74
DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU (Metroxylon Sago) TERAKTIVASI KOH TERHADAP IODIN SURIANTI 1603410017 FAKULTAS SAINS UNIVERSITAS COKROAMINOTO PALOPO 2020

DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

  • Upload
    others

  • View
    32

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU

(Metroxylon Sago) TERAKTIVASI KOH TERHADAP

IODIN

SURIANTI

1603410017

FAKULTAS SAINS

UNIVERSITAS COKROAMINOTO PALOPO

2020

Page 2: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

i

DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU (Metroxylon

Sago) TERAKTIVASI KOH TERHADAP IODIN

SKRIPSI

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana sains pada

Program Studi Kimia Fakultas Sains

Universitas Cokroaminoto Palopo

SURIANTI

1603410017

PROGRAM STUDI KIMIA

FAKULTAS SAINS

UNIVERSITAS COKROAMINOTO PALOPO

2020

Page 3: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

ii

Page 4: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

iii

Page 5: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

iv

Page 6: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

v

ABSTRAK

Surianti. 2020. Daya Serap Karbon Aktif Limbah Serat Sagu (Metroxylon Sago)

Teraktivasi KOH terhadap Iodin (dibimbing oleh Nurmalasari dan Nurasia).

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui (1) kadar air, abu, zat menguap,

dan kadar karbon terikat pada karbon aktif limbah serat sagu (Metroxylon Sago)

teraktivasi KOH, (2) waktu optimum terhadap daya serap zat iodin. Metode yang

digunakan yaitu metode karbonisasi hidrotermal dan metode adsorpsi.

Berdasarkan hasil penelitian diperoleh karbon aktif yang berbentuk serbuk dan

berwarna hitam. Pada hasil uji diperoleh kadar air sebesar 6,77%, kadar abu

sebesar 21,22%, kadar zat menguap sebesar 17,8% dan kadar karbon terikat

sebesar 60,98%. Waktu kontak optimum dicapai pada menit ke 10 dengan daya

serap sekitar 85,15% atau sebesar 510,9 mg/g.

Kata kunci: serat sagu, karbon aktif, KOH, daya serap, iodin

Page 7: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

vi

KATA PENGANTAR

Syukur Alhamdulillah penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas

limpahan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas

akhir ini yang berjudul “Daya Serap Karbon Aktif Limbah Serat Sagu

(Metroxylon Sago) Teraktivasi KOH Terhadap Iodin” dengan sebaik-baiknya.

Skripsi ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat dalam

menyelesaikan pendidikan Strata satu (S1) pada Program Studi Kimia Fakultas

Sains Universitas Cokroaminoto Palopo. Penyusunan tugas akhir ini tidak lepas

dari kedua orang tua yang memberikan restu, semangat, bimbingan dan

mendoakan penulis, serta bantuan beberapa pihak. Untuk itu, dalam kesempatan

ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada:

1. Bapak Prof. Drs. Hanafie Mahtika MS., selaku Rektor Universitas

Cokroaminoto Palopo.

2. Ibu Pauline Destinugrainy Kasi, S.Si., M.Sc., selaku Dekan Fakultas Sains

Universitas Cokroaminoto Palopo.

3. Ibu Ilmiati Illing, S.Si., M.Pd., selaku Wakil dekan Fakultas Sains

Universitas Cokroaminoto Palopo

4. Bapak Muhammad Nur Alam, S.Si., M.Si., selaku Ketua Program Studi

Kimia Fakultas Sains Universitas Cokroaminoto Palopo.

5. Ibu Nurmalasari, S.Si.,M.Sc., dan Ibu Nurasia, S.Pd., M.Pd selaku

pembimbing I dan pembimbing II, terima kasih atas semua masukan dan

kritikan yang membangun yang diberikan kepada penulis

6. Seluruh Dosen dan Staf Fakultas Sains Universitas Cokroaminoto Palopo

atas arahan, dukungan dan bimbingan serta ilmu pengetahuan yang telah

diberikan kepada penulis.

7. Perpustakaan Kampus Dua Universitas Cokroaminoto Palopo sebagai salah

satu sumber referensi bagi penulis.

8. Teman-teman seperjuangan Kimia terutama angkatan 2016 yang telah

memberikan banyak masukan untuk penyelesaian proposal ini dan

memberikan semangat serta motivasi demi tersusunnya proposal ini.

9. Teman- teman se-tujuh squad (Gita, Nur Hidayah, Nurhayati, Firkha

Rustam, Riska Nurhayati dan Maghfira Gibrani. N) yang selalu menemani,

Page 8: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

vii

memberikan semangat, dan banyak memberikan masukan untuk

menyelesaikan proposal ini.

10. Rekan-rekan pengurus Himpunan Mahasiswa Kimia (HMK) Fakultas Sains

Universitas Cokroaminoto Palopo yang selalu memberikan masukan selama

ini.

Hanya doa yang dapat penulis panjatkan kepada semua pihak yang telah

memberikan kebaikan dan dukungan. Semoga mendapatkan balasan dari Allah

SWT. Penulis menyadari bahwa kesempurnaan hanyalah milik Allah SWT, oleh

karena itu penulis senantiasa mengharapkan kritik dan saran dari semua pihak.

Semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi pembaca dan perkembangan

ilmu pengetahuan.

Palopo, 19 Juni 2020

Surianti.

Page 9: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

viii

RIWAYAT HIDUP

Surianti, lahir dari pasangan Iyan dan Kurmiati, Penulis lahir

di Kondo, Kecamatan Walenrang Utara, Kabupaten Luwu,

pada tanggal 04 Maret 1995, sebagai anak keempat dari tujuh

bersaudara. Penulis mulai memasuki jenjang pendidikan di

SDN 297 Kondo selama 6 tahun, masuk pada tahun 2001 dan

lulus pada tahun 2007. Penulis melanjutkan pendidikan di

SMPN 1 Lamasi tahun 2007 dan lulus tahun 2010. Setelah lulus pada tahun 2010

penulis melanjutkan pendidikan di SMAN 1 Walenrang tahun 2010 dan lulus

pada tahun 2013. Kemudian pada tahun 2016 penulis melanjutkan pendidikan ke

jenjang yang lebih tinggi di Universitas Cokroaminoto Palopo Stara satu pada

Program Studi Kimia Fakultas Sains.

Penulis juga merupakan salah satu mahasiswa penerima beasiswa USS

(UNCP Sience Scholarship) yaitu beasiswa gratis SPP selama 4 yahun. Selama

kuliah penulis tidak hanya melaksanakan proses akademik saja akan tetapi penulis

juga aktif di kelembagaan intra kampus. Penulis pernah menjabat sebagai

Sekretaris Umum Himpunan Mahasiswa Kimia Fakultas Sains (HMK FSains)

periode 2018-2019. Pengurus Badan Eksekutif Mahasiswa (BEM) periode 2019-

2020.

Page 10: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

ix

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ........................................................................................... i

HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................. ii

SURAT KETERANGAN HASIL SIMILARITY .............................................. iii

SURAT PERNYATAAN KEASLIAN NASKAH SKRIPSI ............................ iv

ABSTRAK .......................................................................................................... v

KATA PENGANTAR ........................................................................................ vi

RIWAYAT HIDUP ............................................................................................ viii

DAFTAR ISI ....................................................................................................... ix

DAFTAR TABEL ............................................................................................... xi

DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xii

DAFTAR ARTI LAMBANG DAN SINGKATAN .......................................... xiii

DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................... xiv

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang .......................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah ..................................................................... 3

1.3 Tujuan ....................................................................................... 3

1.4 Manfaat ..................................................................................... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Kajian Teori .............................................................................. 5

2.2 Hasil Penelitian yang Relevan .................................................. 13

2.3 Kerangka Pikir .......................................................................... 14

BAB III METODE PENELITIAN

3.1 Jenis Penelitian .......................................................................... 15

3.2 Defenisi Operasional Variabel .................................................. 15

3.3 Lokasi dan Waktu Penelitian .................................................... 15

3.4 Prosedur Penelitian.................................................................... 15

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil ............................................................................................ 21

4.2 Pembahasan ................................................................................ 22

Page 11: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

x

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan ................................................................................. 31

5.2 Saran ........................................................................................... 31

DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 32

LAMPIRAN ....................................................................................................... 37

Page 12: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

xi

DAFTAR TABEL

Halaman

1. Komposisi kimia limbah ampas sagu ....................................................... 6

2. Persyaratan karbon aktif (SNI) 06-3730-1995 .......................................... 7

3. Hasil pengujian karbon aktif .................................................................... 21

4. Daya sjerap iodin dengan variasi konsentrasi iodin .................................. 22

5. Daya jerap iodin dengan variasi waktu kontak ......................................... 22

Page 13: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

xii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

1. Limbah serat sagu .................................................................................... 5

2. Bagan kerangka pikir ............................................................................... 14

3. Bagan diagram alir ................................................................................... 19

4. Hasil pembuatan karbon aktif ................................................................... 21

5. Kurva standar larutan iodin ....................................................................... 25

6. Kurva daya jerap iodin pada variasi konsentrasi ...................................... 26

7. Kurva daya jerap iodin pada variasi waktu kontak ................................. 27

8. Isoterm Langmuir waktu optimum ........................................................... 29

9. Isoterm Freundlich waktu optimum .......................................................... 29

Page 14: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

xiii

DAFTAR ARTI LAMBANG DAN SINGKATAN

Lambang/Singkatan Keterangan

dkk

cm

m

%

pH

°C

SNI

Ǻ

mg/g

KOH

HCl

H3PO4

NaCl Kg

m2/Kg

m3/mg

A

ppm

rpm

R2

Dan Kawan-Kawan

Sentimeter

Meter

Perseratus

Potential of Hydrogen (derajat

keasaman)

Derajat Celcius, satuan suhu

Standar Nasional Indonesia

Satuan panjang Amstrong

Satuan berat milligram per gram

Kalium Hidroksida

Asam Klorida

Asam Posfat

Natrium Klorida Satuan berat kilogram

Satuan meter kuadrat per kilogram

Satuan meter kubik per milligram

Absorbansi

Parts Per Million

Rotasi per menit

Nilai Koefisien Kolerasi

Page 15: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

xiv

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

1. Hasil pengujian karbon aktif ................................................................... 5

2. Hasil pengujian daya serap karbon aktif ................................................. 38

3. Dokumentasi ........................................................................................... 49

4. Laporan hasil penelitian ........................................................................... 54

Page 16: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Tanaman sagu (metroxylon sago) merupakan tanaman yang tersebar di

Indonesia, dan termasuk tumbuhan monokotil dari keluarga Plantae, marga

metroxylon, dengan ordo Sfadiciflorae. Sagu memiliki kandungan pati yang lebih

tinggi dibandingkan dengan jenis metroxylon lainnya, sehingga sagu banyak

dimanfaatkan dalam berbagai industri pertanian (Bintoro, 2008). Tanaman sagu

dapat tumbuh pada berbagai kondisi hidrologi dari yang terendam sepanjang

masa sampai kelahan jalan yang tidak terendam air (Bintoro, 2008). Bentuk

pohon yang tegak dan kuat dengan ukuran tinggi dan diameter batang yang

berbeda-beda menurut jenis dan umurnya. Pohon sagu yang mulai berbunga

mempunyai tinggi bervariasi antara 10-15 m dan diameter batang mencapai 75 cm

dengan berat berkisar satu ton.

Saat ini pemanfaatan sagu hanya terfokus pada pati yang terkandung

didalamnya. Perkembangan industri pengolahan pati menyebabkan peningkatan

hasil sampingan berupa residu empulur sagu berserat (ampas), kulit batang sagu,

dan air buangan. Jumlah kulit batang sagu dan ampas sagu berturut-turut adalah

26% dan 14% berdasarkan bobot total sagu (Singhal dkk, 2008). Salah satu

bagian dari sagu yang belum dimanfaatkan secara optimal adalah ampas sagu.

Ampas sagu merupakan hasil sampingan yang didapatkan dari proses

ekstraksi pembuatan pati sagu, dimana ampas sagu ini seringkali hanya menjadi

limbah yang jumlahnya cukup banyak dan jarang dilakukan pengolahan untuk

dimanfaatkan, dan apabila dibiarkan dapat menimbulkan pencemaran lingkungan

berupa bau dan memicu peningkatan keasaman tanah atau pH<4 (Syakir dkk,

2009). Limbah sagu berupa ampas sagu mengandung sekitar 58,21% pati dan

sisanya berupa serat kasar, protein kasar, lemak, dan abu. Limbah serat sagu

merupakan limbah lignoselulosa yang kaya akan selulosa dan pati, sehingga dapat

dimanfaatkan secara optimal sebagai sumber karbon (Kiat, 2006).

