Pemanfaatan Karbon Aktif dengan Aktivator H3PO4 dari Limbah Padat Agar sebagai Penjerap pada Limbah Cair Industri Penyamakan Kulit

i

PEMANFAATAN KARBON AKTIF DENGAN AKTIVATOR
H3PO4 DARI LIMBAH PADAT AGAR SEBAGAI PENJERAP
PADA LIMBAH CAIR INDUSTRI PENYAMAKAN KULIT

SAPTARI JOAN TATRA

DEPARTEMEN TEKNOLOGI HASIL PERAIRAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014

ii

iii

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER
INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa Skripsi berjudul “Pemanfaatan Karbon

Aktif dengan Aktivator H3PO4 dari Limbah Padat Agar sebagai Penjerap pada
Limbah Cair Industri Penyamakan Kulit” adalah benar merupakan hasil karya
sendiri, dengan arahan dosen pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk
apapun kepada perguruan tinggi mana pun. Semua sumber data dan informasi
yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan
dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam daftar
pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada
Institut Pertanian Bogor.
Bogor, Februari 2014

Saptari Joan Tatra
NIM C34090001

iv

v

ABSTRAK
SAPTARI JOAN TATRA. Pemanfaatan Karbon Aktif dengan Aktivator H3PO4

dari Limbah Padat Agar sebagai Penjerap pada Limbah Cair Industri Penyamakan
Kulit. Dibimbing oleh JOKO SANTOSO dan YUSLI WARDIATNO.
Limbah padat agar dapat dimanfaatkan sebagai penjerap dalam bentuk karbon
aktif. Penelitian ini bertujuan menentukan konsentrasi H3PO4 dan waktu aktivasi
terbaik dalam pembuatan karbon aktif serta efektivitas karbon aktif sebagai
penjerap pada limbah cair industri penyamakan kulit. Aktivasi karbon aktif
dilakukan dengan konsentrasi H3PO4 10; 20; 30% dan waktu aktivasi 15; 20; 25
jam. Perlakuan aktivasi terbaik yaitu konsentrasi H3PO4 10% dan waktu aktivasi
15 jam, dengan nilai rendemen 93,42%, kadar air 10,59%, abu 65,91%, daya serap
terhadap iod 1090,80 mg/g, zat mudah menguap 21,60% dan karbon aktif murni
12,35%. Karbon aktif terbaik diaplikasikan pada limbah cair industri penyamakan
kulit dengan perlakuan waktu kontak 0,5; 1; 1,5; 2 jam dan konsentrasi karbon
aktif 0; 1; 2; 3%. Perlakuan aplikasi waktu kontak 0,5 jam dan konsentrasi karbon
aktif 3% mampu menurunkan nilai Cr dari 4371,21 ppm menjadi 3572,76 ppm,
dan perlakuan waktu kontak 1 jam dan konsentrasi karbon aktif 3% mampu
menurunkan nilai BOD, COD dari 1216,10 mg/L, 17753,33 mg/L menjadi 438,21
mg/L, 11770,00 mg/L, namun tidak berpengaruh nyata terhadap nilai pH.
Kata kunci: H3PO4, karbon aktif, limbah cair, limbah padat agar, penjerap

ABSTRACT

SAPTARI JOAN TATRA. Utilization of activated carbon with H3PO4 activator
from agar solid waste as adsorbent in tanning industry wastewater. Supervised by
JOKO SANTOSO and YUSLI WARDIATNO.
Agar solid waste can be used as an adsorbent in the form of activated carbon. The
study aims were to determine the best concentration of H3PO4 and activation time
on the processing of activated carbon and the effectiveness of activated carbon as
an adsorbent in the tanning industry wastewater. The activation step of activated
carbon was carried out with H3PO4 concentration of 10; 20; 30% and the time
activation of 15; 20; 25 hours. The best activation treatment was obtained on 10%
H3PO4 concentration and 15 hours activation time with activated carbons yield of
93.42%, moisture content of 10.59%, ash content of 65.91%, absorption of iodine
of 1090.80 mg/g, volatile matter of 21.60% dan fixed carbon of 12.35%. The best
activated carbon was applied to the tanning industry wastewater with contact time
of 0.5; 1; 1.5; 2 hours and activated carbon concentrations of 0; 1; 2; 3%.
Application treatment with contact time of 0.5 hours and 3% activated carbon
concentration decreased the value of Cr from 4371.21 ppm to 3572.76 ppm,
treatment with contact time of 1 hours and 3% activated carbon concentration
decreased the value of BOD, COD from 1216.10 mg/L, 17753.33 mg/L to 438.21
mg/L, 11770.00 mg/L respectively, however it did not affect the pH value.
Keywords: H3PO4, activated carbon, wastewater, agar solid waste, adsorbent

vi

vii

© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2014
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan
IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB

viii

ix

PEMANFAATAN KARBON AKTIF DENGAN AKTIVATOR

H3PO4 DARI LIMBAH PADAT AGAR SEBAGAI PENJERAP
PADA LIMBAH CAIR INDUSTRI PENYAMAKAN KULIT

SAPTARI JOAN TATRA

Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Perikanan pada
Departemen Teknologi Hasil Perairan

DEPARTEMEN TEKNOLOGI HASIL PERAIRAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014

x

xi

Judul Skripsi

Nama
NIM
Program Studi

: Pemanfaatan Karbon Aktif dengan Aktivator H3PO4 dari
Limbah Padat Agar sebagai Penjerap pada Limbah Cair
Industri Penyamakan Kulit
: Saptari Joan Tatra
: C34090001
: Teknologi Hasil Perairan

