Lampiran 1. Flowchart penelitian
Perendaman Mulai
Pengambilan bahan
Pemotongan bahan Pembersihan bahan
Pengeringan
Pengarangan
Pengayakan
Selesai Pencucian
Pengeringan
28
Lampiran 2. Data pengamatan kadar air (%)
Perlakuan Ulangan Total Rataan
I II III
NaOH 4,31 1,54 7,96 13,81 4,60
NaCl 8,38 4,20 2,86 15,44 5,15
HCl 0,50 1,81 3,27 5,58 1,86
Analisis sidik ragam kadar air
SK db JK KT Fhit F 0,05 F 0,01
Lampiran 3. Data Pengamatan Kadar abu (%)
Perlakuan Ulangan Total Rataan
I II III
NaOH 78,40 84,17 76,90 239,47 79,82 NaCl 70,93 84,31 88,86 244,10 81,37 HCl 89,15 84,48 84,10 257,73 85,91
Analisis sidik ragam kadar abu
Lampiran 4. Persyaratan Arang Aktif Standar Nasional Indonesia (SNI) 06 – 3730- 1995
Jenis Persyaratan Parameter
Kadar Air Maksimum 15 %
Kadar Abu Maksimum 10 %
Kadar Zat Menguap Maksimum 25 %
Kadar Karbon Terikat Minimum 65 %
Daya Serap Terhadap Yodium Minimum 750 mg/g
Daya Serap Terhadap Benzena Minimum 25 %
Pusat dokumetasi dan informasi ilmiah, LIPI (1997)
Lampiran 5. Gambar Bahan
Pelepah sebelum di bersihkan Pelepah setelah di bersihkan
30
Larutan aktivator arang setelah dihaluskan
Lampiran 6. Gambar Alat
Alat karbonisasi Gergaji mesin
Timbangan digital Oven listrik
Lampiran 7. Gambar proses aktivasi
Proses perendaman proses pencucian
Arang yang telahah dicuci arang yang telah dikeringkan
32
Lampiran 8.uji kadar air
- Arang yang akan di oven Pengovenan
Arang yang telah di oven
Lampiran 9. proses uji kadar abu
Rang aktif setelah di tanur
Lampiran 10. Uji organoleptik
DAFTAR PUSTAKA
ALIMON, A.R. and M. HAIR-BEJO. 1996. Feedingsystem based on oil palm by-product inMalaysia. In: Proc. of the First InternationalSymposium on the Integration of Livestock toOil Palm Production. HO, Y.W., M.K.VIDYADARAN and M.D. SANCHEZ (Eds.). 25 –27 May 1995, Kuala Lumpur, Malaysia
BADAN PUSAT STATISTIK. 2008. Statistik Indonesia. BPS Jakarta – Indonesia 2008.
Fauzi, Y., Y. E. Widyastuti, I. Satyawibawa dan R. Hartono, 2008. Kelapa Sawit. Penebar Swadaya, Jakarta.
Hendra, D dan S. Darmawan, 2000. Pengaruh Bahan Baku, Jenis Perekat dan Tekanan Kempa Terhadap Kualitas Briket Arang. Bogor, Pusat Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan.
Kirk, O., 1992.,Encyclopediaof Chemical Technology 2 Edition Vol 4. John Willy
and Sons, London.
Mangoensoekardjo, S., dan Semangun, H. 2003. Manajemen Agribisnis Kelapa Sawit. Universitas Gadjah Mada Press, Yogyakarta
Mardina, P, Faradina E, dan Setyawati N. 2012. Penurunan Angka Asam padaMinyak Jelantah. Jurnal Kimia. Vol:6 (2):196-200.
Padil, Sunarno, Khairat. 2010. Pembuatan Arang Aktif dari Arang sisa Pembuatan Asap Cair. Sains dan Teknologi, Yogyakarta
Pusat Dokumentasi dan Informasi Ilmiah. 1997.Manfaat Karbon Aktif dalam
Dunia Industri. LIPI
Ramdja, Fuadi A., Halim, Mirah, Handi, Jo. 2008. PEMBUATAN KARBON AKTIFDARI PELEPAH KELAPA (Cocus nucifera), Jurnal Teknik
Kimia, No. 2, Vol. 15
Risza, S. 1994, Kelapa Sawit, Upaya peningkatan Produktivita. Kanisius, Yogyakarta.
Sudrajat, R., dan S. Soleh, 1994. Petunjuk Teknis Pembuatan Arang Aktif. Badan Penelitian dan Pengembangan Kehutanan, Bogor.
Supeno, Minto. 2009. Interaksi Asam Basa Kimia Anorganik. Medan. USU Press
Tim Penulis PS. 1997. Kelapa Sawit, Usaha Budidaya, Pemanfaatan Hasil dan Aspek Pemasaran. Penebar Swadaya, Jakarta.
METODE PENELITIAN
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian inidilaksanakan pada bulan September 2015 sampai dengan Januari
2016 di Laboratorium Keteknikan Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas
Sumatera Utara dan Laboratorium LIDA, Fakultas MIPA, Universitas Sumatera
Utara.
Bahan dan alat
Bahan-bahan Penelitian
Adapun bahan-bahan pada penelitian ini adalah pelapah kelapa sawit sebagai
bahan baku pembuatan arang aktif, Zat activator seperti HCl 0.2 M, NaOH 0.2 M,
dan NaCl 0.2 M,Aquadest
Alat-alat Penelitian
Adapun alat-alat penelitian ini adalah Furnace sebagi alat untuk membakar
pelepah kelapa sawit menjadi arang, Oven listrik untuk menghilangkan kadar air,
Neraca analitis untuk menimbang arang, Beaker glass untuk merendam arang ,pH
meter untuk mengukur tingkat asam atau basa arang, ayakan digakan untuk
mengayak arang yang sudah di haluskan, Desikator menyimpan arang, lesung dan
alu untuk menghaluskan arang. Labu ukur untuk mengukur larutan , cawan
porselin untuk meletakkan arang ketika di oven, lebel nama untuk menandai arang
ketika di rendam di oven, gergaji mesin untuk memotong pelepah, alat tulis untuk
Metode Penelitian
Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan rancangan acak lengkap
(RAL) non factorial yang tediri dari 3 taraf yaitu :
A1 = Larutan NaOH 0.2 M
A2 = Larutan NaCl0.2 M
A3 = Larutan HCl 0,2 M
Banyaknya ulangan pada masing masing perlakuan sebanyak 3 kali
ulangan sehingga kombinasi perlakuan (Tc) sebanyak 3 X 3 = 9.
