PEMBUATAN KARBON AKTIF DARI CANGKANG BIJI KETAPANG

  

PEMBUATAN KARBON AKTIF DARI

CANGKANG BIJI KETAPANG

Azhary H. Surest, Indra Permana, Rio Gunawan Wibisono

  

Jurusan Teknik KimiaFakultas Teknik Universitas Sriwijaya

ABSTRAK

  Hasil penelitian membuktikan bahwa arang aktif dapat dibuat dari bahan organik maupun

anorganik yang mengandung kadar karbon tinggi. Dari sejumlah penelitian yang telah dilakukan,

penelitian karbon aktif biasanya dari tempurung kelapa, ampas tebu, serbuk gergaji,macam-macam

kayu dan sebagainya. Banyak terdapat material yang dapat dimanfaatkan untuk pembuatan karbon

aktif, salah satunya adalah cangkang biji ketapang. Dalam dunia industri karbon aktif ini umumnya

digunakan untuk menghilangkan bau, rasa, warna, dan kontaminan organik lainnya. Pengujian yang

dilakukan penelitian ini didasarkan pada syarat mutu karbon aktif sesuai Standar Industri Indonesia

No. 0258-88. Pada penelitian ini, dilakukan dengan variabel jenis zat aktivator (HCl, NaOH, dan

o o

  CaCl ), lamanya waktu aktivasi (24 jam, 22 jam, 20 jam), dan suhu karbonisasi (300

  C, 400 C dan

  2 o 500

C). Adapun parameter analisa hasil adalah volatile matter, kadar air, kadar abu dan daya serap

  o iodium. Karbon aktif terbaik diperoleh dari pada suhu karbonisasi 500

  C, dengan menggunakan aktivator HCl, lama aktivasi 24 jam. Kata kunci: Cangkang Biji Ketapang, karbon aktif

  

ABSTRACT

Research shows that activated carbon can be made from organic or inorganic materials that

contain high levels of carbon. From a number of studies have been conducted, research is usually

activated carbon from coconut shell, sugar cane waste, sawdust, wood stuff and so on. There are many

materials that can be used for the manufacture of activated carbon, one of which is the seed shells

ketapan. In the world activated carbon industry is generally used to remove the smell, taste, color, and

other organic contaminants. Tests conducted this study based on the quality of activated carbon

requirements in accordance Industry Standard No. Indonesia. 0258-88.In this study, conducted with

the variable type of activator substances (HCl, NaOH, and CaCl ), the length of activation time (24

  2 o o o hours, 22 hours, 20 hours), and the carbonization temperature (300

  C, 400 C and 500

  C). The

analysis parameters are the results of volatile matter, moisture content, ash content and iodine

o absorption. Best activated carbon obtained from the carbonization temperature of 500

  C, using HCl activators, activation time 24 hours. Keywords: Shell Beans Ketapang, active carbon

I. PENDAHULUAN

  Buahnya adalah buah berbiji dengan panjang 5-7 cm dan lebarnya 3-5,5 cm, pada awalnya hijau, kemudian kuning dan akhirnya merah ketika matang, berisi biji tunggal (Anonimus, 2003). Bijinya dilapisi kulit atau cangkang yang keras.

  (Sumber : Pusat Dokumentasi Dan Informasi Ilmiah, 1997)

  2.2.1 Kegunaan Karbon Aktif

  Secara umum, ada dua jenis karbon aktif yaitu karbon aktif fasa cair dan karbon aktif fasa gas. Karbon aktif fasa cair dihasilkan dari material dengan berat jenis rendah, seperti arang dari bambu kuning yang mempunyai bentuk butiran (powder), rapuh (mudah hancur), mempunyai kadar abu yang tinggi berupa silika dan biasanya digunakan untuk menghilangkan bau, rasa, warna, dan kontaminan organik lainnya. Sedangkan karbon aktif fasa gas dihasilkan dari material dengan berat jenis tinggi

  2 /gr.

  khusus dan memiliki luas permukaan berkisar antara 300-2000 m

  surface ), biasanya diperoleh dengan perlakuan

  Karbon aktif merupakan arang dengan struktur amorphous atau mikrokristalin yang memiliki “permukaan dalam” (internal

  2.2 Karbon Aktif

  Karbon atau arang aktif adalah material yang berbentuk butiran atau bubuk yang berasal dari material yang mengandung karbon. Karbon aktif pemakaiannya cukup luas, baik di industri besar maupun kecil. Bahan baku yang berasal dari hewan, tumbuh- tumbuhan, limbah ataupun mineral yang mengandung karbon dapat dibuat menjadi arang aktif, bahan tersebut antara lain: tulang, kayu lunak, sekam, tongkol jagung, tempurung kelapa, sabut kelapa, ampas penggilingan tebu, ampas pembuatan kertas, serbuk gergaji, kayu keras dan batubara.

