Hasil ini sesuai dengan proses aktivasi pada suhu 500 ᴼC, dimana cangkang
kerang yang dihasilkan berwarna abu kehitaman. Kemudian luas permukaannya pun telah berbeda dari suhu sebelumnya yaitu 110
ᴼC, hal ini dapat dilihat dari hasil dalam analisa BET.
Adsorben yang dipanaskan pada suhu 800 ᴼC memiliki karakteristik yaitu
berwarna putih mengkilap dan memiliki warna yang hampir sama dengan sebelum pemanasan. Setelah pemanasan dari furnace, adsorben mengeras membatu.
Kemudian dilakukan pendinginan dan strukturnya menjadi rapuh sehingga mudah dipecahkan menjadi berbentuk butiran
– butiran halus. Proses kalsinasi pada cangkang kerang adalah proses reversibel dimana
penguraian senyawa CaCO
3
menjadi senyawa CaO dan senyawa CO
2
. Menurut Martin 2008 aktivasi adalah bagian dari proses pembuatan adsorben yang bertujuan
untuk memperbesar ukuran dan distribusi pori serta memperluas permukaan adsorben dengan proses heat treatment pada temperatur 800 - 1200
ᴼC [21]. Adapun reaksi dari proses kalsinasi sesuai persamaan 2.2 sebagai berikut [11]:
Kalsinasi endotermik: CaCO
3
s ↔ CaO s + CO
2
g ΔH = 178 kJmol Pada aktivasi cangkang kerang suhu 800
ᴼC, telah terjadi proses kalsinasi, hal ini terlihat dari tidak adanya lagi warna adsorben yang bewarna kehitaman akibat
pemanasan.
4.2 KARAKTERISASI
ADSORBEN CANGKANG
KERANG BULU
DENGAN PERALATAN BET
Dalam penelitian ini, dilakukan analisa terhadap adsorben cangkang kerang bulu dari ketiga variasi suhu yaitu 110
ᴼC, 500ᴼC dan 800ᴼC menggunakan peralatan BET. Hal ini dilakukan untuk mengetahui luas permukaan masing
– masing adsorben dari ketiga variasi suhu tersebut.
Adapun peralatan BET adalah peralatan yang mekanismenya dengan cara melakukan adsorpsi terhadap aliran gas seperti Nitrogen dengan menggunakan zat
Universitas Sumatera Utara
padat. Banyaknya molekul gas yang dijerap akan berbanding lurus dengan luas permukaan yang dimiliki zat padat tersebut. Sehingga hal ini dapat mengukur luas
permukaan dari zat padat tersebut. Untuk material berpori, luas permukaan spesifik ditentukan oleh porositas zat padat. Dengan demikian metode BET juga dapat
digunakan untuk menentukan porositas zat padat [22]. Tabel 4.1 data hasil analisa BET dari cangkang kerang yang telah diaktivasi pada
berbagai variasi suhu. Tabel 4.1 Data Hasil Analisa BET
No Jenis Analisa
Suhu ᴼC
110 500
800 1
Luas Permukaan m
2
g 725,436
807,948 803,822
2 Volume Pori ccg
1,803 2,041
1,995 3
Radius Pori Å 18,224
18,229 18,110
Dari data tabel 4.1 diatas terlihat bahwa proses pengaktifan cangkang kerang bulu secara fisika menghasilkan perbedaan luas permukaan, volume pori, dan radius
pori cangkang kerang yang berbeda antara satu dengan yang lain. Dimana dalam proses ini yang berperan adalah perbedaan suhu. Terlihat bahwa suhu 500
ᴼC memiliki luas permukaan yang paling besar, yaitu 807,948 m
2
g. Data yang diperoleh menunjukkan bahwa nilai luas permukaan pada temperatur aktivasi 800
ᴼC tidak jauh berbeda daripada 500
ᴼC. Sehingga dengan adsorben yang diaktivasi pada suhu 500
ᴼC sudah dapat digunakan untuk menjerap logam. Menurut Rouquerol, et al 1998, untuk menjadi adsorben yang efektif, maka
harus memiliki luas permukaan minimal 5 m
2
g. Tetapi untuk menjadi adsorben yang komersil maka luas permukaannya, menurut Yang, 2003, sebesar 300
– 400 m
2
g, sedangkan Bansal, et al., 2005 sebesar 800
– 1500 m
2
g, dan Rouquerol, et al., 1998 sebesar 2000 m
2
g [21]. Hal ini terlihat pada tabel 4.2 dibawah ini.
