HASIL PEMBUATAN KARBON AKTIF PELEPAH AREN

aktivator yang masih menempel pada karbon aktif. Proses pencucian ini berakhir jika sudah didapatkan karbon aktif yang memiliki pH netral yaitu sebesar 7 dan ini diuji menggunakan kertas pH indikator. Menurut penelitian sebelumnya oleh Akhmad,dkk 2013 proses pencucian yang kurang bersih dapat menyebakan karbon memiliki luas permukaan aktif yang tidak maksimal karena adanya karbon yang masih berikatan dengan aktifier dan. Setelah proses pencucian, karbon aktif dikeringkan kembali di dalam oven bersuhu 110 – 115 C selama dua jam untuk menghilangkan kandungan air pada karbon aktif. Karbon aktif yang telah dikeringkan baru kemudian disimpan dalam wadah yang bersih, kering, dan tertutup rapat untuk mencegah masuknya kontaminan. Sebagai pembanding dibuat juga karbon aktif yang tidak menggunakan agen aktivator kimia. Berikut merupakan gambar hasil pembuatan karbon aktif tanpa diimpregnasi aktivator. Gambar 4.1 Karbon Aktif Pelepah Aren Tanpa Aktivator Dari gambar di atas dapat dilihat bahwa rata – rata hasil dari karbon aktif pelepah aren tanpa impregnasi aktivator kimia memiliki warna yang cenderung tidak hitam melainkan abu – abu. Hal ini disebabkan oleh cukup besarnya kandungan abu yang terkandung pada karbon yang dihasilkan. Hessler 1951 dan Smith 1992 menyatakan bahwa unsur-unsur mineral aktivator masuk diantara plat heksagon dari kristalit dan memisahkan permukaan yang mula-mula tertutup. Sehingga pada saat pemanasan dilakukan, senyawa kontaminan yang berada dalam pori menjadi lebih mudah terlepas. Hal ini menyebabkan luas permukaan yang aktif bertambah besar dan meningkatkan daya serap karbon aktif. T=400 C T=500 C T=600 C Dari gambar di atas juga dapat dilihat bahwa sebagian besar dari sampel sudah hancur berbentuk serbuk karena pemanasan pada suhu tinggi, namun sebagian lagi ada yang masih berbentuk gumpalan – gumpalan. Berikut merupakan gambar hasil pembuatan karbon aktif yang diimpregnasi dengan aktivator KOH. Gambar 4.2 Karbon Aktif Pelepah Aren yang Diimpregnasi dengan KOH Gambar di atas menunjukkan hasil karbon aktif yang diimpregnasi dengan aktivator KOH dengan perbandingan berat 3:1 selama 24 jam pada suhu ruangan. Pada gambar terlihat bahwa untuk semua perlakuan suhu karbonisasi hasil berupa padatan granular yang tidak begitu halus namun lebih halus daripada karbon aktif yang tidak diimpregnasi . Hal ini disebabkan karena adanya KOH sebagai agen aktivator yang menjaga agar sampel tidak terbakar dengan cara bereaksi dengan kandungan mineral dalam bahan baku sehingga tidak terbentuk abu yang menyebabkan warna keabu – abuan [54,55]. KOH sudah sering digunakan sebagai agen aktivator yang dapat memperbesar pori dan yield atau hasil produksi dari karbon aktif. Termasuk pada T=400 C T=500 C T=600 C a b kajian ini, KOH digunakan sebagai agen aktivator kimia dengan perbandingan berat 3:1, dimana menurut Leimkuehler 2010, pada perbandingan berat KOH : C sekitar 3 sampai 4, KOH dinyatakan dapat berfungsi secara maksimum pada sampel yang berjenis lignoselulosa seperti pelepah aren. Berikut merupakan reaksi kimia yang terjadi dalam proses pembuatan karbon aktif menggunakan aktivator KOH [28]: 4KOH + C → 4K + CO 2 + 2H 2 O 1 6KOH + C → 2K + 3H 2 + 2K 2 CO 3 2 4KOH + 2CO 2 → 2K 2 CO 3 + 2H 2 O 3 Pada proses tersebut, karbon bereaksi dengan agen pengoksidasi dan menghasilkan karbon dioksida yang berdifusi pada permukaan karbon dan terbentuklah pori pada permukaan yang menyebabkan permukaan karbon semakin luas. Berikut merupakan gambar hasil pembuatan karbon aktif yang diimpregnasi dengan aktivator ZnCl 2 . Gambar 4.3 Karbon Aktif Pelepah Aren dengan Aktivator ZnCl 2 Gambar di atas merupakan gambar karbon aktif pelepah aren yang diimpregnasi dengan ZnCl 2 dengan perbandingan berat 2:1 selama 24 jam pada suhu ruangan. Pada penelitian kali ini digunakan agen aktivator kimia ZnCl 2 dengan perbandingan berat 2:1 karena diketahui aktivator ZnCl 2 dapat menghasilkan karbon aktif yang memiliki mikropori maksimum pada kondisi operasi suhu 500 C dan dengan perbandingan berat ZnCl 2 : C adalah 2:1 [45]. Bentuk dan warna karbon aktif pada berbagai variasi suhu pada penelitian kali ini berbeda – beda. Pada suhu karbonisasi 400 C dan 500 C, karbon aktif yang dihasilkan masih berwarna hitam dan sebagian berbentuk serbuk halus namun sebagiannya lagi berbentuk seperti kerikil. Pada suhu karbonisasi 600 C, karbon aktif T=400 C T=500 C T=600 C yang dihasilkan sudah berwarna abu – abu kehitaman dan sebagian berbentuk serbuk halus namun sebagiannya lagi berbentuk seperti bongkahan yang rapuh. Perbedaan warna pada hasil karbon aktif di atas disebabkan oleh kandungan abu yang semakin meningkat seiring dengan meningkatnya suhu karbonisasi. Kehadiran abu dapat disebabkan oleh kehadiran udara pada proses karbonisasi di dalam furnace [28] yang akhirnya menyebabkan teroksidasinya mineral dari bahan baku lebih lanjut. Abu adalah oksida-oksida logam dalam arang yang terdiri dari mineral yang tidak dapat menguap non-volatile pada proses karbonisasi [9]. Keberadaan abu sangat berpengaruh pada kualitas arang aktif. Keberadaan abu dapat dicegah dengan mengalirkan gas inert pada furnace selama proses aktivasi [9]. Berikut merupakan gambar hasil pembuatan karbon aktif dengan aktivator H 3 PO 4 . Gambar 4.4 Karbon Aktif Pelepah Aren dengan Aktivator H 3 PO 4 Gambar tersebut merupakan gambar karbon aktif pelepah aren yang diimpregnasi dengan H 3 PO 4 1M selama 24 jam pada suhu kamar. Pada gambar di atas tidak terdapat perbedaan bentuk maupun warna karbon aktif pelepah aren pada berbagai variasi suhu karbonisasi. Semuanya berwarna hitam dengan bentuk yang berupa bongkahan. H 3 PO 4 yang digunakan dalam penelitian ini memiliki konsentrasi 1M. Sebagai agen aktivator, H 3 PO 4 dapat menyerap kandungan mineral pada bahan yang akan dijadikan karbon aktif sehingga mencegah terbentuknya abu pada karbon aktif [47]. Mengenai pemilihan konsentrasi aktivator diperoleh suatu pernyataan yang dikemukakan oleh Subadra 2005 bahwa pada dasarnya semakin pekat larutan zat pengaktif yang digunakan, maka semakin memperluas permukaan dari arang aktif karena pori yang dihasilkan semakin banyak. Berikut merupakan mekanisme pengaktifan arang dengan H 3 PO 4 [58]. T=400 C T=500 C T=600 C Gambar 4.5 Mekanisme Pengaktifan Arang dengan H 3 PO 4 Dimana aktivator H 3 PO 4 bereaksi dengan arang yang sudah terbentuk kemudian membentuk mikropori pada permukaan arang tersebut.

