## KARBON AKTIF DARI BATUBARA LIGNITE DENGAN PROSES AKTIVASI MENGGUNAKAN HIDROGEN FLOURIDA
Ajie Novananda, Ira Rahmawati, Sani *) ,  Dwi Hery Astuty, Lilik Suprianti
Program Studi Teknik Kimia, Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur Jalan Raya Rungkut Madya No.1 Gunung Anyar, Surabaya, 60294, Indonesia Telp. (031) 876369 *Email : sanisjamsu@gmail.com

## Abstrak
Lignit  merupakan  jenis  batu  bara  yang  mengandung  banyak  pengotor  dan  memiliki  nilai  kalor relatif  rendah  sehingga  tidak  banyak  dimanfaatkan  untuk  bahan  bakar,  tetapi  mengandung  senyawa karbon yang cukup tinggi sehingga mempunyai peluang untuk dimanfaatkan sebagai bahan pembuatan karbon  aktif.  Pada  penelitiaan  ini  dilakukan  sintesa  lignit  menjadi  karbon  aktif  dengan  menggunakan aktivator  Hidrogen  Florida  (HF).  Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  untuk  mengetahui  pengaruh konsentrasi aktivator  HF dan suhu aktivasi pada pembuatan karbon aktif dari batubara lignit.  Proses sintesa  lignit  menjadi  karbon  aktif  diawali  dengan  melakukan  preparasi  batubara  melalui  proses karbonasi pada temperatur 500 o C selama 2 jam. Selanjutnya serbuk batu bara dihaluskan dan  diayak untuk diperoleh ukuran yang seragam 100 mesh. Serbuk batu bara direndam pada larutan HF dengan perbandingan  1:10.  Konsentrasi  larutan  HF  bervariasiasi  sebesar:  2,  2,5,  3,  3,5,  4  %  volume. Perendaman dilakukan selama 5 jam pada temperatur 30 o C, kemudian larutan disaring dan residu batu bara diaktivasi menggunakan furnace dengan variabel temperatur 700; 750; 800; 850; 900 o C selama 2 jam.  Hasil  yang  diperoleh  menunjukkan  bahwa  karbon  aktif  terbaik  didapatkan  pada  konsentrasi  HF 4%  dan  suhu  aktivasi  900 o C  dengan  daya  serap  terhadap  iodin  (I 2) sebesar  810,75  mg/g,  kadar  air 1,9992%, kadar zat terbang 0,192%, kadar abu 5,408% dan fixed carbon mencapai 92,401%.
Kata kunci: aktivasi fisika ; aktivasi kimia ; batubara ; hidrogen fluoride ; carbon aktif ; lignit.

## ACTIVATED CARBON FROM LIGNITE BY HYDROGEN FLUORIDE ACTIVATION

## Abstract
Lignite is a lowest rank type of coal containing high enough impurity minerals and relatively low calorific value, so it is rarely used. This study aims to determine the best conditions by understanding the effect  of  HF  activator  concentration  and  activation  temperature  on  activated  carbon  from  lignite  coal. The  factors  that  influence  the  activation  process  are  particle  size  of  the  material,  type  of  activator, activator concentration, activation time and activation temperature. Coal was prepared by carbonization at 500 o C for 2 hours. Then, 100 mesh coal was immersed using HF solution with a concentration of: 2, 2.5, 3, 3.5, 4% for 5 hours at 30 o C at a ratio of 1:10. The sample was filtered and the next process was physical  activation  using  a  furnace  at  an  activation  temperature  of  700;  750;  800;  850;  900 o C  for  2 hours.  In  this  study,  the  best  results  obtained  activated  carbon  at  a  concentration  of  4%  HF  and  an activation temperature of 900 o C with an adsorption of I 2 of 810.75 mg/g, moisture content of 1.9992%, volatile matter 0.192%, ash content of 5.408% and fixed carbon reached 92.401%.
Keyword : activated carbon ; coal ; chemical activation ; hydrogen fluoride ; lignite; physics activation.

