Pemanfaatan Arang Aktif Limbah Kulit Kopi

  • Published on
    04-Nov-2015

  • View
    16

  • Download
    2

Embed Size (px)

Transcript

OPTIMALISASI ARANG AKTIF LIMBAH KULIT KOPI SEBAGAI ADSORBEN ION Pb (II) DAN ION Cd (II)1.1 Latar BelakangDiIndonesia kopi merupakan sumber devisa serta memiliki peranan yang penting dalam memajukan industri perkebunan diIndonesia dengan kurun waktu 20 tahun mengalami peningkatan yang signifikan (Ditjenbun,2010). Di Indonesia produksi kopi Robusta mencapai 80% dibandingkan dengan kopi yang lain (Barani, 2009).Tidak hanya sebagai sumber devisa, kopi memiliki peranan penting sebagai sumber penghasilan bagi satu setengaah juta jiwa petani kopi yang ada di Indonesia (Rahardjo,2012). Kopi merupakan tanaman yang paling banyak di budidayakan. Seiring berkembangnya waktu kopi memiliki banyak peminat terutama para pebisnis yang memanfaatkan kopi sebagai olahan minuman yang siap disajikan. Kopi yang telah mengalami proses pengolahan baik secara basah maupun kering akan menyisakan limbah yang dapat mencemari lingkungan.Pengolahan kopi secara basah akan menghasilkan limbah padat berupa kulit buah/pulpa kopi pada proses pengupasan buah (pulping) dan kulit tanduk pada saat penggerbusan (hulling). Limbah kulit kopi dapat mencapai 28,7 % dari produksi kopi (Parani, 2010). Jika produksi kopi pada tahun 2008 mencapai 683 ribu per ton (Deptan, 2009) maka limbah pulpa kopi mencapai 196,2 ribu per ton (Hartati, 2011). Kandungan selulosa dan senyawa organik serta unsur karbon yang ada pada kulit kopi memiliki potensi sebagai ahan dasar dalam pembuatan arang aktif (Budiarta, 2014). Pulpa kopi disebutkan memiliki kandungan selulosa 15-43 % (Misran, 2009), Sementara, kadar pektin pulpa kopi mencapai 6,5 % (Mazzafera,2002). Menurut Kurniasari, dkk (2012), pektin dapat digunakan juga sebagai alternatif bahan baku biosorben logam berat. Oleh karena itu, kandungan selulosa dan pectin yang terdapat pada kulit kopi dapat dimanfaatkan sebagai adsorben.Pembuatan arang aktif dapat dilakukan pada bahan atau materi organik maupun anorganik dengan syarat bahan tersebut mempunyai struktur yang berpori. Ada beberapa bahan dasar yang dapat dimanfaatkan dalam pembuatan arang aktif diantaranya kayu, batubara muda, tempurung kelapa, tempurung kelapa sawit, kulit buah kopi, sekam padi, tempurung biji karet tempurung biji jarak dan tempurung biji kemiri (Sudrajat dan gustan Pari, 2011). Arang aktif banyak digunakan dalam berbagai proses salah satunya dalam proses penyerapan logam berat. Logam berat dengan konsentrasi yang tinggi maupun dalam konsentrasi yang rendah dapat mengakibatkan timbulnya berbagai macam penyakit pada makhluk hidup yang telah terpapar dengan logam berat tersebut. Logam berat dengan konsentrasi yang tinggi maupun dalam konsentrasi yang rendah dapat mengakibatkan timbulnya berbagai macam penyakit pada makhluk hidup yang telah terpapar dengan logam berat tersebut. Salah satunya adalah logam berat timbal (Pb) dan cadmium (Cd) yang apabila terpapar pada makhluk hidup akan mempengaruhi sistem metabolisme tubuh serta dapat menimbulkan kerusakan pada fungsi hati. Banyak cara yang dapat dilakukan untuk menurunkan kadar logam berat. Yaitu, salah satunya dengan proses adsorpsi menggunakan arang aktif.Oleh karena itu perlu dilakukan penelitian terkait dengan potensi kulit kopi dalam menyerap