Pengaruh temperatur pemanasan dan activating agent terhadap kapasitas adsorpsi karbon aktif dari buah bintaro

Abstract

Karbon aktif merupakan salah satu jenis karbon yang berpori dan dapat memiliki luas permukaan hingga 3000 m2/g. Karbon aktif digunakan khususnya pada sektor industri sebagai adsorben yang berperan sebagai bahan pengolahan limbah dari proses produksi. Peningkatan standar baku mutu limbah setiap tahunnya menyebabkan kebutuhan karbon aktif meningkat pula. Salah satu bahan baku pembuatan karbon aktif yang populer digunakan ialah biomassa lignoselulosa. Penggunaan biomassa cenderung lebih ekonomis karena selama ini sebagian besar masih dalam kategori limbah agrikultur. Pada penelitian ini biomassa yang dimanfaatkan yaitu buah bintaro. Selama ini buah bintaro terbuang begitu saja karena merupakan tanaman non pangan, namun adanya kandungan lignoselulosa yang relatif tinggi membuat bintaro berpotensi sebagai sumber bahan baku karbon aktif.

Pada penelitian ini, pembuatan karbon aktif dilakukan dengan menggunakan aktivasi kimia, dimana buah bintaro yang telah dihaluskan direndam dengan activating agent dan kemudian dikarbonisasi dengan menggunakan furnace. Metode penelitian yang dilakukan dibagi menjadi dua, yaitu penelitian pendahuluan dan penelitian utama. Pada penelitian pendahuluan dilakukan pretreatment buah bintaro dan aktivasi kimia dengan KOH 10% secara termal pada 500ºC untuk menentukan ukuran buah bintaro terbaik ( -10+20,-20+30, dan -30+40) dan lama waktu pemanasan terbaik (30 dan 90 menit). Pada penelitian utama dilakukan pretreatment sesuai dengan ukuran optimum yang didapat dari penelitian pendahuluan, kemudian dilanjutkan dengan aktivasi dan karbonisasi untuk mengamati pengaruh dan menentukan kondisi optimum jenis activating agent dan temperatur pemanasan. Jenis activating agent yang digunakan antara lain ZnCl2 10%, H3PO4 10%, dan KOH 10 %, sedangkan temperatur pemanasan yang digunakan 400°C, 500°C dan 600°C. Karbon aktif yang dihasilkan kemudian akan diuji adsorpsi menggunakan larutan metilen biru untuk menentukan kapasitas adsorpsi dari karbon aktif tersebut. Uji adsorpsi ini dilakukan selama 90 menit pada semua sampel karbon aktif yang dihasilkan. Selain analisa kapasitas adsorpsi, dilakukan analisa kelayakan harga produk untuk menentukan apakah karbon aktif berbahan dasar buah bintaro dapat bersaing dengan harga karbon aktif komersial.

Hasil penelitian pendahuluan menunjukkan bahwa ukuran partikel tidak mempengaruhi kapasitas adsorpsi karbon aktif, sehingga ukuran -10+20 mesh digunakan sebagai ukuran buah bintaro optimum. Selain ukuran partikel, lama waktu pemanasan terbaik yang diperoleh adalah 30 menit. Penelitian utama menghasilkan rendeman karbon aktif terbesar pada karbon aktif dengan jenis activating agent H3PO4 10%, sekitar 40,59-49,04%. Berdasarkan uji adsorpsi didapatkan bahwa jenis activating agent dan temperatur pemanasan mempengaruhi kapasitas adsorpsi karbon aktif. Uji kapasitas adsorpsi tertinggi berada pada karbon aktif dengan jenis activating agent H3PO4 10% pada temperatur pemanasan 400°C dengan kapasitas adsorpsi sebesar 115,308 mg metilen biru/ g karbon aktif. Pada analisa kelayakan harga produk, diperoleh Gross Profit Margin (GPM) sebesar 4,408 %.