Pembuatan Arang Aktif Dengan Bahan Baku Limbah Teh Sebagai Peningkat Kualitas Fisik Air
PEMBUATAN ARANG AKTIF DENGAN BAHAN BAKU
LIMBAH TEH SEBAGAI PENINGKAT KUALITAS FISIK AIR
SKRIPSI
DITA ANASTASIA SARAH ZURENAHUSLA
120308022
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2016
Universitas Sumatera Utara
PEMBUATAN ARANG AKTIF DENGAN BAHAN BAKU
LIMBAH TEH SEBAGAI PENINGKAT KUALITAS FISIK AIR
SKRIPSI
OLEH :
DITA ANASTASIA SARAH ZURENAHUSLA
120308022
Draftsebagai salah satu syarat untuk dapat memperoleh gelar sarjana di
Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara
Disetujui Oleh :
Komisi Pembimbing
( Ainun Rohanah, STP, M.Si )
Ketua
( Ir. Saipul Bahri Daulay, M.Si )
Anggota
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2016
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
DITA ANASTASIA SARAH ZURENAHUSLA : Pembuatan Arang Aktif dengan
Bahan Baku Limbah Teh sebagai Peningkat Kualitas Fisik Air, dibimbing oleh
AINUN ROHANAH dan SAIPUL BAHRI DAULAY.
Penelitianinibertujuanuntukmengetahuikualitasfisik
air
akibatpengaruhaplikasiarangaktiflimbahteh yang telah dikarbonisasi dengan cara
disangrai
serta
diaktivasi
dengan
larutan
HPO
danuntukmengetahuipersentasekadar
air,
kadarabu
dan
bagian
yang
hilang
3
4
pada suhu 9500C pada arangaktif yang sesuaisyaratmutuarangaktif.
Penelitianinidilakukan
di
LaboratoriumKeteknikanPertanianFakultasPertanianUniversitas Sumatera Utara
padaFebruarisampai
April
2016.
Metode
yang
digunakanpadapenelitianinidenganeksperimentaldandengancarastudiliteratur
darisumber yang berkaitandenganujikadarabu, ujikadar air, ujibagian yang
hilangpadasuhu 9500C danujikualitasfisikair.
Hasilpenelitianinimenunjukkanbahwapengaplikasianarangaktifpada
air
sungai
Deli
dapatmemperbaikidanmeningkatkankualitasfisik
air
dengansyaratpersentasekadar air arangaktif dan kadarabuarangaktifyang
digunakanmengandung 5.35% dan5.20 %.
Kata kunci : limbah teh, H3PO4, arang aktif, syarat mutu arang aktif.
ABSTRACT
DITA ANASTASIA SARAH ZURENAHUSLA: Activated Carbon from Tea
Waste to Increase Water’s Physical Quality, supervised by AINUN ROHANAH
and SAIPUL BAHRI DAULAY.
The research was aimed to know water’s physical quality after activated
carbon applicated which has been roasted carbonized and activated with H3PO4and to know the percentation of moisture content, ash content and vollatile
matter of activated carbon which appropriate with quality standard of activated
carbon.
The research was done in Agricultural Engineering Laboratory
Agriculture Faculty University of North Sumatera from February till April 2016.
The method of the research was experimental and literature studying from related
sourceswith the experiment,and moisture content, ash content, vollatile matter
and water’s physical quality were tested.
The results proved that the application of activated carbon to Deli river
water could fix and increase water’s physical quality with the quality standard of
moisture content and ash content of 5,35% and 5,20% respectively.
Keywords: tea waste, H3PO4, activated carbon, quality standard of
activated carbon
i
Universitas Sumatera Utara
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Tebing Tinggi pada tanggal 9 Oktober 1994.Anak
dari Sufriady dan Asrita Haizan Masdalifah, yang merupakan anak pertama dari
dua bersaudara.
Pada tahun 2012 penulis lulus dari SMA N 1 Tebing Tinggi dan lulus
mengikuti seleksi masuk USU melalui jalur SNMPTN Undangan. Penulis
memilih jurusan Keteknikan Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera
Utara.
Selama
mengikuti
perkuliahan,
penulis
pernah
menjadi
asisten
Laboratorium Termodinamika dan Pindah Panas (2015) dan Laboratorium
Teknologi Pengolahan Pangan (2015) dan mengikuti kegiatan organisasi BKM
Al-Mukhlisin.