Disetujui oleh

Dr Ir Joko Santoso, MSi
Pembimbing I

Dr Ir Yusli Wardiatno, MSc
Pembimbing II

Diketahui oleh

Dr Ir Joko Santoso, MSi
Ketua Departemen

Tanggal Lulus :

xii

KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan
rahmat serta hidayah-Nya sehingga penyusunan karya ilmiah yang berjudul
“Pemanfaatan Karbon Aktif dengan Aktivator H3PO4 dari Limbah Padat Agar
sebagai Penjerap pada Limbah Cair Industri Penyamakan Kulit” ini dapat
diselesaikan. Karya ilmiah disusun dalam rangka memenuhi salah satu syarat
untuk menyelesaikan studi di Departemen Teknologi Hasil Perairan, Fakultas
Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor.
Penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:
1 Dr Ir Joko Santoso, MSi dan Dr Ir Yusli Wardiatno, MSc selaku dosen

pembimbing atas segala arahan dan bimbingannya sehingga penulis dapat
menyelesaikan karya ilmiah ini
2 Dr Majariana Krisanti, SPi, MSi selaku dosen penguji atas masukan dan
arahannya dalam penyempurnaan karya ilmiah ini
3 Bapak Soerianto, Bapak Didi, dan Bapak Zaki yang telah memberikan izin
pada saat pengambilan sampel
4 Orang tua, saudara-saudaraku tersayang (Mbak Ayat, Mbak Afi dan Dhony),
Pakde dan Bude yang telah memberikan semangat, doa dan kasih sayangnya
selama ini
5 Fitriani Faujiah yang telah membantu dan memberikan masukan serta
informasi selama penelitian ini
6 Teman seperjuangan Dini Aulia Prastiwi dan Yulian Nur Hanifa yang telah
membantu dan memberikan semangat selama penyelesaian penelitian ini
7 Teman-teman Teknologi Hasil Perairan angkatan 46 yang telah memberikan
semangat, bantuan dan motivasinya kepada penulis
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, Februari 2014

Saptari Joan Tatra

xiii

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL ....................................................................................................x
DAFTAR GAMBAR ...............................................................................................x
DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................................x
PENDAHULUAN ...................................................................................................1
Latar Belakang ..................................................................................................1
Perumusan Masalah ..........................................................................................2
Tujuan Penelitian ..............................................................................................3
Manfaat Penelitian ............................................................................................3
Ruang Lingkup Penelitian.................................................................................3
METODE PENELITIAN .........................................................................................3
Waktu dan Tempat ............................................................................................3
Bahan ................................................................................................................4
Alat ....................................................................................................................4
Prosedur Penelitian ...........................................................................................4
Karakterisasi Limbah Padat Agar ................................................................5
Pembuatan Karbon Aktif ..............................................................................5

Karakterisasi Karbon Aktif ..........................................................................6
Karakterisasi Limbah Cair Industri Penyamakan Kulit ...............................6
Aplikasi Karbon Aktif sebagai Penjerap ......................................................6
Prosedur Analisis..........................................................................................6
Rancangan Percobaan dan Analisis Data ..........................................................8
HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................................................9
Karakteristik Limbah Padat Agar .....................................................................9
Karakteristik Karbon Aktif dari Limbah Padat Agar ......................................10
Karakteristik Limbah Cair Industri Penyamakan Kulit ..................................18
Aplikasi Karbon Aktif sebagai Penjerap pada Limbah Cair Industri
Penyamakan Kulit ...........................................................................................19
KESIMPULAN DAN SARAN ..............................................................................24
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................25
LAMPIRAN ...........................................................................................................30
RIWAYAT HIDUP ................................................................................................37

xiv

DAFTAR TABEL
1 Karakteristik limbah padat agar........................................................................ 9

2 Karakteristik limbah cair industri penyamakan kulit ..................................... 18

DAFTAR GAMBAR
1 Diagram alir pembuatan karbon aktif dari limbah padat agar .......................... 5
2 Nilai rendemen karbon aktif dengan perbedaan konsentrasi aktivator
dan waktu aktivasi 15 jam ( ), 20 jam ( ), dan 25 jam ( ) ...................... 11
3 Nilai kadar air karbon aktif dengan perbedaan konsentrasi aktivator
dan waktu aktivasi 15 jam ( ), 20 jam ( ), dan 25 jam ( ) ...................... 12
v
4 Nilai kadar abu karbon aktif dengan perbedaan konsentrasi aktivator
dan waktu aktivasi 15 jam ( ), 20 jam ( ), dan 25 jam ( ) ...................... 13
v
5 Nilai daya serap karbon aktif terhadap iod dengan perbedaan
konsentrasi aktivator dan waktu aktivasi 15 jam ( ), 20 jam ( ), dan
v
25 jam ( ) ..................................................................................................... 15
6 Nilai kadar zat mudah menguap karbon aktif dengan perbedaan
konsentrasi aktivator dan waktu aktivasi 15 jam ( ), 20 jam ( ), dan
v
25 jam ( ) ..................................................................................................... 16
7 Nilai kadar karbon aktif murni dengan perbedaan konsentrasi aktivator
dan waktu aktivasi 15 jam ( ), 20 jam ( ), dan 25 jam ( ) ...................... 17
v
8 Nilai krom limbah industri penyamakan kulit dengan lama
kontak berbeda dan konsentrasi karbon aktif 0% ( ), 1% ( ), 2% ( ),
dan 3% ( ) ................................................................................................... 20
9 Nilai BOD limbah industri penyamakan kulit dengan lama
kontak berbeda dan konsentrasi karbon aktif 0% ( ), 1% ( ), 2% ( ),
dan 3% ( ) ................................................................................................... 21
10 Nilai COD limbah industri penyamakan kulit dengan lama
kontak berbeda dan konsentrasi karbon aktif 0% ( ), 1% ( ), 2% ( ),
dan 3% ( ) ................................................................................................... 22
11 Nilai pH limbah industri penyamakan kulit dengan lama
kontak berbeda dan konsentrasi karbon aktif 0% ( ), 1% ( ), 2% ( ),
dan 3% ( ) ................................................................................................... 23

DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
5
6
7

Dokumentasi prosedur utama penelitian ........................................................ 31
Hasil analisis ragam rendemen karbon aktif .................................................. 31
Hasil analisis ragam kadar air karbon aktif .................................................... 31
Hasil uji Duncan kadar air karbon aktif ......................................................... 32
Hasil analisis ragam kadar abu karbon aktif................................................... 32
Hasil uji Duncan kadar abu karbon aktif ........................................................ 32
Hasil analisis ragam daya serap karbon aktif terhadap iod ............................ 32

