75
PEMANFAATAN BATUBARA PERINGKAT RENDAH
SEBAGAI BAHAN BAKU KARBON AKTIF
DENGAN AKTIVATOR ZnCl
2oleh:
Suliestyah*) dan Ariani Dwi Astuti **) *) Dosen Tetap, Prodi T. Pertambangan
Fakultas Teknologi Kebumian & Energi, Usakti Gedung D, Lantai 3, Jl. Kyai Tapa No.1, Grogol, Jakarta 11440
**) Dosen Tetap, Prodi T.Lingkungan & Arsitektur Lansekap Uinversitas Trisakti
Gedung K, Jl. Kyai Tapa No.1, Grogol, Jakarta 11440
Abstrak
Telah dilakukan penelitian pembuatan karbon aktif dengan menggunakan bahan baku batubara jenis lignit yang berasal dari Bangko Sumatera Selatan. Pembuatan karbon aktif dilakukan menggunakan metoda aktivasi kimia, dengan ZnCl2 sebagai aktivator, dan proses karbonisasi berlangsung pada temperatur 500oC selama 2 jam. Karbonisasi dilakukan
menggunakan kotak baja yang kedap udara untuk memperoleh kondisi non oksidasi. Aktivasi kimia dilakukan menggunakan ZnCl2 dengan kadar yang bervariasi antara 5% - 50%, sedangkan karbonisasi dilakukan menggunakan
aliran gas nitrogen untuk memaksimalkan proses aktivasi selama karbonisasi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa komposisi aktivasi ZnCl2 40% dan batubara 60% merupakan kondisi optimum untuk karbonisasi pada temperatur 500oC
selama 2 jam, di mana karbon aktif yang dihasilkan mempunyai nilai Iodine paling tinggi yaitu 1170,3 mg/g. Penggunaan ZnCl2(kualitas teknis) 40% ternyata menghasilkan karbon aktif dengan daya serap lebih tinggi dengan nilai iodine 1288,8
mg/g. Hasil ini lebih baik, jika dibandingkan karbon aktif pembanding, Charcoal yang mempunyai nilai iodine 961 mg/g. Produk karbon aktif hasil penelitian ini cukup efektif menyerap logam Cr dalam air dengan daya serap 60% pada konsentrasi awal Cr 350 ppm, namun kurang efektif menyerap logam Fe dan Cu. Daya serap terhadap Cr mulai menurun, jika konsentrasi awal Cr lebih besar dari 350 ppm, sedangkan uji daya serap terhadap zat warna methilene blue menunjukkan penyerapan 97,4% pada konsentrasi awal 12,5%, namun menunjukkan penurunan dengan kenaikan konsentrasi awal methilene blue. Pengujian daya serap terhadap zat warna tekstil menunjukkan hasil bahwa produk karbon aktif ini kurang efektif.
I. Pendahuluan
Batubara di Indonesia, secara umum merupakan batubara berperingkat rendah, sekitar 60% batubara Indonesia termasuk golongan batubara lignit, low rank coal, yang dicirikan dengan nilai kalor rendah dan kandungan air tinggi. Kelebihan dari batubara Indonesia adalah kandungan abu dan sulfur relatif rendah, kandungan abu dalam bahan bakar yang rendah dapat mengurangi polusi, demikian juga dengan sulfur yang terkandung dalam batubara
dapat berubah menjadi gas SO2, yang menyebabkan
terjadinya hujan asam. Dengan kondisi kualitas seperti ini, batubara di Indonesia (berperingkat rendah) sulit diterima di pasaran. Namun seiring dengan perkembangan teknologi, maka batubara berperingkat rendah mulai dapat dimanfaatkan, selain untuk bahan bakar langsung, salah satu pemanfaatan batubara Indonesia adalah untuk bahan baku pembuatan karbon aktif.
