PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI KARBON AKTIF

SKRIPSI

Oleh: Siti Mu’jizah NIM. 05530007

JURUSAN KIMIA FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS ISLAM NEGERI (UIN) MAULANA MALIK IBRAHIM MALANG

PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI KARBON AKTIF DARI BIJI KELOR (Moringa oleifera. Lamk) DENGAN NaCl SEBAGAI BAHAN PENGAKTIF

SKRIPSI

Diajukan Kepada: Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri (UIN) Malang Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Dalam Memperoleh Gelar Sarjana Sains (S.Si)

Oleh: Siti Mu’jizah

NIM. 05530007

JURUSAN KIMIA FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS ISLAM NEGERI (UIN) MAULANA MALIK IBRAHIM MALANG

2010

KATA PENGANTAR

Bismillahirrahmanirrahim, Segala puji syukur kami haturkan kehadirat Allah swt, penguasa dan sang kholik seluruh alam raya, yang telah melimpahkan Rahmat dan Hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyusun dan menyelesaikan skripsi sebagai prasyarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains (S. Si) dengan baik dan lancar.

Shalawat serta salam senantiasa terlimpahkan kepada Nabi kita, Baginda Nabi Besar Muhammad saw., seluruh keluarga, istri, anak, kerabat, sahabat, dan

umat beliau Rosulullah saw. yang telah membawa manusia dari kehidupan yang penuh dengan kebiadaban menuju kehidupan yang penuh dengan peradaban, yakni Agama Islam.

Penulis menyusun skripsi ini dengan maksud untuk memenuhi tugas akhir perkuliahan sebagai wujud pengamalan ilmu yang telah diperoleh penulis selama ada di bangku perkuliahan sehingga dapat bermanfaat bagi penulis pribadi, dan juga bagi mahasiswa dan masyarakat pada umunya.

Penulis menghaturkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu kami dalam menyelesaikan tugas skripsi ini, baik secara langsung maupun tidak langsung. Oleh karena itu, perkenankan penulis mengucapkan rasa terima kasih, khususnya kepada yang terhormat:

1. Untuk Ibuku, terima kasih atas kucuran keringat dan darahnya selama ini. Surga Allah swt sedang menanti, Ayah semoga beliau selalu dalam surgaNya. Untuk semua keluargaku, baik yang dekat ataupun yang jauh, Allah swt maha 1. Untuk Ibuku, terima kasih atas kucuran keringat dan darahnya selama ini. Surga Allah swt sedang menanti, Ayah semoga beliau selalu dalam surgaNya. Untuk semua keluargaku, baik yang dekat ataupun yang jauh, Allah swt maha

2. Bapak Anton Prasetyo, M. Si, Bapak Ach. Nashihuddin, MA dan Ibu Eny Yulianty,M.Si selaku dosen pembimbing kami. Sukron katsiron penulis haturkan atas waktu yang telah beliau limpahkan untuk bimbingan, arahan, serta motivasi dalam menyelesaikan penulisan skripsi ini. Semoga beliau beserta seluruh keluarga besar, selalu mendapatkan Rahmat dan Hidayah Allah swt. serta dimudahkan, diberi keikhlasan dan kesabaran dalam menjalani kehidupan, baik di dunia maupun di akhirat.

3. Ibu Elok Kamilah Hayati, M. Si dan Ibu Akyunul Jannah selaku penguji kami. Terima kasih atas waktu, arahan dan bimbingan beliau selama ini. semoga Allah memberikan kesehatan bagi beliau sekeluarga.

4. Ibu Rini Nafsiati Astuti, M. Pd, selaku dosen wali penulis selama menempuh kuliah di Jurusan Kimia Fakultas Saintek Universitas Islam Negeri Maulana Malik Ibrahim Malang. Terima kasih kami haturkan kepada beliau yang telah memberikan bimbingan, saran, serta motivasi selama menempuh perkuliahan.

Penulisan laporan ini tidak luput dari bantuan semua pihak, baik secara langsung maupun tidak langsung. Oleh karena itu, penulis menghaturkan terima kasih yang sedalam-dalamnya kepada:

1. Bapak Prof. Dr. H. Imam Suprayogo selaku Rektor UIN Maliki Malang

2. Bapak Prof. Sutiman Bambang Sumitro, SU. DSc selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi, UIN Maliki Malang.

3. Ibu Diana Candra Dewi, M.Si selaku Ketua Jurusan Kimia, UIN Maliki Malang yang telah memberikan arahan dan nasehat kepada penulis.

4. Segenap Dosen kimia Fakultas Saintek Universitas Islam Negeri Maulana Malik Ibrahim Malang yang telah menyampaikan pengajaran, mendidik, membimbing, serta mengamalkan ilmunya dengan ikhlas. Semoga Allah swt memberikan pahala-Nya yang sepadan kepada beliau semua.

5. Guru-guru ku terima kasih atas ilmu yang engkau berikan, semoga Allah melimpahkan rahmat pada beliau semua.

6. Keluarga besar PSG UIN MALIKI Malang, bu ilfi, bu rini, bu erfa, bu jamilah, bu yuli, bu ulfah, mbak leli terima kasih atas motivasi, masukan dan kepercayaannya selama ini. Semoga ilmu dan pengalaman yang penulis peroleh bermanfaat di kehidupan penulis kelak.

7. Staf laboratorium dan administrasi Jurusan Kimia Fakultas Saintek Universitas Islam Negeri Maulana Malik Ibrahim Malang (mas abi, mbak ana, mbak nia, mbak rika n mas taufik), penulis ucapkan terima kasih atas partisipasinya dalam penyelesaian skripsi ini.

8. Sahabat-sahabat PMII Komisariat Universitas Islam Negeri Maulana Malik Ibrahim Malang, khususnya Rayon Galileo. Terima kasih atas motivasi dan persaudaraannya selama ini.

9. Semua sahabat-sahabat ku masit, wardah, lailis, fajar, H5, ais, umi, asri, nely, nur, dedi, agus, helmi. Kalian telah memberikan segudang pengalaman bagi penulis semoga kita mampu menjalani kehidupan nyata setelah keluar dari sini…….kenangan bersama kalian tak ternilai harganya. Terima kasih atas 9. Semua sahabat-sahabat ku masit, wardah, lailis, fajar, H5, ais, umi, asri, nely, nur, dedi, agus, helmi. Kalian telah memberikan segudang pengalaman bagi penulis semoga kita mampu menjalani kehidupan nyata setelah keluar dari sini…….kenangan bersama kalian tak ternilai harganya. Terima kasih atas

10. Mas Sony terima kasih do’a n motivasinya, anas suwon benerin komputer n buatin posterny, firi thaks pinjaman monitornya, nana semangat S2nya, abid, ifa ayo semangat!!! Aim n adi suwon do’anya.

