25 yang tinggi pada waktu aktivasi dapat menaikkan depolimerisasi, dehidrasi, dan
redistribusi pada unsur pokok biopolimer dan juga menyokong konversi pada senyawa alifatik menjadi senyawa aromatik ini mengurangi yield pada karbon
aktif [44]. Pertambahan konsentrasi asam, reaksi kondensasi senyawa aromatik juga akan berlangsung antara molekul yang berdekatan yang dapat menghasilkan
produk gas dari struktur hidroaromatik pada karbonisasi char mengarah kepada penambahan yield pada karbon [32]. Pada penelitian ini, menghasilkan Yield
tertinggi yang dihasilkan pada penelitian ini yaitu 88,29 pada suhu 400 °C selama 1 jam dengan konsentrasi 20, sedangkan yield terendah yaitu 41,76
pada suhu 600 selama 3 jam pada konsentrasi 10.Jadi, penelitian ini telah sesuai dengan teori yang ada.
4.2 PENGARUH SUHU, KONSENTRASI DAN WAKTU PIROLISIS TERHADAP BILANGAN IODIN
Bilangan iodin adalah teknik yang digunakan untuk menentukan kapasitas adsorpsi karbon aktif. Bilangan iodin dapat digunakansebagaipendekatan
untukluas permukaandanmikroporikarbonaktif denganpresisiyang baik [45]. Penyerapan iodin dengan karbon aktif brehubungan dengan karakteristik porositas
terhadap pengukuran tingkat aksebilitasnya pada molekul. Bilangan iodin telah ditentukan dalam mgg. Pengukuran porositas pori berada pada 1,0-1,5 nn.
Bilangan iodin yang rendah dapat diperkirakan struktur pori karbon yang terbentuk lebih rendah daripada 1,0 nm[46]. Pada penelitian ini, sebanyak 0,5
gram karbon aktif ditimbang. Kemudian dicampur dengan iodin 0,1N sebanyak 20 mL dan diaduk selama 15 menit. Setelah itu dilakukan penyaringan dan diukur
sebanyak 10 mL. Hasil dari penyaringan sebanyak 10 mL dititrasi dengan natriumtiosulfat 0,1N hingga berwarna kuning gading. Setelah itu ditambahkan
indikator amilum 1 sebanyak 3 tetes dan ditirasi kembali natrium tiosulfat hingga berwarna bening. Bilangan iodine dapata dihitung dengan persamaan
dibawah ini; DSI =
mL sampel −
Tx C 1 C 2
xW
1
xF
p
gr sampel
4.2 Keterangan;
Universitas Sumatera Utara
26 DSI
= Daya serap iodin mgg mL sampel = filtrat yang dititrasi 10 mL
T = Volume titrasi Na
2
SO
3
N C
1
= Konsentrasi Na
2
SO
3
N C
2
= Konsentrasi iod N W
1
= Berat iod 12,69 mgL Fp
= faktor pengenceran Bilangan iodin merupakan parameter dasar yang paling penting yang
digunakan untuk karakterisasi yang menunjukkan karbon aktif. Iodin merupakan ukuran pada tingkat keaktifannya[47].
Berdasarkan standar kualitas arang aktif menurut SNI penetapan daya serap arang aktif terhadap iodium merupakan
persyaratan umum untuk menilai kualitas arang aktif yang bertujuan untuk mengetahui kemampuan arang aktif untuk menyerap zat dengan ukuran molekul yang
lebih kecil.Semakin besar angka iod yang dihasilkan maka semakin besar kemampuan dalam mengadsorpsi adsorbat atau zat terlarut. Salah satu cara dalam menganalisis
daya serap arang aktif terhadap iod adalah dengan cara metode titrasi iodometri [49].
Karbonisasi dan suhu aktivasi mempunyai pengaruh yang signifikan pada pembentukan pori karbon aktif[50]. Waktu karbonisasi merupakan salah satu
parameter yang sangat penting pada proses pengaruh bilangan iodin. Perbandingan zat impregnasi atau bahan mentah menjadi parameter yang paling
penting dalam proses aktivasi kimia[49]. Konsentrasi H
3
PO
4
dapat mempengaruhi kemampuan
adsorpsi secara
signifikan terhadap
sampel.Penambahan perbandingan impregnasi dapat menambah luas permukaan awal dan kemudian
pengurangan luas permukaan.Pengaruh suhu, konsentrasi dan waktu pirolisis terhadap bilangan iodin karbon aktif yang dihasilkan dapat dilihat pada Gambar
4.2.
