1
LAPORAN TUGAS AKHIR
PEMBUATAN KARBON AKTIF DARI AMPAS BUAH MANGROVE JENIS RHIZOPHORA MUCRONATA/STYLOSA
SISA HASIL PEMBUATAN ZAT WARNA ALAMI MENGGUNAKAN AKTIVATOR KOH
Disusun Oleh :
Aldilla Bayu Yudhistira NIM : I8314003 Buyung Aji Saputra NIM : I8314009
Dosen Pembimbing : Ir. Paryanto. M.S.
PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA
2017
brought to you by CORE View metadata, citation and similar papers at core.ac.uk
provided by Sebelas Maret Institutional Repository
i
LAPORAN TUGAS AKHIR
PEMBUATAN KARBON AKTIF DARI AMPAS BUAH MANGROVE JENIS RHIZOPHORA MUCRONATA/STYLOSA
SISA HASIL PEMBUATAN ZAT WARNA ALAMI MENGGUNAKAN AKTIVATOR KOH
Disusun Oleh :
Aldilla Bayu Yudhistira NIM : I8314003 Buyung Aji Saputra NIM : I8314009
Dosen Pembimbing : Ir. Paryanto. M.S.
PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA
2017
ii
iii
iv
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Tuhan YME yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini. Penyusun Laporan Tugas Akhir bertujuan untuk memenuhi salah satu syarat dalam menyelesaikan Progam Studi Diploma III Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret.
Laporan Tugas Akhir ini disusun berdasarkan data – data yang diambil dari hasil percobaan yang telah dilakukan. Penulis Laporan Tugas Akhir ini tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak. Untuk itu penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Orangtua yang telah memberikan doa dan dukungan baik materil maupun spiritual yang tak terhingga
2. Bapak Mujtahid Kaavessina, S.T., M.T., Ph.D. selaku Kepala Program Studi Diploma III Teknik Kimia UNS
3. Bapak Ir. Paryanto, M.S. selaku dosen pembimbing Tugas Akhir Penyusun menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari kata sempurna. Penyusun mengharapkan adanya saran yang sifatnya membangun guna kesempurnaan laporan ini.
Surakarta, Agustus 2017
Penyusun
DAFTAR ISI
v
Halaman Judul ...i
Lembar Pengesahan ...ii
Lembar Konsultasi ...iii
Kata Pengantar ...iv
Daftar Isi...v
Daftar Tabel ...vi
Daftar Gambar ...vii
Intisari ...viii
BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang ...1
1.2. Perumusan Masalah ...2
1.3. Tujuan ...2
1.4. Manfaat ...3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Tinjauan Pustaka ...4
2.2. Landasan Teori ...8
BAB III METODOLOGI 3.1 Alat dan Bahan ...9
3.2 Cara kerja ...10
3.3 Analisis Arang Ampas Buah Mangrove ...11
3.4 Analisis Karbon Aktif ...12
3.5 Cara Perhitungan ...13
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Arang Ampas Buah Mangrove ...14
4.2 Pemuatan Karbon Aktif Ampas Buah Mangrove ...19
4.3 Analisis Karbon Aktif ...20
BAB V KESIMPULAN V.1 Kesimpulan ...26
DAFAR PUSTAKA ...27 LAMPIRAN
vi
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Kondisi Operasi pada Setiap Jenis Proses Pirolisis Beserta Produk .. 4
Tabel 2.2 Hasil Analisis Proximate, Ultimate, dan Nilai Kalor ... 7
Tabel 4.1 Data Suhu dan Waktu Pirolisis Ampas Buah Mangrove ... 14
Tabel 4.2 Data Konsumsi LPG dan Berat Arang yang dihasilkan ... 15
Tabel 4.3 Sifat Fisika dan Kimia Arang Ampas Buah Mangrove ... 18
Tabel 4.4 Hasil Data Analisis Karbon Aktif ... 21
Tabel L.1 Standar Mutu Karbon Aktif Teknis ... 29
vii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 3.1 Gambar Alat Pyrolizer ... 9 Gambar 3.2 Diagram Alir Proses Pembuatan Karbon Aktif ... 10 Gambar 4.1 Grafik Hubungan antara Temperatur Reaktor (oC) vs Waktu
(menit) ...
15
Gambar 4.2 Grafik Hubungan antara berat arang (g) vs Konsumsi LPG (Kg) ...
16
Gambar 4.3 Arang Mangrove suhu 300oC (a), suhu 310oC (b), suhu 320oC (c), suhu 330oC (d), suhu 335oC (e), suhu 355oC (f), dan Bahan Baku
Ampas Mangrove
...