Karbon aktif merupakan suatu bahan berupa karbon amorf yang sebagian

besar terdiri atas atom karbon bebas dan mempunyai permukaan dalam sehingga

mempunyai kemampuan daya serap yang baik (Laos dan Selan, 2016). Metode

Page 17: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

2

yang umum digunakan dalam pembuatan karbon aktif yaitu metode pirolisis.

Metode pirolisis merupakan proses karbonisasi konvensional untuk mendapatkan

arang dengan suhu yang cukup tinggi antara 350-500°C (Nuhayati, 2016). Namun

metode ini masih kurang efektif untuk digunakan, seperti pada penelitian

Megawati (2017) nilai rata-rata analisis kadar abu 20,84%. Nilai rata-rata

melebihi standar kualitas karbon aktif SNI 06-3730-1995 yaitu maksimum 10 %.

Jumlah karbon aktif yang dihasilkan kurang dari 50%. hal ini terjadi karena proses

karbonisasi terbuka melibatkan O2 dan suhu yang tinggi menyebabkan penguraian

berlangsung dengan cepat menghasilkan gas CO2 yang banyak. Untuk mengatasi

keterbatasan metode pirolisis maka dapat digunakan metode hidrotermal.

Metode hidrotermal mempunyai beberapa keunggulan dibandingkan

dengan metode sintesis lainnya yaitu lebih ramah lingkungan, biayanya murah,

reaksi suhu rendah juga menghindari masalah yang umumnya dihadapi dengan

teknologi suhu tinggi, seperti kontrol stokiometri buruk akibat penguapan

komponen, adanya penyebab cacat termal, pembentukan fase dan transformasi

fasa yang tidak diinginkan (Suchanek, 2003).

proses karbonisasi secara hidrotermal diharapkan dapat menghasilkan

karbon yang memiliki kualitas sesuai dengan Standar Nasional Indonesia (SNI).

Ada beberapa standar yang harus dipenuhi agar karbon dapat digunakan sebagai

karbon aktif. Standar tersebut adalah kadar air,abu, zat menguap dan jumlah

karbon terikat yang dapat diketahui melalui analisis proksimat. Standar yang lain

adalah kemampuan adsorpsi. kemampuan adsorpsi karbon aktif dalam menjerap

molekul kecil digunakan adsorbat berupa iodin.

Daya serap terhadap zat iodin banyak digunakan sebagai parameter untuk

menentukan kapasitas daya serap karbon aktif dengan tujuan untuk mengetahui

kemampuan arang aktif dalam menyerap larutan berwarna dan berbau dengan

diameter pori lebih kecil dari 10 Ǻ (Pari dkk, 2009). Daya serap iodin merupakan

salah satu parameter untuk mengetahui karakteristik dari karbon aktif.

Berdasarkan SNI 06-3730-1995 daya serap karbon aktif terhadap iodin yaitu

minimum 750 mg/g.

Iodin dan senyawanya memiliki aplikasi yang sangat luas dibidang

industri, kesehatan, sanitasi, nutrisi, dan lain-lain. Pemakaian iodin dalam dunia

Page 18: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

3

kesehatan dapat memberikan dampak positif dan negatif terhadap lingkungan

pemakaiannya. Penggunaan iodin di dunia kesehatan secara berlebihan banyak

dilakukan di rumah sakit, terutama pada saat proses operasi sebagai obat dan

antiseptik. Pada ruangan perawatan bedah luka, iodin digunakan setiap hari

sebagai antiseptik saat proses penggantian perban pada luka pasien, sehingga

dilingkungan rumah sakit sering ditemukan limbah cair yang mengandung

senyawa iodin (Refinel dkk, 2011).

Berdasarkan uraian diatas maka salah satu solusi untuk mengurangi

pencemaran limbah cair yang mengandung zat iodin yakni pembuatan karbon

aktif yang terbuat dari bahan baku yang ramah lingkungan yang digunakan untuk

menyerap iodin. Oleh karena itu pada penelitian ini peneliti melakukan pengujian

daya serap karbon aktif yang teraktivasi KOH terhadap iodin yang diharapkan

mampu memenuhi standar mutu karbon aktif berdasarkan SNI 06-3730-1995.

1.2 Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah pada penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Berapa kadar air, abu, zat menguap, dan karbon terikat pada karbon aktif

limbah serat sagu (Metroxylon Sago) teraktivasi KOH ?

2. Berapa waktu kontak optimum karbon aktif limbah serat sagu (Metroxylon

Sago) teraktivasi KOH terhadap iodin ?

1.3 Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Mengetahui kadar air, abu, zat menguap, dan kadar karbon terikat pada karbon

aktif limbah serat sagu (Metroxylon Sago) teraktivasi KOH

2. Mengetahui waktu kontak optimum karbon aktif limbah serat sagu

(Metroxylon Sago) teraktivasi KOH terhadap daya serap zat iodin

1.4 Manfaat Penelitian

Pembuatan karbon aktif yang berbahan dasar serat sagu yang

dimanfaatkan untuk menyerap zat iodin diharapkan dapat menjadi referensi bagi

peneliti selanjutnya yang ingin mengkaji lebih luas tentang serat sagu dan

Page 19: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

4

penelitian ini juga diharapkan dapat membantu masyarakat dalam mengelolah

limbah ampas sagu yang berpotensi menjadi sampah dan dapat membantu

mahasiswa dalam meningkatkan ilmu pengetahuan, dan dijadikan sebagai media

pembelajaran untuk menyalurkan ilmu pengetahuan.

Page 20: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

5

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Kajian Teori

1. Serat Sagu

Tanaman sagu (Metroxylon Sago) merupakan tanaman yang tersebar di

Indonesia, dan termasuk tumbuhan monokotil dari keluarga plantae Metroxylon

dengan ordo Spadicifflorae. Sagu memiliki kandungan pati yang lebih tinggi

dibandingkan dengan jenis Metroxylon lainnya, sehingga sagu banyak

dimanfaatkan dalam berbagai industri pertanian. Saat ini pemanfaatan sagu masih

terfokus pada pati yang terkandung didalamnya (Djumadi, 2009).

Tanaman sagu dapat dikelompokan sebagai salah satu sumber bahan

pangan dan non pangan. Semua bagian tanaman pada sagu baik berupa daun,

batang dan pelepah dapat dimanfaatkan. Sagu merupakan tanaman penghasil

karbohidrat yang besar yaitu mencapai 700 kg pati basah per batang atau 15-25

ton pati kering/hektar/tahun. Akan tetapi perkembangan industri pengelolahan pati

sagu menyebabkan peningkatan hasil sampingan yaitu limbah sagu yang berupa

kulit, batang, serat dan ampas sagu (Flach, 1993).

Ampas sagu (Metroxylon sago), merupakan limbah yang dihasilkan dari

pengolahan sagu yang berupa serat-serat empulur yang dihasilkan dari pemarutan

dan pemerasan isi batang sagu. Serat-serat empulur ini kaya akan karbohidrat dan

bahan organik lainnya

Gambar 1. Limbah Serat Sagu

(Sumber: Dokumentasi Pribadi)

Limbah ampas sagu mengandung lignoselulosa yang kaya akan selulosa

dan pati, sehingga dapat dimanfaatkan secara optimal sebagai sumber karbon.

Page 21: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

6

Limbah sagu berupa ampas sagu mengandung 65,7% pati dan sisanya berupa serat

kasar, protein kasar, lemak, dan abu. Berdasarkan persentase tersebut ampas sagu

mengandung residu lignin sebesar 21%, sedangkan kandungan selulosanya

sebesar 20% dan sisanya merupakan zat ekstraktif dan abu. Selain itu, kulit batang

sagu mengandung selulosa 57% dan lignin yang lebih banyak 38% dari pada

ampas sagu (Kiat, 2006).

Tabel 1. Komposisi Kimia Limbah Ampas Sagu

Komponen Jumlah (%)

Selulosa

Residu Lignin

Gula Pentosa

Ekstraktif

Kadar Abu

19,55 %

20,67%

11, 70%

10,60%

6,94%

Sumber: Kiat, 2006

2. Karbon Aktif

Karbon aktif merupakan suatu bahan berupa karbon amorf yang

sebahagian besar terdiri atas atom karbon bebas dan mempunyai permukaan

dalam sehingga mempunyai kemampuan daya serap yang baik. Bahan ini mampu

mengadsorpsi anion, kation dan molekul dalam bentuk senyawa organik dan

anorganik, baik berupa larutan maupun gas. Karbon aktif dapat dibedakan dari

karbon berdasarkan sifat pada permukaannya. Permukaan pada karbon masih

ditutupi oleh deposit hidrokarbon yang dapat menghambat keaktifannya,

sedangkan pada arang aktif permukaannya relatif telah bebas dari deposit

sehingga mampu mengabsorpsi karena permukaannya luas dan pori-porinya telah

terbuka. Karbon aktif dapat mengadsorpsi gas dan senyawa-senyawa kimia

tertentu atau sifat adsorpsinya selektif, tergantung pada besar atau volume pori-

pori dan luas permukaan. Struktur pori ini erat kaitannya dengan daya serap

karbon, dimana semakin banyak pori-pori pada permukaan karbon aktif maka

daya adsorpsinya juga semakin meningkat. Dengan demikian kecepatan

adsorpsinya juga semakin bertambah (Laos dan Selan, 2016).

Karbon aktif merupakan media yang sangat efektif dalam penyerapan zat

terlarut dalam air baik organik maupun anorganik. Kelebihan menggunakan

karbon aktif sebagai adsorben karena memiliki permukaan yang lebih luas,

Page 22: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

7

kemampuan adsorpsi yang lebih besar, mudah diaplikasikan dan biaya yang

diperlukan relatif murah (Bansal dkk, 1988).

Karbon aktif diperoleh dengan proses aktivasi, baik ativasi secara fisika

maupun aktivasi secara kimia. Proses aktivasi merupakan proses untuk

menghilangkan zat-zat pengotor yang melapisi permukaan arang sehingga dapat

meningkatkan porositas karbon aktif. Luas permukaan adalah salah satu sifat fisik

dari karbon aktif. Karbon aktif memiliki luas permukaan yang sangat besar, yakni

1,95 × 106 m2/kg dengan total volume pori-porinya sebesar 10,28 × 10-4 m3/mg

dan diameter pori rata-rata 21,6 Ǻ, sehingga sangat memungkinkan untuk dapat

menyerap adsorbat dalam jumlah yang banyak. Semakin luas permukaan dari

karbon aktif, maka daya serapnya semakin tinggi (Allport, 1997).

Faktor-faktor yang mempengaruhi daya serap karbon aktif, yaitu sifat

arang aktif, sifat komponen yang diserapnya, sifat larutan dan sifat sistem kontak.

Daya serap karbon aktif terhadap komponen-komponen yang berada dalam

larutan atau gas disebabkan oleh kondisi permukaan dan struktur porinya. Sifat

karbon aktif sendiri selain dipengaruhi oleh jenis bahan baku, luas permukaan,

penyebaran pori, dan sifat kimia permukaan arang aktif, namun juga dipengaruhi

oleh cara aktivasi yang digunakan (Laos dan Selan, 2016).

Kualitas arang aktif tergantung dari jenis bahan baku, teknologi

pengolahan, cara pengerjaan dan ketetapan penggunaannya. Oleh karena itu, bagi

produsen arang aktif yang perlu diketahui adalah kualitas apa yang ingin

dihasilkan dengan menggunakan bahan baku yang ada, serta untuk apa tujuan

kegunaan arang aktif tersebut. Berikut adalah standar berdasarkan SNI No. 06-

3730-1995.

Tabel 2. Persyaratan karbon (SNI) 06-3730-1995

Jenis Pesyaratan Parameter

Kadar Air Maksimum 15%

Kadar Abu Maksimum 10%

Kadar Zat Menguap Maksimum 25%

Kadar Karbon Terikat Minimum 65%

Daya Serap Terhadap Iodium Minimum 750 Mg/g

Daya Serap Terhadap Benzene Minimum 25%

Page 23: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

8

3. Metode Hidrotermal

Roger (1966) menyatakan bahwa hidrotermal adalah proses yang

melibatkan air panas atau cairan lainnya yang mudah menguap karena adanya

hubungan dengan sebuah sumber panas. Endapan hidrotermal adalah endapan

yang terbentuk karena pengendapan mineral-mineral pada air panas atau cairan-

cairan lainnya secra komparatif (Suparman, 2010).

Sintesis dengan metode hidrotermal melibatkan penggunaan air pada suhu

dan tekanan tinggi, yang bertujuan untuk merubah struktur kristal dan juga

membentuk material berpori. Metode hidrotermal ini didasarkan pada penggunaan

tekanan uap dan suhu diatas titik didih normal. Hal tersebut bertujuan untuk

mempercepat reaksi yang terjadi antar zat padat (West,1984).

