IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Penelitian Pendahuluan
Pada penelitian pendahuluan dilakukan penjemuran kulit biji jambu mede di ruang terbuka dengan terik sinar matahari selama 3 hari untuk mengurangi
kandungan air pada kulit biji jambu mede serta zat-zat yang tidak diinginkan dalam proses pembuatan arang aktif. Pada analisa awal, diperoleh kadar air pada
kulit biji jambu mede berkisar antara 5,95 – 23,5 dengan rata-rata sebesar 17,9 . Besarnya rentang kisaran kadar air pada kulit biji jambu mede ini
disebabkan karena tidak semua zat-zat yang terkandung dalam kulit biji jambu mede ini dapat menguap dengan hanya panas sinar matahari.
Kulit biji jambu mede selanjutnya dikarbonasi menjadi arang pada suhu ± 500
o
C selama 5 jam. Pada proses karbonasi ini digunakan tungku pengarangan dengan sistem tertutup dengan memanfaatkan panas dari aliran listrik. Dengan
pengarangan sistem tertutup ini kemungkinan dihasilkannya abu sangat kecil sekali karena tidak ada oksigen yang masuk ke dalam tungku pengarangan. Jika
ada yang menjadi abu berarti suhu yang dipakai sudah mencapai 1000
o
C. Pada proses karbonasi terjadi proses penguraian selulosa organik menjadi unsur karbon
dan pengeluaran unsur-unsur nonkarbon. Pada prores karbonasi ini kulit biji jambu mede yang dimasukkan sebanyak 2500 gr dan rendemen yang dihasilkan
setelah proses karbonasi berkisar antara 20,08 – 22,12 dengan rata-rata 21,27 .
Pada proses karbonasi ini, juga dihasilkan campuran antara cairan destilatasap cair dan minyak mete ter sebanyak 1391,94 gr. Asap cair diperoleh
dari hasil pengkondendasian asap yang memiliki komponen utama berupa asam, fenol, dan karbonil. Pada proses karbonasi kulit biji jambu mede ini minyak mede
ter yang dihasilkan lebih banyak daripada cairan destilatnya. Banyaknya minyak yang dihasilkan ini karena ketika dilakukan pengeringan dengan penjemuran,
minyak mete tidak mudah menguap begitu saja mengingat minyak mete tergolong minyak yang sukar menguap pada suhu penjemuran. Pada umumnya, minyak
mete ini akan menguap ketika pada proses karbonasi suhunya telah mencapai ± 300
o
C. Menguapnya minyak mete dan cairan destilat biasanya ditandai dengan munculnya asap pada tabung penampungan yang berarti di dalam bahan yang
akan diarangkan masih mengandung komponen-komponen air dan minyak yang dapat mengganggu kemampuan arang dalam menyerap gas atau cairan.
Dari hasil proses karbonasi, diperoleh kandungan karbon terikat arang kulit biji jambu mede berkisar antara 73,65 – 81,70 . Hal ini menunjukkan
bahwa arang kulit biji jambu mede berpotensi untuk dijadikan sebagai arang aktif activated charcoal. Menurut Djatmiko et al. 1985, arang dapat dikonversi
menjadi arang aktif bila mengandung kadar karbon terikat yang cukup tinggi yaitu sekitar 70 – 80 .
Daya serap arang ditingkatkan dengan proses aktifasi pada suhu tinggi dan penambahan bahan pengaktif. Menurut Cooney 1980, proses aktifasi dapat
menghilangkan hidrokarbon yang melapisi permukaan arang sehingga dapat meningkatkan porositas arang.
Aktifasi arang dilakukan dengan merendam arang sebanyak 300 gr pada H
3
PO
4
1, 5, 10, 15, dan 20 selama 24 jam kemudian diaktifasi dengan pemanasan pada suhu ± 650, 750, dan 850
o
C selama 4 jam yang diselingi dengan pemberian steam panas selama 1 jam. Sehingga diperoleh rendemen rata-rata
sebesar 69,59 . Hasil analisa fisiko kimia penelitian pendahuluan dapat dilihat pada Lampiran 2.
Hasil analisa fisiko kimia yang dilakukan menunjukkan bahwa sampel yang diaktifasi dengan suhu 850
o
C memiliki nilai daya serap terhadap iod yang lebih tinggi yakni berkisar antara 606,25 – 839,52 mgg. Nilai ini jauh lebih besar
bila dibandingkan dengan sampel yang diaktifasi dengan suhu 650
o
C yakni hanya berkisar antara 188,47 – 351,26 mgg dan 750
o
C yang hanya berkisar antara 273 – 552,87 mgg. Tingginya nilai daya serap arang aktif terhadap iodium
pada suhu 850
o
C menunjukkan bahwa aktifasi pada suhu tinggi akan
menyebabkan semakin banyak pelat-pelat karbon yang bergeser yang akan mendorong senyawa hidrokarbon, ter, senyawa organik lainnya untuk keluar pada
saat aktifasi sehingga struktur mikropori arang aktif akan semakin banyak yang terbentuk dan luas permukaan arang aktif yang dihasilkan juga semakin besar.
Akibatnya, penyerapan terhadap iod juga bertambah besar. Penambahan konsentrasi H
3
PO
4
kurang begitu berpengaruh terhadap daya serap arang aktif terhadap iod. Perendaman dengan H
3
PO
4
dapat meningkatkan daya serap arang aktif terhadap iod yakni berkisar antara 801,63 – 839,52 mgg. Nilai ini lebih
tinggi bila dibandingkan terhadap arang yang tidak direndam dengan H
3
PO
4
yakni sebesar 606,25 mgg. Besarnya penyerapan arang aktif terhadap iod dikarenakan
pada saat proses aktifasi H
3
PO
4
akan meresap masuk ke dalam kisi-kisi plat karbon arang dan akan mengeluarakan senyawa-senyawa hidrokarbon, ter,
destilat, serta senyawa non karbon sehingga pori-pori arang akan bertambah besar.
Dari hasil analisa yang dilakukan terhadap arang yang sudah diaktifasi diperoleh sampel arang aktif dengan kualitas terbaik. Sampel arang aktif yang
digunakan pada penelitian utama adalah sampel yang memiliki daya serap terhadap iod yang tinggi. Dari hasil analisa sifat fisiko kimia arang aktif yang
meliputi rendemen, kadar air, kadar abu, kadar zat terbang, kadar karbon terikat, dan daya serap iod, dapat diketahui bahwa secara keseluruhan arang aktif terbaik
dimiliki oleh sampel dengan perendaman H
3
PO
4
5 dan suhu aktifasi 850
o
C A2B3. Untuk mengetahui seberapa besar perubahan daya serap arang aktif
terhadap larutan dan gas maka dilakukan variasi terhadap pemberian steam panas pada proses aktifasi yakni steam dengan lama waktu 1, 2 dan 3 jam.
B. Penelitian Utama
Kategori