., Mohhiddin, O., Toh, P.S. and Chai, L. . (2015) “Food court hygiene

assessment and food safety knowledge , attitudes and practices of food handlers in Putrajaya,” International

Food Research Journal, 22(5), hal. 1843–1854.

[6] Osimani, A. et al. (2013) “Evaluation of the HACCP system in a university canteen: Microbiological

monitoring and internal auditing as verification tools,” International Journal of Environmental Research

and Public Health, 10(4), hal. 1572–1585. doi: 10.3390/ijerph10041572

http://lib.unnes.ac.id/18525/

http://ejournal.upi.edu/index.php/Boga/article/view/6283




PENGGUNAAN FRAKSI VOLUME KOMPOSIT SERAT BATANG

PISANG KEPOK ( MUSA PARADISIACA ) ORIENTASI SUDUT ACAK

DENGAN MATRIK POLYESTER TERHADAP SIFAT MEKANIK

Aladin Eko Purkuncoro1), Basuki Widodo2), Anang Subardi3)

1,)2,)3)Jurusan Teknik Mesin S-1 Fakultas Teknologi Industri

Institut Teknologi Nasional Malang

Abstrak. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh fraksi volume (10%, 20%, 30%, 40%, 50%)

komposit serat batang pisang kepok dengan matrik polyester terhadap kekuatan tarik serta kekuatan impak.Dari

hasil penelitian diperoleh nilai rata – rata kekuatan tarik paling optimal terdapat pada fraksi volume serat 10%

dan matrik 90% yaitu 51.863 N/mm2 dan nilai regangan 5.754 N/mm2. Sedangkan untuk kekuatan tarik paling

rendah pada fraksi volume serat 20% dan matriks 80% yaitu 36.356 N/mm2 dan nilai regangan 7.796%.

Komposit yang memiliki energy dan harga impak rata-rata yang tertinggi adalah fraksi volume 50% matrik 50%

memiliki tingkat penyerapan dengan nilai rata–rata energi yang diserap 0.8093 Joule dan Harga Impak rata–rata

sebesar 0,0101 Joule/mm2, sedangkan yang terendah adalah fraksi volume 20% matrik 80% dengan nilai energi

rata–rata 0.4129 Joule dan Harga Impact rata–rata 0,0052 joule/mm2. Hal ini dapat disimpulkan bahwa

penambahan fraksi volume serat berpengaruh pada kekuatan tarik dan kekuatan impak.

Kata kunci : Kekuatan tarik, kekuatan impak, resin polyester, serat batang pisang kepok.

I. Pendahuluan

1.1 Latar Belakang

Saat ini perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi terus berkembang disemua bidang,

seperti bidang kontruksi kendaraan, kontruksi bangunan, industri, dan juga bidang rekayasa material

khususnya komposit. Perkembangan tersebut tidak terlepas dari semakin meningkatnya kebutuhan dan

kelangkaan material yang tersedia di alam. Pengunaan material untuk industri masih banyak

mengandalkan bahan tambang yang tidak dapat diperbarui. Oleh karena itu dibutuhkan material

pengganti yang dapat diperbarui, serta memiliki sifat-sifat mekanis yang dapat mengimbangi

keunggulan bahan tambang.

Material komposit adalah material yang menggabungkan sifat-sifat dari dua atau lebih material

sehingga membentuk material baru yang memiliki keunggulan sifat masing-masing material tersebut.

Penggunaan bahan komposit sebagai pengganti logam dalam bidang rekayasa sudah semakin

meluas, tidak hanya dalam bidang transportasi tetapi juga merambah bidang lainnya seperti properti,

arsitektur dan lain sebagainya. Berbagai keuntungan penggunaan komposit semakin dirasakan oleh

industri dan masyarakat, misalnya ringan, tahan korosi, tahan air, performance-nya menarik, dan tanpa

proses pemesinan. Karena sifat panel komposit yang ringan, maka beban akibat konstruksi tersebut

juga menjadi lebih ringan. Harga produk komponen yang dibuat dari komposit dapat turun (cost

reduction) hingga 60% dibandingkan dengan produk logam.

Saat ini banyak sumber daya alam baru yang sedang dikembangkan dalam bidang komposit, salah

satunya pisang kepok(Musa paradisiaca). Pemanfaatan pisang saat ini hanya terpaku pada buahnya

saja sedangkan batang pisang kurang dimanfaatkan dan menjadi limbah. Sehingga perlu dilakukaan

pemanfaatan dan penelitian untuk mengembangkan batang pisang sebagai bahan alternatif pembuatan

komposit.




1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas dapat dirumuskan permasalahan yang masuk ke dalam aspek

penelitian yaitu untuk mengetahui bagaimana pengaruh fraksi volume komposit serat batang pisang

kepok orientasi sudut acak dengan matrik polyester terhadap kekuatan tarik dan kekuatan impak.

2.. Tinjauan Pustaka

2.1. Komposit

Komposit adalah bahan yang terbentuk apabila dua atau lebih komponen yang berlainan

digabung (Kroschwitz, 1987). P. Kumar Mehta dalam bukunya Structure, Properties, and Material

(1986) menjelaskan bahwa Komposit adalah suatu material yang terbentuk dari kombinasi dua atau

lebih material, dimana sifat mekanik dari material pembentuknya berbeda-beda. Karena

karekteristik pembentuknya berbeda-beda, maka akan dihasilkan material baru yaitu komposit yang

mempunyai sifat mekanik dan karekteristik yang berbeda dari material-material pembentuknya.

2.1.1. Komponen Penyusun Komposit

- Matriks

Matriks dalam struktur komposit bisa berasal dari bahan polimer, logam, maupun

keramik. Matriks secara umum berfungsi untuk mengikat serat menjadi satu struktur

komposit. Gibson R.F. (1994)

- Filler (pengisi)

Filler adalah bahan pengisi yang digunakan dalam pembuatan komposit, biasanya berupa

serat atau serbuk. Serat yang sering digunakan dalam pembuatan komposit antara lain

serat E-Glass, Boron, Carbon dan lain sebagainya. Bisa juga menggunakan serat alam

antara lain serat kenaf, pisang, jute, rami, cantula dan lain sebagainya.

2.1.2. Orientasi Serat Dalam Komposit

Komposit lembaran merupakan material yang tersusun atas lapisan - lapisan yang terikat satu

sama lain. Setiap lapisan terdiri dari banyak serat yang terendam dalam matriks. Serta panjang

(continous fiber) digunakan untuk membuat lapisan, serat tersebut dapat di orientasikan pada satu arah

(unidirectional orientation) atau pada dua arah (bidirectional orientation). Lapisan ini juga dapat di

kontruksikan dengan menggunakan serat pendek (discontinuous fiber) baik pada satu arah maupun

secara acak. Beberapa lapisan yang di tumpuk satu sama lain untuk mendapatkan ketebalan tertentu

akan membentuk lembaran (laminate), dimana variasi lapisan dalam lembaran terdiri dari serat searah

maupun berbeda arah.

2.1.3. Serat

Serat adalah suatu benda yang berbanding panjang diameternya sangat besar sekali. Pada dasarnya

serat tekstil berasal dari tiga unsur utama, yaitu serat yang berasal dari alam (tumbuh - tumbuhan dan

hewan), serat buatan (sintetis) dan galian (asbes, logam).

- Serat alam yang berasal dari tumbuh - tumbuhan antara lain : kapas, lenan, rayon, nanas, pisang.

Serat alam yang berasal dari hewan yakni : dari bulu beri – beri, adapun bahan yang berasal dari

serat tersebut adalah bahan wol, sedangkan serat dari ulat sutra menghasilkan bahan tekstil

sutra.

- Serat buatan (termoplastik) bahan tekstil yang berasal dari serat buatan yaitu berupa dacron,

polyester, nylon.

- Serat galian adalah serat yang bahan dasarnya berasal dari bahan galian misalkan asbes, logam,

benang logam. Contoh asbes, logam dan benang logam. Serat logam lebih banyak digunakan

digunakan untuk membuat bermacam – macam jenis benang seperti, benang emas, benang

perak, tembaga, aluminium, selain itu ada pula benang yang dilapisi dengan plastik.

- Resin

Resin adalah suatu material yang berbentuk cairan pada suhu ruang, atau material padatan yang

dapat meleleh pada suhu diatas 2000 C. Pada dasarnya resin adalah matriks, sehingga memilki fungsi

yang sama dengan matriks.

Resin Polyester




Resin polyester mempunyai harga yang murah, mudah digunakan dan sifat versalitasnya.

Selain itu resin polyester mempunyai daya tahan terhadap impak, tahan terhadap segala cuaca,

transparan dan efek permukaan yang baik. Kerugian penggunaan resin polyester adalah memiliki

daya rekat yang kurang baik dan sifat inhibisi dari udara dan filler. Jenis hardener pada system

curing untuk resin polyeter kebanyakan adalah peroksida seperto benzoil peroksida atau

peroksida metil – etil keton yang lebih dikenal dengan nama MEKPO. Sedangkan filler yng

banyak digunakan adalah kalsium karbonat karena harganya yang murah dan kemampuanya yang

tinggi dalam kekuatan terhadap tekanan.

2.2. Proses Pabrikasi Komposit

Material komposit dapat diproduksi dengan berbagai macam metode proses pabrikasi, metode –

metode pabrikasi ini disesuaikan dengan jenis matrik penyusun komposit dan bentuk material

komposit yang diinginkan sesuai aplikasi selanjutnya.

2.2.1. Open Molding Process (pencetakan terbuka)

- Handlay up Process

Proses ini dilakukan dalam kondisi dingin dan dengan memanfaatkan keterampilan tangan. Serat

bahan komposit ditata sedemikian rupa mengikuti bentuk cetakan, kemudian dituangkan resin sebagai

pengikat antara satu lapisan serat dengan lapisan yang lain. Demikian seterusnya, sehingga sesuai

dengan ukuran dan bentuk yang telah ditentukan.

- Filament Winding Process

Proses yang melalui metode pemanfaatan system gulungan benang pada sebuah sumbu putar.

Kemudian resin yang berfungsi sebagai matrik dituangkan bersamaan dengan proses penggulungan

serat, sehingga keduanya membentuk benda teknik yang direncanakan.

- Karakterisasi

Berbagai metode karakterisasi material komposit pada saat ini telah banyak dikembangkan,

metode – metode ini diklasifikasikan dalam :

2.3. Serat Batang Pisang kepok

Serat batang pisang adalah serat alam yang dihasilkan dari batang pohon pisang. Menurut

Sumarjono (2000) Pisang merupakan tanaman semak yang berbatang semu (pseudostem) tingginya

bervariasi antara 1-4 meter, tergantung varietasnya. Daunnya melebar, panjang, tulang daunnya, dan

tepinya tidak mempunyai ikatan yang kompak sehingga mudah robek bila terkena tiupan angin

kencang. Batangnya mempunyai bonggol (umbi) yang besar sekali dan terdapat banyak mata yang

bisa menjadi tunas anakan.Bunganya tunggal, keluar pada ujung batang dan hanya sekali berbunga

seumur hidupnya (manokropik).

