6
Proses pengarangan atau karbonisasi terbagi menjadi empat tahap yaitu: 1.
Tahap penguapan air, yang terjadi pada suhu 100-150
o
C 2.
Tahap penguraian hemiselulosa dan selulosa pada suhu 200 – 240
o
C menjadi larutan piroglinat yang merupakan asam organik dengan titik
didih rendah misalnya asam asetat, formiat dan metanol. 3.
Tahap proses depolimerisasi dan pemutusan ikatan C-O dan C-C, pada suhu 240 – 400
o
C. Selain itu lignin mulai terurai menghasilkan ter, menurunnya larutan piroglinat dan CO serta meningkatnya gas CO, CH
4
dan gas hidrogen. 4.
Tahap pembentukan lapisan aromatik, yang terjadi pada suhu lebih dari 400
o
C dan lignin masih terus terurai sampai suhu 500
o
C, sedangkan pada suhu lebih dari 600
o
C terjadi proses pembesaran luas permukaan arang. Selanjutnya arang dapat dimurnikan atau dijadikan arang aktif pada suhu
500 – 1000
o
C Djatmiko et al. 1985.
2.2 Arang Aktif
Menurut Sudradjat dan Soleh 1994, arang aktif adalah arang hasil proses lanjutan dimana konfigurasi atomnya dibebaskan dari ikatan unsur lain dan pori
dibersihkan dari senyawa atau kotoran lainnya hidrokarbon, ter dan senyawa organik lainnya sehingga luas permukaannya bertambah besar menjadi sekitar
300 sampai 2000 m
2
g yang menyebabkan daya adsorpsinya meningkat. Perbedaan antara arang dengan arang aktif adalah pada bagian permukaannya.
Bagian permukaan arang masih ditutupi oleh deposit hidrokarbon yang menghalangi keaktifannya, sementara bagian permukaan arang aktif relatif bebas
dari deposit dan permukaannya lebih luas serta pori-pori yang terbuka, sehingga dapat melakukan penjerapan adsorption Smisek Cerny 1970. Untuk
mengaktifkan arang menjadi arang aktif dapat dilakukan dengan dua cara yaitu cara kimia dan fisika.
2.2.1 Aktivasi Arang Aktif Secara Kimia
Proses pengaktifan arang dengan cara kimia adalah dengan menggunakan bahan kimia seperti CaOH
2
, CaCl
2
, Ca
2
PO4
2
, HCN, HNO
3
, H
3
PO4, NaOH,
7
NaSO
4
, SO
2
, ZnCl
2
, Na
2
SO
3
, NH
4 2
S
2
O
8
Kirk Othmer 1940 dalam Djatmiko et al.
1985; Jagtoyen Derbyshire 1998; Castila et al. 2000; Sabio et al. 2003. Pada cara kimia, sebelum dipanaskan arang direndam dalam larutan
larutan kimia selama 24 jam lalu ditiriskan, selanjutnya dipanaskan pada suhu 600-900
o
C selama 1 – 2 jam. Dengan suhu tinggi tersebut diharapkan bahan pengaktif dapat masuk di antara lapisan atau plat heksagonal kristalit arang dan
membuka permukaan arang yang tertutup Tanaike Inagaki 1999. Menurut Pari 2004, cara kimia sering menyebabkan pengotoran pada
produk arang aktif. Hal ini disebabkan bahan pengaktif kimia meninggalkan sisa oksida yang tidak larut air pada saat proses pencucian. Untuk mengikat kembali
sisa bahan kimia atau abu yang menempel biasanya dilakukan pelarutan HCL pada arang aktif.
2.2.2 Aktivasi Arang Aktif Secara Fisika
Aktivasi arang aktif secara fisika adalah proses untuk memperluas dimensi struktur molekul dan memperluas permukaan produk arang dengan
menggunakan perlakuan panas pada temperatur 800-1000
o
C dengan mengalirkan gas oksidasi seperti uap air dan CO
2
ACS 1996 dalam Manocha 2003 atau hanya dengan pemanasan saja tanpa dialirkan uap air atau CO
2
Gani 2007. Proses aktivasi dengan uap air atau gas CO
2
pada suhu di bawah 800
o
C, akan berlangsung sangat lambat, sedangkan pada suhu di atas 1000
o
C dapat menyebabkan kerusakan struktur kisi-kisi heksagonal arang. Menurut Pari 2004
prinsip pembuatan arang aktif secara fisika adalah dengan mengalirkan uap air atau CO
2
pada arang yang dipanaskan. Reaksi ini berjalan secara endotermis sehingga proses aktivasinya kurang efektif. Untuk meningkatkan efektifitas
aktivasi dapat dilakukan pemanasan permukaan luar unit aktivasi untuk meratakan distribusi panas.
2.3 Sifat Adsorpsi Arang Aktif