Pertumbuhan kristal dengan metode hidrotermal terjadi dalam sebuah alat

yang terbuat dari tabung baja yang disebut dengan autoclave. Umumnya reaktor

hidrotermal berbentuk tabung silinder berdinding tebal yang memiliki hermetic

seal, yang bertujuan agar tahan terhadap suhu tinggi dan tekanan dalam periode

tertentu. Sifat autoclave harus inert terhadap larutan. Hal tersebut untuk

mencegah terjadinya reaksi antara dinding dan bagian yang dimasukan

kedalamnya (Akhmad dkk, 2004).

Keuntungan metode hidrotermal dibandingkan metode lainnya, antara lain

menghemat energi, proses sederhana, bebas polusi (karena dilakukan pada sistem

tertutup), biasanya cukup efisien, tingkat disperse lebih tinggi, dan temperatur

operasi yang lebih rendah dengan pelarut yang tepat, kemudahan dalam

mengontrol bentuk (Pujianto, 2009).

4. Aktivasi

Aktivasi merupakan salah satu proses yang biasanya dilakukan dalam

proses pembuatan karbon aktif. Aktivasi bertujuan untuk menambah dan

mengembangkan volume pori, serta memperbesar diameter pori yang telah

terbentuk pada proses karbonisasi. Melalui proses aktivasi, biasanya arang akan

memiliki daya adsorpsi yang semakin meningkat. Hal ini dikarenakan karbon

hasil karbonisasi biasanya masih mengandung zat lain sehingga menutup pori-pri

permukaan karbon aktif. Pada proses ini karbon aktif akan mengalami perubahan

Page 24: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

9

sifat, baik sifat fisika maupun sifat kimia sehingga dapat berpengaruh terhadap

daya adsorpsi (Budiono dkk, 2009).

Aktivasi karbon aktif memiliki dua metode umum yang biasa digunakan

yaitu aktivasi secara kimia dan fisika. Aktivasi kimia merupakan proses

pemutusan rantai karbon dari senyawa organik dengan pemakaian bahan-bahan

kimia. Pada cara ini, proses aktivasi dilakukan dengan menggunakan bahan kimia

(aktivator) sebagai agen pengaktivasi. Aktivator adalah zat atau bahan kimia yang

berfungsi sebagai reagen pengaktif pada adsorben karbon aktif sehingga dapat

menyebabkan daya serapnya menjadi lebih baik. Aktivasi karbon aktif dilakukan

dengan merendam arang kedalam larutan kimia yang bersifat asam (H3PO4, dan

H2SO4), basa (KOH dan NaOH), dan bersifat garam (ZnCl2 dan NaCl)

(Dabrowski dkk, 2005).

Aktivasi fisika dari karbon aktif diaktivasi menggunakan agen

pengaktivasi dari gas CO2 atau uap pada suhu 500-800°C. Faktor-faktor yang

mempengaruhi karakteristik atau sifat dari karbon aktif yang dihasilkan melalui

proses aktivasi fisika antara lain bahan dasar, laju aliran kalor, laju aliran gas,

proses karbonisasi sebelumnya, suhu pada saat proses aktivasi, agen pengaktivasi

yang digunakan, lama proses aktivasi dan alat yang digunakan (Marsh dan

Francisco, 2006).

Menurut Suhendra dan Gunawan (2010) metode aktivasi kimia memiliki

berbagai keunggulan tertentu dibandingkan dengan aktivasi fisika diantaranya

yaitu:

a. Dalam proses aktivasi kimia, zat pengaktif sudah terdapat dalam tahap

penyiapannya sehingga proses karbonisasi dan proses aktivasi karbon

terakumulasi dalam satu langkah yang umumnya disebut one-step activation

atau metode aktivasi satu langkah

b. Dalam proses aktivasi kimia, suhu yang digunakan umumnya lebih rendah

dibanding pada aktivasi fisika

c. Efek dari agen dehidrasi pada aktivasi kimia dapat memperbaiki

pengembangan pori dalam struktur karbon

d. Produk yang dihasilkan dalam aktivasi kimia lebih banyak deibandingkan

dengan aktivasi fisika.

Page 25: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

10

5. Adsorpsi

Adsorpsi merupakan suatu peristiwa dimana molekul-molekul dari suatu

senyawa terikat oleh permukaan zat padat. Molekul-melekul pada zat padat atau

zat cair memiliki gaya dalam keadaan tidak seimbang dimana gaya kohesi

cenderung lebih besar daripada gaya adhesi. Ketidakseimbangan gaya-gaya

tersebut menyebabkan zat padat atau zat cair tersebut cenderung menarik zat-zat

lain atau gas yang bersangkutan pada permukaannya (Saragih, 2008).

Ketika proses adsorpsi berlangsung, molekul-molekul dalam bentuk cair

atau padat akan terikat didalam suatu permukaan yang padat. Molekul-molekul

yang terikat dalam permukaan disebut adsorbat, sedangkan material permukaan

padat yaitu adsorben. Proses adsorpsi terletak dipori-pori adsorben. Banyak faktor

yang mempengaruhi daya adsorpsi yaitu luas permukaan adsorben, derajat

keasaman (pH) saat proses adsorpsi, jenis adsorbat yang digunakan, waktu kontak

antara adsorben dan adsorbat serta temperatur (Trijaya, 2019).

Adsorpsi terbagi menjadi dua prinsip berdasarkan interaksi antara

adsorben dengan adsorbat yaitu adsorpsi fisika dan kimia. Adsorpsi fisika

merupakan adsorpsi yang terjadi karena adanya gaya tarik menarik atau disebut

dengan gaya Van der Waals. Ketika adsorpsi fisika, gaya tarik menarik antara

adsorbat dengan adsorben relatif lemah. Hal ini dikarenakan gaya intramolekul

lebih besar dari gaya intramolekular. Gaya intermolekul adalah gaya tarik menarik

antara molekul-molekul fluida itu sendiri sedangkan gaya intramolekular adalah

gaya tarik menarik antara molekul fluida dengan molekul permukaan padatan

(Mario, 2012).

Adsorpsi kimia terjadi karena terbentuknya ikatan kimia disebabkan

adsorbat larut kedalam adsorben. Molekul adsorbat terikat kuat dengan

permukaan adsorben sehingga membentuk lapisan monolayer. Adsorpsi bersifat

Irreversible, sehingga membutuhkan energi besar untuk memisahkan ikatan antara

adsorben dan adsorbat yang terikat kuat (Trijaya, 2019).

6. Iodin

Iodin merupakan senyawa yang sedikit larut dengan kelarutan molar dalam

air 0,00134 mol/liter pada suhu 25°C dan merupakan senyawa non polar. Iodin

Page 26: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

11

tersusun atas dua atom yang sama, salah satu atom yang lebih elektropositif

membentuk muatan parsial positif, dan salah satu atomnya yang lebih

elektronegatif membentuk parsial negatif. Iodin tersusun atas dua atom yang sama

dengan keelektronegatifan yang sama sehingga arah momen ikatannya saling

meniadakan dan momen dipolnya nol. Hal ini dapat dikaitkan dengan

karakterisasi karbon aktif dengan mengukur kemampuan adsorpsi terhadap larutan

iodin sama dengan mengukur adsorptivitas terhadap senyawa non polar (Miranti,

2012).

Mekanisme proses adsorpsi dimulai ketika molekul adsorbat larutan iodin

berdifusi melalui suatu lapisan batas kepermukaan luar adsorben dan peristiwa ini

disebut sebagai difusi eksternal selanjutnya adsorbat berada dipermukaan

adsorben dan sebagian besar berdifusi lanjut didalam pori-pori karbon aktif yang

disebut dufusi internal. Bila kapasitas adsorpsi masih sangat besar akan

teradsorpsi dan terikat pada bagian permukaan (Miranti, 2012)

Bilangan iodin merupakan parameter utama yang digunakan untuk melihat

karakteristik dari adsorben maupun karbon aktif. Bilangan ini sering ditulis

dengan satuan mg/g. bilangan ini mengkur kandungan mikropori dengan cara

menyerap iodin dari larutan (Itodo dkk, 2010). Adsorpsi iodin telah banyak

dilakukan untuk menentukan kapasitas adsorpsi karbon aktif. Kemampuan

adsorben dalam penyerapan senyawa iodin menunjukan kemampuan adsorben

tersebut untuk menyerap komponen dengan berat molekul yang rendah (Siti,

2012). Penentuan angka iodin pada karbon aktif menggunakan reaksi redoks

dalam penetuannya.

Adsorpsi menggunakan zat iodin banyak digunakan sebagai parameter

untuk menentukan kapasitas adsorpsi karbon aktif dengan tujuan untuk

mengetahui kemampuan arang aktif dalam menyerap larutan berwarna dan berbau

dengan diameter pori 10 Å (Pari dkk, 1995).

7. Isoterm Adsorpsi

Hubungan kesetimbangan antara potensial kimia adsorbat dalam gas atau

cairan dan potensial kimia adsorbat dipermukaan adsorben pada suhu tetap

disebut isoterm adsorpsi. Kesetimbangan tercapai jika laju pengikatan adsorben

Page 27: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

12

terhadap adsorbat sama dengan laju pelepasannya (Koumanova dan Antova,

2002). Tipe isoterm adsorpsi yang umumnya digunakan yaitu tipe isoterm

Freundlich dan isoterm Langmuir.

Model isoterm Freundlich menerangkan bahwa proses adsorpsi pada

permukaan adalah heterogen dimana tidak semua permukaan adsorben

mempunyai daya adsorpsi. Model isoterm Freundlich menunjukkan lapisan

adsorbat yang terbentuk pada permukaan adsorben adalah multilayer. Hal tersebut

berkaitan dengan ciri-ciri dari adsorpsi secara fisika dimana adsorpsi dapat terjadi

pada banyak lapisan (multilayer) (Husin dan Rosnelly, 2007).

Model isoterm adsorpsi Langmuir mendefinisikan kapasitas adsorpsi

maksimum itu terjadi dikarenakan adanya lapisan tunggal (monolayer) adsorbat

pada permukaan adsorben. Situs yang ada pada permukaan semuanya bersifat

homogen. Hal tersebut karena masing-masing dari situs aktif hanya mampu

mengadsorpsi satu molekul adsorbat (Oscik, 1982).

8. Spektofotometer UV-Vis

Spektofotometer UV-Vis adalah alat yang digunakan untuk mengukur

serapan yang dihasilkan dari interaksi kimia anti radiasi elektromagnetik dengan

molekul atau atom dari suatu zat kimia pada daerah UV-Vis (Susanti, 2010).

Spektofotometer UV-Vis merupakan pengukuran panjang gelombang dan

intensitas sinar ultravioley dan cahaya tampak yang diabsorpsi oleh sampel. Sinar

ultraviolet (UV) memiliki panjang gelombang antara 200-400 nm (Rohman,

2007).

Prinsip dari spektofotometer UV-Vis adalah mengukur jumlah yang

diabsoprsi atau ditransmisikan oleh molekul-molekul didalam larutan. Ketika

panjang gelombang cahaya cahaya ditransmisikan melalui larutan, sebagian energi

cahaya tersebut akan diserap (diabsorpsi). Besarnya kemampuan molekul-molekul

zat terlarut untuk mengabsorpsi cahaya pada panjang gelombang tertentu dikenal

istilah absorbansi (A) yang setara dengan nilai konsentrasi larutan tersebut dan

panjang gelombang berkas cahaya yang dilalui (biasanya 1 cm dalam

spektofotometri) ke suatu point dimana presentasi jumlah cahaya yang

ditransmisikan atau diabsorpsi diukur dengan phototube (Susanti, 2010).

Page 28: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

13

2.2 Hasil Penelitian yang Relevan

Penelitian Rahmi dkk (2018) pemanfaatan limbah serat sgu (metroxylon

sago) yang teraktivasi H3PO4 sebagai adsorben iodin dari hasil penelitian

diperoleh daya serap terhadap iodin dengan variasi konsentrasi adsorben diperoleh

konsentrasi optimum yaitu 0,101 gram dengan daya serap terhadap iodin

301,459mg/g dan daya serap iodin dengan variasi waktu kontak diperoleh waktu

optimum yaitu pada 30 menit dengan daya serap iodin 333,192 mg/g.