4.2 HASIL ANALISA RENDEMEN KARBON AKTIF PELEPAH AREN

Rendemen karbon aktif pada kajian ini diperoleh dengan membandingkan berapa banyak karbon aktif yang terbentuk dengan bahan baku yang masuk ke dalam furnace . Uji rendemen ini dilakukan kepada seluruh perlakuan dan dihitung menggunakan rumus sebagai berikut : Rendemen arang = berat arang berat bahan baku × 100 Berikut merupakan data hasil analisa rendemen arang dari pelepah aren yang dilakukan pada suhu 400, 500, dan 600 C selama 1 jam. Dari kajian ini diperoleh grafik hubungan antara suhu aktivasi, jenis aktivator, dan rendemen sebagai berikut:

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 KESIMPULAN

Penambahan agen aktivator kimia sangat mempengaruhi sifat dari karbon aktif. Jenis aktivator dan suhu pirolisis yang beragam juga memberi efek yang spesifik pada karbon aktif pelepah aren. Kualitas penyerapan dari karbon aktif yang diuji dengan titrasi iodometri menunjukkan bahwa karbon aktif yang tidak terimpregnasi dan yang terimpregnasi dengan ZnCl 2 mengalami penurunan bilangan iodin seiring dengan meningkatnya suhu pirolisisnya. Berbeda dengan bilangan iodin karbon aktif yang diimpregnasi dengan KOH, dimana diperoleh hasil yang berbanding lurus antara bilangan iodin dan suhu pirolisis. Sedangkan untuk bilangan iodin pada karbon aktif yang diimpregnasi dengan H 3 PO 4 diperoleh hasil yang fluktuatif. Karbon aktif pelepah aren yang dihasilkan dengan mengunakan aktivator H 3 PO 4 1M dengan durasi impregnasi 24 jam serta suhu karbonasi 500 O C selama 1 jam merupakan hasil yang terbaik menurut uji bilangan iodin yaitu sebesar 767,745 mg iodingram dan hasil ini juga sesuai dengan Standar Nasional Indonesia. Kadar air tertinggi didapat pada karbon aktif pelepah aren tanpa aktivator pada suhu karbonisasi 500 O C yaitu sebesar 27. Sedangkan yang terendah didapat pada karbon aktif pelepah aren yang diaktivasi dengan H 3 PO 4 yaitu sebesar 6.

5.2 SARAN

1. Untuk penelitian lebih lanjut perlu dikaji pengaruh penambahan kadar atau konsentrasi agen aktivator kimia pada pembuatan karbon aktif pelepah aren. 2. Disarankan untuk menggunakan variasi analisa lainnya seperti analisa BET dan metilen biru untuk mengetahui sifat dan karakteristik karbon aktif pelepah aren.