• Tidak ada hasil yang ditemukan

DAFTAR ISI - Pengaruh Penambahan Aktivator Zncl2, Koh, Dan H3po4 Terhadap Produk Karbon Aktif Dari Pelepah Aren (Arenga Pinnata)

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2019

Membagikan "DAFTAR ISI - Pengaruh Penambahan Aktivator Zncl2, Koh, Dan H3po4 Terhadap Produk Karbon Aktif Dari Pelepah Aren (Arenga Pinnata)"

Copied!
13
0
0

Teks penuh

(1)

DAFTAR ISI

Halaman

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI i

PENGESAHAN ii

PRAKATA iii

DEDIKASI iv

RIWAYAT HIDUP PENULIS v

ABSTRAK vi

1.5 RUANG LINGKUP PENELITIAN 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 6

2.1 AREN 6

2.2 KARBON AKTIF 7

2.3 ADSORPSI 14

2.4 KUALITAS KARBON AKTIF DENGAN

AKTIVATOR KOH 18

2.5 KUALITAS KARBON AKTIF DENGAN

AKTIVATOR ZnCl2

19

2.6 KUALITAS KARBON AKTIF DENGAN

AKTIVATOR H3PO4

(2)

2.7 DESKRIPSI PROSES 20

2.8 ANALISA BIAYA 22

BAB III METODOLOGI PENELITIAN 24

3.1 LOKASI DAN WAKTU PENELITIAN 24

3.2 BAHAN 24

3.3 PERALATAN 24

3.4 PROSEDUR PENELITIAN 25

3.5 PROSEDUR ANALISA 26

3.6 FLOWCHART PENELITIAN 28

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 34

4.1 HASIL PEMBUATAN KARBON AKTIF PELEPAH

AREN 34

4.2 HASIL ANALISA RENDEMEN KARBON AKTIF

PELEPAH AREN 39

4.3 HASIL ANALISA BILANGAN IODIN KARBON

AKTIF PELEPAH AREN 41

4.4 HASIL ANALISA KADAR AIR DARI KARBON

AKTIF PELEPAH AREN 45

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 48

5.1 KESIMPULAN 48

5.2 SARAN 48

DAFTAR PUSTAKA 49

LAMPIRAN 1 58

LAMPIRAN 2 61

(3)

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Pelepah Aren 6

Gambar 2.2 Karbon Aktif 8

Gambar 2.3 Struktur Fisik Karbon Aktif 12

Gambar 2.4 Struktur Kimia Karbon Aktif 13

Gambar 2.5 Struktur Pori Karbon Aktif 16

Gambar 3.1 Flowchart Persiapan Bahan Baku 28

Gambar 3.2 Flowchart Persiapan Larutan KOH 28

Gambar 3.3 Flowchart Persiapan Larutan ZnCl2 29

Gambar 3.4 Flowchart Persiapan Larutan H3PO4 29 Gambar 3.5 Flowchart Pembuatan Karbon Aktif dengan Aktivator KOH 30

Gambar 3.6 Flowchart Pembuatan Karbon Aktif dengan Aktivator ZnCl2 30 Gambar 3.7 Flowchart Pembuatan Karbon Aktif dengan Aktivator H3PO4 31

Gambar 3.8 Flowchart Perhitungan Rendemen Arang 31

Gambar 3.9 Flowchart Analisa Bilangan Iodin 32

Gambar 3.10 Flowchart Uji Kadar Air 33

Gambar 4.1 Karbon Aktif Pelepah Aren Tanpa Aktivator 35 Gambar 4.2 Karbon Aktif Pelepah Aren yang Diimpregnasi dengan KOH 36 Gambar 4.3 Karbon Aktif Pelepah Aren dengan Aktivator ZnCl2 37