  Karbon aktif biasanya digunakan sebagai katalis, penghilangan bau, penyerapan warna, zat purifikasi, dan sebagainya. Untuk industri di Indonesia, penggunaan karbon aktif masih relatif tinggi. Sayangnya, pemenuhan akan kebutuhan karbon aktif masih dilakukan dengan cara mengimpor. Pada tahun 2000 saja, tercatat impor karbon aktif sebesar 2.770.573 kg berasal dari negara Jepang, Hongkong Korea, Taiwan, Cina, Singapura, Philipina, Sri Lanka, Malaysia, Australia, Amerika Serikat, Kanada, Inggris, Jerman, Denmark, dan Italia (Rini Pujiarti, J.P Gentur Sutapa). Konsumsi karbon aktif dunia semakin meningkat setiap tahunnya, misalkan pada tahun 2007 mencapai 300.000 ton/tahun. di Indonesia yang melimpah, maka sangatlah mungkin kebutuhan karbon aktif dapat dipenuhi dengan produksi dari dalam negeri. Seperti saat ini sedang digalakannya mencari energi alternatif pengganti minyak yaitu biodiesel yang berasal dari berbagai macam bahan organik salah satunya biji ketapang. Biji ketapang memiliki kandungan minyak yang cukup tinggi dan juga menurut riset pada jurnal Nasional biji ketapang juga mempunyai nilai gizi yang tinggi sebagai makanan yaitu mie bipang.. Oleh karena itu maka sisa kulit biji ketapang atau cangkang biji ketapang ini dapat dimanfaatkan untuk membuat briket atau karbon aktif karena memiliki unsur karbon. Cangkang atau kulit bijinya cukup keras.

  sampai dataran tinggi, di hutan primer maupun sekunder, hutan campuran Dipterocarpaceae, hutan rawa, hutan pantai, hutan jati atau sepanjang sungai (Whitmore et al., 1997

  Terminalia dapat tumbuh pada dataran rendah

  Indonesia. Terminalia (Combretaceae) tersebar dari Sumatera sampai Papua.

  Catappa) terdistribusi secara luas di

  Pohon Ketapang (Terminalia

  2.1. Tanaman Ketapang

  II. FUNDAMENTAL

  Adapun tujuan dari penelitian ini adalah menentukan jenis zat aktivator yang paling baik pada pembuatan karbon aktif yang memenuhi syarat mutu karbon aktif., menentukan suhu karbonisasi dan waktu aktivasi yang paling baik dalam pembuatan karbon aktif yang memenuhi syarat mutu karbon aktif, dan memperoleh bahan baku baru yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan pembuatan karbon aktif.

  dalam Wardani et al., 2006)

Tabel 2.1 Manfaat Karbon Aktif dalam Dunia Industri Industri Digunakan Untuk GAS

  4,4% 15% Abu Max. 2,5% Max.10

  2.. Katalisator Reaksi katalisator atau pengangkut vinil klorida dan vinil asetat

  1. Pemurnian gas Desulfurisasi, menghilangkan gas beracun/ bau busuk/ asap, menyerap racun

  1. Proses Dehidrasi

  Secara garis besar, ada 3 tahap pembuatan karbon aktif, yaitu:

  2.2.2 Proses Pembuatan Karbon Aktif

  Sumber : Pusat Dokumentasi dan Informasi Ilmiah, LIPI 1997

  % Daya serap terhadap I ₂ Min. 750 mg/g Min. 75 mg/g

ZAT CAIR

  Penarikan kembali berbagai pelarut sisa (metanol, etil asetat dan lainnya)

  3

  Proses aktivasi kimia merujuk pada pelibatan bahan-bahan kimia atau reagen pengaktif. Menurut Kirk and Othmer (1940), bahan kimia yang dapat digunakan sebagai pengaktif diantaranya CaCl

