15
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. PENELITIAN PENDAHULUAN 1. Analisis Sifat Fisiko Kimia Tempurung Kelapa Sawit
Tempurung kelapa sawit merupakan salah satu limbah biomassa yang berbentuk curah yang dihasilkan dari kegiatan industri minyak kelapa sawit. Tempurung kelapa sawit yang digunakan
merupakan tempurung kelapa sawit yang diperoleh dari PTPN VIII, Malingping, Banten. Tempurung kelapa sawit berpotensi sebagai arang aktif karena memiliki kandungan karbon pada
bahan yang tinggi. Untuk mengetahui mutu tempurung kelapa sawit yang akan digunakan untuk pembuatan arang aktif, maka dilakukan pengujian sifat fisiko kimia. Hasil analisis sifat fisiko
kimia tempurung kelapa sawit dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Hasil Analisis Sifat Fisiko Kimia Tempurung Kelapa Sawit Komponen
Satuan Nilai
Kadar Air bb
8.79 Kadar Abu
bk 5.38
Kadar Zat Terbang bk
78.26 Kadar Karbon Terikat
bk 16.35
Berdasarkan hasil analisis sifat fisiko kimia tempurung kelapa sawit pada Tabel 2 diketahui bahwa tempurung kelapa sawit memiliki kadar air 8.79 bb. Kadar air bahan dapat
mempengaruhi proses karbonisasi dan jumlah arang yang dihasilkan. Semakin tinggi kadar air bahan maka bobot arang yang dihasilkan semakin rendah. Menurut Sudrajat et al., 2011, adanya
air pada bahan mengurangi rendemen arang dan proses karbonisasi akan berlangsung lebih lama. Tempurung kelapa sawit memiliki kadar karbon terikat sebesar 16.35 bk. Rendahnya kadar
karbon terikat pada tempurung kelapa sawit disebabkan karena kadar abu dan kadar zat terbang yang tinggi. Nilai kadar abu dan kadar zat terbang berturut-turut adalah sebesar 5.38 bk dan
78.26 bk. Nilai kadar abu dan kadar zat terbang pada bahan dapat mempengaruhi rendemen arang yang dihasilkan. Semakin tinggi nilai kadar abu dan kadar zat terbang maka rendemen arang
semakin rendah. Tempurung kelapa sawit memiliki nilai kalor. Dalam hasil penelitian, besar kalori tempurung kelapa sawit mencapai 20000 kjoulekg Ma et.al., 2004. Oleh sebab itu selain dapat
dikonversi menjadi arang aktif, tempurung kelapa sawit juga dapat digunakan sebagai sumber energi terbarukan.
2. Analisis Sifat Fisiko Kimia Arang Tempurung Kelapa Sawit
Analisis sifat fisiko kimia arang dilakukan untuk mengetahui karakteristik arang sebelum diaktifkan menjadi arang aktif. Hasil sifat fisiko kimia arang dapat dilihat pada Tabel 3. Rendemen
arang yang dihasilkan melalui proses karbonisasi adalah 36.38 bb. Rendemen yang cukup tinggi ini disebabkan karena proses karbonisasi dilakukan dengan menggunakan retort listrik
secara vakum. Apabila pengarangan tidak dilakukan secara vakum, maka arang yang dihasilkan akan rendah yang disebabkan oleh pengaruh udara. Udara yang cukup besar menyebabkan bahan
mengalami oksidasi secara berlebih sehingga menyebabkan terbentuknya abu yang cukup banyak
16
dibandingkan dengan arang. Hasil samping proses karbonisasi bahan dengan sistem vakum adalah terbentuknya asap cair. Asap cair tersebut terbentuk karena proses pendinginan asap dengan
kondensor. Menurut Sudrajat et al., 2011 proses karbonisasi menggunakan retort dapat memperoleh kandungan ter dan cuka kayu asam asetat dan metanol pada bahan baku mentah
sehingga dapat mengimbangi biaya energi ekstra pada proses karbonisasi. Menurut Pari 2010, rendemen arang kecil disebabkan karena komponen bahan terbuang dalam bentuk CO
2
, CO, dan CH
4
yang sangat berperan pada peningkatan gas rumah kaca. Kandungan kadar air, kadar abu dan kadar zat terbang arang yang dihasilkan berturut-turut
adalah 3.34 bb, 4.65bk, 23.87 bk. Apabila dibandingkan dengan bahan sebelum proses karbonisasi, kandungan kadar air, kadar abu, dan kadar zat terbang arang lebih rendah. Hal ini
disebabkan karena pada saat proses karbonisasi terjadi penguapan air, komponen asam, metanol, ter, dan penguraian selulosa. Akan tetapi kadar karbon terikat meningkat signifikan jika
dibandingkan dengan kadar karbon terikat sebelum dikarbonisasi. Kadar karbon terikat arang adalah 71.58 bk. Hal ini disebabkan karena rendahnya nilai kadar abu dan kadar zat terbang
arang yang disebabkan proses karbonisasi. Arang tempurung kelapa sawit berpotensi untuk dijadikan arang aktif. Menurut Djatmiko et al., 1985 dalam Irham 2006, arang dapat diproses
menjadi arang aktif jika nilai kadar karbon terikat berada pada kisaran 70-80. Kadar karbon terikat yang terlalu rendah disebabkan arang tersebut masih memiliki kandungan kadar abu dan
kadar zat terbang yang masih tinggi sehingga perlu waktu proses karbonisasi yang lebih lama.
Kemampuan arang tempurung kelapa sawit untuk menyerap iod dan benzena berturut-turut adalah 171.97 mgg dan 9.66. Nilai tersebut menunjukan bahwa arang yang dihasilkan memiliki
kemampuan menyerap cairan dan gas akan tetapi nilai tersebut masih rendah. Kemampuan arang dalam menyerap larutan dan gas mengindikasikan bahwa arang tersebut telah membentuk pori-
pori sehingga terjadi proses adsorpsi. Kemampuan arang untuk menyerap cairan dan gas dapat ditingkatkan melalui proses aktivasi dengan menggunakan suhu tinggi dan perendaman asam
fosfat.
Tabel 3. Hasil Analisis Sifat Fisiko Kimia Arang Tempurung Kelapa Sawit Komponen
Satuan Nilai
Rendemen bb
36.38 Kadar Air
bb 3.34
Kadar Abu bk
4.65 Kadar Zat Terbang
bk 23.87
Kadar Karbon Terikat bk
71.48 Daya Serap Iod
mgg 171.97
Daya Serap Benzena bk
9.66 Daya listrik pada tungku karbonisasi adalah sebesar 2 kwatt per jam. Daya listrik yang
digunakan untuk proses karbonisasi selama lima jam diperkirakan sebesar 10 kwatt atau setara dengan 36000 kjoule. Tingginya energi yang dikeluarkan terutama energi panas mampu
mengkonversi tempurung kelapa sawit menjadi arang.
3. Penentuan Suhu dan Konsentrasi Asam Fosfat