xv
xi

8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23

Hasil uji Duncan daya serap karbon aktif terhadap iod ..................................33
Hasil analisis ragam kadar zat mudah menguap karbon aktif .........................33
Hasil uji Duncan kadar zat mudah menguap karbon aktif ..............................33
Hasil analisis ragam kadar karbon aktif murni ...............................................33
Hasil uji Duncan kadar karbon aktif murni .....................................................34
Hasil nilai krom setelah penambahan karbon aktif .........................................34
Hasil analisis ragam kadar krom setelah penambahan karbon aktif ...............34
Hasil uji Duncan kadar krom setelah penambahan karbon aktif ....................34
Hasil nilai BOD setelah penambahan karbon aktif .........................................35
Hasil analisis ragam BOD setelah penambahan karbon aktif .........................35
Hasil uji Duncan BOD setelah penambahan karbon aktif ..............................35
Hasil nilai COD setelah penambahan karbon aktif .........................................35
Hasil analisis ragam COD setelah penambahan karbon aktif .........................36
Hasil uji Duncan COD setelah penambahan karbon aktif ..............................36
Hasil nilai pH setelah penambahan karbon aktif ............................................36
Hasil analisis ragam nilai pH setelah penambahan karbon aktif ....................36

xvi

1

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Rumput laut merupakan salah satu sumberdaya pesisir dan laut yang
mempunyai nilai ekonomis tinggi dan merupakan salah satu komoditas ekspor
andalan yang permintaannya tinggi di pasar dunia. Produksi rumput laut secara
keseluruhan pada tahun 2012 mencapai 5,2 juta ton (KKP 2013a). Salah satu
upaya pemanfaatan rumput laut adalah dengan pembuatan atau produksi agaragar.
Agar-agar merupakan komoditi yang sudah lama ada dan dikenal di
Indonesia. Agar-agar diproduksi dari rumput laut yang tergolong dalam kelas
Rhodophyceae (ganggang merah). Gracilaria sp. merupakan salah satu jenis
rumput laut yang tergolong dalam kelas Rhodophyceae yang paling banyak
digunakan dalam produksi agar-agar. Hal ini dikarenakan Gracilaria sp. mudah
diperoleh, murah harganya dan juga lebih mudah dalam pengolahannya
(Winarno 1996). Nilai produksi rumput laut Gracillaria sp. pada tahun 2012 yaitu
sebesar 776.166 ton basah (KKP 2013b).
Kebutuhan agar yang terus meningkat menjadikan industri rumput laut
semakin meningkat produksinya. Sebagaimana kegiatan pengolahan hasil perairan
lainnya, industri agar ini juga menghasilkan limbah. Industri penghasil agar
menghasilkan limbah padat sebanyak 65-75% dari bahan baku yang masuk
(Kim et al. 2007). Setiap satu pabrik besar agar-agar yang memproduksi agar-agar
sebanyak 80 ton per bulan akan menghasilkan 56 ton ampas yang terbuang
(Tim Riset Rekayasa Alat 2003). Limbah padat yang dihasilkan oleh industri
pengolah rumput laut biasanya hanya dibiarkan menumpuk di lokasi penimbunan.
Timbunan limbah tersebut meskipun tidak berbahaya, tetapi berpotensi
menimbulkan masalah terutama jika lokasi penimbunan sudah tidak mampu lagi
menampung limbah hasil produksi (Saputra 2008). Timbunan limbah padat agar
tersebut kemudian dapat dimanfaatkan untuk diproses lanjut menjadi produk
bernilai tambah salah satunya adalah dalam bentuk karbon aktif.
Karbon aktif merupakan karbon yang konfigurasi atom karbonnya
dibebaskan dari ikatan dengan unsur lain. Rongga atau pori karbon aktif
dibersihkan dari senyawa lain atau kotoran sehingga permukaan dan pusat
aktifnya menjadi luas atau daya adsorpsinya terhadap cairan dan gas akan
meningkat (Komarayati 2009). Limbah padat agar berpotensi sebagai karbon aktif
karena memiliki kandungan karbon organik yang banyak. Karbon pada rumput
laut berasal dari selulosa atau hemiselulosa dan karbohidrat sebagai hasil
fotosintesis. Kandungan selulosa pada tumbuhan memiliki kekuatan adsorpsi yang
tinggi (Suwilin 2007). Kadar selulosa yang dikandung oleh limbah agar tersebut
mencapai 15-25% (Kim et al. 2007).
Karbon aktif ini dapat dibuat dengan beberapa aktivator, diantaranya asam
fosfat (H3PO4), asam sulfat (H2SO4), zink klorida (ZnCl2), dan kalium hidroksida
(KOH). Penelitian yang dilakukan oleh Faujiah (2012) tentang karbon aktif dari
limbah agar yang menggunakan tiga aktivator yaitu asam fosfat, zink klorida, dan
kalium hidroksida menunjukkan bahwa aktivator terbaik yaitu asam fosfat.
Penelitian yang dilakukan oleh Budiono et al. (2009) juga menunjukkan asam

2

fosfat sebagai aktivator terbaik dibandingkan dengan asam sulfat. Selain jenis
aktivatornya, pembuatan karbon aktif juga dipengaruhi oleh waktu kontak antara
adsorbat dengan adsorben. Sani (2011) menyatakan bahwa waktu aktivasi
memegang peranan penting dalam proses aktivasi. Jika waktu yang dibutuhkan
terlalu sebentar, dikhawatirkan bahan aktivator tidak akan terlepas sempurna dari
karbon aktif sedangkan jika terlalu lama, maka struktur karbon aktif bisa rusak.
Karbon aktif salah satunya dapat dimanfaatkan sebagai penjerap atau
adsorben pada limbah cair industri. Adsorben adalah senyawa tempat terjadinya
proses adsorpsi. Penjerapan terjadi karena adanya gaya tarik menarik antara
molekul terjerap dengan tempat-tempat aktif di permukaan adsorben. Ketika gaya
antar molekul dari interaksi antara zat yang dilarutkan dan adsorben lebih besar
daripada gaya atraksi antara zat yang dilarutkan dan pelarut maka permukaan
adsorben akan menyerap zat yang dilarutkan (Jannatin et al. 2003).
Limbah industri merupakan masalah yang berdampak pada lingkungan,
terutama apabila limbah tersebut mengandung zat pencemar. Salah satu limbah
yang dapat mencemari lingkungan adalah limbah cair dari industri penyamakan
kulit. Limbah cair industri penyamakan kulit menghasilkan limbah yang
mengandung kromium. Hal ini karena dalam proses penyamakan kulit
menggunakan larutan kromium sulfat dalam jumlah yang cukup banyak yaitu
sekitar 60%-70% (Alexander et al. 1992). Adanya limbah kromium dalam
konsentrasi tinggi dalam limbah penyamakan kulit akan menimbulkan
pencemaran lingkungan dan akan berdampak buruk bagi kesehatan karena
kelebihan kromium yang ada didalam tubuh akan mengakibatkan berbagai
gangguan pada kulit, saluran pernapasan, hati, dan ginjal. Selain itu, limbah
kromium juga bersifat toksik sehingga dapat menyebabkan toksisitas bagi
organisme hidup lainnya (Cavaco et al. 2009). Cemaran tersebut dapat direduksi
salah satunya dengan treatment menggunakan penjerap karbon aktif. Berdasarkan
hal tersebut maka penelitian ini penting dilakukan untuk mengetahui konsentrasi
asam fosfat dan waktu aktivasi terbaik dalam pembuatan karbon aktif dari limbah
padat agar serta pengaplikasiannya sebagai penjerap pada limbah industri
penyamakan kulit.