Gambar 1. Pohon Pisang kepok(Musa Paradisiaca)

Sumber: wikipedia




Tabel 1. Komposisi kimia dari serat Alam

(Sumber : Lokantara. I.P., 2010)

Kekuatan Tarik Komposit

Pengujian tarik bertujuan untuk mengetahui tegangan maksimum, tegangan luluh, dan

regangan (perpanjangan). Pembebanan tarik dilakukan dengan memberikan beban secara perlahan

sampai material komposit mengalami putus.

Untuk spesimen yang dipilih dalam pengujian tarik ini mengunakan spesimen dengan dimensi

pada tabel ASTM D 638 – 3 type III yang berbentuk persegi panjang.

Hubungan Fraksi Berat Serat Dan Matrik Pada Komposit

1. Fraksi Volume

Fraksi volume adalah perbandingan jumlah serat dan matrik pada komposit.

Persamaan sebagai berikut:

Fraksi volume serat

Fraksi volume matrik

Dengan: Vf = Volume serat

Vm = Volume matrik

Vc = Volume komposit

2. Fraksi Berat

Fraksi berat serat Wf =

Fraksi berat matrik Wm =

Dengan: Wf = berat serat

Wm = berat matrik

Wc = berat komposit




3. Metode Penelitian




3.2 Bahan Yang Digunakan.

a. Serat penguat

Penguat yang dipilih adalah serat pisang kepok(Musa Paradisiaca).

b. Matrik

Untuk matrik dipilih resin.

Bahan pendukung yang dipakai pada proses pembuatan spesimen antara lain:

Katalis, berfungsi untuk mempercepat proses pengerasan dan Pengeringan spesimen.

Wax, berfungsi untuk mempermudah pelepasan spesimen dari cetakan.

Masukan media aquades (air) kedalam gelas ukur.

4. Analisa Dan Pembahasan

4.1 Pengolahan Data Hasil Pengujian Kekuatan Tarik

Pada Proses Penelitian sampel uji dibuat dengan lima variasi fraksi volume dan masing-masing

fraksi volume dibuat rangkap tiga sebagai perbandingan. Sampel uji yang telah dibuat dengan arah

orientasi serat secara acak (random) dianalisis perbedaan dari masing – masing sampel untuk

mengetahui kekuatan tariknya.

Tabel 4.1 Data Hasil Pengujian Tarik

No Nama

Spesimen

Kekuatan Tarik

Maksimum

(N)

Max_Disp

(mm)

Tegangan

(N/mm2)

Regangan

(%)

1 Serat Pisang

10% - 90%

Matrik

3217.68 5.3 52.96 13.76

2 3021.48 5.0 49.63 10.02

3 3217.68 5.8 53.00 11.66

Rata-rata 3152.28 5.366 51.863 11.813

1 Serat Pisang

20% - 80%

Matrik

1726.56 2.9 28.42 5.92

2 2413.26 4.1 39.76 8.14

3 2481.93 4.7 40.89 9.33

Rata-rata 2207.25 3.9 36.356 7.796

1 Serat Pisang

30% - 70%

Matrik

2285.73 3.8 37.57 7.68

2 2481.98 3.7 40.78 7.38

3 2864.52 4.35 47.13 8.78

Rata-rata 6468.75 3.95 41.826 7.94

1 Serat Pisang

40% - 60%

Matrik

2334.78 3.7 38.43 7.46

2 3001.86 4.95 49.43 9.93

3 2599.65 4.2 42.75 8.45

Rata-rata 6468.75 4.28 43.53 8.61

1 Serat Pisang

50% - 50%

Matrik

3149.01 4.9 51.87 9.89

2 2727.18 4.4 44.88 8.82

3 2197.44 4.0 36.20 8.04

Rata-rata 2691.21 4.43 44.316 8.916




Grafik 4.1 Perbandingan kekuatan tarik dengan fraksi volume serat

Grafik 4.2 Perbandingan regangan dengan fraksi volume serat

Grafik 4.3 Hubungan tegangan dan regangan

4.2 Analisa Pengujian Impak

4.2.1 Pengolahan Data Pengujian Impact

Dari hasil pengujian impak yaitu ketahanan spesimen terhadap pembebanan dipresentasikan

dengan besarnya energi yang diperlukan untuk mematahkan specimen tersebut. Besar energi yang

terjadi dapat dihitung dengan rumus :

E = W x R x ( cos β – cos α )

Dimana : E = Energi yang diserap (joule)

W = Berat pendulum (26,32 kg)

R = Panjang lengan pendulum (0,647 m)

Cos = Sudut akhir setelah pembebanan ( 0 )

cos = Sudut awal specimen (450)

HI =

Dimana : HI = Harga Impact (joule/mm2)

E = Energi yang dibutuhkan untuk mematahkan beban (joule)

Ao = Luas penampang (mm2).




Tabel 4.2 Data Hasil Pengujian Uji Impak

Grafik 4.4 Perbandingan fraksi volume serat

dan energi

Grafik 4.5 Perbandingan fraksi volume serat

dan harga impak




Grafik 4.6 Hubungan antara energi dan harga impak

4.3 Pembahasan

4.3.1 Analisa Dan Pembahasan Hasil Uji Tarik

Dari lima sampel pengujian yaitu fraksi volume (10% - 90%), (20% - 80%), (30% - 70%),

(40% - 60%) dan (50% - 50%). Diperoleh nilai rata – rata kekuatan tarik paling optimal terdapat

pada fraksi volume serat 10% - dan matrik 90% yaitu 51.863 N/mm2 dan nilai regangan sebesar

5.754%. Sedangkan nilai rata – rata kekuatan tarik terendah pada fraksi volume 20% - 80%

yaitu 36.356 N/mm2 dengan regangan 7.796 %. Berdasarkan dari data grafik diatas menunjukan

bahwa dengan bertambahnya prosentase fraksi volume serat berpengaruh terhadap kekuatan

tarik dan regangannya. Terlihat pada grafik 4.1 dan grafik 4.2 dimana fraksi volume serat 20%

dan matrik 80% yang mempunyai nilai kekuatan tarik dan nilai regangan paling kecil

dibandingkan fraksi volume serat yang lain. Hal ini disebabkan karena matrik terlalu sedikit

yang mengakibatkan antara serat satu dengan serat yang lain tidak terikat dengan sempurna dan

selain itu juga matrik tidak masuk sepenuhnya kedalam pori – pori serat, sehingga pada saat

pengujian tarik serat tidak mampu menahan gaya pada matrik dengan baik. Dan terjadi banyak

kekosongan yang dapat menyebabkan penurunan nilai kekuatan tarik komposit. Hal ini

disebabkan ketika komposit menerima beban, maka daerah tegangan akan berpindah ke daerah

void, sehingga konsentrasi tegangan terjadi pada daerah tersebut. Karena pada daerah tidak

terisi penuh oleh serat dan matriks. Hal tersebut senada dengan (Teuku Rihayat dan Suryani)

yang menyatakan bahwa kecenderungan penurunan nilai kekuatan tarik disebabkan karena

sedikit serat dalam komposit sehingga matrik mudah terperangkap gelembung udara dalam

komposit sehingga ikatan antara serat dengan resin tidak terjadi dengan baik.

4.3.2 Analisa Dan Pembahasan Hasil Uji Impak

Dari Perhitungan dan grafik lima sampel pengujian impak yang telah diuji yaitu fraksi

volume (10% - 90%), (20% - 80%), (30% - 70%), (40% - 60%), dan (50% - 50%). Pada serat

pisang energi paling kecil yang diserap adalah pada fraksi volume 20% matrik 80% dengan nilai

energi rata–rata 0.4129 Joule dan Harga Impact rata–rata 0,0052 joule/mm2, lebih rendah

dibandingkan dengan perbandingan komposisi fraksi volume serat lainnya. Sedangkan tingkat

penyerapan nilai yang paling optimal dari pada yang lainnya yaitu pada fraksi volume 50%

matrik 50% memiliki tingkat penyerapan dengan nilai rata–rata energi yang diserap 0.8093

Joule dan Harga Impak rata–rata sebesar 0,0101 Joule/mm2, hal ini disebabkan karena matrik

berikatan dengan baik dan masuk kedalam pori-pori serat. Disini juga terlihat bahwasannya

seiring bertambahnya fraksi volume serat yang digunakan, maka nilai energi yang diserap akan

semakin tinggi, karena matrik dari komposit berikatan baik dengan serat. Hal ini juga didukung

oleh Lokantara I.P. (2012) yang menyatakan bahwa kekuatan impak meningkat seiring dengan

bertambahnya fraksi volume dan panjang serat.




4.3 Analisa Foto Makro

Pengamatan patahan spesimen uji impak dilakukan dengan menggunakan alat pengujian

struktur makro untuk mengamati karakteristik penampang melintang dan patahan spesimen.

Ciri – ciri patahan:

1. Patah Getas : - Bintik – bintik / cristal

- Terang

2. Patah Ulet : - Berserabut

- Gelap

Gambar 4.6 Hasil foto makro pengujian impak fraksi volume serat 10%








Gambar 4.11 Hasil foto makro pengujian tarik fraksi volume serat 10%








4.2.5. Pembahasan Foto Patahan

Dari hasi foto patahan dapat disimpulkan patahan yang terjadi adalah patahan getas karena

terlihat terang dan berkristal. Untuk arah dari perambatan retak adalah tegak lurus dengan arah

tegangan tarik yang bekerja. Sedangkan jenis patahan yang terjadi adalah jenis patahan pull out

fiber dan broken fiber. Dimana pull out fiber adalah kondisi dimana serat keluar pada patahan yang

dikarenakan ikatan kurang kuat antara matrik dan serat. Sedangkan broken fiber yaitu patahan pada

spesimen dimana serat mengalami patah atau rusak dan membentuk seperti serabut. Kedua patahan

tersebut diakibatkan karena terdapat void di sekitar serat.

5. Kesimpulan

5.1 Kesimpulan

Dari hasil penelitian yang dilakukan tentang matrial komposit serat batang pisang kepok

dengan matrik polyester sebagai pengikatnya dapat disimpulkan bahwa :

1. Dari hasil penelitian pengujian tarik, diperoleh nilai rata – rata kekuatan tarik paling optimal

terdapat pada fraksi volume serat 10% - dan matrik 90% yaitu 51.863 N/mm2 dan nilai regangan

sebesar 5.754%. Sedangkan nilai rata – rata kekuatan tarik terendah pada fraksi volume 20% -

80% yaitu 36.356 N/mm2 dengan regangan 7.796 %.

2. Berdasarkan dari data grafik diatas menunjukan bahwa dengan bertambahnya prosentase fraksi

volume serat berpengaruh terhadap kekuatan tarik dan regangannya.

