24
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 BILANGAN IODIN ADSORBEN KULIT JENGKOL
Pada penelitian ini, adsorben dari bahan baku kulit jengkol diaktivasi secara kimia dengan aktivator asam nitrat HNO
3
4 N dan dioptimasi dengan memvariasikan suhu aktivasi 70, 80 dan 90
o
C, waktu aktivasi 60, 90 dan 120 menit, suhu pengeringan 100, 110 dan 120
o
C dan waktu pengeringan 60, 90 dan 120 menit. Setelah diperoleh hasil yang optimum dari variasi tersebut, adsorben
dioptimasi lagi menggunakan variasi rasio adsorben : asam nitrat sebesar 20:0,5; 20:1 dan 20:2 mgml. Sebelum dan setelah diaktivasi, dilakukan analisa bilangan
iodin terhadap adsorben mg I
2
g adsorben. Sebelum aktivasi, bilangan iodin adsorben kulit jengkol adalah 374,36 mgg. Nilai ini sedikit lebih rendah daripada
bilangan iodin adsorben biji asam jawa yaitu sebesar 379,81 mgg [32]. Perbedaan hasil ini mungkin disebabkan karena perbedaan jumlah pengotor pada adsorben
yang dihasilkan sebelum aktivasi dilakukan. Berdasarkan data Standar NasionaI Indonesia 1995, standar kualitas karbon aktif untuk daya serap terhadap iodin
yaitu minimal 750 mgg [36]. Dalam hal ini adsorben kulit jengkol tidak memenuhi standar karbon aktif berdasarkan SNI karena bilangan iodin yang
diperoleh secara keseluruhan masih dibawah 750 mgg.
4.1.1 Pengaruh Suhu Aktivasi
o
C, Waktu Aktivasi menit, Suhu Pengeringan
o
C dan Waktu Pengeringan menit terhadap Bilangan Iodin Adsorben Kulit Jengkol
Pada penelitian ini dapat dilihat kapasitas adsorpsi adsorben yang paling baik dari berbagai variasi suhu aktivasi 70, 80 dan 90
o
C, waktu aktivasi 60, 90 dan 120 menit, suhu pengeringan 100, 110 dan 120
o
C dan Waktu Pengeringan 60, 90 dan 120 menit yang dinyatakan sebagai bilangan iodin mgg, yaitu
jumlah mg iodin yang dapat diserap oleh setiap 1 gram adsorben, sebagaimana digambarkan melalui grafik pada Gambar 4.1 sampai dengan 4.9. Untuk nilai
bilangan iodin untuk setiap grafik dapat dilihat pada Tabel L1.1 Lampiran 1.
Universitas Sumatera Utara
25 Gambar 4.1 Pengaruh Suhu Aktivasi dan Waktu Aktivasi terhadap Bilangan Iodin
Pada Suhu Pengeringan 100
o
C dan Waktu Pengeringan 60 menit
Gambar 4.2 Pengaruh Suhu Aktivasi dan Waktu Aktivasi terhadap Bilangan Iodin Pada Suhu Pengeringan 100
o
C dan Waktu Pengeringan 90 menit
Universitas Sumatera Utara
26 Gambar 4.3 Pengaruh Suhu Aktivasi dan Waktu Aktivasi terhadap Bilangan Iodin
Pada Suhu Pengeringan 100
o
C dan Waktu Pengeringan 120 menit
Dari Gambar 4.1, 4.2 dan 4.3 diatas dapat dilihat pengaruh suhu aktivasi, waktu aktivasi, suhu pengeringan dan waktu pengeringan terhadap bilangan iodin
adsorben kulit jengkol pada suhu pengeringan 100
o
C untuk waktu pengeringan 60, 90 dan 120 menit.
