BAB I
PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Adsorbenadalah bahanpadatan yang mampu menjerap suatu partikel (adsorbat) dari suatu cairan. Pada umumnya jenis jenis adsorben yang digunakan dalam proses adsorpsi adalah, karbon aktif, polimer sintesis, alumina, silika gel, zeolit (molecular sieve), dan lain-lain [1].
Karbon aktifadalahsalah satu adsorbenyang paling sering digunakan karena memiliki tingkatefektifitas adsorpsi yang tinggi, namun di satu sisi tidak ekonomis. Hal inilahyang mendorongpeneliti-penelitiuntuk mencaribahan alternatif adsorben yang lebih murah (adsorben dari limbah)dengan mencari bahan adsorbenyang merupakan potensi lokalyang tersedia,sehingga prosesdapatmenjadi lebihlayak secara ekonomi [2].
Industri pembuatan karbon aktif di Indonesia telah mengalami kemajuan yang cukup pesat. Hal ini disebabkan oleh semakin meningkatnya permintaan pasar, baik di dalam negeri maupun untuk diekspor ke luar negeri. Peningkatan kebutuhan akan karbon aktif ini diakibatkan oleh semakin banyaknya aplikasi karbon aktif untuk industri dan berbagai peralatan bantu manusia. Karbon aktif dapat dipergunakan untuk berbagai industri, antara lain yaitu industri obat-obatan, makanan, minuman, pengolahan air (penjernihan air) dan lain-lain. Hampir 70% produk karbon aktif digunakan untuk pemurnian dalam sektor industri gula, minyak kelapa, farmasi dan kimia[3].
Sumatera Utara merupakan penghasil buah durian terbesar di Indonesia, sementara Kabupaten Langkat, daerah penghasil durian terbesar di Sumatera Utara. Produksi durian di Sumatera Utara sebesar 579,471 ton pertahun, Sementara Langkat menghasilkan 3.627 ton pertahun dari luas lahan 850 ha. Dari satu buah durian 57% adalah kulit, sehingga dikhawatirkan menjadi sampah jika tidak dimanfaatkan. Pertahun Sumatera Utara menghasikan 332.712 ton kulit durian, sehingga akan berdampak buruk bagi lingkungan [4].
Kulit durian bisa menjadi alternatif karbon aktif yang potensial karena kulit durian mengandung karbon yang cukup tinggi yaitu 57,42% dan setelah diaktivasi
kandungan karbon meningkat menjadi 78,56% [5], proses aktivasi dilakukan dengan menggunakan bahan kimia sebagai aktivator. Aktivasi arang ini dilakukan dengan merendam arang ke dalam larutan kimia, misalnya KOH, NaOH, ZnCl2, HNO3, dan KCl, sehingga bahan kimia akan meresap dan membuka permukaan arang yang semula tertutup oleh deposit tar. Pada cara ini karbon atau arang dipanaskan dengan suhu tinggi didalam sistem tertutup tanpa udara sambil dialiri gas inert. Saat ini terjadi reaksi lanjutan pemecahan atau peruraian sisa deposit tar dan senyawa hidrokarbon sisa karbonisasi keluar dari permukaan karbon sebagai akibat gas suhu tinggi dan adanya aliran gas inert, sehingga akan dihasilkan karbon dengan luas permukaan yang cukup luas atau disebut karbon aktif[6], sebagai informasi,
durianmerupakansalah satu komoditasbuahyang
terkenaldiIndonesia.Produksiduriansetiap tahunadalah600.000ton, danJumlahkulitdurianyangdihasilkanadalah sekitar350.000ton[7].
Tabel 1.1 Data Beberapa Hasil Penelitian yang Memanfaatkan Kulit Durian sebagai Adsorban
Nama Peneliti (Tahun)
Penelitian Hasil Penelitian Sumber
Jurnal
Foo dan Hameed (2007)
Utilization of durian (Durio zibethinus Murray) peel as low cost
sorbent for the removal of acid dye from aqueous solutions
- rasio NaOH : kulit durian adalah 0,25- 2,00, Rasio terbaik adalah 1,50
- luas permukaan maksimum 1475,48 m2/g.
