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
MEDAN
2014
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
MEDAN
2014
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
Dr. Marhaposan Situmorang NIP. 195510301980031003
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
MONORA PANCA BAKARA 090801006
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.
8. Kedua orang tua tercinta dan terkasih Bapak dan mamak, serta saudara- saudara penulis yang tersayang Sefna Wati Afriani Bakara S,pd, Hilde Eva
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.
Penulis menyadari bahwa dalam skripsi ini masih terdapat banyak kekurangan. Oleh karena itu, penulis mengharapkan saran dan kritik untuk memperbaiki penulisan dimasa yang akan datang. Akhir kata, penulis
berharap semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi penulis maupun orang lain yang membacanya.
Penulis,
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.
Kata Kunci : arang aktif , daya serap ,karbonisasi , strobilus pinus.
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.
The Keywords :Strobilus Pine, Activated charcoal, Carbonization, Absorption
DAFTAR ISI
Daftar Grafik xii
Daftar Lampiran xiii
BAB 1 PENDAHULUAN
1. 1 Latar Belakang 1
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
2. 5 Arang 12
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. 1 Tempat dan Waktu Penelitian 22
3. 2 Peralatan dan Bahan 22
3. 2 . 1 Peralatan 22
3. 2 . 2 Bahan 23
3. 3 Prosedur Penelitian 23
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
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN
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
Lampiran
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Tabel penggunaan arang aktif dalam industri 16
Tabel 2.2 Kualitas arang aktif menurut SNI 18
Tabel 4.1 Rendemen arang aktif strobilus pinus 33 Tabel 4.2 Hasil pengujian adar air arang aktif strobilus pinus 35 Tabel 4.3 Hasil analisis kadar abu arang aktif strobilus pinus 37 Tabel 4.4 Hasil pengujian kadar zat terbang arang aktif strobilus pinus 38 Tabel 4.5 Hasil pengujian kadar karbon terikat arang aktif strobilus pinus 40 Tabel 4.6 Daya serap iodin dari arang aktif strobilus pinus 42
DAFTAR GRAFIK
Halaman Grafik 4.1 Hubungan suhu dan waktu aktivasi vs rendemen 34 Grafik 4.2 Hubungan antara suhu dan waktu aktivasi vs kadar air 35 Grafik 4.3 Hubungan suhu dan waktu aktivasi vs kadar abu 37 Grafik 4.4 Hubungan suhu dan waktu aktivasi terhadap kadar zat terbang 39 Grafik 4.5 Hubungan suhu dan waktu aktivasi terhadap kadar karbon terik 41 Grafik 4.6 Hubungan antara suhu dan waktu aktivasi vs daya serap arang aktif 43
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Gambar percobaan
Lampiran 2. Perhitungan data pengujian