Perumusan Masalah
Kegiatan pengolahan agar-agar menghasilkan limbah padat agar yang cukup
banyak dan biasanya hanya dibiarkan menumpuk di lokasi penimbunan.
Timbunan limbah padat agar biasanya hanya dimanfaatkan sebagai pupuk kompos
sehingga perlu pengolahan lebih lanjut menjadi produk bernilai tambah dengan
salah satunya dibuat menjadi karbon aktif. Hal ini karena limbah padat agar masih
mengandung selulosa yang memiliki peranan dalam pembentukan struktur arang.
Karbon aktif selanjutnya dapat diaplikasikan sebagai penjerap pada limbah cair
industri penyamakan kulit sehingga mengurangi pencemaran lingkungan ketika
limbah cair tersebut dibuang ke lingkungan. Oleh karena itu, diperlukan informasi
mengenai konsentrasi aktivator dan waktu aktivasi terbaik dalam pembuatan
karbon aktif dari limbah padat agar sehingga dapat dijadikan sebagai salah satu
alternatif dalam pembuatan karbon aktif yang bermanfaat sebagai penjerap pada
limbah cair industri penyamakan kulit ataupun limbah cair industri lainnya.

3

Tujuan Penelitian
Tujuan umum penelitian
ini adalah untuk mempelajari efektivitas
penggunaan karbon aktif dari limbah padat agar sebagai penjerap pada limbah cair
industri penyamakan kulit. Tujuan khusus penelitian ini adalah:
1 Menentukan karakteristik limbah padat agar
2 Menentukan karakteristik karbon aktif terbaik dengan perlakuan perbedaan
konsentrasi asam fosfat dan waktu aktivasi dalam pembuatan karbon aktif
dari limbah padat agar
3 Menentukan karakteristik limbah cair industri penyamakan kulit dan
efektivitas karbon aktif sebagai penjerap pada limbah cair industri
penyamakan kulit dengan lama periode kontak dan konsentrasi karbon aktif
yang berbeda

Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian ini adalah dapat memanfaatkan limbah padat agar untuk
dijadikan karbon aktif, memberikan informasi mengenai pembuatan karbon aktif
dari limbah padat agar dengan konsentrasi aktivator dan waktu aktivasi terbaik
serta aplikasinya sebagai penjerap pada limbah cair industri penyamakan kulit.
Selain itu, penelitian ini juga dapat memberikan informasi mengenai salah satu
cara mengatasi masalah pencemaran lingkungan perairan.

Ruang Lingkup Penelitian
Ruang lingkup penelitian ini adalah karakterisasi limbah padat agar,
pembuatan karbon aktif dengan konsentrasi aktivator dan waktu aktivasi terbaik
serta aplikasinya sebagai penjerap pada limbah cair industri penyamakan kulit.

METODE PENELITIAN
Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilaksanakan bulan Maret hingga November 2013. Preparasi,
karakterisasi limbah padat agar, pembuatan dan karakterisasi karbon aktif
dilakukan di Laboratorium Biokimia Hasil Perairan, Departemen Teknologi Hasil
Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor.
Pembuatan arang dilakukan di Laboratorium Kimia Hasil Hutan, Departemen
Teknologi Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor. Pengujian
serat kasar dilakukan di Laboratorium Pusat Penelitian Sumber Daya Hayati dan
Bioteknologi, Pusat Antar Universitas (PAU), Institut Pertanian Bogor. Pengujian
kadar zat mudah menguap dilakukan di Laboratorium Kimia Kayu dan Energi
Biomasa, Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Hasil Hutan Bogor.
Pengujian logam dilakukan di Laboratorium Nutrisi Ternak Perah, Departemen
Ilmu Nutrisi dan Teknologi Pakan, Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor.

4

Pengujian BOD, COD dan pH dilakukan di Laboratorium Produktivitas dan
Lingkungan Perairan, Departemen Manajemen Sumberdaya Perairan, Fakultas
Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor.

Bahan
Bahan utama yang digunakan pada penelitian ini adalah limbah padat agar
yang diperoleh dari PT Agarindo Bogatama, Tangerang dan limbah cair industri
penyamakan kulit dari desa Cibuluh, Bogor Utara. Bahan-bahan yang digunakan
untuk karakterisasi limbah padat agar adalah H2SO4 pekat, tablet selenium, NaOH
40%, H3BO3 4%, HCl 0,1028 N, pelarut heksan, H2SO4 1,25%, NaOH 1,25% dan
alkohol 95%. Bahan yang digunakan untuk pembuatan karbon aktif adalah
akuades dan H3PO4. Bahan yang digunakan untuk karakterisasi karbon aktif
adalah larutan iodium 0,1 N, Na2S2O3 0,1 N dan larutan kanji 1%. Bahan yang
digunakan untuk karakterisasi limbah cair industri penyamakan kulit dan
aplikasinya adalah buffer fosfat, MgSO4.7H2O, FeCl3.6H2O, MnSO4, larutan
AIA, H2SO4, Na2S2O3, larutan kanji, Ag2SO4, larutan pencerna, dan akuades.