Menurut penelitian Azhary (2008) dalam uji daya serap iodin dengan

menggunakan karbon aktif dari tempurung kemiri dan dikalsinasi dengan variasi

suhu 500°C, 600°C, dan 700°C. Hasil penelitian menunjukan daya serap terhadap

iodin terbesar terdapat pada karbon aktif yang dikalsinasi pada suhu 700°C yaitu

sebesar 1754,5659 mg/g, dan daya serap iodin telah memenuhi standar SNI 06-

3703-1995 yaitu minimal 750 mg/g.

Menurut Erawati dan Fernando (2018) dalam penelitiannya yang berjudul

pengaruh jenis aktivator dan ukuran karbon aktif terhadap pembuatan adsorben

dari serbuk gergaji kayu sengon (paraserianthes falcataria) melaporkan bahwa

aktivator H3PO4 meruapakan aktivator terbaik dibandingkan aktivator lainnya.

aktivator H3PO4 menghasilkan daya serap iodin sebesar 812, 16 mg/g dan NaCl

sebesar 786, 78 mg/g. berdasarkan data tersebut sudah memenuhi standar

minimum daya serap iodin dari karbon aktif beruipa serbuk sebesar 750 mg/g.

Menurut Penelitian Laos dan Selan (2016) pada pemanfaatan kulit

singkong sebagai bahan baku karbon aktif yang dikalsinasi pada suhu 200°C,

300°C, 400°C, 500°C, dan 600°C. hasil penelitian diperoleh daya serap iodin

karbon aktif maksimal terdapat pada karbon aktif yang dikarbonisasi pada suhu

600°C yaitu sebesar 2.537,71 mg/g. sedangkan daya serap iodin minimal terdapat

pada suhu 200°C yaitu sebesar 2.533,78 mg/g. daya serap iodin yang diperoleh

telah memenuhi SNI 06-3703-1995 yaitu minimal 750 mg/g.

2.3 Kerangka Pikir

Tanaman sagu merupakan salah satu tanaman yang sering dimanfaatkan

sebagai bahan pangan. Sagu biasanya diolah menjadi tepung sagu, pada proses

pengolahan sagu akan menghasilkan limbah yaitu ampas sagu yang berupa serat

Page 29: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

14

sagu. Serat sagu belum dimanfaatkan secara optimal sehingga sangat berpotensi

menjadi sampah yang jika dibiarkan secara terus menerus akan berdampak buruk

bagi lingkungan. Serat sagu, kaya akan kandungan lignoselulosa yang berupa

selulosa, hemiselulosa, dan qlignin yang dapat dijadikan bahan dasar pembuatan

karbon aktif. Karbon aktif dari serat sagu yang sudah jadi digunakan sebagai

adsorben untuk menyerap zat iodin.

Gambar 2. Bagan kerangka pikir

Daya serap terhadap

Zat Iodin

Hidrotermal

Pembuatan Karbon aktif

Aktivasi

Serat Sagu

Page 30: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

15

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Jenis Penelitian

Jenis penelitian yang dilakukan pada penelitian ini adalah eksperimen,

yaitu melakukan pengujian daya serap karbon aktif limbah serat sagu teraktivasi

KOH terhadap iodin.

3.2 Defenisi Operasional Variabel

1. Serat sagu yang digunakan pada penelitian ini adalah limbah kasar sagu yang

diperoleh dari Desa Bosso Timur, Kecamatan Walenrang Utara, Kabupaten

Luwu

2. Karbon aktif yang digunakan dalam penelitian ini adalah karbon aktif yang

dibuat dari limbah serat sagu menggunakan metode hidrotermal yang

diaktivasi dengan menggunakan KOH.

3. Daya serap adalah kemampuan karbon aktif limbah serat sagu dalam

menyerap larutan iodin.

4. Iodin yang digunakan pada penelitian ini yaitu larutan iodin dengan

konsentrasi 3.066 ppm yang dibuat dari 1,29 gram iodin dan ditambahkan

kalium iodida 1,8 gram kemudian diencerkan dengan akuades.

3.3 Lokasi dan Waktu Penelitian

Penelitian ini telah dilaksanakan di Laboratorium Bahan Alam Fakultas

Sains Kampus II Universitas Cokroaminoto Palopo dan Laboratorium Forensik

POLRI Cabang Makassar.. Waktu penelitian ini telah dilaksanakan mulai

Februari-April 2020. Pengambilan sampel ampas sagu dilakukan di Desa Bosso

Timur, Kecamatan Walenrang Utara, Kabupaten Luwu

3.4 Prosedur Penelitian

1. Alat dan bahan

Alat yang akan digunakan pada penelitian ini adalah oven, tanur, neraca

analitik, digestel karbonisasi hidrotermal, gelas ukur, gelas kimia, termometer,

pH meter, corong kaca, batang pengaduk, spatula, ayakan 60 mesh,

desikator, labu takar, dan spektofotometer UV-Vis

Page 31: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

16

Bahan yang akan digunakan ialah serat sagu, bahan kimia yang

digunakan yaitu larutan aquadest, Larutan Kalium Hidroksida 20%, iodin,

kalium iodida,tisu, aluminium foil dan kertas saring.

2. Prosedur Kerja

a. Tahap Pembuatan Karbon aktif

1) Preparasi sampel

Sampel yang digunakan dalam penelitian ini adalah limbah serat sagu yang

diperoleh dari tempat pengolahan sagu Desa Bosso Timur, Kecamatan

Walenrang Utara, Kabupaten Luwu yang telah dibersihkan dari jaringan

gabusnya dengan cara dicuci lalu dijemur hingga kering kemudian dihaluskan

dengan lumpang dan alu hingga didapatkan serbuk serat sagu yang sesuai

(lembut). Serat sagu dimasukkan kedalam digester karbonisasi hidrotermal

sebanyak 15% dari volume air yang digunakan sedangkan volume air yang

digunakan dari proses karbonisasi sebanyak 1/3 dari volume digester (Nurhayati,

2016)

2) Karbonisasi Hidrotermal

Bahan baku berupa serat sagu yang telah dikeringkan kemudian

dikarbonisasi secara hidrotermal. Karbonisasi hidrotermal dilakukan dengan

menggunakan digester berukuran 20 cm dan diameter 6,35 cm. Bahan baku

berupa serat sagu yang sudah dikeringkan dimasukkan kedalam tabung digester

sebanyak 3,8 gram beserta aquades sebanyak 210 ml kemudian diaduk hingga

merata. Bahan baku dan aquades didalam digester pada suhu ruang ditutup rapat

dan pemanas dihidupkan. Suhu yang digunakan 200°C selama 6 jam dan setelah

itu pemanas listrik dimatikan. Setelah suhu digester turun dan mendekati suhu

ruang, hasil uji dikeluarkan. Karbon dari proses karbonisasi hidrotermal (karbon

hidro) ini kemudian dicuci diatas kertas saring untuk dipisahkan antara filtrat

dan residunya. Residu yang tertahan diatas kertas saring kemudian dikeringkan

didalam oven (Nurhayati, 2016)

3) Aktivasi

Aktivasi material karbon dilakukan aktivasi kimia. Aktivasi kimia dilakukan

dengan menggunakan kalium hidroksida (KOH) dengan perbandingan KOH

terhadap karbon hasil karbonisasi hidrotermal sebesar 3:1 (b/b). Sebanyak 2 g

Page 32: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

17

karbon direndam dalam 26 ml aquades yang sudah dilarutkan dengan 6 g KOH

dengan waktu perendaman dilakukan selama 24 jam. karbon hasil aktivasi disaring

diatas kertas saring untuk dipisahkan antara filtrat dan residunya, kemudian residu

yang tertahan diatas kering dioven pada suhu 100 °C selama 6 jam.

Hasil aktivasi kemudian direndam dengan menggunakan HCl 10% selama 1

jam dilanjutkan dengan pencucian menggunakan air panas untuk menghilangkan

pengotor atau memurnikan karbon dan menetralkan pH. Meterial karbon yang sudah

dicuci lalu dikeringkan dalam oven dengan suhu 105 °C hingga beratnya kostan.

Selanjutnya material karbon yang sudah dikeringkan tersebut siap dikarakterisasi

untuk mengetahui stuktur karbon aktif (Nurhayati, 2016)

b. Tahap Pembuatan Larutan Induk Iodin

Membuat larutan induk iodin dengan cara menimbang 1,29 gram iodin dan

ditambahkan 1,8 gram kalium iodida kemudian dilarutkan dalam 200 mL

aquadest, dan diencerkan sampai 1000 mL aquadest. Larutan yang dihasilkan

merupakan larutan I2 3.066 ppm.

c. Tahap pengujian daya serap iodin

1) Penentuan konsentrasi optimum

Sebanyak 0,25 gram karbon aktif dimasukan kedalam 100 mL larutan iodin

1000 ppm dengan konsentrasi masing-masing 10, 30, 50, 100, dan 150. lalu

diaduk menggunakan hot plate magnetic stirrer pada kecepatan 1500 rpm

selama 1 jam. Selanjutnya, larutan disaring menggunakan kertas saring untuk

dipisahkan dari adsorben. Filtrat yang diperoleh kemudian diukur masing-masing

dengan spektofotometer UV-Vis. Konsentrasi iodin sebelum dan sesudah

ditentukan dengan nilai kapasitas adsorpsi dihitung berdasarkan jumlah iodin

yang teradsorpsi pada adsorben.

2) Variasi waktu kontak

Konsentrasi optimum yang dihasilkan dibuat menjadi 5 variasi sampel.

Masing-masing sanpel dimasukan karbon aktif sebanyak 0,25 gram lalu diaduk

menggunakan hot plate magnetic stirrer pada kecepatan 1500 rpm dengan

variasi waktu yaitu 1, 5, 10, 15, dan 20 menit. Kemudian larutan disaring

Page 33: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

18

menggunakan kertas saring untuk dipisahkan dari adsorben. Filtrat yang diperoleh

kemudian diukur masing-masing dengan spektofotometer UV-Vis.

d. Diagram alir penelitian

Gambar 3. Bagan diagram alir

Direndam pada

larutan KOH

dengan

perbandingn

karbon (b/b) 3:1

Tahap

pembuatan

karbon aktif

Aktivasi kimia

Karbonisasi

hidrotermal

konsentrasi

optimum Adsorpsi Iodin

Selesai

Penyusunan skripsi

Preparasi sampel

waktu optimum

Analisis data

Page 34: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

19

e. Teknik analisis data

1) Analisis kadar air karbon aktif

Penentuan kadar air dilakukan dengan cara mengeringkan cawan porselin

dalam tanur bersuhu 110°C selama 30 menit. selanjutnya cawan didinginkan di

dalam desikator selama 30 menit dan ditimbang bobot kosongnya. Kemudian

kedalam cawan kosong tersebut dimasukan sampel sebanyak 1 gram. Sampel

diratakan dan dimasukan kedalam oven yang telah diatur suhunya sebesar 105°C

selama 3 jam. Cawan dikeluarkan dari oven dan didinginkan dalam desikator

kemudian ditimbang bobotnya. Penentuan kadar air dilakukan sebanyak tiga kali

pengulangan (SNI,1995).

Menurut SNI (1995) perhitungan kadar air menggunakan persamaan:

M (%) =M2 − M3

M2 − M1x 100%

Menurut SNI (1995) kadar air karbon aktif yang berbentuk serbuk yaitu

maksimum 15%

2) Analisis kadar abu karbon aktif

Penentuan kadar abu dilakukan dengan cara mengeringkan cawan porselin

dalam tanur bersuhu 110°C selama 30 menit. Selanjutnya cawan didinginkan

didesikator selama 30 menit dan ditimbang bobot kosongnya. Kemudian cawan

kosong tersebut dimasukan sampel sebanyak 1 gram setelah itu dimasukan

kedalam tanur dengan suhu 650°C selama 4 jam. selanjutnya cawan diangkat dari

tanur dan didinginkan didesikator lalu ditimbang. penentuan kadar air dilakukan

sebanyak tiga kali pengulangan (SNI, 1995). Menurut SNI (1995) perhitungan

kadar abu menggunakan persamaan:

A (%) =M3 − M4

M2 − M1x 100%

Keterangan:

M1. Massa cawan kosong

M2. Massa cawan + sampel sebelum pemanasan

M3. Massa cawan + sampel setelah pemanasan

M4. Massa cawan kosong setelah pemanasan

A. Kadar abu

Page 35: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

20

Menurut SNI (1995) ambang batas maksimum kadar abu karbon aktif

yang berbentuk serbuk yaitu 10%.

3) Kadar zat menguap

Cara penentuan kadar zat yang hilang yaitu cawan kosong beserta

tutupnya terlebih dahulu dipijarkan didalam tanur selama 30 menit, didinginkan

dan ditimbang (M1 gram), kemudian ditimbang dengan teliti sebanyak 1 gram

sampel kedalam cawan kosong tersebut (M2 gram). Selanjutnya cawan ditutup

dan dimasukan kedalam tanur dengan suhu 900°C selama 15 menit, kemudian

didinginkan didalam desikator selama 30 menit dan di timbang (M3 gram).