11. Teman2 HMJ kimia maupun teman2 kimia dari angkatan 2003 sampai 2009 terima kasih motivasi dan masukannya. Yudi n Mita selamat melanjutkan penelitian tentang karbon.

12. Teman-teman kos atas kebersamaan dan semangat yang diberikan selama proses penyusunan skripsi.

13. Kepada semua pihak yang ikut terlibat dan berpartisipasi dalam menyelesaikan penulisan skripsi ini, yang tidak bisa disebutkan oleh penulis satu-persatu.

Semoga apa yang telah penulis peroleh selama kuliah di Fakultas Saintek Universitas Islam Negeri Maulana Malik Ibrahim Malang ini bermanfaat. Karya tulis ini bermanfaat bagi semua pembaca, khususnya bagi penulis pribadi. Disini penulis sebagai manusia biasa yang tak pernah luput dari salah dan dosa, menyadari bahwasannya skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu, penulis sangat mengaharap kritik dan saran dari semua pihak demi kesempurnaan skripsi ini.

Malang, 24 Juni 2010 Penulis,

Siti Mu’jizah

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Kandungan Nutrisi Biji Kelor ......................................................... 9 Tabel 2.2 Syarat Mutu Karbon Aktif Standart Industri Indonesia .................. 11 Tabel 2.3 Luas permukaan spesifik dari karbon dengan menggunakan metode

Giles and Nakhwa, dan metode langmuir ....................................... 17 Tabel 2.4 Perbedaan adsorpsi fisika dan kimia ............................................... 21 Tabel 4.1 Bilangan Iodin karbon aktif ............................................................ 44 Tabel 4.2 Berat jenis karbon aktif .................................................................. 47 Tabel 4.3 Kadar air karbon aktif ..................................................................... 50 Tabel 4.4 Kadar abu karbon aktif ................................................................... 53 Tabel 4.5 Sampel Terbaik .............................................................................. 54

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Tanaman Kelor ........................................................................... 8 Gambar 2.2 Fluidized Bed Reaktor ................................................................ 23 Gambar 4.1 Grafik angka iodin karbon aktif .................................................. 44 Gambar 4.2 Grafik berat jenis karbon aktif .................................................... 48 Gambar 4.3 Grafik kadar air karbon aktif ....................................................... 51 Gambar 4.4 Grafik kadar abu karbon aktif ..................................................... 53

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1Diagram Alir ................................................................................ 63 Lampiran 2 Skema Kerja ............................................................................... 64 Lampiran 3 Pembuatan Reagen kimia ............................................................ 68 Lampiran 4 Data Penelitian ............................................................................ 75 Lampiran 5 Analisa Statistik .......................................................................... 88 Lampiran 6 Foto Penelitian ............................................................................ 105

ABSTRAK

Mu’jizah, S. 2010. Pembuatan dan Karakterisasi Karbon Aktif dari Biji

Kelor (Moringa oleifera. Lamk) dengan NaCl sebagai Bahan

Pengaktif Pembimbing I: Anton Prasetyo, M. Si; Pembimbing Agama: Ach. Nasichuddin, MA

Kata Kunci: Biji Kelor, dehidrasi, karbonisasi, aktivasi

Permintaan karbon aktif di dunia setiap tahun meningkat sekitar 5% pertahun, diperkirakan kebutuhan karbon aktif tahun 2010 sekitar 1.200.000 ton. Oleh karena itu banyak dilakukan usaha-usaha penelitian tentang bahan alternatif yang bisa dipakai sebagai bahan baku pembuatan karbon aktif. Penelitian Muallifah menunjukkan bahwa karbon aktif dari biji kelor dapat digunakan untuk memurnikan minyak goreng bekas, namun karbon aktif biji kelor yang digunakan belum dilengkapi data karakterisasi karbon aktif sesuai Standar Industri Indonesia (SII) maka penelitian tentang karakterisasi karbon aktif dari biji kelor perlu dilakukan. Dalam penelitian ini akan dilakukan kajian tentang pengaruh konsentrasi NaCl pada proses karbonisasi terhadap karakterisasi karbon aktif dan pengaruh aktivasi fisika terhadap karakterisasi karbon aktif.

Proses pembuatan karbon aktif melalui 3 tahapan yaitu dehidrasi biji kelor pada suhu 105 °C selama 24 jam, kemudian perendaman biji kelor dalam larutan NaCl 15 %, 20 %, 25 %, 30 %, 35%, dan 40 % selama 5 jam, proses karboniasi pada suhu 500 ºC selama 120 menit dan karbon aktif biji kelor di ayak 120 – 250 mesh kemudian diaktivasi fisika pada suhu 650 ºC dalam medium nitrogen selama 120 menit. Karakterisasi yang dilakukan meliputi berat jenis, bilangan iodin, kadar air dan kadar abu karbon aktif.

Hasil penelitian menunjukkan variasi konsentrasi NaCl dan aktivasi fisika berpengaruh terhadap hasil karakterisasi karbon aktif berdasarkan hasil analisa statistik uji F dan dilanjutkan BNT 1% menggunakan program Minitab 14 diketahui berbeda nyata (signifikasi < 0,01). Karbon aktif yang melalui perendaman NaCl 30% dengan aktivasi fisika mempunyai karakteristik terbaik yakni angka iodin 646 mg/g, berat jenis karbon aktif 0,8917 g/mL, kadar air 1 % dan kadar abu 5,8 %.

ABSTRACT

Mu’jizah, S. 2010. Preparation and Characterization of Activated Carbon

from Bean (Moringa oleifera. Lamk) with NaCl as an activator

Materials Pembimbing I: Anton Prasetyo, M. Si; Pembimbing Agama: Ach. Nasichuddin, MA

Keywords: Seed kelor, dehydration, carbonization, activation Activated carbon demand in the world each year increased by

approximately 5% per year, estimated that the demand of activated carbon of about 1.2 million tons in 2010. Therefore many efforts carried out research into alternative materials that could be used as raw material for making activated carbon. Muallifah research shows that activated carbon from Moringa seeds can

be used to purify used frying oil, but the activated carbon used Moringa seeds have not completed the characterization of activated carbon according to data Indonesian Industrial Standard (SII), the research on the characterization of activated carbon from Moringa oleifera seed needs to be done. In this research study will be conducted on the effect of NaCl concentration on the process of carbonization of the characterization of activated carbon and the influence of physical activation of the characterization of activated carbon.

The process of making activated carbon through the three stages of Moringa oleifera seed dehydration at 105 ° C for 24 hours, then oleifera seed soaking in a solution of NaCl 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, and 40% for five hours, the process karboniasi at 500 º C for 120 minutes and the activated carbon in the sifter M. oleifera 120-250 mesh and then activated with physics at a temperature 650 º C in the medium of nitrogen for 120 minutes. The characterization was conducted on the specific gravity, iodine number, water content and ash content of activated carbon.

