• Tidak ada hasil yang ditemukan

Pengaruh Suhu Dan Waktu Aktivasi Terhadap Kualitas Arang Aktif Strobilus Pinus (Pinus Merkusii Jungh & De Vr)

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2016

Membagikan "Pengaruh Suhu Dan Waktu Aktivasi Terhadap Kualitas Arang Aktif Strobilus Pinus (Pinus Merkusii Jungh & De Vr)"

Copied!
81
0
0

Teks penuh

(1)

PENGARUH SUHU DAN WAKTU AKTIVASI TERHADAP

MUTU ARANG AKTIF STROBILUS PINUS

(

Pinus merkusii Jungh.& De Vr

)

SKRIPSI

MONORA PANCA BAKARA

0908010

06

PROGRAM STUDI FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(2)

PENGARUH SUHU DAN WAKTU AKTIVASI TERHADAP

KUALITAS ARANG AKTIF STROBILUS PINUS

(

Pinus merkusii

Jungh.& De Vr)

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains

MONORA PANCA BAKARA 090801006

PROGRAM STUDI FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(3)

PERSETUJUAN

Judul : PENGARUH SUHU DAN WAKTU AKTIVASI

TERHADAP KUALITAS ARANG AKTIF STROBILUS PINUS (Pinus Merkusii Jungh & De Vr)

Kategori : SKRIPSI

Nama : MONORA PANCA BAKARA

Nomor Induk Mahasiswa : 090801006

Program Studi : SARJANA (S1) FISIKA

Departemen : FISIKA

Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Diluluskan di Medan, 28 Januari 2014

Komisi Pembimbing

Pembimbing I, Pembimbing II,

Drs. Herli Ginting, MS Tua Raja Simbolon, S.Si, M.Si NIP. 195505191986011001 NIP. 197211152000121001

Diketahui/Disetujui oleh:

Departemen Fisika FMIPA USU Ketua

(4)

PERNYATAAN

PENGARUH SUHU DAN WAKTU AKTIVASI TERHADAP KUALITAS

ARANG AKTIF STROBILUS PINUS (Pinus Merkussi Jungh & De Vr)

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dari ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, 28 Januari 2014

(5)

PENGHARGAAN

Terimakasih kepada Tuhan Yesus Kristus atas segala anugerah dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “PENGARUH SUHU DAN WAKTU AKTIVASI TERHADAP KUALITAS

ARANG AKTIF STROBILUS PINUS (Pinus Merkusii Jungh & De Vr ) .

Skripsi ini disusun sebagai syarat akademis dalam menyelesaikan studi program Sarjana (S1) Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara Medan.

Penulis menyadari bahwa selama proses penyusunan skripsi ini, penulis banyak mendapat bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak. Dengan segala kerendahan hati, penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih yang sebesar- besarnya atas segala bantuan, dukungan serta saran yang telah diberikan. Oleh karena itu dalam kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada:

1. Bapak Drs. Herli Ginting, MS dan Bapak Tua Raja Simbolon S,Si M,Si sebagai Dosen Pembimbing yang dengan sabar dan bijaksana memberikan bimbingan serta saran sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik.

2. Bapak Dr. Mester Sitepu, M,Sc, sebagai dosen wali yang telah banyak membantu penulis selama menempuh pendidikan di Fakultas.

3. Bapak Dr. Marhaposan Situmorang, sebagai Ketua Jurusan Fisika FMIPA USU.

4. Bapak Drs. Syahrul Humaidi, M. Sc, sebagai Sekretaris Jurusan Fisika FMIPA USU.

5. Dekan dan Pembantu Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.

6. Seluruh Bapak / Ibu staff pengajar Fisika USU serta para pegawai administrasi.

7. Ibu Sri Pratiwi Aritonang S,Si.M,Si yang telah banyak membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.

(6)

Ngelia Bakara Amd,keb, Roland Parulian Bakara S,pd dan Wilda Wati Bakara S,pd yang telah banyak membantu dan memberikan dukungan penuh kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan pendidikan di Universitas Sumatera Utara ini.

9. Kepada seseorang yang mengambil tempat khusus di hati penulis Leonardo Hutauruk, ST yang selalu mendoakan, memberikan semangat, dan mendukung penulis sehingga penulis mampu menyelesaikan skripsi ini .

10. Stambuk breaving tersayang : Fitri Yuniati, Arvilla Mikartini, Sabam Simbolon, Sukria Novianti, Herdiana Purba, Zainaluddin Rambe, Sony, Ade Irma, Masria Pane, Valentina Ginting, Eldo Jones, Yosua Pinem, Esrawati Siregar, Septiana Xaveria, Andico Sihaloho, Andrian Anshari, Helen Manurung, Yenny Toguan, Resdina Silalahi, Emy Alemmita, Stevani Sigiro, Enra Tambunan, Silviana Simbolon, Kalam Siregar, Istas Manalu, Rieni Kalesta, Suhartina Malau, Natanael Saragih, Timbul Mulya dan Poltak Simarmata yang telah memberikan kesan dan kenangan manis dan pahit bagi penulis selama masa perkuliahan. Terkhusus untuk Agusningsih teman berbagi suka dan duka selama penelitian, Nurzannah, Ferdy Aulia Mirda, Agus siahaan dan Wenny Yoweri Gulo,Silvia Nuraini yang menjadi orang terdekat penulis selama menjalani perkuliahan di FISIKA USU.

11. Kepada asisten Laboratorium Kimia Analitik yang telah banyak membantu dalam penelitian dalam memberikan arahan serta masukan dalam menyelesaikan skripsi ini.

12. Untuk seluruh adik adik di FISIKA USU terkhusus untuk adik 2012 Muhammad Ali, ivan dan kawan kawan yang telah membantu dalam penyelesaian skripsi ini.

13. Teman ± teman kos wisma Tulang dan kepada Tulang yang selalu memberikan nasehat dan motivasi buat penulis.

(7)

berharap semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi penulis maupun orang lain yang membacanya.

(8)

PENGARUH VARIASI SUHU DAN WAKTU AKTIVASI TERHADAP KUALITAS KARBON AKTIF STROBILUS PINUS (Pinus merkusii Jungh.& De

Vr)

ABSTRAK

Telah dilakukan penelitian mengenai pembuatan arang aktif strobilus pinus menggunakan metode kimia fisika yaitu menggunakan bahan kimia sebagai activator dan diaktivasi pada suhu tinggi, dengan tujuan untuk mengetahui pengaruh suhu dan waktu aktivasi terhadap kualitas yang dihasilkann dari arang aktif strobilus pinus. Proses pembuatan arang aktif dengan menggunakan tanur dan diaktivasi pada suhu 600, 700, 800oC dengan waktu aktivasi untuk masing masing suhu 30, 60, 90 menit. Bahan pengaktif yang digunakan adalah H3PO4 10%. Strobilus pinus terlebih dahulu dikarbonisasi pada suhu 300oC dan diayak menggunakan ayakan 100 mesh.. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kondisi terbaik untuk membuat arang aktif pada suhu 800oC, dengan waktu aktivasi 90 menit yang menghasilkan rendemen sebesar 22,34%, kadar air 17,5%, kadar abu 11%, kadar zat terbang 15,5%, kadar karbon terikat 73,5% dan daya serap terhadap iodin sebesar 625,76 mg/gram.

(9)

EFFECT OF VARIATION TEMPERATURE AND TIME ACTIVATION OF

ACTIVATED CARBON STROBILUS QUALITY PINE (Pinus Merkusii Jungh & De

Vr)

ABSTRACT

There is the research about the production of activated charcoal strobilus pine by using physical chemical methods that is using the chemical material as activator and activated at high temperatures, in order to know the effect about temperature and time activations againts the quality that is produced from the activated charcoal Strobilus pine.The process of Activated Charcoal uses the baking and it is activated in temperature at 600 0C, 700 0C, 800 0C and 30, 60, 90 minutes.The Active igredient is 10 % H3PO4 . The First, the strobilius pine is carbonized in temperature at 300 0C and sifted in 100 Mesh. The research show that the best condition to produce the Activated Chorcoal are in temperature at 800 0C, activated time at 90 minutes in yield at 22,34 %, the water contents 17,5 %, the ash Content 11 %, volitile matter content 15,5 %, carbon content bound 73,5 %, and the absorption of Iodine 625,76 % mg/gram.

(10)

DAFTAR ISI

Halaman

Persetujuan i

Pernyataan ii

Perhargaan iii

Abstrak vi

Abstract vii

Daftar isi vii

Daftar Tabel xi

Daftar Grafik xii

Daftar Lampiran xiii

BAB 1 PENDAHULUAN

1. 1 Latar Belakang 1

1. 2 Rumusan Masalah 2

1. 3 Batasan Masalah 2

1. 4 Tujuan 3

1. 5 Manfaat 3

1. 6 Sistematika Penulisan 3

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

2. 1 Adsorpsi 5

2. 1 . 1 Jenis adsorbsi 5

2. 1 . 2 Faktor faktor yang mempengaruhi adsorpsi 6

2. 2 Adsorben 7

2. 3 Adsorbat 9

2. 4 Pinus Merkussi 10

(11)

2. 6 Arang Aktif 12

2. 6. 1 Proses pembuatan arang aktif 13

2. 6. 2 Struktur arang aktif 14

2. 8 Analisa Kualitas Arang Aktif 21

BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN

3. 3 . 1 Persiapan arang strobilus pinus 23 3. 3 . 2 Pembuatan arang aktif strobilus pinus 24

3. 4 Pengujian Arang Aktif 24

3. 5 . 1 Persiapan arang strobilus pinus 27 3. 5 . 2 Pembuatan arang aktif strobilus pinus 28 3. 5 . 3 Analisis kualitas arang aktif 29

(12)

4. 1 Pengujian Kualitas Arang Aktif 33

4 . 1. 1 Rendemen 33

4 . 1. 2 Pengujian kadar Air 34

4 . 1. 3 Pengujian kadar abu 36

4 . 1. 4 Pengujian kadar zat menguap 38 4 . 1. 5 Pengujian kadar karbon terikat 40 4 . 1. 6pengujian daya serap Iodin 42