Penentuan kadar zat yang hilang pada suhu 900°C dilakukan sebanyak dua kali

pengulangan (duplo) (SNI,1995).

Kadar zat menguap dapat dihitung dengan rumus:

massa cawan + sampel sebelum pemanasan

𝑉𝑀 = %𝑙𝑜𝑠𝑠 − %𝑀𝑎𝑑

% 𝑙𝑜𝑠𝑠 = 𝑀2 − 𝑀3

𝑀2 − 𝑀1 × 100%

Keterangan:

VM = kadar zat menguap

M1 = massa cawan kosong (gram)

M2 = massa cawan kosong + bobot sampel sebelum pemanasan (gram)

M3 = massa cawan kosong + bobot sampel setelah pemanasan (gram)

M = kadar air

4) Kadar Karbon Terikat

Kadar karbon terikat dapat ditentukan dengan menjumlahkan kadar abu

dan kadar zat menguap. Menurut SNI (1995) kadar karbon terikat dapat dihitung

dengan persamaan berikut:

FC = 100 – (ASH + VM) %

5) Daya serap terhadap zat iodin

Analisis dilakukan berdasarkan persamaan regresi linear yang diperoleh

melalui pengukuran larutan standar. Konsentrasi larutan yang belum diketahui

dapat ditentukan dari grafik tersebut dengan menggunakan persamaan regresi

linear yaitu Y = ax + b, dimana persamaan regresi linear yang diperoleh pada

Page 36: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

21

penelitian ini yaitu Y= 0,151x+0,001. Untuk penentuan daya adsorpsi (%)

digunakan persamaan Konsentrasi awal−konsentrasi akhir

konsentrasi awal × 100%

Page 37: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

22

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Penelitian

1. Hasil pembuatan karbon aktif

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, pembuatan karbon aktif

melalui metode hidrotermal diperoleh hasil sebagai berikut. Pada gambar 4

memperlihatkan warna sampel berupa warna coklat (gambar 4 a), setelah melalui

proses karbonisasi sampel berubah menjadi warna hitam dengan bentuk berupa

butiran (gambar 4 b), kemudian setelah diaktivasi sampel berwarna hitam dengan

bentuk berupa butiran (gambar 4 c).

(a) (b) (c)

Gambar 4. Sampel (a) serat sagu, (b) hasil karbonasi, (c) karbon teraktivasi

(Sumber:Dokumentasi Pribadi,2020)

Pengujian kadar air, abu, zat menguap dan karbon terikat dilakukan untuk

mengetahui karakteristik dan kualitas dari karbon aktif yang dihasilkan. berikut ini

adalah data hasil pengujian tersebut

Tabel 3. Hasil pengujian karbon aktif

No Pengujian Hasil Persyaratan SNI

1. Kadar air 6,77% Maksimum 15%

2. Kadar abu 21,22% Maksimum 10%

3. Kadar zat menguap 17,8% Maksimum 25%

4. Kadar karbon terikat 60,98% Minimum 65%

Sumber: data primer setelah diolah (2020)

2. Daya jerap karbon aktif terhadap iodin

a. Variasi konsentrasi iodin

Pengujian daya jerap iodin merupakan salah satu parameter untuk

mengetahui karakteristik dari karbon aktif. Daya jerap karbon aktif terhadap iodin

Page 38: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

23

dilakukan dengan variasi konsentrasi iodin dengan tujuan untuk mengetahui

konsentrasi optimum iodin yang dapat di jerap oleh karbon aktif. penentuan

jumlah bilangan iodin yang dapat diserap oleh karbon aktif dapat dihitung

berdasarkan pengukuran konsentrasi iodin menggunakan metode spektofotometer

UV-Vis dan hasilnya dapat dilihat pada tabel 4.

Tabel 4. Daya jerap iodin dengan variasi konsentrasi iodin

Kosentrasi iodin (ppm) Daya serap iodin (%) Daya serap iodin (mg/g)

10 -65 -26

30 11,17 13,404

50 41,99 83,98

100 63,99 255,96

150 74,64 447,84

Sumber: data primer setelah diolah (2020)

b. Variasi waktu kontak

Penentuan waktu kontak optimum yang dibutuhkan karbon aktif untuk

menyerap zat iodin, dilakukan dengan menggunakan konsentrasi optimum karbon

aktif yang telah diuji sebelumnya. Pengujian ini dilakukan dengan menggunakan

metode spektofotometer UV-Vis yang diukur pada panjang gelombang 523nm.

Data hasil pengujian dapat dilihat pada tabel 5.

Tabel 5. Daya jerap iodin dengan variasi waktu kontak

Waktu kontak (menit) Daya serap iodin (%) Daya serap iodin (mg/g)

1 79,39 476,34

5 80,41 482,46

10 85,15 510,9

15 65,20 391,2

20 73,98 443,88

Sumber:Data primer setelah diolah (2020)

4.2 Pembahasan Hasil Penelitian

1. Pembuatan karbon aktif

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, telah didapatkan karbon aktif

yang berbentuk serbuk dan berwarna hitam dengan butiran yang lebih kecil jika

dibandingkan dengan karbon sebelum diaktivasi. Setelah proses aktivasi karbon

dicuci dengan HCl 10%. Pencucian ini dilakukan untuk menghilangkan sisa

pengotor kalium hidroksida (KOH) dan zat-zat hasil reaksi sewaktu aktivasi yang

menutupi permukaan pori-pori karbon aktif (Ramli dkk, 2017 ). Setelah itu karbon

aktif serat sagu tersebut dicuci lagi dengan akuadest sampai pH netral.

Page 39: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

24

Selanjutnya karbon aktif serat sagu yang teraktivasi KOH dikarakterisasi dengan

beberapa pengujian yaitu pengujian kadar air, kadar abu, kadar zat menguap,

kadar karbon terikat, dan pengujian daya serap iodin. Pengujian tersebut

dilakukan untuk mengetahui kualitas karbon aktif yang dihasilkan.

2. Kadar air

Pengujian kadar air dilakukan untuk mengetahui kandungan air yang

terdapat didalam karbon aktif. Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan

diperoleh kadar air sebesar 6,77%. Hal ini menunjukan kualitas karbon aktif

cukup baik. Kadar air yang terkandung sesuai persyaratan Standar Nasional

Indonesia (SNI) 06-3703-1995 yaitu maksimum 15%.

Kadar air yang terkandung dalam karbon aktif berpengaruh terhadap

kualitas dan daya serap dari karbon aktif. Semakin tinggi kadar air maka semakin

rendah kualitas dan daya serap karbon aktif tersebut. Hal ini disebabkan karena

tingginya kadar air dapat mempengaruhi sifat higroskopis terhadap karbon aktif

(Maulana dkk, 2017).

Perhitungan kadar air bertujuan mengetahui sifat higroskopis dari karbon

aktif, dimana umumnya karbon aktif memiliki sifat afinitas yang sangat besar

terhadap air. Sifat higroskopis inilah yang mengakibatkan karbon aktif digunakan

sebagai adsorben. Terikatnya molekul air yang ada pada karbon aktif oleh

aktivator menyebabkan pori-pori pada karbon aktif semakin besar. Semakin besar

pori-pori maka luas permukaan karbon aktif semakin bertambah. Hal ini

mengakibatkan meningkatnya kemampuan adsorpsi karbon aktif (Laos dan Selan,

2016).

3. Kadar abu

Pengujian kadar abu bertujuan untuk mengetahui jumlah kandungan abu

yang terdapat didalam karbon aktif tersebut. Berdasarkan hasil yang telah

diperoleh jumlah kadar abu yang terdapat pada karbon aktif yaitu sebesar 21,22%.

Menurut Standar Nasional Indonesia (SNI) 06-3703-1995 kadar abu yang

terkandung didalam karbon aktif yaitu maksimal 10%. Berdasarkan hal tersebut

kadar abu karbon aktif yang dihasilkan pada penenlitian ini tidak memenuhi

persyaratan Standar Nasional Indonesia.

Page 40: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

25

Tingginya kadar abu yang dihasilkan disebabkan oleh kurang

sempurnanya proses karbonisasi sehingga masih banyak mineral-mineral yang

tidak menguap pada saat proses karbonisasi. Menurut Pari (2004) penyebab

tingginya kadar abu karbon aktif karena terjadinya proses oksidasi. Besarnya nilai

kadar abu dapat mempengaruhi daya serap arang aktif tersebut, baik gas maupun

larutan karena kandungan mineral yang terdapat dalam abu seperti kalsium,

kalium, magnesium dan natrium akan menyebar dalam kisi-kisi.

Tingginya kadar abu sangat mempengaruhi kualitas dari karbon aktif.

Semakin tinggi kadar abu maka semakin rendah kualitas dari karbon aktif

tersebut. Kadar abu yang tinggi dapat menyebabkan daya serap karbon aktif akan

menurun karena kadar abu yang tinggi dapat menyebabkan pori-pori karbon

tersumbat.

4. Kadar zat menguap

Pengujian kadar zat menguap dilakukan untuk mengetahui kandungan zat

volatil yang terdapat didalam karbon aktif. Pengujian ini dilakukan dengan cara

memanaskan cawan porselin yang berisi 1 gram karbon aktif didalam tanur pada

suhu 900°C selama 15 menit. Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan

kadar zat menguap yang diperoleh pada penelitian ini yaitu sebesar 17,8%. Hal ini

menunjukan bahwa kadar zat menguap pada karbon aktif yang dihasilkan

memenuhi persyaratan Standar Nasional Indonesia. Menurut Standar Nasional

Indonesia (SNI) 06-3703-1995 kadar zat menguap yang terkandung didalam

karbon aktif yaitu maksimal 25%.

Semakin tinggi kadar zat mudah menguap dari karbon aktif maka akan

semakin menurun mutu karbon aktif tersebut hal ini disebabkan karena senyawa-

senyawa stabil yang terkandung dalam karbon aktif akan menutupi pori-porinya

(Sahara dkk, 2019).

5. Kadar karbon terikat

Penentuan kadar karbon terikat berfungsi untuk mengetahui jumlah kadar

karbon murni yang terkandung didalam karbon aktif yang dihasilkan. Pada

penenlitian ini jumlah kadar karbon terikat yang diperoleh yaitu sebesar 60,98%.

Hal ini menunjukan bahwa kualitas karbon yang dihasilkan kurang baik.

Page 41: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

26

Berdasarkan Standar Nasional Indonesia (SNI) 06-3703-1995 kadar karbon terikat

yang terdapat didalam suatu karbon aktif yaitu minimal 65%.

Kurangnya kandungan kadar karbon terikat pada penelitian ini disebabkan

oleh tingginya kandungan kadar abu dan kadar zat mudah menguap sehingga

kadar karbon terikat pada karbon aktif juga sedikit. Semakin tinggi kadar abu dan

kadar zat mudah menguap, maka semakin rendah kandungan karbon murni arang

aktif (Maulana dkk, 2017).

6. Daya jerap iodin

Pengujian daya serap iodin berfungsi untuk menentukan kapasitas adsorpsi

dari karbon aktif. Daya serap karbon aktif terhadap zat iodin memiliki hubungan

dengan luas permukaan karbon aktif. Luas permukaan adalah salah satu parameter

yang sangat penting dalam menentukan kualitas dan daya serap dari karbon aktif.

Semakin besar luas permukaan karbon aktif maka semakin baik kualitas dari

karbon aktif tersebut. Luas permukaan juga mempengaruhi daya serap karbon

aktif dari suatu adsorben. Daya serap karbon aktif yang semakin besar

menunjukan bahwa luas permukaan karbon aktif juga semakin besar (Ramdani

dan Kurniawati, 2017). Pada penenlitian ini pengujian daya serap karbon aktif

terhadap zat iodin dilakukan dengan menggunakan spektofotometer UV-Vis.

Iodin diukur pada panjang gelombang 523 nm. Analisis pengujian daya serap

iodin dilakukan berdasarkan persamaan regresi linear yang diperoleh melalui

pengukuran larutan standar. Berdasarkan pengukuran konsentrasi iodin dan

absorbansinya diperoleh kurva standar sebagai berikut:

Gambar 5. Kurva standar konsentrasi larutan iodin dan absorbansi

Pembuatan kurva standar bertujuan untuk mengetahui hubungan antara

absorbansi dengan konsentrasi larutan iodin. Pada kurva diatas (gambar 5)

y = 0.1511x + 0.0011R² = 0.942

00.10.20.30.40.50.60.70.80.9

0 2 4 6

Ab

sorb

an

si

konsentrasi

Page 42: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

27

terlihat bahwa semakin tinggi konsentrasi larutan iodin maka semakin tinggi pula

nilai absorbansi yang dihasilkan. Hal ini sesuai dengan hukum Lambert-beer yang

menyatakan bahwa intensitas yang diteruskan oleh suatu larutan (zat) berbanding

lurus dengan konsentrasi larutan tersebut (Nurzihan dkk, 2019).