Universitas Sumatera Utara
27 Gambar 4.2 Pengaruh Suhu, Konsentrasi dan Waktu Pirolisis Selama a 1
Jam, b 2 Jam, dan 3 Jam Terhadap Bilangan Iodin
Pada grafik a dengan pirolisis selama 1 jam dengan konsentrasi 10 pada suhu 400-600 °C bilangan iodine berturut 342,63-494,91 mgg. Pada
Universitas Sumatera Utara
28 konsentrasi 15 menghasilkan bilangan iodine berturut 444,15-558,36 mgg.
Pada konsentrasi 20 menghasilkan bilangan iodin berturut 723,33-736,02 mgg. Pada grafik b dengan pirolisis selama 2 jam dengan konsentrasi 10 pada suhu
400-600 °C mengalami fluktuasi bilangan iodin terhadap suhu. Pada konsentrasi 15 dengan suhu 400-600 °C penelitian menunjukkan semakin besar suhu maka
bilangan iodin semakin besar. Namun mengalami penurunan bilangan iodin terhadap suhu pada 550 °C. Pada konsentrasi 20 dengan suhu 400-600 °C hasil
penelitian menunjukkan semakin besar suhu bilangan iodin semakin besar. Namun mengalami bilangan iodin terhadap suhu pada 500 °C. Pada grafik c
dengan pirolisis selama 3 jam dengan konsentrasi 10 dan 20 pada suhu 400- 600 °C mengalami fluktuasi bilangan iodin terhadap suhu. Pada konsentrasi 15
menunjukkan semakin tinggi suhu semakin besar bilangan iodin. Perbedaan dalam suhu aktivasi optimum telah diakui untuk kereaktifannya
pada struktur kimia dalam lignoselulosa[41]. Menurut Ma et all., 2010 semakin tinggi suhu maka daya serap iodin semakin besar [51].
Menurut Louis., dkk 2013 Pengurangan nilai iodin pada masa waktu 1-3 jam diperkirakan seharusnya lebih lama waktu pada aktivasi. Dalam penelitian,
terjadi konversi pada beberapa mikro pori ke meso pori dan meso pori ke makropori. Jika karbonisasi singkat, berdasarkan reaksi kinetik, beberapa reaksi
tidak rusak sempurna dan juga karbon aktif yang dihasilkan lemah dalam adsorpsi propertisnya[37]. Jika proses karbonisasi terlalu lama, maka bukan hanya
perusakan reaksi yang terjadi secara sempurna, tetapi juga akan terjadi reaksi samping dan mempengaruhi struktur pori karbon aktif [52].
Bahanaktivasibertindaksebagaikatalisasambasadalam pembelahan ikatan, hidrolisis, dehidrasidan kondensasi, disertai dengan reaksicross-linkingantara
asamalkalidanbiopolimer [11].Reaksi pada lignoselulosa dengan asam fosfat dimulai pada saat pencampuran.Asam fosfat pertama menyerang hemiselulosa dan
lignin, karena selulosa lebih resisten pada hidrolisis asam. Reaksi ini diikuti dengan perubahan furfural kimia tersebut termasuk dehidrasi, degradasi, dan
kondensasi. Peningkatan asam fosfat pada dekomposisi pirolisis diawali pada bahan dan pembentukan struktur pada cross-linked. Dekomposisi meningkat
dengan pengaruh katalis asam fosfat pada reaksi pemutusan ikatan [49]. Menurut
Universitas Sumatera Utara
29 suhendar, et all 2010 daya serap karbon aktif semakin kuat bersamaan dengan
meningkatnya konsentrasi dari aktivator yang ditambahkan. Penambahan aktivator memberikan pengaruh yang kuat untuk mengikat senyawa
–senyawa tar keluar melewati pori
–pori dari karbon aktif sehingga permukaan dari karbon aktif tersebut semakin lebar atau luas yang menyebabkan semakin besar pula daya
serap karbon aktifnya[36]. Dari hasil percobaan yang telah dilakukan diperoleh bahwa dayaserap iodine paling besar terdapat pada temperatu 600 °C pada
konsentrasi H
3
PO
4
20 sebesar 888,3 mgg. Pada penelitian ini telah sesuai dengan teori yang ada.
4.3 PENGARUH SUHU, KONSENTRASI DAN WAKTU PIROLISIS TERHADAP LUAS PERMUKAAN