Model rancangan yang digunakan yaitu:
Yij = µ + Ti + €ij
Dimana :
Yij= nilai pengamatan dari perlakuan lama perendaman pada taraf ke-i dan
ulangan ke-j
µ= Nilai tengah umum
Ti= Pengaruh perlakuan ke-i
€ij= Pengaruh galat percobaan dari perlakuan lama perendaman pada taraf ke-i
dan ulangan ke-j.
Prosedur Penelitian
1.Persiapan Bahan
- Di siapkan pelepah kelapa sawit yang akan di jadakan arang karbon
- Di hilangkan daun dari pelepah kelapa sawit
16
2. Tahap Dehidrasi
- Bahan baku yang telah dipotong-potong sepanjang 2 cmKemudian jemur
di bawah sinar matahari selama 7 jam hingga bahan baku kering atau
berkurang kadar airnya.
3. Tahap Pengarangan
- Bahan baku dalam keadaan kering dibakardi dalam furnace selama 4 jam.
Suhupembakarannya 900oc.
- Arang yang dihasilkan tersebut dihaluskan menggunakan lesung dan alu.
- Kemudian dilakukan pengayakan dengan ukuran 100 mesh.
4. TahapAktivasi
- Arang direndam di dalam larutan aktivator yang berbeda masing-masing
larutan NaOH 0,2 M, NaCl 0,2 M, dan HCl 0,2 M dengan waktu rendaman
yaitu24 jam.
- Dari langkah di atas didapat sampel pasta arang.
- Sampel disaring dengan kertas saring, kemudian dicuci dengan aquadest
hingga pH 7.
- Sampel dikeringkan dalam oven pada suhu 150oc selama 2 jam.
- Didapatkan sembilan macam sampel dengan larutan aktivator yang
berbeda.
Parameter Peneitian
1. Uji Kadar Air
Karbon aktif ditimbang seberat 50 gram dandimasukkan ke dalam cawan
105oc selama 1 jam, kemudiankarbon aktif didinginkan dalam desikator
danditimbang. Kadar air dapat dihitung denganpersamaan berikut:
Kadar air = (�+�)−�
� x 100%
Dimana:
a = berat arang aktif mula-mula (gram)
b = berat arang aktif setelah di keringkan(gram)
c = berat cawan
2. Uji Kadar Abu
Karbon aktif yang ditimbang seberat 10 gramdimasukkan ke dalam kurs
porselin yang telahdiketahui beratnya.Lalu diabukan dalamfurnace secara
perlahan setelah semua karbonhilang. Nyala diperbesar pada suhu 9000cselama 2
jam. Bila seluruh karbon telahmenjadi abu, dinginkan dalam desikator
laluditimbang hingga diperoleh bobot tetapnya.
Kadar abu == ����� ���
����� ������ x 100%
3.UjiOrganoleptik Arang Aktif Terhadap Minyak Bekas.
Karbon aktif yang telah jadi digunakan untuk menjernihkan minyak bekas
penggorengan dengan cara mencampurkan arang aktif dengan minyak bekas
sebanyak 200cc, lalu didiamkan selama 24 jam, setelah itu disaring minyak yang
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil penelitia arang aktif berbahan dasar pelepah kelapa sawit
menunjukkan bahwa kadar air memenuhi standarSNI 06 – 3730-1995sedangkan
kadar abu tidak memenuhi standar SNI 06 – 3730-1995 dan uji organoleptik
dengan aktifator terbaik adalah perlakuan NaOH, aroma dengan aktifator
NaOH,dan warna yang terbaik adalah dengan perlakua NaOH.Hal ini dapat di
lihat pada tabel 2 berikut:
:Tabel 2. hasil pengujian Pengaruh aktifator pada arang aktif berbahan dasar pelepah kelapa sawit
AktifatorKadar Air Kadar Abu
( % ) ( % )
Organoleptik
aktivator Aroma warna
NaOH 4,60 79,82 NaCl 5,15 81,37 HCl 1,86 85,91
4 3,5 4,1 3,4 3,2 3.6 3.9 3,2 3,2
Pengujian sifat fisis arang aktif
Kadar air
Hasil sidik ragam (Lampiran 2) menunjukkan bahwa variasi larutan
aktivator yang berbeda berpengaruh tidak nyata terhadap kadar air yang di
hasilkan, yang artinya diperoleh nilai rataan kadar airseragam pada setiap arang
aktif dengan jenis aktifator yang berbeda. Sehingga pengujian dengan
menggunakan analisa Duncan Multiple Range Test( DMRT ) tidak dilakukan.
Hasil pngujian kadar air arang aktif di sajikan pada Gambar 1.
Gambar 1. Grafik kadar air arang aktif
Gambar 1 menunjukkan hasil rerata pengujian kadar air arang aktif
berkisar 1,86 – 5,1 %. Nilai kadar air yang tertinggi terdapat pada larutan aktifator
NaCl sedangkan nilai kadar air yang terendah terdapat pada lautan aktifator
HCl.Hal ini sesuai dengan standar SNI 06 – 3730-1995 yang mensyaratkan nilai
20
Sudrajat (1994) menyatakan bahwakadar air yang tinggi disebabkan oleh
sifat arang aktif yang bersifat higroskopis, artinya mampu menyerap air dari udara
sekelilingnya pada pori-pori arang di permukaan arang aktif.
