Submitted : 17 Oktober 2017 Revised : 23 November 2017 Accepted : 2 Desember 2017

## PENGARUH WAKTU KARBONISASI PADA ADSORBEN CANGKANG KACANG TANAH TERHADAP DEGRADASI ZAT WARNA METHYL VIOLET
Wardalia 1 * , Rusdi 1
1 Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sultan Ageng Tirtayasa Jl. Jenderal Sudirman KM.3, 42435, Cilegon, Banten-Indonesia *E-mail: wardalia_2008@yahoo.com

## Abstrak
Untuk meminimalkan jumlah zat warna methyl violet dalam limbah cair industri tekstil diperlukan sebuah proses pengolahan air dengan metode adsorpsi. Metode adsorpsi dapat dilakukan menggunakan media seperti  karbon aktif, zeolit dan adsorben lainnya. Tujuan dari penelitian ini adalah menentukan karakterisasi pada pembuatan adsorben  dengan  parameter  waktu  pemanasan  serta  pengujian  kemampuan  penjerapan  dalam  mendegradasi zat  waran  methyl  violet.  Penelitian  ini  diawali  dengan  pembuatan  adsorben  dengan  waktu  karbonisasi  yang bervariasi yaitu 30, 60, 90, dan 120 menit dan diaktivasi secara kimiawi kemudian dilakukan pengujian dengan mengontakkan  1  gram  adsorben  cangkang  kacang  tanah  berukuran  80 mesh dengan  larutan methyl  violet 100 ppm  dengan  pengadukan  skala  5  selama  60  menit,.  Dari  penelitian  yang  dilakukan  dapat  diketahui  bahwa cangkang  kacang  tanah  efektif  untuk  menjerap  zat  warna methyl  violet dengan  effisiensi  maksimum  sebesar 97,52  %  dan  konsentrasi  akhir methyl  violet mengalami  penurunan  dengan  jumlah  zat  warna  yang  teradsorp sebesar 9,752 mg/g adsorben pada waktu karbonisasi 90 menit.
Kata Kunci : Adsorben, Cangkang Kacang tanah, methyl violet

## Abstract
The  aim  of  this  research  is  to  decide  the  characteristics  of  making  adsorbent  with  heating  time  parameters  and testing the ability of adsorption in degrading methyl violet warrant. This research was started by making adsorbent with  varying  carbonization  time,  it  was  30,  60,  90,  and  120  minutes  and  chemically  activated  then  tested  by contacting 1 gram of peanut shell adsorbent of 80 mesh with 100 ppm methyl violet solution with stirring scale 5 for 60 minutes. Then, to minimize the amount of methyl violet dye in the textile wastewater industry  was  required a water  treatment  process  by  adsorption  method.  The  adsorption  method  can  be  carried  out  using  media  such  as activated  carbon,  zeolite  and  other  adsorbents.  From  the  research,  it  can  be  concluded  that  peanut  shell  was effective to absorb methyl violet dye with maximum efficiency of 97,52%  and final concentration of  methyl violet decrease with amount of adsorbed dyestuff equal to 9,752 mg / g adsorbent at carbonization time for 90 minutes.
Keywords : Peanut shell, Methyl Violet, Adsorbent

