Abstract:
Kecenderungan peningkatan pasar karbon aktif global setiap tahunnya dipengaruhi oleh demand dan populasi dunia yang terus meningkat. Oleh karena itu, produksi karbon aktif perlu ditingkatkan untuk memenuhi demand pasar. Bahan baku alternatif seperti biomassa lignoselulosa dapat menjadi solusi untuk meningkatkan produksi karbon aktif. Karagenan sebagai salah satu biomassa lignoselulosa yang memiliki ketersediaan melimpah di Indonesia memiliki potensial untuk diolah menjadi karbon aktif. Hal tersebut dibuktikan dengan beberapa penelitian sintesis karbon aktif dari karagenan menghasilkan luas permukaan yang tinggi (>1000 m2 g-1). Akan tetapi, penelitian tersebut masih menggunakan aktivator KOH yang memiliki toksisitas dan korosifitas yang tinggi. Oleh karena itu diperlukan aktivator alternatif seperti K2CO3 yang memiliki mekanisme yang mendekati aktivator KOH, lebih tidak berbahaya dan ramah lingkungan.
Pada penelitian ini, kappa-karagenan dan K2CO3 digunakan sebagai bahan baku dan aktivator. Pada sintesis 2 tahap dilakukan karbonisasi pada temperatur 600 °C selama 1 jam menggunakan furnace sehingga dihasilkan char. Kemudian dilakukan proses aktivasi kimia terhadap char (untuk 2 tahap) dan bubuk kappa-karagenan (untuk 1 tahap) dengan variasi rasio massa char maupun bubuk kappa-karagenan terhadap aktivator K2CO3 1:2 dan 1:4. Aktivasi dilanjutkan dengan pemanasan pada temperatur dengan variasi 700 dan 900 dalam kondisi gas N2 dalam furnace. Karbon aktif yang dihasilkan akan analisis karakterisasi menggunakan EDS, SEM, dan XRD. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan aktivator K2CO3 meningkatkan kadar kristalin dan karbon pada sampel dengan peningkatan tertinggi sebesar 0,9% dan 1,02% secara berurutan, namun menurunkan yield dengan penurunan tertinggi sebesar 5,95%. Penambahan temperatur aktivasi (700 – 900 °C) meningkatkan kadar kristalin dan karbon pada sampel dengan peningkatan tertinggi sebesar 0,88% dan 1,58% secara berurutan, namun menurunkan yield dengan penurunan tertinggi sebesar 4,62%. Pengurangan tahap sintesis meningkatkan kadar karbon pada sampel dengan peningkatan tertinggi 2,11%, namun menurunkan yield dan kadar karbon dengan penurunan tertinggi sebesar 12,60% dan 2,32% secara berurutan. Sehingga dapat disimpulkan bahwa karbon aktif dengan sintesis 2 tahap dapat digunakan pada aplikasi yang memerlukan kestabilan dan selektivitas tinggi. Karbon aktif dengan sintesis 1 tahap dapat digunakan pada aplikasi yang memerlukan kapasitas adsorpsi tinggi.