Pembuatan karbon aktif dari batubara, diharapkan dapat menghasilkan produk yang berkualitas untuk mengurangi penggunaan bahan baku konvensional seperti: tempurung kelapa dan arang kayu yang jumlahnya terbatas.Beberapa jenis percobaan pembuatan karbon aktif dengan bahan baku batubara peringkat rendah: antara lain:
pembuatan Arang Aktif dari batubara
(Pari,2000),Pembuatan karbon aktif dari batubara subbituminus A. (Nining dkk, 2000). Pada tahun 2001 Nining juga telah melakukan percobaan
pembuatan bahan karbon aktif dengan bahan baku batubara Arutmin berperingkat High volatile subbitiurium B, ternyata menghasilkan produk karbon aktif yang cukup bagus dengan nilai iodin antara 527 – 689 mg/g. Namun nilai iodin tersebut masih lebih rendah bila dibandingkan dengan nilai karbon aktif pembanding, seperti norit yang mempunyai nilai iodin antara 860-990 mg/g. Batubara dari Tanjung Enim PT. Bukit Asam jenis subbituminus juga telah digunakan dalam percobaan pembuatan karbon aktif (Hasanudin, 2002).
Bilangan iodine menunjukan kuantitas daya serap karbon aktif terhadap partikulat pengotor dalam fase cair. Jika karbon aktif mempunyai nilai iodin makin tinggi maka kualitasnya makin baik. Nilai iodin yang terkandung dalam karbon aktif di pasaran berkisar antara 700-1200 mg/g.
Mengingat cadangan batubara peringkat rendah jenis lignit jauh lebih besar dibandingkan dengan
sub-bituminus, maka dilakukan percobaan
pembuatan karbon aktif dengan bahan baku batubara Bangko, Sumatera Selatan, jenis lignit (Suliestyah, 2003). Dalam penelitian tersebut digunakan aktivasi fisik menggunakan uap air
dengan karbonisasi suhu tinggi 9000C yang
menghasilkan karbon aktif dengan nilai iodin 1274 mg/g. Dalam penelitian ini dilakukan percobaan pembuatan karbon aktif dengan bahan baku batubara Bangko jenis lignit, dengan proses
76
aktivator. Pembuatan karbon aktif dari batubara diharapkan dapat menghasilkan produk yang berkualitas tinggi memenuhi kebutuhan domestik, karena hingga saat ini kebutuhan karbon aktif untuk keperluan dalam negeri sebagian masih dipenuhi dari import yang mencapai sekitar 25 ton per tahun. Berdasarkan data dari Biro Pusat Statistik tahun 1997, sekitar 42% karbon aktif diimport dari Amerika Serikat.
Perumusan Masalah
Sejalan dengan pertumbuhan industri di Indonesia dan meningkatnya kesadaran masyarakat akan pentingnya menjaga kelestarian lingkungan, maka permintaan karbon aktif untuk pengolahan limbah industri semakin meningkat. Berdasarkan hal tersebut, perlu kiranya dilakukan pengkajian pembuatan karbon aktif dalam skala yang lebih besar dengan menggunakan bahan baku batubara berperingkat rendah atau lignit. Seperti diketahui bahwa cadangan batubara di Indonesia 60%-nya adalah lignit. Pengkajian karbon aktif ini dilakukan berdasarkan hasil penelitian pembuatan karbon aktif berbahan baku lignit yang dilakukan dalam skala laboratorium.
Berdasarkan pengalaman beberapa hasil
penelitian pembuatan karbon aktif dengan aktivasi fisik memerlukan karbonisasi suhu tinggi sekitar
900C (Suliestyah.2003), maka dalam rangka
penghematan energi, perlu dilakukan pengkajian pembuatan karbon aktif dengan aktivasi kimia yang memerlukan proses karbonisasi pada suhu
lebih rendah sekitar 500C.
Kerangka Pemikiran
Cadangan batubara peringkat rendah (lignit) di Indonesia cukup banyak. Lignit dapat dimanfaat-kan sebagai bahan baku karbon aktif. Batubara peringkat rendah (lignit) Indonesia yang belum dimanfaatkan dapat dijadikan sebagai bahan baku karbon aktif untuk menggantikan/mengurangi penggunaan bahan baku konvensional, seperti tempurung kelapa dan arang kayu yang jumlahnya terbatas, sehingga dapat mengurangi impor karbon aktif.