3. Pada serat pisang kepok energi impak paling kecil yang diserap adalah pada fraksi volume 20%

matrik 80% dengan nilai energi rata–rata 0.4129 Joule dan Harga Impact rata–rata 0,0052

joule/mm2, Sedangkan tingkat penyerapan nilai yang paling optimal dari pada yang lainnya yaitu

pada fraksi volume 50% matrik 50% memiliki tingkat penyerapan dengan nilai rata–rata energi

yang diserap 0.8093 Joule dan Harga Impak rata–rata sebesar 0,0101 Joule/mm2.

Daftar Pusaka

[1]. ASTM. 1990. Standars and Literature References For Composite Materials, 2d ed. American Society for

Testing and Materials. Philadelphia, PA.

[2]. Bachtiar, D., Sapuan, S. M., Zainudin, E. S., Khalina, A., dan Dahlan, K. Z.M. (2010). The tensile

properties of single sugar palm (Arenga piñata) fibre. IOP Conference Series : Materials Science and

Engineering, 11(1), 012012.

[3]. Bramayanto, A., 2008, Pengaruh konsentrasi terhadap kekuatan mekanik Material Komposit Poliester

Serat Alam, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia.

[4]. Gibson, R. F., (1994). Principle of Composite Materials Mechanics, McGraw-Hill, New York.

[5]. Kaw, A. K., (2006). Mechanics of Composite Materials, 2nd edition, CRC Press LLC, USA

[6]. Marsyahyo, Eko. 2010. Material Polimer dan Elastomer. Institut Teknologi Nasional Malang.

[7]. Marsyahyo, Eko. 2012. Komposit. Institut Teknologi Nasional. Malang.

[8]. Rukmana, Rahmat. 2006. Usaha Tani Pisang. Kanisius, Yogyakarta.

[9]. Schwartz, M.M., 1984, Composite Materials Hanbook, McGraw-Hill Book Co, New York.

[10]. Wona H., Boimau K., & Maliwelu E.U.K. (2015). Pengaruh Variasi Fraksi Volume Serat terhadap

Kekuatan Bending dan Impak Komposit Polyester Berpenguat Serat Agave Cantula. Fakultas Sains dan

Teknik, Universitas Nusa Cendana, Kupang.




RANCANG BANGUN MESIN PEMBUAT SENGKANG PERSEGI

DENGAN SISTEM HIDROLIK

Arino Anzip, Subowo, Bambang Sampurno, Suhariyanto, Pandu Kerta Wardana,

dan Annisa Laila Faizaturrohmah

Departemen Teknik Mesin Industri - Fakultas Vokasi - ITS Surabaya

Kampus ITS Keputih Sukolilo Surabaya 60111

Email: [email protected]

Abstrak. Pembuatan sengkang persegi dalam proses pembengkokannya masih secara manual yaitu dengan

mengunakan linggis dan meja besi yang dimodifikasi untuk membuat sengkang persegi. Oleh karena itu timbul

ide untuk membuat mesin yang bersfungsi untuk membuat sengkang persegi sehingga diharapkan dapat

memperoleh hasil yang maksimal dan lebih efisien.Mesin tersebut menggunakan sistem hidrolik. Dalam

perencanaannya dilakukan analisa yang didasarkan pada proses bending dan dilakukan pengujian tarik pada

baja tulangan polos diamaeter 8mm untuk mengetahui besarnya tegangan tarik material yang kemudian

digunakan untuk menentukan gaya pembentukan. Untuk membengkokan baja tulangan polos diameter 8mm

sehingga terbentuk 4 buah sengkang sekaligus membutuhkan gaya sebesar 1495kgf dengan sudul awal bending

sebesar 97⁰ dan kompensasi springback sebesar 7⁰. Dari perhitungan gaya tersebut maka didapatkan diameter

silinder sebesar 50mm dan diperoleh head pump sebesar 80,01 bar serta daya motor listrik digunakan yaitu

sebesar 2,17HP.

Kata kunci : Sengkang Persegi, Bending, Hidrolik.

1. Pendahuluan

Pada sebuah bangunan terdapat kolom dan balok sebagai salah satu kerangka utamanya. Kolom dan

balok terdiri dari tulangan utama dan sengkang. Sengkang adalah tulangan melingkar yang mengikat

tulangan utama pada balok maupun kolom yang berfungsi untuk memegang tulangan utama dan

menahan gaya geser.

Berdasarkan hasil observasi yang telah dilakukan pada UKM pembuatan sengkang tulangan pondasi di

kota Surabaya masih menggunakan cara manual. Baja tulangan dipotong sesuai ukuran yang

dibutuhkan kemudian dilakukan proses bending secara bertahap sehingga menjadi sengkang. Proses

tersebut selain membutuhkan tenaga manusia yang besar dan juga sengkang yang dihasilkan kurang

seragam karena pada proses pembuatannya masih menggunakan perasaan.

Untuk memperbaiki kelemahan-kelemahan tersebut maka akan dirancang mesin pembuat sengkang

dengan sistem hidrolik sebagai pengganti proses bending dengan tenaga manusia yang dapat

meningkatkan efisiensi tenaga dan sengkang yang dihasilkan seragam.

2. Tinjauan Pustaka

2.1. Sengkang

Sengkang adalah tulangan melingkar yang mengikat tulangan utama pada balok maupun kolom yang

berfungsi untuk memegang tulangan utama dan menahan gaya geser. Sengkang terdiri dari dua jenis,

yaitu sengkang persegi dan sengkang spiral seperti pada gambar di bawah ini. Bahan yang digunakan

untuk pembuatan sengkang ini adalah baja dengan standard JIS G 3112-91, Steel bar for concrete

reinforcement.[1]

Gambar 1. Sengkang




2.2. Bending

Bending adalah salah satu proses pembentukan yang biasa dilakukan untuk membuat barang

kebutuhan sehari-hari seperti pembuatan komponen mobil, pesawat, atau peralatan rumah tangga.

Proses bending dilakukan dengan menekuk benda kerja hingga mengalami perubahan bentuk yang

menimbulkan peregangan logam pada sekitar daerah garis lurus (dalam hal ini sumbu netral).

Gambar 2. Proses bending

(Sumber: Fundamental of Modern Manufacturing, Second Edition)[2]

Selama panjang busur pada bagian tengah L𝜃 dari material tidak berubah selama proses

bending, maka L𝜃 = r𝜃, dimana 𝜃 adalah sudut bending dalam radian. Pada posisi y, maka panjang

busur bending menjadi L = (r+y)𝜃 sehingga rumus regangan teknik dapat dituliskan:

Sedangkan regangan sebenarnya dituliskan:

𝜀x = ln ................................................ (1)

Dimana:

y = Jarak elemen yang mengalamiperegangan (mm)

r´ = Jari-jari kelengkungan (mm)

2.3. Faktor-faktoryang Mempengaruhi Proses Bending

2.3.1. Jari-jari Minimum Bending

Yang dimaksud jari-jari minimum dalam bending yaitu kemampuan material untuk menerima beban

pembengkokan dengan jari-jari terkecil tanpa mengakibatkan retak. Hal ini biasa dinyatakan dalam

fungsi ketebalan plat tersebut seperti 2T, 3T atau 4T.

Regangan sebenarnya saat patah pada pengujian tarik:

𝜀f = ln = ln ..................................... (2)[3]

Dimana r adalah “percent reduction of area” pada saat pengujian tarik.

𝜀o = ln (1+𝑒0) = ln = ln ..................... (3)[3]

Kedua persamaan diatas dapat disederhanakan sehingga didapatkan:

Minimum = ....................................... (4)[3]

2.3.2. Springback

Perubahan plastis yang diikuti dengan balikan pegas secara elastis dlam proses bending dinamakan

Springback.

............................................... (5)[3]

Dimana:

Ks = Faktor springback

= Sudut awal bending

= Sudut akhir setelah bending

Ri = Jari-jari awal




Rf = Jari-jari akhir setelah bending

Besarnya springback yang terjadi banyak dipengaruhi oleh faktor yang tergantung pada

besarnya perbandingan R/T dari dimensi material. Ketika Ks= 1, maka hal ini menunjukkan tidak

adanya springback dan Ks = 0 menandakan terjadinya springback secara sempurna.

.......................................... (6)

Dimana:

E = Modulus elastisitas bahan

Y = Tegangan yield dari material pada offset0,2%

Ri = Jari-jari awal bending

Rf = Jari-jari akhir bending

T = Tebal benda

Gambar 3. Springback

(Sumber: Manufacturing Processes for Engineering Materials. Thirt Edition)[3]

2.3.3. Panjang Material yang MengalamiBending (Bend Allowance)

............................................. (7)[2]

Dimana:

BA = Bend Allowence, mm

A = Sudut bending, derajat

R = Jari-jari bending, mm

t = Tebal material, mm

Kba = Konstanta untuk memperkirakanadanya peregangan

Jika R < 2t, maka Kba = 0,33

Jika R ≥ 2t, maka Kba = 0,50

2.4. Gaya Bending

Besarnya gaya bending yang diperlukan untuk melakukan proses pembentukan material pada

umumnya bisa diperkirakan dengan mengasumsikan bahwa proses bending terjadi pada batang

rektanguler (rectangular beam). Dalam hal ini gaya bending merupakan fungsi dari “Strength of

material”, panjang batang, tebal batang serta jarak terbukanya die (die opening) sehingga gaya

tersebut dapat didekati denan rumus:

............................................ (8)[4]

Dimana:

Pmax = Gaya maksimum yang diperlukan, Kg

TS = Ultimate tensile strength darimaterial, Kg/mm2

L = Lebar benda kerja, mm

T = Tebal benda kerja, mm

k = Konstanta,

untuk V-die bending, k = 1,2-1,33

untuk U dan Wiping bending, k = 2dan 0,25

W = Die opening (Jarak terbuka antaradie dan punch), mm




Rumus dasar teori bending:

σ = ........................................................ (9)

Dimana:

Mr = Momen bending (Kg.mm)

σ = Tegangan bending (Kg/mm2)

Ic = Momen Inersia luasan dari benda

y = Jarak tepi benda terhadap sumbu netral(mm)

2.5. WipingBending

Proses pembengkokkan dengan metode “Wiping Bending” merupakan proses dimana benda kerja

dijepit pada salah satu ujungnya kemudian ujung yang lain dibengkokkan. Penjepitan benda kerja

dilakukan oleh bagian sistem yang dinamakan “Pad” yang memberikan gaya penjepitan terhadap

benda dengan permukaan “die” yang memanjang, sedangkan bagian yang berfungsi untuk

membengkokkan benda kerja dinamakan “punch” yang mendorong ujung benda kerja oleh gaya luar

yang bekerja pada punch tersebut.

Pada umumnya metode “Wiping Bending” digunakan untuk pembengkokkan dengan sudut 90˚

sehingga untuk sudut yang lebih besar memerlukan desain tersendiri untuk mengatasinya.