## PENDAHULUAN
Di Indonesia cadangan batubara sebanyak 25,2 millar ton yang tersebar di Sumatera sebanyak 81,3 %, Kalimantan 18,2 %, Sulawesi 0,3 %, Jawa 0,1 % dan
Irian  sebesar  0,015  %  (Pari,  2000).  Dari  cadangan batubara  tersebut,  penambangan  batu  bara  lebih banyak  dilakukan  untuk  jenis  batubara  bitumine  dan sub-bitumine  yang  memiliki  kualitas  lebih  baik, sedangkan  batubara  lignit  kurang  ekonomis  dan  tidak
dapat  memenuhi  kriteria  pasar.  Dengan  demikian dapat diprediksi bahwa yang tersisa dimasa mendatang adalah sejumlah besar cadangan batubara lignit. Lignit merupakan  batubara  peringkat  rendah.  Kedudukan lignit  dalam  tingkat  klasifikasi  batubara  berada  pada daerah  transisi  dari  jenis  gambut  ke  batubara.  Sifat batubara  jenis  lignit  adalah:  berwarna  hitam,  sangat rapuh,  memiliki  nilai  kalor  yang  relatif  rendah, mempunyai  kandungan  karbon  relatif  kecil,  kan- dungan  air,  abu  dan  sulfur  cukup  banyak  (Billah, 2010).
P emanfaatan  batubara  lignit  salah  satunya adalah  sebagai  karbon  aktif.  Karbon  aktif  memiliki tekstur  dengan  porositas  tinggi  dan  luas  permukaan yang  besar  serta  memiliki  gugus  fungsional  yang berbeda beda tergantung teknik pembuatannya (Jawad et al. , 2019).
Berdasarkan  sifat  kimia,  karbon  aktif  tidak hanya  mengandung  atom  karbon  saja,  tetapi  juga mengandung  sejumlah  kecil  oksigen  dan  hidrogen yang  terikat  secara  kimia  dalam  bentuk  gugus-gugus fungsi yang bervariasi, misalnya gugus karbonil (CO), karboksil  (COO),  fenol,  lakton,  dan  beberapa  gugus eter. Berdasarkan sifat fisika, karbon aktif mempunyai beberapa  karakteristik,  antara  lain  berupa  padatan yang  berwarna  hitam,  tidak  berasa,  tidak  berbau, bersifat  higroskopis,  tidak  larut  dalam  air,  asam,  basa ataupun  pelarut-pelarut  organik.  Di  samping  itu, karbon  aktif  juga  tidak  rusak  akibat  pengaruh  suhu maupun  penambahan  pH  selama  proses  aktivasi (Bansal dan Goyal, 2005).
Proses pembuatan karbon aktif ada dua tahap yaitu  proses  karbonisasi  dan  proses  aktivasi.  Proses karbonisasi adalah pembakaran biomassa tanpa adanya kehadiran  oksigen,  sehingga  yang  terlepas  hanya bagian volatile  matter dan  menyisakan  kandungan karbonnya. Temperatur karbonisasi akan sangat berpe- ngaruh  terhadap  arang  yang  dihasilkan  hasil karbonisasi  adalah  berupa  arang  yang  tersusun  atas karbon  dan  berwarna  hitam.  Menurut  Putro  (2015) semakin  tinggi  temperatur  dan  waktu  karbonisasi, maka nilai kalor, kadar karbon dan kadar abu semakin meningkat.  Sedangkan  kadar  air  dan  volatile  matter semakin menurun (Putro dkk, 2015). Dalam studi yang dilakukan zanderson (1999) menunjukkan peningkatan temperatur karbonisasi dari  320ºC sampai 600ºC juga meningkatkan  kadar  karbon  yang  terikat  pada  proses karbonisasi ampas tebu (Zandersons et al. , 1999) tebu terhadap kandungan karbon terikat dalam arang.