Identifikasi Masalah
Pada penelitian ini akan digunakan batubara jenis lignit. Zat aktivator yang biasa digunakan
dalam aktivasi kimia adalah: ZnCl2, H3PO3, KOH,
CaCl2, MgCl2 dan MnCL2 (Terry, 1998). Pada
penelitian ini akan digunakan ZnCl2 sebagai
aktivator, karena ZnCl2 mempunyai sifat
dehy-drating agent yang akan memacu proses dekom-posisi selama karbonisasi dan menghambat pembentukan tar yang kemungkinan akan menu-tupi pori atom karbon aktif). Dengan penambahan
ZnCl2 diharapkan dapat menghasilkan karbon aktif
dengan daya serap yang tinggi. Dalam penelitian ini tidak memperhitungkan nilai ekonomis dari semua kegiatannya. Berdasarkan uraian di atas,
maka pada penelitian ini dilakukan pembuatan karbon aktif dari batubara lignit dengan aktivator
ZnCl2. Variabel yang diteliti, yaitu karbon aktif dari
batubara lignit pada karbonisasi 500C, dengan
penambahan ZnCl2 yang bervariasi, Berapa
perbandingan antara aktivator dan batubara yang optimum yang dapat menghasilkan produk berdaya serap tinggi dibandingkan dengan karbon aktif yang beredar di pasaran (carcoal) .
Sebagian masalah yang diidentifikasi di atas telah diteliti oleh peneliti di PPTM Bandung, oleh karena itu, pada penelitian ini tidak dikaji lagi variabel-variabel mengenai peringkat batubara, jenis zat aktivator, kondisi karbonisasi dan aktivasi, karena variabel di atas telah diuji dan menghasilkan suatu produk karbon aktif yang baik, sehingga menjadi acuan pada percobaan selanjutnya. Sebelumnya telah dilakukan percobaan pemakaian
zat aktivator ZnCl2 pada karbonisasi dan aktivasi
karbon aktif dari bahan baku batubara sub-bituminus asal Tanjung Enim, dilakukan dengan metode aktivasi fisika dan zat kimia (Hasanudin dkk, 2002).
Hipotesis
Zinkkhlorida dapat dijadikan zat aktivaror pada pembuatan karbon aktif dari bahan baku batubara berperingkat rendah dengan mekanisme fisika yang menyebabkan porsitas dari karbon aktif akan bertambah banyak ( besar ), sehingga meningkatkan daya serap karbon aktif tersebut.
Tujuan Penelitian
Tujuan kegiatan penelitian ini adalah melaku-kan percobaan dan penelitian pembuatan karbon aktif dalam sekala laboratorium dengan bahan baku batubara Bangko, Sumatera Selatan. Pembuatan karbon aktif dalam penelitian ini menggunakan
metode aktivasi kimia dengan ZnCl2 sebagai zat
aktivator, dan menentukan berat optimum aktivator, agar produk karbon aktif yang dihasilkan menghasilkan nilai iodine yang tertinggi di antara beberapa variasi yang dibuat. Dalam penelitian ini dibuat 10 variasi berat aktivator dengan kondisi proses yang sama. Diharapkan penelitian ini akan menjadi bahan acuan atau rujukan bagi peneliti-peneliti tentang karbon aktif dari bahan baku batubara peringkat rendah (lignit). 60% dari cadangan batubara Indonesia adalah lignit, hal ini merupakan peluang untuk dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku karbon aktif.
Karbon Aktif
Karbon aktif adalah suatu bentuk umum untuk senyawa berbahan dasar karbon yang diolah, sehingga menghasilkan derajat porositas yang tinggi dan luas permukaan yang besar. Kedua sifat ini membuat bentuk karbon sebagai suatu bentuk adsorban yang efektif untuk berbagai macam senyawa organik pada pengolahan air rumah
77 tangga maupun air limbah. Karbon aktif dapat
dibuat dari berbagai macam bahan baku.
Bahan baku utama karbon aktif adalah senyawa bahan organik yang memiliki kandungan karbon yang tinggi seperti batubara, kayu, gambut, dan tempurung kelapa. Menurut Beker dkk., (1997), luas permukaan, dimensi dan distribusi dari karbon aktif tergantung dari bahan baku, kondisi karbonisasi, dan proses aktivasi. Karbon aktif mempunyai sifat yang selektif dalam adsorbsi. Pembuatan Karbon Aktif
Karbon aktif dapat dibuat dari semua bahan yang mengandung karbon, seperti: kayu, serbuk gergajian kayu, sekam padi, gambut, batubara, tempurung kelapa bagase, resin dan serat akrilonotril (Maniatis & Nurmala 1988; Pari, 1995; Katyal dkk., 2003; Yue dkk., 2003 dan Carrot dkk., 2004) dalam desertasi Gustan Pari (2004). Perbedaan bahan baku dapat menyebabkan sifat dan mutu karbon aktif yang berbeda pula (Actech, 2002).