Penentuan kurva standar dianalisis dengan menggunakan larutan standar

iodin pada konsentrasi 30 ppm, 100 ppm, 150 ppm, dan 200 ppm. Larutan standar

tersebut dianalisis pada panjang gelombang maksimum iodin yaitu 523 nm.

Berdasarkan hasil analisis tersebut (gambar 5) diperoleh persamaan regresi linear

yaitu y=0,151x+0,001 dengan nilai koefisien kolerasi (R2) yang mendekati 1 yaitu

0,942.

Persamaan regeresi linear digunakan untuk menentukan konsentrasi

larutan iodin setelah dilakukan proses adsorpsi.Pada penenlitian ini pengujian

daya serap iodin oleh karbon aktif dilakukan dengan menetukan konsentrasi

optimum dan waktu kontak optimum karbon aktif. Penentuan konsentrasi

optimum dan waktu optimum

a. Penentuan konsentrasi optimum

Pengujian daya serap iodin karbon aktif yang teraktivasi KOH pada

penentuan konsentrasi optimum dilakukan dengan memvariasikan konsentrasi dari

iodin. Adapun variasi konsentrasi yang digunakan yaitu 10 ppm, 30 ppm, 50 ppm,

100 ppm dan 150 ppm. Penentuan konsentrasi optimum dilakukan untuk

mengetahui konsentrasi optimum iodin yang dapat diserap oleh karbon aktif. Pada

penelitian ini pengujian dilakukan dengan menggunakan spektofotometer UV-Vis

yang diukur pada panjang gelombang 523 nm. Berikut ini adalah kurva hasil

pengukuran daya serap iodin pada penentuan konsentrasi optimum.

Gambar 6. Kurva daya serap iodin pada variasi konsentrasi

-100

0

100

200

300

400

500

0 50 100 150 200

Daya s

erap

iod

in (

mg/g

)

konsentrasi

Page 43: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

28

Berdasarkan kurva diatas (gambar 6) dapat dilihat bahwa terjadi kenaikan

daya serap seiring dengan bertambahnya konsentrasi larutan yang digunakan.

Pada kurva diatas (gambar 6) diketahui bahwa larutan iodin pada konsentrasi 150

ppm menunjukan hasil, dimana iodin paling banyak diserap oleh karbon aktif.

Sehingga daya serap iodin yang optimum yaitu pada konsentrasi 150 ppm dengan

daya serap yaitu sekitar 74,64% atau sebesar 447,84 mg/g. Pada penelitian ini

semakin tinggi konsentrasi larutan yang digunakan, semakin besar bilangan iodin

yang diperoleh.

Besarnya daya serap dapat ditunjukan dengan besarnya angka iodin yaitu

seberapa besar adsorben dapat menyerap iodin. Semakin besar bilangan iodin

maka semakin besar pula daya serap dari adsorben (Previanti dkk, 2015). Menurut

penelitian Miranti (2012) semakin besar bilangan iodin maka luas permukaan

yang dihasilkan pun semakin besar.

b. Penentuan waktu optimum

Pengujian daya serap iodin karbon aktif yang teraktrivasi KOH pada

penentuan waktu optimum dilakukan dengan menggunakan konsentrasi optimum

yang telah diuji sebelumnya. Konsentrasi yang digunakan yaitu konsentrasi 150

ppm yang dikontakkan dengan karbon aktif menggunakan rentang waktu yang

bervariasi. Variasi waktu yang digunakan pada penenlitian ini yaitu 1 menit, 5

menit, 10 menit, 15 menit dan 20 menit. Berikut ini adalah grafik hasil

pengukuran daya serap iodin pada penentuan waktu optimum.

Gambar 7. Kurva daya serap iodin pada variasi waktu kontak

Berdasarkan kurva (gambar 7) diatas dapat diketahui bahwa terjadi kenaikan

daya jerap karbon aktif yang teraktivasi KOH pada menit ke-1 sampai menit ke-

0

100

200

300

400

500

600

0 5 10 15 20 25Da

ya

ser

ap

io

din

(m

g/g

)

waktu kontak (menit)

Page 44: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

29

10 dengan daya serap sebesar 476,34 mg/g - 510,9 mg/g. Kemudian terjadi

penurunan daya serap pada rentang waktu 15 menit dengan daya jerap sebesar

391,2 mg/g dan naik kembali pada menit ke-20, tetapi tidak melebihi daya

adsorpsi pada menit ke-10. Penurunan tersebut terjadi karena karbon aktif sudah

mencapai titik optimum sehingga karbon aktif mengalami proses desorpsi.

Daya adsorpsi yang menurun setelah tercapai titik optimum disebabkan

karena pada awal adsorpsi pori-pori karbon aktif masih terbebas dari partikel

adsorbat. Kemudian terjadi proses desorpsi atau pelepasan kembali adsorbat yang

diserap oleh adsorben, sehingga pori-pori adsorben tertutupi oleh pori-pori

adsorbat serta jumlah partikel karbon aktif yang tersedia tidak cukup lagi untuk

menyerap iodin, sehingga ketika waktu kontaknya bertambah menyebabkan

kemampuan adsorpsi menurun (Rahmi dkk, 2018).

Pada kurva diatas (gambar 7) terlihat bahwa waktu optimum karbon aktif

yang digunakan untuk menyerap iodin yaitu 10 menit dengan daya serap yaitu

sekitar 85,15% atau sebesar 510,9 mg/g. Pada penelitian ini daya serap karbon

aktif yang teraktivasi KOH terhadap iodin yang dihasilkan tidak memnuhi Standar

Nasional Indonesia (SNI). Menurut Standar Nasional Indonesia (SNI) 06-3703-

1995 daya serap iodin pada karbon aktif yaitu minimum 750 mg/g. Daya serap

yang rendah disebabkan oleh adanya kotoran yang menyumbat pori-pori karbon

aktif dan menunjukan bahwa karbon aktif yang dihasilkan kurang baik digunakan

secara komersial (Prawirakusumo dan utomo, 1970). Hal ini didukung dengan

masih tingginya kadar abu dan rendahnya kadar karbon terikat yang diperoleh

pada penelitian ini.

7. Isoterm adsorpsi

Penentuan isoterm adsorpsi pada penelitian ini menggunakan data

penentuan waktu optimum karena daya serap waktu optimum lebih besar daripada

konsentrasi optimum. Isoterm adsorpsi menguraikan hubungan antara konsentrasi

adsorbat dan adsorben. Jenis isoterm yang biasa digunakan pada proses adsorpsi

yaitu isoterm Langmuir dan isoterm Freundlich. Penentuan isoterm Langmuir

dilakukan dengan cara membuat kurva hubungan Ce (Konsentrasi akhir larutan)

Ce/Qe (daya serap). Sedangkan isoterm Freundlich ditentukan dengan cara

Page 45: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

30

y = 0.003x - 0.0004R² = 0.9937

0

0.0002

0.0004

0.0006

0.0008

0.001

0.0012

0.0014

0.0016

0.0018

0.002

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8

Ce/

Qe

Ce

membuat kurva hubungan antara log Ce dan log Qe (Sugesti, 2018). Berikut

adalah kurva isoterm Langmuir dan isotern Freundlich.

Gambar 8. Isoterm Langmuir waktu optimum

Gambar 9.Isoterm Freundlich waktu optimum

Penentuan penggunaan model isoterm adsorpsi yang sesuai untuk karbon

aktif yang teraktivasi KOH yang dihasilkan pada penenlitian ini dapat diketahui

dengan melihat nilai koefisien kolerasi (R2) yang mendekati 1. Berdasarkan

gambar 8 diperoleh persamaan regresi linear yaitu y=0,003x-0,0004 dengan nilai

koefisien kolerasi (R2) yaitu sebesar 0,993. Sedangkan pada gambar 9 diperoleh

persamaan regresi linear yaitu y= -0,315x+2,548 dengan nilai koefisien kolerasi

(R2) yaitu sebesar 0,969. Berdasarkan hal tersebut dapat diketahui bahwa pada

penelitian ini diperoleh persamaan isoterm adsorpsi memenuhi persamaan isoterm

adsorpsi Langmuir dengan nilai koefisien kolerasi (R2) mendekati 1. Hal ini

y = -0.3151x + 2.5482R² = 0.9694

2.58

2.6

2.62

2.64

2.66

2.68

2.7

2.72

2.74

-0.6 -0.5 -0.4 -0.3 -0.2 -0.1 0

Log

Qe

Log Ce

Page 46: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

31

dikarenakan karbon aktif yang dihasilkan memiliki partikel yang homogen. Hal

ini didukung oleh penelitian Mulyasari (2020) yang menyatakan bahwa karbon

aktif hasil kalsinasi memiliki partikel yang homogen ada yang berbentuk meedle

like (jarum), Sferis (bola), dan plat (datar),

Isoterms Langmuir memiliki asumsi bahwa adsorben memiliki permukaan

yang homogen. Setiap molekul absorben hanya dapat mengadsorbsi satu molekul

adsorbat (monolayer). Teori isotermis Langmuir juga berlaku untuk adsorpsi

kimia yaitu membentuk lapisan monolayer (P’eze, 2007). Sedangkan isoterm

Freundlich mengasumsikan bahwa permukaan karbon aktif bersifat heterogen,

membentuk banyak lapisan, terdapat sisi aktif adsorpsi yang memiliki afinitas

tinggi dan bagian lainnya memiliki afinitas rendah (Susanti, 2009).

Page 47: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

32

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan mengenai pengujian

daya jerap karbon aktif teraktivasi KOH terhadap zat iodin dapat disimpulkan

bahwa

1. Pada pengujian kadar air, abu, zat menguap dan kabon terikat pada karbon

aktif limbah serat sagu (Metroxylon Sago) teraktivasi KOH diperoleh kadar

air sebesar 6,77%, kadar abu 21,22%, kadar zat menguap 17,8%, dan kadar

karbon terikat sebesar 60,98%

2. Pada pengujian daya jerap karbon aktif limbah serat sagu (Metroxylon Sago)

teraktivasi KOH terhadap zat iodin dengan variasi waktu kontak diperoleh

waktu kontak optimum yaitu pada menit ke 10, dengan daya serap terhadap

zat iodin sebesar 510,9 mg/g.

5.2 Saran

Berdasarkan hasil penelitian ini disarankan kepada peneliti selanjutnya agar

melakukan perbandingan kadar abu, air, zat menguap, dan karbon terikat untuk

setiap sampel serat sagu, setelah dikarbonasi dan karbon teraktivasi.

Page 48: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

33

DAFTAR PUSTAKA

Achmad, A. 2011. Pembuatan, Pencirian, dan Uji Daya Adsorpsi Arang aktif dari

Kayu Meranti Merah (Shorea sp.). Skripsi Kimia. Fakultas Matematika

Dan Ilmu Pengetahuan Alam, IPB. Bogor. www.repository.ipb.ac.id.

Diakses, 21 Desember 2019.

Akhmad Herman Yuwono, Binghai Liu, Juin Mien Xue, John Wang, Hendry

Isaac Elim, Wei Ji and Timothy John White. 2004. Controlling the

Cristallinity and nonlinear optical properties of transparent TiO2 –PMMA

Nanohybrids. Journal of Material Chemistry. 14 (20) 2978-2987

Allport, H.B. 1997. Activated Carbon. Encyclopedia of science and technology

Mc Graw Hill Book Company. New York.

Atkins, PW. 1999. Kimia Fisika Jilid II. Kartohadiprodjo II, penerjemah;

Rohadyan T, editor. Erlangga. Jakarta. Terjemahan dari: Physical

Chemistry.

Azhary, H, Surest, J.A, Fitri, Kasih dan Arfeny, Wisanti. 2008. Pengaruh suhu,

konsentrasi zat aktivator dan waktu aktivasi terhadap daya serap karbon

aktif dari tempurung kemiri. Jurnal Teknik Kimia. Fakultas Teknik.

Universitas Sriwijaya. Palembang. Vol. 15 no. 2. Hal 17-21

Bansal, C. R., J.B. Donnet, and F. Stoecli. 1988. Active Carbon. Marcel Dekker

Inc. New York. www.digilib.unila.ac.id. Diakses, 21 Desember 2019.

Bintoro, H.M.H. 2008. Bercocok Tanam Sagu. IPB Press. Bogor.

www.repository.ipb.ac.id. Diakses, 21 Desember 2019.