Proses aktivasi pada prinsipnya dapat dilakukan dengan  dua  cara  yaitu  aktivasi  kimia  dan  aktivasi fisika. Pada aktivasi kimia dilakukan perendaman pada karbon  dengan  dengan  senyawa  kimia  diantaranya H 3 PO 4 ,  HF,  NH 4 Cl,  AlCl 3 ,  HNO 3 ,  KOH,  NaOH, KMnO 4 ,  SO 3 ,  H 2 SO 4 dan  K 2 S.  Sedangkan  aktivasi fisika  adalah  aktivasi  karbon  secara  fisika  dengan menggunakan  osidator  lemah,  misalnya  uap  air,  gas CO 2 ,  N 2 ,  O 2 dan  gas  pengoksidasi  lainnya.  Proses  ini tidak  terjadi  oksidasi  terhadap  atom-atom  karbon,
tetapi oksidator tersebut hanya mengoksidasi komponen yang menutupi permukaan pori pada arang. Prinsip  aktivasi  ini  dimulai  dengan  mengaliri  gas-gas ringan,  seperti  uap  air,  CO2,  atau  udara  ke  dalam retort  yang  berisi  arang  atau  karbon  dan  dipanaskan pada  suhu  800  -  1000°C.  Pada  suhu  di  bawah  800°C, proses  aktivasi  dengan  uap  air  atau  gas  CO 2 berlangsung  sangat  lambat,  sedangkan  pada  suhu  di atas  1000°C,  akan  menyebabkan  kerusakan  struktur kisi-kisi  heksagonal  arang  atau  karbon  (Lempang, 2014).
Sintesa  lignit  menjadi  karbon  aktif  telah dilakukan  oleh  bebarapa  peneliti  pendahulu.  Namun penentuan  kondisi  optimum  karbonasi  dan  aktivasi serta  pemilihan  aktivator  menarik  untuk  terus dilakukan  dalam  upaya  peningkatan  kualitas  dari karbon  aktif  yang  dihasilkan.  Suliestiyah  dan  Astuti, 2004,  melakukan  pembuatan  karbon  aktif  dari batubara  lignit  dengan  proses  karbonisasi  dilakukan pada  temperatur  500 o C  selama  2  jam  menggunakan aktivator  ZnCl 2 .  Kondisi  optimum  dihasilkan  pada penambahan  aktivator  ZnCl 2 sebanyak  40  %.  Hasil terbaik  yaitu  dihasilkan fixed  carbon 42,38%  dan daya serap iodine  1288,8 mg/g (Suliestyah dan Astuti, 2014).
Penelitian  Patmawati  dan  Kurniawan  (2017) menjelaskan  proses  karbonisasi  batu  bara  lignit dilakukan  pada  temperature  600 o C  selama  3  jam. Proses  aktivasi  dilakukan  dengan  menggunakan aktivator H 3 PO 4 dan kombinasi H 3 PO 4 -NaHCO 3 . Hasil terbaik  diperoleh  dengan  menggunakan  aktivator kombinasi  H 3 PO 4 -NaHCO 3 dengan  waktu  aktivasi  6 jam.  Nilai fixed  carbon didapatkan  sebesar  71,78% dan daya serap iodine sebesar 505,01 mg/g (Patmawati dan Kurniawan, 2017).
Pada penelitian ini, akan dilakukan peningkatan kualitas  karbon  dengan  melakukan  proses  karbonisasi pada  batubara  lignit  yang  selanjutnya  dilakukan aktivasi  kimia  (pengontakan)  dengan  larutan  HF. Pemilihan aktivator tersebut didasarkan pada pemurnian  karbon  aktif  dengan  jalan  menghilangkan impuritis  yang  merupakan  logam  oksida  (abu)  salah satu  dominannya  adalah  SiO 2 .  Pemilihan  HF  juga didasarkan  pada  fenomena  reaksi  kimia  sebagai berikut:
Si0 2 + 6HF → H 2 SiF 6 + H 2 O (1) H 2 SiF 6 → SiF 4 + 2HF (2) (Vogel, 1979).
Penggunaan  larutan  HF  sebagai  aktivator pada  proses  sintesa  karbon  aktif  karena  larutan  HF mampu  melarutkan  99,5%  silika  dalam  karbon  aktif sehingga  luas  permukaan  karbon  aktif  bertambah. Pelarut  HF  dipilih  karena  bersifat  hydrophobic  cukup kuat, dan banyak menghilangkan pengotor tetapi tidak merusak struktur karbon (Rahmah, Zakir dan Ramang, 2017).
Pada  penelitian  ini  akan  dicari  kondisi optimum  proses  aktivasi  baik  secara  kimia  maupun fisika yang menghasilkan karbon aktif dengan  perfor-
ma  terbaik,  dimana  penentuan  konsentrasi  aktivator HF terbaik belum pernah diteliti sebekumnya.