## JURNAL INTEGRASI PROSES
Website: http://jurnal.untirta.ac.id/index.php/jip

## 1. PENDAHULUAN
Kacang  tanah  merupakan  salah  satu  bahan makanan  yang  mengandung  protein  pada  bagian bijihnya,  sedangkan  pada  bagian  cangkang  umumnya hanya  dibuang  begitu  saja  atau  belum  banyak pemanfaatannya  padahal  cangkang  kacang  tanah mengandung  selulosa  yang  memungkinkan  cangkang kacang tanah dijadikan adsorben untuk mengadsorpsi zat warna.
Salah  satu  zat  warna  yang  berbahaya  bagi lingkungan  adalah methyl  violet ,  dimana methyl  violet dapat  menyebabkan  iritasi  kulit  dan  mata  serta memiliki  sifat  karsinogenik.  Oleh  karena  itu  untuk menghilangkan  atau  memperkecil  kadar methyl  violet pada  limbah  cair  dapat  digunakan  media  penyerap adsorben. Di dalam adsorben terdapat sistem pori dan sisi-sisi aktif yang berpengaruh pada proses adsorpsi. Pengaktivasian  karbon  aktif  dapat  memperluas permukaan dan situs aktif, seingga diharapkan jumlah methyl violet yang terserap juga meningkat. Rumusan masalah  dalam  penelitian  adsorpsi  zat  warna methyl violet dengan adsorben cangkang kacang tanah adalah bagaimana  karakteristik  adsorben  seperti  luas  pori dan  seberapa  besar  kemampuan  cangkang  kacang tanah dapat mengadsorpsi zat warna methyl violet. Penelitian ini bertujuan Tujuan dari penelitian ini adalah  menentukan  karakterisasi  pada  pembuatan adsorben  dengan  parameter  waktu  pemanasan  serta pengujian kemampuan penjerapan dalam mendegradasi zat waran methyl violet.
Kacang Tanah Tanaman  kacang  tanah  ( Arachis  hypogaea  L .), tanaman  yang  berasal  dari  benua  Amerika,  tepatnya dari  daerah  Brazilia  (Amerika  Selatan).  Di  Indonesia kacang  tanah  ditanam  di  daerah  dataran  rendah dengan  ketinggian  maksimal  1000  meter  di  atas permukaan  air  laut.  Daerah  yang  paling  cocok  untuk tanaman  kacang  sebenarnya  adalah  daerah  dataran dengan  ketinggian  0-500  meter  di  atas  permukaan laut. Kacang  tanah  terdiri  atas  cangkang  ( hull )  21- 29%,  daging  biji  ( kernel )  69-72.40%,  dan  2  lembaga ( germ )  3.10-3.60% (Ketaren,1986) .  Cangkang  kacang tanah  dapat  digunakan  sebagai  bahan  bakar,  obat tradisional,  dan  masih  cukup  baik  dipakai  sebagai campuran  pakan  ternak  atau  dibuang  begitu  saja. Berikut  dapat  dilihat  komposisi  kimia  cangkang kacang tanah pada Tabel 1.
Tabel 1. Komposisi kimia cangkang kacang tanah (Deptan, 2008) .
Adsorpsi Adsorpsi  merupakan  peristiwa  terakumulasinya partikel pada permukaan (Atkins PW, 1999) . Adsorpsi melibatkan proses perpindahan massa dan menghasilkan kesetimbangan distribusi dari satu atau lebih larutan antara fasa cair dan partikel. Pemisahan dari suatu larutan tunggal antara cairan dan fasa yang diserap  membuat  pemisahan  larutan  dari  fasa  curah
cair  dapat  dilangsungkan.  Zat  yang  menjerap  disebut adsorben,  sedangkan  zat  yang  terjerap  disebut adsorbat.  Adsorben  dapat  berupa  zat  padat  maupun zat cair. Adsorben padat diantaranya adalah silika gel, alumina,  platina  halus,  selulosa,  dan  arang  aktif. Adsorbat dapat berupa zat padat, zat cair, dan gas.

## 2. METODE PENELITIAN
3.1 Alat dan Bahan
Alat
a. Blender b. Cawan porselen
c. Corong
d. Furnace
e. Gelas Beker 250 ml
f. Kaca arloji
g. Kertas Saring
h. Labu Ukur 100 ml
i. Labu Ukur 1000 ml
j. Magnetic Stirrer
k. Neraca analitik
l. Oven
m. PH Meter
n. Pipet Tetes
o. Pipet Volume
p. Screener
q. Spatula r. Spektrofotometer Uv-Vis
s. BET
Bahan a. Akuades
b. Cangkang kacang tanah
c. H 3 PO 4 1M d. Methyl Violet bubuk e. NaOH
3. PROSEDUR PENELITIAN

## 3.1 Proses Persiapan Adsorben
Cangkang  kacang  tanah  dicuci  dengan  air  untuk menghilangkan  kotoran,  tanah,  ataupun  debu  yang masih  menempel  di  permukaan  cangkang    kacang tanah,  dan  dikeringkan  dibawah  sinar  matahari kemudian dikarbonisasi menggunakan furnace dengan suhu 450 o C dengan waktu yang divariasikan yaitu 30, 60,  90,  dan  120  menit, dan  di  blender  hingga  ukuran 80 mesh kemudian  disimpan  dalam  wadah  tertutup yang kedap air dan kedap udara.

## 3.2 Proses Aktivasi Adsorben
Proses  aktivasi  dilakukan  secara  kimia  dengan Komponen % Air 9.5 Abu 3.6 Protein 8.4 Selulosa 63.5 Lignin 13.2 Lemak 1.8
merendam  karbon  pada  larutan  H 3 PO 4 1M  dan  NaOH 1M sebanyak 100 ml selama 2 jam dalam suhu ruang kemudian  disaring  dan  dilakukan  pembilasan  dengan akuades  untuk  penetralan.  Karbon  yang  telah  netral dikeringkan  dengan  oven  pada  temperatur  120 o C selama  satu  jam  sehingga  diperoleh  massa  yang konstan  dan  disimpan  dalam  wadah  tertutup  yang kedap air dan kedap udara.

