Prosiding Konferensi Nasional Engineering Perhotelan IX - 2018 (138-140)

ISSN 2338 – 414X

*Korespondensi: Tel./Fax.: 085234051918 E-mail: bayudj@hotmail.com

Teknik Mesin Universitas Udayana 2017

KARAKTERISTIK KARBON AKTIF SEKAM PADI DENGAN NaOH UNTUK MENGURANGI METHYLENE BLUE AIR LIMBAH

Bayu Dwi Jayanto1*), Ni Made Dwidiani2) I Dewa Gede Ary Subagia3) 1,2,3)

Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Udayana, Kampus Bukit Jimbaran Bali

Abstrak

Penggunaan senyawa kimia untuk budidaya tanaman maupun di dunia industri membuat tercemarnya sumber daya air permukaan maupun air tanah. Zat pewarna merupakan senyawa yang bersifat racun dan karsinogen bagi tubuh manusia, seperti methylene blue yang banyak digunakan dalam industri tekstil. Salah satu adsorben yang bisa digunakan untuk menyerap zat warna tersebut adalah karbon aktif. Karbon aktif dapat dibuat dari sekam padi dengan cara di selama 1 jam untuk selanjutnya dikarbonisasi pada suhu . Selanjutnya karbon diaktivasi secara kimia dengan variasi konsentrasi NaOH 5%, 10%, 15%, dan 20%. Proses aktivasi kimia karbon sekam padi dilakukan dengan merendam karbon sekam padi dalam larutan NaOH selama 24 jam. 2 jam. Karbon aktif dengan konsentrasi NaOH 20% yang dihasilkan mampu menyerap methylene blue sebesar 97.2454%.

Kata kunci: karbon aktif, sekam padi, NaOH, zat warna, methylene blue

Abstract

The use of chemical compounds for the cultivation of plants and in the industrial world make polluted water resources and groundwater. 5%, 10%, 15%, and 20% NaOH concentrations. The process of carbon chemical activation is carried out by immersing the carbon in the NaOH solution for 24 hours. Activated carbon is then dried at 150 ° C for 2 hours. Activated carbon with the resulting 20% NaOH concentration reduced the methylene blue by 97.2454%.

Keywords: activated carbon, rice husk, NaOH, dye removal, methylene blue

1. Pendahuluan

Limbah zat pewarna yang langsung dibuang ke lingkungan tanpa melalui treatment terlebih dahulu dapat mengganggu kelestarian hidup manusia dan mencemari ekosistem di sekitarnya. Mayoritas zat pewarna merupakan senyawa yang bersifat racun dan karsinogen bagi tubuh manusia, seperti misalnya methylene blue yang banyak digunakan dalam industri tekstil. Methylene blue merupakan salah satu zat warna yang sering digunakan, karena harganya ekonomis dan mudah diperoleh. Zat warna methylene blue merupakan zat warna dasar yang penting dalam proses pewarnaan kulit, kain mori, dan kain katun, Methylene blue dapat menyebabkan iritasi pada pencernaan jika tertelan dan iritasi pada kulit jika tersentuh oleh kulit [1].

Salah satu teknik pengolahan limbah yang diharapkan dapat digunakan untuk menurunkan konsentrasi logam atau senyawa kimia yang berlebihan salah satunya adalah dengan menggunakan proses adsorbsi. Salah satu adsorben yang sering digunakan dalam proses adsorpsi adalah karbon aktif. Karbon aktif merupakan suatu padatan berpori yang mengandung 85-95% karbon, dihasilkan dari bahan-bahan yang mengandung karbon dengan pemanasan pada suhu tinggi. Karbon aktif dipilih karena memiliki permukaan yang luas, kemampuan adsorpsi yang besar, mudah diaplikasikan, dan biaya yang diperlukan relatif murah [2]. Karbon aktif dapat

dibuat dari senyawa yang mengandung karbon ataupun dari limbah pertanian.

2. Metode Penelitian

2.1 Alat Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah saringan mesh 100, pH meter, oven, furnace, labu ukur dan pipet ukur, penggerus porselen, timbangan, pengaduk kaca. 2.2 Bahan

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sekam padi, larutan NaOH dengan konsentrasi 5%, 10%, 15%, 20%, dan akuades 2.3 Pembuatan Karbon Aktif a. Tahap Dehidrasi 1. Sekam padi dibersihkan dari kotoran

makro menggunakan akuades. 2. Sekam dioven selama 1 jam dengan suhu

100°C. b. Tahap Karbonisasi

1. Sekam dibakar di dalam furnace selama 15 menit dengan suhu 500 °C.

2. Arang yang telah dihasilkan ditumbuk dengan penggerus porselin.

3. Arang di ayak hingga ukuran mesh 100. c. Tahap Aktivasi

1. Arang direndam di dalam larutan NaOH dengan variasi molaritas sebesar 5%, 10%, 15%, dan 20% dengan waktu rendaman yaitu 24 jam.

