BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Sifat Fisika dan Kimia Arang Kulit Akasia
Arang yang dihasilkan dari suhu karbonisasi yang berbeda memiliki sifat fisika dan kimia yang berbeda pula. Hasil pengujian sifat fisika dan kimia arang
yang dihasilkan dari karbonisasi kulit akasia disajikan pada Tabel 2. Tabel 2 Sifat Fisika dan Kimia Arang Kulit Akasia
Suhu
o
C Kadar Air
Kadar Zat Menguap
Kadar Abu Kadar Karbon
Terikat Derajat
Kristalinitas Kontrol
10,89
d
75,11
j
22,64
m
2,16
o
39,51 200
3,48
c
55,77
i
22,43
m
21,78
p
37,61 300
3,42
c
27,92
h
23,47
m
48,59
q
41,63 400
2,33
b
16,23
g
17,95
kl
65,80
s
41,74 500
2,33
b
7,77
f
31,59
n
60,63
r
44,78 600
2,30
b
4,98
e
33,39
n
61,61
rs
50,84 700
2,00
b
3,80
e
19,89
lm
76,30
t
47,49 800
1,13
a
3,72
e
13,93
k
82,33
t
45,16 SNI
Maksimum 15
Maksimum 25
Maksimum 10
Minimum 65
Keterangan Huruf : Hasil uji lanjut Duncan
Huruf yang sama : Tidak berbeda nyata Huruf yang berbeda : Berbeda nyata
4.1.1 Kadar air
Kadar air berpengaruh besar dalam proses pengarangan dan sifat arang terutama pengaruhnya terhadap nilai kalor arang yang dihasilkan. Semakin tinggi
kadar air arang maka akan mengakibatkan nilai kalornya akan semakin rendah Sudrajat dan Winarni 2002. Arang yang memiliki kualitas yang baik yaitu arang
dengan nilai kalor atau panas pembakaran tinggi, sehingga tidak mengeluarkan asap pada saat pembakaran Hendra dan Winarni 2003.
Berdasarkan Tabel 2 kadar air arang yang dihasilkan berkisar antara 10,89 - 1,13. Kadar air tertinggi dimiliki oleh bahan mentah yang tidak
dipirolisis, sedangkan kadar air terendah dimiliki oleh arang yang dihasilkan pada suhu 800°C. Kadar air arang mengalami penurunan seiring dengan meningkatnya
suhu pirolisis yang digunakan. Hal ini disebabkan suhu yang semakin tinggi akan
semakin meningkatkan dehidrasi, sehingga air yang terkandung di dalam arang akan semakin banyak menguap dan kadarnya semakin rendah Sjostrom 1995.
Berkurangnya kadar air arang seiring dengan meningkatnya suhu pirolisis dapat dilihat pada gambar 3.
Gambar 3 Histogram Nilai Kadar Air Arang Kulit Akasia. Hasil analisis ragam Lampiran 1.1 menunjukkan perlakuan suhu
berpengaruh sangat nyata terhadap kadar air arang yang dihasilkan α 5.
Sedangkan hasil uji lanjut Duncan Lampiran 2.1 menunjukkan arang yang dihasilkan dari perlakuan suhu 800°C memiliki nilai kadar air paling rendah dan
berbeda nyata dengan kadar air arang pada suhu lainnya namun pada suhu 400ºC – 700°C respon kadar air tidak berbeda nyata dan suhu 200 – 300 °C memberikan
respon kadar air yang sama. Hal ini berarti bahwa peningkatan suhu dari 0ºC mampu mengubah kadar air, namun peningkatan suhu dari 200°C hingga 300ºC
tidak mengubah kadar air arang. Peningkatan suhu diatas 300°C menurunkan kadar air tetapi peningkatan suhu dari 400°C hingga 700°C tidak mempengaruhi
perubahan kadar air arang. Rendahnya kadar air arang yang dihasilkan pada suhu 800°C terjadi
karena dalam tahapan proses pirolisis, pada suhu diatas 700°C mulai terjadi proses pembesaran permukaan arang, sehingga dimungkinkan lebih banyak molekul air
yang dilepaskan. Pada suhu 200°C dihasilkan arang dengan kadar air sebesar 3,48 yang tidak berbeda nyata dengan arang pada suhu 300°C yaitu sebesar
3,42. Hal tersebut disebabkan karena pada suhu pirolisis 300°C juga terjadi degradasi molekul air seperti pada suhu pirolisis 200°C, namun diikuti dengan
2 4
6 8
10 12
200 300
400 500
600 700
800
Suhu °C Kadar
Air
degradasi selulosa lebih intensif dan tidak memberikan pengaruh yang nyata. Selain itu suhu pirolisis 400°C
– 700°C menghasilkan arang dengan nilai kadar air yang juga tidak berbeda nyata yaitu 2,33 - 2,00, karena suhu 400°C -500°C
merupakan proses pirolisis cepat yang mempirolisis lignin teknis menghasilkan arang, gas H2O dan uap. Sedangkan suhu pirolisis 500°C
– 700°C hanya tinggal tahap pemurnian arang, sehingga tidak memberikan pengaruh yang nyata terhadap
nilai kadar air. Berdasarkan Tabel 2, nilai kadar air arang kulit akasia secara keseluruhan memenuhi Standar Nasional Indonesia SNI untuk arang aktif
Anonim 1995, karena kurang dari 15.
4.1.2 Kadar zat menguap
Kadar zat menguap merupakan hasil dekomposisi zat – zat penyusun arang
akibat proses pemanasan selama pengarangan dan bukan komponen penyusun arang Pari 2004. Arang dengan kadar zat menguap yang tinggi akan
menghasilkan asap pembakaran yang tinggi pula pada saat arang tersebut digunakan. Tabel 2 memperlihatkan nilai kadar zat menguap arang kulit akasia
berkisar antara 75,11 - 3,72. Kadar zat menguap tertinggi dimiliki bahan mentah yang tidak di karbonisasi, sedangkan kadar zat menguap terendah
dimiliki arang yang dihasilkan pada suhu 800°C. Gambar 4 merupakan histogram hasil pengujian kadar zat menguap arang kulit akasia.
Gambar 4 Histogram Kadar Zat Menguap Arang Kulit Akasia. Gambar 4 menunjukkan bahwa suhu pirolisis yang semakin tinggi
menghasilkan arang dengan kadar zat menguap yang semakin rendah. Hasil perhitungan sidik ragam memperlihatkan bahwa kadar zat menguap dipengaruhi
sangat nyata oleh perubahan suhu yang diberikan Lampiran 1.2. Hasil analisis
10 20
30 40
50 60
70 80
200 300
400 500
600 700
800
Suhu °C Kadar Zat
Menguap
Kategori