Pada prinsipnya karbon aktif dapat dibuat dengan dua cara, yaitu cara kimia dan cara fisika. Pada pembuatan karbon aktif, mutu yang dihasilkan sangat tergantung dari bahan baku yang digunakan, aktivator, suhu dan cara pengaktifannya (Hartoyo dkk., 1990). Salah satu cara untuk meningkatkan daya serap karbon adalah dengan
menggunakan bahan kimia seperti ZnCl2, CaCl2,
NaCl, H2SO4, a2SO4, H3PO4, asam sitrat dan
garam mineral lainnya, untuk aktivasi cara fisika
dapat menggunakan H2O, N2,danO2 (Simsek &
Cerny, 1970; Puente dkk.,1988; Bandosz, 1999 dan Chen dkk., 2003).
Karbonisasi pada batubara adalah meningkat-kan kadar karbon dalam batubara dengan cara pemanasan pada temperatur tinggi, sehingga unsur unsur lain seperti; zat terbang dan kadar air akan terbebaskan, jadi yang tinggal hanya karbon dalam bentuk jumlah rantai karbon yang panjang.
Proses aktivasi bertujuan untuk menambah atau mengembangkan volume pori dan memperbesar jari-jari pori yang telah terbentuk pada proses karbonisasi, serta untuk menghasilkan beberapa porositas baru. Adanya interaksi antara zat pengaktivasi dengan struktur atom-atom karbon hasil karbonisasi adalah mekanisme dari proses aktivasi. Secara umum proses aktivasi dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu aktivasi secara fisik dan aktivasi secara kimiawi.
Aktivasi fisik, melibatkan proses gasifikasi yang
akan memperbesar volume porositas dan
membersihkan rongga pori, sedangkan proses
aktivisasi kimiawi pada pengerjaan awal
melibatkan proses reaksi kimia yang dapat memperbesar volume porositas pada hasil karbonisasi. Proses aktivasi karbon aktif terbagi menjadi dua, yaitu aktivasi gas dan proses aktuvasi kimia ( Kienle 1986 ).
Sifat dan Struktur Karbon Aktif
Secara fisik karbon aktif berbentuk padatan, berwarna hitam, tidak berbau, tidak berasa, bersifat higroskopis, tidak larut dalam air, basa, asam dan pelarut organik serta tidak rusak, karena perubahan pH maupun suhu. Susunan atom karbon dalam karbon aktif, seperti telah disebutkan di atas mirip dengan susunan atom karbon dalam grafit yang terdiri dari pelat-pelat datar dimana atom karbonnya terusun dan terikat secara kovalen di dalam suatu kisi heksagonal secara paralel (Simsek & Cerney, 1970: Hirose dkk., 2002 ).
Daya Serap Karbon Aktif
Adsorbsi adalah peristiwa terjadinya perubahan kepekatan dari molekul, ion, atau atom antar muka dalam dua fase. Hal ini terjadi bila dua fase saling bertemu, sehingga diantara kedua fase tersebut terbentuk daerah antar muka yang sifatnya berbeda dengan fase ruah kedua fase tersebut. Proses yang terjadi ketika molekul adsorbat tidak tetap pada permukaan adsorban, tetapi masuik diantara kristal atom disebut absorbsi. Dalam beberapa kasus adsorbsi dapat bersamaan dengan absorbs, karena fase padat terlibat reaksi kimia (Adamson, 1982). Pada umumnya adsorbsi yang terjadi pada karbon aktif adalah adsorbsi secara fisik, hal ini dikarena-kan karbon aktif sangat berpori dan diameter permukaannya sangat luas.
Kegunaan Karbon Aktif
Lebih dari 70% produk dari kartbon aktif digunakan di sektor industri, antara lain: industri gula sirop, minyak air, farmasi dan kimia. Selain itu, karbon aktif digunakan juga untuk keperluan rumah tangga.