Kadar Abu
Hasil sidik ragam (Lampiran 3) menunjukkan bahwa variasi larutan
aktivator yang berbeda berpengaruh tidak nyata terhadap kadar abu yang di
hasilkan, yang artinya diperoleh nilai rataan kadar abu seragam pada setiap arang
aktif dengan jenis aktifator yang berbeda. Sehingga pengujian dengan
menggunakan analisa Duncan Multiple Range Test( DMRT ) tidak dilakukan.
Menurut Hendra dan Darmawan (2000), salah satu unsur kadar abu adalah
silika dan pengaruhnya kurang baik terhadap kualitas arang aktif yang dihasilkan.
Semakin rendah silika kadar abu rendah dan maka semakin baik pula kualitas
arang aktif yang dihasilkan. Hasil pengujian kadar abu arang aktif di sajikan pada
Gambar 2.
Gambar 2 menunjukkan hasil rerata pengujian kadar abu arang aktif
berkisar 79,82 – 85,91%. Nilai kadar abu yang tertinggi terdapat pada larutan
aktifator HClsedangkan nilai kadar air yang terendah terdapat pada lautan
aktifator NaOH.Hal ini sesuai dengan standar SNI 06 – 3730-1995 yang
mensyaratkan nilai kadar abu maksimal 10%
Uji Organoleptik.
Aktifator
Hasil pengujian aktifator arang aktif terhadap pemurnian minyak goreng
bekas di sajikan pada Gambar 3.
Gambar 3. Grafik aktifator arang aktif terhadap pemurnian minyak goreng bekas
Gambar 3 menunjukkan hasil rerata pengujian kadar arang aktif terhadap
pemurnia minyak goreng bekasberkisar 3.4 - 4. Nilai aktifator yang tertinggi
22
Supeno (2009) menyatakan dalam bidang Industri Minyak Goreng Karbon
aktif dicampur dengan bleaching earth sangat efektif dan ekonomis untuk
menghilangkan peroksida,zat warna, rasa, dan bau yang tidak enak akibat proses
sponifikasi.
Aroma
Hasil pengujian aroma minyak goreng bekas di sajikan pada Gambar 4.
Gambar 4. Grafik arang aktif terhadap aroma minyak goreng bekas
Gambar 4 menunjukkan hasil rerata pengujian kadar arang aktif terhadap
aroma minyak goreng bekas berkisar 3.2 – 3.5. Nilai aktifator yang tertinggi
terdapat pada larutan aktifator NaOH dengan nilai 3,5 (cukup baik) sedangkan
yang terendah terdapat pada larutan NaCl dan HCl dengan nilai 3.2 (cukup baik).
Mardina, dkk (2012), menyatakan bahwa arang aktif dapat digunakan
sebagai absorben untuk memucatkan minyak, dapat juga menyerap suspensi
koloid yang menghasilkan bau yang tidak dikehendaki sebagai hasil degradasi
minyak. Arang aktif diketahui menunjukkan kemampuan yang baik sebagai
Warna
Hasil pengujian warna minyak goreng di sajikan pada Gambar 5.
Gambar 5. Grafik arang aktif terhadap warna minyak goreng bekas
Gambar 5 menunjukkan hasil rerata pengujian kadar arang aktif terhadap
warna minyak goreng bekas berkisar 3.2 – 4,1. Nilai warna yang tertinggi terdapat
pada larutan aktifator NaOH dengan nilai 4,1 (baik) sedangkan yang terendah
terdapat pada larutan HCl dengan nilai 3.2 (cukup baik).
Yustinah (2011), menyatakan bahwa pemurnian minyak bekas menggunak
an absorben arang aktif dapat menurunkan kekeruhan (absorbansi / ABS) dalam
minyak tersebut. Semakin banyak adsorben semakin kecil adsorbansi padaminyak
adsorbs. 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5
NaOH NaCl HCl
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
1. Nilai kadar air yang diperoleh dalam penelitian ini yaituNaOH, NaCl, HCl
secara berurutan sebesar 4.60 %, 5.15 %, dan1.86%,memenuhi standar mutu
arang aktif menurut SNI 06 – 3730-1995
2. Nilai kadar abu yang diperoleh dalam penelitian ini yaituNaOH, NaCl, HCl
secara berurutan sebesar 79.82 %, 81.37 %, dan85.91%, tidak memenuhi
standar mutu arang aktif menurut SNI 06 – 3730-1995
3. Dalam pengujian kadar air perlakuan dengan larutan aktifator HCl adalah
perlakuan terbaik dalam penelitian ini dengan hasil kadar air 1.86 %.
4. Dalam pengujian kadar abu perlakuan dengan larutan aktifator NaOH adalah
perlakuan terbaik dalam penelitian ini dengan hasil kadar air 79.82 %.
5. Pada pengujian organoleptikdari 10 orangresponden memilih minyak goreng
dengan larutan aktifator NaOH yang terbaik
6. Mengenai aroma minyak goreng tidak ada perbedaan di antar larutan aktifator
7. Mengenai warna dari minyak goreng, responden memilih minyak goreng
dengan larutan aktifator NaOH yang terbaik
Saran
1. Pada penelitian berikutnya perlu dilakukan penelitian terkait dengan
proses karbonisasi, agar mengetahui pengaruh proses karbonisasi yang
dilakukan terhadap mutu arang aktif.
2. Pada penelitian berikutnya perlu dilakukan penelitian terkait dengan
Tanaman Kelapa Sawit (Elaeis guinensis Jacq.)
Botani Tanaman
Taksonomi tanaman kelapa sawit menurut Hadi(2004) adalah sebagai
berikut:
Divisio : Tracheophyta
Subdivisio : Pteropsida
Kelas : Angiospermae
Sub kelas : Monocotiledonae
Ordo : Cocoideae
Familia : Palmae
Genus : Elaeis
Spesies : Elaeis guinensis Jacq.
