51 penelitian yang dilakukan Sulaiman 2012 kapasitas penjerapan maksimum bagi
logam Pb II dengan hasil 14.41mgg, proses yang dilakukan menggunakan karbon aktif dari cangkang buah karet pada pH 2 memberikan hasil yang terbaik
[13].
2.2 PIROLISIS
Karbonisasi adalah konversi pirolitik yang dilakukan pada pemanasan lambat imana produk akhir yang diinginkan adalah arang. Konversi pirolitik
biomassa lignoselulosa menghasilkan tiga fase yaitu char arang , minyak tar dan gas. Arang adalah residu karbon dari proses karbonisasi setelah menghapus
elemen non-karbon seperti hidrogen dan oksigen dari bahan awal, memiliki struktur berpori dasar yang dapat digunakan untuk karbon aktif. Char memiliki
kandungan karbon tetap tinggi yang membuatnya menjadi prekursor cocok untuk pembuatan karbon aktif [25].
Hasil penelitian yang dilakukan oleh Ekebafe, et al, 2012 menunjukkan bahwa suhu pemanasan mempengaruhi sifat cangkang buah karet, sehingga
menunjukkan bahwa karbonisasi memiliki pengaruh signifikan pada karakteristik pengolahan cangkang buah karet [6].
Para peneliti menegaskan bahwa lignin merupakan sumber utama arang, sedangkan selulosa dan hemiselulosa adalah
fraksi volatile biomassa. Dekomposisi lignin dimulai pada suhu rendah 160-170 C dan proses ini berlanjut pada tahap rendah sampai suhu tinggi 900
C. Komponen kedua yang mulai terurai adalah hemiselulosa, diikuti oleh selulosa.
Dekomposisi dari dua polimer ini berlangsung pada kisaran suhu 200-400 C.
Oleh karena itu, komposisi biomassa lignoselulosa adalah parameter penting dalam pembentukan arang [25].
Pirolisis merupakan teknologi penting yang banyak dipilih karena teknologi lebih ramah bagi lingkungan dibandingkan dengan metode insinerasi, hal ini
dikarenakan tidak adanya oksigen yang dipasok ke dalam sistem. Dengan demikian memiliki kecenderungan yang rendah menghasilkan dioksin dan furan,
serta sumber energi dapat dicapai dari banyak pilihan teknologi sehingga membuatnya semakin efisien [31].
Universitas Sumatera Utara
52
2.3 AKTIVASI KIMIA DENGAN H
3
PO
4
Asam fosfat karbon aktif menunjukkan kapasitas tukar kation yang luar biasa, yang telah terbukti sangat efektif adsorben untuk menghilangkan ion logam
berat konsentrasi rendah dari fase cair, dan kapasitas kimia dan termal ini stabil. Oleh karena itu, asam fosfat karbon aktif telah banyak digunakan untuk
menghilangkan ion logam berat dari fase air [32]. Dalam 20 tahun terakhir, aktivasi bahan lignoselulosa dengan H
3
PO
4
telah menjadi metode paling banyak digunakan untuk pembuatan skala besar karbon
aktif karena penggunaan ini reagen memiliki beberapa keunggulan lingkungan seperti biaya energi yang rendah, kemudahan recovery, dan yield karbon yang
tinggi. H
3
PO
4
memainkan dua peran selama persiapan pembuatan karbon aktif : i H
3
PO
4
dapat berfungsi sebagai wadah karena volume yang ditempati oleh asam fosfat di interior dari prekursor diaktifkan bertepatan dengan volume mikropori
dari karbon yang diaktifkan; ii H
3
PO
4
bertindak sebagai katalis asam untuk mempromosikan pembelahan ikatan, hidrolisis, dehidrasi dan kondensasi, disertai
dengan silang reaksi antara asam fosfat dan biopolymer [33]. Keuntungan dari aktivasi kimia adalah biaya energi yang rendah, karena
biasanya terjadi pada suhu lebih rendah dibandingkan aktivasi fisika, dan tingginya hasil yang didapatkan. Aktivasi kimia dengan H
3
PO
4
telah menjadi yang paling umum untuk mengaktifkan agen karena kemampuannya untuk
memberikan porositas dari lebar bahan awal sangat baik, toksikologi bagi lingkungan yang lebih rendah jika dibandingkan dengan ZnCl
2
dan temperatur kerja rendah dibandingkan dengan aktivasi KOH [34]. Berikut adalah beberapa
keuntungan aktivasi kimia [33]: a
Karbon aktif yang diperoleh hanya dalam satu langkah percobaan b
Waktu aktivasi singkat c
Suhu pirolisis rendah 600 sampai 800 ºC d
Kontrol yang lebih baik dari sifat tekstural e
Hasil Yield tinggi f
Luas permukaan tinggi dari microporosit karbon aktif
2.4 ISOTERM ADSORPSI