2.6. Sistem Hidrolik

Gambar 4.Sistem hidrolik

1. Signal Control Section

Bagian ini dapat dibagi lagi menjadi sinyal input atau sensor dan pemrosesan sinyal atau Signal

processing.Sinyal input bisa dilakukan secara manual,makanis maupun tanpa kontak sedangkan

sinyal dapat diproses dengan berbagai cara seperti oleh operator,dengan

listrik,elektronik,mekanik,pneumatik maupun hirdolik.

2. Hidraulic Power Section

Power supply section

Pada bagian ini terjadi proses perubahan energi dan pengkondisian tekanan fluida kerja.

Power control section

Bagian bertugas sebagai pengontrol aliran daya dari power supply section menuju drive

section.

Drive section

Bagian ini bertugas mengeksekusi gerakan kerja mesin atau sistim manufaktur. Energi yang

terkandung dalam fluida hidraulik digunakan untuk menggerakkan berbagai beban.

Komponen-komponen bagian ini biasanya mencakup silinder dan motor hidrolik.




2.7. Energi dan Daya dalam Sistem Hidrolik 2.7.1. Persamaan Energi

Z1+

1P+

g

V

2

2

1 +Hp–Hm–HL=Z2+

2P+

g

V

2

2

2 ...................................... (10)[5]

Dimana:

Z = Head elevasi

P/γ = Head tekanan

V2/2g = Head kecepatan

Hp = Head pompa

Hm = Head motor hidraulik

HL = Head loss antara titik 1 dan 2

= Head loss major + Head loss minor

2.7.2. Bilangan Reynolds

.................................................. (11)

Dimana:

ρ = mass density dari pelumas, kg/m3

v = kecepatan rata-rata pelumas dalam pipa, m/dt

D = diameter dalam pipa, m

µ = viskositas absolut, Ns/m2

υ = viskositas kinematik, m2/dt

Batasan bilangan Reynolds.

1. Bilangan Reynolds < 2000, adalah aliran laminar.

2. Bilangan Reynolds > 4000, adalah aliran turbulen.

3. Bilangan Reynolds 2000-4000, merupakan aliran transisi. 2.7.3. Persamaan Darcy

1. Kerugian Major ..................................................................................... (12)

Dimana

f = faktor gesekan.

L = panjang pipa (m)

D = diameter dalam pipa (m)

v = kecepatan rata-rata pelumas (m/dt)

g = percepatan gravitasi (m/dt²)

Kerugian major untuk aliran laminer sehingga:

................................................. (13)

Kerugian major untuk aliran turbulen

relative roughness = ................................................ (14)

2. Kerugian Minor (Minor Losses)

atau .................................................................... (15)




Dimana:

K = faktor K untuk berbagai macam katup dan fitting

=koefesien kehilangantekanan pada katup dan fitting

V = kecepatan rata-rata pelumas (m/dt)

g = percepatan gravitasi (m/dt²)

3. Metodologi Diagram alir.

Gambar 5. Diagram alir pembuatan mesin

4. Hasil dan Pembahasan

4.1. Data Material dan Produk

Dari hasil pengolahan data proses Uji Tarik dari material benda kerja specimen II didapatkan:

Jari-jari benda kerja (r) : 4 mm

Beban Ulur (Py) : 1570 kgf

Luas Penampang (S0) : 50,27 mm2

UTS sebenarnya : 58,38 kgf/mm2

Pengujian Tarik Material

Perencanaan dan Perhitungan

Pemilihan Komponen

Pembuatan Alat

Pengujian Alat

Data Lapangan

Observasi Studi Literatur

START

Yes

Sesuai dengan Perencanaan

Penyusunan Laporan

FINISH

No




4.2. Pengolahan Data

Tabel 1. Pengolahan data

No Perhitungan Simbol Hasil

1 Radius awal bending Ri 9 mm

2 Regangan dan tegangan ɛx 31%

3 Die opening W 26 mm

4 Sudut awal bending αi 97º

5 Kompensasi αf - αi 7 º

6 Gaya bending Fmaks 11281,5 N

7 Total gaya bending Ftotal 14665,95 N

4.3. Perhitungan dan Pemilihan Perangkat Hidrolik

Skema Peralatan yang Dikembangkan

Gambar 6. Skema sistem hidrolik yang dikembangkan

Pemilihan Komponen-komponen Sistem Hidrolik 4.3.1.1. Pemilihan Silinder Hidrolik

Stroke, waktu dan kecepatan bending

(S) = 20cm

t = 3,5 detik

Data katalog silinder hidrolik merk JUFAN

Diameter silinder : 50mm

Tekanan kerja maksimum : 140 bar atau 1400 N/cm2

Tipe : HCA-SD double acting, tie rod

stroke : 200mm atau 50mm

Pada kondisi tekanan kerja maksimum dari silinder tersebut maka akan diperoleh besar

tekanan silinder teoritis sebesar:

Gaya silinder sebesar 27489N ini pada hakekatnya akan sangat bias memenuhi gaya pembendingan

material sengkang yang dibutuhkan, jadi silinder dengan diameter 50mm merek JUFAN dapat

digunakan pada sistem hidrolik untuk proses bending sengkang.

Tekanan silinder hidrolik saat penekanan (P2):

Kemudian bilamana dilihat kinerja pada silinder hidrolik dimana efisiensi silinder hidrolik ,

dengan besar efisiensi silinder hidrolik antara 0,8-0,95 (Majumdar, 2002).




Gambar 7. Definisi efisiensi silinder hidrolik

Dengan melihat gambar 10. di atas maka besar kapasitas pelumas Q2 yang dibutuhkan dapat

ditentukan dengan menggunakan rumus:

Kebutuhan kapasitas pelumas sebesar 8,31liter/menit inilah yang dibutuhkan untuk menggerakkan

silinder sesuai dengan kecepatan yang diinginkan.

4.3.1.2. Pemilihan Pipa dan Selang Fleksibel

Pemilihan pipa yang menghubungkan antara pompa dan reservoir menggunakan informasi yang

diberikan oleh www.ihservice.com dimana pemilihan pipa tersebut didasarkan atas kecepatan aliran

dalam pipa, yaitu:

Pressure line = 7,62 m/s

Return line = 3,05 m/s

Suction line = 1,22 m/s

Kemudian dengan melihat tabelrecommended flow diameters bila kapasitas pelumas yang diketahui

sebesar 8,31liter/menit, maka didapatkan diameter dalam pipa atau selang adalah:

Pressure line = 4,723 mm

Return line = 7,467 mm

Suction line = 11,823 mm

Kemudian dengan melihat tabel metric tube pressure ratings maka, dapat diambil harga-harga

ketebalan dan diameter luar untuk pipa atau selang fleksibel sebagai berikut:

Untuk pressure line dengan diameter dalam 4,723 mm didapatkan besar diameter luar

(OD) = 6 mm dan tebal 0,75 mm.

Untuk return line dengan diameter dalam 7,467 mm didapatkan besar diameter luar (OD)

= 12 mm dan tebal 2,5 mm.

Untuk sunction line dengan diameter dalam 11,823 mm didapatkan besar diameter luar

(OD) = 15 mm dan tebal 1,5 mm.

4.3.1.3. Head Pump Dari persamaan energi yang ada, yaitu:

Dimana asumsi yang diambil adalah:

P1 = 1 atm = 0 gauge

V1 = 0, karena ketinggian permukaan pelumas pada titik 1konstan.

Hm = 0, karena tidak ada motor hidrolik antara titik 1 dan2.

Z1 = 330 mm

F, v

P2, Q2

http://www.ihservice.com/




Z2 = 870 mm

Maka:

Data-data yang ada di peralatan yang dikembangkan menunjukkan bahwa harga:

(Z2 – Z1) = 0,870 m – 0,330 m = 0,54 m

Silinder port A dan B masing-masing mempunyai diameter 3/8 inchi = 9,52 mm.

P2 = 7482653,1 N/m2

Dengan menggunakan data-data dari diameter pipa dan selang fleksibel yang sudah disebutkan di atas

selanjutnya didapat hasil:

maka

Sesuai data dari Peter Hodges (1996) maka, pemilihan viskositas kinematik pelumas yang digunakan

dalam sistem hidrolik ini haruslah mempunyai harga yang optimal yaitu antara 20 mm2/s sampai

50mm2/s dan untuk perhitungan ini ditentukan harga viskositas kinematik pelumas sebesar 30mm2/s.

Didapathead loss total yang terjadi pada sistem hidrolik adalah:

Pada akhirnya diperoleh besar head pump (Hp) yaitu sebesar:

4.3.1.4. Pemilihan Pompa Hidrolik dan Motor Listrik

Dimana BHPB merupakan daya yang dihasilkan oleh motor listrik dan besar efisiensi pompa yang

digunakan adalah 0,8 (Esposito, 2009), sehingga perhitungan selanjutnya menjadi:

Efisiensi pompa = 0,85 – 0,9

Bila efisiensi mekanis kopling yang digunakan adalah 0,85 maka daya output motor listrikyang

digunakan adalah:




Berdasarkan atas hasil perhitungan di atas maka langkah selanjutnya adalah melakukan pengecekan

terhadap hasil perhitungan di atas untuk memastikan bahwa komponen-komponen sistem hidrolik

yang dipilih akan dapat berfungsi dengan benar:

Pemilihan motor listrik

Motor listrik yang dipilih adalah motor listrik dengan merk WIPPRO dengan daya output 2HP dan

kecepatan full load 1440rpm.

Pemilihan pompa

Pompa yang dipilih adalah jenis gear pump dengan merk DELLI, CB1A Series dengan model CB1A-

F6*(Foot Mounting, Clockwise Rotation), kapasitas 6,16cm3/rev dengan tekanan kerja maksimum

200bar serta inlet port diameter inch dan outlet port diameter 3/8 inch.

Kemudian dengan mengingat perumusan

(Majumdar, 2002).

Dimana:

P = Tekanan pompa

Q = Kapasitas pompa

ηP = Efisiensi pompa

ηmK = Efisiensi mekanis kopling

KW = Daya output motor listrik

Dengan melihat data silinder hidrolik yang dipilih yaitu silinder dengan diameter 50mm=

0,05m untuk proses bending maka, akan didapatkan perhitungan sebagai berikut:

Kapasitas pompa (Q):

menit

rev

rev

cmQ 144016,6

3

Kemudian dari perumusan:

Maka,

= 6901217,862 N/m2

= 69,012 bar

Bila diketahui dari perhitungan sebelumnya bahwa head loss total yang didapatkan adalah sebesar

3,7bar, maka besarnya tekanan pelumas masuk lubang A pada silinder adalah:

69,012bar – 3,7bar = 65,312bar

Data silinder menunjukkan bahwa diameternya adalah 50mm = 0,05m, maka besar kecepatan silinder

(V):

Selanjutnya dengan mengingat besarnya efisiensi silinder hidraulik , maka akhirnya akan

diperoleh besarnya gaya silinder hidrolik :




Dengan gaya tekan silinder hidrolik sebesar ini sebenarnya belum memenuhi gaya yang diinginkan

untuk proses bending tetapi perhitungan ini sudah memenuhi tekanan dan kecepatan silinder hidrolik

yang diinginkan untuk proses bending tersebut. Dengan mengatur besarnya tekanan pompa yaitu

dengan mensetting pressure relief valve yang terdapat di dalam Directional Control Valve maka

tekanan yang diinginkan untuk proses bending akan dapat dicapai sehingga gaya bending rancangan

sebesar akan mudah dicapai.