Varietas : Dura, Psifera, Tenera
Tanaman kelapa sawit berakar serabut yang terdiri atas akar primer,
sekunder, tersier dan kuartier.Akar kuartier berfungsi menyerap unsur hara dan air
dari dalam tanah. Akar-akar kelapa sawit banyak berkembang di lapisan tanah
atas sampai kedalam + 1,5 meter dan semakin kebawah semakin sedikit.
Perakaran yang paling padat terdapat pada kedalaman 25 cm. Panjang akar yang
tumbuh kesamping dapat mencapai 6 m. tanaman kelapa sawit tidak boleh
terendam air. Oleh karena itu, permukaan air tanah harus diupayakan sekitar
5
tanaman dewasa.Sampai tanaman berumur 3 tahun, batang belum terlihat karena
masih terbungkus pelepah yang belum ditunas.Tergantung dari varietas dan
kondisi lingkungannya yaitu pupuk yang diberikan, iklim, kerapatan tanaman,
kecepatan tumbuh pertahun rata-rata 20 cm – 60 cm (Soehardjo, 1999).
Daun kelapa sawit terdiri dari rachis (pelepah daun); pinnae (anak daun)
dan spines (lidi).Panjang pelepah daun bervariasi tergantung dengan varietas dan
tipenya serta kondisi lingkungan. Pada satu pelepah akan di jumpai 250-400
pinnae (anak daun) yang terletak dikiri dan kanan pelepah daun dan panjang anak
daun yang ditengah dapat mencapi 1,2 meter atau lebih panjang dibandingkan
anak daun yang letaknya di ujung atau dipangkal. Setiap anak daun terdiri dari lidi
dan dua helai helaian daun (lamina) (Soehardjo, 1999).
Daun kelapa sawit mirip kelapa yaitu membentuk susunan daun majemuk,
bersirip genap dan bertulang sejajar.Jumlah pelepah, panjang pelepah dan jumlah
anak daun tergantung pada umur tanaman. Tanaman yang berumur tua, jumlah
pelepah dan anak daun lebih banyak (Fauzi, dkk., 2008).
Kelapa sawit sudah mulai berbunga pada umur sekitar 2 tahun.Tanaman
ini merupakan tanaman berumah satu, artinya pada satu tanaman terdapat bunga
jantan dan bunga betina yang masing-masing terangkai dalam satu
tandan.Rangkaian bunga jantan terpisah dengan rangkaian bunga betina. Setiap
satu rangkaian bunga akan muncul dari pangkal pelepah daun. Bunga jantan
bentuknya lonjong memanjang, ujung kelopak bunga agak meruncing dan garis
tengah bunga lebih kecil dibandingkan dengan bunga betina. Sedangkan pada
bunga betina bentuknya agak bulat dengan ujung kelopak bunga lebih besar (Tim
Disaat bunga betina siap dibuahi, putik mengeluarkan cairan sehingga
permukaanya berlendir, untuk memudahkan penempelan serbuk sari bunga jantan
pada putik.Masa pembuahan (receptive) hanya berlangsung selama 3-5 hari,
selama masa tersebut kepala putik berwarna putih kekuningan.Setelah lewat masa
pembuahan warna menjadi ungu.Masa pembuahan bunga-bunga betina pada satu
karangan tidak terjadi secara bersamaan. Tiap- tiap bunga betina sempurna yang
dibuahi oleh serbuk sari akan menghasilkan buah yang bersusun pada tandan.
Jumlah bunga betina perkarangan bunga dipengaruhi oleh umur pohon
(Mangoesoekarjoe, dkk., 2003).
Warna buah kelapa sawit tergantung pada varietas dan umurnya.Buah
yang masih muda berwarna hijau pucat kemudian berubah menjadi hijau
hitam.Semakin tua warna buah menjadi kuning muda dan pada waktu sudah
masak berwarna merah kuning (jingga).Mulai dari penyerbukan sampai buah
matang diperlukan waktu kurang lebih 5-6 bulan. Tanaman kelapa sawit normal
yang telah berbuah akan menghasilkan kira-kira 20-22 tandan/tahun semakin tua
produktivitasnya semakin menurun menjadi 12-14 tandan/tahun. Faktor-faktor
yang mempengaruhi jumlah buah dalam satu tandan yaitu umur tanaman, faktor
lingkungan, faktor genetis dan juga tergantung pada teknik budidaya (Tim Penulis
PS, 1997).
Syarat Tumbuh
1. Iklim
7
23,5oLU-23,5 oLS. Adapun persyaratan untuk tumbuh pada tanaman kelapa sawit
sebagai berikut:
- Curah hujan > 2.000 mm/tahun dan merata sepanjang tahun dengan
periode bulan kering (< 100mm/bulan) tidak lebih dari 3 bulan.
- Temperatur siang hari rata-rata 29,33oC dan malam hari 22,440 C.
- Matahari bersinar sepanjang tahun, minimal 5 jam per hari
(Pahan, 2006).
2. Tinggi Tempat dan Topografi
Tanaman kelapa sawit dapat tumbuh dan berbuah bila ditanam pada lahan
dengan ketinggian diatas 500 m dari permukaan laut. Namun secara ekonomis
hanya akan menguntungkan bila ditanam di lahan dengan ketinggian maksimum
400 m diatas permukaan laut. Selain tinggi tempat, tanaman kelapa sawit juga
hanya dapat ditanam pada lahan dengan topografi tertentu dengan kemiringan
0o – 12o (21%). Pada kemiringan 13o – 15o (46%) kurang baik dan pada
kemiringan lebih dari 25o tidak dianjurkan (Soehardjo, 1999).