The results showed variation of NaCl concentration and activation of physics affect the results of characterization of activated carbon based on the results of statistical analysis, F test and LSD 1% continued using the program Minitab 14 known different (significance <0.01). Activated carbon is through immersion NaCl 30% with activation of physics have the best characteristics of the iodine number 646 mg / g, density of 0.8917 g of activated carbon / mL, the water content of 1% and 5.8% ash content.

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Karbon aktif merupakan senyawa karbon amorph, yang dapat dihasilkan dari bahan-bahan yang mengandung karbon atau dari arang yang diperlakukan dengan cara khusus untuk mendapatkan permukaan yang lebih luas. Luas

permukaan karbon aktif berkisar antara 300-3500 m 2 /gram dan ini berhubungan dengan struktur pori internal yang menyebabkan karbon aktif mempunyai sifat

sebagai adsorben. Karbon aktif dapat mengadsorpsi gas dan senyawa-senyawa kimia tertentu atau sifat adsorpsinya selektif, tergantung pada besar atau volume pori-pori dan luas permukaan (Sembiring, dkk, 2003).

Karbon aktif merupakan golongan karbon yang diproses untuk menghasilkan adsorben yang kuat (Mayer, dkk, 2005). Karbon aktif dapat digunakan untuk mengadsorbsi bahan yang berasal dari cairan maupun fasa gas (Ruiz, 2008).

Permintaan dunia terhadap karbon aktif pada tahun 2005 sebesar 970.000 ton yakni 52% untuk asia, 26% amerika selatan, 13% eropa barat dan 9% untuk negara lainnya. Kebutuhan karbon aktif diramalkan meningkat 5% pada tahun 2009 hingga tahun 2010 mencapai 1.200.000 ton. Peningkatan permintaan terhadap karbon aktif disebabkan meningkatnya sektor farmasi dan obat-obatan. Seiring perkembangan zaman isu-isu lingkungan seperti pengolahan air, perawatan corong asap dan bahaya sisa obat dan saringan khusus asap kendaraan Permintaan dunia terhadap karbon aktif pada tahun 2005 sebesar 970.000 ton yakni 52% untuk asia, 26% amerika selatan, 13% eropa barat dan 9% untuk negara lainnya. Kebutuhan karbon aktif diramalkan meningkat 5% pada tahun 2009 hingga tahun 2010 mencapai 1.200.000 ton. Peningkatan permintaan terhadap karbon aktif disebabkan meningkatnya sektor farmasi dan obat-obatan. Seiring perkembangan zaman isu-isu lingkungan seperti pengolahan air, perawatan corong asap dan bahaya sisa obat dan saringan khusus asap kendaraan

Pembuatan karbon aktif dilakukan dengan proses karbonisasi yang dilanjutkan dengan proses aktivasi. Aktivasi adalah proses perlakuan terhadap karbon untuk membuka pori karbon. Proses aktivasi dapat dilakukan melalui aktivasi secara fisika dan aktivasi secara kimia. Penelitian Rahardjo (1997) tentang pembuatan karbon aktif dari serbuk gergajian pohon jati dengan NaCl sebagai bahan pengaktif menghasilkan adanya peningkatan luas permukaan spesifik yang relatif lebih baik jika NaCl ditambahkan pada proses karbonisasi, sedangkan penelitian Sabaruddin (1996) tentang pengaruh temperatur dan konsentrasi NaCl pada aktivasi arang tempurung kelapa, hasil penelitian menjelaskan bahwa daya adsorpsi optimum diperoleh dari karbon aktif yang diaktivasi pada temperatur 500 °C dan konsentrasi NaCl 30% (b/v). Pembuatan karbon aktif dari kulit kacang tanah pada penelitian Yulianto menggunakan bahan pengaktif KOH menghasilkan waktu perendaman optimum untuk memperoleh karbon aktif yang mempunyai daya adsorpsi tinggi yaitu selama 5 jam. Penelitian yang dilakukan Warhurst dkk (2005) tentang karakteristik karbon aktif dari biji dan kulit Moringa oleifera. Lamk dengan metode pirolisis uap, hasil penelitian menjelaskan bahwa karbon aktif yang mempunyai luas permukaan spesifik terbesar menggunkan metode BET (Brunauer, Emmett and Teller) yaitu karbon aktif hasil pirolisis pada temperatur 800 °C selama 30 menit kemudian diikuti temperatur 750 °C selama 120 menit dan 750 °C selama 30 menit dengan luas

2 -1

2 -1

2 permukaan masing-masing adalah 786 m -1 g , 776 m g dan 694 m g dengan 2 permukaan masing-masing adalah 786 m -1 g , 776 m g dan 694 m g dengan

mg g -1 kemudian diikuti temperatur 800 °C selama 30 menit dengan angka iodin 703 mg g -1 dan terendah pada temperatur 750 °C selama 30 menit dengan angka iodin 552 mg g -1 . Penelitian Husni husin (2008) menyebutkan bahwa karbon aktif

yang berasal dari batang pisang melalui proses pengeringan 110 °C selama 24 jam dengan aktivasi pada suhu 650 °C dalam medium nitrogen serta ukuran 100 mesh mempunyai kadar air dan daya serap yang sesuai dengan SII.

Sumber bahan mentah yang digunakan sebagai karbon aktif diantaranya biji apricot, biji chery, biji anggur, kulit kacang, kulit almond, tongkol jagung, kulit jagung (Ioannidou, 2006). MCconnacchie (1996) menyebutkan bahwa kelor dapat digunakan sebagai karbon aktif.

Berbagai macam tumbuhan Allah ciptakan di muka bumi ini memiliki maksud tertentu yang tidaklah sia-sia. Allah telah menjelaskannya dalam QS.An- Nahl:11 yang berbunyi:

Zπƒψ  Ï9≡Œ ’Îû ¨βÎ) 3 ÏN≡ϑ¨V9# Èe≅à2 ÏΒρ =≈Ζôã{#ρ ≅‹Ï‚¨Ζ9#ρ χθçG÷ƒ¨“9#ρ íö‘¨“9# Ï Î/ / ä39 àMÎ6Ζム∩⊇⊇∪ χρ㍤6 Gƒ 5Θöθ)Ïj9

” Dia menumbuhkan bagi kamu dengan air hujan itu tanaman-tanaman: zaitun kurma, anggur dan segala macam buah-buahan. Sesungguhnya pada yang demikian itu benar-benar ada tanda (kekuasaan Allah) kaum yang memikirkan (QS.An-Nahl:11)

Menurut tafsir Nurun Qur’an karangan Imani (2005) dijelaskan bahwa Allah telah menciptakan segala macam tanaman sebagai tanda-tanda kebesaran Menurut tafsir Nurun Qur’an karangan Imani (2005) dijelaskan bahwa Allah telah menciptakan segala macam tanaman sebagai tanda-tanda kebesaran

Penjelasan lain dijelaskan dalam Al-qur’an QS. Asy-Syu’ara:7:

∩∠∪ AΟƒÍ. 8l÷ρ— Èe≅ä. ÏΒ $κŽÏù $Ψ÷G;Ρ& ö/. ÇÚö‘{# ’<Î) #÷ρƒ öΝ9ρ& ”Dan apakah mereka tidak memperhatikan bumi, berapakah banyaknya

kami tumbuhkan di bumi ini berbagai macam tumbuh-tumbuhan yang baik? (QS.Asy-Syu’ara:7).