Gambar 4.4 Karbon Aktif Pelepah Aren dengan Aktivator H3PO4 38

Gambar 4.5 Mekanisme Pengaktifan arang dengan H3PO4 39

Gambar 4.6 Grafik Pengaruh Suhu Karbonisasi dan Jenis Aktivator

terhadap Rendemen Arang 40

Gambar 4.7 Grafik Pengaruh Suhu Karbonisasi dan Jenis Aktivator terhadap

Jumlah Iodin yang Terserap 42

Gambar 4.8 Grafik Pengaruh Suhu Karbonisasi dan Jenis Aktivator terhadap

Kadar Air 45

Gambar L3.1 Foto Sampel Pelepah Aren 64

Gambar L3.2 Foto Proses Impregnasi Pelepah Aren 64

(4)

Gambar L3.4 Foto Proses Pencucian Karbon Aktif Pelepah Aren 65

Gambar L3.5 Foto Karbon Aktif Pelepah Aren 65

Gambar L3.6 Foto Karbon Aktif Tanpa Aktivator 66 Gambar L3.7 Foto Karbon Aktif Menggunakan Aktivator KOH 66 Gambar L3.8 Foto Karbon Aktif Menggunakan Aktivator ZnCl2 66 Gambar L3.9 Foto Karbon Aktif Menggunakan Aktivator H3PO4 66

Gambar L3.10 Foto Analisa Rendemen 67

Gambar L3.11 Foto Filtrat yang Akan Dititrasi 67

Gambar L3.12 Foto Rangakaian Alat Titrasi 68

Gambar L3.13 Foto Filtrat Setelah Penambahan Amilum 68

(5)

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 1.1 Data Ekspor-Impor Karbon Aktif di Indonesia 2 Tabel 2.1 Persyaratan Arang Aktif Standar Nasional Indonesia 06-3730-1995 11

Tabel 2.2 Penggunaan KarbonAktif 14

Tabel 2.3 Tabel Luas Permukaan Karbon Aktif dari Biomassa dan Limbah 18 Tabel L1.1 Hasil Analisa Rendemen Arang

Tabel L1.2 Hasil Analisa Kadar Air 59

58

(6)

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

LAMPIRAN 1 DATA HASIL PERCOBAAN 58

L1.1 DATA HASIL ANALISA RENDEMEN ARANG 58

L1.2

L1.3

DATA HASIL ANALISA KADAR AIR

DATA HASIL ANALISA BILANGAN IODIN

59

60

LAMPIRAN 2 CONTOH HASIL PERHITUNGAN 61

L2.1 PERHITUNGAN RENDEMEN ARANG 61

L2.2 PERHITUNGAN KADAR AIR 62

L2.3 PERHITUNGAN BILANGAN IODIN 62

LAMPIRAN 3 FOTO HASIL PERCOBAAN 64

L3.1 FOTO SAMPEL PELEPAH AREN 64

L3.2 FOTO PROSES PEMBUATAN KARBON AKTIF

PELEPAH AREN 64

L3.3 FOTO HASIL PEMBUATAN KARBON AKTIF

PELEPAH AREN 66

L3.4 FOTO ANALISA RENDEMEN 67

(7)

DAFTAR SINGKATAN

SNI Standar Nasional Indonesia

(8)

DAFTAR SIMBOL

Simbol Keterangan Dimensi

C Karbon

O Oksigen

% Persen

CO2 Karbondioksida

N Nitrogen

H2O Air

H3PO4 Asam fosfat

KOH Kalium hidroksida

ZnCl2 Zinkum klorida

HCl Asam klorida

NaOH Natrium hidroksida

o

C Celcius

Na2S2O3 Natrium tiosulfat

B Volume Natrium Tiosulfat yang terpakai saat titrasi

karbon aktif (ml)

C Normalitas Natrium Tiosulfat N

D Normalitas iodin N

W Massa karbon aktif g

IAN Bilangan Iodin mg Iodin / g

karbon aktif

a Berat arang mula -mula g

(9)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Karbon aktif merupakan padatan berpori yang dibuat dari bahan baku yang

mengandung karbon dengan proses khusus sehingga memiliki permukaan yang aktif

dan bersifat selektif pada penggunaannya. Proses khusus dalam pembuatan karbon

aktif meliputi proses aktivasi fisika dan aktivasi kimia yang dapat membuat pori-pori

dari bahan baku terbuka sehingga daya serapnya lebih besar dari karbon biasa.

