HASIL DAN PEMBAHASAN

A.

Penelitian Pendahuluan

Pada penelitian pendahuluan dilakukan penjemuran kulit biji jambu mede

di ruang terbuka dengan terik sinar matahari selama 3 hari untuk mengurangi

kandungan air pada kulit biji jambu mede serta zat-zat yang tidak diinginkan

dalam proses pembuatan arang aktif. Pada analisa awal, diperoleh kadar air pada

kulit biji jambu mede berkisar antara 5,95 – 23,5 % dengan rata-rata sebesar

17,9 %. Besarnya rentang kisaran kadar air pada kulit biji jambu mede ini

disebabkan karena tidak semua zat-zat yang terkandung dalam kulit biji jambu

mede ini dapat menguap dengan hanya panas sinar matahari.

Kulit biji jambu mede selanjutnya dikarbonasi menjadi arang pada suhu ±

500

o

C selama 5 jam. Pada proses karbonasi ini digunakan tungku pengarangan

dengan sistem tertutup dengan memanfaatkan panas dari aliran listrik. Dengan

pengarangan sistem tertutup ini kemungkinan dihasilkannya abu sangat kecil

sekali karena tidak ada oksigen yang masuk ke dalam tungku pengarangan. Jika

ada yang menjadi abu berarti suhu yang dipakai sudah mencapai 1000

o

C. Pada

proses karbonasi terjadi proses penguraian selulosa organik menjadi unsur karbon

dan pengeluaran unsur-unsur nonkarbon. Pada prores karbonasi ini kulit biji

jambu mede yang dimasukkan sebanyak 2500 gr dan rendemen yang dihasilkan

setelah proses karbonasi berkisar antara 20,08 – 22,12 % dengan rata-rata

21,27 %.

Pada proses karbonasi ini, juga dihasilkan campuran antara cairan

destilat/asap cair dan minyak mete (ter) sebanyak 1391,94 gr. Asap cair diperoleh

dari hasil pengkondendasian asap yang memiliki komponen utama berupa asam,

fenol, dan karbonil. Pada proses karbonasi kulit biji jambu mede ini minyak mede

(ter) yang dihasilkan lebih banyak daripada cairan destilatnya. Banyaknya minyak

yang dihasilkan ini karena ketika dilakukan pengeringan dengan penjemuran,

minyak mete tidak mudah menguap begitu saja mengingat minyak mete tergolong

minyak yang sukar menguap pada suhu penjemuran. Pada umumnya, minyak

mete ini akan menguap ketika pada proses karbonasi suhunya telah mencapai ±

300

o

C. Menguapnya minyak mete dan cairan destilat biasanya ditandai dengan

munculnya asap pada tabung penampungan yang berarti di dalam bahan yang

akan diarangkan masih mengandung komponen-komponen air dan minyak yang

dapat mengganggu kemampuan arang dalam menyerap gas atau cairan.

Dari hasil proses karbonasi, diperoleh kandungan karbon terikat arang

kulit biji jambu mede berkisar antara 73,65 – 81,70 %. Hal ini menunjukkan

bahwa arang kulit biji jambu mede berpotensi untuk dijadikan sebagai arang aktif

(activated charcoal). Menurut Djatmiko et al. (1985), arang dapat dikonversi

menjadi arang aktif bila mengandung kadar karbon terikat yang cukup tinggi

yaitu sekitar 70 – 80 %.

Daya serap arang ditingkatkan dengan proses aktifasi pada suhu tinggi

dan penambahan bahan pengaktif. Menurut Cooney (1980), proses aktifasi dapat

menghilangkan hidrokarbon yang melapisi permukaan arang sehingga dapat

meningkatkan porositas arang.