logam berat timbale (Pb) dan cadmium (Cd). Selain mudah didapatkan dan renewable, kulit kopi diharapkankan mampu menyerap timbale (Pb) dan cadmium (Cd). Berbagai macam penelitian dengan menggunakan kulit kopi sebagai adsorben dengan activator yang berbeda. Seperti pada penelitian yang dilakukan oleh Budiarta (2014), menggunakan activator H2SO4 5% dan activator KOH 5 % diperoleh efisiensi penyerapan pada logam timbale sebesar 57,14% dan 42,86% dan pada logam cadmium sebesar 65,41% dan 47,92% dengan waktu kontak 120 menit.Menurut Perrich dalam Hanung (2008), adapun faktor yang mempengaruhi kapasitas adsorpsi antara lain yaitu; Luas permukaan adsorben, Ukuran partikel, Waktu kontak, Distribusi ukuran pori, Konsentrasi, Temperatur. Pada penelitian yang dilakukan oleh Pambayun, dkk (2013 ) yang membuat karbon aktif dari arang tempurung kelapa dengan activator ZnCl2 dalam menyerap fenol dengan removal tertinggi pada konsentrasi 7,5% dengan waktu kontak 180 menit (3 jam), penelitian yang dilakukan oleh Masitoh dan Sianita B (2013), membuat karbon aktif berbahan dasar kulit buah coklat menggunakan activator ZnCl2 9% yang menghasilkan kapasitas adsorpsi 80,522% dengan waktu kontak optimum 60 menit . Pada penelitian Danarto dan Samun (2012), pengaktivasian arang aktif menggunakan ZnCl2 dengan bahan dasar sekam padi. Kemampuan penyerapan yang diperoleh yaitu mencapai 95,6% pada logam Cr (IV) pada konsentrasi 10% waktu kontak optimum 40 menit. Serta pada penelitian Hidayah dkk (2012), pengaktivasian arang aktif menggunakan ZnCl2 0,1 M dengan bahan dasar batang pisang. Kemampuan penyerapan yang diperoleh yaitu mencapai 85,4% pada logam Fe dengan waktu kontak optimum 60 menit. Oleh karena itu, ada pengaruh terhadap konsentrasi activator dan waktu kontak yang diberikan terhadap penurunan kadar pada adsorbat. Dalam penelitian ini digunakan activator ZnCl2 yang berfungsi untuk memperbesar luas permukaan adsorben. Sesuai yang telah di jelaskan oleh Kateren (1987), beberapa larutan dapat digunakan sebagai pengaktivator salah satunya adalah ZnCl2 dan menurut Daud (1997) ZnCl2 merupakan aktivator yang baik. Juga menurut Rahim et al (2010), penggunaan aktivator dengan ZnCl2 adalah aktivator yang baik dengan tinggi luas permukaan dan bebas dari polusi terhadap lingkungan.. 1.2 Rumusan MasalahKulit kopi merupakan limbah yang penggunaannya masih sangat terbatas sedangkan limbah yang dihasilkan sangat banyak dengan berkembangnya produksi perkebunan tiap tahunnya terhadap tanaman kopi. Kandungan selulosa dan senyawa organik pada kulit kopi menjadikannya limbah yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan dasar dalam pembuatan arang aktif. Hal yang menjadi permasalahannya adalah:1. Berapa konsentrasi terbaik yang dibuat dengan activator ZnCl2 dalam mengadsorpsi ion Pb (II) dan ion Cd (II)?2. Berapa waktu kontak optimum dalam mengadsorpsi logam Pb (II) dan Cd (II)?1.3 Tujuan Penelitian1. Mengetahui konsentrasi terbaik pada activator ZnCl2 dalam mengadsorpsi ion Pb (II) dan ion Cd (II).2. Mengetahui waktu kontak optimum arang aktif dalam mengadsorpsi ion Pb (II) dan ion Cd (II).

1.4 Manfaat PenelitianHasil penelitian ini diharapkan dapat dijadikan sebagai bahan informasi dalam pemanfaatan limbah kulit kopi dan dapat memberikan sumbangan terhadap pengembangan IPTEK khususnya bidang kimia fisik.

Recommended

View more >