Alat
Alat yang digunakan untuk karakterisasi limbah padat agar dan karbon
aktif terdiri atas berbagai alat gelas, buret, cawan porselen, tabung sokhlet, tabung
kjeldahl, timbangan analitik merk Sartorius TE1502S, kompor listrik, labu ukur,
alat destruksi merk Shimaden SR91, alat destilasi merk LabTech model HMICF100, erlenmeyer, pipet volumetrik, alat sokhlet merk shibata SB-6, kertas saring
Whattman no. 42, corong Buchner, desikator, oven merk Yamato DV41, tanur
merk Yamato FM38, timbangan analitik Fisher Scientific A-160 dan alat destruksi
Thermolin cimarec 3. Alat yang digunakan untuk pembuatan arang dan karbon
aktif adalah tungku pengarangan, stirrer merk Yamato Mag-mixer type MH-61,
magnetic stirrer, corong, kertas saring dan kertas pH. Alat yang digunakan untuk
karakterisasi limbah cair industri penyamakan kulit dan aplikasinya adalah
pencatat waktu, botol BOD, tabung reaksi, seperangkat alat Atomic Absorption
Spectrophotometer (AAS) merk Shimadzu AA-7000, Spektrofotometer UV-Vis
merk HACH DR 5000, orbital shaker dan pH meter merk Eutech Instrumen
pH5+.

Prosedur Penelitian
Penelitian ini dilakukan melalui lima tahapan, yaitu karakterisasi limbah
padat agar, pembuatan karbon aktif dengan berbagai konsentrasi aktivator dan
waktu aktivasi, karakterisasi karbon aktif yang dihasilkan, karakterisasi limbah
cair industri penyamakan kulit dan aplikasi karbon aktif sebagai penjerap pada
limbah cair industri penyamakan kulit.

5

Karakterisasi Limbah Padat Agar
Limbah padat agar yang akan dikarakterisasi dikeringkan terlebih dahulu
dengan sinar matahari selama 30 hari hingga kadar airnya kurang lebih 10%.
Setelah itu dilakukan karakterisasi limbah padat agar yang meliputi analisis kadar
air, abu, protein dan lemak dengan metode AOAC (2005) serta serat kasar dengan
metode AOAC (1980).
Pembuatan Karbon Aktif (Budiono et al. 2009 yang dimodifikasi)
Limbah padat agar yang telah kering dikarbonisasi hingga didapatkan arang.
Arang ditambah aktivator H3PO4 10; 20; dan 30% dan diaktivasi dengan waktu
aktivasi yang berbeda yaitu 15; 20; dan 25 jam dengan perbandingan antara arang
dan aktivator adalah 1:2. Aktivasi dilakukan dengan pengadukan (agitasi)
menggunakan magnetic stirrer. Sampel disaring menggunakan kertas saring dan
diambil residunya. Residu dicuci berulang-ulang menggunakan akuades hingga
pH netral. Sampel dikeringkan selama 3 jam di dalam oven dengan suhu 110 oC.
Setelah itu, sampel didinginkan di dalam desikator. Karbon aktif yang dihasilkan
dikarakterisasi dan selanjutnya diaplikasikan sebagai penjerap limbah cair industri
penyamakan kulit. Diagram alir pembuatan karbon aktif dari limbah padat agar
disajikan pada Gambar 1.
Limbah padat
agar

Analisis kadar air,
abu, lemak, protein
dan serat kasar

Pengarangan/karbonisasi
Penambahan H3PO4 10; 20; dan 30%
Pengadukan selama 15; 20; dan 25 jam
Penyaringan dengan kertas saring
Pencucian residu hingga pH netral

Pengeringan dalam oven 110 oC selama 3 jam
Pendinginan dalam desikator

Karbon aktif

Karakterisasi dan
aplikasi karbon aktif
sebagai penjerap

Gambar 1 Diagram alir pembuatan karbon aktif dari limbah padat agar

6

Karakterisasi Karbon Aktif
Karbon aktif yang dibuat dari limbah padat agar dikarakterisasi sesuai
dengan persyaratan SNI-06-3730-1995 meliputi perhitungan rendemen (SNI
1995), kadar air (AOAC 2005), kadar abu (AOAC 2005), daya serap terhadap
larutan iodium (ASTM 1999), kadar zat mudah menguap (SNI 1995), dan kadar
karbon aktif murni (SNI 1995).
Karakterisasi Limbah Cair Industri Penyamakan Kulit
Limbah cair industri penyamakan kulit berasal dari industri penyamakan
kulit di daerah Cibuluh, Bogor Utara. Karakterisasi limbah meliputi kandungan
logam berat krom dengan menggunakan Atomic Absorption Spechtrophotometer
(AOAC 2003), Biological Oxygen Demand (BOD) dengan metode titrimetri
section 5210-B (APHA 2012), Chemical Oxygen Demand (COD) dengan metode
dikromat refluks-tertutup section 5220-D (APHA 2012) dan pH dengan
menggunakan alat pH meter.
Aplikasi Karbon Aktif sebagai Penjerap
Karbon aktif yang dihasilkan diaplikasikan sebagai penjerap pada limbah
industri penyamakan kulit. Aplikasi ini dilakukan untuk mengetahui lama waktu
kontak dan konsentrasi karbon aktif sebagai penjerap. Sebanyak 0; 1; 2; dan 3%
karbon aktif masing-masing dimasukkan ke dalam 500 mL limbah cair industri
penyamakan kulit kemudian dikocok dengan shaker dengan ragam waktu kontak
0,5; 1; 1,5; dan 2 jam. Setelah itu sampel disaring lalu dilakukan pengujian
meliputi uji logam berat krom, BOD, COD dan pH.
Prosedur Analisis
Kadar air (AOAC 2005)
Sampel dilakukan pengeringan dengan dioven 105 ºC selama 6 jam. Cawan
berisi sampel yang telah dioven kemudian dimasukkan ke dalam desikator selama
± 30 menit. Kadar air ditentukan dengan menghitung perbandingan bobot sampel
yang hilang setelah dioven dan bobot sampel awal kemudian dikali seratus persen.
Kadar abu (AOAC 2005)
Sampel dilakukan pembakaran dengan ditanur 600 ºC selama 6 jam. Cawan
berisi sampel kemudian dimasukkan ke dalam desikator selama ± 30 menit dan
ditimbang. Kadar abu ditentukan dengan menghitung perbandingan antara berat
sampel akhir dan berat sampel awal kemudian dikali seratus persen.
Kadar protein (AOAC 2005)
Penentuan kadar protein dilakukan dengan tiga tahap, yaitu destruksi,
destilasi, dan titrasi. Sampel didestruksi dengan tablet selenium dan 10 mL H2SO4
pekat 400 ºC selama 1 jam. Destilasi dilakukan dengan menambahkan NaOH 40%
pada sampel dan uap nitrogen yang dihasilkan ditampung dengan erlenmeyer
berisi larutan asam borat 4% hingga berwarna hijau. Larutan tersebut selanjutnya
dititrasi dengan HCl 0,1028 N hingga terjadi perubahan warna merah muda yang
pertama kalinya.
Kadar lemak (AOAC 2005)
Sampel dimasukkan ke dalam sokhlet dan direfluks selama 6 jam. Pelarut
heksana yang berisi ekstrak lemak diuapkan dengan cara dioven 105 °C selama