4.4. Perencanaan Sirkuit Hidrolik

Gambar 8. Sirkuit hidrolik untuk mesin pembuat sengkang persegi

5.1. Kesimpulan

Dari perhitungan dan perencanaan pada “Rancang Bangun Mesin Pembuat Sengkang Persegi

dengan Sistem Hidrolik”, diperoleh kesimpulan sebagai berikut:

1. Untuk proses tekuk/bending sengkang persegi dengan diameter betonijzer 8 mm dan

menghasilkan empat buah sengkang sekaligus dibutuhkan gaya sebesar 14665,95 N.

2. Daya yang dibutuhkan sebesar 2,176 HP. Maka dari itu motor yang digunakan adalah motor AC

dengan daya 2 HP putaran 1440 rpm.

3. Sistem hidrolik yang digunakan:

a. Silinder Hidrolik

Silinder hidrolik yang digunakan adalah silinder dengan merk JUFAN mempunyai diameter

50 mm dengan panjang stroke 200 mm.

b. Pompa Hidrolik

Pompa yang dipilih adalah jenis gear pump dengan merk DELLI, CB1A Series dengan

model CB1A-F6*(Foot Mounting, Clockwise Rotation), kapasitas 6,16cm3/rev dengan

tekanan kerja maksimum 200bar serta inlet port diameter inch dan outlet port diameter

3/8 inch.

c. Motor Listrik

Motor listrik yang digunakan bermerk WIPRO dengan daya 2 HP dan 1440 rpm.

d. DCV (Directional Control Valve)

Digunakan katup monoblock directional control valve tipe MB 20 merk HOF dengan mid

circulation position dengan metode aktuasi menggunakan handle.




4. Hasil percobaan mesin pembuat sengkang persegi:

Diperlukan waktu sekitar 1 menit 12 detik untuk membentuk 4 sengkang sekaligus dengan

diameter 8 mm.

Daftar Pustaka

[1] R. Segel, P. Kole and Gideon Kusuma. 1997. Pedoman Pengerjaan Beton. PENERBIT ERLANGGA.

[2] Mikkel P., Groover. 2002. Fundamental of Modern Manufacturing, Second Edition. Prentice Hall

International.

[3] Serope Kalpakjian. 1997. Manufacturing Processes for Engineering Materials. Thirt Edition McGraw Hill,

Inc.

[4] Serope Kalpakjian. Manufacturing Engineering and Technology, Second Edition. McGraw Hill, Inc.

[5] Esposito, Anthony. (2003). Fluid Power with Applications, Sixth Edition. Ohio: Pearson Education.

[6] Majumdar, S. R(2002), Oil Hydraulic System: Principles and Maintenance, Tata McGraw Hill Publishing

Company, New Delhi.

[7] Industrial Hydraulic Manual(1999), Fourth Edition, Vickers Incorporated, Rochster Hills, Michigan.




AKTIVITAS ANTIOKDIDAN FRAKSI METANOL

EKSTRAK DAUN MIMBA (Azadirachta Indica Juss)

Supriyanto1 Simon, BW2, Rifa’i, M3 Yunianta2

1 Mahasiswa S3 Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Brawijaya Malang 1 Staf Pengajar Fakultas Pertanian Universitas Trunojoyo Madura

2 Staf Pengajar Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Brawijaya Malang 3 Staf Pengajar Fakultas MIPA Universitas Brawijaya Malang

E-mail: [email protected]

Abstrak. Mimba merupakan tanaman herbal mempunyai banyak potensi salah satunya adalah sebagai

sumber antioksidan. Antioksidan dari ekstrak daun mimba dapat digunakan untuk mencegah terjadinya

oksidasi. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui aktivitas antioksidan ekstrak daun mimba

berdasarkan nilai IC50. . Pada penelitian ini daun mimba eikstrak dengan metode maserasi selama 3x 24 jam

dengan menggunkan pelarut methanol 80%. Selanjutnya ekstrak methanol daun mimba yang mempunyai

aktivitas antioksidan tertinggi dipartisi dengan n-hexan, etil asetat dan air. Hasil partisi selanjutnya dianalisa

aktivitas antioksidannya dengan metode DPPH serta ditentukan nilai IC50. Hasil penelitian menunjukkan

bahwa fraks etil asetat mempnyai aktivitas antioksidan tertinggi dengan nilai IC50 101,53 ppm.

Kata kunci : daun mimba, Fraksinasi, Antioxidant, DPPH, IC50

1. Pendahuluan

1.1. Latar Belakang

Indonesia merupakan Negara tropis yang kaya akan tanaman herbal salah satunya adalah mimba.

Tanaman mimba (Azadirachta indica Juss.) merupakan salah satu tanaman herbal yang tumbuh di

Negara-negara tropis seperti India, Paksistan, Burma dan Indonesia [1]. Tanaman mimba di Indonesia

tersebar dibeberapa daerahseperti di Jawa Barat, Jawa Timur dan Madura. Masyarakat Madura

menyebut mimba dengan nama mimbheh , di Bali dikenal dengan intaran sedangkan di jawa dikenal

dengan nama imba atau mimba.

Tanaman ini tumbuh di dataran rendah pada ketinggian 300 meter di atas permukaan air laut. Tanaman

mimba (Azadirachta indica Juss.) merupakan pohon yang tinggi batangnya dapat mencapai 20 m [1].

Tanaman mimba mengandung senyawa bioaktif baik pada bagian batang, daun maupun bijinya.

Hampir semua bagian dari pohon mimba mempunyai khasiat obat .Daun mimba mengandung

senyawa-senyawa bioaktif diantaranya adalah β-sitosterol, hyperoside, nimbolide, quercetin,

quercitrin, rutin, azadirachtin, dan nimbine [2].

Ekstrak daun mimba mempunyai aktifitas sebagai antioksidan [3]. Antioksidan adalah senyawa yang

dapat menunda atau memperlambat kecepatan oksidasi bahan-bahan yang terokidasi [4] Antioksidan

dapat menghambat oksidasi lipid melalaui pengikatan oksigen secara kompetitif, menghambat tahap

inisiasi, memblokir tahap propagasi dengan cara merusak atau mengikat radikal bebas, menghambat

catalis atau menstabilkan hidrogenperoxide [4]. Selain bersifat antioksidan daun mimba juga bersifat

anti bakteri. Mimba mengandung senyawa bioaktif alkaloid, steroid, flavonoid saponin dan tannin.

Senyawa-senyawa tersebut dapat menghambat pertumbuhan bakteri salmonella dan E. Coli [5].

Penelitian untuk mengetahui potensi dari daun mimba telah banyak dilakukan dengan melakukan

ekstraksi senyawa bioktif. Telah dilakukan penelitian ekstraksi senyawa bioaktif yang pada daun

mimba dengan menggunakan pelarut yang berbeda-beda yaitu petroleum, ether dan methanol [6].

Sedangkan [7] melakukan ekstraksi daun mimba dengan pelarut chloroform dengan metode maserasi

selam 24 jam. Fraksinasi merupakan proses pemisahan senyawa-senyawa berdasarkan golongan-

golongannya sehingga bisa mendapatkan senyawa yang lebih murni. Penelitian dengan melakukan




fraksinasi terhadap ekstrak daun mimba belum pernah dilakukan. Penelitian ini dengan melakukan

ekstraksi menggunakan metode maserasi menggunakan variasi pelarut kemudian dilanjutkan dengan

fraksinasi.

1.2. Tujuan Penelitian

1.2.1. Menentukan jenis dan kosentrasi ekstrak daun mimba yang mempunyai aktivitas antioksidan

yang optimal

1.2.2. Menentukan aktivitas antioksidan yang optimal dari fraksi ekstrak methanol daun mimba

1.3. Metodologi

1.3.1. Alat

Peralatan yang digunakan pada penelitian ini antara lain : Rotary evavorator, shaker,

spektrofotometer, mikropipet, timbangan dan alat-alat gelas untuk analisa

1.3.2. Bahan

Daun mimba yang diperoleh dari kecamatan Kamal Bangkalan, DPPH, methanol, etanol,

alumunium klorida 1%, ammonia encer, ammonium hidroksida pekat dan encer, asam asetat

anhidrida, asam asetat glasial, asam klorida 1%, asam klorida 0,1 N, asam sulfat pekat dan

bahan-bahan lain untuk analisa kimia

1.3.3. Jalannya penelitian

Pembuatan ekstrak

Daun mimba yang diguanakan adalah yang berwarna hijau tua kira-kira berumur 2 bulan

setelah tunas. Sebelum digunakan daun mimba dikeringanginkan selama satu hari kemudian

dilakukan pengecilan ukuran menggunkan blender. Serbuk daun mimba sebanyak 100

gram di ekstraksi menggunakan pelarut air, etanol 60%, etanol 80%, methanol 60% dan

methanol 80% dengan metode maserasi.

Kemudian larutan tersebut dimaserasi selama 48 jam dalam ruang tertutup dengan dilakukan

penggojogan/shaker. Setelah 48 jam sampel disaring dan filtrate yang diperoleh ditampung

dalam Erlenmeyer. Filtrat yang telah diperoleh selanjutnya dilakukan evavorasi menggunakan

rotary evavorator pada suhu 40oC sampai diperoleh ekstrak pekat. Ekstrak pekat yang

diperoleh selanjutnya dianalisa aktivitas antioksidannya menggunakan metode DPPH dan

dilihat nilai IC50nya. Ekstrak Pekat yang mempunyai aktivitas antioksidan tertinggi

selanjutnya difraksinasi menggunakan N-Hexan, Etil Asetat dan Air

Fraksinasi

Ekstrak pekat yang mempunyai aktivitas antioksidan tertinggi, diambil sebanyak 100 g dan

ditambahkan aquades sebanyak 400 ml dan dihomogenkan kemudian dimasukkan dalam

corong pemisah. Tambahkan 200 ml N-Hexan kemudian digojog dan didiamkan sehingga

larutan terpisah menjadi dua bagian. Bagian atas merupakan larutan N-Hexan dan larutan

bawah merupakan larutan air. Selanjutnya pisahkan antara larutan N-Hexan dengan air dengan

membuka kran pada corong pemisah. Larutan N-Hexan diuapkan menggunakan rotari

evavorator sehingga diperoleh ekstrak kental. Filtrat atau larutan air hasil pemisahan

ditambahkan 200 ml etil asetat dan selanjutnya digojog dan didiamkan sampai terjadi

pemisahan. Larutan bagian atas merupakan etil asetat sedangkan bagian bawah adalah air.