## METODE PENELITIAN

## Bahan
Bahan baku yang digunakan pada penelitian ini adalah batubara  lignite  yang  berasal  dari  kota  Batulicin, Kalimantan  Selatan.  Larutan  Hidrogen  fluorida  (HF) 55%  sebagai  zat  aktivator  yang  didapat  dari  Toko Kurnia  Kimia,  Rewin,  Surabaya.  Larutan  Iodine  (I 2 ) 0,1  N  dan  Natrium  tiosulfat  (Na 2 S 2 O 3 )  0,1  N  sebagai bahan pembantu untuk analisa bilangan iodine karbon aktif.

## Alat
Pada  penelitian  ini  digunakan  peralatan  utama  yaitu Furnace. Alat tambahan adalah seperangkat alat titrasi.

## Prosedur Tahap persiapam
Pada  tahap  persiapan,  batubara  lignit  dianalisa dengan  uji  proximate.  Analisa  Uji  proximate dilakukan  untuk  mengetahui  kadar  air,  kadar  zat mudah  terbang (volatile  matter), kadar  abu  dan  kadar fixed karbon.  Uji proximat dilakukan di laboratorium Mineral & Material Maju, Universitas Negeri Malang.

## Tahap karbonasasi
Proses  karbonisasi  dilakukan  untuk  menghilangkan kandungan  H 2 O  serta  untuk  mengubah  struktur  atom karbon. Proses karbonisasi dilakukan dengan pemanasan  mengginakan  furnace  pada  suhu  500 o C selama 2 jam.

## Tahap aktivasi
Setelah  melalui  tahap  karbonisasi,  karbon  yang dihasilkan  didinginkan  terlebih  dahulu  kemudian dihaluskan.  Untuk  mendapat  ukuran  yang  seragam, serbuk  karbon  ditapis  dengan  menggunakan  ayakan ukuran  100  mesh,  pada  proses  aktivasi  diambil sejumlah  50  gram  serbuk  karbon  dan  direndam menggunakan  larutan  HF  dengan  perbandingan  1:10 untuk  setiap  variabe    konsentrasi  larutan  HF  dengan variabel  konsentrasi  2;  2,5;  3;  3,5  dan  4%  volume. Perendaman  dilakukan  selama  5jam  pada  suhu  kamar atau  sekitar  30 o C.  Masing  masing  sampel  selanjutnya disaring lalu padatan yang diperoleh dibagi menjadi 5 bagian  dengan  masing-masing  bagian  sejumlah 10gram.  Setiap  bagian  sampel  kemudian  diaktivasi secara  fisika  yaitu  dengan  pemanasan  menggunakan furnace  dengan  variabel  suhu  700,  750,  800,  850  dan 900 o C  selama  2  jam.  Kemudian  sampel  didinginkan dan dilakukan tahap pengujian.

## Analisa morfologi
Analisa  morfologi  dari  kristal  karbon  dilakukan dengan  analisa Scanned  Electron  Microscope (SEM) di laboratorium pada labotaroium instrumet
Universitas  Pembangunan  Nasional  Veteran  Jawa Timur.

## Analisa bilangan Iodine
Bilangan  Iodine  menunjukkan  besarnya  daya  serap karbon  aktif  terhadap  molekul  I 2 .  Prosedur  analisa bilangan  iodine  adalah  karbon  aktif  adalah  sebanyak 0,15  gram  dicampurkan  dengan  50  ml  larutan  Iodine 0,1  N.  kemudian  diadukan  selama  15  menit  secara berkala.  Pindahkan  larutan  dalam  tabung  sentrifugal sampai  karbon  aktif  turun  atau  mengendap.  Ambil  10 ml  larutan  Iodine  dan  titrasi  dengan  larutan  Na 2 S 2 O 3 0,1  N  hingga  warna  kuning  larutan  mulai  samar. Tambahkan  larutan  amilum  1%  sebagai  indikator. Titrasi  kembali  dengan  larutan  Na 2 S 2 O 3 0,1  N  hingga warna  biru  tua    menjadi  bening.  (Surest,  Kasih  dan Wisanti, 2008).

## Penentuan kadar air
Penetapan  kadar  air  bertujuan  untuk  mengetahui  sifat higroskopis  dari  karbon  aktif.  Prosedur  penetapan kadar  air  sebagai  berikut:  Timbang  1gram  sampel karbon  aktif  dan  masukkan  dalam  cawan  porselen. Panaskan  dalam  oven  pada  suhu  105-110 o C  selama 1jam.  Dinginkan  dalam  desikator  kemudian  timbang beratnya hingga konstan.
Kadar air % 100 x a b a − = (3)
Keterangan: a = Berat karbon aktif awal (gram) b = Berat karbon aktif setelah dipanaskan (gram) (Surest, Kasih dan Wisanti, 2008)
Penentuan kadar zat terbang (volatile matter) Analisa volatile  matter dilakukan  untuk  mengetahui seberapa  besar  permukaan  karbon  aktif  mengandung zat  lain  sehingga  mempengaruhi  daya  serapnya. Prosedurnya  adalah,  timbang  1gram  sampel  karbon aktif  dan  masukkan  dalam  cawan  porselen  kemudian ditutup.  Pasangkan  pada  kaitan  kawat nichron , panaskan  dibagian  atas  furnace  (+650 o C)  selama  15 menit.  Dinginkan  dalam  desikator  kemudian  timbang beratnya hingga konstan.
kadar volatile matter = a−b a x100% − kadar air (4) Keterangan: a = Berat karbon aktif awal (gram) b = Berat karbon aktif setelah dipanaskan (gram)