Shihab (2002) memberikan tafsir bahwa Allah menumbuhkan dari berbagai macam tumbuhan yang baik yaitu subur dan bermanfaat. Seperti halnya tanaman kelor yang di dalamnya banyak manfaatnya bagi manusia karena dapat digunakan sebagai sayuran dan biji buah kelor yang sudah kering dapat dimanfaatkan sebagai bahan dasar pembuatan karbon aktif.

Penelitian Muallifah (2009) tentang penentuan angka asam thiobarbiturat dan angka peroksida pada minyak goreng bekas dengan karbon aktif biji kelor yang telah diaktivasi kimia dengan larutan NaCl dan aktivasi kimia pada suhu 500 °C selama 2 jam dapat menurunkan angka asam thiobarbiturat dan angka peroksida pada minyak goreng bekas. Karbon aktif yang digunakan pada penelitian Muallifah belum dilengkapi dengan data tentang karakterisasi karbon aktif yang sesuai dengan SII (Standar Industri Indonesia) maka penelitian tentang pembuatan karbon aktif dari biji kelor dengan variasi aktivasi kimia (variasi konsentrasi NaCl) dan variasi aktivasi fisika (variasi temperatur) pada medium nitrogen serta karakterisasi hasil karbon aktif sesuai SII menarik dilakukan Penelitian Muallifah (2009) tentang penentuan angka asam thiobarbiturat dan angka peroksida pada minyak goreng bekas dengan karbon aktif biji kelor yang telah diaktivasi kimia dengan larutan NaCl dan aktivasi kimia pada suhu 500 °C selama 2 jam dapat menurunkan angka asam thiobarbiturat dan angka peroksida pada minyak goreng bekas. Karbon aktif yang digunakan pada penelitian Muallifah belum dilengkapi dengan data tentang karakterisasi karbon aktif yang sesuai dengan SII (Standar Industri Indonesia) maka penelitian tentang pembuatan karbon aktif dari biji kelor dengan variasi aktivasi kimia (variasi konsentrasi NaCl) dan variasi aktivasi fisika (variasi temperatur) pada medium nitrogen serta karakterisasi hasil karbon aktif sesuai SII menarik dilakukan

1.2 Rumusan Masalah

a. Bagaimana pengaruh konsentrasi NaCl pada proses karbonisasi terhadap karakterisasi karbon aktif ?

b. Bagaimana karakterisasi karbon aktif setelah melalui proses aktivasi fisika ?

1.3 Tujuan Penelitian

a. Untuk mengetahui pengaruh konsentrasi NaCl pada proses karbonisasi terhadap karakterisasi karbon aktif.

b. Untuk mengetahui karakterisasi karbon aktif setelah melalui proses aktivasi

1.4 Batasan Masalah

a. Sampel yang digunakan adalah biji kelor yang berasal dari daerah Probolinggo.

b. Karakterisasi yang ditentukan meliputi berat jenis karbon aktif, penentuan kadar air karbon aktif, penentuan kadar abu karbon aktif dan daya adsorbsi

karbon aktif diukur terhadap larutan I 2 .

1.5 Manfaat Penelitian Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi ilmiah kepada masyarakat tentang karakterisasi karbon aktif dari biji kelor sehingga dapat diketahui potensi pemanfaatannya.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Kelor (Moringa oleifera. Lamk)

Kelor (Moringa oleifera. Lamk) atau Marongghi (Madura) dikenal sebagai jenis tanaman sayuran yang sudah dibudidayakan. Daunnya majemuk, menyirip ganda, dan berpinak daun membundar kecil-kecil. Bunganya berwarna putih kekuningan. Buahnya panjang dan bersudut-sudut pada sisinya. Pohon kelor sering digunakan sebagai pendukung tanaman lada atau sirih (Winarno, 2003).

Menurut Supriyanto, dkk., (2005) kelor dapat diklasifikasikan sebagai berikut: Divisio :

Familia : Moringa oleiferaceae Spesies :

Moringa oleifera. Lamk

Pohon kelor (drumstick tree: Inggris) termasuk jenis tumbuhan perdu yang memiliki ketinggian pohon antara 7 – 12 m. batang kayunya lunak dan getas (mudah patah) dan cabangnya jarang, tetapi mempunyai akar yang kuat. Pohon kelor berbunga dan berganti daun sepanjang tahun, tumbuh dengan cepat, dan tahan terhadap musim kering (kemarau) (Jonni, dkk, 2008).

Daun kelor berbentuk bulat telur (oval) dengan ukuran kecil-kecil, bersusun majemuk dalam satu tangkai. Pohon kelor berdaun tidak terlalu lebat.

Daun kelor berguguran apabila kekurangan air (biasanya terjadi pada musim kemarau panjang) dan tumbuh kembali ketila kebutuhan air tercukupi (Jonni, dkk, 2008).

Bunga kelor berwarna putih kekuning-kuningan dan tudung pelepah bunganya berwarna hijau. Bunganya akan keluar (mekar) sepanjang tahun dengan bau khas semerbak (Jonni, dkk, 2008).

Buah kelor berbentuk polong segitiga memanjang sekitar 30-50 cm, yang biasa disebut klentang (Jawa). Berisi 15 – 25 biji, coklat kehitaman, bulat,

bersayap tiga, hitam Sementara, getahnya yang telah berubah warna menjadi cokelat disebut blendok (Jawa). Buah kelor mempunyai banyak biji yang nantinya dapat dimanfaatkan sebagai bahan pengkembangbiakannya. Disamping menggunakan biji, pengembangbiakannya juga dapat dilakukan dengan menggunakan setek batang (Jonni, dkk, 2008). Biji Moringa oleifera. Lamk mengandung mustard oil (minyak Ben, minyak Moringa), trigliserida asam lemak

behen (C 22 H 44 O 2 ) yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan pembuatan sabun, bahan iluminasi, lubrikan jam tangan, bahan campuran untuk pembuatan kosmetik, parfum (Duke, 1983 dalam Folkard dkk., 1995:263).

Gambar 2.1 Biji Kelor

Kelor merupakan tanaman yang banyak berkhasiat obat antara lain (Wardhana, 2005): buah dan daunnya dapat digunakan sebagai peluruh air seni, dahak dan haid, penambah nafsu makan, pereda kejang, obat sakit kepala, bedak bayi yang baru lahir, mencegah iritasi, pelancar ASI, bedak untuk menghilangkan flek pada kulit wajah, sedangkan bijinya memiliki kadar mutu gizi dan fungsional yang tinggi, minyaknya dapat digunakan sebagai minyak goreng, bahan penunjang pembuatan sabun, dan sebagai penjernih air.

