Dehidrasi Karbonisasi Aktivasi Proses Pembuatan Arang Aktif

2.3.3 Proses Pembuatan Arang Aktif

2.3.3.1 Dehidrasi

Dehidrasi merupakan proses penghilangan air yang terdapat dalam bahan baku karbon aktif dengan tujuan untuk menyempurnakan proses karbonisasi dan dilakukan dengan cara menjemur bahan baku dibawah sinar matahari memanaskannya dalam oven.

2.3.3.2 Karbonisasi

Proses karbonisasi terdiri dari empat tahap yaitu : 1. Pada suhu 100–120 o C terjadi penguapan air dan sampai suhu 270 o C mulai terjadi peruraian selulosa. Destilat mengandung asam organik dan sedikit metanol . Asam cuka terbentuk pada suhu 200–270 o C. 2. Pada suhu 270–310 o C reaksi eksotermik berlangsung dimana terjadi peruraian selulosa secara intensif menjadi larutan piroligant, gas kayu dan sedikit tar. Asam merupakan asam organik dengan titik didih rendah seperti asam cuka dan metanol sedang gas kayu terdiri dari CO dan CO 2. 3. Pada suhu 310–500 o C terjadi peruraian lignin, dihasilkan lebih banyak tar sedangkan larutan pirolignat menurun, gas CO 2 menurun sedangkan gas CO dan CH 4 dan H 2 meningkat. 4. Pada suhu 500-1000 o C merupakan tahap dari pemurnian arang atau kadar karbon Sudrajat, 1994. Karbonisasi dihentikan bila tidak mengeluarkan asap lagi. Penambahan suhu memang diperlukan untuk mempercepat reaksi pembentukan pori, Namun pembatasan suhu pun harus dilakukan. Suhu yang terlalu tinggi, seperti diatas 1000 o C akan mengakibatkan banyaknya abu yang terbentuk sehingga dapat menutupi pori-pori dan membuat luas permukaan berkurang serta daya adsorpsi menurun. Universitas Sumatera Utara

2.3.3.3 Aktivasi

Proses aktivasi dilakukan untuk meningkatkan luas permukaan dan daya adsorpsi karbon aktif. Pada proses ini terjadi pelepasan hidrokarbon, tar, dan senyawa organik yang melekat pada karbon tersebut. Proses aktifasi terdapat 2 jenis yaitu : 1. Aktivasi Fisika Pada aktivasi secara fisika, karbon dipanaskan pada suhu sekitar 800- 1000 o C dan dialirkan gas pengoksida seperti uap air air, oksigenCO 2 . Gas pengoksida akan bereaksi dengan karbon dan melepaskan karbon monoksida dan hidrogen untuk gas pengoksida berupa uap air. Senyawa- senyawa produk samping pun akan terlepas pada proses ini sehingga akan memperluas pori dan meningkatkan daya adsorpsi. Klasifikasi karbon dengan uap air dan CO 2 terjadi melalui reaksi bersifat endotermis berikut ini Marsh, 2006. C + H 2 O → CO + H 2 117 kjmol C + CO 2 → 2 CO 159 kj mol Sedangkan aktivasi fisika dengan oksigen melalui reaksi bersifat eksotermis berikut ini : C + O 2 → CO 2 -406 kj mol Pada aktivasi fisika terjadi pengurangan massa karbon dalam jumlah yang besar karena adanya pembentukan struktur karbon. Namun pada aktivasi fisika seringkali terjadi kelebihan oksida eksternal sewaktu gas pengoksida berdifusi pada karbon sehingga terjadi pengurangan ukuran adsorben. Selain itu, reaksi sulit dikontrol Shofa, 2012. 2. Aktivasi kimia Pada cara ini proses aktivasi dilakukan dengan mempergunakan bahan kimia sebagai aktivating agent. Aktivasi arang ini dilakukan dengan merendam arang kedalam larutan kimia seperti NaCl, ZnCl 2 , KOH, KCl, dll. Sehingga bahan kimia akan meresap dan membuka permukaan arang yang semula tertutup oleh deposit tar Tutik, 2001. Universitas Sumatera Utara Pada proses aktivasi ini karbon atau arang dipanaskan dengan suhu tinggi didalam sistem tertutup tanpa udara sambil dialiri gas inert. Saat ini terjadi proses lanjutan pemecahan atau peruraian sisa deposit tar dan senyawa hidrokarbon sisa karbonisasi keluar dari permukaan karbon sebagai akibat gas suhu tinggi dan adanya aliran gas inert, sehingga akan dihasilkan karbon dengan luas permukaan yang cukup luas atau disebut dengan arang aktif.

