Hasil Pembuatan Arang Aktif dari Sekam Padi Hasil Pelarutan Silika Analisis Sifat Panas TGDTA

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Pembuatan Arang Aktif dari Sekam Padi

Arang sekam yang telah diaktivasi disebut arang aktif. Arang aktif yang diperoleh memiliki ukuran seragam 210 µm setelah sebelumnya dilakukan penggerusan dan penyaringan, seperti terlihat pada Gambar 6. Gambar 6. Arang aktif dari bahan baku sekam padi Kemurnian arang aktif sebagai absorben merupakan salah satu faktor yang dapat mempengaruhi kualitas absorben dalam hal kemampuan daya absorpsi. Untuk itu dibutuhkan arang aktif yang permukaannya bersih dari kotoran dan kontaminan.

4.2 Hasil Pelarutan Silika

Hasil pelarutan silika pada arang sekam dengan berbagai perlakuan disajikan pada Tabel 3. Semakin tinggi nilai kehilangan bobot yang dihasilkan menunjukkan bahwa proses pelarutan silika semakin efektif. Tabel 3. Hasil pelarutan silika pada arang sekam padi dengan berbagai perlakuan No Perlakuan Berat Arang Awal mg Berat Arang Akhir mg Kehilangan Bobot Kadar Abu 1 Kontrol 26.50 12.09 54.37 45.63 2 Akuades 33.80 14.98 55.68 44.32 3 HCl 31.90 25.27 20.80 79.20 4 NaOH 22.60 0.48 97.89 2.11 Berdasarkan Tabel 3 diketahui bahwa kehilangan bobot weigth loss terbesar terdapat pada perlakuan NaOH yakni 97.89. Hal ini menggambarkan bahwa kandungan silika pada arang sekam dengan perlakuan NaOH telah tercuci dengan baik. Hasil tersebut juga menggambarkan bahwa larutan NaOH merupakan larutan yang paling efektif dalam melarutkan silika pada sekam padi. Kadar abu yang diperoleh dari pengukuran pada perlakuan NaOH sebesar 2.11, telah memenuhi persyaratan Standar Nasional Indonesia SNI 1995 yang mensyaratkan bahwa kadar abu pada arang aktif adalah maksimum 2.5.

4.3 Analisis Sifat Panas TGDTA

Pengukuran dengan Thermogravimetry and Differential Thermal Analysis TGDTA. Hasil analisis TGDTA kontrol arang sekam dapat dilihat pada Gambar 7. Gambar 7. Kurva TGDTA arang sekam kontrol Kontrol merupakan arang sekam tanpa perlakuan, yaitu hasil yang diperoleh secara langsung dari proses pembakaran sekam. Berdasarkan Gambar 7 dapat diketahui bahwa contoh arang sekam yang dibakar sampai 1000ºC mempunyai kehilangan bobot sebesar 54.37 yang berarti mempunyai kandungan abu 45.63. Proses kehilangan bobot terjadi dalam tiga bentuk, yakni kehilangan air yang terjadi pada suhu sekitar 30-150ºC, kemudian kehilangan bahan organik pada suhu sekitar 150-450ºC, dan kehilangan bahan lainnya pada suhu diatas 450ºC. Proses kehilangan air pada pengukuran merupakan reaksi endotermik yang ditunjukkan oleh kurva dan mempunyai puncak endotermik pada daerah sekitar 81ºC. Sedangkan puncak eksotermik pada daerah sekitar 425ºC. Hasil pengukuran TGDTA pada arang sekam dengan perlakuan akuades tidak menunjukkan perbedaan yang berarti terhadap kontrol. Kurva TGDTA disajikan pada Gambar 8. Gambar 8. Kurva TGDTA arang sekam dengan perlakuan akuades Berdasarkan Gambar 8 diketahui bahwa arang sekam dengan perlakuan akuades mempunyai kehilangan bobot sebesar 55.68 yang berarti mempunyai kandungan abu 44.32. Nilai kehilangan bobot tersebut lebih besar dari kontrol tetapi hanya berbeda 1. Hal ini menunjukkan bahwa akuades belum mampu melarutkan silika pada arang sekam, melainkan hanya mampu mencuci atau melarutkan kation-kation yang terdapat pada permukaan arang sekam saja. Pada umumnya senyawa-senyawa oksida yang terdapat pada arang sekam akan larut dengan menggunakan akuades. Namun, senyawa-senyawa tersebut masih tertutupi oleh lapisan phytolits sehingga akuades belum mampu melarutkan senyawa-senyawa oksida yang terdapat pada bagian dalam arang sekam. Sedangkan hasil analisis TGDTA arang sekam dengan perlakuan HCl menunjukkan nilai kehilangan bobot yang lebih rendah dibandingkan dengan perlakuan akuades dan kontrol Gambar 9. Gambar 9. Kurva TGDTA arang sekam dengan perlakuan HCl Berdasarkan Gambar 9 diketahui bahwa arang sekam dengan perlakuan HCl mempunyai nilai kehilangan bobot sebesar 20.80, lebih rendah dibandingkan dengan nilai kehilangan bobot pada kontrol. Hal ini dikarenakan HCl belum mampu melarutkan silika pada arang sekam. Besarnya sisa bobot hasil pembakaran kemungkinan disebakan oleh adanya reaksi yang terjadi antara HCl dengan arang sekam sebelum proses pembakaran. Hal ini ditunjukkan oleh bentuk sisa arang sekam hasil pembakaran yang tetap hitam seperti tidak terbakar. Namun dibutuhkan analisis lebih lanjut untuk mengetahui reaksi-reaksi yang kemungkinan dapat terjadi pada arang sekam dengan perlakuan HCl. Kandungan abu yang terdapat pada arang dengan perlakuan HCl adalah sebesar 79.20. Pada arang sekam dengan perlakuan NaOH, awalnya digunakan larutan NaOH 1N. Namun, hasilnya belum begitu memuaskan karena nilai kehilangan bobot tidak jauh berbeda dengan kontrol, sehingga NaOH yang digunakan ditingkatkan menjadi 2N. Peningkatan konsentrasi tersebut mengakibatkan nilai kehilangan bobot yang dihasilkan juga meningkat dengan signifikan. Hasil analisis TGDTA arang sekam dengan perlakuan NaOH dapat dilihat pada Gambar 10. Gambar 10. Kurva TGDTA arang sekam dengan perlakuan NaOH 2N Dari hasil analasis pada Gambar 10 diketahui bahwa arang sekam dengan perlakuan NaOH 2N mempunyai nilai kehilangan bobot sebesar 97.89 dan secara visual tidak terlihat sisa pada hasil pengukuran. Nilai kehilangan bobot tersebut menunjukkan bahwa NaOH 2N mampu melarutkan silika pada arang sekam bahkan cenderung semuanya larut. Menurut Markovska et al. 2010 kondisi optimal untuk ekstraksi SiO 2 pada sekam padi adalah dalam bentuk Na 2 SiO 3 . Kadar abu yang terdapat pada arang sekam dengan perlakuan NaOH sebesar 2.11 dan telah memenuhi SNI yang mensyaratkan kadar abu untuk arang aktif maksimum sebesar 2.5.

4.3 Struktur dan Bentuk Permukaan Arang Aktif