## 3.3 Pembuatan Larutan Pewarna Tekstil
Zat  warna  yang  digunakan  pada  penelitian  ini adalah  pewarna  tekstil methyl  violet .  Pembuatan larutan  stok  dengan  cara  menimbang  1  gram methyl violet bubuk  dan  melarutkannya  dengan  akuades dalam  labu  ukur  1000  ml  sehingga  didapat methyl violet dengan konsentrasi 1000 mg/l (ppm).

## 3.4 Penelitian Adsorpsi
Penelitian  adsorpsi  dilakukan  dengan  cara memasukan 1 gram adsorben cangkang kacang tanah ke dalam 100 ml sampel limbah methyl violet dengan konsentrasi  100  ppm,  kemudian  menyalakan  motor pengaduk dengan kecepatan  skala 5 selama 60 menit dan  menyaring  larutan  kemudian  mengukur konsentrasi methyl  violet setelah  adsorpsi  dengan spektrofotometer uv-vis (Susanti, 2009) .
3.5 Metode Pengumpulan dan Analisis Data
Limbah yang digunakan pada penelitian ini adalah limbah sintetis (buatan) larutan methyl violet kemudian hasilnya dianalisa menggunakan spektrofotometer uv-vis dan dilakukan uji BET untuk mengetahui luas permukaan adsorben dan kapasitas adsorpsi dihitung dengan menggunakan persamaan isoterm adsorpsi freundlich dan langmuir untuk mendapatkan kesimpulan terhadap adsorben kacang tanah.

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 4.1 Panjang Gelombang Maksimum dan Pembuatan Kurva Standar
Pemilihan  panjang  gelombang  yang  tepat  untuk pengukuran  sampel  bertujuan  untuk  memperoleh serapan  maksimum,  serapan  maksimum  diperoleh jika  pengukuran  dilakukan  pada  panjang  gelombang maksimum.  Pengukuran  pada  panjang  gelombang tersebut  akan  memberikan  kepekaan  dan  ketelitian pengukuran yang paling tinggi dengan spektrofotometer.  Panjang  gelombang  maksimum  zat warna methyl violet yang diperoleh adalah 529 nm. Kurva standar ialah gambaran yang menunjukkan  hubungan  antara  serapan                  suatu sinar tertentu dengan konsentrasi zat yang menyerap sinar  dapat  dilihat  pada  gambar.  Persamaan  kurva standar methyl  violet yang  dihasilkan  adalah y =20,833x -1,0848 dengan R 2 = 0.9921.
Gambar 1. Kurva serapan standar methyl violet 4.2 Adsorpsi Methyl Violet
Hasil adsorben cangkang kacang tanah perlu diuji kemampuannya  dalam  mengadsorp  zat  warna  yang dilakukam  melalui  proses  adsorpsi  secara batch . Jumlah  zat  yang  teradsorp  digunakan  sebagai  faktor pembanding.  Perbandingan  antara  variasi  waktu karbonisasi  (30  menit,  60  menit,  90  menit  dan120 menit)  dan  jenis  aktivator  (NaOH  1M,  H 3 PO 4 1M,  dan
tanpa  aktivasi)  dapat  dilihat  dalam  Tabel  5  sebagai berikut:
Konsentrasi  larutan methyl  violet akhir  yang  didapat dari hasil adsorpsi dengan adsorben cangkang kacang tanah  mengalami  penurunan  yang  beragam  di  setiap variasi adsorben mulai dari 25,290 ppm hingga 2,477 ppm.