  2

  , Ca(OH)

  2

  , NaCl, MgCl

  2

  , HNO

  3

  , HCl, Ca

  (PO

  atau aliran gas pada temperatur tinggi (Pohan, 1993)

  4

  )

  2

  , H

  3 PO

  4

  , ZnCl

  2

  , dan sebagainya. Aktivasi kimia dilakukan dengan mencampur material karbon dengan reagen pengaktif, selanjutnya campuran dikeringkan dan dipanaskan. Hessler (1951) dan Smith (1992)

  b. Proses Aktivasi Kimia

  2

  LAIN - LAIN

  5. Pelarut yang digunakan kembali

  1. Pengolahan pulp Pemurnian, penghilangan bau

  2. Pengolahan pupuk Pemurnian

  3. Pengolahan emas Pemurnian

  4. Pengolahan minyak makan dan glukosa menghilangkan bau, warna serta rasa tidak enak

  Persyaratan mutu karbon aktif dapat dilihat pada tabel 1.

Tabel 2.2 Syarat Mutu Karbon Aktif (SII. 0258-88) Jenis Uji Persyaratan Butiran Padatan

  Bagian yang hilang pada pemanasan 950 ^o C Max.

  15% Max.

  25% Air Max. Max.

  4. Pengolahan air buangan Membersihkan air buangan dari pencemar, warna, bau, logam berat

  Proses aktivasi termal umumnya melibatkan gas pengoksidasi seperti oksida oleh udara pada temperatur rendah, uap CO

  Menyaring, menghilangkan bau, warna, zat pencemar dalam air, dan alat pengolahan air

  3. Pengolahan Air

  Menghilangkan warna dan bau pada arak, minuman keras & minuman ringan

  2. Minuman ringan, minuman keras

  Adalah proses penghilangan air pada bahan baku melalui reaksi kimia dengan nisbah 2:1.

  2. Proses Karbonisasi

  1. Industri obat dan makanan Menyaring dan menghilangkan warna/ bau/ rasa yang tidak enak pada makanan

  3. Proses Aktivasi

  Proses aktivasi dibedakan menjadi 2 bagian, yaitu:

  a. Proses Aktivasi Termal

  Adalah proses pembakaran bahan baku dengan menggunakan udara terbatas dengan temperatur udara antara 300 C sampai 900 C sesuai dengan kekerasan bahan baku yang digunakan. Proses ini menyebabkan terjadinya penguraian senyawa organik yang menyusun struktur bahan membentuk metanol, uap asam asetat, tar, dan hidrokarbon. Material padat yang tertinggal setelah proses karbonisasi adalah karbon dalam bentuk arang dengan permukaan spesifik yang sempit. menyatakan bahwa unsur-unsur mineral 4) pH meter aktivator masuk diantara plat heksagon 5)

  Alat titrasi dari kristalit dan memisahkan permukaan yang mula-mula tertutup. Dengan 3.2.3.

   Bahan

  demikian, saat pemanasan dilakukan, 1) Bahan baku berupa Cangkang Biji senyawa kontaminan yang berada dalam Ketapang yang berasal dari pohon pori menjadi lebih mudah terlepas. Hal ini ketapang di UNSRI Fakultas MIPA. menyebabkan luas permukaan yang aktif 2)

  Zat aktivator berupa larutan HCl, bertambah besar dan meningkatkan daya NaOH, dan CaCl 0,3 M.

  2

  serap karbaktif. 3) Aquadest.

  4) Bahan analisa: Amilum, Natrium 2.2.3. Zat Aktifator tiosulfat, dan Iodium.

  Aktifator adalah zat atau senyawa kimia yang berfungsi sebagai reagen pengaktif

  3.3. Prosedur Penelitian

  dan zat ini akan mengaktifkan atom-atom karbon sehingga daya serapnya menjadi lebih Diagram Prosedur Pembuatan Karbon baik. Zat aktifator bersifat mengikat air yang Aktif menyebabkan air yang terikat kuat pada pori-

  Preparasi Bahan Baku

  pori karbon yang tidak hilang pada saat karbonisasi menjadi lepas. Selanjutnya zat aktifator tersebut akan memasuki pori dan membuka permukaan arang yang tertutup.