Pada Gambar 4.1 yaitu pada waktu aktivasi 60 dan 90 menit bilangan iodin meningkat dengan meningkatnya suhu aktivasi dari 70
o
C ke 80
o
C namun setelah itu mengalami penurunan pada suhu 90
o
C. Namun pada waktu aktivasi 120 menit, bilangan iodin terus meningkat dengan meningkatnya suhu aktivasi. Pada Gambar
4.2, bilangan iodin mengalami variasi peningkatan dan penurunan yang tidak beraturan pada ketiga grafik dengan meningkatnya suhu aktivasi. Pada Gambar
4.3 bilangan iodin menunjukkan variasi peningkatan dan penurunan juga namun pada waktu aktivasi 120 menit, bilangan iodin terus meningkat dimana
sebelumnya ditunjukkan juga pada Gambar 4.1 pada waktu aktivasi yang sama. Menurut teori, peningkatan suhu memperluas permukaan adsorben yang
ditandai dengan meningkatnya bilangan iodin [37]. Adanya kesesuaian teori secara berulang yang hanya terdapat pada waktu 120 menit yaitu pada Gambar 4.1
dan 4.3 menunjukkan bahwa waktu aktivasi 120 menit merupakan waktu yang
Universitas Sumatera Utara
27 optimum dalam aktivasi adsorben kulit jengkol selama 90 menit dengan bilangan
iodin tertinggi pada Gambar 4.3 sebesar 519,14 mgg. Pada Gambar 4.1 dan 4.2 dapat dilihat bilangan iodin yang dihasilkan secara
keseluruhan lebih rendah daripada Gambar 4.3. Hal ini menunjukkan dari ketiga grafik, suhu pengeringan optimum pada suhu 100
o
C dengan waktu pengeringan optimum pada waktu 120 menit.
Gambar 4.4 Pengaruh Suhu Aktivasi dan Waktu Aktivasi terhadap Bilangan Iodin Pada Suhu Pengeringan 110
o
C dan Waktu Pengeringan 60 menit
Universitas Sumatera Utara
28 Gambar 4.5 Pengaruh Suhu Aktivasi dan Waktu Aktivasi terhadap Bilangan Iodin
Pada Suhu Pengeringan 110
o
C dan Waktu Pengeringan 90 menit
Gambar 4.6 Pengaruh Suhu Aktivasi dan Waktu Aktivasi terhadap Bilangan Iodin Pada Suhu Pengeringan 110
o
C dan Waktu Pengeringan 120 menit
Dari Gambar 4.4, 4.5 dan 4.6 diatas dapat dilihat pengaruh suhu aktivasi, waktu aktivasi, suhu pengeringan dan waktu pengeringan terhadap bilangan iodin
Universitas Sumatera Utara
29 adsorben kulit jengkol pada suhu pengeringan 110
o
C untuk waktu pengeringan 60, 90 dan 120 menit.
Pada Gambar 4.4 yaitu pada waktu aktivasi 90 dan 120 menit bilangan iodin menurun dengan meningkatnya suhu aktivasi dari 70
o
C ke 80
o
C namun setelah itu mengalami peningkatan pada suhu 90
o
C. Namun pada waktu aktivasi 60 menit, bilangan iodin terus meningkat dengan meningkatnya suhu aktivasi. Pada Gambar
4.5 yaitu pada waktu aktivasi 60 dan 120 menit bilangan iodin terus meningkat dengan meningkatnya suhu aktivasi. Namun pada waktu aktivasi 90 menit,
bilangan iodin menurun dengan peningkatan suhu dari 70 sampe 80
o
C kemudian naik pada suhu 90
o
C. Pada Gambar 4.6 bilangan iodin terus meningkat dengan meningkatnya suhu untuk setiap variasi waktu aktivasi.
Menurut teori, peningkatan suhu memperluas permukaan adsorben yang ditandai dengan meningkatnya bilangan iodin [37]. Pada Gambar 4.4 dan 4.5
terdapat kesesuaian teori pada waktu aktivasi 60 menit untuk masing-masing grafik. Namun Gambar 4.6 menunjukkan kesesuaian teori pada ketiga grafik,
yaitu meningkatnya bilangan iodin dengan meningkatnya suhu aktivasi. Hal ini menunjukkan bahwa suhu pengeringan 110 dan waktu pengeringan 120 menit
merupakan suhu dan waktu yang optimum dengan bilangan iodin 634,50 mgg untuk suhu aktivasi 110 menit dan waktu aktivasi 120 menit.
Gambar 4.7 Pengaruh Suhu Aktivasi dan Waktu Aktivasi terhadap Bilangan Iodin Pada Suhu Pengeringan 120
o
C dan Waktu Pengeringan 60 menit
Universitas Sumatera Utara
30 Gambar 4.8 Pengaruh Suhu Aktivasi dan Waktu Aktivasi terhadap Bilangan Iodin
Pada Suhu Pengeringan 120
o
C dan Waktu Pengeringan 90 menit
Gambar 4.9 Pengaruh Suhu Aktivasi dan Waktu Aktivasi terhadap Bilangan Iodin Pada Suhu Pengeringan 120
o
C dan Waktu Pengeringan 120 menit
Dari Gambar 4.7, 4.8 dan 4.9 diatas dapat dilihat pengaruh suhu aktivasi, waktu aktivasi, suhu pengeringan dan waktu pengeringan terhadap bilangan iodin
Universitas Sumatera Utara
31 adsorben kulit jengkol pada suhu pengeringan 120
o
C untuk waktu pengeringan 60, 90 dan 120 menit.