Aktifasi arang dilakukan dengan merendam arang sebanyak 300 gr pada

H

3

PO

4

1, 5, 10, 15, dan 20 % selama 24 jam kemudian diaktifasi dengan

pemanasan pada suhu ± 650, 750, dan 850

o

C selama 4 jam yang diselingi dengan

pemberian steam panas selama 1 jam. Sehingga diperoleh rendemen rata-rata

sebesar 69,59 %. Hasil analisa fisiko kimia penelitian pendahuluan dapat dilihat

pada Lampiran 2.

Hasil analisa fisiko kimia yang dilakukan menunjukkan bahwa sampel

yang diaktifasi dengan suhu 850

o

C memiliki nilai daya serap terhadap iod yang

lebih tinggi yakni berkisar antara 606,25 – 839,52 mg/g. Nilai ini jauh lebih besar

bila dibandingkan dengan sampel yang diaktifasi dengan suhu 650

o

C yakni

hanya berkisar antara 188,47 – 351,26 mg/g dan 750

o

C yang hanya berkisar

antara 273 – 552,87 mg/g. Tingginya nilai daya serap arang aktif terhadap iodium

pada suhu 850

o

C menunjukkan bahwa aktifasi pada suhu tinggi akan

menyebabkan semakin banyak pelat-pelat karbon yang bergeser yang akan

mendorong senyawa hidrokarbon, ter, senyawa organik lainnya untuk keluar pada

saat aktifasi sehingga struktur mikropori arang aktif akan semakin banyak yang

terbentuk dan luas permukaan arang aktif yang dihasilkan juga semakin besar.

Akibatnya, penyerapan terhadap iod juga bertambah besar. Penambahan

konsentrasi H

3

PO

4

kurang begitu berpengaruh terhadap daya serap arang aktif

terhadap iod. Perendaman dengan H

3

PO

4

dapat meningkatkan daya serap arang

aktif terhadap iod yakni berkisar antara 801,63 – 839,52 mg/g. Nilai ini lebih

tinggi bila dibandingkan terhadap arang yang tidak direndam dengan H

3

PO

4

yakni

sebesar 606,25 mg/g. Besarnya penyerapan arang aktif terhadap iod dikarenakan

pada saat proses aktifasi H

3

PO

4

akan meresap masuk ke dalam kisi-kisi plat

karbon arang dan akan mengeluarakan senyawa-senyawa hidrokarbon, ter,

destilat, serta senyawa non karbon sehingga pori-pori arang akan bertambah

besar.

Dari hasil analisa yang dilakukan terhadap arang yang sudah diaktifasi

diperoleh sampel arang aktif dengan kualitas terbaik. Sampel arang aktif yang

digunakan pada penelitian utama adalah sampel yang memiliki daya serap

terhadap iod yang tinggi. Dari hasil analisa sifat fisiko kimia arang aktif yang

meliputi rendemen, kadar air, kadar abu, kadar zat terbang, kadar karbon terikat,

dan daya serap iod, dapat diketahui bahwa secara keseluruhan arang aktif terbaik

dimiliki oleh sampel dengan perendaman H

3

PO

4

5 % dan suhu aktifasi 850

o

C

(A2B3). Untuk mengetahui seberapa besar perubahan daya serap arang aktif

terhadap larutan dan gas maka dilakukan variasi terhadap pemberian steam panas

pada proses aktifasi yakni steam dengan lama waktu 1, 2 dan 3 jam.

B.

Penelitian Utama

Arang aktif yang dihasilkan memiliki penampilan fisik berupa warna dan

bentuk yang sama dengan arangnya. Arang aktif ini kemudian dihaluskan lagi

hingga menyerupai serbuk arang aktif. Serbuk arang aktif ini memiliki warna

hitam, tidak berbau serta tidak larut dalam air.

Karakteristik arang aktif yang dihasilkan dalam penelitian ini, ada yang

memenuhi standar kualitas arang aktif dan ada yang tidak memenuhi standar

kualitas arang aktif menurut SNI 06-3730-95. Karakteristik tersebut meliputi :

1.