Bayu Dwi Jayanto et al. Prosiding KNEP IX – 2018 ISSN 2338 – 414X

139

2. Karbon aktif dicuci dengan aquades hingga pH=7.

3. Karbon aktif dikeringkan dalam furnace

3. Hasil 3.1 Uji Methylene blue. Uji penyerapan ini untuk mengetahui kemampuan karbon aktif dalam menyerap zat warna methylene blue. Penentuan daya adsorpsi karbon aktif terhadap methylene blue dengan menimbang karbon aktif sebanyak 0,1 gram lalu ditambahkan larutan metilen blue 5 ppm sebanyak 20 mL kemudian ditempatkan dalam erlenmeyer 50 ml dan ditutup alumunium foil, sampel diaduk menggunakan magnetik stirrer selama 15 menit dan didiamkan selama 30 menit dengan kecepatan 100 rpm. Kemudian dilakukan penyaringan dan metilen blue sisa diukur konsentrasinya dengan metode spektroskopi UV-Vis. Pengukuran konsentrasi metilen blue dengan spektroskopi UV-Vis dilakukan pada panjang gelombang 664 nm. Hasil penyerapan ditunjukkan pada table 1.1.

Tabel 1.1 Penyerapan Methylene Blue

% NaOH Penyerapan M.B.

5% 96.5621%

10% 96.9811%

15% 96.9848%

20% 97.2454%

Gambar 1.1 Grafik penyerapan Methylene Blue

Berdasarkan hasil uji penyerapan methylene blue dalam gambar 1.1, daya serap karbon aktif meningkat seiring dengan kenaikan konsentrasi NaOH. Penyerapan terkecil terjadi pada karbon aktif dengan 5% NaOH dengan kadar penyerapan sebesar 96.5621%. Sedangkan penyerapan maksimum terjadi pada karbon aktif dengan aktivator NaOH 20%, dengan kadar penyerapan sebesar 97.2454%.

3.2 Uji SEM (Scanning Electron Microscopy) Uji SEM dilakukan untuk mengetahui struktur morfologi dari karbon aktif.

Gambar 1.2 Uji SEM dengan pembesaran 3000x (a) 5% (b) 10% (c) 15% (d) 20%

Gambar 1.2 menunjukkan hasil pengujian sem pada karbon aktif. Pada karbon aktif dengan 5% NaOH terlihat bahwa terdapat kotoran seperti abu yang menutupi pori sehingga pori belum terbentuk. Sedangkan pada karbon aktif dengan 10%, 15%, dan 20% kotoran mulai hilang dan pori terlihat jelas.

4. Simpulan Dari penelitian yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa konsentrasi NaOH berpengaruh pada kemampuan karbon aktif untuk penyerapan methylene blue. Konsentrasi NaOH dalam penyerapan methylene blue konsentrasi NaOH optimal pada 20% dengan kapasitas penyerapan sebesar 97.2454% sedangkan kapasitas penyerapan terendah yaitu 96.5621% dengan konsentrasi NaOH 5%.

Ucapan Terimakasih

1. Bapak Dr. Ir I Ketut Gede Sugita, M.T, selaku Koordinator Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Udayana.

2. Ibu Ir. Ni Made Dwidiani, MA.Sc, selaku Dosen Pembimbing I dalam penelitian ini.

3. Bapak I Dewa Gede Ary Subagia, S.T.,M.T,Ph.D, selaku Dosen Pembimbing II dalam penelitian ini.

4. Ibu A.A.I.A. Sri Komaladewi, S.T., M.T, selaku Dosen Pembimbing Akademik.

5. Bapak/Ibu dosen serta staf pegawai Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Udayana.

6. Keluarga dan rekan-rekan yang telah sangat banyak memberikan doa dan dukungannya kepada penulis baik secara moril maupun materil sehingga penelitian ini dapat diselesaikan.

a b

c d

Bayu Dwi Jayanto et al. Prosiding KNEP IX – 2018 ISSN 2338 – 414X

140

Daftar Pustaka

[1] Hamdaoui, O. and M. Chiha. 2006. Removal Of Methylene Blue From Aqueous Solution By Wheat Bran. Acta Chimica Slovenica. pp. 407-418.

[2] Hendra, D. 2006. Pembuatan Arang Aktif dari Tempurung Kelapa Sawit dan Serbuk Kayu Gergajian Campuran. Pusat Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan Bogor. Jurnal Penelitian Hasil Hutan. Vol. 24, No. 2

Bayu Dwi Jayanto Lahir di Ngawi 30

Januari 1995 merupakan mahasiswa yang sedang menempuh semester 8 dan sedang menyelesaikan tugas akhir di Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Udayana tahun masuk 2014 dengan konsentrasi Rekayasa Manufaktur.