Budiono, A, Suhartana dan Gunawan. 2009. Pengaruh Aktivasi arang tempurung

kelapa dengan asam sulfat dan asam fosfat untuk adsorpsi Fenol.

Ejournal. Universitas Diponegoro.

Dabrowski, A, Podkoscielny, P, Hubicki, Z dan Barczak, M. 2005. Adsorption of

phenolic compounds by activated carbon a critical review. Chemosphere

58. Hal 1049-1070.

Djumadi, A. 2009. Sistem pertanian sagu didaerah luwu Sulawesi Selatan. Thesis

Pasca Sarjana IPB. Bogor

Erawati, Emi dan Fernando, Ardiansyah. 2018. Pengaruh jenis aktivator dan

ukuran karbon aktif terhadap pembuatan adsorben dari serbuk gergaji

kayu sengon (paraserianthes Falcataria). Jurnal integrasi proses. Vol. 7.

No. 2. Hal. 58-66

Flach, M. 1993. The sago palm palm production and protection paper. FAO.

Roma

Page 49: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

34

Husin, H. dan C. M. Rosnelly. 2007. Studi Kinetika Adsorpsi Larutan Logam

Timbal (Pb) Menggunakan Karbon Aktif dari Batang Pisang.Jurnal

HasilPenelitian Industri. ISSN: 0215-4609. pp. 1-10

Itodo, A, U, Abdulrahman F, W dan Hassan L, G, Maigandi S,A, Itodo, H, U.

2010. application of methylene blue and iodin adsorption in the

measurement of specific surface area by four acid and salt treated

activated carbons. Science journal. New York. 3(5). Hal 25-26.

Jumarding. 2019. Pengaruh Suhu Pirolisis Kulit Batang Sagu Dengan Aktivasi

H3PO4. Skripsi. Palopo: Jurusan Kimia Fakultas Sains. Universitas

Cokroaminoto Palopo.

Kiat, LJ. 2006. Preparation and Characterization of Carboxymethyl Sago Waste

and It’s Hydrogen (tesis). Malaysia: University Putra Malaysia. www.

repository.ipb.ac.id. Diakses, 21 Desember 2019.

Koumanova B dan Antova PP. 2002. Adsorption of p-chlorophenol from aqueous

solution on bentonite and perlite. J Hazard Mater 90:229-234.

Laos, Landiana Etni dan Selan, Arkilaus. 2016. Pemanfaatan kulit singkong

sebagai bahan baku karbon aktif. Jurnal ilmu pendidikan fisika. Vol 1. No.

1. Hal 32-36.

Mario, I. 2012. Analisa kapasitas penyerapan hidrogen pada karbon aktif

berbahan dasar batok kelapa granular dengan pendekatan persamaan

adsorpsi isoterm. Hal.72.

Marsh, Harry dan Francisco, Rodriguez-Reinoso. 2006. Activated carbon.

Publisher. Elsevier science dan technology books.

Maulana, Gusti Gilang Ramadhan, Lya Agustina, dan Susi. 2017. Proses Aktivasi

Arang dari Cangkang kemiri (Aleurotes moluccana) dengan Variasi Jenis

dan Konsentrasi Aktivasi Kimia. Ziraa’ah. Vol.42. No.3.

Megawati. 2017. Adsorpsi Free Fatty Acid (FFA) Minyak Curah

MenggunakanArang Aktif dari Ampas Sagu (Metroxylon sago). Skripsi.

Palopo: Jurusan Kimia Fakultas Sains-Universitas Cokroaminoto Palopo.

Miranti, Siti Tias. 2012. Pembuatan karbon aktif dari bambu dengan metode

aktivasi terkontrol menggunakan activating agent H3PO4 dan KOH.

Skripsi. Fakultas Teknik Universitas Indonesia. Depok

Mulyasari, Afny. 2020. Karakterisasi dan analisis karbon aktif limbah serat sagu

teraktivasi KOH menggunakan scanning electron microscopy (SEM) dan

energi dispersive X-Ray (EDX). Skripsi. Universitas Cokroaminoto

Palopo. Palopo.

Page 50: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

35

Nurhayati, D. 2016. Kajian Struktur dan Konduktivitas Listrik Arang Ampas Tebu

Dengan Karbonisasi Hidrotermal. Insitut Teknologi Bogor.

www.eprints.polsii.ac.id. Diakses 20 Desember 2019

Nurzihan, Aris, Riani Ulfa Nuri Hrp, Sri Hilma Siregar dan Hasmalina Nasution.

2019. Adsorpsi Zat Methylen Blue Menggunakan Bentonit Termodifikasi

Ethylene Diamine Tetra Aceticacid (EDTA). Prosiding Sains TeKes

Semnas MIPAKes UMRI. Vol.1.

Oscik, J., 1982, Adsorption, England : Ellos Horwood.

P’erez Mar’in V. 2007. Removal Of Cadmium From Aqueous Solution By

Adsoption Onto Orange Waste Jurnal Of Hasardous Material B1,39

(2007) 122-13.

Pari G. 2004. Kajian struktur arang aktif dari serbuk gergajian kayu sebagai

adsorben emisi formaldehida kayu lapis (disertasi). Bogor. Program

Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor.

Pari, G. 1995. Pembuatan dan Karakterisasi Arang Aktif dari Kayu danBatubara.

Tesis Program Pasca Sarjana Magister Sains Kimia, Institut Teknologi

Bandung. Bandung.www.repository.ipb.ac.id. Diakses, 21 Desember

2019.

Prawirakusumo,S dan Utomo, T. 1970. Pembuatan Karbon Aktif. Hasil Penelitian

Lembaga Kimia Nasional. Lembaga Kimia Nasional. Bandung.

Previanti, popy. 2015. Daya serap dan karakterisasi arang aktif tulang sapi yang

teraktivasi natrium karbonat terhadap logam tembaga. Cimahi: Chimica

et Natura acta Vol.3 No.2.

Pujianto, T, H. 2009. Pengaruh Konsentrasi Natrium Hidroksida dan Temperatur

22 anil terhadap struktur nano dan tingkat kristanilitas TiO2 nanotubes.

Prosiding. Seminar Material Metalurgi. LIPI. Serpong.

Rahmadani, Noor dan Kurniawati, Puji. 2017. Sintesis dan karakterisasi karbon

teraktivasi asam dan basa berbasis mahkota nanas. Prosiding Seminar

Nasional Kimia. Jurusan Kimia FMIPA UM. Universitas Islam Indonesia

Rahmi, Fachrudin Suaedi dan Nurmalasari. 2018. Pemanfaatan Limbah Serat

Sagu (Metroxylon Sago) sebagai adsorben Iodin. Jurnal rekayasa kimia

dan lingkungan. Vol.13. No.1. hal.70-77. ISSN 1412-5064.

Rahmi. 2017. Pemanfaatan Karbon Aktif dari Limbah Serat Sagu (Metroxylon

sago) sebagai Adsorben Zat Iodin. Skripsi. Palopo: Jurusan Kimia

Fakultas Sains-Universitas Cokroaminoto Palopo.

Page 51: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

36

Ramli Tri Astuti, Muhammad Zakir, Musa Ramang. 2017. Sintesis Dan

Karakterisasi Karbon Nanopori Sekam Padi (Oryza Sativa) Melalui

Iradiasi Ultrasonik Dengan Aktivator KOH Sebagai Bahan Kapasitor

Elektrokimia. Jurusan Kimia FMIPA Universitas Hasanuddin Makassar.

Makassar.

Refinel., Kahar Z., Sukmawati. 2011. Transpor Iodin Melalui Membran

Kloroform dengan Teknik Membran Cair Fasa Ruah. Jurnal Kimia.

Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.

Universitas Andalas. www.jrk.fmipa.unand.ac.id. Diakses, 21 Desember

2019.

Rohman A. 2007. Kimia farmasi analisis. Yogyakarta. Pustaka pelajar. .

Sahara, Emmy, Wahyu Dwijani Sulihingtyas dan I Putu Adi Surya Mahardika.

2019. pembuatan dan karakterisasi arang aktif dari batang tanaman

gumitir (tagetes erecta) yang diaktivasi dengan H3PO4. Jurnal Kimia. Vol

11. No.1 Hal 1-9.

Saragih. 2008. Pembuatan dan karakterisasi karbon aktif dari batu bara riau

sebagai adsorben. Tesis Program pasca sarjana bidang ilmu teknik.

Fakultas teknik. Universitas Indonesia.

Singhal RS, Kennedy JF, Gopal Akrishnan SM, knill CJ, dan Akmar PF. 2008.

Industrial production, processing, and utilization of sagu palm derived

product. Carbohydrat polymer 72:1-20

Siti Tias Miranti. 2012. Pembuatan Karbon Aktif dari Bambu dengan Metode

Aktivasi terkontrol menggunakan activating agent H3PO4 dan KOH.

Skripsi. Departemen Teknik Kimia. Universitas Indonesia. Depok. Hal 5-

26

SNI. 1995. SNI 06-3730-1995: Arang Aktif Teknis. Jakarta: Dewan Standarisasi

Nasional.

Suhendra, D, dan Gunawan, E,R. 2010. Pembuatan Arang Aktif Dari Batang

Jagung Menggunakan Aktivator Asam Sulfat Dan Penggunaanya Pada

Penjerapan Ion Tembaga(II). Makara Sains. Vol. 14. No. 1. Hal 22-26.

Suparman. 2010. Sintesis silicon karbida (SiC) dari silikia sekam padi dan karbon

kayu dengan metode reaksi fasa padat. Tesis. Bogor. Institute pertanian

bogor.

Susanti, Aprilia,(2009), Potensi Kulit Kacang Tanah sebagai Adsorben Zat

Warna Reaktif Cibacron Red. Skripsi. Institut Pertanian Bogor.

Susanti, S. 2010. Penetapan kadar formaldehid pada tahu yang dijual dipasar

ciputat dengan metode spektometri uv-vis disertai kolorimetri

menggunakan pereaksi nasih. Skripsi. Fakultas kedokteran dan ilmu

kesehatan. Universitas Islam Negri Syarif Hidayatullah Jakarta.

Page 52: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

37

Syakir, M., Bintoro, M.H dan H, Agusta. 2009. Pengaruh Ampas Sagu dan

Kompos terhadap Produktivitas Lada Perdu. Jurnal Littri 15:168-173.

www.repository.uin-suska.ac.id. Diakses, 21 Desember 2019.

Trijaya, Andi M. 2019. Analisis pengaruh penggunaan N2 dan KOH terhadap

daya serap karbon aktif bulu ayam untuk bahan alternative Hidrogen

Storage. Tugas Akhir. Fakultas Teknik Mesin. Universitas Islam

Indonesia. Yogyakarta.

West, A,R. 1984. Solid State Chemistry and its application. John willey dan Sons.

Singapura.