Rendemen Arang Aktif

Penetapan rendemen arang aktif bertujuan untuk mengetahui jumlah

arang aktif yang dihasilkan dari proses karbonasi dan aktifasi. Pada penelitian ini

nilai rendemen yang dihasilkan berkisar antara 34,30 – 70,67 %. Rendemen arang

aktif yang tertinggi terdapat pada sampel A1B1S1 (perendaman dengan H

3

PO

4

5

%, suhu aktifasi 850

o

C, dan waktu steam selama 1 jam) sebesar 70,67 %. Bila

dibandingkan dengan sampel A0B1S1 (tanpa perendaman, suhu aktifasi 850

o

C,

dan waktu steam selama 1 jam) yang hanya sebesar 68,62 %, terlihat bahwa

faktor perendaman cenderung mempengaruhi jumlah rendemen yang dihasilkan.

Sedangkan rendemen terkecil terdapat pada sampel A0B1S3 (tanpa perendaman,

suhu aktifasi 850

o

C, dan waktu steam selama 3 jam) sebesar 34,30 %.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa jenis bahan baku, bentuk bahan

baku (serbuk atau granulat), konsentrasi H

3

PO

4

dan lamanya waktu steam yang

diberikan pada proses aktifasi serta interaksi antara faktor-faktor tersebut

berpengaruh nyata terhadap rendemen arang aktif yang dihasilkan.

Peningkatan konsentrasi H

3

PO

4

yang digunakan mampu meningkatkan

rendemen arang aktif yang dihasilkan. Menurut Hartoyo (1993), bahan kimia

yang ditambahkan dapat memperlambat laju reaksi pada proses oksidasi. Hal ini

menunjukkan bahwa H

3

PO

4

selain berfungsi sebagai pelindung bahan dari panas

sehingga semakin tinggi konsentrasi H

3

PO

4

yang digunakan maka semakin sedikit

bahan yang terbakar pada saat aktifasi. H

3

PO

4

juga berfungsi sebagai pembersih

kotoran yang menempel pada permukaan arang aktif.

Peningkatan suhu aktifasi yang digunakan mampu menurunkan rendemen

arang aktif yang dihasilkan. Menurut teori kinetika, semakin tinggi suhu reaksi

yang digunakan maka laju reaksi akan bertambah cepat. Peningkatan suhu akan

mempercepat laju reaksi antara karbon dengan uap air sehingga semakin banyak

karbon yang terkonversi menjadi H

2

O dan CO

2

dan semakin sedikit karbon yang

tersisa. Hal ini mengakibatkan rendemen arang aktif yang diperoleh rendah

(Hudaya dan Hartoyo, 1990).

Peningkatan waktu steam panas pada saat aktifasi dapat menurunkan

rendemen arang aktif yang dihasilkan. Hal ini dikarenakan semakin lama waktu

steam panas disemprotkan pada permukaan arang, akan mengakibatkan

permukaan pori pada arang menjadi semakin terbuka lebar sehingga akan

mengurangi rendemen yang dihasilkan

Hubungan rendemen arang aktif dengan faktor perendaman dan lamanya

waktu steam disajikan pada Gambar 15 di bawah ini.

0 10 20 30 40 50 60 70 80

A0B1S1 A0B1S2 A0B1S3 A1B1S1 A1B1S2 A1B1S3

Perlakuan R e ndem e n ( % ) Keterangan :

A0 = Blanko (tanpa perendaman H3PO4) S1 = Steam selama 1 jam

A1 = Sampel dengan perendaman H3PO4 5 % S2 = Steam selama 2 jam

B1 = Suhu Aktifasi 850o_{C S3 =}

Steam selama 3 jam

2.

Kadar Air

Penetapan kadar air arang aktif bertujuan untuk mengetahui sifat

higroskopis arang aktif. Hubungan kadar air dengan faktor perendaman dan

lamanya waktu steam disajikan pada Gambar 16 di bawah ini.