Analisis kandungan biji kelor perseratus gram ditunjukkan pada Tabel 2.1

Tabel 2.1 Kandungan nutrisi biji kelor

Oxalic acid

Vitamin A B Carotene

Vitamin B Choline

Sumber: Muharto, dkk., 2004

2.2 Karbon Aktif

Karbon aktif adalah karbon yang diolah lebih lanjut pada suhu tinggi sehingga pori-porinya terbuka dan dapat digunakan sebagai adsorben (Pari, 2002). Karbon aktif dapat berupa serbuk, butiran dan lempengan yang terbuat dari karbon amorph dengan karakteristik dengan luas permukaan per unit volume (Parker, 1993). Karbon aktif mampu mengadsorbsi gas maupun cairan, Untuk mengadsorbsi fasa cair karbon aktif yang digunakan umumnya memiliki daerah pori sekitar 3 nm atau lebih, sedangkan untuk mengadsorbsi fasa gas memiliki diameter lebih kecil dari 3 nm (Kirk, 1983).

Struktur karbon aktif terdiri dari atom karbon yang tersusun paralel dari lapisan heksagonal menyerupai struktur grafit, yang terbentuk pada orbital sp 2 .

Setiap karbon berikatan dengan tiga karbon yang lain dengan ikatan σ, pada orbital p z terdiri dari satu elektron dari delokalisasi ikatan π. Perbedaan ikatan pada permukaan lapisan dihubungkan oleh ikatan vanderwaals (Roque, 2007).

Unsur utama bahan dasar pembuatan karbon aktif melalui metode steam gas ini harus mengandung beberapa hal, diantaranya yang paling penting adalah rendahnya kandungan zat volatil, kandungan unsur karbon tinggi, memiliki porositas kecil, dan memiliki kemampuan yang cukup untuk pengikisannya (Jankowska, et all, 1991).

Karbon aktif digunakan sebagai molekul penyaring, pemurnian cairan dan gas, pemurnian dan penjernihan air, proses pembuatan makanan, katalis, penghilangan sulfur dan nitrogen pada industri, pemurnian emas, aktif karbon digunakan pada pabrik sukrosa, glukosa, maltosa, laktosa, minuman ringan, minyak, parafin, phosphor, plastik, gliserol, gelatin, pektin, kafein, kuinin, vitamin

C, jus buah, bir dan perusahaan alkohol (Sen, 2005). Pembuatan karbon aktif dilakukan dengan proses dehidrasi, karbonisasi dan dilanjutkan dengan proses aktivasi material karbon yang biasanya barasal dari tumbuh-tumbuhan. Proses karbonisasi dilakukan dengan pembakaran dari material yang mengandung karbon dan dilakukan tanpa adanya kontak langsung dengan udara (Marsh, 2006). Proses karbonisasi juga dikenal dengan pirolisis yang didefinisikan sebagai suatu tahapan dimana material organik awal ditransformasikan menjadi sebuah material yang semuanya berbentuk karbon

(Hugh, 1993). Proses karbonisasi dilanjutkan dengan proses aktivasi dimana proses ini akan mengubah produk atau material karbon menjadi adsorben. Adsorben mempunyai porositas yang tinggi dengan luas permukaan yang besar

yaitu 500-1500m 2 /gr (Parker, 1993).

Tabel 2.2.Syarat mutu karbon aktif

No Uraian Satuan Persyaratan Butiran

Serbuk

1 Bagian yang hilang pada

Maks.15 Maks.25 pemanasan 950°C,%

2 Air,%

Maks.4,4 Maks.15

3 Abu,%

Maks.2,5 Maks.10

4 Bagian yang tidak terarang

Tidak ternyata

Tidak

ternyata

5 Daya serap terhadap I 2 mg/g

Min.750 Min.750

6 Karbon aktif murni,%

Min.80 Min.65

7 Daya serap terhadap benzen,%

Min.25 -

8 Daya serap terhadap biru

Min.60 Min.120 metilen

ml/g

9 Kerapatan jenis curah

g/ml

0,45-0,55 0,30-0,35

10 Lolos ukuran mesh 325%

Min.90

11 Jarak mesh,%

80 - Sumber : Standar Industri Indonesia, 1989

12 Kekerasan,%

2.3 Karbonisasi

Karbonisasi (pengarangan) adalah suatu proses pirolisis (pembakaran) tak sempurna dengan udara terbatas dari bahan yang mengandung karbon. Pada proses ini pembentukan struktur pori dimulai. Tujuan utama dalam proses ini adalah untuk menghasilkan butiran yang mempunyai daya serap dan struktur yang rapi.

Dasar karbonisasi adalah pemanasan. Bahan dasar dipanaskan dengan temperatur yang bervariasi sampai 1300 ºC. Material organik didekomposisi Dasar karbonisasi adalah pemanasan. Bahan dasar dipanaskan dengan temperatur yang bervariasi sampai 1300 ºC. Material organik didekomposisi

Sifat-sifat dari hasil karbonisasi ini ditentukan oleh kondisi dari bahan dasarnya. Beberapa parameter yang biasa digunakan untuk menentukan kondisi karbonisasi yang sesuai yaitu temperatur akhir yang dicapai, waktu karbonisasi, laju peningkatan temperatur, medium dari proses karbonisasi (Jankowska, et all, 1991).

Temperatur akhir proses mempunyai pengaruh yang lebih besar terhadap struktur dari butiran. Pada temperatur tinggi akan terjadi berbagai macam reaksi

dari bahan mentah, sesuai dengan sifat dari struktur kimianya. Reaktivitas dari hasil karbonisasi yang didapatkan setelah pirolisis pada temperatur 300 ºC lebih rendah dari temperatur 600 ºC dikarenakan penurunan jumlah karbonnya (Jankowska, et all, 1991).

Jika temperatur yang dinaikkan dengan cepat, pembentukan sebagian besar zat volatil terjadi dalam waktu singkat dan hasilnya biasanya terbentuk pori yang berukuran lebih besar. Reaktivitas hasil karbonisasinya lebih besar dari pada hasil yang dipanaskan dengan laju lambat. Dekomposisi termal dari reaksi samping hasil pirolisis juga dipengaruhi oleh medium, jika gas dan uap yang dihasilkan selama pirolisis dipisahkan dengan cepat oleh gas netral maka akan didapatkan hasil karbonisasi yang kecil dengan reaktivitas yang besar (Jankowska, et all, 1991).