7

1 jam. Kadar lemak ditentukan dengan menghitung perbandingan antara berat
lemak dan berat sampel awal kemudian dikali seratus persen.
Kadar serat kasar (AOAC 1980)
Sampel didestruksi dengan H2SO4 1,25% selama 30 menit dan dicuci
dengan akuades sebanyak tiga kali. Sampel didestruksi kembali dengan
NaOH 1,25% selama 30 menit dan dibilas berturut-turut dengan H2SO4 1,25%
mendidih, akuades mendidih, dan alkohol. Sampel dikeringkan dalam oven
105 °C selama 8 jam dan dimasukkan ke dalam tanur 600 °C selama 30 menit.
Rendemen (SNI 1995)
Penentuan nilai rendemen dilakukan dengan membandingkan bobot karbon
aktif yang dihasilkan dan bobot bahan baku kemudian dikali seratus persen.
Daya serap terhadap larutan iodium (ASTM 1999)
Penentuan daya serap terhadap larutan iodium dilakukan dengan cara 25 mL
larutan iodium 0,1 N ditambahkan ke dalam sampel dan dikocok selama 15 menit.
Sampel dititrasi dengan larutan Na2S2O3 0,1 N sampai larutan berwarna kuning
muda. Sampel ditambahkan beberapa tetes larutan kanji 1% dan dititrasi kembali
sampai warna biru tepat hilang.
Kadar zat mudah menguap (SNI 1995)
Sampel dipanaskan dalam tanur 950 oC selama 10 menit. Cawan ditutup
serapat mungkin dengan bantuan kawat. Kadar zat mudah menguap ditentukan
dengan menghitung perbandingan bobot sampel akhir dan bobot sampel awal
kemudian dikali seratus persen.
Kadar karbon aktif murni (SNI 1995)
Penentuan kadar karbon aktif murni dilakukan dengan menghitung selisih
antara seratus persen dengan nilai hasil penjumlahan kadar abu dan zat mudah
menguap.
Kandungan logam berat krom (AOAC 2003)
Sampel ditambahkan HNO3 sebanyak 5 mL dan didiamkan selama 1 jam
pada suhu ruang. Sampel dipanaskan diatas hot plate selama 4-6 jam kemudian
ditambahkan 0,4 ml H2SO4, lalu dipanaskan kembali sampai larutan berkurang
selama ± 1 jam. Sampel ditambahkan 2-3 tetes larutan campuran HClO4:HNO3
(2:1) dengan tetap di atas hot plate sampai ada perubahan warna dari coklat
menjadi kuning muda. Sampel didinginkan kemudian ditambahkan 2 ml aquades
dan 0,6 ml HCl. Sampel dipanaskan kembali kemudian dimasukkan kedalam labu
takar dan dianalisis menggunakan AAS pada panjang gelombang 357,9 nm.
Nilai BOD (APHA 2012)
Nilai BOD ditentukan dengan cara mengukur kandungan oksigen terlarut
awal (DO0) dan kandungan oksigen terlarut pada sampel yang telah diinkubasi
selama 3 hari pada kondisi gelap dan suhu 20 oC (DO3). Pengukuran dilakukan
dengan metode titrimetri. Nilai BOD diperoleh dengan menghitung selisih
DO0 dan DO3.
Nilai COD (APHA 2012)
Sampel yang telah diencerkan ditambahkan dengan larutan pencerna dan
Ag2SO4.H2SO4. Sampel selanjutnya divortex dan direfluks pada suhu 150 oC
selama 2 jam. Sampel yang telah dingin dihitung absorbansinya pada panjang
gelombang 600 nm. Konversi nilai absorbansi menjadi nilai COD diperoleh
melalui persamaan regresi kurva standar.

8

Rancangan Percobaan dan Analisis Data (Steel dan Torrie 1993)
Rancangan percobaan yang digunakan untuk menguji pengaruh perbedaan
konsentrasi aktivator dan waktu aktivasi terhadap karakteristik karbon aktif yang
dihasilkan adalah metode rancangan acak faktorial (RAF) dua faktor, yaitu dengan
perlakuan konsentrasi aktivator H3PO4 10; 20; dan 30% dan waktu aktivasi 15; 20;
dan 25 jam dengan tiga kali ulangan. Model rancangan penelitian ini adalah:
Yijk = µ + Ai + Bj + (AB)ij + εijk
Keterangan:
Yijk
= Nilai pengamatan pada faktor konsentrasi taraf ke-i, faktor lama waktu
aktivasi taraf ke-j dan ulangan ke-k (k = 1, 2, 3)
µ
= Nilai tengah atau rataan umum pengamatan
Ai
= pengaruh utama faktor konsentrasi aktivator
Bj
= pengaruh utama faktor lama waktu aktivasi
(AB)ij = interaksi dari faktor konsentrasi dan waktu aktivasi
εijk
= pengaruh acak yang menyebar normal
Rancangan percobaan juga dilakukan untuk menguji pengaruh perbedaan
lama waktu kontak dan konsentrasi karbon aktif terhadap penurunan karakteristik
limbah cair industri penyamakan kulit. Metode rancangan percobaan yang
digunakan adalah RAF. Rancangan ini terdiri dari dua faktor, yaitu perlakuan
lama kontak 0,5; 1,0; 1,5; dan 2 jam dan konsentrasi karbon aktif 0; 1; 2; dan 3%.
Model rancangan penelitian ini adalah:
Yijk = µ + Ai + Bj + (AB)ij + εijk
Keterangan:
Yijk
= nilai pengamatan pada konsentrasi karbon aktif taraf ke-i, lama kontak
taraf ke-j dan ulangan ke-k (k = 1, 2, 3)
µ
= nilai tengah atau rataan umum pengamatan
Ai
= pengaruh utama faktor konsentrasi karbon aktif
Bj
= pengaruh utama lama periode kontak
(AB)ij = interaksi dari faktor konsentrasi karbon aktif dengan lama kontak
εijk
= galat atau sisa pengamatan pada konsentrasi karbon aktif taraf ke-i, lama
kontak taraf ke-j dan ulangan ke-k
Apabila hasil uji yang diperoleh menunjukkan adanya pengaruh yang
berbeda nyata terhadap karakteristik karbon aktif dan limbah penyamakan kulit
yang dihasilkan pada selang kepercayaan 95%, maka dilakukan uji lanjut Duncan
dengan software Statistical Process for Social Science (SPSS) versi 16.0. Rumus
uji Duncan :
p q

p d s

kts
√
r

Keterangan:
Rp = Nilai kritikal untuk perlakuan yang dibandingkan
p
= perlakuan
dbs = derajat bebas
kts = jumlah kuadrat tengah
r
= ulangan