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18

A0B1S1 A0B1S2 A0B1S3 A1B1S1 A1B1S2 A1B1S3 P N SNI

Perlakuan K a d a r A ir ( % ) Ulangan 1 Ulangan 2

Keterangan :

A0

: Blanko (tanpa perendaman H

3

PO

4

)

A1

: Perendaman dengan H

3

PO

4

5 %

B1

: Aktifasi pada Suhu 850

0

C

S1 : Steam selama 1 jam

S2 : Steam selama 2 jam

S3 : Steam selama 3 jam

P

: Arang aktif pasaran (batu bara muda)

N

: Arang tanpa perendaman H

3

PO

4

dan tanpa Aktifasi (kontrol)

SNI

: Maksimal 15 %

Gambar 16. Histogram Kadar Air Arang Aktif

Nilai kadar air yang dihasilkan pada penelitian ini berkisar antara 3,38 –

9,82 %. Nilai kadar air dari semua sampel yang dihasilkan memenuhi standar

kualitas arang aktif berbentuk serbuk menurut SNI 06-3730-95 yaitu lebih rendah

dari 15 % (lihat Tabel 2). Dari Gambar 16 terlihat bahwa kadar air terendah

terdapat pada perlakuan A0B1S1 dengan kisaran antara 3,38 – 3,89 % dan yang

tertinggi terdapat pada perlakuan A1B1S2 dengan kisaran antara 9,27 – 9,82 %.

Kisaran tersebut masih lebih rendah bila dibandingkan dengan kadar air pada

arang aktif pasaran (batu bara muda) yang berkisar antara 13,42 – 16,80 %.

Rendahnya kadar air ini disebabkan karena terjadi reaksi antara H

2

O yang

terdapat pada arang aktif dengan CO yang manghasilkan gas CO

2

dan H

2

.

Hasil sidik ragam menunjukkan bahwa lamanya waktu steam dan

interaksi antara faktor perendaman dan lamanya waktu steam tidak berpengaruh

nyata terhadap kadar air arang aktif sedangkan faktor perendaman sangat

berpengaruh nyata terhadap kadar air arang aktif.

Kadar air yang dikehendaki harus bernilai sekecil-kecilnya karena kadar

air yang besar akan mempengaruhi daya serap arang aktif terhadap gas ataupun

cairan (Pari, 1996). Kadar air yang terkandung dalam arang aktif dapat

dipengaruhi oleh jumlah uap air di udara, lama proses pendinginan, penggilingan

dan pengayakan. Sampel yang bersifat higroskopis mudah sekali menyerap uap

air di udara karena struktur arang aktif yang terdiri dari 6 atom C pada sudut

heksagonal yang memungkinkan uap air (H

2

O) terperangkap di dalamnya dan

tidak dapat dilepas pada kondisi pengeringan oven 105

o

C, sehingga semakin lama

proses pendinginan, penggilingan dan pengayakan dapat meningkatkan kadar air

dalam arang aktif. Menurut Sudradjat (1985) semakin tinggi suhu maka jumlah

air yang menguap akan lebih banyak. Kadar air yang tinggi akan mengurangi

daya adsorbsi arang aktif terhadap gas maupun cairan.

3.

Kadar Abu

Abu merupakan komponen anorganik yang tertinggal setelah bahan

dipanaskan pada suhu 500-600

o

C dan terdiri dari kalium, natrium, magnesium,

kalsium dan komponen lain dalam jumlah kecil (Josylyn, 1970). Penetapan kadar

abu bertujuan untuk menentukan kandungan oksida logam dalam arang aktif.