  Pengeringan

  Dengan demikian pada saat dilakukan pemanasan, senyawa pengotor yang berada dalam pori menjadi lebih mudah terserap sehingga luas permukaan karbon aktif semakin

  Karbonisasi

  besar dan meningkatkan daya serapnya

III. METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Lokasi dan Waktu Penelitian

  Penggilingan

  Penelitian pembuatan karbon aktif dari Cangkang Biji Ketapang (Terminalia catappa ) dilakukan dengan percobaan di Laboratorium

  Aktifasi

  Penelitian Jurusan Teknik Kimia Universitas Sriwijaya, Indralaya.

3.1.2. Waktu Pelaksanaan Penelitian

   Penelitian dilaksanakan dari bulan Juli Karbon Aktif sampai dengan Desember 2009.

3.2. Alat dan Bahan 3.2.1. Alat Pembuatan Karbon Aktif 1.

  3.3.1. Furnace Prosedur Pembuatan Karbon 2.

  1) Pompa vakum Pada tahap pertama dilakukan 3. preparasi bahan baku. Bahan baku

  Ayakan Vibrator Screen 4. jika basah maka kita keringkan, kita

  Crucible 5. oven. Gelas beker 6.

  2) Erlenmeyer Bahan baku dalam keadaan kering

3.2.2 Alat Analisa dikarbonisasi di dalam furnace

  1) Oven listrik selama 15 menit dengan suhu

  o o o

  2) pembakaran 300

  C, 400

  C, 500 C.. Centrifuge.

  3) Neraca analitis

  3) Arang yang dihasilkan digiling di krus porselin, kemudian diayak dengan ayakan 250 µm.

  3. Kemudian diambil 10 ml larutan sampel dan dititrasi dengan larutan Natrium Tiosulfat 0,1 N.

  % 100 x a − b a

  =

  dengan: a = berat karbon aktif mula- mula (gram) b = berat karbon aktif setelah dikeringkan (gram)

  c. Uji Daya Serap terhadap Iodium (SII)

  Pengujian terhadap daya serap iodium dilakukan melalui tahapan sebagai berikut: 1.

  Karbon aktif ditimbang sebanyak 0,5 gram dan dicampurkan dengan 50 ml larutan Iodium 0,1 N, kemudian dikocok dengan alat pengocok selama 15 menit.

  2. Setelah itu sampel disentrifuge sampai karbonnya turun.

  4. Jika warna kuning pada larutan mulai samar, ke dalam larutan tersebut ditambahkan larutan amilum 1% sebagai indikator sehingga berwarna biru tua.

  4) Kemudian arang diaktifasi di dalam larutan aktifator HCL, NaOH dan

  5. Larutan dititrasi kembali sampai warna biru tua berubah menjadi warna bening.

  Dimana : % 100 % x

  a b a Volatile matter

  − =

  W x x N x

  V

  5 69 , 12 ) 1 ,

  10 ( , mg/g diadsorpsi yang Iod − =

  Kadar air

  C selama 3 jam, selanjutnya sampel karbon aktif didinginkan dalam desikator dan ditimbang. Kadar air dapat dihitung dengan persamaan berikut:

  o

  Karbon aktif ditimbang seberat 1 gram dan dimasukkan ke dalam krus porselin yang telah dikeringkan, kemudian dimasukkan ke dalam oven pada suhu 115

  CaCL

  2

  0,3 M dengan waktu aktifasi tertentu. Sampel kemudian disaring dengan kertas saring, dan dicuci dengan aquadest hingga pH 7. Sampel dikeringkan dalam oven dari suhu kamar sampai suhu 150

  o

  C selama 2 jam. 5)

  Sampel hasil kemudian di uji mutunya dengan metode pengujian yang tertera pada prosedur analisa (point 3.3.2) a.

   Prosedur Penentuan Jenis Aktifator

  Prosedur penentuan jenis aktifator sama dengan point 3.3.1, hanya yang divariasikan jenis aktifatornya yaitu HCl, NaOH, CaCl

  2 .

  Pada tahap ini, prosedur sama dengan point 3.3.1, hanya yang divariasikan waktu aktifasi selama 20 jam, 22 jam, dan 24 jam.

  Ada tiga macam pengujian yang dilakukan pada pembuatan karbon aktif ini yaitu uji bagian yang hilang pada pemanasan 950

  o

  C (volatile matter), uji kadar air, uji kadar abu dan uji daya serap terhadap iodium.