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

5. 1 Kesimpulan 44

5. 2 Saran 45

Daftar Pustaka

(13)

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Tabel penggunaan arang aktif dalam industri 16

Tabel 2.2 Kualitas arang aktif menurut SNI 18

(14)

DAFTAR GRAFIK

(15)

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Gambar percobaan

(16)

PENGARUH VARIASI SUHU DAN WAKTU AKTIVASI TERHADAP KUALITAS KARBON AKTIF STROBILUS PINUS (Pinus merkusii Jungh.& De

Vr)

ABSTRAK

Telah dilakukan penelitian mengenai pembuatan arang aktif strobilus pinus menggunakan metode kimia fisika yaitu menggunakan bahan kimia sebagai activator dan diaktivasi pada suhu tinggi, dengan tujuan untuk mengetahui pengaruh suhu dan waktu aktivasi terhadap kualitas yang dihasilkann dari arang aktif strobilus pinus. Proses pembuatan arang aktif dengan menggunakan tanur dan diaktivasi pada suhu 600, 700, 800oC dengan waktu aktivasi untuk masing masing suhu 30, 60, 90 menit. Bahan pengaktif yang digunakan adalah H3PO4 10%. Strobilus pinus terlebih dahulu dikarbonisasi pada suhu 300oC dan diayak menggunakan ayakan 100 mesh.. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kondisi terbaik untuk membuat arang aktif pada suhu 800oC, dengan waktu aktivasi 90 menit yang menghasilkan rendemen sebesar 22,34%, kadar air 17,5%, kadar abu 11%, kadar zat terbang 15,5%, kadar karbon terikat 73,5% dan daya serap terhadap iodin sebesar 625,76 mg/gram.

(17)

EFFECT OF VARIATION TEMPERATURE AND TIME ACTIVATION OF

ACTIVATED CARBON STROBILUS QUALITY PINE (Pinus Merkusii Jungh & De

Vr)

ABSTRACT

There is the research about the production of activated charcoal strobilus pine by using physical chemical methods that is using the chemical material as activator and activated at high temperatures, in order to know the effect about temperature and time activations againts the quality that is produced from the activated charcoal Strobilus pine.The process of Activated Charcoal uses the baking and it is activated in temperature at 600 0C, 700 0C, 800 0C and 30, 60, 90 minutes.The Active igredient is 10 % H3PO4 . The First, the strobilius pine is carbonized in temperature at 300 0C and sifted in 100 Mesh. The research show that the best condition to produce the Activated Chorcoal are in temperature at 800 0C, activated time at 90 minutes in yield at 22,34 %, the water contents 17,5 %, the ash Content 11 %, volitile matter content 15,5 %, carbon content bound 73,5 %, and the absorption of Iodine 625,76 % mg/gram.

(18)

BAB 1

PENDAHULUAN

I.I Latar Belakang

Adsorpsi merupakan salah satu dari proses pemisahan yang sudah lama dikenal dan banyak digunakan dalam industri. Beberapa tahun belakangan ini, proses adsorpsi banyak mendapat perhatian. Hal ini bukan hanya karena

aplikasinya sebagai proses pemisahan yang banyak digunakan dalam industri kimia dan makanan, tetapi juga berhubungan dengan teknologi penyimpanan gas seperti hidrogen, natural gas, dan karbondioksida. Pentingnya proses adsorpsi ini menjadi pemicu dilakukannya banyak penelitian mengenai proses adsorpsi mulai dari segi mekanisme sampai dengan pengembangan adsorben yang digunakan dalam proses adsorpsi.

Adsorben merupakan salah satu faktor yang penting dalam proses adsorpsi. Adsorben yang sering digunakan dalam proses adsorpsi ialah padatan berpori seperti zeolit, silika gel, dan karbon aktif. Dari beberapa jenis adsorben tersebut yang paling banyak digunakan ialah karbon aktif. Hal ini disebabkan karbon aktif memiliki luas permukaan yang lebih tinggi dari adsorban-adsorban yang lain sehingga dapat mengadsorpsi lebih banyak molekul. Karbon aktif dapat dibuat dari berbagai bahan baku asalkan mengandung karbon, misalnya tempurung kelapa, batu bara, kulit kacang, dan gambut. Karbon aktif dengan luas permukaan terbesar yang pernah ditemukan (BET) adalah 3300 m2/g dari bahan baku batu bara bituminous (Hsu dan Teng, 2000) dalam.Sudibandriyo dan Lydia(2011).

(19)

arang aktif nasional cukup tinggi, lebih dari 200 ton per bulan atau 2.400 ton per tahun. Dimana sebagian di antaranya masih diimpor untuk keperluan khusus seperti industri pengolahan emas dan farmasi (Fitriani, 2008).

Dari hasil penelitian sebelumnya strobilus pinus dapat dijadikan sebagai arang aktif dengan menggunakan ZnCl 10% dengan suhu aktivasi 500 C yang 2 o menghasilkan kadar air 2,046%, kadar abu 2,488%, kadar zat terbang 6,089%, kadar karbon terikat 91,462 % yang digunakan sebagai penyerap toluene (Kalensun,dkk. 2012). Dipilihnya strobilus pinus sebagai bahan baku arang aktif selain dikarenakan ketersediannya yang berlimpah juga untuk meningkatkan nilai guna strobilus pinus yang selama ini hanya dijadikan sebagai hiasan dan berakhir sebagai limbah.

Dari teori di atas, maka penulis tertarik untuk melakukan penelitian dengan judul PENGARUH SUHU DAN WAKTU AKTIVASI TERHADAP KUALITAS ARANG AKTIF STROBILUS PINUS (Pinus merkusii Jungh & De Vr) berdasarkan standar SNI 06 ± 3730 ± 1995 dengan parameter kadar air, kadar abu, kadar zat terbang, kadar karbon terikat dan daya serap terhadap iodin.

I.2 Rumusan Masalah

Rumusan masalah dalam penelitian ini adalah :

1. Apakah strobilus pinus dapat dijadikan arang aktif dengan menggunakan H PO 10 % ? 3 4

2. Bagaimana kualitas arang aktif strobilus pinus yang dipengaruhi oleh suhu dan waktu aktivasi

(20)

I.3 Batasan Masalah

Berdasarkan latar belakang masalah diatas maka batasan masalah pada penelitian ini adalah:

1. Bahan yang digunakan sebagai arang aktif adalah strobilus pinus dengan penambahan H PO 3 4 10% . Suhu karbonisasi 300 C, suhu o aktivasi 600 C ± 800 C dengan interval suhu 100 C dan waktu aktivasi o o o 30 ± 90 menit dengan interval 30 menit. Ayakan yg digunakan 100 mesh

2. Pengujian yang dilakukan pada arang aktif sesuai dengan standar SNI 06- 3730 - 1995 yaitu rendemen, uji kadar air, uji zat terbang, uji kadar abu, uji kadar karbon terikat serta daya serap terhadap iodin.

I.4 Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah :

1. Untuk mengetahui kualitas arang aktif dari strobilus pinus yang dipengaruhi oleh variasi suhu dan waktu aktivasi

2. Untuk mengetahui pengaruh variasi suhu dan waktu aktivasi terhadap daya serap arang aktif.

I.5 Manfaat Penelitian

Berdasarkan tujuan penelitian maka diperoleh manfaat penelitian sebagai berikut : 1. Sebagai informasi bagi masyarakat umum untuk memanfaatkan strobilus

pinus sebagai bahan arang aktif

2. Sebagai informasi bagi masyarakat tentang mutu arang aktif strobilus pinus 3. Meningkatkan nilai tambah terhadap strobilus pinus

(21)

I.6 Sistematika Penulisan

Adapun sistematika penulisan adalah sebagai berikut :

Bab 1 Pendahuluan

Bab ini menguraikan tentang latar belakang, batasan masalah, rumusan masalah,tujuan penelitian, manfaat penelitian dan sistematika penulisan.

Bab 2 Tinjauan Pustaka

Berisi landasan teori umum yang digunakan untuk menjelaskan masalah yang dibahas.

Bab 3 Metode Penelitian

Berisi tentang metode penelitian serta langkah langkah yang dilakukan dalam menjala\nkan penelitian untuk mencapai tujuan

Bab 4 Metode Pengujian dan Analisa Data

Berisikan hasil penelitian serta pembahasan dari hasil penelitian tersebut

Bab 5 Kesimpulan dan Saran

(22)

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Adsorpsi

Adsorbsi didefinisikan sebagai proses difusi suatu komponen pada suatu permukaan atau antar partikel. Komponen yang terserap disebut adsorbat dan bahan yang dapat menyerap disebut adsorben. Adsorben dapat berupa padatan atau cairan. Adsorbat terlarut dalam cairan atau berada dalam gas (Walstra, 2003). Menurut Bernasconi,et al (1995) Adsorpsi adalah suatu proses pemisahan bahan dari campuran gas atau cair, bahan yang akan dipisah ditarik oleh permukaan sorben padat dan diikat oleh gaya gaya yang bekerja pada permukaan tersebut sedangkan absorpsi adalah proses pemisahan bahan dari suatu campuran gas dengan cara pengikatan bahan tersebut pada permukaan sorben cair yang diikuti pelarutan.

2.1.1 Jenis adsorbsi

Adsorpsi dapat dibagi menjadi dua bagian yaitu:

1. Adsorbsi fisika

Adsorpsi fisik merupakan suatu proses bolak balik apabila daya tarik menarik antara zat terlarut dengan pelarutnya maka zat yang terlarut akan diadsorpsi pada permukaan adsorben. Adsorpsi fisika memiliki energi aktivasi yang kecil yaitu 10 kkal/mol.

2. Adsorpsi kimia

(23)

permukaan adsorben dimana reaksi tersebut membentuk ikatan kovalen. Adsorpsi kimia melibatkan gaya yang lebih besar dari adsorpsi fisik. Energi aktivasi pada adsorpsi kimia berkisar antara 10-60 kkal/mol.