## Penentuan kadar abu
Abu di dalam karbon aktif  adalah kadar mineral yang terkandung di dalamnya, yang tidak terbakar pada saat proses  karbonisasi  dan  tidak  terpisah  pada  saat diaktivasi.  Kandungan  abu  berpengaruh  pada  karbon aktif,  dimana  keberadaan  abu  yang  berlebihan  dapat membuat  pori-pori  karbon  aktif  tersumbat,  sehingga luas  permukaan  karbon  aktif  berkurang.  Adapun serangkaian  prosedurnya  sebagai  berikut:  Timbang
1gram  sampel  karbon  aktif  dan  masukkan  dalam cawan  porselen  kemudian  ditutup.  Panaskan  dalam furnace pada suhu 750-800 o C selama 1jam.
Pemanasan  diteruskan  sampai    sampel  karbon  aktif sempurna  menjadi  abu  (berat  konstan).  Didinginkan dalam  desikator  kemudian  timbang  beratnya  hingga konstan.
Kadar abu = berat abu berat contoh x100% (5) Keterangan :
Berat contoh = Berat sampel karbon aktif (gram) (Billah, 2010).

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Analisa awal batubara lignit
Hasil  analisa  awal    batubara  lignit  dengan  uji proximate ditunjukkan pada tabel 1 dibawah ini.
Tabel 1. Hasil Analisa Proximate Batubara lignin
Bahan Kadar Air (%) Volatile Matter (%) Kadar Abu (%) Fixed Carbon (%) Batubara lignit 3,1712 40,96 14,411 41,458
Sumber:  (Laboratorium  Mineral  &  Material  Maju, Universitas Negeri Malang, 2019).
Dari  Tabel  1.  terlihat  bahwa  kandungan  awal  karbon ( fixed  carbon) pada  batu  bara  lignit  cukup  rendah, yaitu  kurang  dari  50%.  Sedangkan  kandungan  zat terbang, volatile  matter sangat  tinggi  yaitu  40,96%. Sementara kadar abu juga cukup tinggi yaitu 14,4%.
Pada proses sintesa karbon aktif, lignit pertama dilakukan  karbonisasi  dengan  menggunakan  furnace pada  temperatur  500 o C,  menurut  Kusdarini  (2017) proses  karbonsasi  diperlukan  untuk  menguraikan senyawa organik yang menyusun struktur bahan mem- bentuk  metanil, uap  asam  asetat,  tar  dan  hidrokarbon. Pemanasan dilakukanpada temperatur antar 300-900 o C (Kusdarini,  Budianto  dan  .Ghafarunnisa,  2017) Setelah  tahap  karbonisasi  maka  tahap  selanjutnya adalah aktivasi secara kimia dan fisika. Untuk aktivasi secara  kimia  menggunakan  larutan  Hidrogen  Florida (HF).  Aktivasi  karbon  aktif  menggunakan  asam  kuat dapat  memperbesar  pori  dari  karbon  aktif  sehingga meningkatkan  daya  serap.  Selain  itu  larutan  HF  juga mengikat  pengotor  pada  permukaan  karbon  aktif. Aktivasi fisika dilakukan dengan pemanasan menggunakan  furnace  dengan  variabel  temperatur pemanasan.  Pengaruh  konsentrasi  aktivator  pada proses  aktivasi  kimia  serta  pengaruh  temperatur pemanasan  pada  aktivasi  fisik  dijelaskan  dalam pembahasan berikut.