Page 53: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

38

L

A

M

P

I

R

A

N

Page 54: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

39

Lampiran 1. Hasil Pengujian Karbon

1. Pengujian kadar air (Moisture)

M (%) =M2 − M3

M2 − M1x 100%

M (%) =26,9725 − 26,9048

26,9725 − 25,9725x 100%

=0,0677

1 × 100%

= 6,77%

2. Kadar abu (ash)

A (%) =M3 − M4

M2 − M1x 100%

A (%) =27,8978 − 23,6856

24,6856 − 23,6856x 100%

=0,2122

1x 100%

= 21,22 %

3. Kadar zat menguap (Volatile Matter)

𝐿𝑜𝑠𝑠(%) =M2 − M3

M2 − M1x 100%

𝐿𝑜𝑠𝑠(%) =27,0680 − 26,8223

27,0680 − 26,0680x 100%

=0,2457

1x 100%

= 24,57 %

VM (%) = 24,57 % − 6,77% = 17,8

4. Kadar karbon terikat (Fixed Carbon)

FC = 100 – (M + ASH + VM) %

= 100 – (21,22 + 17,8) %

= 60,98 %

Page 55: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

40

Lampiran 2. Hasil pengujian daya serap karbon aktif

1. Penentuan Konsentrasi Optimum

a. Sebelum adsorpsi

1) 10 ppm

𝑦 = 𝑎𝑥 + 𝑏

𝑦 = 0,151𝑥 + 0,001

0,007 = 0,151𝑥 + 0,001

0,007 − 0,001 = 0,151𝑥

0,006 = 0,151𝑥

𝑥 =0,006

0,151

𝑥 = 0,04

2) 30 ppm

𝑦 = 𝑎𝑥 + 𝑏

𝑦 = 0,151𝑥 + 0,001

0,028 = 0,151𝑥 + 0,001

0,028 − 0,001 = 0,151𝑥

0,027 = 0,151𝑥

𝑥 =0,027

0,151

𝑥 = 0,179

3) 50 ppm

𝑦 = 𝑎𝑥 + 𝑏

𝑦 = 0,151𝑥 + 0,001

0,051 = 0,151𝑥 + 0,001

0,051 − 0,001 = 0,151𝑥

0,050 = 0,151𝑥

𝑥 =0,050

0,151

𝑥 = 0,331

4) 100 ppm

𝑦 = 𝑎𝑥 + 𝑏

𝑦 = 0,151𝑥 + 0,001

Page 56: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

41

0,165 = 0,151𝑥 + 0,001

0,165 − 0,001 = 0,151𝑥

0,164 = 0,151𝑥

𝑥 =0,164

0,151

𝑥 = 1,086

5) 150 ppm

𝑦 = 𝑎𝑥 + 𝑏

𝑦 = 0,151𝑥 + 0,001

0,297 = 0,151𝑥 + 0,001

0,297 − 0,001 = 0,151𝑥

0,296 = 0,151𝑥

𝑥 =0,296

0,151

𝑥 = 1,960

b. Setelah Adsorpsi

1) 10 ppm

𝑦 = 𝑎𝑥 + 𝑏

𝑦 = 0,151𝑥 + 0,001

0,011 = 0,151𝑥 + 0,001

0,011 − 0,001 = 0,151𝑥

0,010 = 0,151𝑥

𝑥 =0,010

0,151

𝑥 = 0,066

2) 30 ppm

𝑦 = 𝑎𝑥 + 𝑏

𝑦 = 0,151𝑥 + 0,001

0,025 = 0,151𝑥 + 0,001

0,025 − 0,001 = 0,151𝑥

0,024 = 0,151𝑥

𝑥 =0,024

0,151

Page 57: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

42

𝑥 = 0,159

3) 50 ppm

𝑦 = 𝑎𝑥 + 𝑏

𝑦 = 0,151𝑥 + 0,001

0,030 = 0,151𝑥 + 0,001

0,030 − 0,001 = 0,151𝑥

0,029 = 0,151𝑥

𝑥 =0,029

0,151

𝑥 = 0,192

4) 100 ppm

𝑦 = 𝑎𝑥 + 𝑏

𝑦 = 0,151𝑥 + 0,001

0,060 = 0,151𝑥 + 0,001

0,060 − 0,001 = 0,151𝑥

0,059 = 0,151𝑥

𝑥 =0,059

0,151

𝑥 = 0,391

5) 150 ppm

𝑦 = 𝑎𝑥 + 𝑏

𝑦 = 0,151𝑥 + 0,001

0,076 = 0,151𝑥 + 0,001

0,076 − 0,001 = 0,151𝑥

0,075 = 0,151𝑥

𝑥 =0,075

0,151

𝑥 = 0,497

Page 58: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

43

No Konsentrasi Sebelum Adsorpsi Konsentrasi Setelah Adsorpsi

1. 0,04 ppm 0,066 ppm

2. 0,179 ppm 0,159 ppm

3. 0,331 ppm 0,192 ppm

4. 1,086 ppm 0, 391 ppm

5. 1,960 ppm 0,497 ppm

c. Daya Serap (%)

1) 10 ppm

0,04 − 0,066 = −0,026

−0,026

0,04 × 100% = −65 %

2) 30 ppm

0,179 − 0,159 = 0,02

0,02

0,179 × 100% = 11,17 %

3) 50 ppm

0,331 − 0,192 = 0,139

0,139

0,331 × 100% = 41,99 %

4) 100 ppm

1,086 − 0,391 = 0,695

0,695

1,086 × 100% = 63,99%

5) 150 ppm

1,960 − 0,497 = 1,463

1,463

1,960 × 100% = 74,64 %

d. daya serap (mg/g)

No Konsentrasi Daya adsorpsi (%)

1. 10 ppm -65

2. 30 ppm 11,17

3. 50 ppm 41,99

4. 100 ppm 63,99

5. 150 ppm 74,64

Page 59: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

44

➢ 10 ppm

𝑥

10 𝑝𝑝𝑚 × 100% = −65 %

𝑥 = −6,5 𝑝𝑝𝑚 => −6,5 𝑚𝑔

𝐷 = −6,5 𝑚𝑔

0,25 𝑔

𝐷 = −26 𝑚𝑔/𝑔

➢ 30 ppm

𝑥

30 𝑝𝑝𝑚 × 100% = 11,17 %

𝑥 = 3,351 𝑝𝑝𝑚 => 3,351 𝑚𝑔

𝐷 = 3,351 𝑚𝑔

0,25 𝑔

𝐷 = 13,404 𝑚𝑔/𝑔

➢ 50 ppm

𝑥

50 𝑝𝑝𝑚 × 100% = 41,99 %

𝑥 = 20,995 𝑝𝑝𝑚 => 20,995 𝑚𝑔

𝐷 = 20,995 𝑚𝑔

0,25 𝑔

𝐷 = 83,98 𝑚𝑔/𝑔

➢ 100 ppm

𝑥

100 𝑝𝑝𝑚 × 100% = 63,99 %

𝑥 = 63,99 𝑝𝑝𝑚 => 63,99 𝑚𝑔

𝐷 = 63,99𝑚𝑔

0,25 𝑔

𝐷 = 255,96 𝑚𝑔/𝑔

➢ 150 ppm

𝑥

150 𝑝𝑝𝑚 × 100% = 74,64%

𝑥 = 111,96 𝑝𝑝𝑚 => 111,96 𝑚𝑔

Page 60: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

45

𝐷 = 111,96 mg

0,25 g

𝐷 = 447,84 𝑚𝑔/𝑔

2. Penentuan waktu kontak optimum

a. Sebelum adsorpsi

𝑦 = 𝑎𝑥 + 𝑏

𝑦 = 0,151𝑥 + 0,001

0,297 = 0,151𝑥 + 0,001

0,297 − 0,001 = 0,151𝑥

0,296 = 0,151𝑥

𝑥 =0,296

0,151

𝑥 = 1,960

b. Setelah adsorpsi

1) 1 menit

𝑦 = 𝑎𝑥 + 𝑏

𝑦 = 0,151𝑥 + 0,001

0,062 = 0,151𝑥 + 0,001

0,062 − 0,001 = 0,151𝑥

0,061 = 0,151𝑥

𝑥 =0,061

0,151

𝑥 = 0,404

2) 5 menit

𝑦 = 𝑎𝑥 + 𝑏

𝑦 = 0,151𝑥 + 0,001

0,059 = 0,151𝑥 + 0,001

0,059 − 0,001 = 0,151𝑥

0,058 = 0,151𝑥

𝑥 =0,058

0,151

𝑥 = 0,384

3) 10 menit

Page 61: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

46

𝑦 = 𝑎𝑥 + 𝑏

𝑦 = 0,151𝑥 + 0,001

0,045 = 0,151𝑥 + 0,001

0,045 − 0,001 = 0,151𝑥

0,044 = 0,151𝑥

𝑥 =0,044

0,151

𝑥 = 0,291

4) 15 menit

𝑦 = 𝑎𝑥 + 𝑏

𝑦 = 0,151𝑥 + 0,001

0,104 = 0,151𝑥 + 0,001

0,104 − 0,001 = 0,151𝑥

0,103 = 0,151𝑥

𝑥 =0,103

0,151

𝑥 = 0,682

5) 20 menit

𝑦 = 𝑎𝑥 + 𝑏

𝑦 = 0,151𝑥 + 0,001

0,078 = 0,151𝑥 + 0,001

0,078 − 0,001 = 0,151𝑥

0,077 = 0,151𝑥

𝑥 =0,077

0,151

𝑥 = 0,510

No Waktu Kontak

Konsentrasi Sebelum

Adsorpsi

Konsentrasi Setelah

Adsorpsi

1. 1 menit 1,960 ppm 0,404ppm

2. 5 menit 1,960 ppm 0,384 ppm

3. 10 menit 1,960 ppm 0,291 ppm

4. 15 menit 1,960 ppm 0, 510 ppm

5. 20 menit 1,960 ppm 0,682 ppm

Page 62: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

47

c. Daya serap (%)

1) 1 menit

1,960 − 0,404 = 1,556

1,556

1,960 × 100% = 79,39%

2) 5 menit

1,960 − 0,384 = 1,576

1,576

1,960 × 100% = 80,41%

3) 10 menit

1,960 − 0,291 = 1,669

1,669

1,960 × 100% = 85,15%

4) 15 menit

1,960 − 0,682 = 1,278

1,278

1,960 × 100% = 65,20%

5) 20 menit

1,960 − 0,510 = 1,45

1,45

1,960 × 100% = 73,98%

d. Daya serap (mg/g)

No Waktu adsorpsi Daya adsorpsi (%)

1. 1 menit 79,39

2. 5 menit 80,41

3. 10 menit 85,15

4. 15 menit 65,20

5. 20 menit 73,98

➢ 1 menit

𝑥

150 𝑝𝑝𝑚 × 100% = 79,39 %

𝑥 = 119,085 𝑝𝑝𝑚 => 119,085 𝑚𝑔

𝐷 = 119,085 𝑚𝑔

0,25 𝑔

𝐷 = 476,34 𝑚𝑔/𝑔

Page 63: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

48

➢ 5 menit

𝑥

150 𝑝𝑝𝑚 × 100% = 80,41 %

𝑥 = 120,615 𝑝𝑝𝑚 => 120, 615 𝑚𝑔

𝐷 = 120,615 𝑚𝑔

0,25 𝑔

𝐷 = 482,46 𝑚𝑔/𝑔

➢ 10 menit

𝑥

150 𝑝𝑝𝑚 × 100% = 85,15 %

𝑥 = 127,725 𝑝𝑝𝑚 => 127,725 𝑚𝑔

𝐷 = 127,725 𝑚𝑔

0,25 𝑔

𝐷 = 510,9 𝑚𝑔/𝑔

➢ 15 menit

𝑥

150 𝑝𝑝𝑚 × 100% = 65,20 %

𝑥 = 97,8 𝑝𝑝𝑚 => 97,8 𝑚𝑔

𝐷 = 97,8 𝑚𝑔

0,25 𝑔

𝐷 = 391,2 𝑚𝑔/𝑔

➢ 20 menit

𝑥

150 𝑝𝑝𝑚 × 100% = 73,98 %

𝑥 = 110,97 𝑝𝑝𝑚 => 110,97 𝑚𝑔

𝐷 = 110,97 𝑚𝑔

0,25 𝑔

𝐷 = 443,88 𝑚𝑔/𝑔

Page 64: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

49

3. Data isoterm adsorpsi

Co (ppm) Ce(ppm) Qe (mg/g) Ce/Qe (g/l) log Ce log Qe

1960 0,404 476,34 0,000848134 -0,393618635 2,677917052

1960 0,384 482,46 0,000795921 -0,415668776 2,683461312

1960 0,291 510,9 0,000569583 -0,536107011 2,708335903

1960 0,682 391,2 0,001743354 -0,166215625 2,592398846

1960 0,51 443,88 0,001148959 -0,292429824 2,647265577

Page 65: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

50

Lampiran 3. Dokumentasi

1. Proses Pembuatan karbon aktif

Gambar 1. pengeringan sampel Gambar 2. penimbangan sampel

Gambar 3. sampel dimasukan Gambar 4. proses karbonisasi secara

kedalam wadah yang berisi akuades hidrotermal

Gambar 5. Arang yang dihasilkan Gambar 6. proses aktivasi

menngunakan KOH

Page 66: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

51

Gambar 7. proses pencucian dengan HCL Gambar 8. proses pencucian

dengan akuades

Gambar 9. Proses penyaringan Gambar 10. proses pengeringan

karbon aktif karbon aktif

Gambar 11. Karbon aktif yang dihasilkan

Page 67: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

52

2. Pengujian Daya Serap Iodin

Gambar 12. menimbang iodin Gambar 13. menimbang KI

Gambar 14. Pembuatan larutan iodin Gambar 15. Larutan iodin 3.066

ppm

Gambar 16. Larutan iodin 1000 ppm Gambar 17. Pengenceran Larutan

Page 68: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

53

Gambar 18. Larutan iodin Sebelum di adsorpsi

Gambar 19. Campuran larutan iodin Gambar 20. penyaringan larutan

dan karbon aktif

Gambar 21. Pengujian larutan Gambar 22. Larutan iodin setelah adsorpi

Page 69: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

54

Lampiran 4. Laporan Hasil Penelitian

Page 70: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

55

Page 71: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

56

Page 72: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

57

Page 73: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

58

Page 74: DAYA SERAP KARBON AKTIF LIMBAH SERAT SAGU …

59