3. Tanah
Dalam hal tanah, tanaman kelapa sawit tidak menuntut persyaratan terlalu
banyak karena dapat tumbuh pada berbagai jenis tanah (podsolik, latosol,
hidromorfik, kelabu, alluvial, atau regosol). Meskipun demikian produksi kelapa
sawit pada masing-masing tanah tidak sama. Sifat utama tanah sebagai media
tumbuh adalah sifat kimia dan sifat fisik tanah.
Sifat fisik tanah yang baik yaitu:
- tekstur lempung atau lempung berpasir dengan komposisi 20-60% pasir;
10-40% lempung dan 20-50% liat,
- Struktur, perkembangannya kuat; konsistensi gembur sampai agak teguh
dan permeabilitas sedang
- Gambut, kedalamannya 0-0,6 m
Sedangkan sifat kimia tanah yang dikehendaki adalah :
- pH 4,0-6,0 dan yang terbaik pH 5,0-5,5
- C/N mendekati 10 dimana C 1% dan N 0,1 %
- Kapasitas tukar Mg 0,4 – 1,0 me/100 gram
- Kapasitas tukar K 0,15 – 0,20 me/100 gram
(Soehardjo, 1999).
Karbon Aktif
Kualitas arang aktif dinilai berdasarkan persyaratan Standar Nasional
Indonesia (SNI) 06 – 3730-1995 .
Tabel1.Persyaratan Arang Aktif Standar Nasional Indonesia (SNI) 06 – 3730- 1995
Jenis Persyaratan Parameter
Kadar Air Maksimum 15 %
Kadar Abu Maksimum 10 %
Kadar Zat Menguap Maksimum 25 %
Kadar Karbon Terikat Minimum 65 %
Daya Serap Terhadap YodiumMinimum 750 mg/g
Daya Serap Terhadap BenzenaMinimum 25 %
9
Karbon aktif (actived carbon) adalah karbon amorf yang telah mendapat
perlakuan dengan uap dan panas sampai menpunyai afinitas yang kuat sekali
untuk menyerap (adsorpsi) sebagai bahan (George T. Austin, 1996 dalam Supeno,
2009). Karbon aktif di karakterisasi dengan luas permukaan antara 300-400 m2/g,
ditentukan dengan metode BET dan menggunakan absorben yang lain.
Arang aktif bahan yang banyak digunakan di industri farmasi sebagai bahan
absorben dan sebagai bahan pemucat (bleaching), di depot-depot pengisian air
mineral.Arang aktif dapat dibuat dari arang hasil pembakaran biomassa dari
tanaman seperti tempurung kelapa, kayu, sekam padi, serbuk kayu gergaji dan
tongkol jagung.Ditinjau dari sisi ekonomi arang aktif dapat dijadikan menjadi
suatu usuha menambah pendapatan ekonomi keluarga (Kirk, 1992).
Arang aktif adalah residu yang berbentuk padat hasil pada pembakaran
kayu pada kondisi terkontrol. Proses pengarangan adalah pembakaran kayu
dengan udara terbatas dan dapat menghasilkan arang,terasam,asetat,alkohol
kayu,dan gas kayu. Pada pembuatan arang tradisional,keluarnya asap selama
pembakaran berlangsung perlu diawasi agar kayu tidak menjadi abu,asap yang
keluar dilihat dari jumlah danwarna, jika asap tebal dan warna yang merah maka
proses pengarangan berjalan dengan baik, sedangkan jika asap tipis menunjukkan
pembakaran besar dan proses pengarangan kurang baik (Sudrajat, 1994).
Ukuran diameter pori untuk karbon fase cair umumnya mendekati atau
lebih besar dari 30Å sedangkan untuk karbon fase gas umunnya diameter pori
berukuran 10Å sampai 20Å. Efektivitas karbon aktif biasanya di tentukan denga
standar. Untuk fase gas biasanya di gunakan CCl4sedangkan untuk fase cair
digunakan adsorpsi iodin.
Beberapa keuntungan karbon aktif di bandingkan adsorben – adsorben yang lain
ialah :
1. Penyerapan yang biasa dilakukan untuk prodes pemisahan dan pemurnian
umumnya tanpa terlebih dahulu malakukan penghilangan kelembaban.
Seperti yang dibutuhkan dalam pemurnian udara. Dengan alasan yang
sama, juga banyak dilakukan untuk pengolahan larutan berair
2. Karena luasnya, kemudahan untuk mencapai permukaan bagian dalam
dapat menyerap banyak molekul non polar dan menyerap dengan lemah
molekul-molekul polar organik di bandingkan dengan penyerap yang lain.
Sebagai contoh jumlah metana yang diserap oleh karbon aktif pada 1 atm
dan suhu kamar hampir dua kali di bandingkan dengan molekular sieves
5Å dengan berat yang sama.
3. Panas adsorpsi atau kekuatan ikatan, umumnya arang aktif lebih rendah di
banding dengan penyerap yang lain. Dikarenakan Van Der Waals
merupaka kekuatan utama dalam adsorbsi.sehingga pelepasan molekul
molekul yang terserap relatif lebih mudah dan membutuhkan energi yang
lebih rendah untuk regenerasi karbon aktif (Supeno, 2009).
Pembuatan karbon aktif
Karbon aktif (actived carbon) adalah karbon amorf yang telah mendapat
perlakuan dengan uap dan panas sampai menpunyai afinitas yang kuat sekali
11
1. Metode furnace (Furnace black )
Proses ini menggunakan dua golongan yaitu menggunakan minyak dan
gas sebagai bahan baku. Temperatur pemanasan awal : 900-1200 oC. Hasil
yang telah ter dekomposisi di siram dengan air sampai 200oC, kemudian
kemudian di ubah menjadi butiran dengan menggunakan pelletizer.