Pada Gambar 4.7 pada tiap waktu aktivasi bilangan iodin mengalami variasi kenaikan dan penurunan dengan meningkatnya suhu aktivasi. Pada Gambar 4.8
yaitu pada waktu aktivasi 60 dan 120 menit bilangan iodin meningkat dengan meningkatnya suhu aktivasi dari suhu 70 ke 80
o
C kemudian turun pada suhu 90
o
C. Namun pada waktu aktivasi 90 menit, bilangan iodin terus menurun dengan meningkatnya suhu aktivasi. Pada Gambar 4.9 bilangan iodin meningkat dengan
meningkatnya suhu untuk waktu aktivasi 90 dan 120 menit. Namun pada waktu 60 menit bilangan iodin menurun kemudian naik lagi dengan meningkatnya suhu
aktivasi. Menurut teori, peningkatan suhu memperluas permukaan adsorben yang
ditandai dengan meningkatnya bilangan iodin [37]. Pada Gambar 4.9 adanya kesesuaian teori pada grafik yaitu pada waktu 90 dan 120 menit. Hal ini
menunjukkan bahwa dari ketiga grafik suhu pengeringan 120
o
C dan waktu pengeringan 120 menit yang paling dengan bilangan iodin tertinggi 589,18 pada
suhu aktivasi 90
o
C dan waktu 120 menit. Dari keseluruhan grafik, bilangan iodin cenderung meningkat seiring
bertambahnya suhu aktivasi, suhu pengeringan, suhu pengeringan dan waktu pengeringan. Hal ini menunjukkan semakin tinggi suhu dan waktu maka daya
serap adsorben juga semakin meningkat. Namun pada grafik tertentu bilangan iodin mengalami penurunan dengan meningkatnya suhu serta waktu pada kedua
proses. Hal ini dapat disebabkan karena beberapa kemungkinan. Pertama, kadar air sulit dikontrol sebelum dilakukan penyerapan senyawa iodin. Kedua, ketidak
merataan adsorben dalam wadah saat proses aktivasi dilakukan sehingga asam nitrat tidak efektif dalam memodifikasi adsorben kulit jengkol. Bilangan iodin
yang optimum diperoleh pada suhu aktivasi 90
o
C, waktu aktivasi 120 menit, suhu pengeringan 110
o
C dan waktu pengeringan 120 menit sebesar 634,50 mgg. Secara teori semakin meningkatnya suhu, pengotor-pengotor yang mulanya
terdapat pada bagian pori dan menutup pori ikut terlepas sehingga memperluas permukaan adsorben. Hal ini juga mengakibatkan banyak komponen seperti air
dan kandungan volatil keluar dari dalam adsorben. Besarnya permukaan adsorben
Universitas Sumatera Utara
32 yang terjadi ditandai dengan meningkatnya bilangan iodin [37]. Waktu aktivasi
yang semakin lama dapat meningkatkan bilangan iodin suatu adsorben yang dapat ditandai dengan meningkatnya kandungan karbon dalam adsorben tersebut [38].
Meningkatnya waktu pengeringan dapat menyebabkan terbukanya mesopori dan mikropori yang meningkatkan ukutan pori adsorben [39]. Namun pada pemanasan
yang berlebihan dapat terjadi pengurangan mesopori dan mikropori pada adsorben tersebut [32] serta menyebabkan kerusakan struktur dan dinding pori yang dapat
menghambat pertumbuhan pori [40]. Dengan membandingkan teori dan hasil yang diperoleh dari penelitian,
dapat disimpulkan bahwa kondisi yang paling baik untuk menghasilkan adsorben dari kulit jengkol dengan bilangan iodin yang paling optimum pada suhu aktivasi
90
o
C, waktu aktivasi 120 menit, suhu pengeringan 110
o
C dan waktu pengeringan 120 menit adalah 634,50 mgg.
4.1.2 Pengaruh Rasio Kulit Jengkol : Asam Nitrat terhadap Bilangan Iodin Adsorben
Kategori