Dalam penjernihan air, karbon aktif selain mengadsorbsi logam-logam, seperti: besi, tembaga, juga dapat menghilangkan bau, warna dan rasa yang terdapat dalam larutan atau buangan air, karena karbon aktif lebih bersifat non polar, maka komponen non-polar dengan berat molekul tinggi (4 sampai 20 atom karbon) yang terdapat dalam air buangan pabrik dapat diadsorbsi oleh karbon aktif (Beukens dkk.,1985; Novicio dkk.,1998).
Karbon aktif yang telah dipergunakan dapat diaktifkan kembali dengan memanaskannya pada
suhu 800–900OC, sehingga sebagian karbon
teroksidasi dan karbon aktif akan berpori kembali.
Bahan kimia seperti NaOH, HCl, dan H2SO4
dapat digunakan untuk mengaktifkan kembali karbon aktif yang telah dipakai, bahan kimia tersebut berfungsi untuk melarutkan kotoran yang diserap oleh karbon aktif (Kim & Shin, 2001). Menurut Mantell (1995), karbon aktif yang diguna-kan sebagai adsorben dikelompokdiguna-kan berda-sardiguna-kan struktur fisik, sifat, dan penggunaannya menjadi empat kelas yaitu adsorbsi warna, adsorbsi gas, adsorbsi logam dan untuk keperluan bahan obat-obatan.
78
II. Metodologi
Penelitian ini dilakukan dalam tiga tahapan. Tahap pertama dilakukan pembuatan karbon aktif dari bahan baku batubara asal Bangko, melalui karbonisasi dan aktivasi kimia pada temperatur
500C, selama satu jam dengan penambahan ZnCl2
sebagai activator.Dibuat sepuluh macam formula. Tahap kedua adalah analisis, dimulai dari analisis & pengujian Nilai iodine dari sepuluh formula dan
Blangko, kemudian dibuat produk dari ZnCl2 teknis
dengan formula dipilih yang nilai iodine-nya
tertinggi. Pada produk dengan ZnCL2 teknis pada
karbon aktif tersebut dianalisis, meliputi: kadar air,
kadar abu, kadar zat terbang, nilai iodine, kemudian tahap ketiga dilakukan pengujian daya serap karbon aktif tersebut terhadap logam (Cr, Fe, Cu) dan daya
serap karbon aktif terhadap zat warna (methilene blue
dan zat warna tekstil ruben red). Sebagai pembanding produk, dipakai karbon aktif yang beredar di pasaran, yaitu : ajax carcoal.
III. Hasil dan Pembahasan
Hasil perolehan dan nilai iodine pada pembuatan
karbon aktif skala laboratorium dengan berat ZnCl2
yang berbeda, dapat dilihat pada grafik berikut ;
Gambar 1. Grafik Pengaruh Berat ZnCl2 terhadap Nilai Iodine
Grafik pengaruh Berat ZnCl2 terhadap Nilai Iodine
Dalam gambar di atas tampak bahwa nilai iodine
semakin tinggi dengan peningkatan jumlah ZnCl2
dalam bahan baku, namun cenderung menurun
mulai pada jumlah ZnCl2 45 %. Nilai iodine paling
tinggi adalah pada jumlah ZnCl2 40%, pada
komposisi ini menghasilkan produk karbon aktif yang berkualitas baik dengan nilai iodine 1170 mg/g.
Oleh karena itu, pada komposisi 40% ZnCl2
dibuat karbon aktif dalam jumlah yang cukup banyak untuk pengujian pengujian terhadap unsur-unsur logam dalam air. Pembuatan karbon aktif
dengan activator ZnCl2 40% (teknis) menghasilkan
karbon aktif dengan nilai iodine 1288 mg/g, lebih tinggi dibandingkan dengan pembuatan karbon
aktif dengan penambahan ZnCl2 murni (pro
analisis).