Pisahkan kedua larutan tersebut dengan cara membuka kran bagian bawah corong pemisah.

Selanjutnya masing-masing larutan diuapkan menggunakan rotari evavorator sampai diperolah

ekstrak pekat. Ekstrak pekat yang diperoleh dari masing-masing fraksi kemudian dianalisis

aktivitas antioksdidannya menggunakan metode DPPH dengan milihat nilai IC50.




Analisis aktivitas antioksidan

Disiapkan sampel ekstrak daun mimba masing-masing fraksi . Langkah pertama yaitu

membuat larutan induk masing-masing sampel sebesar 100 ppm dengan melarutkan 10 mg

ekstrak pada 100 ml metanol PA. Selanjutnya melakukan pengenceran menggunakan pelarut

metanol PA dengan membuat variasi konsentrasi yaitu 5 ppm, 6 ppm, 7 ppm, 8 ppm dan9 ppm

pada tiap masing-masing sampel.

Disiapkan larutan stock DPPH 50 ppm.Larutan stock DPPH dibuat dengan melarutkan 5

mg padatan DPPH ke dalam 100 mlmetanol PA. Kemudian disiapkan larutan perbandingan,

yaitu larutan kontrol yang berisi 2 ml metanol PAdan 1 ml larutan DPPH 50 ppm. Untuk

sampel uji, disiapkan masing-masing 2 ml larutan sampel dan 2 ml larutan DPPH.Kemudian,

di inkubasi selama 30 menit pada suhu 27℃hingga terjadi perubahan warna dari aktivitas

DPPH. Semua sampel dibuat triplo. Semua sampel yaitu sampel ekstrak yang telah di

inkubasi di uji nilai absorbansinya menggunakan spektrofotometer Uv-vis pada panjang

gelombang 517 nm. Aktivitas antioksidan dinyatakan dengan menghitung nilai IC50 yang

diperoleh dari persamaan regresi linier dari data absorbansi di atas.Sebagai pembanding atau

standar digunakan vitamin C.

2. Pembahasan

Aktivitas antioksidan ekstrak daun mimba dinyatakan dengan nilai IC50. Nilai IC50 merupakan

konsentrasi efektif ekstrak yang dibutuhkan untuk meredam 50% dari total radikal bebas DPPH. Hasil

analisa aktivitas antioksidan ekstrak daun mimba dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1. Aktivitas antioksidan ekstrak daun mimba

Jenis Pelarut Konsentrasi Aktivitas antioksidan

(IC50 (ppm))

Air 90,3922a

Etanol 60% 88.6988b

80% 88.1273c

Metanol 60% 87.5173d

80% 83,2796e

Berdasarkan Tabel 1. Ada pengaruh nyata jenis pelarut dan kosentrasi pelarut terhadap aktivitas

antioksidan ekstrak daun mimba. Semakin tinggi konsentrasi pelarut maka aktivitas antioksidan

semakin tinggi hal tersebut disebabkan semakin banyak senyawa dalam jaringan yang terekstrak

dalam pelarut. Ekstrak metanol mempunyai aktivitas antioksidan lebih tinggi dibanding dengan pelarut

etanol maupun air. Hal tersebut disebabkan karena metanol merupakan pelarut yang bersifat semi

polar sehingga mempuyai kemampuan untuk melarutkan senyawa yang bersifat polar maupun non

polar., Sedangkan air merupakan pelarut polar yang hanya bisa melarutkan senyawa yang bersifat

polar. Metanol mempunyai kemampuan yang lebih baik dibanding dengan etanol dan air dalam

melarutkan senyawa polar maupun non polar.

Aktivitas antioksidan dari seluruh sampel berkisar 83, 28 sampai 90,39. Semakin kecil nilai IC50

menunjukkan aktivitas antioksidan semakin tinggi.

Aktivitas antioksidan berdasarkan nilai IC50 dibagi menjadi empat yaitu, sangat kuat, kuat, sedang

dan lemah [8]. Aktivitas antioksidan berdasarkan nilai IC50 dapat dilihat pada Tabel 2.




Tabel 2. Aktivitas antioksidan berdasarkan nillai IC50

Nilai IC50 Aktivitas Antiokdidan

< 50 ppm Sangat Kuat

50 ppm – 100 ppm Kuat

100 ppm – 150 ppm Sedang

150 ppm – 200 ppm Lemah

Sumber : [8]

Berdasar parameter Tabel 2, ekstrak daun mimba seluruh perlakuan mempunyai aktivitas

antioksidan yang kuat karena nilai IC50 <100

Berdasarkan tabel 1. Ekstrak metanol 80% daun mimba mempunyai aktivitas antioksidan paling

tinggi atau nilai IC50 paling rendah dengan nilai 83,27 . Ekstrak metanol 80% daun mimba

selanjutnya difraksinasi menggunakan N-hexan, etil asetat dan air.

1.4. Hasil Uji Aktivitas Antioksidan Ekstrak Daun Mimba

Proses fraksinasi selanjutnya dengan menggunakan n-heksana yang bersifat non polar, karena pada

prinsipnya fraksinasi merupakan proses penarikan senyawa menggunakan dua pelarut yang berbeda

sifat kepolarannya. Fraksinasi menggunakan n-heksana bertujuan untuk mengekstrak lemak dan

terpena. Residu metanol-air yang diperoleh difraksinasi dengan etil asetat untuk mengisolasi senyawa

semi polar. Dalam ekstrak metanol masih terdapat berbagai kelompok senyawa metabolit sekunder

sehingga perlu dilakukan pemisahan senyawa melalui proses fraksinasi. Hasil analisa aktivitas

antioksidan fraksi ekstrak methanol daun mimba dapat dilihat pada Tabel 3.

Tabel 3. Aktivitas antioksidan fraksi methanol ekstrak daun mimba

Fraksi

Aktitas antioksidan

IC50 (ppm)

Vit C 99.25a

Hexan 106.51b

Etil Asetat 101.53c

Air 394.20d

Berdasarkan Tabel 3. Fraksi etil asetat mempunyai aktivitas antioksidan tertinggi dibanding fraksi

hexan dan air. Hal tersebut disebabkan karena etil asetat merupakan pelarut semi polar sehingga bisa

menarik senyawa polar maupun non polar yang ada pada daun mimba.

Penggunaan pelarut yang berbeda tingkat kepolaran mempengaruhi jenis senyawa yang terekstrak.

Fraksi etil asetat terkandung senyawa seperti asam-asam lemak dan fitosterol yang mempunyaiu

aktivitas antioksidan sedangkan ekstrak air berisi senyawa karbohidrat (glukosa dan sukrosa)

3. Simpulan

3.1. Ekstrak mimba dengan pelaut methanol pada konsentrasi 80% mempunyai aktivitas antioksidan

tertinggi dengan nilai IC50 80ppm

3.2. Fraksi etil asetat ekstrak methanol daun imba mempunyai aktivitas antioksidan tertinggi dengan

nilai IC50 101.5393 ppm

Ucapan Terima Kasih

Pada kesempatan ini kami mengucapkan banyak terima kasih pada para pembimbing dan teman-teman

yang membantu terlaksananya penelitian ini. Tak lupa kami juga mengucapkan terima kasih kepada

Kemenristek Dikti yang telah memberikan beasiswa untuk melakukan penelitian ini lewat beasiswa

BPDN




Daftar Pustaka

[1]. H. . Puri, Neem The Divine Tree. 2006.

[2]. Tiwari P, Kumar B, Kaur M, Kaur G, and Harleen Kaur, 2011, Phytochemical screening and Extraction,

Review, Internationale Pharmaceutica Sciencia, Vol. 1(1), p 98-106

[3]. G. Balaji and M. Cheralathan, “Experimental investigation of antioxidant effect on oxidation stability and

emissions in a methyl ester of neem oil fueled DI diesel engine,” Renew. Energy, vol. 74, no. x, pp. 910–

916, 2015.

[4]. G. Nahak and R. K. Sahu, “In vitro antioxidative acitivity of Azadirachta indica and Melia azedarach

Leaves by DPPH scavenging assay,” Nat. Sci., vol. 8, no. 4, pp. 22–28, 2010.

[5]. S. Susmitha, K. K. Vidyamol, P. Ranganayaki, and R. Vijayaragavan, “Phytochemical extraction and

antimicrobial properties of azadirachta indica (neem),” Glob. J. Pharmacol., vol. 7, no. 3, pp. 316–320,

2013.

[6]. I. Khan, S. R. Srikakolupu, S. Darsipudi, S. D. Gotteti, and H. Amaranadh, “Phytochemical studies and

screening of leaf extracts of Azadirachta indica for its anti-microbial activity against dental pathogens,”

Arch. Appl. Sci. Res., vol. 2, no. 2, pp. 246–250, 2010.

[7]. D. W. I. Apristiani and P. Astuti, “Isolasi Komponen Aktif Antibakteri Ekstrak Kloroform Daun Mimba

(Azadirachta indica A. Juss.) Dengan Bioautografi,” Biofarmasi, vol. 3, no. 2, pp. 43–46, 2005.

[8]. Molyneux, P. 2004, The use of the stable free radical diphenylpicryl-hydrazyl (DPPH) for estimating

antioxidant activity. Songklanakarin J. Sci. Technol. 26, 211–219




Penerapan Ergonomi Pada Mesin Penghancur

Guna Peningkatan Produksi Pupuk Organik

Sanny Andjar Sari 1), Prima Vitasari 2), ST.Salmmia,LA 3)

1),2),3 )Teknik Industri, Institut Teknologi Nasional Malang

Jl. Bendungan Sigura-gura 2 Malang


Abstrak. Jenis usaha yang dilakukan oleh petani yang tergabung dalam kelompok Tani Makmur di desa

Ngadirejo Kecamatan Kromengan Kabupaten Malang selain bertani juga mempunyai usaha di bidang

peternakkan yang menghasikan pupuk organik dari kotoran kambing. Dalam proses pembuatan pupuk organik

dari kotoran kambing masih dilakukan secara sederhana dan membutuhkan waktu yang lama hal ini

dikarenakan pada proses penghancuran kotoran yang sudah dikeringkan masih dilaukuakn dengan cara

ditumbuk menggunakan alat seperti lesung.Untuk mempercepat proses penghancuran tersebut perlu dibuat

mesin penghacur dengan pertimbangan ergonomi untuk memudahkan operasional pengguna dimana hal ini

lebih memfokuskan pada penerapan antropometri pengguna. Jenis Antropometri yang digunakan untuk

menentukan dimensi dari mesin penghancur antara lain tinggi siku saat berdiri, jangkauan tangan kedepan ,

jangkauan tangan kesamping, tinggi tangan saat jongkok dan lebar bahu. Dengan metode statistik akan diuji

keseragaman dan kecukupan datanya.