2.1.2Faktor faktor yang mempengaruhi adsorpsi

Banyaknya molekul molekul gas yang teradsorpsi pada permukaan adsorben dipengaruhi oleh beberapa faktor (Atmoko,R.D. 2012) :

1. Sifat adsorben

a. Kemurnian adsorben

Adsorben yang lebih murni memiliki daya adsorbsi yang lebih baik

b. Luas permukaan dan volume pori adsorben

Semakin besar luas permukaan adsorben maka semakin besar pula jumlah adsorbat yang dapat diserap.

2. Jenis adsorbat

a. Kepolaran adsorbat

Apabila memiliki diameter yang sama molekul molekul polar lebih kuat diadsorpsi dari pada molekul molekul yang kurang polar.

b. Ukuran molekul adsorbat

Molekul molekul yang bisa di adsorpsi adalah molekul molekul yang berdiameter sama atau lebih kecil dari diameter pori.

3. Temperatur

(24)

4. Tekanan

Tekanan yang dimaksut adalah tekanan adsorbat. Pada adsorpsi fisika, kenaikan tekanan adsorbsi adsorbat dapat menaikkan jumlah yang diadsorpsi. Sebaliknya, pada adsorpsi kimia kenaikan tekanan adsorbat justru mengurangi jumlah yang teradsorpsi

5. Pusat aktif

Pada permukaan yang beragam, hanya sebagian permukaan yang mempunyai daya serap. Hal ini dapat terjadi disebabkan oleh permukaan yang heterogen. Sehingga hanya beberapa jenis zat yang dapat diserap oleh sebagian permukaan yang aktif, disebut sebagai pusat aktif.

2.2Adsorben

Adsorben adalah zat atau material yang mempunyai kemampuan untuk mengikat dan mempertahankan cairan atau gas di dalamnya. Jenis adsorben komersial yang biasa digunakan, yaitu:

1. Silica gel

(25)

2. Karbon aktif

Karbon aktif memiliki daya serap yang baik. Daya serap dari karbon aktif umumnya bergantung pada senyawa karbon berkisar 85% sampai 95% karbon bebas. Prinsip pembuatan karbon aktif adalah proses karbonisasi yaitu proses pembentukan bahan menjadi arang, kemudian diaktivasi.

3. Zeolit

Zeolit digunakan untuk pengeringan dan pemisahan campuran hidrokarbon, zeolit memiliki kemampuan adsorpsi tinggi karena zeolit memiliki porositas yang tinggi.

4. Alumina

Adsorben alumina digunakan dalam industri untuk menghilangkan kadar

DLU GDUL DOLUDQ JDV_ 6DODK VDWXQ\D DGDODK _-alumina, jenis ini memiliki lua permukaan yang baik untuk adsorpsi, volume macropore baik, dan rata

rata ukuran pori baik untuk transport molekul yang cepat dari lingkungan

ke dalam alumina.

2.3 Adsorbat

Adsorbat adalah subtansi dalam bentuk cair atau gas yang terkonsentrasi pada permukaan adsorben. Adsorbat yang sering digunakan pada sistem pendingin, yaitu:

1. Air

(26)

2. Ammonia

Besarnya panas laten spesifik ammonia adalah setengah lebih rendah dari panas laten spesifik air, pada temperatur 0 C dan memiliki tekanan o penguapan yang tinggi. Ammonia memiliki keuntungan yang ramah lingkungan dan dapat digunakan sebagai adsorbat sampai -40 C, dan dapat o dipanaskan sampai 200 C. Kerugian dari ammonia adalah beracun, o

sehingga penggunaanya dibatasi dan tidak dapat ditampung pada instalasi yang terbuat dari tembaga atau campurannya.

3. Methanol

Methanol memiliki tekanan penguapan yang lebih tinggi dibandingkan dengan air (meskipun pada tekanan 1 atm), sehingga sangat cocok untuk sistem pendingin, karbon aktif, silica gel, dan zeolit merupakan adsorben yang menjadi pasangan methanol.

4. Karbondioksida

Karbondioksida merupakan persenyawaan antara karbon (27,3 wt%) dengan oksigen (72,7 wt%). Karbondioksida merupakan gas tidak reaktif dan tidak beracun. Gas tersebut tidak mudah terbakar dan tidak dapat memicu terjadinya pembakaran.

2.4Pinus Merkusii Jungh et De Vriese

Di Indonesia Pinus mempunyai nama lain yaitu tusam. P. sumatrana

(27)

Jenis ini secara alami tersebar dari gDULV %XMXU 7LPXU __▪__¶ KLQJJD

___▪__¶ GDQ JDULV /LQWDQJ 8WDUD __▪ KLQJJD JDULV /LQWDQJ 6HODWDQ _▪_ %HUG klasifikasi timbuhan, pinus (P. merkusii) termasuk dalam famili Pinaceae. Satu-

satunya pinus yang penyebaran alaminya sampai di selatan khatulistiwa. Di Asia Tenggara menyebar di Burma, Thailand, Laos, Kamboja, Vietnam, Indonesia (Sumatra), dan Filipina (P. Luzon dan Mindoro). Tumbuh pada ketinggian 30- 1. 800 m dpl, pada berbagai tipe tanah dan iklim.

Adapun klasifikasinya mulai dari kingdom hingga spesies, yaitu: - Kingdom : Plantae (Tumbuhan)

- Subkingdom : Tracheobionta (Tumbuhan berpembuluh) - Divisi : Spermatophyta (Menghasilkan biji) - Subdivisi : Gymnospermae

- Kelas : Coniferinae

Pinus merkusii atau tusam merupakan satu-satunya jenis pinus asli Indonesia. Di

daerah Sumatera, tegakan pinus alam dapat dibagi kedalam tiga strain, yaitu:

1. Strain Aceh, Penyebaranya dari pegunungan Selawah Agam sampai sekitar

Taman Nasional Gunung Leuser. Dari sini menyebar ke selatan mengikuti pegunungan bukit barisan lebih kurang 300 km melalui Danau Laut Tawar, Uwar, Blangkejeren sampai ke Kotacane. Di daerah ini tegakan pinus pada umumnya terdapat pada 800-2000 mdpl.

2. Strain Tapanuli, Menyebar di daerah Tapanuli ke selatan Danau Toba. Tegakan

(28)

lebar. Di daerah ini tegakan pinus tumbuh secara pada ketinggian 1000-1500 mdpl.

3. Strain Kerinci, Menyebar di sekitar pegunungan kerinci . tegakan pinus alami

yang luas terdapat di antara Bukit Tapan dan Sungai Penuh. Di daerah ini tegakan pinus tumbuh secara alami umumnya pada ketinggian 1500-2000 mdpl. (Butar- Butar et al.,1998)

P. merkusii merupakan jenis pohon daun jarum yang memiliki ketinggian

pohon mencapai 60 m sampai dengan 70 m dengan besar diameter 100 cm. Batang berbentuk bulat dan lurus, kulit berwarna coklat tua, kasar beralur dalam dan menyerpih dalam kepingan panjang. Kayu bertekstur halus, bila diraba licin dan mengandung damar (resin), permukaan mengkilap warna kuning muda, serat halus.

Pinus merkusii merupakan tumbuhan berumah satu ( monoecus

unisexsualis), bunga berkelamin tungal. Bunga jantan dan betina dalam satu tunas. Bunga Pinus merkusii terbagi menjadi strobilus jantan dan betina. Strobilus jantan

berbentuk silindris dengan panjang 2-4 cm, terutama di bagian bawah tajuk. Sedangkan strobilus betina berbentuk kerucut, ujungnya runcing, bersisik dan biasanya erwarna coklat, pada tiap bakal biji terdapat sayap. Bunga muda berwarna kuning sedangkan bunga tua berwarna coklat. Strobili betina banyak terdapat di sepertiga bagian atas tajuk terutama di ujung dahan (Hidayat dan Hansen 2001).

2.5 Arang

(29)

arang terdiri dari zat mudah menguap, abu, air, nitrogen dan sulfur (Manarsip dkk, 1996).

2.6 Arang Aktif

Arang aktif merupakan senyawa karbon, 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 arang aktif berkisar antara 300-3500 m /gram. Arang aktif dapat mengadsorpsi gas dan 2 senyawa-senyawa kimia tertentu, tergantung pada besar atau volume pori-pori dan luas permukaan. Daya serap arang aktif sangat besar, yaitu 25- 1000% terhadap berat arang aktif.

Arang aktif mengandung kadar karbon dan keaktifan yang bervariasi, tergantung pada suhu dan lamanya waktu aktivasi yang diberikan pada bahan baku arang. Arang aktif dapat dibedakan dengan arang berdasarkan sifat pada permukaannya. Permukaan pada arang masih ditutupi oleh deposit hidrokarbon yang menghambat keaktifannya, sedangkan pada arang aktif permukaannya relative telah bebas dari deposit dan mampu mengabsorpsi karena permukaannya luas dan pori pori telah terbuka (Gomez-Serrano et al. 2003).

(30)

2.6.1.Proses pembuatan arang aktif

Guerrero et,al (1970) dalam Rumidatul (2006) mengatakan pembuatan arang aktif

dapat dilakukan dalam dua tahap. Tahap pertama adalah pembentukan arang aktif pada suhu rendah. Tahap kedua adalah proses pengaktifan arang untuk menghilangkan hidrokarbon yang melapisi permukaan arang sehingga meningkatkan porositas arang. Menurut Cheremisinoff dan Eilerbusc (1978) dalam Pari (1995) pada kedua proses tersebut terjadi tahap tahap sebagai berikut :

1. Dehidrasi yaitu proses menghilangkan air.

2. Karbonisasi yaitu proses penguraian selulosa organic menjadi unsur karbon, serta mengeluarkan senyawa senyawa non karbon.

