BAB VI
HASIL DAN PEMBAHASAN
6.1 Hasil Pengamatan
Beberapa spesifikasi karbon aktif dihasilkan dari penelitian ini. Perbedaan suhu karbonisasi dan aktivasi karbon memberikan karakteristik karbon aktif yang berbeda. Aktivasi limbah kulit singkong dilakukan dengan metode aktivasi secara kimia. Metode ini dilakukan dengan merendam limbah kulit singkong dalam aktivator KOH. Arang aktif yang diperoleh di karakterisasi meliputi kadar air, kadar abu dan daya adsorbsi arang aktif terhadap iod.
6.1.1 Kadar Air
Berikut hasil pengukuran kadar air kulit singkong terlihat pada tabel 10. Tabel 9. Hasil analisis kadar air
Jenis bahan Waktu ( menit ) Berat ( gram ) Suhu ( oC)
Kulit singkong kering 0 5 105
Kulit singkong kering 30 4,82 105
Kulit singkong kering 60 4,77 105
Kulit singkong kering 90 4,61 105
Kulit singkong kering 120 4,53 105
Kulit singkong kering 150 4,53 105
Kulit singkong kering 180 4,53 105
Tabel 10. Hasil analisis kadar air
Jenis bahan Berat awal (gr) Berat akhir (gr) Kadar air (%)
6.1.2 Kadar abu
Tabel 11. Hasil analisis kadar abu
Jenis bahan Berat awal (gr) Berat akhir (gr) Kadar abu (%)
Sekam padi 10 0,533 5,33
6.1.3 Bilangan Iod
Tabel 12. Hasil analisis daya adsorbsi karbon aktif dengan aktivator KOH 0,1 N Suhu Karbonisasi (oC) Bilangan Iod (%) Konsentrasi (N)
300 11,675 0,1
400 11,928 0,1
500 10,405 0,1
600 9,898 0,1
700 8,882 0,1
Tabel 13. Hasil analisis daya adsorbsi karbon aktif dengan aktivator KOH 0,2 N Suhu Karbonisasi (oC) Bilangan Iod (%) Konsentrasi (%)
300 12,436 0,2
400 11,674 0,2
500 9,898 0,2
600 7,868 0,2
700 6,852 0,2
Tabel 14. Hasil analisis daya adsorbsi karbon aktif dengan aktivator KOH 0,3 N Suhu Karbonisasi (oC) Bilangan Iod (%) Konsentrasi (%)
300 13,451 0,3
400 12,436 0,3
500 9,910 0,3
600 8,629 0,3
700 7,614 0,3
Tabel 15. Hasil analisis daya adsorbsi karbon aktif dengan aktivator KOH 0,4 N Suhu Karbonisasi (oC) Bilangan Iod (%) Konsentrasi (%)
300 10,659 0,4
400 11,167 0,4
500 9,898 0,4
600 7,614 0,4
Tabel 16. Hasil analisis daya adsorbsi karbon aktif dengan aktivator KOH 0,5 N Suhu Karbonisasi (oC) Bilangan Iod (%) Konsentrasi (%)
300 10,405 0,5
400 8,883 0,5
500 7,614 0,5
600 6,853 0,5
700 6,091 0,5
250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 0
Grafik Hubungan Suhu Karbonisasi vs Angka Iod
KOH 0,1 N
6.2 Pembahasan 6.2.1 Kadar Air
Salah satu sifat kimia dari karbon aktif yang mempengaruhi kualitas dari karbon aktif itu sendiri adalah kadar air. Pengujian kadar air dilakukan dengan memanaskan kulit singkong kering dalam oven pada suhu 105 oC selama 3 jam. Dari pemanasan tersebut diharapkan air yang terkandung dalam kulit singkong kering akan menguap secara maksimal. Dari tabel 10. terlihat bahwa kulit singkong kering mengalami penurunan berat. Hasil kadar air pada kulit singkong kering adalah 9,4 %. Hasil kadar air ini sangat mempengaruhi kualitas karbon aktif. Terikatnya molekul air yang ada pada kulit singkong akan menyebabkan pori – pori karbon aktif semakin besar.
6.2.2 Kadar Abu
Selain kadar air, parameter lain yang juga mempengaruhi kualitas
karbon aktif adalah kadar abu. Kadar abu akan mempengaruhi kualitas
karbon aktif sebagai adsorben.
Keberadaan abu yang berlebihan dapat menyebabkan terjadinya penyumbatan pori-pori karbon aktif sehingga luas permukaan karbon aktif berkurang.Pengujian kadar abu dilakukan dengan memanaskan karbon aktif
dalam furnace
pada suhu 600
oC selama 2 jam. Hasil yang diperoleh adalah
dapat menguap pada proses pengabuan. Dari
hasil perhitungan diperoleh kadar abu kulit singkong pada tabel 12. adalah 5,33%.6.2.3 Bilangan Iod
Parameter lain yang dapat menunjukkan kualitas karbon aktif adalah daya adsorpsi karbon aktif terhadap larutan iod. Daya adsorpsi karbon aktif terhadap iod memiliki korelasi dengan luas permukaan dari arang aktif. Dimana semakin besar angka iod maka semakin besar kemampuan dalam mengadsorpsi adsorbat atau zat terlarut (Subadra dkk, 2005). Salah satu metode yang digunakan dalam analisis daya adsorpsi arang aktif terhadap iod adalah dengan metode titrasi iodometri.
Kereaktifan dari karbon aktif dapat dilihat dari kemampuannya mengadsorpsi substrat. Daya adsorpsi tersebut dapat ditunjukkan dengan besarnya angka iod (iodine number) yaitu angka yang menunjukkan seberapa besar adsorben dapat mengadsorpsi iod. Semakin besar nilai angka iod maka semakin besar pula daya adsorpsi dari adsorben. Penambahan larutan iod 0,1 N berfungsi sebagai adsorbatnya yang akan diserap oleh arang aktif sebagai adsorbennya.
Reaksi yang terjadi:
I
2+ 2 S
2O
3-22 I
-+ S
4O
6-2Proses perendaman dengan aktivator pada dasarnya dilakukan
untuk mengurangi kadar tar yang mungkin menutup pori-pori dari
karbon aktif, sebagai akibatnya pori-pori pada karbon aktif semakin
besar atau dengan kata lain luas permukaan karbon aktif semakin
bertambah. Semakin luas permukaan karbon aktif maka semakin tinggi
daya adsorpsinya.
Pada grafik menunjukan bilangan iodine berbanding terbalik
dengan suhu karbonisasi semakin naik temperaturnya maka bilangan
iodine semakin turun. Bilangan iodine optimal pada suhu karbonisasi
300 oC dengan menggunakan aktivator KOH dengan konsentrasi 0,3 N
yaitu dengan bilangan iod sebesar 13,451%. Sedangkan bilangan
iodine minimal pada suhu karbonisasi 700 oC dengan konsentrasi KOH
0,5 N yaitu dengan bilangan iod sebesar 6,091%.
Kecilnya daya adsorbsi terhadap iod dapat disebabkan rusaknya
dinding struktur dari arang tersebut atau karena tersumbatnya
pori-pori dari karbon aktif. Suhu karbonisasai yang tinggi menyebabkan
terbentuknya abu yang dapat menutup pori dari karbon aktif,
sedangkan konsentrasi dari aktivator yang cukup besar dapat
menyebabkan rusaknya dinding struktur dari karbon aktif. Hal tersebut