## Hasil analisa daya serap karbon aktif terhadap
Iodin
Produk karbon aktif yang dihasilkan dilakukan  analisa  uji  iodine  untuk  mengetahui
besarnya  daya  serap  karbon  aktif  terhadap  iodin. Tabel  2    menunjukkan  bahwa  pengaruh  suhu  aktivasi terhadap besarnya daya serap karbon aktif pada iodine sangat  segnifikan  akan  tetapi    pengaruh  konsentrasi aktivator  HF  terhadap  daya  serap  karbon  aktif  pada iodine juga  mengalami kenaikan ini diperjelas dengan Gambar  1.  yang  memperlihatkan  bahwa    pada  suhu
aktivasi  antara  700-850 0 C  nilai  kenaikan  daya  serap karbon  aktif  tidak  terlalu  besar  yaitu  716,28- 733,2mg/g,  pada  suhu  aktivasi  850 o C  terjadi penurunan daya serap terhadap iodin di hampir semua variabel  konsentrasi  HF,  hal  ini  terjadi  karena  pori yang  terbentuk  masih  belum  sempurna  sehingga molekul Iod yang masuk ke dalam rongga karbon aktif hanya sedikit (Pari, 2000).
Bilangan  iodine  terendah  terdapat  pada  karbon  aktif dengan  suhu  aktivasi  850 o C,  dengan  variabel konsentrasi  aktivator  HF  2%  yaitu  iodine  yang terserap  karbon  aktif  adalah   716,28  mg/g.  Pada  suhu aktivasi  900 0 C  dengan  konsentrasi  HF  antara  2-4%, daya  serap  karbon  aktif  terhadap  iodine  mengalami kenaikan  sangat  besar  yaitu  berkisar  antara  786,78- 810,75mg/g. Hal ini menunjukkan bahwa penambahan konsentrasi  zat  aktivator,  cenderung  dapat  mengikat zat-zat  yang  masih  tertinggal  dan  menutupi  sebagian pori-pori  arang  selama  proses  karbonisasi  dan mendorongnya keluar melewati mikro pori-pori. Hasil ini sesuai  pada penelitian (Sani, 2012) bahwa semakin tinggi  konsentrasi  aktivator,  semakin  besar  pula pengaruhnya  untuk  mengikat  senyawa-senyawa  tar keluar  melewati  rongga  atau  pori-pori  karbon  aktif. Sehingga volume pori semakin luas, dengan demikian
Gambar  1. Hubungan  antara  bilangan  iodin terhadap  konsentrasi  aktivator  pada  berbagai temperatur aktivasi
700 750 800 850 900 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 B ila ng a n io din ( m g /g ) Konsentrasi aktivator (%)
Suhu 700 Suhu 750 Suhu 800
Suhu 850 Suhu 900
Tabel 2. Hasil analisa daya adsorpsi karbon aktif dengan iodine pada berbagai konsentrasi aktivator HF dan suhu aktivasi.
Suhu aktivasi ( o C) Bil. Iod. (mg/g) Konsentrasi Hidrogen Flourida (%) 2 2,5 3 3,5 4 700 731,79 723,33 726,15 726,15 733,2 750 752,94 738,84 750,12 736,02  736,02 800 736,02 733,2 747,3 747,3 758,58 850 716,28 733,2 719,1 727,56 733,2 900 786,78 809,34 800,88 803,7 810,75
daya  serapnya  semakin  besar  pula.  Bilangan  iodine tertinggi  terdapat  pada  karbon  aktif  dengan  suhu aktivasi 900 o C dan konsentrasi aktivator HF 4% yaitu bilangan  iodine  810,75  mg/g.    Hasil  ini  sudah memenuhi standart SNI 06-3783-1995 yang menyatakan  daya  serap  terhadap  I 2 minimal      adalah 750 mg/g.
H asil analisa Proximate
Karbon  aktif  hasil  aktivasi  pada  suhu  900 o C dengan  konsentrasi  HF  2-4%  dianggap  sebagai  hasil terbaik  karena  memiliki  bilangan  iodine  tertinggi  dan sudah    memenuhi  standart  SNI  06-3783-1995    yaitu daya  serap  iodin  minimum  750  mg/g.  Selanjutnya karbon aktif terbaik dilakukan analisa proximate untuk mengetahui  parameter  kadar  air,  kadar  zat  menguap ( volatile  matter ),  kadar  abu  dan  kadar  karbon  terikat ( fixed carbon ). Hasilnya analisa proximate pada Tabel 3.
Tabel 3. Hasil analisa Proximate karbon aktif Konsentrasi Aktivator Kadar air (%) Volatile Matter (%) Kadar abu (%) Fixed Carbon (%) 2% 2,704 3,401 4,67 89,225 2,5% 5,160 6,344 6,302 82,194 3% 0,214 9,24 6,118 84,428 3,5% 1,877 1,259 5,448 91,415 4% 1,9992 0,192 5,408 92,401
Tabel  3.  terlihat  bahwa  kandungan  fixed  karbon mengalami  peningkatan  apabila  dibandingkan  dengan keadaan awal lignit untuk semua konsentrasi aktivator. Peningkatan  persentase fixed  carbon lebih  dari  dua kali  lipat,  dimana  pada  batu  bara  lignit  hanya  sekitar 40%,  setelah  dilakukan treatment kandungan fixed carbon menjadi  82-92%.  Dimana  kandungan fixed carbon terbesar  adalah  pada  konsentrasi  aktivator larutan  HF  sebesar  4%.  Sementara  nilai  kadar  air, kadar zat terbang dan kadar abu mengalami penurunan yang signifikan. Peningkatan konsentrasi fixed carbon ini membuktikan bahwa proses sintesa yang dilakukan telah  berhasil  menghilangkan  pengotor,  yaitu  salah satunya  diikat  oleh  larutan  HF,  serta  proses pemanasaan  telah  menghilangkan  sebagian  besar kandungan air dan zat terbang, volatile matter