Karbon aktif merupakan karbon amorf dengan luas permukaan sekitar 300 sampai

2000 m2/gr[1,2]. Luas permukaan yang sangat besar ini karena mempunyai struktur

pori-pori, pori-pori inilah yang menyebabkan karbon aktif mempunyai kemampuan

untuk menyerap.

Karbon aktif telah dipergunakan secara luas, terutama di bidang industri,

sebagai sorben (penyerap) karena kapasitas adsorpsi yang besar pada banyak jenis

zat terlarut (solut). Karbon aktif digunakan dalam bidang perlindungan lingkungan

dari bahan kimia, makanan dan farmasi, hidrometalurgi, industri katalis, carrier,

bahan elektroda, pertahanan militer-kimia dan sebagainya [3]. Dalam dunia industri

karbon aktif sangat diperlukan karena dapat mengabsorbsi bau, warna, gas, dan

logam. Pada umumnya karbon aktif digunakan sebagai bahan penyerap dan

penjernih. Karbon aktif dapat mengadsorbsi gas dan senyawa-senyawa kimia tertentu

atau sifat adsorbsinya selektif, tergantung pada besar atau volume pori-pori dan luas

permukaan. Daya serap karbon aktif sangat besar, yaitu 25-1000 % terhadap berat

karbon aktif [4].

Karbon aktif turut membangun perekonomian nasional, karbon aktif telah

menjadi penting dalam ekonomi nasional dan pembangunan pertahanan nasional.

Kebutuhan Indonesia akan karbon aktif untuk bidang industri masih relatif tinggi

disebabkan semakin meluasnya pemakaian karbon aktif pada sektor industri.

Permintaan karbon aktif akan terus meningkat sebesar 9% per tahun sampai dengan

2014 dan konsumsi karbon aktif dunia tahun 2014 diperkirakan 1,7 juta ton per tahun

[5]. Indonesia sendiri memiliki data ekspor impor karbon aktif sebagai berikut:

(10)

Tahun Impor (Kg/ Tahun)

Ekspor (Kg/Tahun)

2007 7.943.320 76.324.910

2008 8.126.032 27.005.688

2009 10.739.130 24.791.393

2010 11.220.900 24.791.393

2011 14.064.160 21.652.271

Sangat disayangkan pemenuhan akan kebutuhan karbon aktif masih dilakukan

dengan cara mengimpor. Padahal, jika meninjau sumber daya alam di Indonesia yang

melimpah, maka sangatlah mungkin kebutuhan karbon aktif dapat dipenuhi dengan

produksi dari dalam negeri. Karena sebenarnya karbon aktif dapat dibuat dari segala

jenis bahan baku yang berasal dari hewan, tumbuh-tumbuhan, limbah ataupun

mineral yang mengandung karbon [2,6].

Dari uraian di atas, salah satu alternatif untuk mengurangi ketergantungan

terhadap impor karbon aktif adalah dengan memanfaatkan sumber daya alam (SDA)

yang tersedia di Indonesia seperti misalnya tanaman aren (Arenga pinnata).