## 4.3 Kondisi Optimum Waktu Karbonisasi
Berdasarkan  penelitan  yang  dilakukan,  pengaruh waktu  karbonisasi  terhadap  penjerapan  dapat  dilihat pada gambar.
No. aktivator Abso rba nsi Konse ntrasi % efisien si Q 1 NaOH 1M (120’) 0,22 5 3,603 96,40%  9,639 2 NaOH 1M (90’) 0,17 1 2,478 97,52%  9,752 3 NaOH 1M (60’) 0,25 2 4,165 95,83%  9,583 4 NaOH 1M (30’) 0,42 5 7,769 92,23%  9,223
5 H 3 PO 4 1M (120’) 0,30 2 5,207 94,79%  9,479 6 H 3 PO 4 1M (90’) 0,29 1 4,978 95,02%  9,502 7 H 3 PO 4 1M (60’) 0,33 2 5,832 94,17%  9,416 8 H 3 PO 4 1M (30’) 0,48 8 9,082 90,92%  9,091 9 Tanpa aktivasi (120’) 0,91 1 17,894 82,11%  8,210 10 Tanpa aktivasi (90’) 0,45 1 8,311 91,69%  9,168 11 Tanpa aktivasi (60’) 1,09 21,623 78,38%  7,837 12 Tanpa aktivasi (30’) 1,26 6 25,290 74,71%  7,471
Kapasitas  adsorpsi  dan  efisiensi  penjerapan meningkat  seiring  dengan  meningkatnya  waktu karbonisasi.  Waktu  karbonisasi  yang  paling  efektif adalah  90  menit  dengan  kapasitas  adsorpsi  9,752 mg/g  adsorben  (artinya  sebanyak  9,752  mg  adsorbat yang terjerap dalam 1.0 g adsorben). Dari grafik diatas apabila  karbonisasi  terlalu  lama  maka  kadar  abu dalam adsorben akan meningkat. Tingginya kadar abu yang  dihasilkan,  dapat  mengurangi  daya  adsorpsi arang aktif, karena pori arang aktif terisi oleh mineral- mineral logam seperti magnesium, kalsium, kalium.

## 5. KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
1. Cangkang  kacang  tanah  sangat  efektif  untuk menjerap zat warna methyl violet dengan effisiensi maksimum sebesar 97,52 % .
2. Adsorben  cangkang  kacang  tanah  dengan  waktu karbonisasi  90  menit  dengan  aktivator  NaOH  1M memiliki  kemampuan  mengadsorp  zat  warna methyl violet sebesar 9,752 mg/g adsorben.
Saran 1. Memvariasikan  metode  aktivasi  (aktivasi  fisik  dan kimia).
2. Menambahkan  bakteri  atau  katalis  untuk mengoptimalkan proses adsorpsi.

## 6. DAFTAR PUSTAKA
Adinata, Mirsa Restu. 2013. Pemanfaatan Limbah Kulit Pisang  Sebagai  Karbon  Aktif .  Jawa  Timur  : Universitas Pembangunan Nasional “Veteran”. Ardiles,  Achmad.  2011. Pembuatan,  Pencirian,  dan  Uji Daya  Adsorpsi          Arang  Aktif  Dari  Kayu  Meranti Merah (Shorea, Sp). Bogor: IPB. Atkins PW. 1999. Kimia Fisika jilid II. Kartohadiprodjo II,  penerjemah;  Rohhadyan  T,  editor.  Oxford: Oxford  University  Press.  Terjemahan  dari: Physical Chemistry.
Bird  T.  1993. Kimia  Fisik  untuk  Universitas .  Jakarta:
Gramedia Pustaka Utama.
[Deptan].  2008. Pemanfaatan  limbah  sebagai  bahan pakan ternak . Ketaren  S.  1986. Pengantar  Teknologi  Minyak  dan Lemak Pangan . Jakarta: UI Press.
Mohd  din,  Azam  T  dan  H.Hameed,  Bassim.2010.
Adsorption  Methyl  Violet  Dye  on  Acid  Modified Activated Carbon: Isotherms and Thermodynamics .Penang:Universiti Sains Malaysia. Saputro,  Mugiyono.  2010. Pembuatan  Karbon  Aktif dari  Kulit  Kacang  Tanah  (Arachis  hypogaea) dengan Aktivator Asam Sulfat .Semarang:Universitas Diponegoro.
Susanti,  Aprilia.2009. Potensi  Kulit  Kacang  Tanah Sebagai  Adsorben  Zat  Warna  Reaktif  Cibacron Red . Bogor: Institut Pertanian Bogor. Ugwekar,R.P  dan  Lakhawat,G.P.  2012. Recovery  of Heavy  Metal  by  Adsorption  Using  Peanut Hull. India:Priyadarshini  Institute  of  Engineering and Technology.
Widyaningrum,  Ika  dan  Prasetyo,  Hermawan.  2015.
Pengaruh  Konsentrasi  Aktivator  Dan  Ukuran Partikel  Dalam  Pembuatan  Adsorben  Cangkang Kacang Tanah . Cilegon:UNTIRTA.
0 2 4 6 8 10 12 30 60 90 120 P en je ra p an ( mg /g a d so rb en ) waktu karbonisasi (menit) aktivasi basa aktivasi asam tanpa aktivasi