Nilai kadar abu yang dihasilkan pada penelitian ini berkisar antara 5,61 –

9,46 %. Nilai ini masih memenuhi standar kualitas arang aktif serbuk (SNI 06-

3730-1995) sebesar maksimal 10 %. Nilai terendah terdapat pada perlakuan

A0B1S3 (tanpa perendaman H

3

PO

4,

steam 3 jam) dengan kisaran antara 5,61 –

6,58 % dan nilai tertinggi terdapat pada perlakuan A1B1S1 (perendaman H

3

PO

4,

steam 1 jam) dengan kisaran antara 7,54 – 9,46 %. Nilai kadar abu yang rendah

lebih disebabkan karena terjadi reaksi pertukaran ion antara mineral yang terdapat

pada arang dengan atom hidrogen. Nilai kadar abu semua perlakuan yang

dihasilkan menunjukkan nilai yang lebih tinggi bila dibandingkan dengan nilai

kadar abu pada arang aktif pasaran (batu bara muda) yang berkisar antara 2,99 –

3,33 %. Hal ini disebabkan pada waktu aktifasi terjadi kontak dengan udara yang

mengakibatkan terjadinya proses pembakaran, sehingga arang aktif yang

dihasilkan berubah menjadi abu. Bila dibandingkan dengan nilai kadar abu yang

dihasilkan pada arang yang tidak mengalami perendaman dan tidak diaktifasi

(kontrol), nilainya cenderung seimbang yakni sebesar 6,33 – 9,04 %.

Hubungan kadar abu arang aktif dengan faktor perendaman dan lamanya

waktu steam disajikan pada Gambar 18 di bawah ini.

0 2 4 6 8 10 12

A0B1S1 A0B1S2 A0B1S3 A1B1S1 A1B1S2 A1B1S3 P N SNI

Perlakuan K a da r A b u (% ) Ulangan 1 Ulangan 2

Keterangan :

A0

: Blanko (tanpa perendaman H

3

PO

4

)

A1

: Perendaman dengan H

3

PO

4

5 %

B1

: Aktifasi pada Suhu 850

0

C

S1 : Steam selama 1 jam

S2 : Steam selama 2 jam

S3 : Steam selama 3 jam

P

: Arang aktif pasaran (batu bara muda)

N

: Arang tanpa perendaman H

3

PO

4

dan tanpa Aktifasi (kontrol)

SNI

: Maksimal 10 %

Analisa sidik ragam menunjukkan bahwa faktor perendaman, faktor

lamanya waktu steam, dan interaksi keduanya tidak memberikan pengaruh yang

nyata terhadap nilai kadar abu yang dihasilkan.

Adanya kadar abu yang tinggi disebabkan karena terjadinya proses

oksidasi lebih lanjut terutama dari partikel yang halus. Kadar abu yang besar

dapat mengurangi kemampuan arang aktif untuk menyerap gas dan larutan

(Sudrajat, 1985) karena kandungan mineral yang terdapat di dalam abu seperti

kalium, natrium, magnesium dan kalsium akan menyebar dalam kisi-kisi arang

aktif sehingga menutupi pori-pori arang aktif. Di samping itu, tingginya nilai

kadar abu juga disebabkan oleh adanya peningkatan suhu aktifasi. Semakin tinggi

suhu aktifasi maka jumlah arang aktif yang tersisa semakin sedikit sedangkan

kandungan bahan anorganik dalam arang aktif tetap atau bertambah akibat

terbentuknya oksida logam hasil interaksi asam fosfat dengan besi kawat kasa

pembungkus arang aktif dan tungku aktifasi (retort) sehingga persentase

kandungan bahan anorganik dalam arang aktif menjadi tinggi.

4.

Kadar Zat Terbang

Penetapan nilai kadar zat terbang bertujuan untuk mengetahui kandungan

senyawa yang belum menguap pada proses karbonasi dan aktifasi tetapi menguap

pada suhu 950

o

C.

Nilai kadar zat terbang arang aktif yang dihasilkan pada penelitian ini

berkisar antara 8,73 – 19,52 %. Kadar zat terbang semua sampel yang dihasilkan

memenuhi standar arang aktif berbentuk serbuk memenuhi SNI 06-3730-95 yaitu

di bawah 25 %. Nilai kadar zat terbang terendah terdapat pada perlakuan A1B1S1

(dengan perendaman H

3

PO

4

) dengan kisaran antara 8,73 – 9,70 % dan nilai

tertinggi terdapat pada perlakuan A0B1S1 (tanpa perendaman dengan H

3

PO

4

)

Hubungan kadar zat terbang arang aktif dengan faktor perendaman dan

lamanya waktu steam disajikan pada Gambar 17 di bawah ini.