  Karbon aktif dipanaskan sampai suhu 950

  o

  C dalam furnace. Setelah suhu tercapai, karbon dibiarkan dingin dalam furnace dalam kondisi tidak berhubungan dengan udara luar. Setelah dingin dimasukkan ke dalam desikator dan ditimbang. dengan : a = berat karbon aktif mula-mula (gram) b = berat karbon aktif setelah dipanaskan (gram)

  b. Uji Kadar Air (SII)

b. Prosedur Penentuan Waktu Aktifasi

3.3.2. Prosedur Analisa Pengujian Mutu

a. Uji Bagian yang Hilang pada Pemanasan 950 o C (Volatile Matter) (SII)

  V = Larutan natrium tio-sulfat yang diperlukan, ml. N = Normalitas Larutan natrium tio- sulfat. 12,69 = Jumlah Iod sesuai dengan 1 ml larutan natrium tio-sulfat 0,1 N W = Contoh, gram.

d. Uji Kadar Abu

  Karbon aktif yang ditimbang seberat 1 gram dimasukkan ke dalam kurs porselin yang telah diketahui beratnya. Lalu diabukan dalam furnace secara perlahan

  Gambar 4.1.b. Uji Bagian yang Hilang pada setelah semua karbon hilang. Nyala

  o

  Pemanasan 950 C

  o diperbesar pada suhu 800 C selama 2 jam.

  Dengan zat aktifator NaOH Bila seluruh karbon telah menjadi abu, dinginkan dalam desikator lalu ditimbang hingga diperoleh bobot tetapnya.

  berat abu Kadar abu = x 100 % berat sampel

IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 4.1. Uji Bagian yang Hilang pada o

  

Pemanasan 950 C Gambar 4.1.c. Uji Bagian yang Hilang pada

o

  Pengujian ini bertujuan untuk melihat Pemanasan 950 C seberapa besar bagian yang hilang dari karbon Dengan zat aktifator CaCl . aktif apabila dilakukan pemanasan hingga

  o

  950

  C. Hasil analisa dari uji bagian yang Pada penelitian ini, kadar zat mudah menguap yang dihasilkan berkisar antara 7.0 ~ hilang dapat dilihat pada gambar berikut,

  23.9% (tabel lampiran B). Untuk zat aktifator HCL Kadar zat mudah menguap terendah 7,0 % diperoleh dari karbon aktif suhu karbonisasi

  o

  C dan waktu aktifasi 22 jam dan tertinggi 300

  o

  23,97% dengan suhu karbonisasi 500 C dan waktu aktifasi 20 jam. Untuk zat aktifator NaOH kadar zat mudah menguap terendah 10,85% diperoleh dari karbon aktif dengan

  o

  suhu karbonisasi 400 C dan waktu aktifasi 24 jam dan tertinggi 13,05% dengan suhu

  o karbonisasi 300 C dan waktu aktifasi 24 jam.

  Dan untuk zat aktifator CaCl kadar zat mudah

  2 Gambar 4.1.a. Uji Bagian yang Hilang pada menguap terendah 9,53 % diperoleh dari arang o o

  Pemanasan 950 C aktif dengan suhu karbonisasi 300 C dan Dengan zat aktifator HCL waktu aktifasi 20 jam dan tertinggi 14,81%

  o

  dengan suhu karbonisasi 300 C dan waktu aktifasi 24 jam Dari keseluruhan perhitungan data hasil pengujian bagian yang hilang pada

  o

  pemanasan 950 C (volatile matter), karbon aktif yang dihasilkan memenuhi syarat mutu karbon aktif yang ditetapkan SII No. 0258-88 maks. 25 %. Kadar zat mudah menguap terendah 7,0 % diperoleh dari karbon aktif

  o

  dengan aktifator HCL suhu karbonisasi 300 C dan waktu aktifasi 22 jam dan tertinggi 23,97 % dengan aktifator HCL suhu karbonisasi

  o

  500 C dan waktu aktifasi 20 jam Menurut Pari et al. (2000) tingginya kadar volatile matter disebabkan karena tidak

  Gambar 4.2.b. Uji Kadar Air dengan zat sempurnanya penguraian senyawa non karbon aktifator NaOH seperti CO , CO dan H . Selain itu, pada

