14 2.3.1.3 Flash Pyrolysis Pirolisis Kilat
Proses ini dapat dikenal dengan adanya devolatilisasi cepat dalam keadaan bebas oksigen, laju kenaikan suhu partikel yang tinggi, suhu reaksi yang tinggi
antara 450
o
C dan 1000
o
C serta waktu tinggal gas yang sangat singkat kurang dari 1 detik. Proses ini mampu menghasilkan yield bio-oil hingga 75 . Namun
proses ini memiliki beberapa kekurangan, seperti terbentuknya padatan dalam minyak, minyak yang bersifat korosif dan stabilitas termal yang lemah [34].
2.4
FAKTOR - FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KUALITAS KARBON AKTIF
Faktor - faktor berbeda yang mempengaruhi proses karbonisasi dan proses aktivasi sangatlah penting dalam menentukan kualitas karbon aktif yang
dihasilkan [36]. Faktor - faktor tersebut adalah suhu pirolisis, konsentrasi aktivator, waktu pirolisis, dan laju alir nitrogen.
2.4.1 Suhu Pirolisis
Perubahan karakteristik dan struktur internal dari arang kayu bergantung pada kondisi karbonisasi [37]. Suhu yang diterapkan selama proses pirolisis
memiliki peranan utama pada perkembangan struktur pori [38]. Struktur kristal dari arang sangat berubah pada suhu antara 600 hingga 800 dan menyebabkan
perubahan bentuk mikropori dari arang tersebut [37]. Wang, Jun, dkk 2010 [13] melakukan penelitian pembuatan karbon aktif
dari bahan baku pruning mulberry shoot dengan aktivator asam fosfat. Suhu pirolisis yang digunakan dalam penelitian adalah 300
o
C, 400
o
C, 500 _
o
C, dan 600
o
C dan konsentrasi aktivator 50. Bilangan iodin yang dihasilkan meningkat dari suhu 300
o
C hingga 400
o
C, yaitu sebesar 756,42 menjadi 933,84 mgg, kemudian berangsur turun dari suhu 400
o
C hingga 600
o
C, yaitu sebesar 933,84 mgg menjadi 538,36 mgg. Hubungan tersebut disajikan dalam bentuk grafik pada
gambar 2.2 dibawah ini.
Universitas Sumatera Utara
15 Gambar 2.2 Hubungan Suhu Pirolisis Terhadap Bilangan Iodin Karbon Aktif [13]
Pada saat yang sama, suhu yang tinggi akan menyebabkan pengurangan yield
karbon aktif yang dihasilkan akibat kehilangan bahan yang mudah menguap volatile. Kenaikan suhu sebesar 10
o
Cmenit merupakan derajat yang optimal untuk mempertahankan difusi nitrogen agar tetap efektif di dalam bahan baku dan
meningkatkan kemampuan untuk memisahkan senyawa organik yang mudah menguap. Kenaikan suhu yang tinggi yaitu lebih dari 10
o
Cmenit akan membuat suhu partikel di dalam bahan baku semakin cepat meningkat, sehingga akan
menyebabkan grafitisasi parsial di dalam partikel dan struktur graphene terbentuk. Terjadinya grafitisasi parsial akan memperburuk struktur pori yang dihasilkan
[39].
2.4.2 Konsentrasi Zat Aktivator
Asam fosfat sebagai aktivator memiliki pengaruh penting dalam perubahan struktur pori karbon aktif yang dihasilkan. Dari hasil penelitian yang
dilakukan Wang, Jun dkk 2010 [13], konsentrasi asam fosfat memiliki pengaruh penting dalam kemampuan adsorpsi iodin dari karbon aktif, dimana dalam rentang
konsentrasi 40 _
- _
80 _
, kapasitas adsorpsi maksimum adalah dengan konsentrasi asam fosfat sebesar 50 dan disajikan dalam bentuk grafik 2.3 berikut ini.
200 400
600 800
1000
200 300
400 500
600 700
B il
angan Iodi
n m g
g
Suhu Pirolisis
o
C
Universitas Sumatera Utara
16 Gambar 2.3 Hubungan Konsentrasi Aktivator H
3
PO
4
Terhadap Bilangan Iodin Karbon Aktif [13]
Wang, Xinying, dkk 2013 [40] melakukan penelitian menggunakan tempurung kelapa sebagai bahan baku dengan asam fosfat sebagai aktivator.
Konsentrasi aktivator asam fosfat yang digunakan adalah 20 , 30 , 40 , dan 50 , menghasilkan bilangan iodin berturut - turut sebesar 765,51 mgg, 844,65
mgg, 861,36 mgg, dan 907,14 mgg. Hubungan konsentrasi aktivator asam fosfat dan bilangan iodin disajikan dalam gambar 2.4 berikut ini.
Gambar 2.4 Grafik Hubungan Konsentrasi Aktivator Asam Fosfat Terhadap Bilangan Iodin Karbon Aktif [40]
2.4.3 Laju Alir Nitrogen