2.4. Kemiri

Kemiri dengan nama latin aleurites moluccana merupakan salah satu pohon serbaguna yang sudah dibudidayakan secara luas didunia. Ini merupakan jenis asli Indo–Malaysia dan sudah diperkenalkan ke kepulauan Pasifik sejak zaman dahulu. Pohon kemiri memiliki sifat beracun sehingga perlu kewaspadaan bila ingin menggunakan bagian-bagian pohon lainnya untuk tujuan pengobatan atau konsumsi. Kemiri Aleurites moluccana adalah tumbuhan yang bijinya dimanfaatkan sebagai sumber minyak dan rempah-rempah. Dalam perdagangan antar negara dikenal sebagai candleberry, indian walnut, serta candlenut. Pohonnya disebut sebagai varnish tree atau kukui nut tree. Minyak yang diekstrak dari bijinya berguna dalam industri untuk digunakan sebagai bahan campuran cat dan dikenal sebagai tung oil. Biji kemiri mempunyai tiga bagian, yaitu lapisan tipis pelapis biji, cangkang kemiri, dan biji dalam kemiri. Bagian biji dalam kemiri yang berwarna putih sangat banyak mempunyai manfaat diantaranya adalah sebagai bahan obat- obatan tradisional, sebagai rempah-rempah, dan untuk perawatan rambut khususnya untuk memanjangkan rambut. Didalam biji banyak sekali mengandung kadar minyak, sedangkan bagian cangkang kemiri hanya menjadi sampah, tetapi sebenarnya bagian cangkang ini sangat berguna. Cangkang kemiri memang sedikit mengandung kadar minyak lemak ketaren,1986. Menurut realita yang ada limbah yang dihasilkan dari proses pemecahan biji kemiri yang berupa cangkang kemiri ini belum terlalu banyak dimanfaatkan. Universitas Sumatera Utara Sering terlihat bahwa segelintir orang memanfaatkannya untuk pengerasan jalan yang banyak terlihat di sekitar kota Berastagi, ada yang memanfaatkannya sebagai obat bahan bakar nyamuk, dan penemuan terbaru bahwa cangkang kemiri juga dapat dibuat sebagai produk karbon aktif. Cangkang kemiri yang telah lama terpendam di tanah dapat dimanfaatkan sebagai sumber pupuk N, P dan K. Adapun komposisi arang cangkang kemiri yaitu kadar air 5,34, volatil 8,73, abu 9,56 dan karbon 76,31. Gambar 2.3 cangkang kemiri

2.5 Minyak Goreng

Minyak goreng memang sulit dipisahkan dari kehidupan masyarakat. Makanan yang di goreng biasanya lebih lezat dan gurih, tanpa membutuhkan tambahan bumbu bermacam-macam. Dalam proses penggorengan minyak goreng berperan sebagai media untuk perpindahan panas yang cepat dan merata pada permukaan bahan yang digoreng Yustinah, 2011. Minyak memiliki titik didih yang tinggi sekitar 200 o C maka biasa dipergunakan untuk menggoreng makanan. Sehingga bahan yang digoreng akan kehilangan sebagian besar air yang dikandungnya dan menjadi kering. Minyak dan lemak juga memberikan rasa gurih yang spesifik. Secara umum minyak dapat diartikan sebagai trigliserida yang dalam suhu ruang berbentuk cair Universitas Sumatera Utara Sudarmadji.S., 1989. Standar Nasional Indonesia untuk minyak goreng ditunjukkan pada tabel 2.1. Tabel 2.1 Standard Nasional Indonesia Minyak Goreng No Kriteria Uji Satuan Persyaratan 1 Keadaan Bau - Normal Warna - Normal 2 Kadar Air dan bahan menguap Maks.0,15 3 Bilangan Asam mg KOHg Maks. 0,6 4 Bilangan Peroksida mek O 2 Kg Maks. 10 5 Minyak Pelikan - Negatif 6 Asam Linolenat C18:3 dalam Maks.2 Komposisi asam lemak minyak 7 Cemaran Logam KadmiumCd mgkg Maks. 0,2 Timbal Pb mgkg Maks. 0,1 Timah Sn mgkg Maks. 40,0 250,0 MerkuriHg mgkg Maks. 0,05 8 Cemaran Arsen As mgkg Maks. 0,1 Sumber : Dewan Standarisasi Nasional, 2013

2.5.1 Minyak Boreng Bekas Used Cooking Oil