Proses fisika dan kimia yang komplek selalu terjadi devolatilisasi atau proses pirolisis, yang mana dimulai pada suhu kurang dari 350 °C dan dipercepat Proses fisika dan kimia yang komplek selalu terjadi devolatilisasi atau proses pirolisis, yang mana dimulai pada suhu kurang dari 350 °C dan dipercepat

Batu bara (atau biomass) + pemanasan Arang + Gas + Uap atau cairan

Produk pada uap cairan terdiri dari tar dan poliaromatik hidrokarbon (PAH). Secara umum produk pirolisis adalah gas seperti H 2 , CO, CO 2 ,H 2 O, CH 4 , tar dan arang. Pirolisis adalah penguraian bahan-bahan organik pada temperatur tinggi di bawah kondisi non oksidatif. Pendekatan utama dari pirolisis adalah pendaurulangan bahan-bahan yang dapat diuraikan secara termal untuk menghasilkan produk-produk yang bernilai. Pada prosesnya tidak memungkinkan memperoleh oksigen yang benar-benar bebas dari campuran udara lain, karena sejumlah oksigen terdapat dalam beberapa sistem pirolisis, menyebabkan terjadinya peristiwa oksidasi. Reaksi pirolisis dari selulosa ditampilkan berikut ini (Husni, 2008):

(C 6 H 10 O 5 ) n

n C+5 6 n H 2 O

2.4 Aktivasi

Aktifasi adalah suatu perlakuan terhadap arang yang bertujuan untuk memperbesar pori yaitu dengan cara memecahkan ikatan hidrokarbon atau mengoksidasi molekul-molekul permukaan sehingga arang mengalami perubahan sifat, baik fisika maupun kimia, yaitu luas permukaannya bertambah besar dan berpengaruh terhadap daya adsorpsi (Sembiring, 2003).

Produk dari karbonisasi tidak dapat diaplikasikan sebagai adsorben (karena struktur porosnya tidak berkembang) tanpa adanya tambahan aktivasi.

Dasar metode aktivasi terdiri dari perawatan dengan gas pengoksidasi pada temperatur tinggi. Proses aktivasi menghasilkan karbon oksida yang tersebar dalam permukaan karbon karena adanya reaksi antara karbon dengan zat pengoksidasi (Kinoshita, 1988).

Aktivasi karbon aktif dapat dilakukan melalui 2 cara, yakni aktivasi secara kimia dan aktivasi secara fisika (Kinoshita, 1988).

2.4.1 Aktivasi Secara Kimia

Aktivasi kimia merupakan proses pemutusan rantai karbon dari senyawa organik dengan pemakaian bahan-bahan kimia (Sembiring, 2003). Aktivasi secara kimia biasanya menggunakan bahan-bahan pengaktif seperti garam kalsium

klorida (CaCl 2 ), magnesium klorida (MgCl 2 ), seng klorida (ZnCl 2 ), natrium hidroksida (NaOH), natrium karbonat (Na 2 CO 3 ) dan natrium klorida (NaCl). Sabarudin (1996) melakukan aktivasi kimia terhadap arang tempurung kelapa klorida (CaCl 2 ), magnesium klorida (MgCl 2 ), seng klorida (ZnCl 2 ), natrium hidroksida (NaOH), natrium karbonat (Na 2 CO 3 ) dan natrium klorida (NaCl). Sabarudin (1996) melakukan aktivasi kimia terhadap arang tempurung kelapa

Kerugian penggunaan bahan-bahan mineral sebagai pengaktif terletak pada proses pencucian bahan-bahan mineral tersebut kadang-kadang sulit dihilangkan lagi dengan pencucian (Jankowska, et all, 1991) sedangkan keuntungan penggunaan bahan-bahan mineral sebagai pengaktif adalah waktu aktivasi yang relatif pendek, karbon aktif yang dihasilkan lebih banyak dan daya adsorbsi terhadap suatu adsorbat akan lebih baik (Jankowska, et all, 1991).

Bahan-bahan pengaktif tersebut berfungsi untuk mendegradasi atau penghidrasi molekul organik selama proses karbonisasi, membatasi pembentukan tar, membantu dekomposisi senyawa organik pada aktivasi berikutnya, dehidrasi air yang terjebak dalam rongga-rongga karbon, membantu menghilangkan endapan hidrokarbon yang dihasilkan saat proses karbonisasi dan melindungi permukaan karbon sehingga kemungkinan terjadinya oksidasi dapat dikurangi (Manocha, 2003).

Kusuma dan Utomo (1970) menyebutkan bahwa butiran arang tempurung jika direndam dalam larutan NaCl akan mengadsorbsi garam tersebut. Semakin tinggi konsentrasi larutan NaCl maka semakin bertambah banyak mineral yang teradsorpsi sehingga menyebabkan volume pori karbon cenderung bertambah besar karena garam ini dapat berfungsi sebagai dehydrating agent dan membantu menghilangkan endapan hidrokarbon yang dihasilkan pada proses karbonisasi. Penggunaan NaCl sebagai bahan pengaktif memberikan karakteristik adsorpsi methilen blue terbaik (Gimba, Casmir E., dkk, 2009).

2.4.2 Aktivasi Secara Fisika

Aktivasi fisika merupakan proses pemutusan rantai karbon dari senyawa organik dengan bantuan panas, uap dan CO 2 (Sembiring, 2003). Metode aktivasi secara fisika antara lain dengan menggunakan uap air, gas karbon dioksida, oksigen, dan nitrogen. Gas-gas tersebut berfungsi untuk mengembangkan struktur rongga yang ada pada arang sehingga memperluas permukaannya, menghilangkan konstituen yang mudah menguap dan membuang produksi tar atau hidrokarbon- hidrokarbon pengotor pada arang .

Aktivasi fisika dapat mengubah material yang telah dikarbonisasi dalam sebuah produk yang memiliki luas permukaan yang luar biasa dan struktur pori. Tujuan dari proses ini adalah mempertinggi volume, memperluas diameter pori yang terbentuk selama karbonisasi dan dapat menimbulkan beberapa pori yang baru. Fluidized bed reactor dapat digunakan untuk proes aktivasi fisika. Jenis reaktor ini telah digunakan untuk pembuatan karbon aktif dari batu (Swiatkowski, 1998).

Penggunaan gas nitrogen selama proses aktivasi karena nitrogen merupakan gas yang inert sehingga pembakaran karbon menjadi abu dan oksidasi oleh pamansan lebih lanjut dapat dikurangi, selain itu dengan aktivasi gas akan mengembangkan struktur rongga yang ada pada arang sehingga memperluas permukaannya (Sugiharto, 1978). Kenaikan temperatur aktivasi pada kisaran 450 °C - 700 °C dapat meningkatkan luas permukaan spesifik dari karbon aktif (Raharjo, 1997).

2.5 Kelor sebagai Karbon Aktif

Warhurst, et all, (1997) menyebutkan bahwa kulit biji kelor dapat dijadikan sebagai karbon aktif dengan satu langkah pemanasan (secara pirolisis). Kulit biji kelor dalam penelitian tersebut dipanaskan dengan suhu yang berbeda-

0 0 beda, yakni: 750 0 C selama 30 menit, 750 C selama 120 menit, dan 800 C selama 30 menit.