  2

  2

  penelitian kali ini dari grafik terlihat bahwa semakin lama waktu aktivasi, kadar volatile matter yang terkandung didalam karbon aktif semakin menurun kecuali pada aktifator CaCl

  2 o

  suhu karboniasi 300 C dan pada aktifator HCl

  o

  suhu karboniasi 300

  C. Dan semakin tinggi

  o

  suhu karboniasi (500

  C) kadar volatil metter menurun. Hal ini disebabkan karena suhu

  o o

  (400 C-500

  C) kandungan karbonnya tinggi berkisar 80% hingga mencapai temperatur

  o

  700 C (menurut Hawley), sehingga kadar Gambar 4.2.c. Uji Kadar Air dengan zat volatil metternya rendah kecuali pada aktifator

  o o

  aktifator CaCl

  2 HCl suhu karboniasi 400 C-500 C.

  Kadar air arang aktif yang dihasilkan 4.2.

   Uji Kadar Air

  pada penelitian ini berkisar antara 8.02-16.58 Pengujian kadar air dilakukan untuk

  % (tabel lampiran C). Kadar air tertinggi 16,58 mengetahui kandungan air yang tersisa pada % diperoleh dari karbon aktif dengan aktifator karbon aktif setelah melalui proses

  o

  NaOH suhu karbonisasi 400 C dan waktu pengaktifan dengan zat aktivator. Hasil analisa aktifasi 24 jam dan terendah 8.02 % diperoleh dari uji kadar air dapat dilihat pada gambar dari karbon aktif dengan aktifator HCL suhu berikut,

  o karbonisasi 400 C dan waktu aktifasi 20 jam.

  Pada penelitian kali ini dari grafik terlihat bahwa semakin lama waktu aktivasi, kadar air yang terkandung didalam karbon aktif meningkat. Hal ini dikarenakan semakin lama aktifasi semakin banyak kandungan air yang teserap karbon aktif. Selain itu semakin tinggi suhu karbonisasi kadar air menurun, hal ini karena kandungan air telah banyak hilang pada pemanasan awal saat karbonisasi.

  Kadar air yang dihasilkan dari penelitian ini memenuhi standar kualitas karbon aktif berdasar SII 0258-88, yaitu

  Gambar 4.2.a. Uji Kadar Air dengan zat maksimal 15% untuk arang aktif bentuk aktifator HCL serbuk, kecuali karbon aktif dengan aktifator o

  NaOH suhu karbonisasi 400 C dan waktu aktifasi 24 jam kadar air 16,58 %, berarti kadar air diatas batas maksimal SII 0258-88, hal dapat disebabkan karena karbon aktif tersebut masih mengandung kadar air yang relatif cukup besar pada pori-pori karbon aktif bisa karena tutup tempat karbon aktif yang terbuka lama. Secara keseluruhan kadar air hasil penelitian ini relatif kecil, hal ini menunjukkan bahwa kandungan air terikat bahan baku yang dikarbonisasi lebih dahulu keluar sebelum diaktivasi.

  4.3. Gambar 4.3.a. Uji Daya Serap terhadap Uji Daya Serap terhadap Iodium

  Penentuan adsorpsi iodium bertujuan Iodium dengan aktifator HCL untuk mengetahui kemampuan karbon aktif dalam menyerap molekul-molekul berdiameter kecil. Hasil studi literatur menunjukan kecenderungan semakin kecil ukuran karbon aktif, maka karbon aktif yang dihasilkan mempunyai daya serap tinggi. Aktivasi juga merupakan hal penting dalam peningkatan daya serap karbon aktif, dimana molekul adsorbat masuk ke dalam permukaan adsorben oleh energi intermolekular yang relatif rendah.

  Banyaknya molekul yang masuk ke dalam pori-pori karbon akan dibatasi oleh volume pori-pori karbon tersebut, sehingga pada Gambar 4.3.b. Uji Daya Serap terhadap saat-saat tertentu adsorpsi akan setimbang seiring Iodium dengan aktifator NaOH adsorbat. Menurut Durbidin-Serpinski dalam Jankowska (1991), kesetimbangan adsorpsi dapat tercapai apabila molekul adsorbat bersifat polar dan merupakan vapour liquid (cairan mudah menguap), dapat mengisi semua pori-pori karbon aktif sehingga penuh. Pada saat dimana sejumlah karbon aktif sebagai adorben telah penuh terisi oleh molekul-molekul adsorbat, maka akan terjadi kejenuhan didlam pori-pori karbon yang mengakibatkan kereaktifan adsorpsi semakin minim dan terjadi kesetimbangan adsorpsi.