3. Aktivasi yaitu proses pembentukan dan penyusunan karbon sehingga pori- pori menjadi lebih besar.

Pada pembuatan arang aktif, mutu yang dihasilkan sangat tergantung dari bahan baku yang digunakan, bahan pengaktif, suhu dan cara pengaktifannya ( Hartoyo et al.1990). Pada prinsipnya arang aktif dapat dibuat dengan dua cara

yaitu :

1. Aktivasi secara kimia

Aktivasi cara kimia pada prinsipnya adalah perendaman arang dengan senyawa kimia sebelun dipanaskan. Pada proses pengaktifan secara kimia arang diaktifkan dalam larutan pengaktivasi selama 24 jam lalu ditiriskan dan dipanaskan pada suhu 600 ± 900 C selama 1 ± 2 jam. Bahan kimia o yang digunakan yaitu H PO , NH Cl, AlCl , HNO , KOH, NaOH, 3 4 4 3 3 KMnO , SO , H SO dan K S ( Kienle, 1986 ). 4 3 2 4 2

2. Aktivasi secara fisika

(31)

untuk menguapkan air yang terperangkap dalam pori-pori karbon aktif sehingga luas permukaan karbon aktif bertambah besar. Karbon dipanaskan di dalam tanur pada temperatur 800-900 C. oksidasi dengan o udara pada temperatur rendah, merupakan reaksi eksoterm sehingga sulit untuk mengontrolnya. Pemanasan dengan uap CO2 pada temperatur tinggi merupakan reaksi endoterm, sehingga lebih mudah dikontrol dan paling umum digunakan(Sembiring MT, Sinaga TS.2003)

2.6.2.Struktur arang aktif

Menurut Kyotani (2000), luas permukaan, dimensi dan distribusi atom atom karbon penyusun struktur arang aktif sangat bergantung pada bahan baku, kondisi karbonisasi dan proses aktivasinya. Besar kecilnya ukuran pori dan kristalit kristalit arang aktif selain tergantung pada suhu karbonisasi juga bergantung pada

EDKDQ EDNX \DQJ GLJXQDNDQ_ 8NXUDQ SRULQ\D GDSDW EHUNLVDU DQWDUD __Ö OHELK EHVDU GDUL ___ Ö_ 0HQXUXW %XHNHQV et al (1985) dalam Rumidatul (2006) besarnya ukuran pori dibagi kedalam tiga kategori yaitu :

1. 0 DNURSRUL \DQJ EHUXNXUDQ GLDPHWHU OHELK EHVDU GDUL ___ Ö GHQJDQ Y sebanyak 0,8 ml/g dan permukaan spesifik antara 0,5 ± 2 m /g. 2

2. Mesopori yang berukuran diameter berkisar antara 50 - ___ Ö GHQJDQ volume 0,1 ml/g dan permukaan spesifik antara 20 ± 70 m /g. 2

3. 0 LNURSRUL \DQJ EHUXNXUDQ GLDPHWHU OHELK NHFLO GDUL __ Ö GDQ WH tiga bagian yaitu:

a. Maksi mikropori( diameter antara 25-__ Ö__ GDSDW GLJXQDNDQ XQWXN meyerap pigmen tanaman dan sangat baik untuk absorbsi molase

b. Mesi mikropori( diameter antara 15 ± __ Ö_ \DQJ VDQJDW EDLN XQWXN meyerap zat warna terutama metilen biru.

(32)

2.6.3Sifat sifat arang aktif

Sifat arang aktif dapat dibagi menjadi dua, yaitu :

1. Sifat kimia

Arang aktif tidak hanya mengandung karbon saja, tetapi juga mengandung sejumlah kecil oksigen dan hidrogen yang terikat secara kimia dalam bentuk gugus-gugus fungsi yang bervariasi, misalnya gugus karbonil(CO), karboksil(COO ), - fenol, lakton, dan beberapa gugus eter. Oksigen pada permukaaan arang berasal dari bahan baku atau dapat juga terjadi pada proses aktivasi dengan uap (H O) atau udara. Keadaan ini biasanya dapat menyebabkan 2 arang bersifat asam atau basa (Brennan et al 2001).

2. Sifat fisika

Berdasarkan sifat fisika, arang aktif mempunyai beberapa karakteristik antara lain berupa padatan berwarna hitam, tidak berasa, tidak berbau, tidak larut dalam air, asam, basa ataupun pelarut pelarut organik (Hassler,1974). Menurut Hartoyo (1974) sifat fisik arang aktif dibagi menjadi dua, yaitu :

1. Sifatnya keras dan bobot jenis tinggi, sesuai untuk bahan adsorpsi gas. 2. Sifatnya lunak dan bobot jenis rendah, sesuai untuk bahan adsorpsi cairan

2.6.4.Penggunaan arang aktif

(33)

2.1 Tabel penggunaan arang aktif dalam industri

No Pemakai Kegunaan Jenis/ Mesh

1 Industri obat dan

Pengilangan warna, bau pada Minuman

4x8,4x12

3 Kimia perminyakan Penyulingan bahan mentah 4x8,4x12,8x30 4 Pembersih air Penghilangan warna, bau

penghilangan resin

5 Budi daya udang Permurnian, penghilangan ammonia, netrite phenol dan logam berat

4x8,4x12

6 Industri gula Penghilangan zat-zat warna, menyerap proses

penyaringan menjadi lebih sempurna

4x8, 4x12

7 Pelarut yang digunakan

Kembali

Penarikan kembali berbagai pelarut 4x8,4x12,8x30

8 Pemurnian gas Menghilangkan sulfur, gas beracun, bau busuk asap

4x8, 4x12

9 Katalisator Reaksi katalisator

pengangkut vinil chloride, vinil acetat

4x8, 4x30

10 Pengolahan Pupuk Pemurnian, penghilangan bau 8x30 11 Industri Baja Sebagai penguat

(34)

2.6.5Jenis arang aktif

Menurut Styaningsih (1995) berdasarkan fungsinya arang aktif dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu :

1. Arang penyerap gas (gas adsorbent cair)

Jenis arang ini digunakan untuk menyerap material dalam bentuk uap atau gas. Pori pori yang terdapat pada arang jenis ini adalah mikropori yang menyebabkan molekul gas akan mampu melewatinya, tapi molekul dari cairan tidak bisa melewatinya. Karbon jenis ini tidak dapat ditemukan pada karbon jenis tempurung kelapa.

2. Arang fasa cair (liquid fase karbon)

Arang jenis ini digunakan untuk menyerap kotoran atau zat yang tidak di inginkan dari cairan atau larutan. Jenis pori pori dalam karbon ini adalah makropori yang memungkinkan molekul besar untuk masuk. Arang jenis ini biasanya berasal dari batu bara dan selulosa.

2.6.6Daya serap arang aktif

(35)

2.7 Kualitas Karbon Aktif

Kualitas karbon aktif dipengaruhi oleh jenis bahan baku, teknologi pengolahan, cara pengerjaan dan ketetapan penggunaannya. Bahan baku yang keras mempunyai berat jenis yang tinggi sehingga akan menghasilkan daya serap yang tinggi dibandingkan dengan bahan baku yang ringan dan mempunyai berat jenis yang rendah. Berdasarkan standar kualitas arang aktif menurut SNI 06 - 3730 ± 1995 tertulis pada tabel berikut ini :

Tabel 2.2 Kualitas arang aktif menurut SNI 06-3730-1995

No Uraian Persyaratan kualitas

Butiran Serbuk 1 Bagian yang hilang pada pemanasan 950 C, % o Maks 15 Maks 25

2 Kadar air,% Maks 4,5 Maks 15

3 Kadar abu, % Maks 2,5 Maks 10

4 Bagian tidak mengarang 0 0

5 Karbon aktif murni Min 80 Min 65

6 Daya serap terhadap I , mg/g 2 Min 750 Min 750

7 Daya serap terhadap benzena,% Min 25 -

8 Daya serap terhadap biru metilen, mg/g Min 60 Min 120

9 Berat jenis curah, g/ml 0,46-0,55 0,3-0,35

10 Lolos mesh 325, % - Min 90

11 Jarak mesh,% 90 -

12 Kekerasan, % 80 -

Sumber : Anonim (1995)

2.9 Analisa Kualitas Arang Aktif

a. Rendemen

(36)

Karbon aktif yang baik akan memberikan nilai rendemen yang tinggi, terdapatnya rendemen yang rendah desebabkan oleh masih meningkatnya laju reaksi antara karbon dan gas gas serta banyaknya jumlah senyawa zat menguap yang terlepas. Rendemen dapat diproleh dengan menggunakan persamaan :

Rendemen = àÔææÔÔåÔáÚÔÞçÜÙ àÔææÔÕÔÛÔáÕÔÞè x 100 % (2.1)

b. Kadar air (SNI, 1995)

Kadar air merupakan banyaknya air yang terkandung dalam karbon aktif setelah bahan baku berkarbon melalui ttahapan karbonisasi dan aktivasi kimia, baik yang terikat secara kimiawi maupun akibat pengaruh dari kondisi luarseperti iklim, ukuran butiran maupun proses penyaringan. Penetapan ini bertujuan untuk mengetahui sifat higroskopis arang aktif. Kadar air dihitung dengan menggunakan persamaan:

Ka = à5?à6 à5 x 100 % (2.2)

Keterangan:

Ka = Kadar air (%)

m1= Massa arang sebelum pemanasan m2= Massa arang setelah pemanasan

c. Kadar Zat Terbang (SNI, 1995)

Zat terbang merupakan nilai yang menunjukkan presentasi jumlah zat zat terbang yang terkadung dalam karbon aktif yang masih terkandung karena bahan baku memiliki kandungan zat zat terbang seperti H2, CO, CH4 dan uap uap yang mengembun seperti tar, gas CO2 dan H2O.

Kadar zat menguap = à5?à6 à5 x 100% (2.3)

(37)

m1 = Massa awal arang aktif m2 = Massa setelah pemanasan

d. Kadar Abu (SNI, 1995)

Abu di dalam karbon aktif merupakan kadar mineral matter yang terkandung didalamnya yang tidak terbakar pada proses karbonisasi dan tidak terpisah pada proses aktivasi.

Kadar abu = à6 à5 x 100 % (2.4)

Keterangan:

m1 = Massa awal arang aktif m2 = Massa akhir arang aktif

e. Karbon Terikat (SNI, 1995)

Penentuan kadar karbon terikat bertujuan untuk mengetahui kandungan karbon setelah proses karbonisasi dan aktivasi.

