Definisi Evaporasi (Penguapan): Konsep Dasar dan Pemanfaatannya

Kalau kalian perhatikan, air yang terus dipanaskan atau dimasak akan berkurang. Itu karena air tersebut sedikit demi sedikit berubah menjadi uap atau gas. Itulah yang kita sebut sebagai proses penguapan atau evaporasi. Jadi, bagaimana evaporasi bisa terjadi? apa saja contoh penggunaan dan manfaatnya?

Ada banyak peristiwa yang melibatkan proses evaporasi tanpa kalian sadari. Salah satunya adalah hujan yang ternyata diawali dari proses evaporasi air akibat panas matahari. Karena menguap, air menjadi lebih ringan dan naik ke atas hingga membentuk awan. Itulah alasan mengapa ada sampai ada air di langit, siapa tahu ada yang berfikir air ini asalnya dari luar planet 🙂

Pengertian Evaporasi

Evaporasi atau penguapan adalah perubahan bentuk suatu zat dari cair menjadi gas. Peristiwa ini terjadi karena temperatur pada zat cair tersebut meningkat secara drastis sehingga tidak bisa mempertahankan bentuknya. Semakin besar panas yang diterima, penguapan cairan akan semakin cepat. Lawan kata dari evaporasi adalah kondensasi, dimana zat berubah dari gas menjadi cair.

Berikut definisi lain mengenai apa itu evaporasi dijelaskan oleh beberapa ahli:

Ahli Definisi Evaporasi
Lakitan Tahun 1994 Evaporasi adalah suatu peristiwa di mana penguapan terjadi dari permukaan bentangan air. Begitu pula berasal dari benda padat yang mengandung kandungan air. Jadi, kunci nya ada pada zat cair. Saat cairan memperoleh panas, maka proses penguapan akan terjadi sendirinya sesuai dengan besar hawa panas yang diterima.
Manan & Suhardianto Tahun 1999 Evaporasi dapat digambarkan sebagai proses perubahan dari air menjadi uap dengan bantuan elemen lain, yaitu panas. Tanpa adanya sumber panas, penguapan air tidak akan pernah terjadi. Malahan, bila suhunya lebih dingin, cairan ini bisa memadat menjadi es.
Warren L. Mc Cabe Tahun 1999 Evaporasi didefinisikan sebagai sebuah peristiwa perpindahan kalor dalam zat cair yang bisa mengakibatkan cairan tersebut mendidih. Panas ini bisa dihasilkan secara alamiah bisa juga buatan.

Bagaimana Evaporasi Terjadi?

proses evaporasi
Mekanisme proses evaporasi

Ada beberapa syarat kondisi yang harus dicapai agar proses evaporasi bisa terjadi. Untuk lebih detilnya, berikut adalah proses peristiwa evaporasi berlaku:

1. Perpindahan panas

Bertujuan untuk menaikkan suhu cairan dengan memberi energi panas. Perpindahan panas ini bisa dilakukan dengan mekanisme konduksi, konveksi atau/dan radiasi.

2. Peningkatan suhu cairan

Karena memperoleh panas, temperatur cairan seketika naik. Energi panas tersebut harus bisa meningkatkan suhu cairan sampai pada titik uap. Titik uap sendiri adalah titik dimana suatu cairan akan menguap. Titik uap alias titik didih ini berbeda beda tiap cairan, misal air mungkin butuh 100 derajat Celcius untuk menguap, sedangkan merkuri butuh 356 derajat Celcius, misalnya. Titik didih juga bervariasi tergantung tekanan cairan tersebut.

3. Penguapan

Ketika suhu melebihi titik uap, cairan akan mengalami proses penguapan. Partikel partikel cairan yang awalnya rapat, menjadi lebih renggang. Di samping itu, beberapa partikel cairan menjadi sangat ringan sampai bisa naik ke atmosfer, misalnya air laut.

Jadi itu 3 langkah proses evaporasi. Intinya adalah supply energi panas untuk menaikkan temperatur suatu zat cair pada tingkat tertentu sehingga syarat utama evaporasi bisa terpenuhi.

Jenis Jenis Evaporasi

jenis evaporasi efek tunggal dan ganda
Evaporasi efek tunggal dan ganda

Evaporasi bisa dibagi dalam dua jenis, yakni efek tunggal dan efek ganda. Ini detailnya:

  • Evaporasi Efek Tunggal. Ketika suatu produk hanya bisa melalui satu buah ruang penguapan dan panas akan diberikan oleh suatu luas permukaan pindah panas tersebut
  • Evaporasi Efek Ganda/Majemuk. Bahan dapat digunakan dua, tiga, empat, atau lebih dalam sekali proses penguapan, inilah yang disebut dengan evaporator efek majemuk. Penggunaan evaporator efek majemuk berprinsip pada penggunaan uap yang dihasilkan dari evaporator sebelumnya.

