71
Gambar 4.9 Grafik Porositas Pasir Kuarsa
Gambar 4.9 menunjukkan bahwa adanya kenaikan nilai porositas sebelum dan sesudah diaktivasi, sebelum diaktivasi nilai porositas sebesar 18,4
setelah diaktivasi pada suhu 600 C nilai porositasnya 22,07 dan selanjutnya
mengalami kenaikan pada suhu aktivasi 700 C dengan nilai porositasnya 26,96
dan terus mengalami kenaikan nilai porositas pada aktivasi suhu 1000 C sebesar
45,46 , hal ini disebabkan karena pengaruh dari aktivasi fisika tersebut yang menyebabkan semakin banyaknya bahan mudah terbang yang terlepas dari
permukaan pasir kuarsa yang menutupi pori-porinya sehingga permukaan pasir kuarsa tersebut memiliki pori yang lebih besar.
4.1.4 Analisi SEM
Morfologi permukaan arang tempurung kelapa, zeolit dan pasir kuarsa diidentifikasi menggunakan SEM dengan perbesaran objek 10 x 10
3
yang hasilnya dapat dilihat pada Gambar 4.10 Mikrograf SEM permukaan arang tempurung
kelapa, Gambar 4.11 Mikrograf SEM permukaan zeolit dan Gambar 4.12 Mikrograf SEM permukaan pasir kuarsa.
18.4 22.07
26.96 28.25
34.36 45.46
10 20
30 40
50
600 700
800 900
1000
Per sen
tase p
o ro
si tas
Suhu Aktivasi C
Universitas Sumatera Utara
72
4.1.4.1 Morfologi Permukaan Arang Tempurung Kelapa
a. Sebelum diaktivasi b. Aktivasi suhu 700
C
c. Aktivasi suhu 900
C Gambar 4.10. Mikrograf SEM permukaan arang tempurung kelapa
Berdasarkan Gambar 4.10, terlihat perbedaan morfologi permukaan dari arang tempurung kelapa sebelum diaktivasi dan sesudah diaktivasi. Permukaan
arang tempurung kelapa sebelum diaktivasi distribusi pori-pori tidak beraturan dengan jumlah pori yang lebih kecil bila dibandingkan dengan yang diaktivasi
fisika pada suhu 700 C dan suhu 900
C. Gambar 4.10.a pada penampang atas tempurung kelapa pori-pori arang
belum terlihat karena keseluruhan permukaannya masih tertutup hidrokarbon
Universitas Sumatera Utara
73
dimana senyawa tersebut menutupi pori dan permukaan arang yang dapat menyebabkan kemampuan daya serapnya rendah.
Gambar 4.10.b menunjukkan permukaan arang tempurung kelapa pada aktivasi 700
C ternyata telah mampu membuka pori-pori kecil dan mengurangi penutupan hidrokarbonnya. Pada aktivasi suhu 900
C permukaan arang tempurung kelapa memiliki pori yang semakin besar dan teratur. Dengan
berkurangnya senyawa hidrokarbon maka pori pada permukaan arang tempurung kelapa semakin terlihat jelas Gambar 4.10.c .
Gambar 4.4 menunjukkan semakin tinggi suhu aktivasi kadar air teruapkan semakin besar yang artinya semakin berkurangnya kadar air di dalam
arang tempurung kelapa tersebut, disebabkan pori-pori arang tempurung kelapa terbuka dengan adanya energi panas, seperti yang ditunjukkan pada gambar 4.10.c
aktivasi suhu 900 C. Gambar 4.7 menunjukkan bahwa pada aktivasi suhu 900
C porositasnya lebih besar dimana ternyata terdapat hubungan yang bersesuaian
dengan hasil pengujian daya serap, kadar air dan porositas terhadap perubahan struktur mikro akibat suhu pemanasan.