Kadar karbon terikat (%) = 100% - (Ka + Kzm) (2.5) Keterangan :

Ka = Kadar abu(%)

Kzm = Kadar zat menguap

f. Daya Serap Iodin (SNI, 1995)

(38)

Daya serap terhadap larutan iod = º_

³ã¿:¿ . Ä . À / ;

¿:ÔÚÏÔÙ; ë56:á=7ëÙã

Ô (2.6)

Dimana : A = Volume titrasi iodin (ml) B = Volume Na S O terpakai (ml) 2 2 3 fp= faktor pengencer

a = bobot arang aktif (gr)

(39)

BAB 3

METODE PENELITIAN

3.1.Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan di laboratorium Kimia Analitik Departemen Kimia FMIPA-USU Medan, Laboratorium Ilmu Dasar Kimia FMIPA-USU Medan. Penelitian berlangsung September sampai November 2013.

3.2.Peralatan dan Bahan

3.2.1.Peralatan

Alat yang digunakan dalam pembuatan arang aktif buah pohon pinus adalah : 1. Neraca Analitik Digital

2. Oven 3. Desikator

4. Lumpang dan alu 5. Ayakan 100 mesh 6. Cawan porselen 7. Kertas saring

8. Kertas saring whatman No 42 9. Gelas beker 1000 ml

10. Cawan Crusibel 11. Tanur

12. Penjepit tabung 13. Buret 25 ml 14. Pipet volum 50 ml

(40)

16. Labu takar 250 ml 17. Gelas ukur 100 ml 18. Spatula

19. Pipet Tetes 20. Aluminium Foil

3.2.2.Bahan

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah: 1. Strobilus pinus

2. Asam Posfat( H PO 10%) 3 4 3. Larutan kalium iodida 0,1 N 4. Larutan Na S O 2 2 3 0,025 N 5. Aquadest

6. Indikator amilum 1%

3.3 Prosedur Penelitian

3.3.1Persiapan arang strobilus pinus

1. Dipilih buah pinus dengan kualitas baik dan dipotong potong hingga diperoleh ukuran yang kecil

2. Dicuci strobilus pinus yang telah dipotong potong di bawah air mengalir, kemudian dijemur selama 2 hari di bawah sinar matahari

3. Ditimbang strobilus pinus kemudian dicuci kembali di dalam gelas beker dengan menggunakan aquadest

4. Dikeringkan strobilus pinus di dalam open dengan suhu 105 C. o 5. Dikarbonisasi strobilus pinus pada suhu 300 C selama 3 jam o 6. Didinginkan arang strobilus pinus di dalam desikator selama 1 jam

(41)

8. Diayak dengan menggunakan ayakan 100 mesh.

3.3.2Pembuatan arang aktif strobilus pinus

1. Direndam serbuk arang strobilus pinus dalam larutan H PO 10% selama 24 3 4 jam

2. Disaring dengan menggunakan kertas saring 3. Dikeringkan didalam open pada suhu 105 C o 4. Didinginkan di dalam desikator

5. Ditimbang cawan crusibel untuk mengetahui massanya kemudian dimasukkan serbuk arang yang akan diaktivasi ke dalam cawan crusibel

6. Diaktivasi arang strobilus pinus di dalam tanur dengan variasi suhu 600 C ± o 800 o C dengan interval suhu 100 C dan waktu aktivasi 30 ± 90 menit dengan o interval 30 menit

7. Didinginkan di dalam desikator.

7. Ditimbang cawan hasil pentanuran untuk mengetahui massa akhir arang aktif setelah di tanur.

3.4 Pengujian Arang Aktif

Arang aktif yang dihasilkan diuji kualitasnya berdasarkan Standar Nasional Indonesia, meliputi: rendemen, kadar air, abu, zat terbang, karbon terikat, daya serap Iodin berdasarkan standar SNI No 06-3730-1995

3.4.1Rendemen

Rendemen arang ditetapkan dengan menghitung perbandingan massa arang aktif terhadap massa bahan baku yang digunakan

(42)

1. Ditimbang cawan crusibel terlebih dahulu untuk mengetahui berat awalnya 2. Dimasukkan 2 gram arang aktif strobilus pinus ke dalam cawan porselin 3. Dipanaskan cawan crusibel yang telah berisi arang aktif strobilus pinus dalam

oven pada suhu 105 C selama 3 jam o

4 . D idinginkan dalam desinkator selama 1 jam 5. Ditimbang

6. Dihitung kadar air .

3.4.3Uji kadar abu

1. Ditimbang cawan crusibel terlebih dahulu untuk mengetahui berat awalnya 2. Dimasukkan 2 gram arang aktif strobilus pinus ke dalam cawan crusibel 3. Dipanaskan dalam tanur pada suhu 750 C selama 6 jam o

4. Didinginkan dalam desinkator selama 1 jam kemudian ditimbang 5. Dihitung kadar abu.

3.4.4Uji kadar zat mudah menguap

1. Ditimbang cawan crusibel terlebih dahulu untuk mengetahui berat awalnya 2. Dimasukkan 2 gram sampel arang aktif ke dalam cawan crusibel

3. Dipanaskan dalam tanur pada suhu 950 C selama 10 menit o 4. Didinginkan dalam desinkator selama 1 jam kemudian ditimbang 5. Dihitung kadar zat mudah menguap.

3.4.5Uji kadar karbon terikat

(43)

3.4.6Daya serap terhadap larutan Iodin

1. Dimasukkan 2 gram arang aktif strobilus pinus ke dalam tabung Erlenmeyer kemudian ditutup menggunakan plastik

2. Ditambahkan 25 ml larutan kalium iodida 0,1 N dan dikocok selama 15 menit lalu disaring menggunakan kertas saring

3. Diambil larutan yang telah disaring dengan menggunakan pipet tetes sebanyak 10 ml dan dititrasi dengan larutan Na S O 0,025 N hingga berwarna kuning 2 2 3 muda

4. Kemudian ditambahkan beberapa tetes amilum 1 % sebagai indicator sehingga larutan berubah menjadi biru

(44)
(45)

3.5.2Aktivasi arang strobilus pinus

Serbuk Arang Srobilus pinus

Ditambah H PO 10% 3 4

Direndam selama 24 jam Disaring

Endapan (serbuk arang) Filtrat

Dikeringkan di dalam oven Ditimbang

Diaktivasi pada suhu 600, 700, 800 dengan waktu aktivasi 30, 60, 9 0 menit

Ditimbang

Dicuci dengan aquadest

Disaring

Filtrat

Didinginkan dalam desikator

Endapan (arang aktif)

Dikeringkan di dalam oven pada suhu 105 C selama 3 jam o

(46)

3.5.3Analisis kualitas arang aktif

1. Rendemen

Rendemen ditetapkan dengan menghitung massa arang aktif dengan massa bahan baku

2. kadar air

Arang Aktif Strobilus Pinus

Ditimbang sebanyak 2 gram

Dikeringkan dalam oven pada

suhu 105 C selama 3 jam o

Didinginkan dalam desikator

Ditimbang sampai beratnya konstan

Hasil

3. kadar abu

Arang Aktif Strobilus Pinus

(47)

4. Kadar zat menguap

Arang Aktif Strobilus Pinus

Ditimbang sebanyak 2 gram Dipanaskan dalam tanur pada suhu 950 C selama 10 menit o Didinginkan dalam desikator Ditimbang sampai beratnya konstan Hasil

5. Kadar karbon terikat

(48)

3.5.4Daya serap arang aktif

1.Daya serap iodin

Diukur sebanyak 25 ml

Dimasukkan ke dalam tabung erlenmeyer Ditambahkan 2 gram arang aktif

Diaduk selama 5 menit Disaring

Larutan iodium 0,1 N

Filtrat Endapan

Diukur sebanyak 10 ml dan dimasukkanke dalam erlenmeyer Dititrasi larutan Na S O 0,025 N 2 2 3 Ditambah indikator amilum 1 % Larutan Biru

Dititrasi larutan Na S O 0,025 N sampai 2 2 3 larutan berubah menjadi jernih

Dicatat volume larutan Na S O 0,025 N yang 2 2 3 digunakan

(49)

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Pengujian Kualitas Arang Aktif

4.1.1Rendemen

Penetapan rendemen karbon aktif bertujuan untuk mengetahui jumlah karbon aktif yang dihasilkan setelah melalui proses karbonisasi dan aktivasi. Berikut rendemen yang dihasilkan oleh arang aktif strobilus pinus dari beberapa variasi suhu dan waktu aktivasi yang ditunjukkan dalam Tabel 4.1

(50)

Grafik 4.1 Hubungan rendemen vs suhu dan waktu aktivasi

Dari Grafik 4.1 dapat dilihat rendemen yang dihasilkan oleh arang aktif strobilus pinus berkisar 22,34 ± 24,99%. Nilai rendemen tertinggi 24,99% dihasilkan oleh arang aktif yang diaktivasi pada suhu 600 C selama 30 menit sedangkan nilai o arang aktif terendah 22,34% dihasilkan oleh arang aktif yang diaktivasi pada suhu 800 o C selama 90 menit. pada arang aktif strobilus pinus terlihat terjadinya penurunan nilai rendemen. Jika semakin tinggi suhu aktivasi dan semakin lama waktu yang digunakan dalam pengaktivasian arang aktif maka semakin banyak karbon yang teroksidasi dan akan menyebabkan berkurangnya massa dari karbon aktif. Maka dapat dikatakan bahwa besarnya nilai rendemen dipengaruhi oleh

suhu dan waktu aktivasi yang digunakan atau nilai rendemen berbanding lurus dengan suhu dan waktu aktivasi.

4.1.2Pengujian kadar air

Kadar air merupakan salah satu sifat yang mempengaruhi kualitas arang aktif. Melalui uji kadar air dapat diketahui seberapa banyak air yang dapat menguap sehingga air yang terikat pada arang aktif tidak menutupi pori-pori dari

(51)

arang aktif. Berikut hasil pengukuran kadar air arang aktif strobilus pinus dari beberapa variasi suhu dan waktu aktivasi yang ditunjukkan dalam Tabel 4.2.