2. Metode saluran (chanel black)
Proses ini menggunakan nayala api kecil yang banyak terkenal dalam
saluran sepanjang 100-150 ft dan tinggi 10ft. Saluran di gerakkan bolak
balik dengan menggunakan alat penggerak (scraper). Hasil proses ini ialah
karbon yang sangat halus ya itu ukuran 900Å un tuk bahan pewarna dan
300 Å untuk bahan pengisi karet.
3. Metode termal (Thermal black)
Proses ini adalah sistem batch dalam tungku berukuran setinggi 35 ft dan
diameter 12 ftdengan temperatur pemanasan 135oC tanpa udara. Hasil
yang diperoleh adalah 40-50% dengan urkuran yang relatif kasar yaitu
4000-5000Å (kelas menengah) dan 1500-2000Å (kelas halus)
4. Metode lampu (lamp black)
Metode ini menggunakan bahan mentah seperti : destilater,residu minyak
bumi dan partikel karbon lainnya. Proses pembuatan arang pada metode
ini adalah melalui pembakaran dalam sebuah panci terbuka.
Karbon aktif telah digunakan sebagai bahan pengisi penguat dalam ban.Saat
ini,oleh karena keunikan sifatnya, penggunaan karbon aktifdi kembangka
mencangkup pewarnaan, stabilisasi ultra violet, dan agen penghantar listrik dan
- Ban dan industri karet
karbon aktif di tambahkan ke dalam karet sebagai bahan pengisi dan
sebagai bahan penguat. Untuk berbagi jenis ban penggunaannya sesuai
dengan mutu yang diharapkan. Hitam karbon juga di gunakan dalam
pembentukan dan penekanan produk produk industri karet, seperti sabuk
dan sepatu boot.
- Industri plastik
Saat ini karbon aktif secara luas di gunakan sebagai pembungkus
penghantar arus listrik,film, pipa, dan kabel senyawa semi konduktor.
- Sebagai absorben adsorben dalam bahan penyaring, seperti masker gas,
pemurni air dan penyerap racun dan gas dalam sistem pencernaan.
- Industri Minyak Goreng: Karbon aktif dicampur dengan bleaching earth
sangat efektif dan ekonomis untuk menghilangkan peroksida,zat warna,
rasa, dan bau yang tidak enak akibat proses sponifikasi.
- Industri Pengolahan Limbah Cair: Membersihkan air buangan dari
pencemar warna, bau, zat beracun, dan logam berat.Mengambil Gas
Polutan (pollutant remover): Menghilangkan gas beracun, bau busuk,
asap, uap air raksa, uap benzen dan lain-lain.
Sifat sifat arang karbon
Karena susunan atom atom karbon tidak teratur,sifat sifat fisik
arangberbeda dari bentuk grafit dan intan. Partikel arang karbon sangat kecil,
dengan diameter antara 10 – 30 nm, dan kerapatan kira-kira 1,8 Mgm-3(Blythe,
13
Dasar dasar pembuatan arang karbon adalah pengubahan senyawa
hidrokarbon menjadi karbon dan hidrogen, memalui pembakaran dalam udara
sedikit yang digunakan untuk proses dekomposisihidrokarbon itu sendiri menjadi
hidrogen dan karbon. Setelah proses dekomposisi akan terbentuk partikel dengan
bobot molekul rendah yang berfungsi sebagai inti. Inti ini dapat membesar sambil
melepaskan hidrogen dan pada akhirnya akan terbentuk partikel karbon yang
padat (Ando, 1982 dalam Supeno, 2009)
Secara komersial karbon aktif biasa terdapat lima gugus fungsi kimia
utama pada permukaannya yaituhidrogen aromatik,phenol, quinone, asam
karboksilat, dan lakton (Cordon, 2003 dalam Supeno, 2009).
Penerapannya dalam industri banyak memanfaatkan sifat tak reaktif
karbon tersebut. Di lain pihak, karbon amorf dapat di aktivasi, sehingga
mempunyai kapasitas absorbsi dan dapat menyerap fase gas dan fase cair secara
selektif. Sebagai bahan baku logam, karbon dan grafit memiliki daya hantar listrik
Latar Belakang
Indonesia merupakan negara agraria yang menjadi sumber penyumbang
pendapatan negara dan ekonomi terbesar masyarakat indonesia. Sumber-sumber
itu berasal dari pertanian dan perkebunan yang mensejahterakan kehidupan
bangsa.Pertanian dan perkebunan tersebut ada yang dikelola oleh negara yang
bernaung dibawah PTPN, Swasta dan masyarakat. Diantara hasil pertanian dan
perkebunan yang tersebar luas adalah kelapa sawit, karet dan padi
Kelapa sawit merupakan hasil komoditi pertanian indonesia yang memiliki
nilai ekonomi. Bagian-bagian kelapa sawit yang biasanya dijadikan komoditi
adalah buah dan tandannya.Padahal bagian-bagian lain kelapa sawit yang masih
bisa dijadikan komuditas yang bernilai ekonomis diantaranya pelapah sawit yang
biasanya dimanfaatkan sebagai pakan ternak.
Perkebunan kelapa sawit sampai saat initerus berkembang hampir di
semua propinsi diIndonesia sehingga luasannya terus meningkat.Luas perkebunan
kelapa sawit di Indonesia6.700.000 ha (BPS, 2008). Propinsi SumateraUtara
memiliki perkebunan kelapa sawit yangpaling luas dibanding dengan propinsi
lainyang ada di Indonesia, yaitu 1.675.000 ha(25%). Salah satu produk limbah
padatperkebunan kelapa sawit yang belum banyakdimanfaatkan adalahpelepah
kelapa sawit.
Pada saat panen tandan buah segar, 1 – 2 helaipelepah kelapa sawit
2
40 – 50pelepah/pohon/tahun dengan bobot pelepahsebesar 4,5 kg berat kering per
pelepah. Dalamsatu hektar kelapa sawit diperkirakan dapatmenghasilkan 6400 –
7500 pelepah per tahun,sehingga di Sumatera Utara dengan luasanperkebunan
kelapa sawit 2.400.000 ha akandapat menghasilkan sekitar 48.900.000 –
55.000.000 ton berat kering pelepah per tahun.
