Makalah Evaporasi

Evaporasi secara umum dapat didefinisikan dalam dua kondisi, yaitu: (1) evaporasi yang berarti proses penguapan yang terjadi secara alami, dan (2) evaporasi yang dimaknai dengan proses penguapan yang timbul akibat diberikan uap panas (steam) dalam suatu peralatan.

Evaporasi dapat diartikan sebagai proses penguapan daripada liquid (cairan) dengan penambahan panas (Robert B. Long, 1995). Panas dapat disuplai dengan berbagai cara, diantaranya secara alami dan penambahan steam. Evaporasi diadasarkan pada proses pendidihan secara intensif yaitu 

(1) pemberian panas ke dalam cairan, 

(2) pembentukan gelembung-gelembung (bubbles) akibat uap, 

(3) pemisahan uap dari cairan, dan 

(4) mengkondensasikan uapnya.

Evaporasi atau penguapan juga dapat didefinisikan sebagai perpindahan kalor ke dalam zat cair mendidih (Warren L. Mc Cabe, 1999).

Evaporasi vs pengeringan

Evaporasi tidak sama dengan pengeringan, dalam evaporasi sisa penguapan adalah zat cair – kadang-kadang zat cair yang sangat vuskos – dan bukan zat padat. Perbedaan lainnya adalah, pada evaporasi cairan yang diuapkan dalam kuantitas relatif banyak, sedangkan pada pengeringan sedikit.

Evaporasi vs distilasi

Evaporasi berbeda pula dari distilasi, karena uapnya biasa dalam komponen tunggal, dan walaupun uap itu dalam bentuk campuran, dalam proses evaporasi ini tidak ada usaha unutk memisahkannya menjadi fraksi-fraksi. Selain itu, evaporasi biasanya digunakan untuk menghilangkan pelarut-pelarut volatil, seperti air, dari pengotor nonvolatil. Contoh pengotor nonvolatil seperti lumpur dan limbah radioaktif. Sedangkan distilasi digunakan untuk pemisahan bahan-bahan nonvolatil.

Evaporasi vs kristalisasi

Evaporasi lain dari kristalisasi dalam hal pemekatan larutan dan bukan pembuatan zat padat atau kristal. Evaporasi hanya menghasilkan lumpur kristal dalam larutan induk (mother liquor). Evaporasi secara luas biasanya digunakan untuk mengurangi volume cairan atau slurry atau untuk mendapatkan kembali pelarut pada recycle. Cara ini biasanya menjadikan konsentrasi padatan dalam liquid semakin besar sehingga terbentuk kristal.

Titk didih cairan yang diuapkan pada evaporasi dapat dikontrol dengan mengatur tekanan pada permukaan uap-cair. Artinya, jika penguapan terjadi pada temperatur tinggi, maka evaporator dioperasikan pada tekanan tinggi pula. Beberapa evaporasi dalam industri secara normal bekerja pada tekanan vacum untuk meminimalkan kebutuhan panas. 

Pada proses pendidihan secara alami, perubahan titik didih sebagai perubahan temperatur dapat ditingkatkan. Beberapa tipe pendidihan yang berbeda mempunyai koefisien perpindahan panas yang berbeda pula. Tipe-tipe tersebut adalah (Bell, 1984) :

- pendidihan secara konveksi alami

- pendidihan nukleat

- pendidihan film

Pendidihan konveksi alami terjadi ketika cairan dipanaskan pada permukaannya. Pada tipe ini, koefisien perpindahan panas meningkat dengan perubahan temperatur, tetapi relatif lambat. 

Pada pendidihan nukleat terbentuk gelembung-gelembung uap pada interface cairan dan padatan dari permukaan perpindahan panas. Pendidihan pada tipe ini terjadi dalam sebuah ketel atau reboiler thermosifon yang digunakan pada proses industri. Koefisien perpindahan panas pada tipe ini lebih besar.

Pendidhan film terjadi ketika perubahan temperature sangat tinggi dan penguapan terjadi secara berkesinambungan pada permukaan perpindahan panas. Koefisien perpindahan panas meningkat seiring dengan meningkatnya perubahan temperatur. Namun, nilai koefisien perpindahan panasnya lebih rendah jika dibandingkan pendidihan nukleat.

Evaporasi Adalah proses pertukaran melalui molekul air di atmosfer atau peristiwa berubahnya air atau es menjadi uap di udara.
Penguapan terjadi pada tiap keadaan suhu sampai udara di permukaan tanah menjadi jenuh dengan uap air. 

• Proses evaporasi terdiri dari dua peristiwa yang berlangsung : 

1.Interface evaporation, yaitu transformasi air menjadi uap air di permukaan tanah. Nilai ini tergantung dari tenaga yang tersimpan. 
2.Vertikal vapour transfers, yaitu perpindahan lapisan yang kenyang dengan uap air dari interface ke uap (atmosfer bebas).

• Besar kecilnya penguapan dari muka air bebas dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu:

1. Kelembaban udara (semakin lembab semakin kecil penguapannya)
2. Tekanan udara 
3. Kedalaman dan luas permukaan, semakin luas semakin besar penguapannya 
4. Kualitas air, semakin banyak unsur kimia, biologi dan fisika, penguapan semakin kecil.
5. kecepatan angina
6. Topografi, semakin tinggi daerah semakin dingin dan penguapan semakin kecil
7. Sinar matahari 
8. Temparatur 

• Ada beberapa konsep penting :

1. Transpirasi, yaitu proses hilangnya air dalam tumbuhan akibat penguapan melalui stomata daun.
2. Evapotranspirasi, yaitu penguapan yang terajdi pad permukaan air, tanah, maupun tumbuhan air pada suatu DAS
3. Potential evaporation, yaitu jumlah penguapan persatu-satuan luas dan waktu yang terjadi pada keadaan atmosfer saat itu, apa bila tersedia cukup air.
4. Actual evaporation, yaitu jumlah penguapan persatu-satuan luas dan waktu yang benar-benar terjadi pada saat itu. 
5.Potential evapotranspiration, yaitu jumlah penguapan yang berasal dari tumbuhan, tubuh air, permukaan tanah dalam keadaan jenuh pada kondisi iklim saat itu (syarat air yang tersedia berlebihan).
6.Actual evapotranspiration, yaitu jumlah penguapan yang berasal dari tumbuhan,tubuh air, permukaan tanah dalam keadaan jenuh yang benar-benar terjadi pada saat itu.