Tanaman Aren yang mempunyai nama latin Arenga pinnata merupakan jenis

tanaman Palmae dan memiliki nama sinonim dengan Arenga saccharifera. Tanaman

aren juga memiliki berbagai macam sebutan di berbagai negara seperti Aren Palm di

Inggris, Palmier Areng di Perancis, Aren atau Enau atau Kawung di Indonesia, Enau

atau Kabong atau Berkat di Malaysia dan masih banyak lagi sebutan untuk aren di

berbagai negara. Seluruh bagian dari tanaman ini dapat dimanfaatkan. Tanaman Aren

dapat diambil sarinya yang disebut nira dan dapat juga difermentasi menghasilkan

produk minuman beralkohol serta buahnya bisa diambil sebagai bahan pangan yang

sering disebut kolang - kaling. Produk lainnya adalah pati aren yang diambil dari inti

batang aren, ijuk yang diambil dari serat – serat yang menutupi batang aren, serta

akar aren yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan pembuat obat [7]. Bagian pelepah

aren dimanfaatkan tepungnya sebagai bahan pembuatan obat gatal [8]. Dalam

penelitian kali ini, pelepah aren akan dimanfaatkan untuk pembuatan karbon aktif

(11)

Berdasarkan penelitian tentang pembuatan karbon aktif dari cangkang kelapa

sawit menggunakan aktivasi fisika, kimia, dan fisika - kimia yaitu dengan pemanasan

pada suhu 750 0C dan aktivator ZnCl2 maka diperoleh hasil bahwa karbon aktif yang

dibuat dari cangkang kelapa sawit dengan proses aktivasi secara fisika-kimia

mempunyai daya serap yang paling baik di antara arang aktif lain yang diaktivasi

dengan proses fisika dan kimia. Didapatkan hasil pada waktu penyerapan 4 jam, arang aktif berdiameter 355 μm dengan aktivasi fisika-kimia mampu menyerap sebanyak 34,4% bagian dari larutan asam asetat 0,5 N [9]. Penelitian lainnya, tentang

pembuatan karbon aktif dari batubara yang mengandung bitumen dengan

menggunakan aktivator ZnCl2, Na2CO3, H3PO4, NaOH, dan KOH diperoleh hasil

bahwa kualitas karbon aktif dengan aktivator KOH adalah yang terbaik yaitu

memperoleh luas permukaan penyerapan terbesar dengan kondisi perlakuan yang

sama [10]. Sedangkan, penelitian tentang pembuatan karbon aktif dari sekam

tanaman intaran (Azadirachta indica) menggunakan aktivator H3PO4, KOH, dan

ZnCl2 menunjukkan suhu aktivasi yang baik untuk masing – masing aktivator adalah

500 0C, 350 0C, dan 400 0C dengan penyerapan terhadap methylene blue tertinggi

pada karbon aktif yang diaktivasi menggunakan aktivator ZnCl2 yaitu menyerap

96.69% methylene blue yang sangat mendekati efisiensi penyerapan methylene blue

dengan bahan dasar dari kelapa (yang umum digunakan) yaitu sekitar 97.29% [11].

Selain itu, dalam penelitian tentang pengaruh aktivasi arang tempurung kelapa dengan

asam sulfat dan asam fosfat untuk adsorpsi fenol menyatakan bahwa asam fosfat

merupakan aktivator yang lebih baik daripada asam sulfat untuk lama waktu

perendaman 10 jam dan konsentrasi 4 M, dengan perolehan kapasitas adsorpsi fenol

sebesar 27,027 mg/g [12].

Dari sejumlah penelitian belum ada yang memanfaatkan pelepah aren sebagai

bahan baku pembuatan karbon aktif. Penelitian yang sudah ada mengenai pembuatan

karbon aktif dari bahan tanaman berjenis Palmae adalah pembuatan karbon aktif dari

pelepah kelapa menggunakan aktivator HCl, NaOH, dan NaCl, disertai dengan

variasi suhu aktivasi, konsentrasi aktivator, dan lama waktu aktivasi [2]. Oleh sebab

itu, untuk memperbanyak alternatif pembuatan karbon aktif, pada penelitian kali ini

dibuat karbon aktif dari pelepah aren (Arenga pinnata) dengan aktivator kalium

(12)

dihasilkan kemudian akan dianalisa kualitasnya dengan analisa kadar air, kadar abu,

dan uji bilangan iodin.