Tabel 4.2 Kadar Air Arang Aktif Strobilus Pinus Suhu

Dari data pada Tabel 4.2 dapat ditampilkan hubungan antara suhu dan waktu aktivasi terhadap kadar air arang aktif strobilus pinus seperti pada Grafik 4. 2 di bawah ini :

Grafik 4.2 Hubungan antara kadar air vs suhu dan waktu aktivasi

Berdasarkan grafik 4.2 dapat dilihat bahwa kadar air yang diperoleh oleh arang aktif berkisar antara 3% - 17,5 %. Kadar air terendah terdapat pada arang aktif

(52)

yang di aktivasi pada suhu 600 C selama 30 menit dengan nilai kadar air 3 % o sedangkan kadar air tertinggi terdapat pada arang aktif yang diaktivasi pada suhu 800 o C selama 90 menit dengan nilai kadar air 17,5 %. Nilai kadar air yang diperoleh memenuhi syarat Standar Nasional Indonesia (SNI 1995) kecuali nilai kadar air dari arang aktif yang diaktivasi pada suhu 800 C selama 90 menit yang o melebihi batas maksimum 15% . Pada arang aktif terjadi penaikan kadar air yang diuapkan untuk setiap suhu dan waktu aktivasi. Jika semakin besar suhu dan waktu aktivasi maka semakin banyak molekul air yang dilepaskan dari arang aktif karena pori pori arang aktif yang telah terbuka.

Hal ini sesuai dengan yang dikemukakan Pari (2004) makin tinggi suhu dan lama waktu aktivasi, kadar air yang dihasilkan cenderung makin naik.

4.1.3Pengujian Kadar Abu

Kadar abu merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi kualitas suatu arang aktif sebagai adsorben. Hasil yang diperoleh dari pengujian tersebut adalah abu berupa oksida oksida logam yang terdiri dari mineral seperti silikon, sulfur dan kalsium yang tidak dapat menguap pada proses pengabuan. Penentuan kadar abu bertujuan untuk menentukan kandungan oksida logam yang terdapat dalam arang aktif. Berikut analisis kadar abu yang diperoleh dari variasi suhu dan waktu aktivasi yang ditunjukkan pada Table 4.3

(53)

Dari data pada Tabel 4.3 dapat ditampilkan hubungan antara kadar abu arang aktif strobilus pinus terhadap suhu dan waktu aktivasi seperti pada Grafik 4. 3 di bawah ini :

Grafik 4.3 Hubungan suhu dan waktu aktivasi vs kadar abu

Dari grafik 4.3 dapat dilihat kadar abu yang dihasilkan berkisar antara 1-11 %. Kadar abu terendah 1% yang dihasilkan oleh arang yang diaktivasi 700 C dengan o lama waktu aktivasi 30 menit dan kadar abu tertinggi 11% yang dihasilkan oleh arang yang diaktivasi pada suhu 800 C dengan lama waktu aktivasi 90 menit. o Nilai kadar abu yang dihasilkan oleh arang yang diaktivasi pada suhu tersebut tidak memenuhi syarat Standar Nasional Indonesia (SNI 1995) karena melebihi dari batas maksimum yaitu 10%. Pada arang aktif terjadi peningkatan kadar abu untuk masing masing suhu dan waktu aktivasi Menurut Pari (2004) peningkatan kadar abu ini menunjukkan adanya proses oksidasi yang lebih lanjut terutama terhadap partikel halus (kecil), dan diduga adanya reaksi antara atom C (padatan pada arang) dengan uap air (H O) yang menyebabkan penurunan bobot arang. 2

(54)

4.1.4Pengujian Kadar Zat Terbang

Pengujian kadar zat terbang dilakukan untuk mengetahui jumlah zat atau senyawa yang belum menguap pada proses karbonisasi dan aktivasi yang mempengaruhi daya serap arang aktif. Berikut data kadar zat terbang yang dipengaruhi oleh variasi suhu dan waktu aktivasi yang ditunjukkan pada tabel 4.4

Tabel 4.4 Hasil pengujian kadar zat terbang arang aktif strobilus pinus Suhu

(55)

Grafik 4.4 Hubungan suhu dan waktu aktivasi terhadap kadar zat terbang

Dari grafik 4.4 dapat dilihat kadar zat terbang yang dihasilkan berkisar 12,5 -24%. Semua nilai tersebut memenuhi Standar Nasional Indonesia (SNI 1995) yaitu kurang dari 25%. Kadar zat terbang tertinggi terdapat pada arang aktif yang diaktivasi pada suhu 600 C dan 800 C selamai 60 menit dengan nilai kadar zat o o terbang 24% sedangkan kadar zat terbang terendah terdapat pada arang aktif yang diaktivasi pada suhu 700 C selama 60 menit dengan nilai kadar zat terbang 12,5 o %.

Berdasarkan grafik dapat dilihat yang paling berpengaruh terhadap kenaikan kadar zat terbang adalah lamanya waktu aktivasi sedangkan untuk suhu aktivasi menunjukkan penurunan kadar zat terbang arang aktif. Menurut Pari (2004) kenaikan kadar zat terbang ini menunjukkan adanya gugus OH dan H yang menempel pada permukaan arang aktif selama proses aktivasi sedangkan

(56)

4.1.5Pengujian Kadar Karbon Terikat

Penetapan kadar karbon terikat bertujuan mengetahui kandungan karbon setelah proses karbonisasi dan aktivasi.Besarnya kadar karbon terikat yang dihasilkan dapat dilihat pada Tabel 4.5

Tabel 4.5 Kadar Karbon Terikat Arang Aktif Strobilus Pinus Suhu

(57)

Grafik 4.5 Hubungan suhu dan waktu aktivasi terhadap kadar karbon terikat

Berdasarkan Grafik 4.5 dapat dilihat kadar karbon terikat dari arang aktif strobilus pinus yang dihasilkan berkisar antara 68 ± 81,5%. Kadar karbon tertinggi dihasilkan oleh arang aktif yang diaktivasi pada suhu 600 C dengan waktu o aktivasi 30 menit sedangkan kadar karbon terendah dihasilkan oleh arang aktif yang diaktivasi pada suhu 800 C. o

(58)

4.1.6Pengujian daya serap Iodin

Kualitas arang aktif dapat dilihat dari daya serap arang aktif. Daya adsorpsi karbon aktif terhadap iodin dipengaruhi oleh luas permukaan dari karbon aktif, semakin besar angka iod yang di serap maka semakin besar daya serap arang aktif terhadap zat terlarut. Metode yang digunakan dalam analisis daya adsorbsi adalah . dengan menggunakan metode titrasi iodimetri. Banyaknya iod yang diserap oleh arang aktif strobilus pinus dapat di lihat pada Tabel 4.6.

Tabel 4.6 Daya Serap Iodin Dari Arang Aktif Strobilus Pinus Suhu

(59)

Grafik 4.6 Hubungan antara suhu dan waktu aktivasi vs daya serap arang aktif

Berdasarkan data pada Grafik 4.6 dapat dilihat banyaknya iodin yang diserap oleh arang aktif strobilus pinus berkisar antara 568,01 mg/gram ± 625,76 mg/gr. Arang aktif yang menyerap iodin paling banyak adalah arang aktif yang di aktivasi pada suhu 800 C selama 90 menit dengan nilai daya serap sebesar 625,76 mg/gr o sedangkan arang aktif yang memiliki daya serap paling rendah adalah arang aktif yang diaktivasi pada suhu 600 C selama 30 menit dengan nilai daya serap o terhadap iodin sebesar 568,01 mg/gr. Sehingga dapat disimpulkan bahwa suhu dan waktu aktivasi mempengaruhi daya serap arang aktif terhadap iodin, dikarenakan semakin tinggi suhu yang di pakai untuk mengaktivasi arang aktif maka akan semakin besar pori pori arang yang terbuka, sehingga luas permukaan bertambah dan daya serapnya akan semakin besar.

(60)

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1Kesimpulan

Dari hasil penelitian pembuatan karbon aktif strobilus pinus maka diperoleh kesimpulan:

1. Kualitas arang aktif dipengaruhi oleh suhu dan waktu aktivasi dengan nilai rendemen yang dihasilkan 22,46% s.d 24,99%, kadar air 3% s.d 17,5%, kadar abu 1% s.d 11 %, kadar zat terbang 12% s.d 20,6%, kadar karbon terikat 69% s.d 81,5% yang memenuhi persyaratan Standar Nasional Indonesia (SNI 1995)

2. Daya serap arang aktif terhadap iodin juga dipengaruhi oleh suhu dan waktu aktivasi. Hal ini dapat dilihat dengan terjadinya kenaikan penyerapan pada arang aktif untuk setiap suhu dan waktu aktivasi. Daya serap arang aktif terhadap iodin yaitu 568,01mg/g s.d 625,76 mg/gr.

5.2Saran

1. Untuk penelitian selanjutnya dilakukan pembuatan karbon aktif menggunakan media activator lain dengan memvariasikan konsentrasi activator dan suhu karbonisasi agar dapat dilihat pengaruhnya terhadap kualitas karbon aktif.

2. Untuk penelitian selanjutnya sebaiknya memperhatikan banyaknya karbon aktif yang digunakan karena akan mempengaruhi nilai daya serapnya. 3. Untuk penelitian selanjutnya diharapkan karbon aktif ini dapat

(61)

DAFTAR PUSTAKA

Agustina, S. 2004. Kajian Proses Aktivasi Ulang Arang Aktif Bekas Adsorpsi Gliserin Dengan metode Pemanasan [Tesis]. Bogor: Program Pascasarjana Institut Pertanian Bogor.

Anonim.1995. Mutu dan Cara Uji Arang Aktif Teknis. SNI 06-7370-1995. Badan Standardisasi Nasional Indonesia (BSNI). Jakarta.

Atmoko,R.D.2012.Pemanfaatan Karbon Aktif Batubara Termodifikasi TiO 2 Pada Proses Reduksi Gas Karbon Monoksida (CO) Dan Penjernihan Asap Kebakaran.[Skripsi].Jakarta:Universitas Indonesia.

Bansal,RC. Goyal, M. 2005. Activated Carbon Adsorption. Taylor & Francis

Group,LLC.