## Kadar air
Hubungan antara konsentrasi penambahan aktivator dengan kadar air dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar  2.  menunjukkan  bahwa,  karbon  aktif  pada suhu  aktivasi  900 o C  masih  mengandung  kadar  air antara  0,214-5,16%.  Pada  konsentrasi  HF  3,5-4% kadar  air  cenderung  konstan.  Kadar  air  tertinggi terdapat pada karbon yang diaktivasi dengan HF 2,5%, yaitu  sebesar  5,16%.  Tingginya  kadar  air  ini disebabkan  oleh  terjadinya  penyerapan  uap  air  dari udara  saat  proses  pendinginan  setelah  proses  aktivasi, karena salah satu sifat carbon aktif adalah higroskopis. Kadar  air  terendah  terdapat  pada  karbon  yang diaktivasi  dengan  konsentrasi    HF  3%,  yaitu  sebesar 0,214%.  Kadar  air  pada  karbon  aktif  ini  telah memenuhi  standar  SNI  06-3783-1995,  yaitu  kurang dari 15%.

## Kadar zat terbang (volatile matter)
Hubungan antara kadar zat terbang dengan konsentrasi aktivator larutan HF dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar  3.  menunjukkan  bahwa  karbon  aktif pada suhu aktivasi 900 o C memiliki kadar zat menguap (volatile  matter)  yang  fluktuatif,  namun  cenderung mengecil  seiring  bertambah  besarnya  konsentrasi activator yaitu berkisar antara 0,192-9,24%. Kadar zat menguap  ( volatile  matter )  telah  memenuhi  standart SNI  06-3783-1995,  yaitu  maksimal  25%.  Kadar  zat volatile terendah terdapat pada karbon yang diaktivasi dengan  HF  4%,  yaitu  sebesar  0,192%.  Rendahnya kadar  zat  terbang  disebabkan  karena  pori-pori  pada karbon semakin terbuka karena adanya penetrasi panas yang  tinggi  dan  adanya  efek  asam  dari  zat  aktivator. Jika ada pori yang terbentuk maka akan meningkatkan diameter  pori  yang  menyebabkan  senyawa  kompleks terutama  yang  menutupi  arang  keluar.  Sehingga kwalitas  karbon  aktif  jadi  semakin  baik  dengan rendahnya  kadar  zat  terbang.  Besarnya  kadar  zat volatile yang dihasilkan disebabkan karena penguraian senyawa non karbon seperti CO 2 , CO, CH 4 dan gas H 2 yang  terdapat  dalam  karbon  aktif  tidak  sempurna. (Kusdarini,2017).

## Kadar abu
Hubungan  antara  kadar  zat  terbang  dengan konsentrasi  aktivator  dapat  dilihat  pada  Gambar  4. yang  menunjukkan  bahwa  karbon  aktif  mengandung kadar  abu  antara  4,67-  6,302%  dan  sudah  memenuhi
0 2 4 6 8 10 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Vo la tile M a tt er (%)