Kandungan kimia yang terdapat padapelepah kelapa sawit seperti; bahan
organiksebesar 16,6%, serat deterjen netral sebesar78,7% dan serat deterjen asam
sebesar 55,6%(ALIMON dan HAIR-BEJO, 1996) Pelepah kelapa sawit termasuk
kategorilimbah basah (wet by-products) karena masihmengandung kadar air
sekitar 75%, sehinggadapat rusak dengan cepat apabila tidak segeradiproses.
Pelapah sawit bagian dari sawit yang yang bisanya digunakan sebagai
pakan ternak, itupun harus dalam keadaan segar. Pelapah sawit banyak terbuang
sebagai limbah yang tidak dimanfaatkan padahal masih bisa dimanfaatkan contoh
sebagai karbon aktif yang masih relatif tinggi dibutuhkan Sayangnya, pemenuhan
akankebutuhan karbon aktif masih dilakukan dengancara mengimpor. Padahal,
jika meninjau sumberdaya alam di Indonesia yang melimpah, makasangatlah
mungkin kebutuhan karbon aktif dapatdipenuhi dengan produksi dari dalam
negeri. Selain itu harga karbon aktif yang relatif mahal sehingga dengan
pemanfaatan sumber pelapah sawit yang melimpah akan meningkatkan ekonomi
masyarakat.
Karbon aktif adalah bahan karbon berpori yang telah mengalami reaksi
dengan gas atau dengan penambahan bahan kimia (KOH, NaOH, ZnCl2)
sebelum, selama atau setelah karbonisasi untuk meningkatkan sifat
kelapa.Ramdza, dkk (2008) telah membuat arang aktif dari pelapah kelapa, Dalam
dunia industri karbon aktif umumnya digunakan untuk menghilangkan bau,
rasa,warna, dan kontaminan organik lainnya.
Karbonaktif yang biasanya dibuat dari cangkang sawit, tempurung kelapa,
dan sabuk kelapa , maka karbon aktif akan dibuat dari pelapah kelapa sawit
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk membuatan dan mengujian arang aktif dari pelapah
kelapa sawit
Manfaat Penelitian
1. Bagi penulis yaitu sebagai bahan untuk menyusun skripsi yang merupakan
syarat untuk dapat menyelesaikan pendidikan di Program Studi Keteknikan
Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.
2. Bagi mahasiswa, sebagai informasi pendukung untuk melakukan penelitian
lebih lanjut mengenai pembuatan arang aktif dari pelepah kelapa swait.
3. Bagi masyarakat, untuk memberikan informasi kepada masyarkat tentang
pemanfaatan limbah pelapah kelapa sawit yang bisa menambah pemasukan
ABSTRAK
MUHAMMAD ADLI RESYA : Pembuatan Arang Aktif Menggunakan Pelepah Kelapa Sawit (Elaeis gunensis jacq), dibimbing oleh SAIPUL BAHRI DAULAY DAN AINUN ROHANAH .
Hasil penelitian membuktikan bahwa arang aktif dapat dibuat dari bahan organik yang mengandung kadar karbon tinggi. Limbah biomassa dari tanaman kelapa sawit merupakan salah satu alternatif yang dapat digunakan. Dari sejumlah penelitian yang telah dilakukan, penelitian karbon aktif dari tanaman kelapa sawit terbatas pada bahan baku cangkang sawit. Padahal, masih banyak bagian dari tanaman kelapa sawit yang dapat dimanfaatkan untuk pembuatan karbon aktif, salah satunya adalah pelepah kelapa sawit. Mengingat Indonesia diperkirakan memiliki areal pohon kelapa sawit terluas di dunia, sekitar 6.700.000 ha pada tahun 2008, maka pelepah kelapa yang tersedia melimpah dapat digunakan sebagai bahan alternatif yang memberikan nilai ekonomi lebih. Pada penelitian ini, karbon aktif terbaik diperoleh dengan menggunakan aktivator NaOH 0,2 M, ukuran karbon 100 mesh dan lama aktivasi 24 jam. Dalam dunia industri karbon aktif ini umumnya digunakan untuk menghilangkan bau, rasa, warna, dan kontaminan organik lainnya. Pengujian yang dilakukan penelitian ini didasarkan pada syarat mutu karbon aktif sesuai Standar Industri Indonesia No 06 – 3730-1995.
Kata kunci : pelapah kelapa sawit, karbon aktif
ABSTRACT
MUHAMMAD ADLI RESYA : Manufacture of Activated Carbon Using Palm Stem (Elaeis gunensis jacq), supervised by SAIPUL BAHRI DAULAY and AINUN ROHANAH.
Some research proved that activated carbon could be made from organic materials that have very high carbon percentage. Biomass material from palm plant can be used. The existing research of activated carbon from palm tree was limited of palm shell. In fact, there are many part of palm tree can be useful, like palm stem. Indonesia has been the largest palm plant country in the world with 6.700.000 ha areas in 2008. Palm stem has been abundant and can be used as an alternative material to make its value higher. The research for preparation of activated carbon from palm stem that had the best result was using by NaOH 0,2 M, activator wite 100 mesh and activation period of 24 hours. In industrial process, activate with carbon is used for deodorizing, adsorbs taste, colours and organic contaminant. Testing for active carbon in this research was based on activated carbon quality standard Standar Nasional Indonesia No 06 – 3730-1995.