Activated carbon from durian shell:
Preparation and characterization
- dengan rasio KOH : kulit durian adalah (0,25-1,00).Rasio terbaik adalah 1,50
- kapasitas adsorpsi maksimum 200 mg/g. - luas permukaan 1475,48
m2/g.
Journal of the Taiwan
Performances of toluene removal by activated carbon derived from durian shell surface chemistry and adsorptive properties of
- luas permukaan 1475.48 m2/g.
Chemical Engineering
Journal
durian shell derived activated carbon prepared by microwave assisted NaOH activation
(ELSEVIER)
Dengan memperhatikan beberapa hal diatas, maka dilakukan penelitian adsorpsi zat warna metilen biru dengan karbon aktif dari kulit durian menggunakan KOH sebagai aktivator. Adapun alasan pemilihan kulit durian sebagai bahan baku pembuatan karbon aktif adalah,karena kandungan karbon kulit durian yang tinggi serta ketersediaannya di alam yang banyak khususnya daerah Sumatera Utara, dan menggunakan KOH sebagai aktivator karena KOH mampu menghasilkan luas permukaan yang besar, serta harga yang terjangkau dan mudah didapatkan.
1.2 PERUMUSAN MASALAH
Dalam penelitian ini yang menjadi rumusan masalah adalahlimbah kulit durian yang belum dimanfaatkan secara maksimal serta pengaruh waktu kontak dan kecepatan pengadukan dalam mencapai kondisi optimumpada penyerapan zat warna metilen biru, menggunakan karbon aktif dari kulit durian dengan aktivator KOH 2%.
1.3 TUJUAN PENELITIAN
Untuk mengetahuipengaruhwaktu kontak dankecepatan pengadukan, dalam mencapai kondisi optimum terhadap penyerapan zat warna metilen biru menggunakan karbon aktif dari kulit durian dengan aktivator KOH 2%.
1.4 MANFAAT PENELITIAN
Manfaat dari penelitian ini adalah :
1. Dapat memberikan sumbangan ilmu pengetahuan tentang pengolahan limbah kulit durianmenjadi karbon aktif menggunakan KOH 2% sebagai aktivator.
2. Meningkatkan nilai ekonomis kulit durian.
3. Mengurangi pencemaran lingkungan oleh kulit durian dengan memanfaatkannya sebagai adsorben.
1.5 RUANG LINGKUP PENELITIAN
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Penelitian, Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara, Medan serta Laboratorium Penelitian, Fakultas Farmasi, Universitas Sumatera Utara, Medan.
Penelitian ini memiliki ruang lingkup dan batasan sebagai berikut:
1. Sampel yang digunakan adalah kulit durian yang diperoleh dari toko ucok durian yang berada di kawasan Jalan Iskandar muda Medan.
2. Proses yang digunakan dalam penelitian ini adalah aktivasi dan adsorpsi. 3. Variabel penelitian
Variabel berubah :
− Waktu kontak 30, 60,90, dan 120 menit.
− Kecepatan pengadukan 90, 110, 130 dan 150 rpm.
Variabel kontrol :
− Ukuran partikel sampel 50 – 60 mesh
− Waktu aktivasi 1 jam
− Konsentrasi KOH 2 %
− Activated agent : Sampel kulit durian 1:1
− Suhu aktivasi 600 0C
Variabel waktu pengambilan sampel penentuan kinetika adsorpsi :
− 0, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 10, 110, 120, 130, 160, 190,
dan 220 menit. 4. Analisis yang dilakukan yaitu:
− Analisis luas permukaan asorben dengan Spektro UV-VIS.
− Analisis kapasitas adsorpsi.
Analisis gugus fungsi adsorben dengan FTIR