  Hasil analisa dari pengujian daya Gambar 4.3.c. Uji Daya Serap terhadap serap karbon aktif terhadap Iodium dapat Iodium dengan zat aktifator CaCl

  2

  dilihat pada gambar berikut, dengan data Penetapan daya serap arang aktif penelitian dan perhitungan dapat dilihat pada terhadap daya serap iodium bertujuan untuk lampiran. mengetahui kemampuan arang aktif untuk menyerap larutan berwarna. Daya serap iodium yang diperoleh berkisar antara 729 ~ 813 mg/g (tabel lampiran D). Daya serap tertinggi 813,49 mg/g diperoleh dari karbon Gambar 4.4.a. Uji Kadar Abu dengan zat aktif dengan aktifator HCL suhu karbonisasi aktifator HCL

  o

  500 C dan waktu aktifasi 24 jam dan terendah 729,23 mg/g diperoleh dari karbon aktif dengan aktifator CaCl suhu karbonisasi

  2 o

  400 C dan waktu aktifasi 24 jam. Daya serap karbon aktif terhadap iodium yang dihasilkan dari penelitian ini semuanya memenuhi standar kualitas arang aktif berdasarkan SII- 0258-88, yaitu minimal 750 mg/g. Kecuali karbon aktif dengan aktifator CaCl suhu

  2 o

  karbonisasi 400 C dan waktu aktifasi 24 jam. Hal ini disebabkan oleh senyawa hidrokarbon yang masih tertinggal pada permukaan karbon aktif.

  Gambar 4.4.b. Uji Kadar Abu dengan zat Besarnya daya serap arang aktif aktifator NaOH terhadap iodium kemungkinan disebabkan senyawa hidrokarbon yang tertinggal pada permukaan arang terbuang pada waktu aktifasi, sehingga permukaannya menjadi aktif.

4.4. Uji Kadar Abu

  Kadar abu merupakan persentase abu yang dihasilkan dari pembakaran sempurna dari suatu bahan organik. Kandungan abu berupa bahan organik maupun mineral yang tidak dapat dibakar atau sisa yang tetap tertinggal setelah pembakaran, misalnya silika dan oksida. Penentuan kadar abu bertujuan Gambar 4.4.c. Uji Kadar Abu dengan zat

  2

  terkandung dalam karbon aktif. Makin banyak Penetapan kadar abu karbon aktif oksida, maka kadar abu karbon aktif makin dilakukan untuk mengetahui kandungan tinggi. Hasil analisa dari uji kadar abu dapat oksida logam dalam karbon aktif. Pada dilihat pada gambar berikut, dengan data penelitian ini kadar abu yang dihasilkan penelitian dan perhitungan dapat dilihat pada berkisar antara 3.,50~11,13% (Tabel lampiran lampiran.

  F). Kadar abu karbon aktif terendah 3,50 % dihasilkan pada aktifator CaCl suhu

  2 o

  karbonisasi 300 C dan waktu aktifasi 20 jam, sedangkan tertinggi 11,13 % dihasilkan pada

  o

  aktifator NaOH suhu karbonisasi 500 C dan waktu aktifasi 24 jam. Hasil penelitian kadar abu ini memenuhi standar kualitas karbon aktif menurut SII 0258-88 maks. 10%, kecuali kadar abu yang dihasilkan pada aktifator

  o

  NaOH suhu karbonisasi 500 C dan waktu aktifasi 24 jam.

  Hasil penelitian ini menunjukkan adanya kecenderungan semakin tinggi suhu karbonisasi maka kadar abu yang dihasilkan semakin besar dan semakin lama waktu aktifasi maka kadar abu semakin meningkat.

4.5 Pembahasan Penentuan Suhu Karbonisasi, Jenis Aktivator dan waktu aktifasi yang paling efektif.

  Dari analisa di atas terlihat bahwa daya serap terbaik dari karbon aktif terhadap iodium terdapat pada karbon aktif dengan suhu karbonisasi 500

  dan Perdagangan : Palembang Anonymous. 1997. Manfaat Karbon Aktif dan Informasi Ilmiah. Jakarta Djatmiko, B., dkk. 1981. Pengolahan Arang

  Karbon aktif tersebut memnuhi syarat mutu karbon aktif menurut SII No. 0258- 88 dengan data sebagai berikut: bagian yang hilang pada pemanasan 950

  o

  C sebesar 20,07%, kadar air 9,26%, kadar abu 8,23%, dan daya serap terhadap iodium 813,493 mg/g.