Dari hasil perancangan mesin penghancur kotoran kambing memiliki dimensi panjang 71 cm, lebar 45 cm, dan

tinggi 98 cm. Perhitungan waktu normal sebesar 3,05 menit / kg sehingga menghasilkan output standard sebesar

20 kg/jam. Dengan melihat data-data yang diperoleh jadi didapat kenaikan persentase sebesar 900%.

Kata kunci : Ergonomi, Antropometri, Mesin Penghancur

1. Pendahuluan

Proses pembuatan pupuk kandang yang telah dilakukan para petani di Desa Nagdirejo Kecamatan

Kromengan Kabupaten Malang yang tergabung dalam Kelompok Tani Makmur tentunya memerlukan

waktu yang lama untuk menjadikan kotoran kambing sebagai pupuk, ini di sebabkan kotoran kambing

yang sudah kering di tumbuk secara manual. Dengan menggunakan alat penghancur kotoran kambing

ini akan memudahkan para petani untuk membuat pupuk organik dengan waktu yang lebih singkat

atau lebih cepat dari pada sebelumnya. Tujuan dari penelitian merancang mesin penghancur kotoran

kambing menjadi pupuk organik. Manfaat dari pembuatan mesin penghancur kotoran kambing yaitu

mempermudah petani untuk membuat pupuk organik, meringankan biaya pembelian pupuk kimia

yang semakin mahal, mempercepat proses penguraian kotoran sebagai pupuk organik.

Ergonomi juga memberikan peranan penting dalam meningkatkan faktor keselamatan dan kesehatan

kerja. Hal ini bertujuan untuk mengurangi ketidaknyamanan visual dan postur tubuh kerja, desain

suatu peletakan instrumen dan sistem pengendalian agar didapat optimasi dalam proses transfer

informasi dengan dihasilkan suatu respon yang cepat dengan meminimumkan resiko keselamatan

akibat metode kerja kurang tepat.[1]

Tujuan ergonomi adalah untuk menambah efektifitas penggunnaan objek, fisik dan fasilitas yang

digunakan oleh manusia dan merawat atau menambah nilai tertentu misalnya kesehatan, nyaman dan

kepuasan. Prinsip yang selalu diterapkan pada setiap perancangan adalah fitting the job to the man

rather than the man to the job, dalam hal ini setiap perancangan sistem kerja harus sesuaikan dengan

faktor manusianya, dimana dan fungsi harus mengikuti karakteristik dari manusianya yang akan

menggunakan sistem kerja tersebut. [1]

Antropometri merupakan bidang ilmu yang berhubungan dengan dimensi tubuh manusia. Dimensi

dimensi ini dibagi menjadi kelompok statistika dan ukuran persentil. Jika seratu sorang berdiri berjajar

dari yang terkecil sampai terbesar dalam suatu urutan, hal ini akan dapat di klasifikasikan dari 1





percentile sampai 100 percentile. Data dimensi manusia ini sangat berguna dalam perancangan produk

dengan tujuan mencari keserasian produk dengan manusia yang memakainya.[2]

2. Pembahasan

Perancangan ini dilakukan dengan mengumpulkan beberapa data agar memberikan hasil yang sesuai

dengan tujuan perancangan yang hendak dicapai. Dimana dari hasil pengumpulan dan pengolahan data

tersebut akan dianalisa.

Data yang digunakan dalam membantu perancangan alat penghancur kotoran kambing sebagai pupuk

organik adalah sebagai berikut :

Identifikasi Kebutuhan Petani

Data Antropometri

Perhitungan Waktu dan Output standart

Identifikasi kebutuhan petani yang membuat pupuk dari kotoran kambing untuk mendapatkan

informasi secara langsung mengenai apa saja yang menjadi pertimbangan selama proses dalam

mendesain alat penghancur kotoran kambing sebagai pupuk organik yang efisien dan ergonomis.

selanjutnya bagai mana membuat suatu desain alat dengan ukuran- ukuran, tingkat keamanan dari

operator, dan kenyamanan pemakai untuk meningkatkan produktifitas pembuatan pupuk organik. Oleh

karena itu ntuk merancang suatu alat penghancur kotoran kambing dengan ukuran yang disesuaikan

dengan operator sesuai dengan ilmu ergonomi dan antropometri.

Aspek-aspek ergonomi dalam suatu perancangan adalah suatu faktor yang penting juga hal tesebut

merupakan pembahasan mengenai dimensi tubuh pengguna yang biasa disebut dengan data

antropometri. Data antropometri digunakan sebagai dasar pertimbangan menentukan ukuran dari

desain stasiun kerja baru yang akan dirancang, yang berhubungan dengan anggota tubuh manusia

sebagai penggunanya.

2.1. Perhitungan Antropometri

Data antropometri diambil dengan sampel 30 orang petani sdangkan data yang digunakan adalah

sebagai berikut :

a. Tinggi Siku Saat Berdiri

- Aplikasi : Untuk menetukan tinggi keseluruan mesin yang akan digunakan.

- Persentil yang digunakan: P50

- Hasil pengukuran P50 : 98 cm

- Pertimbangan: Dengan menggunakan P50 , maka orang pendek tidak akan kesulitan dalam

menjangkau serta mengoperasikan, sedangkan orang yang tinggi dapat menyesuaikan.

b. Jangkauan Tangan Kedepan

- Aplikasi : Untuk menetukan lebar keseluruan mesin.

- Persentil yang digunakan: P50

- Hasil pengukuran P50 : 69 cm


menjangkau serta mengoperasikan, sedangkan orang yang tinggi akan menyesuaikan.

c. Jangkauan Tangan ke Samping

- Aplikasi : digunakan untuk menentukan panjang mesin.

- Persentil yang digunakan: P50.

- Hasil pengukuran P50 : 71 cm.

- Pertimbangan: Dengan menggunakan P50 , maka orang tidak akan kesulitan dalam

menjangkau serta mengoperasikan.

d. Tinggi Tangan Saat Jongkok

- Aplikasi : Untuk menetukan tinggi dari stater mesin dan bak yang digunakan untuk output dari

mesin nantinya.








e. Lebar Bahu

- Aplikasi : Untuk menetukan lebar meja mesin penghancur





Tabel 1. Hasil Pehitungan Data Antropometri

No Jenis Data n BKA BKB

1 Tinggi Siku Saat Berdiri 30 99,53 2,75 105,03 94,03

2 Jangkauan Tangan Kedepan 30 69,4 3,35 76,1 62,7

3 Jangkauan Tangan Kesamping 30 69,87 2,03 73,93 65,81

4 Tinggi Tangan Saat Jongkok 30 14,1 1,35 16,80 11,40

5 Lebar Bahu 30 42,40 2,04 38,32 47,2

Tabel 2. Hasil Perhitungan Persentil

No Jenis Data Persentil (cm)

5% 50% 95%

1 Tinggi Siku Saat Berdiri 96 98 105

2 Panjang Jangkauan Tangan 64 69 75

3 Jangkauan Tangan Kesamping 66 71 71

4 Tinggi Tangan Saat Jongkok 10 13 15

5 Lebar Bahu 38 42 58

2.2. Perhitungan Waktu Standaart dan Output Standart

Dari perhitungan waktu siklus ( Ws ) diperoleh :

Ws =

=

= 2,1 menit / Kg

Sedangkan besaran Waktu Normal ( Wn )

Wn = Ws + p

= 2,1 + 1,05

= 3,05 Menit / Kg

Besarnya Waktu Baku ( Wb )

Wb = Wn x

= 3,05 x

= 3.38 menit/ kg

∑xi

N 63,8

30

100%

100% - Allowance

100%

100% - 10%




Maka waktu output standart ( Os )

Os =

= = 0,29 kg = 20 kg / jam

3. Simpulan

Mesin penghancur kotoran kambing sebagai pupuk organik tersebut didesain lebih ergonomis dengan

ukuran-ukuran sesuai dengan antropometri tubuh petani yang akan menggunakan mesin.Adapun

kesimpulan yang dapat diambil dari kegiatan penelitian ini sebagai berikut :

a. Operasional mesin penghancur kotoran kambing sabagai pupuk organik ini lebih efisien dan lebih

ergomonis di bandingkan dengan kondisi sebelumnyahanya menggunakan peralatan lesung untuk

proses penghancuran bahan pupuk organik.

b. Desain mesin penghancur kotoran kambing sebagai pupuk organik dapat menimbulkan rasa aman

dan nyaman bagi operator kerja.

c. Mesin penghancur kotoran kambing yang baru memiliki panjang 71 cm, lebar 45 cm, dan tinggi 98

cm diperoleh waktu normal sebesar 3,05 menit / kg yang semula 22 menit / kg . Sedangkan output

standard sebesar 20 kg / jam dari kondisi awal hanya 2kg / jam. Dengan demikian diperoleh

kenaikan produktivitas sebesar sebesar 900%.

Daftar Pustaka

[1]. Wignjosoebroto.S,, 2003. Ergonomi Studi Gerak Ruang dan Waktu. Widya Kartika,Surabaya.

[2]. Nurmianto.Eko, 2004. Ergonomi dan Aplikasinya. Widya Kartika,Surabaya.

[3]. Sanny.A.S,dkk.,2015.Penerapan Mesin Perontok Padi Di Desa Ngadirejo Kecamatan Kromengan

Kabupaten Malang. Proceeding SENATEK ITN Malang.

[4]. Sanny.A.S,dkk.,2015. Penerapan Mesin Perajang Rumput Di Desa Ngadirejo Kecamatan Kromengan

Kabupaten Malang. Jurnal Teknik Industri Inovatif ITN Malang.

[5]. Sanny.A.S,dkk.,2017. Penerapan Mesin Pengolahan Buah Kelapa untuk Peningkatan Produksi

Kelompok Tani Di Kelurahan Rampal Celaket Malang. Jurnal Teknik Industri Inovatif ITN Malang.

[6]. Panero Julianus, Zelnik Martin. 2003. Human Dimension And Interior Space, London.

1

Wb

1

3,38




DESAIN ALAT PERAJANG RUMPUT GAJAH

DENGAN KAIDAH ERGONOMI

Mujiono1), Munasih2)

1) Teknik Industri, Institut Teknologi Nasional Malang

2)Teknik Sipil, Institut Teknologi Nasional Malang

E-mail :[email protected]

Abstrak. Hasil pengamatan yang dilakukan oleh tim peneliti pada peternak sapi yang berada dikalipare malang

ternyata pencacahan rumput gajah untuk makan ternak tersebut masih menggunakan alat manual, yaitu

menggunakan sabit, sehingga masih mempunyai beban kerja berlebihan, sikap operator yang tidak ergonomis,

karena posisi kerja operator dengan jongkok sehingga banyak membutuhkan waktu dan tenaga yang dikeluarkan

oleh operator.