Pada tahun 2015 penulis melaksanakan Praktek Kerja Lapangan (PKL) di
PTPN IV Kebun Pabatu, Serdang Bedagai.
ii
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas
rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan
judul “Pembuatan Arang Aktif dengan Bahan Baku Limbah Teh sebagai
Peningkat Kualitas Fisik Air” yang merupakan salah satu syarat untuk
dapatmemperoleh gelar sarjana di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas
Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan.
Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada Ibu Ainun
Rohanah, STP, M.Si selaku ketua komisi pembimbing serta Bapak
Ir.
Saipul Bahri Daulay M.Si selaku anggota komisi pembimbing yang telah
membimbing dan memberikan berbagai masukan, saran dan kritikan yang sangat
berharga kepada penulis sehingga skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik.
Untuk penyempurnaanskripsi penelitian ini, maka kiranya penulis sangat
mengharapkan saran dan kritikan yang bersifat membangun.
Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi seluruh pihak yang
membutuhkannya.
Terima kasih.
Medan, April 2016
Penulis
iii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
ABSTRAK .......................................................................................................... i
RIWAYAT HIDUP ............................................................................................. ii
KATA PENGANTAR ........................................................................................ iii
DAFTAR ISI ......................................................................................................... iv
DAFTAR TABEL ................................................................................................. v
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ vi
DAFTAR LAMPIRAN ......................................................................................... vii
PENDAHULUAN
Latar Belakang ........................................................................................... 1
Tujuan Penelitian ....................................................................................... 3
Hipotesis Penelitian ................................................................................... 3
Batasan Penelitian ...................................................................................... 3
Kegunaan Penelitian .................................................................................. 3
TINJAUAN PUSTAKA
Sejarah Teh ................................................................................................ 5
Botani Tanaman Teh.................................................................................. 5
Syarat Tumbuh........................................................................................... 5
Produksi Teh .............................................................................................. 8
Limbah Teh................................................................................................ 8
Arang Aktif ................................................................................................ 9
Dehidrasi .................................................................................................... 11
Karbonisasi ................................................................................................ 11
Aktivasi ...................................................................................................... 12
Pengayakan ................................................................................................ 13
Struktur Arang Aktif .................................................................................. 13
Jenis dan Sifat Arang aktif......................................................................... 14
Syarat Mutu Arang Aktif ........................................................................... 16
Syarat Mutu Air Bersih.............................................................................. 16
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu Penelitian.................................................................... 18
Bahan dan Alat Penelitian ......................................................................... 18
Metodologi Penelitian................................................................................ 18
Persiapan Penelitian ................................................................................... 18
Prosedur Penelitian .................................................................................... 19
Parameter yang Diamati ............................................................................ 19
HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................................... 22
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan ......................................................................................................... 32
Saran .................................................................................................................... 32
DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 33
LAMPIRAN
iv
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
No
Hal
1. Standar Kualitas Arang Aktif menurut SNI 1995 ................................. 13
2. Standar Kualitas Fisik Air Minum menurut Permenkes 1990 .............. 14
3. Standar Kualitas Fisik Air Minum menurut Permenkes1990 ............... 14
4. Data Pengujian Arang Aktif Teh.......................................................... 19
5. Data Kadar Air ...................................................................................... 20
6. Data Kadar Abu..................................................................................... 21
7. Data Bagian yang Hilang pada Suhu 9500C ......................................... 21
8. Data Warna Air ..................................................................................... 22
9. Data Kekeruhan Air .............................................................................. 23
10. Data Jumlah Zat Terlarut Air ................................................................ 24
11. Data Suhu Air........................................................................................ 25
12. Data Rasa Air ........................................................................................ 26
13. Data Bau Air ......................................................................................... 27
v
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
No
Hal
1. Struktur Fisika Arang Aktif .................................................................. 14
2. Struktur Kimia Arang Aktif .................................................................. 14
vi
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
No
Hal
1. Flow Chart Pelaksanaan Penelitian ...................................................... 36
2. Perhitungan Kadar Air .......................................................................... 37
3. Perhitungan Kadar Abu ......................................................................... 38
4. Perhitungan Bagian yang Hilang pada 9500C ....................................... 39
5. Gambar Proses Pembuatan Arang Aktif ............................................... 40
6. Pengaplikasian Arang Aktif pada Air ................................................... 42
7. Hasil Pengaplikasian Arang Aktif Teh pada Air................................... 43
8. Gambar Pengujian Kualitas Fisik Air ................................................... 44
vii
Universitas Sumatera Utara
LIMBAH TEH SEBAGAI PENINGKAT KUALITAS FISIK AIR
SKRIPSI
DITA ANASTASIA SARAH ZURENAHUSLA
120308022
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2016
Universitas Sumatera Utara
PEMBUATAN ARANG AKTIF DENGAN BAHAN BAKU
LIMBAH TEH SEBAGAI PENINGKAT KUALITAS FISIK AIR
SKRIPSI
OLEH :
DITA ANASTASIA SARAH ZURENAHUSLA
120308022
Draftsebagai salah satu syarat untuk dapat memperoleh gelar sarjana di
Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara
Disetujui Oleh :
Komisi Pembimbing
( Ainun Rohanah, STP, M.Si )
Ketua
( Ir. Saipul Bahri Daulay, M.Si )
Anggota
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2016
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
DITA ANASTASIA SARAH ZURENAHUSLA : Pembuatan Arang Aktif dengan
Bahan Baku Limbah Teh sebagai Peningkat Kualitas Fisik Air, dibimbing oleh
AINUN ROHANAH dan SAIPUL BAHRI DAULAY.