  5.2. Saran

  1) Penelitian lebih lanjut jenis zat aktivator lainnya yang dapat memberikan hasil yang lebih baik.

  2) Penerapan aplikasi pemanfaatan karbon aktif dalam dunia industri.

  3) Penggunaan bahan organik lainnya dalam pembuatan karbon aktif.

  Anonymous.2003. Syarat Mutu dan Uji Arang

  Aktif SII No. 0258-88 . Balai Perindustrian

  dan Kegunaannya . IPB. Bogor

  o

  H, Pohan. 1993. Prospek Penggunaan Karbon

  Aktif dalam Industri . Warta IHP. Bogor

  Isnijah. 1990. Pengembangan Bahan Baku

  Kimia Karbon Aktif . Puslitbang Kimia

  Terapan LIPI. Jakarta Jankwoska, H., Swiatkowski, A., and Choma,

  J. 1991. Active Carbon. , 1st Published Ellis Hardwood. USA

  

   Flores, E.M.1994. Terminalia catappa L.

  Academica Nacional de Ciencias de Costa Rica, Costa Rica. Anonimus. 2003. Terminalia catappa Tropical-Almond,www.wikipedia.org..

  C, dengan menggunakan aktivator HCl 0,3 M dan lama aktivasi 24 jam. 3)

  o

  2) Kondisi yang paling baik dan efektif dalam pembuatan karbon aktif dari cangkang biji ketapang adalah pada suhu karbonisasi 500

  1) Cangkang biji ketapang dapat digunakan dalam pembuatan karbon aktif sesuai standar SII 0258-88.

  C, aktivator HCl dan waktu aktifasi 24 jam, yaitu sebesar 813,493 mg/g. Sedangkan untuk uji bagian yang hilang pada pemansan 950

  o

  C, kadar air dan kadar abu telah memenuhi standar SII. Untuk Uji bagian yang hilang pada pemansan 950

  o

  C suhu karbonisasi 500

  o

  C, aktivator HCl, dan waktu aktifasi 24 jam yaitu sebesar 20,07%. Untuk uji kadar air suhu karbonisasi 500

  o

  C, aktivator HCl, dan waktu aktifasi 24 jam yaitu sebesar 9,26% dan untuk uji kadar abu suhu karbonisasi 500

  o

  C, aktivator HCl, dan waktu aktifasi 24 jam yaitu sebesar 8,23%.

  Dari studi literatur diketahui bahwa pada suhu 500

  o

  C terjadi proses pemurnian arang, dimana kadar karbon akan meningkat mencapai 90%. Sedangkan pada suhu 300

DAFTAR PUSTAKA

  o

  C,dan suhu 400

  o

  C kadar karbon yang terbentuk hanya mencapai 60% dan 80%. Jika ditinjau dari jenis aktivatornya, aktivator HCl dapat menghilangkan senyawa-senyawa silikat yang dapat larut dalam air.

  Sedangkan daya serap iodium semakin besar seiring bertambahnya waktu aktifasi. Hal ini disebabkan semakin lama waktu aktifasi akan menyebabkan semakin banyaknya zat pengotor yang berupa zat organik maupun anorganik larut dan lepas dari permukaan pori-pori karbon, sehingga menyebabkan peningkatan daya serap.

  Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa suhu karbonisasi, jenis aktivator dan waktu aktifasi yang paling efktif dan baik dalam pembuatan karbon aktif dari cangkang biji ketapang adalah pada suhu 500

  o

  C, aktivator HCl, dan waktu aktifasi 24 jam.

V. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

  Pari, G., 1999. Pembuatan Arang Aktif dari

  Tandan Kosong Kelapa Sawit .: Buletin

  Penelitian Hasil Hutan. Bogor Pujiarti, R.2007 Mutu Arang Aktif dari Limbah

  Kayu Mahoni (Swietenia macrophylla King) sebagai Bahan Penjernih Air.

   Jakarta.