Melihat hal tersebut maka tim peneliti, segera untuk mendesainkan alat pemotong rumput gajah tersebut dengan

menggunakan ukuran antropometri tinggi alat menggunakan persentil 95% yaitu 111 cm,lebar alat dengan

persentil 50% sebesar 51 cm dan panjang alat dengan persentil 5% sebesar 60 cm,dan dengan 12 mata pisau,

operator yang akan menggunakan alat tersebut diharapkan lebih aman nyaman dan dapat lebih effektif , effisien

serta meningkatkan produktifitas.

Dengan adanya sarana kerja tersebut maka diharapkan agar operator tidak mengalami kelelahan sehingga lebih

effektif dan effisien dalam melakukan perajangan, yang hasilnya dapat meningkatkan produktifitas.

Kata kunci : Desain alat, produktifitas, ergonomis

Pendahuluan

Peternak sapi yang berada didaerah Kalipare Malang selatan, yang kebetulan banyak peternak

sapi dengan makanan pokok adalah rumput gajah, rumput gajah ditanam didaerah lereng pegunungan.

Rumput gajah ini sebelum dimakankan pada ternak sapi terlehih dahulu dipotong-potong dengan

menggunakan sabit, agar supaya sapi memakannya tidak terlalu lama untuk mengunyahnya, akan

tetapi untuk merajangnya masih menggunakan alat manual dengan sambil posisi jongkok sehingga

membutuhkan waktu yang lama dan dirasa kurang efektif dan effisien demikian juga menyebab mudah

mengalami kelelahan dan hasilnya menjadi kurang baik. Secara ideal perancangan stasiun kerja

haruslah disesuaikan dengan peranan dan fungsi pokok dari komponen-komponen sistem kerja yang

terlibat yaitu manusia,mesin/alat dan lingkungan fisik kerja[1].

Permasalahan yang dihadapi adalah : “ Bagaimana cara mendesain alat perajang rumput gajah

menggunakan kaidah ergonomi. Dengan pertimbangan ergonomi agar supaya dapat meningkatkan

produktivitas dengan efektif dan effisien dalam pencacahan rumput yang bisa dilakukan dengan aman

dan nyaman dan meningkatkan output.

Perancangan dan Pengembangan Produk

a) Perancangan (desain)

Fungsi perancangan memegang peranan penting dalam mendefinisikan bentuk fisik produk

agar dapat memenuhi kebutuhan pelanggan. Dalam konteks tersebut tugas bagian perancangan

mencakup desain engineering (mekanik, elektrik, software, dan lain-lain) dan desain industri

(estetika, ergonomics, user interface).

b) Manufaktur

Fungsi manufaktur terutama bertanggung jawab untuk merancang dan mengoperasikan system

produksi pada proses produksi produk. Fungsi ini melingkupi pembelian, instalasi, dan

distribusi. Proses pengembangan produk dalam suatu perusahaan umumnya melalui beberapa

tahapan.

c) Aspek-Aspek Yang Mempengaruhi Perancangan Fasilitas Kerja

Perancangan fasilitas kerja dapat dipengaruhi beberapa aspek yang berasal dari berbagai

disiplin ilmu (spesialisasi) keahlian yang ada.[1]




.(Wignjosoebroto, Sritomo. 2000 )

Gambar 1. Skema Aspek-Aspek yang mempengaruhi fasilitas kerja

Waktu Standart dan Output Standart

Waktu standart bisa diperoleh dengan menambahkan kelonggaran atau allowance

pada waktu normal, secara matematis sebagai berikut:

Wb = Wn x (%)%100

%100

allowance

b

sW

O1

Dimana:

Ws = Waktu Standart

Wn = Waktu Normal

Wb = Waktu Baku

Os = Output standart

Ergonomi

Ergonomi berasal dari bahasa Yunani, yang terdiri dari kata ergos yang berarti bekerja dan

nomos yang berarti hukum alam. Pada dasarnya ergonomi adalah suatu cabang ilmu pengetahuan yang

sistimatis untuk memanfaatkan informasi-informasi mengenai sifat, kemampuan dan keterbatasan

manusia untuk merancang suatu sistem kerja sehingga orang dapat hidup dan bekerja pada sistem

tersebut dengan baik yaitu untuk mencapai tujuan yang diinginkan melalui pekerjaan itu dengan

efektif, efisien, aman dan nyaman. kemampuan dan keterbatasan manusia untuk merancang suatu

sistem kerja sehingga orang dapat hidup dan bekerja pada sistem tersebut dengan baik yaitu untuk

mencapai tujuan yang diinginkan melalui pekerjaan itu dengan efektif, efisien, aman dan nyaman[1].

Ergonomi dapat didefinisikan sebagai suatu disiplin yang mengkaji keterbatasan,kelebihan serta

karakteristik manusia dan memanfaatkan informasi tersebut dalam merancang produk [3].

Dalam melakukan desain atau perancangan sistem kerja yang ergonomis, ada lima prinsip

perancangan yang perlu dipertimbangkan yaitu :

a. Membuat agar mesin disesuaikan dengan manusia

b. Meminimalisasikan prosentase yang berada diluar rancangan

c. Rancangan kerja agar semakin bersifat seimbang, serta semakin berkurangnya penggunaan fisik

dan hal-hal yang kurang prosedural.

d. Menekankan pentingnya komunikasi. Menggunakan mesin dalam memperbesar kemampuan

manusia

e. Menggunakan mesin dalam memperbesar kemampuan manusia

Antropometri

Tata letak Antropologi Fisik Work phsyology&

Biomechanical

Pengukuran waktu

kerja, dll

Perancangan Stasiun

Kerja

Studi metoda kerja

Keselamatan dan

kesehatan kerja

Hubungan dan

Perilaku manusia

maintainbility




Anthropometri adalah suatu kumpulan data numeric yang berhubungan dengan karakteristik fisik

tubuh manusia,ukuran bentuk dan kekuatan serta penerapan dari data tersebut untuk penangan masalah

desain [2].Perancangan alat perajang rumput gajah ini dilakukan dengan cara mengumpulkan data –

data yang diperlukan untuk perancangan agar supaya hasil rancangan mesin perajang rumput tersebut

sesuai dengan diharapkan. Data anthropometri yang diperlukan antara lain :

1. Tinggi Siku

Adalah jarak siku yang diukur dari lantai, yang digunakan untuk menentukan tinggi alat

2. Jangkauan Tangan Kesamping

Adalah jarak dari tengah tubuh hingga permukaan luar sebuah palang yang digenggam

dengan tangan kanan, digunakan untuk menentukan panjang konstruksi alat

3. Jangkauan tangan kedepan (ThumbTip Reach)

Adalah : Jarak dari dinding hingga ibu jari tangan yang diukur dengan posisi bahu

menempel pada dinding, lengan terentang kedepan dan jari telunjuk subyek menyentuh

ibu jarinya. Digunakan untuk menentukan dimensi lebar konstruksi alat.

4. Diameter Genggaman Tangan

Adalah ukuran diameter genggaman tangan yang digunakan untuk mengetahui panjang

diameter pada pegangan mesin

Hasil dan pembahasan

Tabel 1. Kebutuhan Fasilitas Kerja

No. Kriteria Fungsi

1.

Keamanan pengguna/ operator

pada saat menggunakan alat

baru.

Kebutuhan fasilitas kerja adalah adanya fasilitas kerja

dengan rangka yang kuat dan dengan kualitas bahan yang

baik, serta dilengkapi arung tangan.

2. Kenyamanan pada saat

mengoperasikan alat.

Kenyamanan yang harus diterapkan dalam fasilitas kerja

adalah posisi dan kondisi lapangan, rasa nyaman yang dapat

dirasakan oleh operator

3. Penggunaan sumber daya tenaga

yang efisien

Fasilitas kerja ini menggunakan mesin bensin sebagai

penggerak alat.

4. Kekuatan atau performance

mesin

kekuatan daya tahan fasilitas kerja baru ini meliputi

penggunaan fasilitas kerja selama 24 jam dalam memenuhi

jumlah produksi yang ada tanpa henti.

5. Bentuk fasilitas kerja baru Alat baru ini dibuat dengan model yang praktis dan

menerapkan teknologi tepat guna..

7. Kemudahan dalam perawatan

Perawatan untuk fasilitas kerja baru ini adalah dengan

membersihkan sisa hasil dari pencacahan rumput secara

berkala dengan perawatan yang mudah.

Tabel 2. Kesimpulan Perhitungan Persentil

Jenis Data %5Persentil %50Persentil %95Persentil

Tinggi Siku cm7.96 cm13.103 cm111

Genggam

Tangan cm4.2 cm43.2 cm15.3

Jangkauan

Kesamping cm60 cm3.64 cm33.68

Jangkauan

Kedepan cm75.45 cm9.51 cm2.58

Dari hasil perhitungan diatas dapat disimpulan Ukuran data persentil yang dipergunakan untuk

desain alat dengan tinggi alat menggunakan persentil 95% yaitu 111 cm,lebar alat dengan persentil

50% sebesar 51.9 cm dan panjang alat dengan persentil 5% sebesar 60 cm.




Gambar 2. Hasil Desain

Spesifikasi Produk

1. Tipe Mesin : HONDA GX160

2. Kapasitas : 13.5 kg/jam

3. Dimensi : 111 cm x 51 cm x 60 cm

4. Power diesel : 5,5 HP

5. Berat : ± 90 Kg

6. Hasil potong : Halus

7. Pisau : Baja cold work steel

8. Rangka : Siku besi 4 x 4 dengan tebal 4 mm (SNI)

9. Silinder : Plate MS, diameter : 50 cm, tebal: 4 mm

10. Cup samping silinder : Plate MS tebal: 1,5 mm

11. Sistim pisau : Knock down bisa dibongkar pasang

12. Jumlah pisau : 12 pcs

Kesimpulan

Hasil desain menggunakan data persentil yang dipergunakan untuk desain alat dengan tinggi alat

menggunakan persentil 95% yaitu 111 cm,lebar alat dengan persentil 50% sebesar 51 cm dan panjang

alat dengan persentil 5% sebesar 60 cm.

Daftar Pustaka

[1]. Wigjosoebroto, Sritomo. 2000. Ergonomi, Studi Gerak Dan Waktu, Edisi Kedua. Surabaya :

Guna Widya

[2]. Nurmianto, Eko. Ergonomi Studi Gerak dan Waktu, 1996 ITS Guna Widya Surabaya

[3]. Hardianto,2014, Ergonomi Suatu Pengantar, Remaja Rosdakarya, Bandung

[4]. Sudjana. 1996. Metoda Statistik, Edisi Kedua. Bandung : Tarsito.

PROSIDING - lppm.itn.ac.id · 1.5.1 Sintesis besi valensi nol Sebanyak 50 mL Na 2 S 2 O 3 0,12 M...

Documents

Transcript of PROSIDING - lppm.itn.ac.id · 1.5.1 Sintesis besi valensi nol Sebanyak 50 mL Na 2 S 2 O 3 0,12 M...