Bernasconi, et al. 1995. Teknologi Kimia. Bagian II. Edisi Pertama. Jakarta: Pradnya Paramita.

Brennan JK, Bandosz TJ, Thomson KT, Gubbins KE. 2001. Water in porous

carbons. Colloids and Surfaces A: Phycicochem. Eng. Aspects 187-

188:539-568.

Buekens, A., H. Keirsse, J. Schoeters and A. Verbeeck. 1985. Production of Actived Carbon from Euphorbia Tiraculli, Brussel

Butarbutar, T., R. M. S. Harahap, dan P. Murdiana. 1998. Evaluasi Pertumbuhan Tanaman Pinus merkusii di Aceh Tengah. Siantar: Buletin Penelitian Kehutanan Pematang Siantar.

Cheremisinoff, P.N dan Ellerbusch, F. 1978. Carbon Adsorption Handbook. Michigan : Ann Arbor

Fitriani, V. 2008. Karbon aktif tempurung kelapa. Website: http://karbonaktif. blogspot.com. [20 Agustus 2013].

(62)

Guerrero AE, Collamates MF, Reyes LA. 1970. Preparation of Actived Carbon from Coconut Cor Dust Dalam: Coconut Research and Development. Volume 3, United Coconut Association of The Philippines Inc, Manila. Hartoyo. 1974. Arang Aktif Pembuatan dan Kegunaannya. Kehutanan Indonesia.

Volume I Januari, Bogor.

Hartoyo, Hudaya N, Fadli. 1990. Pembuatan Arang Aktif dari Tempurung Kelapa dan Kayu Bakau dengan Cara Aktivasi Uap. Jurnal Penelitian Hasil Hutan. Bogor 8(1):8-16

Hassler, JW. 1974. Purification With Activated Carbon: Industrial Commercial, Environmental. Chemical Publishing Co. Inc. New York.

Hidayat, Hansen. 2001. Pemanfaatan Hasil Hutan Di Indonesia. PT. Rineka Cipta. Jakarta.

Hsu, L. Y.; Teng, H., Influence of different chemical reagents on the preparation of activated carbons from bituminous coal, Fuel Processing Technology, 2000, 64(1-3), 155-166.

Kalensum.G.A Wuntu,A.D Kamu,V.S 2012. Adsorbsi Toluena Pada Arang Aktif Strobilus Pinus (Pinus merkusii). Jurnal Ilmiah Sains. Vol 12. No 2. Universitas Sam Ratulangi. Manado.

Kienle HV. 1986. Carbon Di dalam: F.T. Campbell, R. Pfefferkom and J.F.

RounsaviOOH _3HQ\XQWLQJ__ 8OPDQ¶V (QF\FORSHGLD RI ,QGXVWULDO &KHPL 5th Completely Resived Edition, Volume 5. Cancer Chemotherapy to

Ceramics Colorants. VCH, Weinheim.

Kyotani T. 2000. Control of pore structure in carbon. Carbon 38:269-286

Lee YJ, Radovic LR. 2003. Oxidation inhibition effects of phosphorus and boron in different carbon fabrics. Carbon 41:1987-1997.

Lempang, Mody. 2009. Sifat Sifat Arang Aktif Tempurung Kemiri Dan Aplikasinya Sebagai Komponen Media Tumbuh Pada Tanaman Melina (gmelina arborea Roxb).[Skripsi]. Bogor: Institut Pertanian Bogor. Manarsip,J., Petrus., Hendrik T., Venny A., Ramly P., Zetly S. 1996.

Pengembangan pemanfaatan tempurung Biji Pala sebagai Arang Aktif. Balai Penelitian dan Pengembangan Industri. Manado

(63)

Pari, G. 1995. Pembuatan dan Karakteristik Arang Aktif dari Kayu dan Batubara. [Tesis]. Bandung: Program Pasca Sarjana Magister Sains Kimia..Institut Teknologi Bandung.

Pari.G.2004. Kajian Struktur Arang Aktif Dari Serbuk Gergaji Kayu Sebagai Adsorben Emisi Formaldehida Kayu Lapis.[Disertasi]. Bogor: Sekolah Pasca Sarjana Institut Pertanian Bogor.

Rumidatul A. 2006. Efektifitas Arang Aktif Sebagai Absorben Pada Pengolahan Air Limbah. [Tesis]. Bogor: Program Pascasarjana.Institut Pertanian Bogor.

Sembiring,M.T dan Sinaga,T.S. 2003. Arang aktif (pengenalan dan proses pembuatannya). Medan: Universitas Sumatera Utara.

Setyaningsih, H. 1995. Pengolahan Limbah batik dalam Proses Kimia dan Adsorpsi Karbon Aktif. [Tesis]. Jakarta: Program Pascasarjana Universitas Indonesia,

Sudibandriyo,M dan Lydia. 2011. Karakteristik Luas Permukaan Karbon Aktif dari Ampas Tebu Dengan Aktivasi Kimia. Jurnal Tehnik Kimia. Vol 10. No 3. Hal 149 ± 156. Jakarta: Universitas Indonesia

(64)

LAMPIRAN 2 (PERHITUNGAN DATA PENGUJIAN)

Hasil perhitungan kualitas karbon aktif

1. Menghitung Rendemen

Persamaan yang digunakan untuk menghitung Rendemen yaitu :

Rendemen (%) = k` k_ x100 %

Dimana :

mb = massa bahan baku (gram) ma = massa arang aktif (gram)

a. Suhu aktivasi 600 C; w = 30 menito

massa bahan baku(mb) = 162,5453 gram massa arang aktif (ma) = 40,617 gram

Sehingga :

Rendemen(%) = 5:6á9897e 84 á:5; e x 100%

Rendemen = 24,98811 %

b. Suhu aktivasi 600 C; w = 60 menito

massa bahan baku (mb) = 256,4436 gram massa arang aktif (ma) = 63,202 gram

Sehingga :

Rendemen(%) = ` _ x 100 %

(65)

Rendemen (%) = 24,64558 %

c. Suhu aktivasi 600 C; w = 90 menito

massa bahan baku(mb) = 156,2537 gram massa arang aktif(ma) = 36,459 gram

Sehingga :

Rendemen (%) = ` _ x 100%

Rendemen (%) = 59:á697;e 7:á89=e x 100%

Rendemen (%) = 23,33321 %

d. Suhu aktivasi 700 C; w = 30 menito

massa bahan baku(mb) = 203,5976 gram massa arang aktif(ma) = 47,6733 gram

Sehingga :

Rendemen(%) = ` _ x 100%

Rendemen(%) =647 á9=;:e 8;á:;77e x 100%

Rendemen(%) = 23,41545 %

e. Suhu aktivasi 700 C; w = 60 menito

massa bahan baku(mb) = 62,8066 gram massa arang aktif(ma) = 259,0599 gram

Sehingga :

Rendemen(%) = ` _ x 100%

(66)

Rendemen(%) = 24,24405 %

f. Suhu aktivasi 700 C; w = 90 menito

massa bahan baku(mb) = 203,6821 gram massa arang aktif(ma) = 45,75 gram

Sehingga :

Rendemen(%) = ` _ x 100%

Rendemen(%) =647 á:<65e 89 á;9e x 100%

Rendemen(%) = 22,46147 %

g. Suhu aktivasi 800 C; w = 30 menito

massa bahan baku(mb) 176,6598 gram massa arang aktif(ma) = 41,826 gram

Sehingga :

Rendemen(%) = ` _ x 100% Rendemen(%) = 85 á<6: e

5;:á:9=<e x 100%

Rendemen(%) = 23,67612 %

h. Suhu aktivasi 800 C; w = 60 menito

massa bahan baku(mb) = 223,3133 gram massa arang aktif(ma) = 52,2936 gram

Sehingga :

Rendemen(%) = ` x 100% _

Rendemen(%) =667 á7577e 96 á6=7:e x 100%

(67)

i. Suhu aktivasi 800 C; w = 90 menito

massa bahan baku(mb) = 214,5178 gram massa arang aktif(ma) = 47,926 gram

Sehingga :

Rendemen(%) = ` _ x 100%

Rendemen(%) =658 á95;<e 8;á=6:e x 100%

Rendemen(%) = 22,34127 %

2. Menghitung Kadar Air

Kadar air dapat dihitung daya dengan persamaan sebagai berikut :

Kadar air(%) = _?` _ x 100 %

Dimana :

a = Massa awal arang aktif (gram) b = Massa akhir arang aktif (gram)

a. Suhu aktivasi 600 C; w = 30 menito

Massa awal arang aktif = 2 gram Massa akhir arang aktif = 1,94 gram sehingga

Kadar air (%) = _?` _ x 100 % = 6 e?5á=8e 6 e x 100 % = 3%

b. Suhu aktivasi 600 C; w = 60 menito

(68)

sehingga

Kadar air (%) = _?` _ x 100 % = 6 e?5á<:e 6 e x 100 % = 7%

c. Suhu aktivasi 600 C; w = 90 menito

Massa awal arang aktif = 2 gram Massa akhir arang aktif = 1,76 gram sehingga

Kadar air (%) = _?` _ x 100 % = 6 e?5á;:e 6 e x 100 % = 12%

d. Suhu aktivasi 700 C; w = 30 menito

Massa awal arang aktif = 2 gram Massa akhir arang aktif = 1,85 gram sehingga

Kadar air (%) = _?` _ x 100 % = 6 e?5á<9e 6 e x 100 % = 7,5%

e. Suhu aktivasi 700 C; w = 60 menito

Massa awal arang aktif = 2 gram Massa akhir arang aktif = 1,8 gram sehingga

(69)

= 10%

f. Suhu aktivasi 700 C; w = 90 menito

Massa awal arang aktif = 2 gram Massa akhir arang aktif = 1,73 gram sehingga

Kadar air (%) = _?` _ x 100 % = 6 e?5á;7e 6 e x 100 % = 13,5%

g. Suhu aktivasi 800 C; w = 30 menito

Massa awal arang aktif = 2 gram Massa akhir arang aktif = 1,85 gram sehingga

Kadar air (%) = _?` _ x 100 % = 6 e?5á<9e

6 e x 100 %

= 7,5%

h. Suhu aktivasi 800 C; w = 60 menito

Massa awal arang aktif = 2 gram Massa akhir arang aktif = 1,7 gram sehingga

Kadar air (%) = _?` _ x 100 % = 6 e?5á;e 6 e x 100 % = 15%

i. Suhu aktivasi 800 C; w = 90 menito

(70)

sehingga

Kadar air (%) = _?` _ x 100 % = 6 e?5á:9e 6 e x 100 % = 17,5%

3. Menghitung Kadar Abu

Kadar abu dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut :

Kadar Abu (%) =

x 100%

Dimana :

m1 = Massa awal arang aktif(gram) m2 = Massa akhir arang aktif (gram)

a. Suhu aktivasi 600 C; w = 30 menito

Massa awal arang aktif = 2 gram Massa akhir arang aktif = 0,1 gram

Kadar abu (%)= k6 k5 x 100% = 4 á5e 6 e x 100 % = 5 %

b. Suhu aktivasi 600 C; w = 60 menito

Massa awal arang aktif (m1) = 2 gram Massa akhir arang aktif (m2) = 0,14 gram

(71)

c. Suhu aktivasi 600 C; w = 90 menito Massa akhir arang aktif (m2) = 0,13gram

(72)

Massa awal arang aktif (m1) = 2 gram Massa akhir arang aktif (m2) = 0,14gram

Kadar abu (%)= k6 k5 x 100% = 4 á58e 6 e x 100 % = 7 %

h. Suhu aktivasi 800 C; w = 60 menito

Massa awal arang aktif (m1) = 2 gram Massa akhir arang aktif (m2) = 0,16gram

Kadar abu (%)= k6 k5 x 100% = 4 á5:e 6 e x 100 % = 8 %

i. Suhu aktivasi 800 C; w = 90 menito

Massa awal arang aktif (m1) = 2 gram Massa akhir arang aktif (m2) = 0,22gram

Kadar abu (%)= k6

k5

= 4 á66:e 6 e x 100 % = 11 %

4. Menghitung Kadar Zat Terbang

Kadar zat terbang dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut :

Kadar zat terbang = k5?k6 k5 x 100 %

(73)

m1 = Massa awal arang aktif (gram) m2 = Massa akhir arang aktif (gram)

a. Suhu aktivasi 600 C; w = 30 menito

Massa awal arang aktif (m1) = 2 gram Massa akhir arang aktif (m2) = 0,22gram

Kadar zat terbang (%)= k5?k6 k5 x 100 % = 6 ?5á;7e

6 e x 100 %

= 13,5 %

b. Suhu aktivasi 600 C; w = 60 menito

Massa awal arang aktif (m1) = 2 gram Massa akhir arang aktif (m2) = 1,52gram

Kadar zat terbang (%)= k5?k6 k5 x 100 % = 6 ?5á96e

6 e x 100 %

= 24 %

c. Suhu aktivasi 600 C; w = 90 menito

Massa awal arang aktif (m1) = 2 gram Massa akhir arang aktif (m2) = 1,59gram

Kadar zat terbang (%)= k5?k6 k5 x 100 % = 6 ?5á:<e 6 e x 100 % = 16 %

d. Suhu aktivasi 700 C; w = 30 menito

(74)

Kadar zat terbang (%)= k5?k6 k5 x 100 % = 6 ?5á9=e 6 e x 100 % = 20,6 %

e. Suhu aktivasi 700 C; w = 60 menito

Massa awal arang aktif (m1) = 2 gram Massa akhir arang aktif (m2) = 1,76gram

Kadar zat terbang (%)= k5?k6 k5 x 100 % = 6 ?5á;:e 6 e x 100 % = 12 %

f. Suhu aktivasi 700 C; w = 90 menito

Massa awal arang aktif (m1) = 2 gram Massa akhir arang aktif (m2) = 1,63gram

Kadar zat terbang (%)= k5?k6 k5 x 100 % = 6 ?5á:7e 6 e x 100 % = 18,5 %

g. Suhu aktivasi 800 C; w = 30 menito

Massa awal arang aktif (m1) = 2 gram Massa akhir arang aktif (m2) = 1,63gram

(75)

h. Suhu aktivasi 800 C; w = 60 menito

Massa awal arang aktif (m1) = 2 gram Massa akhir arang aktif (m2) = 1,52gram

Kadar zat terbang (%)= k5?k6 k5 x 100 % = 6 ?5á96e

6 e x 100 %

= 24 %

i. Suhu aktivasi 800 C; w = 90 menito

Massa awal arang aktif (m1) = 2 gram Massa akhir arang aktif (m2) = 1,79gram

Kadar zat terbang (%)= k5?k6 k5 x 100 % = 6 ?5á;=e 6 e x 100 % = 15,5 %

5. Menghitung Kadar Karbon Terikat

Kadar karbon terikat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut :

Kadar karbon terikat(%)= 100% - (Ka + Kzm)

Dimana :

Ka = Kadar abu (%)

Kzm = Kadar zat menguap (%)

a. Suhu aktivasi 600 C; w = 30 menito

Kadar abu (Ka) = 5 % Kadar zat menguap (Kzm) = 13,5%

(76)

b. Suhu aktivasi 600 C; w = 60 menito Kadar zat menguap (Kzm) = 20,6%

Kadar karbon terikat(%)= 100% - (Ka + Kzm) = 100 % - (1 + 20,6) = 78,4 %

e. Suhu aktivasi 700 C; w = 60 menito

Kadar abu (Ka) = 6,5 % Kadar zat menguap (Kzm) = 12,5%

Kadar karbon terikat(%)= 100% - (Ka + Kzm) = 100 % - (6,5 + 12,5) = 81 %

f. Suhu aktivasi 700 C; w = 90 menito

Kadar abu (Ka) = 8 % Kadar zat menguap (Kzm) = 18,5%

(77)

= 100 % - (8 + 18,5) = 76,5 %

g. Suhu aktivasi 800 C; w = 30 menito

Kadar abu (Ka) = 7 % Kadar zat menguap (Kzm) = 18,5%

Kadar karbon terikat(%)= 100% - (Ka + Kzm) = 100 % - (8 + 18,5) = 74,5 %

h. Suhu aktivasi 800 C; w = 60 menito

Kadar abu (Ka) = 8 % Kadar zat menguap (Kzm) = 24%

Kadar karbon terikat(%)= 100% - (Ka + Kzm) = 100 % - (8 + 24) = 68 %

i. Suhu aktivasi 600 C; w = 60 menito

Kadar abu (Ka) = 11 % Kadar zat menguap (Kzm) = 15%

Kadar karbon terikat(%)= 100% - (Ka + Kzm) = 100 % - (11 + 15) = 74 %

6. Menghitung Daya Serap Iodin

Daya serap iodin dapat dihitung dengan persamaan berikut :

#F $T0:_0 :EK@EJ; ▪ 6 _ 6 _ 7 ; Tstxá{uTBL =

Dimana :

A = Volume larutan iodin (mL)

(78)

fp = faktor pengenceran a = massa karbon aktif (g)

N(Na S O ) = kosentrasi Na S O (N) 2 2 3 2 2 3 N(iodin) = kosentrasi iodin (N)

(79)
(80)
(81)

Volume Na S O 2 2 3 = 1,00 ml N (Na S O ) 2 2 3 = 0,025 N

N (iodin) = 0,1 N

Daya serap iodin = º?

³ã¿:JW . O . K / ;

¿:ÔÚÏÔÙ; ë56:á=7ëÙã

Ô

= 54 àÅ?

- á,,ؽã,á,.1¿

,á-¿ ë56:á=7

6 Ú

= 618,78375 mg/g

h. Suhu aktivasi 800 C; w = 90 menito

Massa karbon aktif (a) = 2 gram Volume iodin = 10mL Volume Na S O 2 2 3 = 0,56 ml N (Na S O ) 2 2 3 = 0,025 N

N (iodin) = 0,1 N

Daya serap iodin = º?

³ã¿:JW . O . K / ;

¿:ÔÚÏÔÙ; ë56:á=7ëÙã

Ô

= 54 àÅ?

,á12ؽã,á,.1¿

,á-¿ ë56:á=7

6 Ú

Gambar

Tabel 2.2 Kualitas arang aktif menurut SNI 06-3730-1995
Tabel 4.1 Rendemen Arang Aktif Strobilus Pinus
Grafik 4.1 Hubungan rendemen vs suhu dan waktu aktivasi
Tabel 4.2 Kadar Air Arang Aktif Strobilus Pinus
+7

Referensi

Dokumen terkait

Sifat fisika dan kimia (kadar air, kadar zat menguap, kadar abu, kadar karbon terikat) arang aktif yang diproduksi dari kulit akasia dengan suhu aktivasi 750 °C memenuhi standar

Hasil penelitian menunjukkan bahwa arang aktif tanpa aktivasi kimia terbaik berdasarkan daya jerap iodin adalah arang yang diaktivasi pada suhu 800 °C selama 60 menit,

PENGARUH SUHU ADSORPSI TERHADAP MUTU MINYAK GORENG BEKAS OLEH ARANG AKTIF TEMPURUNG KEMIRI.. ( Aleurites Moluccana )

PENGARUH SUHU ADSORPSI TERHADAP MUTU MINYAK GORENG BEKAS OLEH ARANG AKTIF TEMPURUNG KEMIRI6. (Aleurites Moluccana) YANG DIAKTIVASI DENGAN H 2 SO 4

Lama dan suhu aktivasi merupakan faktor yang penting dalam menentukan kualitas dan struktur kimia arang aktif yang dihasilkan, karena besar pengaruhnya terhadap

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan dapat diambil kesimpulan bahwa arang aktif yang dibuat dari cangkang kelapa sawit dengan proses aktivasi secara fisika-kimia mempunyai

Hasil penelitian menunjukkan bahwa arang aktif tanpa aktivasi kimia terbaik berdasarkan daya jerap iodin adalah arang yang diaktivasi pada suhu 800 °C selama 60 menit,

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh suhu karbonisasi dan lama aktivasi secara kimia dalam pembuatan arang aktif dari limbah padat proses sintesis