17
Gambar 4.4 Grafik Nilai Kadar Air Arang Ampas Buah
Mangrove ...
19
Gambar 4.5 Grafik Nilai Kadar Abu Arang Ampas Buah
Mangrove ...
19
Gambar 4.6 Karbon Aktif tanpa Aktivator (a), KOH 0,5M (b), KOH 1,0M (c),
KOH 1,5M (d), KOH 2,0M (e), dan KOH 2,5M
(f) ...
21
Gambar 4.7 Grafik Nilai Kadar Air dan Nilai Kadar Abu Karbon Aktif ...
22
Gambar 4.8 Grafik Nilai Luas Permukaan Karbon dan Daya Jerap Iodine ...
24
viii
Gambar 4.9 Hasil SEM Karbon Aktif KOH 0,5 M (a), KOH 1 M (b), KOH 1,5 M (c), KOH 2 M (d) KOH 2,5 M (e),Tanpa KOH (f) ...
25
ix INTISARI
Aldilla Bayu Yudhistira, Buyung Aji Saputra, 2017, “Pembuatan Karbon Aktif dari Ampas Buah Mangrove jenis Rhizhophora mucronata/stylosa sisa hasil Pembuatan Zat Warna Alami menggunakan Aktivator KOH” Program Studi Diploma III Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret.
Kebutuhan karbon aktif di Indonesia semakin meningkat seiring berkembangnya era industrialisasi. Peningkatan tersebut disebabkan karena banyaknya pembangunan industri. Karbon aktif adalah karbon yang telah diaktifkan sehingga pori-porinya terbuka dan mempunyai permukaan yang luas antara 300-3500 m2/g. Karbon aktif mempunyai permukaan yang luas dengan kemampuan menyerap gas, uap, dan sebagai pemucat. Karbon aktif digunakan pada proses penjernihan air seperti mengadsorpsi logam-logam seperti besi, tembaga, nikel, serta juga dapat digunakan untuk menghilangkan bau, warna dan rasa yang terdapat dalam larutan atau buangan air karena arang aktif lebih bersifat non-polar.
Ampas buah mangrove jenis Rhizhophora mucronata/stylosa merupakan sisa hasil ekstraksi pembuatan zat warna alami dan dapat dimanfaatkan untuk bahan baku pembuatan karbon aktif.
Tahap pembuatan karbon aktif dari ampas buah mangrove jenis Rhizhopora mucronata/stylosa dilakukan melalui proses pirolisis dan aktivasi. Setiap 500 g ampas buah mangrove kering dimasukkan ke dalam pyrolizer dengan variasi suhu 300oC, 310oC, 320oC, 330oC dan 355oC . Arang yang dihasilkan pada proses pirolisis suhu 300oC sebesar 214 g (kadar air 6,3 %, kadar abu 8,1%), suhu 310oC sebesar 186 g, (kadar air 6,1%, kadar abu 7,9%), suhu 320oC sebesar 180 g, (kadar air 5,7%, kadar abu 8,0%), suhu 330oC sebesar 177 g, (kadar air 5,6%, kadar abu 7,9%), suhu 355oC sebesar 160 g, (kadar air 5,2%, kadar abu 7,9%). Arang dengan kualitas paling baik hasil dari pirolisis suhu 355oC (karena semakin tinggi suhu pirolisis kemurnian karbon juga akan semakin meningkat) yang selanjutnya akan diaktivasi.
Arang hasil pirolisis suhu 355oC diblender dan diayak, kemudian diaktivasi dengan cara direndam dalam larutan KOH 0,5M; 1,0M; 1,5M; 2,0M; 2,5M selama 24 jam. Karbon yang telah direndam aktivator kemudian dicuci dengan aquadest hingga pH netral, kemudian dikeringkan pada oven suhu 110oC selama 24 jam untuk mengurangi kadar airnya. Kemudian di furnace pada suhu 400oC selama satu jam.
Karbon aktif dengan aktivator KOH paling baik pada variasi perendaman KOH 2,5M. Karbon aktif dengan aktivator KOH 2,5M memiliki kadar air 8,5%, kadar abu 7,1%, daya jerap iodine sebesar 1.540,128 mg/g, luas permukaan karbon aktif 1.920,602 m2/g, dan jari-jari pori karbon aktif 5,5217 µm. Ukuran pori yang dihasilkan termasuk dalam struktur pori jenis mesopori.