Gambar 2. Grafik Pengaruh ZnCl2 terhadap Persen Perolehan 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5 N ila i I od in e % ZnCl2
Pengaruh Berat ZnCl2 terhadap Nilai Iodime
0 10 20 30 40 50 60 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% 50% 55% % P er ol eha n % ZnCl2
79
Grafik Pengaruh Berat ZnCl2 terhadap Persen
Perolehan
Tampak perolehan produk karbon aktif semakin meningkat seiring dengan peningkatan jumlah
ZnCl2. Namun, perolehan tampak cenderung mulai
menurun pada jumlah ZnCl2.di atas 40 %. Aplikasi
produk karbon aktif sebagai adsorben untuk menyerap unsure logam dalam air dilakukan terhadap Cr, Fe dan Cu. Perlakuan percobaan dengan variasi waktu perendaman menghasilkan grafik sebagai berikut
Gambar 3. Grafik daya serap karbon aktif terhadap logam Cr, Fe, Cu dengan waktu perendaman yang berbeda Grafik Daya Serap Karbon Aktif terhadap Logam
Cr, Fe, Cu dengan Waktu Perendaman yang Berbeda
Tampak dalam grafik di atas bahwa penyerapan maksimum terjadi pada perendaman karbon aktif selama 180 menit. Oleh karena itu, selanjutnya
dilakukan percobaan adsorpsi logam dengan variasi konsentrasi awal dengan waktu perendaman karbon aktif yang sama, yaitu 180 menit. Konsentrasi unsur logam setelah perendaman dengan karbon aktif menghasilkan grafik sebagai berikut.
Gambar 4. Grafik Daya Serap Karbon Aktif terhadap Logam Cr, Fe, Cu dengan Konsentrasi Awal yang berbeda Grafik Daya Serap Karbon Aktif terhadap
Logam Cr, Fe, Cu dengan Konsentrasi Awal yang Berbeda
Tampak dalam grafik di atas bahwa penyerapan karbon aktif paling efektif terjadi pada Chrom (Cr) dengan konsentrasi awal 250 ppm, dengan
penyerapan sebesar 60,05%. Aplikasi produk karbon aktif juga dilakukan terhadap zat warna, dalam percobaan ini produk karbon aktif direndam dalam 3 macam larutan zat warna dengan waktu perendaman yang sama, yaitu 1 jam. Hasil pengamatan dapat dilihat dalam grafik berikut. 0 10 20 30 40 50 60 15 30 180 300 % T er ser ap
Waktu Perendaman (menit)
Daya Serap Karbon Aktif terhadap Logam Cr, Fe, Cu
Cr Fe Cu 0 10 20 30 40 50 60 70 50 100 150 200 250 300 350 % y an g t er ser ap Konsentrasi (ppm)
Grafik Daya Serap Karbon Aktif terhadap Logam Cr, Fe, Cu dengan Konsentrasi Awal yang berbeda
80
Gambar 5. Grafik Daya Serap Karbon Aktif terhadap Zat Warna Methilene Blue Grafik Daya Serap Karbon Aktif terhadap Zat
Warna Methilene Blue
Dalam gambar 5 tampak bahwa produk karbon aktif kurang efektif untuk menyerap zat warna. Zat warna tersusun dari molekul organik dengan struktur yang kompleks dan mempunyai berat
molekul yang besar, kemungkinannya adalah pori-pori dalam karbon aktif tidak mampu menyerap molekul yang besar tersebut.
Hasil analisis dan pengujian : batubara, produk
dengan 40% ZnCl2 teknis dan pembanding (ajax
charcoal).
Tabel 1. Hasil Analisis dan Pengujian No.
Urut Nama Material Kadar Air % Kadar Abu %
Kadar Zat Terbang % Nilai Iodone mg/g 1 2 3 4 Batubara Blanko Produk Ajax Charcoal 14,05 12,30 11,96 13,3 1,97 2,00 2,71 6,93 46,87 44,21 42,95 13,17 411,38 521,21 1288,80 961
Hasil Analisis dan Pengujian : Batubara, Produk
dengan 40% ZnCl2 Teknis
Spesifikasi material 1. Bahan baku (batu bara)
2. Blanko adalah hasil karbonisasi batubara tanpa
ZnCl2.
3. Batubara dengan 40% ZnCl2 teknis
4. Pembanding (Ajax Carcoal)
Dalam tabel di atas tampak bahwa produk karbon aktif hasil penelitian ini mempunyai kualitas yang baik, terbukti dari nilai iodine yang lebih tinggi (1288,8 mg/g) dibandingkan dengan karbon aktif impor ajax charcoal yang mempunyai nilai iodine 961 mg/g.