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.2 Syarat Adsorben Komersil Berdasarkan Luas Permukaan [21]
No Peneliti
Luas permukaannya 1 Rouquerol, et al., 1998
2000 m
2
g 2 Yang, 2003,
300 – 400 m
2
g 3 sedangkan Bansal, et al., 2005
800 – 1500 m
2
g
Dengan demikian, maka luas permukaan adsorben dari ketiga jenis suhu yaitu 110
ᴼC, 500ᴼC, dan 800ᴼC telah memenuhi luas permukaan minimal untuk menjadi adsorben yang efektif dan komersil.
Pada adsorben mempunyai pori-pori yang saling berhubungan. Pori-pori tersebut yaitu pori makro, pori mikro, pori transisi. Melalui pori-pori inilah tejadinya
peristiwa penjerapan. Pori makro dapat menjerap absorbat dan pelarut yang berhubungan dengan permukaan luar dari partikel adsorben. Pori mikro merupakan
cabang dari pori makro dan dapat menjerap pelarut dan absorbat dengan ukuran yang lebih kecil sedangkan pori transisi merupakan cabang dari pori mikro yang hanya
dapat menjerap molekul pelarut yang lebih kecil [9]. Jenis pori adsorben berdasarkan ukuran porinya terbagi atas 3 jenis, hal ini terlihat
dari tabel 4.3 dibawah ini. Tabel 4.3 Penggolongan Adsorben Berdasarkan Ukuran Pori [9]
No Jenis
Radius Pori ɷ
1 Mikropori
ɷ 20 Å 2
Mesopori 20
ɷ 500 Å 3
Makropori ɷ 500 Å
Menurut Do dan Duong 2008, Kemampuan adsorpsi dari adsorben tergantung pada beberapa parameter fisik yaitu memiliki luas permukaan atau volume mikropori yang
tinggi dan memiliki jaringan pori mesopori yang besar sehingga molekul gas atau adsorbat dapat masuk ke bagian dalam adsorben. Adsorben yang bagus memiliki dua
kombinasi ukuran pori yaitu mesopori dan mikropori [23].
Universitas Sumatera Utara
Dari hasil kriteria tersebut maka ketiga adsorben termasuk ukuran mikropori. Dengan demikian, adsorben dari ketiga suhu aktivasi sesuai dalam ukuran pori untuk
menjerap logam Cd
2+
dan Pb
2+
. 4.3 PENENTUAN BERAT JENIS DARI CANGKANG KERANG BULU
Dalam penelitian ini ditentukan berat jenis dari masing – masing adsorben yang telah
diaktivasi suhunya sebesar 100 ᴼC, 500ᴼC, dan 800ᴼC. Adapun peralatan yang
digunakan adalah piknometer untuk menentukan berat jenis adsorben masing –
masing suhu. Data berat jenis dari masing – masing adsorben terdapat dalam tabel
4.4 di bawah ini. Tabel 4.4 Data Hasil Pengukuran Berat Jenis dari Adsorben
No Suhu
ᴼC Berat Jenis gml
1 110
2,96 2
500 2,93
3 800
2,68
Dari tabel 4.4 diatas terlihat bahwa semakin tinggi suhu maka semakin rendah nilai densitas yang diperoleh. Hal ini disebabkan, aktivasi termal fisika bertujuan
memperbesar volume pori seiring bertambahnya suhu. Hal ini dapat dilihat dari analisa BET, pada Adsorben 110
ᴼC volume pori sebesar 1,803 ccg, ketika adsorben 500
ᴼC volume pori sebesar 2,041 ccg. Walaupun terjadi penurunan volume pori pada 800
ᴼC hal ini kemungkinan disebabkan kesalahan pengukuran pada proses degassing. Oleh karena itu, jika sesuai dengan rumus [24] :
� =
�
4.1 maka semakin besar volume akan memperkecil dari nilai berat jenis yang diperoleh.
Sehingga hasil yang diperoleh telah sesuai dengan data yang ada.
Universitas Sumatera Utara
4.4 PENENTUAN KADAR AIR