Penelitianinibertujuanuntukmengetahuikualitasfisik
air
akibatpengaruhaplikasiarangaktiflimbahteh yang telah dikarbonisasi dengan cara
disangrai
serta
diaktivasi
dengan
larutan
HPO
danuntukmengetahuipersentasekadar
air,
kadarabu
dan
bagian
yang
hilang
3
4
pada suhu 9500C pada arangaktif yang sesuaisyaratmutuarangaktif.
Penelitianinidilakukan
di
LaboratoriumKeteknikanPertanianFakultasPertanianUniversitas Sumatera Utara
padaFebruarisampai
April
2016.
Metode
yang
digunakanpadapenelitianinidenganeksperimentaldandengancarastudiliteratur
darisumber yang berkaitandenganujikadarabu, ujikadar air, ujibagian yang
hilangpadasuhu 9500C danujikualitasfisikair.
Hasilpenelitianinimenunjukkanbahwapengaplikasianarangaktifpada
air
sungai
Deli
dapatmemperbaikidanmeningkatkankualitasfisik
air
dengansyaratpersentasekadar air arangaktif dan kadarabuarangaktifyang
digunakanmengandung 5.35% dan5.20 %.
Kata kunci : limbah teh, H3PO4, arang aktif, syarat mutu arang aktif.
ABSTRACT
DITA ANASTASIA SARAH ZURENAHUSLA: Activated Carbon from Tea
Waste to Increase Water’s Physical Quality, supervised by AINUN ROHANAH
and SAIPUL BAHRI DAULAY.
The research was aimed to know water’s physical quality after activated
carbon applicated which has been roasted carbonized and activated with H3PO4and to know the percentation of moisture content, ash content and vollatile
matter of activated carbon which appropriate with quality standard of activated
carbon.
The research was done in Agricultural Engineering Laboratory
Agriculture Faculty University of North Sumatera from February till April 2016.
The method of the research was experimental and literature studying from related
sourceswith the experiment,and moisture content, ash content, vollatile matter
and water’s physical quality were tested.
The results proved that the application of activated carbon to Deli river
water could fix and increase water’s physical quality with the quality standard of
moisture content and ash content of 5,35% and 5,20% respectively.
Keywords: tea waste, H3PO4, activated carbon, quality standard of
activated carbon
i
Universitas Sumatera Utara
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Tebing Tinggi pada tanggal 9 Oktober 1994.Anak
dari Sufriady dan Asrita Haizan Masdalifah, yang merupakan anak pertama dari
dua bersaudara.
Pada tahun 2012 penulis lulus dari SMA N 1 Tebing Tinggi dan lulus
mengikuti seleksi masuk USU melalui jalur SNMPTN Undangan. Penulis
memilih jurusan Keteknikan Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera
Utara.
Selama
mengikuti
perkuliahan,
penulis
pernah
menjadi
asisten
Laboratorium Termodinamika dan Pindah Panas (2015) dan Laboratorium
Teknologi Pengolahan Pangan (2015) dan mengikuti kegiatan organisasi BKM
Al-Mukhlisin.