4.1.4.2 Morfologi Permukaan Zeolit
a. Tanpa Aktivasi
b. Aktivasi Suhu 600 C
Universitas Sumatera Utara
74
c. aktivasi 800 C
d. aktivasi 1000 C
Gambar 4.11 Mikrograf SEM permukaan zeolit Gambar 4.11, terlihat perbedaan morfologi permukaan dari zeolit sebelum
diaktivasi dengan sesudah diaktivasi pada suhu 600 C. Pada zeolit aktivasi suhu
600 C terlihat pori-pori walau belum beraturan dengan jumlah pori yang lebih
banyak dibandingkan dengan zeolit tanpa aktivasi. Gambar 4.2 menunjukkan daya serap sebelum aktivasi sebesar 16,8 dibandingkan setelah aktivasi suhu 600
C sebesar 30,2
Zeolit yang tanpa diaktivasi Gambar 4.11.a memiliki struktur mikro dengan porositas yang sangat kecil dan sedikit bila dibandingkan dengan zeolit
pada suhu aktivasi 600 C Gambar 4.11.b dimana porositas nya semakin
membesar dan sudah mulai tersusun dengan rapi. Pada aktivasi suhu 800 C
Gambar 4.11.c, porositas nya mulai membentuk rongga-rongga dan memiliki jumlah yang banyak, tetapi di aktivasi suhu 1000
C Gambar 4.11.d porositannya kembali mengecil dan tidak teratur hampir sama permukaannya
dengan zeolit aktivasi suhu 600 C.
Aktivasi fisika dengan pemanasan memiliki temperatur maksimal, tetapi temperatur tersebut masih tergantung darti type zeolit itu sendiri. Untuk tipe zeolit
alam, rata-rata memiliki temperatur maksimal 600 C. Bila dipanaskan lebih
dari temperatur maksimalnya maka akan merusak struktur zeolit itu sendiri. Dengan rusaknya struktur di dalam kristal zeolit akan mengakibatkan
Universitas Sumatera Utara
75
berkurangnya ruang-ruang hampa udara di dalam zeolit dan akhirnya akan mengurangi daya adsorben zeolit Arnelli, 1999
Perubahan struktur mikro akibat suhu pemanasan jika di hubungkan dengan hasil pengujian daya serap, kadar air dan porositas seperti tersaji pada
Gambar 4.11 ternyata terdapat hubungan yang bersesuaian. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa zeolit yang diteliti dalam penelitian ini memiliki
keaktivasian optimum jika dipanaskan sampai suhu 800 C.
4.1.4.3 Morfologi Permukaan Pasir Kuarsa
a. Tanpa aktivasi b. Aktivasi suhu 600
C
Universitas Sumatera Utara
76
c. Aktivasi suhu 800 C
d. Aktivasi suhu 1000 C
Gambar 4.12 Mikrograf SEM permukaan pasir kuarsa
Hasil uji SEM pada pasir kuarsa sebelum diaktivasi dapat dilihat pada Gambar 4.12.a dimana pori-pori pasir kuarsa terlihat tidak begitu jelas dan
susunan strukturnya tidak teratur. Pada perlakuan aktivasi suhu 600 C Gambar
4.12 b permukaan pasir kuarsa sudah menunjukkan adanya pembukaan pori-pori pada permukaannya.
Aktivasi suhu 800 C, sudah terlihat pori-pori pada permukaan pasir kuarsa
Gambar 4.12 c, dan pada suhu 1000 C permukaan dari pasir kuarsa memiliki
pori-pori yang semakin besar dan banyak serta memiliki struktur yang teratur Gambar 4.12 d, ternyata proses aktivasi telah mampu membuka pori-pori kecil
dan mengurangi penutupan pori pada permukaan pasir kuarsa. Gambar 4.3 menunjukkan daya serap paling besar pada aktivasi suhu
1000 C sebesar 45,5 , Gambar 4.6 menunjukkan bahwa kadar air yang
teruapkan yang paling banyak pada suhu 1000 C yaitu sebesar 4,86 dan
Gambar 4.19 juga menunjukkan nilai porositas terbesar pada suhu 1000 C
sebesar 45.46 . Hal ini menunjukkan kesesuaian antara hasil dengan struktur perubahan permukaan pasir kuarsa terhadap perubahan suhu aktivasi.
Dari perhitungan daya serap, kadar air, porositas dan hasil dari Mikrograf SEM untuk material arang tempurung kelapa, zeolit dan pasir kuarsa diperoleh
suhu aktivasi optimum, untuk arang aktif suhu optimum pada suhu 900 C dengan
nilai daya serap 75,4 , kadar air 3,92 dan porositas sebesar 71,13 . Untuk
Universitas Sumatera Utara
77
zeolit suhu optimum pada suhu 800 C dengan nilai daya serap 65,8, kadar air
5,36 dan porositas sebesar 57,53 . Sedangkan untuk pasir kuarsa suhu optimum berada pada suhu 1000
C dengan nilai daya serap 45,5 , kadar air 4,86 dan porositas sebesar 45,46 .
4.2 Modifikasi Gabungan Filter