0 5 10 15 20 25 30

A0B1S1 A0B1S2 A0B1S3 A1B1S1 A1B1S2 A1B1S3 P N SNI

Perlakuan K a da r Za t T e rb a n g ( % ) Ulangan 1 Ulangan 2

Keterangan :

A0

: Blanko (tanpa perendaman H

3

PO

4

)

A1

: Perendaman dengan H

3

PO

4

5 %

B1

: Aktifasi pada Suhu 850

0

C

S1 : Steam selama 1 jam

S2 : Steam selama 2 jam

S3 : Steam selama 3 jam

P

: Arang aktif pasaran (batu bara muda)

N

: Arang tanpa perendaman H

3

PO

4

dan tanpa Aktifasi (kontrol)

SNI

: Maksimal 25 %

Gambar 17. Histogram Kadar Zat Terbang Arang Aktif

Analisa sidik ragam menunjukkan bahwa faktor perendaman dengan,

lamanya waktu steam dan interaksi keduanya sangat berpengaruh nyata terhadap

nilai kadar zat terbang yang dihasilkan. Dari uji lanjut dengan Uji Newman-

Keuls, perendaman dengan H

3

PO

4

mamberikan pengaruh yang lebih kecil

terhadap zat terbang arang aktif bila dibandingkan dengan arang aktif tanpa

perendaman dengan H

3

PO

4.

Lamanya waktu steam juga memberikan pengaruh

yang sangat nyata terhadap kadar zat terbang. Steam dengan lama 1 jam dapat

memberikan nilai zat terbang yang lebih tinggi bila dibandingkan dengan steam 2

dan 3 jam yakni rata-rata 13,94 dan steam dengan lama 2 dan 3 jam memberikan

pengaruh yang sama terhadap nilai zat terbang arang aktif yakni dengan rata-rata

10,625 dan 10,488. Interaksi antara faktor perendaman dan faktor steam juga

berpengaruh sangat nyata dimana sampel dengan perlakuan A0B1S1 (tanpa

perendaman, aktifasi 850

o

C, steam 1 jam) menghasilkan rataan nilai zat terbang

yang lebih besar bila dibandingkan dengan nilai rataan zat terbang dari sampel

perlakuan yang lain.

Penambahan bahan aktifasi seperti H

3

PO

4

dan peningkatan konsentrasi

H

3

PO

4

cenderung menurunkan kadar zat terbang. Hal ini dapat terjadi karena

H

3

PO

4

yang ditambahkan meresap, melapisi dan melindungi bahan dari panas

sehingga semakin tinggi konsentrasi H

3

PO

4

maka jumlah bahan yang ikut

terbakar semakin sedikit, sedangkan jumlah sulfur dan nitrogen yang terdapat

dalam bahan jumlahnya tetap. Hal ini menyebabkan persentase kandungan sulfur

dan nitrogen rendah dalam sampel yang ditambahkan H

3

PO

4

konsentrasi tinggi.

Peningkatan suhu aktifasi cenderung menurunkan kadar zat terbang. Hal

ini terjadi karena pada suhu tinggi penguraian senyawa non karbon seperti CO

2

,

CO, CH

4

dan H

2

dapat berlangsung sempurna (Kuriyama, 1961). Nilai kadar zat

terbang yang tinggi akan mengurangi kemampuan arang aktif dalam

mengadsorbsi gas dan larutan.

5.