1.2 PERUMUSAN MASALAH

Permasalahan yang akan diteliti dalam penelitian ini adalah mengkaji cara

membuat karbon aktif dari pelepah aren yang mempunyai kemampuan daya

penyerap (sorben) yang tinggi. Untuk itu perlu diketahui pengaruh suhu aktivasi,

terhadap sifat fisik karbon aktif, karakteristik karbon aktif berupa luas permukaan

karbon aktif yang dihasilkan dan gugus fungsi yang dimiiki oleh karbon aktif.

1.3 TUJUAN PENELITIAN

Tujuan dilakukan penelitian ini yaitu sebagai berikut:

1. Untuk mengetahui pengaruh suhu aktivasi terhadap kualitas karbon aktif dan

suhu aktivasi terbaik dari karbon aktif pelepah aren

2. Untuk mengetahui pengaruh aktivator terhadap kualitas karbon aktif dan jenis

aktivator terbaik untuk karbon aktif pelepah aren

1.4 MANFAAT PENELITIAN

Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi mengenai kemampuan

penyerapan permukaan karbon aktif pelepah aren, sehingga dapat ditentukan suhu

aktivasi karbon aktif pelepah aren yang sesuai serta jenis aktivator yang terbaik

untuk karbon aktif pelepah aren. Penelitian ini juga dapat memberikan ide kepada

para wirausahawan untuk menghasilkan karbon aktif dari pelepah aren.

1.5 RUANG LINGKUP PENELITIAN

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Kimia Analisa dan Laboratorium

Proses Industri Kimia Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas

Sumatera Utara, Medan.

Penelitian ini memiliki ruang lingkup dan batasan sebagai berikut:

1. Sampel yang digunakan adalah pelepah aren yang diperoleh dari Desa

(13)

2. Proses yang digunakan dalam penelitian ini adalah perlakuan termal (aktivasi) dan

adsorpsi.

3. Variabel penelitian adalah suhu aktivasi dan jenis aktivator adsorben adalah

sebagai berikut:

− Suhu aktivasi fisika.

− Jenis aktivatornya meliputi KOH, H3PO4 dan ZnCl2

4. Parameter pengujiannya adalah sifat fisik karbon aktif, kadar air, kadar abu, dan

Referensi

Dokumen terkait

Penelitian ini dilakukan melalui lima tahapan, yaitu karakterisasi limbah padat agar, pembuatan karbon aktif dengan berbagai konsentrasi aktivator dan waktu

Hasil penelitian terlihat bahwa karbon aktif yang menggunakan aktivator HCl pada konsentrasi 0.5 M memiliki hasil terbaik dari pada karbon aktif yang menggunakan aktivator NaOH

Meningkatkan nilai tambah (nilai ekonomi) sekam padi, menghasilkan karbon aktif dengan aktivator Kalium Hidroksida (KOH), untuk mengetahui pengaruh variasi waktu

Dalam penelitian ini bahan dasar yang digunakan sebagai sumber karbon aktif adalah pelepah kelapa sawit melalui proses aktivasi fisika dengan uap air dengan memvariasikan

fitokimia menunjukkan bahwa tepung pelepah aren mengandungsenyawa metabolit sekunder yaitu alkaloid yang ditunjukkan dengan pembentukan endapan jingga ketika

Gambar 4 adalah kadar karbon terikat karbon aktif hasil aktivasi arang batubara pada berbagai konsentrasi aktivator tunggal dan ganda.. Hasil penelitian menunjukkan

Dalam penelitian ini dilakukan percobaan pembuatan karbon aktif dengan bahan baku batubara jenis lignit menggunakan aktivator kimia ZnCl 2 dengan karbonisasi pada

Penelitian ini bertujuan untuk melakukan proses optimasi pembuatan karbon aktif dari ampas bubuk kopi yang diaktivasi secara kimia menggunakan aktivator ZnCl 2 dengan