9

HASIL DAN PEMBAHASAN
Karakteristik Limbah Padat Agar
Industri pengolahan agar-agar di Indonesia saat ini semakin berkembang
yang dalam prosesnya menghasilkan limbah yang belum dimanfaatkan secara
optimal. Salah satu limbah yang dihasilkan dari proses pengolahan agar-agar
adalah limbah padat agar. Limbah padat agar dapat dimanfaatkan dalam berbagai
bidang, diantaranya dapat dijadikan karbon aktif. Hasil karakteristik limbah padat
agar disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1 Karakteristik limbah padat agar
Parameter
Nilai (%)
Pembanding
a
Air
8,38 ± 0,51
7,63%
b
Abu
62,37 ± 1,86
42,15%
c
Protein
2,01 ± 0,21
1,86%
c
Lemak
0,47 ± 0,12
0,42%
c
Serat kasar
6,54 ± 0,13
8,96%
a

Hartati (2001)

b

Faujiah (2012)

c

Devis (2008)

Hasil karakteristik limbah padat agar pada Tabel 1 menunjukkan bahwa
limbah padat agar memiliki kadar air 8,38%, abu 62,37%, protein 2,01%, lemak
0,47% dan serat kasar 6,54%. Kadar air yang dihasilkan dari limbah padat agar
tergolong rendah. Hasil tersebut tidak berbeda jauh dengan hasil penelitian Hartati
(2001) bahwa kadar air pada serbuk limbah agar-agar kertas yaitu 7,63% dan hasil
penelitian Devis (2008) yang menyatakan bahwa ampas rumput laut kering
memiliki kadar air 11,28%. Menurut Djatmiko et al. (1985), bahan yang
digunakan untuk membuat arang aktif memiliki nilai kadar air 3-10% dan kadar
air yang dihasilkan masih dalam kisaran tersebut. Perbedaan nilai kadar air
dipengaruhi oleh jenis rumput laut yang digunakan dan proses pengeringan yang
dilakukan sebelum sampel dianalisis (Faujiah 2012). Rendahnya nilai kadar air
pada sampel diperlukan dalam pembuatan arang aktif untuk memudahkan dan
mempercepat proses karbonisasi (Suwilin 2007).
Kadar abu limbah padat agar yang dihasilkan pada penelitian ini sebesar
62,37%. Nilai tersebut lebih tinggi dibandingkan hasil penelitian Faujiah (2012)
yang menyatakan bahwa limbah padat agar memiliki kadar abu sebesar 42,15%.
Tingginya kadar abu menunjukkan bahwa masih banyak terdapat kandungan
mineral di dalam suatu bahan pangan. Hal ini diduga karena pada proses
pengolahan agar-agar menggunakan bahan-bahan kimia. Menurut Irianto dan
Giyatmi (2009), dalam pengolahan agar-agar digunakan larutan kapur seperti CaO
atau NaOCl untuk proses pemucatan dan KOH atau KCl untuk proses pemisahan
kotoran sebelum penjedalan. Hal ini juga diperkuat dengan penelitian Afif (2011)
yang menyatakan bahwa limbah padat agar banyak mengandung mineral seperti
Na, Ca, Mn, Mg, dan K. Kandungan abu atau mineral pada bahan tergantung dari

10

jenis bahan dan cara pengabuannya. Suwilin (2007) menyatakan bahwa
kandungan abu yang tinggi dalam suatu bahan dapat mengurangi kemampuan
arang aktif dalam proses adsorbsi sehingga hal ini tidak diinginkan dalam
pembuatan arang aktif.
Kadar protein limbah padat agar yang dihasilkan pada penelitian ini sebesar
2,01%. Hasil tersebut tidak berbeda jauh dengan hasil penelitian Devis (2008)
bahwa kadar protein yang dihasilkan ampas rumput laut sebesar 1,86% dan hasil
penelitian Faujiah (2012) yang menyatakan bahwa limbah padat agar memiliki
kadar protein sebesar 1,70%. Kisaran suatu bahan pangan memilki protein yang
tinggi apabila kandungan proteinnya berkisar antara 15-21% (Poedjiadi dan
Supriyanti 2005). Rendahnya kadar protein yang dihasilkan oleh limbah padat
agar karena rumput laut terutama Gracilaria memiliki kadar protein yang rendah
yaitu sekitar 6,9% (Norziah dan Ching 2000). Agar-agar kertas memiliki
kandungan protein sekitar 1-3% (Irianto dan Giyatmi 2009).
Kadar lemak limbah padat agar yang dihasilkan pada penelitian ini sebesar
0,47%. Hasil tersebut tidak berbeda jauh dengan penelitian Devis (2008) yang
menyatakan bahwa kadar lemak yang dihasilkan ampas rumput laut sebesar
0,42%. Menurut Ortiz et al. (2006), rendahnya kadar lemak pada rumput laut
karena rumput laut mengandung sedikit lemak. Selain itu, kadar lemak ini bukan
merupakan komponen utama dari rumput laut.
Serat kasar merupakan senyawa yang tidak dapat dicerna dalam organ
pencernaan manusia ataupun hewan. Serat kasar mengandung senyawa selulosa,
dengan sedikit lignin dan pentosan (Sudarmadji et al. 2007). Kadar serat kasar
limbah padat agar yang dihasilkan pada penelitian ini sebesar 6,54%. Nilai
tersebut lebih rendah dibandingkan hasil penelitian Devis (2008) bahwa kadar
serat kasar yang dihasilkan ampas rumput laut sebesar 8,96%. Menurut
Yulianingsih dan Tamzil (2007), rumput laut kering memiliki kadar serat kasar
sebesar 2,75-16,95%. Hal ini berarti kadar serat kasar pada limbah padat agar
masih dalam kisaran tersebut. Hasil penelitian Triwisari (2010) menunjukkan
bahwa komponen serat pada limbah padat agar terdiri dari hemiselulosa sebesar
13,89%, selulosa sebesar 59,69%, lignin sebesar 2,37% dan bahan ekstraktif
lainnya sebesar 24,05%. Selulosa yang terkandung pada limbah padat agar
menjadi salah satu penentu dalam pembuatan arang aktif. Pari (2011) menyatakan
bahwa selulosa memiliki peranan dalam pembentukan struktur arang sehingga
dapat menghasilkan arang berkualitas tinggi. Hal ini menurut Ota dan Mozammel
(2003) karena struktur dasar selulosa bersifat kristalin. Sifat ini menguntungkan
dalam pembuatan struktur karbon dalam arang karena pola struktur arang yang
ideal pada umumnya mempunyai derajat kristalinitas yang relatif besar.