Tabel 2.3 Luas permukaan spesifik dari karbon dengan menggunakan metode

giles and nakhwa, dan metode langmuir (warhust, dkk, 1997)

2 Luas Permukaan Spesifik (m –1 g ) Adsorbat

Karbon

Langmuir 750 0 C/30 menit

Giles and Nakhwa

694 Phenol

776 800 0 C/30 menit

750 0 C/120 menit

786 750 0 C/30 menit

620 4-Nitrophenol 0 750 C/120 menit

751 800 0 C/30 menit

94 139 Methylene blue 0 750 C/120 menit

750 0 C/30 menit

800 0 C/30 menit

Data tersebut menunjukkan bahwa kulit biji kelor yang dipanaskan pada suhu 800 0

C selama 30 menit mempunyai luas permukaan karbon yang paling tinggi, sedangkan kulit biji kelor yang pada suhu 750 0

C selama 30 menit mempunyai luas permukaan karbon terendah.

2.6 Karakterisasi Karbon Aktif

Penentuan sifat-sifat karbon aktif yang diperoleh melalui karbonisasi dan aktivasi, maka perlu dilakukan karakterisasi. Karakterisasi dalam penelitian ini meliputi penentuan berat jenis, penentuan angka iodin, kadar air dan kadar abu.

2.6.1 Berat Jenis Karbon Aktif

Berat Jenis karbon aktif didefinisikan sebagai massa per volume sampel karbon aktif. Berat jenis karbon aktif tergantung dari bentuk, ukuran dan berat jenis partikel individunya. Satuan yang biasa digunakan adalah Kg/m 3 . Berat jenis dapat digunakan untuk memperkirakan volume pori karbon aktif, jika berat jenisnya kecil maka volume pori karbon aktif tersebut besar. Penelitian ini menggunakan metode pendekatan dengan mengggunakan bantuan berat jenis air yang dicampurkan pada karbon yang akan ditentukan berat jenisnya (Jankowska, et all, 1991).

2.6.2 Kadar Air Karbon Aktif

Prinsip dalam penentuan kadar air adalah air menguap pada suhu di atas 100 ºC sehingga tercapai berat konstan selama ±4 jam. Berdasarkan standar industri indonesia karbon aktif yang baik mempunyai kadar air maksimal 15% untuk serbuk karbon aktif.

Penentuan kadar air dapat dilakukan dengan asumsi bahwa dalam karbon aktif tersebut hanya air yang merupakan senyawa mudah menguap. Pada dasarnya penentuan kadar air adalah dengan menguapkan air dari karbon aktif dengan pemanasan 150 °C sampai didapatkan berat konstan (Jankowska, et all, 1991).

Penetapan kadar air bertujuan untuk mengetahui sifat higroskopis arang aktif, dimana karbon aktif mempunyai sifat afinitas yang besar terhadap air.

2.6.3 Kadar Abu Karbon Aktif

Karbon aktif yang dibuat dari bahan alam tidak hanya mengandung senyawa karbon saja, tetapi juga mengandung beberapa mineral. Sebagian mineral ini hilang selama proses karbonisasi dan aktivasi, sebagian lagi tertinggal dalam karbon aktif (Jankowska, et all, 1991). Penentuan kadar abu pada arang aktif dilakukan untuk mengetahui kandungan oksida logam dalam arang aktif.

Kadar abu karbon aktif adalah sisa yang tertinggal pada saat karbon dibakar, biasanya pada temperatur 600 ºC - 900 ºC selama 3-16 jam. Berdasarkan Standart Industri Indonesia, karbon aktif serbuk yang baik maksimal 10% (SII).

2.6.4 Daya Serap Karbon Aktif Terhadap Larutan Iodin

Adsorbsi iodin telah banyak dilakukan untuk menentukan kapasitas adsorbsi karbon aktif. Penetapan ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan arang aktif untuk menyerap larutan berwarna. Angka iodin didefinisikan sebagai jumlah miligram iodin yang diadsorpsi oleh satu gram karbon aktif. Dimana konsentrasi filtrat adalah 0,02 N, pada metode ini diasumsikan bahwa iodin berada dalam kesetimbangan pada konsentrasi 0,02 N yaitu dengan terbentuknya lapisan tunggal (monolayer) pada permukaan karbon aktif dan inilah yang menjadi alasan mengapa terdapat hubungan antara bilangan iodium dengan luas permukaan Adsorbsi iodin telah banyak dilakukan untuk menentukan kapasitas adsorbsi karbon aktif. Penetapan ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan arang aktif untuk menyerap larutan berwarna. Angka iodin didefinisikan sebagai jumlah miligram iodin yang diadsorpsi oleh satu gram karbon aktif. Dimana konsentrasi filtrat adalah 0,02 N, pada metode ini diasumsikan bahwa iodin berada dalam kesetimbangan pada konsentrasi 0,02 N yaitu dengan terbentuknya lapisan tunggal (monolayer) pada permukaan karbon aktif dan inilah yang menjadi alasan mengapa terdapat hubungan antara bilangan iodium dengan luas permukaan

2.7 Adsorpsi

Adsorbsi merupakan suatu fenomena yang berkaitan erat dengan permukaan dimana terlibat interaksi antara molekul-molekul cairan atau gas dengan molekul padatan. Interaksi ini terjadi karena adanya gaya tarik atom atau molekul yang menutupi permukaan tersebut. Kapasitas adsorpsi dari karbon aktif tergantung pada jenis pori dan jumlah permukaan yang mungkin dapat digunakan untuk mengadsorpsi (Manocha, 2003).

Berdasarkan kekuatan dalam berinteraksi, adsorpsi dapat dibedakan menjadi 2, yaitu adsorpsi fisika dan adsorpsi kimia. Adsorpsi fisika terjadi bila gaya intermolekular lebih besar dari gaya tarik antar molekul atau gaya tarik menarik yang relatif lemah antara adsorbat dengan permukaan adsorben. Gaya ini disebut gaya van der waals sehingga adsorbat dapat bergerak dari satu bagian permukaan ke bagian permukaan lain dari adsorben. Gaya antar molekul adalah gaya tarik antara molekul-molekul fluida dengan permukaan padat, sedangkan gaya intermolekular adalah gaya tarik antar molekul-molekul fluida itu sendiri (Sudirjo, 2005). Adsorpsi kimia terjadi karena adanya pertukaran atau pemakaian bersama elektron antara molekul adsorbat dengan permukaan adsorben sehingga terjadi reaksi kimia. Ikatan yang terbentuk antara adsorbat dengan adsorben adalah ikatan kimia dan ikatan itu lebih kuat daripada adsorpsi fisika. Adsorpsi Berdasarkan kekuatan dalam berinteraksi, adsorpsi dapat dibedakan menjadi 2, yaitu adsorpsi fisika dan adsorpsi kimia. Adsorpsi fisika terjadi bila gaya intermolekular lebih besar dari gaya tarik antar molekul atau gaya tarik menarik yang relatif lemah antara adsorbat dengan permukaan adsorben. Gaya ini disebut gaya van der waals sehingga adsorbat dapat bergerak dari satu bagian permukaan ke bagian permukaan lain dari adsorben. Gaya antar molekul adalah gaya tarik antara molekul-molekul fluida dengan permukaan padat, sedangkan gaya intermolekular adalah gaya tarik antar molekul-molekul fluida itu sendiri (Sudirjo, 2005). Adsorpsi kimia terjadi karena adanya pertukaran atau pemakaian bersama elektron antara molekul adsorbat dengan permukaan adsorben sehingga terjadi reaksi kimia. Ikatan yang terbentuk antara adsorbat dengan adsorben adalah ikatan kimia dan ikatan itu lebih kuat daripada adsorpsi fisika. Adsorpsi