Tipe Peralatan Untuk Evaporasi

Untuk menguapkan cairan pelarut, dibutuhkan sebuah alat yang tepat. Dalam penerapannya, peralatan ini terbagi menjadi beberapa jenis:

  • Evaporator sirkulasi alami. Biasanya digunakan untuk proses penguapan yang lebih sederhana. Normalnya bisa dimanfaatkan untuk penguapan efek tunggal maupun ganda.
  • Evaporator sirkulasi paksa. Jenisn ini biasanya dilengkapi dengan elemen pemanas yang berfungsi untuk mendukung larutan penggaraman dan pembentukan kerak.
  • Agitated film evaporator. Manfaatnya untuk mengurangi viskositas (kekentalan) dari larutan kental yang tinggi.

Pemanfaatan Evaporasi

Pemanfaatan Evaporasi
Pemanfaatan evaporasi pada siklus hujan

Evaporasi bukan sekedar bermanfaat pada pembetukan siklus hujan, atau ketika memasak. Lebih dari itu, proses evaporasi sangat dibutuhkan dalam kegiatan industri. Di antara manfaat adanya proses ini adalah sebagai berikut.

1. Pembangkit listrik tenaga uap

Seperti namanya, PLTU atau perusahaan listrik tenaga uap menggunakan uap sebagai core nya untuk bisa membangkitkan listrik. Uap ini tentunya didapatkan dengan memanaskan aliran air. Panas tersebut pada dasarnya bersumber dari hasil pembakaran batu bara.

Uap air kemudian diarahkan untuk memutar pisau turbin yang terhubung ke generator pembangkit listrik. Jadi jelas yah peranan dan manfaat proses penguapan pada poin ini.

2. Pendingin ruangan (Air Conditioner)

Tahu tidak, peralatan pendingin ruangan seperti AC memanfaatkan proses evaporasi dalam mekanismenya? Kalau belum tahu, maka ini saatnya kalian tahu.

Dalam sistem pendingin, terdapat sebuah alat yang disebut evaporator yang dipasang setelah katup dan sebelum kompresor. Fungsinya adalah untuk menyerap udara panas pada sebuah ruangan. Jadi yang biasa kalian rasakan dingin dari AC adalah evaporator yang sedang menarik panas. Kenapa panas bisa diserap oleh evaporator? Simple, karena suhu pada evaporator jauh lebih rendah dari suhu dalam ruangan.

3. Pendingin mesin

Dalam sebuah mesin, evaporator berperan untuk menjalankan sistem pendingin. Berkat kinerjanya, sebuah mesin tidak mengalami panas berlebihan dan dapat bekerja dengan stabil.

Sama pada sistem AC, sistem pendingin mesin juga membutuhkan evaporator yang terdiri dari cartridge dan saluran pipa (tube). Nantinya, alat ini akan membentuk siklus yang mana terus berputar untuk menghasilkan proses penguapan.

Hasil penguapan telah diatur bisa melewati pipa uap yang berada di atas. Sementara sisa cairan yang tidak menguap akan kembali ke wadah utama melalui pipa lainnya.

Hasil penguapan naik ke kondensor. Setelah mencapai bagian ini, uap akan kembali diubah menjadi cairan. Pada akhirnya, cairan ini kembali ke posisi awal serta mengulangi proses secara berulang.

3. Menghasilkan produk susu kental

Dalam kegiatan industri, evaporasi dapat membantu proses produksi dan pengolahan susu kental. Alat yang digunakan adalah evaporator film vertikal dengan tabung panjang. Alat ini mampu menangani busa dari susu dan membuatnya bertahan lebih lama.

4. Mengawetkan bahan makanan

Penggunaan evaporator juga mampu menangani panas dari bahan makanan. Suhu hangat bahan makanan bisa mempercepat kebusukan. Tetapi lantaran didinginkan, bahan makanan ini mampu bertahan cukup lama.

Kesimpulan

Sampai di sini, kalian sudah mulai faham mekanisme dasar evaporasi, bagaimana bisa terjadi, apa saja yang dibutuhkan hingga pemanfaatannya. Semoga setelah ini, kalian lebih bisa mendeksripsikan proses penguapan dengan bahasa sendiri. Itu saja, toh artikel ini ada untuk menambah konsumsi otak akan informasi dan wawasan. Sampai jumpa

Tinggalkan komentar