Aktifasi Gas Aktivasi Kimia

Proses aktifasi merupakan proses untuk menghilangkan hidrokarbon yang melapisi permukaan arang sehingga dapat meningkatkan porositas arang Cooney, 1980 dan Guerrero et al., 1970. Proses aktifasi arang dapat dibagi menjadi dua macam, yaitu proses aktifasi gas dan proses aktifasi kimia.

1. Aktifasi Gas

Prinsip dasar aktivasi gas adalah pemberian uap air atau gas CO 2 kepada arang yang telah dipanaskan. Arang yang telah dihaluskan dimasukkan kedalam tungku aktifasi lalu dipanaskan pada suhu 800-1000 o C. Uap air atau gas CO 2 dialirkan selama pemanasan. Pada suhu dibawah 800 o C, oksidasi berlangsung sangat lambat, sedangkan pada suhu di atas 1000 O C dapat terjadi kerusakan kisi-kisi heksagonal. Reaksi yang terjadi : H 2 O + C CO + H 2 ΔH = + 117 kJ 2H 2 O + C CO 2 + 2H 2 ΔH = + 75 kJ CO 2 + C 2CO ΔH = + 157 kJ Reaksi yang terjadi adalah reaksi endoterm, sehingga aktifasi yang terjadi menjadi kurang efektif akibat panas yang terbentuk berkurang. Salah satu hal yang dapat dilakukan untuk mengatasi hal tersebut adalah membakar gas-gas yang terbentuk Kienle, 1986. CO 2 + 12 O 2 CO 2 ΔH = -285 kJ H 2 + 12 O 2 H 2 O ΔH = -238 kJ Selama pengaktifan dengan gas pengoksidasi, lapisan karbon kristalit yang tidak teratur mengalami pergeseran yang menyebabkan permukaan kristalit atau celah menjadi terbuka sehingga gas pengaktif yang lembam dapat mendorong residu hidrokarbon seperti senyawa ter, fenol, metanol dan senyawa lain, yang menempel pada permukaan arang. Cara yang efektif untuk mendesak residu tersebut adalah dengan mengalirkan gas pengoksidasi pada permukaan materi karbon Pari, 1996.

2. Aktivasi Kimia

Prinsip dasar aktifasi kimia adalah perendaman arang dengan senyawa kimia sebelum dipanaskan. Arang direndam dalam larutan pengaktifasi selama 24 jam lalu ditiriskan dan dipanaskan pada suhu 600-900 O C selama 1- 2 jam. Pada suhu tinggi ini bahan pengaktif akan masuk di antara sela-sela lapisan heksagonal dan selanjutnya membuka permukaan yang tertutup sehingga luas permukaan yang aktif bertambah besar Kienle, 1986. Bahan pengaktif mempengaruhi proses pirolisis sehingga pembentukan tar dibatasi sampai tingkat minimum dan jumlah fase cairnya lebih sedikit dari jumlah karbonasi normal Hasani, 1996. Bahan kimia yang dapat digunakan antara lain H 3 PO 4 , NH 4 Cl, AlCl 3 , HNO 3 , KOH, NaOH, H 3 BO 3 , KMnO 4 , SO 2 , H 2 SO 4 , K 2 S, ZnCl 2 , CaCl 2 , dan MgCl 2 Kienle, 1986 dan Sudradjat, 1994. Aktifasi kimia dengan H 3 PO 4 lebih banyak dilakukan karena arang aktif yang dihasilkan biasanya memiliki pori yang lebih baik dengan rendemen tinggi. Aktifasi menggunakan kombinasi H 3 PO 4 dan uap air sangat dianjurkan Kienle et al., 1986 dan Baker et al., 1997. Konsentrasi H 3 PO 4 yang biasa digunakan adalah 5-20 . Pada penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Haryato dan Pari 1993 untuk membuat arang aktif dari tempurung kelapa, digunakan H 3 PO 4 dengan konsentrasi 5, 10, dan 20 dengan suhu aktifasi 900-1000 O C dan waktu aktifasi 105, 120, dan 135 menit. Nopiyanti 2002 juga menggunakan H 3 PO 4 dengan konsentrasi 5, 10, dan 15 dengan suhu aktifasi 750 dan 850 O C dan waktu aktifasi 30, 60, dan 90 menit untuk membuat arang aktif dari kulit kayu acacia mangium .

C. Kegunaan Arang Aktif