Tabel 2.4 Perbedaan adsorpsi fisika dan adsorpsi kimia Adsorpsi Fisika

Adsorpsi kimia

Entalpi adsorpsi kecil (biasanya Entalpi adsorpsi besar (biasanya kurang dari 20 KJ/mol)

antara 40-400 KJ/mol) Terjadi adsorpsi multiayer

Kebanyakan monolayer

Terjadi pada temperatur dibawah Dapat terjadi pada temperatur tinggi titik didih adsorbat Tidak melibatkan energi aktivasi

Proses adsorpsi terjadi bila sistem mempunyai energi aktivasi

Sifat arang aktif yang paling penting adalah daya serap. Faktor-faktor yang mempengaruhi daya serap adsorpsi yaitu:

1. Jenis dan Sifat Adsorben Arang aktif yang merupakan adsorben adalah suatu padatan berpori, yang sebagian besar terdiri dari unsur karbon bebas dan masing-masing berikatan secara kovalen. Permukaan arang aktif dan struktur pori merupakan faktor yang penting. Permukaan arang aktif bersifat non polar (Sembiring, 2003).

Struktur pori berhubungan dengan luas permukaan, semakin kecil pori- pori arang aktif, mengakibatkan luas permukaan semakin besar dan kecepatan adsorpsi bertambah (Sembiring, 2003). Luas permukaan berpengaruh terhadap tersedianya tempat adsorpsi. Luas permukaan adsorben adalah luas persatuan

masa adsorben (m 2 /g).

2. Sifat adsorbat Kelarutan zat terlarut dalam jumlah besar merupakan faktor penting dalam adsorpsi. Kelarutan besar maka ikatan zat terlarut dengan pelarut lebih kuat sehingga dapat menyebabkan jumlah yang teradsorpsi kecil (Hassler, 1963).

3. Temperatur Reaksi yang terjadi pada adsorpsi biasanya eksotermis, oleh karena itu adsorpsi akan besar jika temperatur rendah (Sawyer and Carty, 1987).

4. pH (Derajat Keasaman) Jumlah adsorpsi dipengaruhi pH larutan, oleh karena itu pH menentukan derajat disosiasi adsorbat. pH juga dapat mempengaruhi muatan permukaan adsorben sehingga mengubah kemampuannya untuk menyerap senyawa dalam bentuk ion (Sawyer and Carty, 1987).

5. Waktu kontak Arang aktif yang ditambahkan dalam suatu cairan, dibutuhkan waktu untuk mencapai kesetimbangan. Waktu yang dibutuhkan berbanding terbalik dengan jumlah arang yang digunakan. Larutan yang mempunyai viskositas tinggi, dibutuhkan waktu singgung yang lebih lama (Sembiring, 2003).

2.8 Fluidized Bed Reaktor

Fluidized bed Reaktor adalah alat yang digunakan untuk pembakaran dengan suhu tinggi disertai dengan adanya aliran gas (Basu, 2006). Penggunaan fluidized bed Reaktor merupakan alat penelitian mutakhir yang digunakan dalam Fluidized bed Reaktor adalah alat yang digunakan untuk pembakaran dengan suhu tinggi disertai dengan adanya aliran gas (Basu, 2006). Penggunaan fluidized bed Reaktor merupakan alat penelitian mutakhir yang digunakan dalam

Keuntungan menggunakan Fluidized bed Reaktor adalah (Basu, 2006):

1. Efisiensi tinggi, karena memberikan panas yang tinggi didalam reaktor dan memudahkan terjadinya reaksi.

2. Gas pengaktif akan cepat bereaksi dengan bahan karbon sehingga limbah gas atau senyawa volatil akan cepat terevaporasi

3. Dapat digunakan untuk memproses bahan karbon yang berbentuk serbuk.

Gambar 2.2 Alat fluidized bed reaktor

2.9 ANOVA (Analysis Of Variance)

Anova adalah suatu metode untuk menguraikan keragaman total data menjadi komponen - komponen yang mengukur berbagai sumber keragaman (Walpole, 1995). Anova digunakan untuk menguji rata – rata hitung untuk lebih dari dua kelompok sampel, anova juga sering digunakan untuk menguji hipotesa penelitian untuk mengetahui ada tidaknya perbedaan rata – rata hitung yang signifikan antara kelompok – kelompok sampel yang diteliti (Anonymous, 2008).

Pengujian Anova 1 arah dapat dihitung dengan perintah (Harini, 2009):

1. Pilih menu stat

2. Pilih menu anova

3. Pilih menu one way

4. Masukkan data

5. Bila F hitung > F tabel yang berarti terdapat beda yang sangat nyata maka dilakukan uji BNT

2.10 Anjuran Memikirkan Tumbuhan dalam Alqur’an

Keanekaragaman tumbuhan yang dimiliki Indonesia salah satunya adalah tumbuhan kelor. Keanekaragaman tersebut merupakan nikmat yang diberikan oleh Allah kepada manusia. Nikmat tersebut harus disyukuri dan dimanfaatkan dengan baik. Salah satu cara memanfaatkan tumbuhan yang telah diciptakan adalah dengan mengkaji potensi pemanfaatan tumbuhan tersebut melalui suatu penelitian. Manusia diperintahkan untuk selalu berfikir dan mencari sesuatu yang belum diketahui manfaatnya dan bahayanya baik itu benda mati maupun benda hidup Keanekaragaman tumbuhan yang dimiliki Indonesia salah satunya adalah tumbuhan kelor. Keanekaragaman tersebut merupakan nikmat yang diberikan oleh Allah kepada manusia. Nikmat tersebut harus disyukuri dan dimanfaatkan dengan baik. Salah satu cara memanfaatkan tumbuhan yang telah diciptakan adalah dengan mengkaji potensi pemanfaatan tumbuhan tersebut melalui suatu penelitian. Manusia diperintahkan untuk selalu berfikir dan mencari sesuatu yang belum diketahui manfaatnya dan bahayanya baik itu benda mati maupun benda hidup