Kadar Karbon Terikat

Penentuan kadar karbon terikat pada arang aktif bertujuan untuk

mengetahui kandungan karbon setelah proses karbonisasi. Nilai kadar kadar

karbon terikat yang dihasilkan pada penelitian ini berkisar antara 73,27 – 83,56

%. Kisaran kadar karbon ini tidak beda jauh dengan nilai kisaran karbon terikat

pada arang aktif pasaran (batu bara muda) dan arang (tanpa perendaman dan

tanpa aktifasi) yang masing-masing berkisar antara 83,24 – 83,75 % dan 73,65 –

81,70 %. Nilai kadar karbon terikat terendah terdapat pada perlakuan A0B1S1

(tanpa perendaman H

3

PO

4,

steam1 jam) dengan rata-rata kisaran sebesar 73,99 %

sedangkan nilai kadar karbon terikat tertinggi terdapat pada perlakuan A1B1S2

(dengan perendaman H

3

PO

4,

steam 2 jam) dengan rata-rata kisaran sebesar 83,15

%. Nilai kisaran kadar karbon terikat semua sampel yang dihasilkan memenuhi

standar arang aktif berbentuk serbuk menurut

SNI

06-3730-1995

(minimum 65 %).

Analisa sidik ragam menunjukkan bahwa faktor perendaman, faktor

Steam dan interaksi keduanya berpengaruh nyata terhadap nilai karbon terikat

pada arang aktif. Nilai kadar karbon terikat dipengaruhi oleh nilai kadar zat

terbang dan kadar abu setiap sampel. Semakin besar nilai kadar zat terbang dan

kadar abu maka kadar karbon terikat akan semakin rendah. Selain itu, kadar

karbon terikat juga dipengaruhi oleh lamanya waktu reaksi yang menyebabkan

zat kimia yang bereaksi semakin banyak sehingga jumlah karbon yang tersisa

semakin sedikit. Dengan kata lain, abu yang dihasilkan pada proses tersebut

semakin banyak (Pari, 1996).

Hubungan kadar karbon terikat arang aktif dengan faktor perendaman dan

lamanya waktu Steam disajikan pada Gambar 19 di bawah ini.

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

A0B1S1 A0B1S2 A0B1S3 A1B1S1 A1B1S2 A1B1S3 P N SNI

Perlakuan K a da r K a rbon T e ri k a t ( % ) Ulangan 1 Ulangan 2

Keterangan :

A0

: Blanko (tanpa perendaman H

3

PO

4

)

A1

: Perendaman dengan H

3

PO

4

5 %

B1

: Aktifasi pada Suhu 850

0

C

S1 : Steam selama 1 jam

S2 : Steam selama 2 jam

S3 : Steam selama 3 jam

P

: Arang aktif pasaran (batu bara muda)

N

: Arang tanpa perendaman H

3

PO

4

dan tanpa Aktifasi (kontrol)

SNI

: Minimal 65 %

6.

Daya Serap terhadap Iod

Penetapan daya serap arang aktif terhadap Iodium bertujuan untuk

mengetahui kemampuan arang aktif untuk menyerap larutan berwarna. Nilai daya

serap iod yang diperoleh pada penelitian ini berkisar antara 472,85 – 839,52

mg/g. Daya serap iod untuk arang aktif pasaran dan arang (tanpa perendaman dan

tanpa aktifasi) berkisar antara 743,08 – 753,12 mg/g dan 188,31 – 243,00 mg/g.

Daya serap iod yang diperoleh pada penelitian ini ada yang memenuhi standar

SNI 06-3730-1995 dan ada yang tidak memenuhi (minimal 750 mg/g). Adanya

arang aktif yang tidak memenuhi standar SNI 06-3730-1995 bisa disebabkan

karena masih banyaknya senyawa hidrokarbon yang terdapat pada permukaan

arang aktif. Rendahnya daya serap arang aktif ini juga dapat disebabkan oleh

kerusakan atau erosi dinding pori karbon yang juga menggambarkan struktur

mikropori yang terbentuk sedikit dan tidak dalam pada saat proses aktifasi.