PEMBUATAN ARANG AKTIF MENGGUNAKAN PELEPAH
KELAPA SAWIT (Elaeis guineensis Jacq)
SKRIPSI
OLEH :
MUHAMMAD ADLI RESYA 110308076
PEMBUATAN ARANG AKTIF DARI PELEPAH KELAPA
SAWIT (Elaeis guineensis Jacq)
SKRIPSI
OLEH :
MUHAMMAD ADLI RESYA 110308076/KETEKNIKAN PERTANIAN
SkripsiSebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara
Disetujui Oleh : Komisi Pembimbing
Ketua Anggota (Ir. Saipul Bahri Daulay,M.Si )(Ainun Rohanah,STP.M.Si)
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
ABSTRAK
MUHAMMAD ADLI RESYA : Pembuatan Arang Aktif Menggunakan Pelepah Kelapa Sawit (Elaeis gunensis jacq), dibimbing oleh SAIPUL BAHRI DAULAY DAN AINUN ROHANAH .
Hasil penelitian membuktikan bahwa arang aktif dapat dibuat dari bahan organik yang mengandung kadar karbon tinggi. Limbah biomassa dari tanaman kelapa sawit merupakan salah satu alternatif yang dapat digunakan. Dari sejumlah penelitian yang telah dilakukan, penelitian karbon aktif dari tanaman kelapa sawit terbatas pada bahan baku cangkang sawit. Padahal, masih banyak bagian dari tanaman kelapa sawit yang dapat dimanfaatkan untuk pembuatan karbon aktif, salah satunya adalah pelepah kelapa sawit. Mengingat Indonesia diperkirakan memiliki areal pohon kelapa sawit terluas di dunia, sekitar 6.700.000 ha pada tahun 2008, maka pelepah kelapa yang tersedia melimpah dapat digunakan sebagai bahan alternatif yang memberikan nilai ekonomi lebih. Pada penelitian ini, karbon aktif terbaik diperoleh dengan menggunakan aktivator NaOH 0,2 M, ukuran karbon 100 mesh dan lama aktivasi 24 jam. Dalam dunia industri karbon aktif ini umumnya digunakan untuk menghilangkan bau, rasa, warna, dan kontaminan organik lainnya. Pengujian yang dilakukan penelitian ini didasarkan pada syarat mutu karbon aktif sesuai Standar Industri Indonesia No 06 – 3730-1995.
Kata kunci : pelapah kelapa sawit, karbon aktif
ABSTRACT
MUHAMMAD ADLI RESYA : Manufacture of Activated Carbon Using Palm Stem (Elaeis gunensis jacq), supervised by SAIPUL BAHRI DAULAY and AINUN ROHANAH.
Some research proved that activated carbon could be made from organic materials that have very high carbon percentage. Biomass material from palm plant can be used. The existing research of activated carbon from palm tree was limited of palm shell. In fact, there are many part of palm tree can be useful, like palm stem. Indonesia has been the largest palm plant country in the world with 6.700.000 ha areas in 2008. Palm stem has been abundant and can be used as an alternative material to make its value higher. The research for preparation of activated carbon from palm stem that had the best result was using by NaOH 0,2 M, activator wite 100 mesh and activation period of 24 hours. In industrial process, activate with carbon is used for deodorizing, adsorbs taste, colours and organic contaminant. Testing for active carbon in this research was based on activated carbon quality standard Standar Nasional Indonesia No 06 – 3730-1995.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukurpenulisucapkankepada Allah ST atas berkatrahmat dan
karunia-Nyapenulisdapatmenyelesaikanskripsiini yang berjudul “Pembuatan
Arang Aktif Menggunakan Pelepah Kelapa Sawit (Elaeis guineensis Jacq)” yang
merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana di Program Studi Ke
teknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.
Pada kesempatan ini penulismengucapkan terima kasih kepada Bapak
Ir.Saipul Bahri Daulay,M.Siselaku ketua komisi pembimbing dan Ibu Ainun
Rohanah, STP, M.Si selaku anggota komisi pembimbing yang telah membimbing
penulis sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik.
Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih. Semoga dengan adanya
skripsi ini nantinya dapat memberikan manfaat bagi pihak pihak yang
membutuhkan.
Medan, April 2016
RIWAYAT HIDUP
Muhammad Adli Resya, dilahirkan di Medan, pada tanggal 18 November
1993 dari Ayah Syamsuri dan Ibu Relitna Tarigan. Penulis merupakan anak
pertama dari tiga bersaudara.
Penulis menyelesaikan Sekolah Menengah Atas (SMA) dari SMAN 1
Bahorok pada tahun 2011. Pada tahun 2011 penulis lulus seleksi masuk
Universitas Sumatera Utara melalui jalur Ujian Masuk Bersama Perguruan Tinggi
Negeri (UMBPTN), Program Studi Keteknikan Pertanian, Fakultas Pertanian.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif mengikuti organisasi Ikatan
Mahasiswa Teknik Pertanian (IMATETA).
Penulis melaksanakan Praktek Kerja Lapangan (PKL) di pabrik Minyak
Kelapa Sawit (PKS) PTPN III Sei Mangkei, Kab. Simalungun, Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Hal 1. PersyaratanArangAktifStandar
Nasional Indonesia (SNI) 06 – 3730- 1995 ... 8
2. hasil pengujian Pengaruh aktifator pada arang aktif
DAFTAR GAMBAR
Hal
1. Grafik kadar air arang aktif... 19
2. Grafik kadar air arang aktif ... 20
3.Grafik arang aktif terhadap pemurnian minyak goreng bekas ... 21
4.Grafik arang aktif terhadap aroma minyak goreng bekas ... 22
DAFTAR LAMPIRAN
Hal
1. Flowchart ... 25
2. Data pengamatankadar air ... 26
3. Data Pengamatan Kadar Abu ... 26
4. PersyaratanArangAktifStandarNasional Indonesia (SNI) 06 – 3730- 1995 ... 27
5. GambarBahan... ... 27
6. GambarAlat ... 28
7. Gabar Proses Aktivasi ... 29
8. GambarPengujian Kadar Air... 30
9. GambarPengujian Kadar abu ... 30
