BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.2 Analisis Proksimat dan Ultimate
4.2.2 Analisis Ultimate
permukaan karbon aktif semakin besar dan jumlah pori-pori karbon aktif semakin bertambah.
Berdasarkan penelitian oleh Gustama (2012) bahwa analisis proksimat karbon aktif memiliki kandungan kadar air 3.34%, kadar zat mudah menguap 23.87%, kadar abu 4.65%, dan kadar karbon terikat 71.58%. Jika dibandingkan dengan hasil penelitian bahwa perolehan kadar karbon terikat sebesar 55,378% adalah lebih kecil. Hal ini karena, masih tingginya kandungan volatile matter dalam karbon aktif yang belum menguap selama proses karbonisasi, sehinngga kadar karbon terikat menjadi berkurang.
4.2.2 Analisis Ultimate
Analisis ultimate cangkang kelapa sawit dan karbon aktif meliputi, kadar C, H, N, S, dan O (%w). Hasil analisis ultimate cangkang kelapa sawit dan karbon aktif dapat dilihat pada Tabel 7.
Tabel 7. Analisis Ultimate Cangkang Kelapa Sawit dan Karbon Terikat Analisis Ultimate Cangkang Kelapa Sawit Karbon Aktif
% C 45,8 74,8
% H 6,21 3,31
% N 0,23 0,56
% S 0,35 0,35
% O 47,41 20,98
Berdasarkan penelitian Bledzky et al., (2010) diperoleh bahwa analisis ultimate memiliki kandungan karbon sebesar 74,3%. Jika dibandingkan dengan hasil penelitian diperoleh bahwa, kandungan karbon pada karbon aktif, yaitu 74,8% adalah lebih tinggi. Hal ini karena, lebih banyak molekul air dan volatile matter yang menguap lebih banyak selama proses karbonisasi, menyebabkan semakin tingginya kandungan karbon dalam karbon aktif.
48 Selain itu, kandungan karbon cangkang kelapa sawit lebih kecil daripada karbon aktif. Hal ini karena, sebagian molekul air dan senyawa volatil masih terperangkap dalam cangkang kelapa sawit. Kandungan karbon yang semakin besar dapat dijadikan sebagai penyangga katalis, sebab karbon memiliki luas permukaan yang besar. Kandungan karbon dalam karbon aktif sebesar 74,8% memenuhi standar kualitas karbon aktif berdasarkan SNI 06-3730-1995, yaitu minimal 65% untuk karbon aktif bentuk serbuk.
Berdasarkan penelitan oleh Bermudez et al., (2010) bahwa analisis ultimate memiliki kandungan hidrogen sebesar 0,5%. Jika dibandingkan dengan hasil penelitian diperoleh bahwa, kandungan hidrogen pada karbon aktif, yaitu 3,31% adalah lebih tinggi. Kandungan hidrogen yang besar dalam karbon aktif, mengindikasikan bahwa banyaknya molekul air yang terperangkap dalam pori-pori karbon aktif selama proses aktivasi. Kandungan hidrogen dalam karbon aktif yang tinggi akan menyebabkan hidrogen sulit untuk dilepaskan.
Selain itu, kandungan hidrogen cangkang kelapa sawit lebih tinggi daripada karbon aktif. Hal ini karena, molekul air lebih dahulu keluar dari pori-pori selama proses karbonisasi, sehingga menyebabkan kandungan hidrogen dalam karbon aktif menjadi lebih kecil. Hal ini sesuai dengan pernyataan Iskandar et al., (2012) bahwa semakin rendah kandungan hidrogen dalam biomassa, maka akan semakin mudah hidrogen tersebut dilepaskan saat proses karbonisasi.