IV. Simpulan
1. Karbon aktif dari bahan baku batubara peringkat rendah (lignit) dari Bangko Sumatera Selatan dapat dibuat dengan karbonisasi pada
temperatur 500 o C selama 2 jam melalui
metoda aktivasi kimia menggunakan ZnCl2
sebagai aktivator, dalam penelitian ini diperoleh
kondisi optimum pada jumlah ZnCl2 40 % dan
batubara 60 %, dengan nilai iodine terbesar yang menunjukkan daya serap terbesar. Karbon aktif
yang menggunakan aktivator ZnCl2 teknis
mempunyai kualitas daya serap yang sedikit lebih tinggi (nilai iodine 1288,8 mg/g) dibandingkan dengan karbon aktif yang
menggunakan aktivator ZnCl2 pro analisis (nilai
Iodin 11170,3 mg/g) pada skala laboratorium.
Berdasarkan fakta tersebut, maka ZnCl2
merupakan aktivator kimia yang potensia,l karena harganya murah dan efektif, sehingga dapat digunakan dalam pembuatan karbon aktif dengan daya serap tinggi dengan harga yang cukup ekonomis.
2. Hasil analisis daya serap melalui penentuan nilai iodine pada komposisi optimal (1288,8 mg/g) menunjukkan bahwa produk karbon aktif hasil penelitian ini mempunyai daya serap yang lebih baik dibandingkan dengan karbon aktif pembanding, yaitu: ajax charcoal (961 mg/g). 0% 20% 40% 60% 80% 100% 120% 125 mmg 25.0 mmg 37.5 mmg
81
3. Dalam aplikasi produk karbon aktif hasil
penelitian ini, uji coba telah dilakukan terhadap air yang mengandung unsur-unsur logam berat Cr, Fe dan Cu, serta air yang mengandung zat warna tekstil, untuk mengukur daya serap karbon aktif. Ternyata produk karbon aktif yang dihasilkan mampu menyerap logam kromium dengan kapasitas yang cukup tinggi dan jauh lebih tinggi dari daya serap karbon aktif terhadap logam Fe, Cu dan zat warna tekstil. Melihat data hasil penelitian, karbon aktif dari bahan baku batubara lignit cukup berpotensi untuk dijadikan bahan penyerap yang spesifik terhadap logam Cr (dengan penyerapan 60% terhadap larutan Cr 250 ppm).
Pustaka
ASTM, 1998, Annual Book of ASTM Standards, Volume 65-05, p.17
Arief Sudarsono, Untung Sukamto, Pramusanto,
1998, Penggunaan Karbon Aktif dari
Tempurung Kelapa untuk Adsorpsi Logam Cu, Cd dan Cr., Jurnal Teknologi Mineral, No. 3, Vol. VI, Hal. 179-189
Astriani, Santi. 1998. Pengaruh Adsorbsi Karbon Aktif Terhadap Kualitas Air Olahan Sebagai Bahan Baku minumn Ringan . Akademi Analisis Kima Bogor.
Darmono, 1995 . Logam dan Sistem Biologi Mahluk Hidup. UI Press Jakarta
Departemen Kehutanan 1989 Mutu dan Cara Uji Asrang Aktif , Standar Industri Indonesia ( SII 0258- 1989 ) Departemen kehutanan Jakarta
Hartoyo .N. dan Huidaya, Fadli 1996. Pembuatan Arang Aktif dari Tempurung Kelapa dan Kayu Balau Dengan Cara Aktivasi Uap. Jurnal Penelitian Hasil Hutan
Hasanudin, 2002, Pengaruh Perbandingan Berat
Aktivator ZnCl2 : Batubara terhadap Porositas
Karbon Aktif dari Batubara Sub-bituminus, Jurnal Penelitian Sains Unsri no.12 hal.64-72. Kim, H. K., Kim, J. G., and Choi, I. S., 1999, A
Pilot Project for Activated Carbon
Manufacturing from Indonesian Kideco Coal, Energy & Environment Departement, Korea Institue of Energy Research, Korea, .
Nining Sudini Ningrum, Bukin Daulay, dan Endang, 2000, Pembuatan Karbon Aktif dengan Bahan Baku Batubara Indonesia (Adaro), Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Mineral, Bandung, .
Nuroniah, Nunung, dkk., 1995. Pengkajian Karakteristik Batubara Indonesia, Bandung, Pusat Penelitian dan Pengembangan Mineral
Suliestyah, Hanny D, 2003, Pemanfaatan Batubara Lignit Bangko Sumatera Selatan Sebagai Bahan Baku Pembuatan Karbon Aktif, Laporan Penelitian Dosen FTM Usakti Jakarta.