Karakteristik Karbon Aktif dari Limbah Padat Agar
Arang aktif merupakan arang yang sudah diaktifkan, baik dengan proses
aktivasi gas maupun kimia (Safii dan Mitarlis 2013). Proses aktivasi merupakan
suatu perlakuan terhadap arang yang bertujuan untuk memperbesar pori yaitu
dengan cara memecahkan ikatan hidrokarbon atau mengoksidasi molekul-molekul
permukaan sehingga arang mengalami perubahan sifat, baik fisika maupun kimia.

11

Perubahan sifat itu diantaranya luas permukaannya bertambah besar dan
berpengaruh terhadap daya adsorpsi (Hartanto dan Ratnawati 2010).
Pembuatan karbon aktif dari limbah padat agar pada penelitian ini
menggunakan aktivator asam fosfat (H3PO4) dengan perlakuan perbedaan
konsentrasi dan waktu aktivasi (Lampiran 1). Menurut Safii dan Mitarlis (2013),
penggunaan asam sebagai aktivator karena asam memiliki sifat dehydrating agent
yang kuat sehingga dapat memperbaiki pengembangan pori di dalam struktur
karbon yang dapat meningkatkan daya adsorbsi dari karbon aktif. Penggunaan
konsentrasi dimaksudkan agar banyak pengotor yang larut sehingga pori-pori
lebih terbuka dan tidak rusak sehingga daya adsorbsinya maksimal. Arang yang
telah diaktivasi kemudian dikarakterisasi untuk mengetahui kualitas karbon aktif.
Karakterisasi karbon aktif meliputi nilai rendemen, kadar air, abu, daya serap
terhadap iodium, zat mudah menguap dan karbon aktif murni.
Rendemen
Nilai rendemen arang aktif adalah nilai yang diperoleh dari berat sampel
setelah diaktivasi dibandingkan dengan berat sampel awal atau sebelum aktivasi
(Nwabanne dan Igbokwe 2011). Penetapan rendemen karbon aktif bertujuan
untuk mengetahui jumlah karbon aktif yang dihasilkan setelah dilakukan proses
karbonasi dan aktivasi. Nilai rendemen karbon aktif dari limbah padat agar pada
berbagai perlakuan disajikan pada Gambar 2.

Rendemen (%)

100

93,42a

88,22a

88,86a

89,30a

89,68a
88,08a

89,48a

89,72a
88,71a

75

50

25

0
10%

20%
Konsentrasi H3PO4

30%

Gambar 2 Nilai rendemen karbon aktif dengan perbedaan konsentrasi aktivator
dan waktu aktivasi 15 jam ( ), 20 jam ( ), dan 25 jam ( ). Angka
yang diikuti oleh huruf yang sama menunjukkan pengaruh yang tidak
berbeda nyata (p>0,05) terhadap rendemen.
Nilai rendemen karbon aktif yang dihasilkan pada penelitian ini berkisar
antara 88,08%-93,42%. Hal ini sesuai dengan penelitian Pari dan Hendra (2006)
yang menyatakan bahwa arang kulit kayu mangium yang direndam dengan H3PO4
10% pada suhu aktivasi 750 oC dengan lama waktu aktivasi 30 menit memiliki
nilai rendemen tertinggi yaitu sebesar 99,40% dan nilai terendah terdapat pada
perlakuan tidak direndam H3PO4 dengan lama waktu aktivasi 90 menit yaitu
sebesar 67,40%. Nilai rendemen tidak dipengaruhi secara nyata oleh perlakuan

12

konsentrasi H3PO4, waktu aktivasi, interaksi antara konsentrasi dan waktu aktivasi
(p>0,05) (Lampiran 2).
Nilai rendemen yang tidak berbeda nyata pada masing-masing perlakuan
diduga karena adanya penambahan konsentrasi asam fosfat yang cukup tinggi
sehingga menghalangi proses pembersihan pori-pori saat diaktifkan sehingga
massanya tidak berkurang banyak (Hendra dan Darmawan 2007). Penambahan
aktivator kimia bertujuan untuk membuka pori-pori arang, semakin besar
konsentrasi yang diberikan maka semakin banyak pori yang terbentuk melalui
proses erosi pada permukaan arang aktif sehingga rendemen yang dihasilkan
menjadi semakin rendah (Sirait dan Sisillia 2008). Peningkatan waktu aktivasi
mengakibatkan berkurangnya rendemen arang aktif karena semakin lama waktu
aktivasi maka semakin banyak bagian arang yang terdegradasi (Lempang et al.
2012).
Kadar air
Penentuan kadar air ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan arang aktif
dalam menyerap molekul air dari lingkungannya. Kadar air arang aktif
dipengaruhi oleh sifat higroskopis, porositas dan waktu penayangan arang pada
tempat terbuka selama proses pendinginan (Lempang et al. 2012). Nilai kadar air
karbon aktif dari limbah padat agar pada berbagai perlakuan disajikan pada
Gambar 3.
16
10,59b

Kadar air (%)

12
6,80b

8

4

2,21a

2,21a
1,39a

1,80a

2,43a

2,05a

1,15a

0
10%

20%
Konsentrasi H3PO4

30%

Gambar 3 Nilai kadar air karbon aktif dengan perbedaan konsentrasi aktivator
dan waktu aktivasi15 jam ( ), 20 jam ( ), dan 25 jam ( ). Angka
yang diikuti oleh huruf berbeda menunjukkan pengaruh yang berbeda
nyata (p