Analisa ragam menunjukkan bahwa faktor perendaman, faktor lamanya

waktu steam, dan interaksi keduanya memberikan pengaruh yang sangat nyata

terhadap nilai daya serap iod yang dihasilkan dari masing-masing sampel

perlakuan. Dari uji lanjut Newman-Keuls, untuk faktor perendaman menunjukkan

bahwa sampel yang direndam dengan H

3

PO

4

akan menghasilkan sampel dengan

daya serap iod yang lebih tinggi bila dibandingkan dengan yang tidak direndam

dengan H

3

PO

4

sama sekali. Pada faktor steam, terlihat bahwa sampel yang diberi

uap (steam) selama 1 jam lebih baik daripada sampel yang diberi uap (steam)

selama 2 dan 3 jam. Ketiganya memberikan pengaruh yang sangat berbeda nyata

terhadap daya serap iod arang aktif. Pada faktor interaksi antara keduanya juga

memberikan pengaruh yang sangat nyata terhadap daya serap iod. Sampel

A1B1S1 memiliki nilai rata-rata daya serap iod yang paling tinggi bila

dibandingkan dengan yang lainnya.

Peningkatan suhu aktifasi mampu meningkatkan daya serap arang aktif

terhadap iodium. Hal ini dapat disebabkan karena semakin tinggi suhu maka

semakin banyak pelat-pelat karbon yang bergeser yang akan mendorong senyawa

hidrokarbon, ter, senyawa organik lainnya untuk keluar pada saat aktifasi.

Hubungan daya serap iodium arang aktif dengan faktor perendaman dan

lamanya waktu steam disajikan pada Gambar 20 di bawah ini.

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900

A0B1S1 A0B1S2 A0B1S3 A1B1S1 A1B1S2 A1B1S3 P N SNI

Perlakuan D a y a S e ra p Iod ( m g /g) Ulangan 1 Ulangan 2

Keterangan :

A0

: Blanko (tanpa perendaman H

3

PO

4

)

A1

: Perendaman dengan H

3

PO

4

5 %

B1

: Aktifasi pada Suhu 850

0

C

S1 : Steam selama 1 jam

S2 : Steam selama 2 jam

S3 : Steam selama 3 jam

P

: Arang aktif pasaran (batu bara muda)

N

: Arang tanpa perendaman H

3

PO

4

dan tanpa Aktifasi (kontrol)

Gambar 20. Histogram Daya Serap Iodium Arang Aktif

Besarnya daya serap terhadap iodium merupakan petunjuk terhadap

besarnya diameter pori dari arang aktif yang dapat dimasuki oleh molekul yang

ukurannya tidak lebih besar dari 10 Amstrong. Daya serap arang aktif yang tinggi

terhadap iodium ini berhubungan dengan pori-pori arang aktif yang besar karena

senyawa hidrokarbon yang terdapat pada permukaan arang aktif yang telah

banyak keluar saat aktifasi. Hal ini terjadi karena pergeseran pelat-pelat karbon

yang menyebabkan terdorongnya residu-residu hidrokarbon. (Pari, 1996).

7.

Daya Serap terhadap Benzen, Metanol, Chloroform, Carbon

Tetrachlorida dan Formalin

Penetapan daya serap arang aktif terhadap Benzena (C

6

H

6

), Metanol,

chloroform (CHCl

3

), Karbon Tetrachlorida (CCl

4

), dan Formalin bertujuan untuk

mengetahui kemampuan arang aktif dalam menyerap gas selama 7 hari pengujian.

A.

Daya Serap Arang Aktif terhadap Benzena (C

6

H

6

)

Nilai daya serap arang aktif terhadap Benzene (C

6

H

6

) pada penelitian ini

berkisar antara 12,27 – 18,02 %. Nilai daya serap terendah diperoleh pada

perlakuan arang aktif A1B1S3 dengan rata-rata kisaran 13,36 % dan yang

tertinggi diperoleh pada perlakuan arang aktif A0B1S1 dengan rata-rata kisaran

16,01 %.

Rendahnya daya serap arang aktif terhadap Benzene disebabkan oleh