Berdasarkan penelitan oleh Bermudez et al., (2010) bahwa analisis ultimate memiliki kandungan nitrogen sebesar 0,5%. Jika dibandingkan dengan hasil penelitian diperoleh bahwa, kandungan nitrogen pada karbon aktif, yaitu 0,56% adalah lebih tinggi. Kandungan nitrogen pada sampel biomassa berhubungan erat
49 dengan udara yang dibutuhkan saat proses pembakaran. Menurut Patabang (2012) bahwa semakin tinggi kandungan nitrogennya, maka akan semakin cepat biomassa tersebut terbakar. Kandungan nitrogen dalam karbon aktif yang tinggi ini akan membutuhkan udara yang lebih sedikit untuk melangsungkan proses pembakaran agar tetap terjadi.
Selain itu, kandungan nitrogen cangkang kelapa sawit lebih kecil daripada karbon aktif. Hal ini karena, terdapat sebagian nitrogen yang terikat dalam pori-pori karbon aktif selama proses aktivasi dan impregnasi. Proses aktivasi menggunakan larutan H3PO4 dan proses impregnasi menggunakan larutan Cu(NO3)2.3H2O dan Zn(NO3)2.4H2O, sehingga akan terdekomposisi membentuk NO2 dan menyebabkan kandungan unsur nitrogen dalam karbon aktif menjadi lebih besar (Raidah, 2012).
Berdasarkan penelitan oleh Bledzky et al., (2010) bahwa analisis ultimate memiliki kandungan sulfur sebesar 0,5%. Jika dibandingkan dengan hasil penelitian diperoleh bahwa, kandungan sulfur pada cangkang kelapa sawit, yaitu 0,35% adalah lebih rendah. Menurut Rismayawati (2012) bahwa sulfur dapat mudah bereaksi dengan hidrogen dan oksigen membentuk senyawa asam, sehingga dapat menyebabkan polusi udara. Hal tersebut mengindikasikan bahwa semakin sedikitnya kandungan sulfur dalam biomassa, maka akan mengurangi polusi udara. Oleh sebab itu, kandungan sulfur dalam karbon aktif yang rendah dapat dijadikan pilihan alternatif untuk bahan bakar, sebab sulfur yang rendah akan menghasilkan sedikit polutan.
Selain itu, kandungan sulfur cangkang kelapa sawit sama dengan karbon aktif. Hal ini karena, sulfur yang terikat dalam cangkang kelapa sawit dan karbon
50 aktif merupakan sulfur organik yang relatif sulit dihilangkan, karena senyawa ini terikat kuat dengan unsur karbon. Senyawa sulfur organik diantaranya terdapat dalam bentuk tiofen, disulfida, merkaptans, sedangkan sulfur anorganik terdapat dalam bentuk pirit dan senyawa sulfat yang mudah dihilangkan selama proses karbonisasi dan aktivasi (Nasir, 1999).
Berdasarkan penelitan oleh Bledzky et al., (2010) bahwa analisis ultimate memiliki kandungan oksigen sebesar 21,9%. Jika dibandingkan dengan hasil penelitian diperoleh bahwa, kandungan oksigen pada karbon aktif, yaitu 20,98% adalah lebih rendah. Menurut Patabang (2009), semakin besarnya kandungan oksigen, maka akan semakin berkurangnya udara yang dibutuhkan pada saat proses pembakaran berlangung. Hal tersebut karena, dalam udara juga terdapat oksigen. Keberadaan oksigen yang cukup tinggi dapat menyebabkan proses pembakaran lebih cepat. Proses pembakaran membutuhkan kandungan oksigen yang lebih banyak agar proses pembakaran dapat dengan mudah dilakukan. Adanya kandungan fixed carbon tinggi yang terdapat dalam karbon aktif, sehingga kandungan oksigen menjadi lebih rendah, maka akan membutuhkan oksigen yang cukup banyak untuk melangsungkan proses pembakaran agar dapat terjadi.
Selain itu, kandungan oksigen cangkang kelapa sawit lebih besar daripada karbon aktif. Hal ini karena, sebagian molekul oksigen dalam karbon aktif yang berasal dari molekul air dan oksida logam telah keluar dari pori-pori selama proses karbonisasi, sehingga menyebabkan kandungan oksigen dalam karbon aktif menjadi lebih rendah.
51 4.3 Karakterisasi Katalis