Pada tahun 2015 penulis melaksanakan Praktek Kerja Lapangan (PKL) di
PTPN IV Kebun Pabatu, Serdang Bedagai.
ii
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas
rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan
judul “Pembuatan Arang Aktif dengan Bahan Baku Limbah Teh sebagai
Peningkat Kualitas Fisik Air” yang merupakan salah satu syarat untuk
dapatmemperoleh gelar sarjana di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas
Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan.
Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada Ibu Ainun
Rohanah, STP, M.Si selaku ketua komisi pembimbing serta Bapak
Ir.
Saipul Bahri Daulay M.Si selaku anggota komisi pembimbing yang telah
membimbing dan memberikan berbagai masukan, saran dan kritikan yang sangat
berharga kepada penulis sehingga skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik.
Untuk penyempurnaanskripsi penelitian ini, maka kiranya penulis sangat
mengharapkan saran dan kritikan yang bersifat membangun.
Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi seluruh pihak yang
membutuhkannya.
Terima kasih.
Medan, April 2016
Penulis
iii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
ABSTRAK .......................................................................................................... i
RIWAYAT HIDUP ............................................................................................. ii
KATA PENGANTAR ........................................................................................ iii
DAFTAR ISI ......................................................................................................... iv
DAFTAR TABEL ................................................................................................. v
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ vi
DAFTAR LAMPIRAN ......................................................................................... vii
PENDAHULUAN
Latar Belakang ........................................................................................... 1
Tujuan Penelitian ....................................................................................... 3
Hipotesis Penelitian ................................................................................... 3
Batasan Penelitian ...................................................................................... 3
Kegunaan Penelitian .................................................................................. 3
TINJAUAN PUSTAKA
Sejarah Teh ................................................................................................ 5
Botani Tanaman Teh.................................................................................. 5
Syarat Tumbuh........................................................................................... 5
Produksi Teh .............................................................................................. 8
Limbah Teh................................................................................................ 8
Arang Aktif ................................................................................................ 9
Dehidrasi .................................................................................................... 11
Karbonisasi ................................................................................................ 11
Aktivasi ...................................................................................................... 12
Pengayakan ................................................................................................ 13
Struktur Arang Aktif .................................................................................. 13
Jenis dan Sifat Arang aktif......................................................................... 14
Syarat Mutu Arang Aktif ........................................................................... 16
Syarat Mutu Air Bersih.............................................................................. 16
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu Penelitian.................................................................... 18
Bahan dan Alat Penelitian ......................................................................... 18
Metodologi Penelitian................................................................................ 18
Persiapan Penelitian ................................................................................... 18
Prosedur Penelitian .................................................................................... 19
Parameter yang Diamati ............................................................................ 19
HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................................... 22
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan ......................................................................................................... 32
Saran .................................................................................................................... 32
DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 33
LAMPIRAN
iv
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
No
Hal
1. Standar Kualitas Arang Aktif menurut SNI 1995 ................................. 13
2. Standar Kualitas Fisik Air Minum menurut Permenkes 1990 .............. 14
3. Standar Kualitas Fisik Air Minum menurut Permenkes1990 ............... 14
4. Data Pengujian Arang Aktif Teh.......................................................... 19
5. Data Kadar Air ...................................................................................... 20
6. Data Kadar Abu..................................................................................... 21
7. Data Bagian yang Hilang pada Suhu 9500C ......................................... 21
8. Data Warna Air ..................................................................................... 22
9. Data Kekeruhan Air .............................................................................. 23
10. Data Jumlah Zat Terlarut Air ................................................................ 24
11. Data Suhu Air........................................................................................ 25
12. Data Rasa Air ........................................................................................ 26
13. Data Bau Air ......................................................................................... 27
v
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
No
Hal
1. Struktur Fisika Arang Aktif .................................................................. 14
2. Struktur Kimia Arang Aktif .................................................................. 14
vi
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
No
Hal
1. Flow Chart Pelaksanaan Penelitian ...................................................... 36
2. Perhitungan Kadar Air .......................................................................... 37
3. Perhitungan Kadar Abu ......................................................................... 38
4. Perhitungan Bagian yang Hilang pada 9500C ....................................... 39
5. Gambar Proses Pembuatan Arang Aktif ............................................... 40
6. Pengaplikasian Arang Aktif pada Air ................................................... 42
7. Hasil Pengaplikasian Arang Aktif Teh pada Air................................... 43
8. Gambar Pengujian Kualitas Fisik Air ................................................... 44
vii
Universitas Sumatera Utara