## Konsentrasi Aktivator (%)
Gambar 3. Hubungan antara volatile matter karbon aktif terhadap konsentrasi activator HF pada suhu aktivasi 900 o C
Gambar 2. Hubungan kadar air dari karbon aktif terhadap konsentrasi HF
0 1 2 3 4 5 6 1.5 2 2.5 3 3.5 4 K ad ar a ir ( % ) Konsentrasi aktivator (%)
standart  SNI  06-3783-1995,  yaitu  maksimal  10%. Kadar  abu  tertinggi  terdapat  pada  karbon  aktif  yang diaktivasi  dengan  HF  2,5%,  yaitu  sebesar  6,302%. Kadar  abu  cenderung  konstan  terdapat  pada  karbon aktif yang diaktivasi dengan konsentrasi HF 3.5-4 %.
Gambar  4. Hubungan  %  kadar  abu  dengan konsentrasi aktivator pada aktivasi pemanasan 900 0 C
Kadar  abu  dalam  karbon  aktif  menunjukkan kadar  mineral  yang  terkandung  di  dalamnya,  yang tidak  terbakar  pada  saat  proses  karbonisasi  dan  tidak terpisah pada saat diaktivasi. Sehingga mempengaruhi kualitas  dari  karbon  aktif.  Dimana  keberadaan  abu yang berlebihan dapat membuat pori-pori karbon aktif tersumbat,  sehingga  luas  permukaan  karbon  aktif berkurang. Kadar abu disebabkan adanya komponen di dalam karbon aktif yang tidak  menguap sehingga abu atau  zat-zat  anorganik  hasil  pembakaran  banyak terbentuk.  Kadar  abu  juga  dipengaruhi  oleh  besarnya kadar  silikat,  semakin  besar  kadar  silikat  maka  kadar abu yang dihasilkan akan semakin besar.
Peningkatan  kualitas  hasil  karbon  aktif dapat dilakukan  dengan  menghilangkan  pengotor,  salah satunya  adalah  kandungan  abu.  Kadar  abu  juga dipengaruhi oleh besarnya kadar silikat, semakin besar kadar  silikat  maka  kadar  abu  yang  dihasilkan  akan semakin besar. Aktivator HF berfungsi mengikat silika sehingga  menurunkan  kadar  abu  pada  karbon(Pari, 2000).
Gambar  5. Hubungan  antara  konsentrasi  activator dengan fixed carbon
Kadar karbon terikat (fixed carbon) Hubungan antara konsentrasi aktivator dengan  kandungan fixed  carbon dapat  dilihat  pada Gambar  5,  yang  menunjukkan  bahwa  hasil  analisa
kadar karbon terikat ( Fixed carbon ) pada karbon aktif dengan  suhu  aktivasi  900 o C  berkisar  antara  82,194- 92,401%. Hasil ini sudah memenuhi standart SNI 06- 3783-1995,  yaitu  minimal  mengandung  karbon  murni 65%.  Kadar  karbon  terikat  pada  bahan  baku  awal batubara tercatat sebesar 41,4577%. Setelah dilakukan aktivasi  fisika  pada  suhu  900 o C  dan  aktivasi  kimia dengan  HF  4%,  didapatkan  kadar  karbon  terikat sebesar  92,401%.    ini  menunjukan  bahwa  proses aktivasi  fisika  dan  aktivasi  kimia  dengan  HF  yang dilakukan sangat mempengaruhi kualitas karbon aktif. Kadar  karbon  terikat  terendah  terdapat  pada  karbon aktif  yang  diaktivasi  dengan  HF  2,5%,  yaitu  sebesar 82,194%.

## Hasil analisa Scanning Electron Microscopy (SEM)
Analisa  morfologi  Hasil  penelitian  karbon  aktif pada  suhu  aktivasi  900 o C  dengan  konsentrasi  HF  4% sebagai hasil terbaik, karena memiliki bilangan iodine dan  kandungan fixed  carbon paling  tinggi,  kemudian dilakukan  analisa  SEM  untuk  mengetahui  geometri pori  dan  gambar  struktur  mikro  yang  terbentuk  pada karbon aktif. Hasil foto SEM karbon aktif dapat dilihat pada Gambar 6.
Gambar  6. Hasil  Analisa  SEM  karbon  aktif perbesaran 1500 kali
Berdasarkan Gambar 6. dapat dilihat karakteristik  karbon  setelah  diaktivasi  terlihat  pori- pori  yang  terbentuk.  Perbesaran  yang  digunakan adalah  1500  dengan  harapan  karakterisrik  karbon dapat  terlihat  dengan  jelas,  Gambar  6.  menunjukkan bahwa  pada  permukaan  karbon  aktif  hasil  aktivasi pada  suhu  900 o C  dan  HF  4%  masih  terdapat  sedikit sisa-sisa      pengotor  yang  tidak  terdegradasi  selama proses  aktivasi  berlangsung.  Namun  dapat  dilihat bahwa  hasil  aktivasi    membuat  pori-pori  pada  karbon aktif terlihat rata. Ini dapat disimpulkan bahwa banyak zat  pengotor  yang  telah  hilang  karena  perlakuan menggunakan  Hidrogen  fluorida  pada  saat  aktivasi kimia  dan  pemanasan  pada  aktivasi  fisika  sehingga mempengaruhi bentuk morfologi dari karbon aktif.

## SIMPULAN
Konsentrasi  aktivator  hidrogen  fluoride  (HF) dan  suhu  aktivasi  dapat  meningkatkan  daya  serap karbon aktif terhadap iodine.  Daya serap karbon aktif
2 3 4 5 6 7 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 K a da r a bu ( %) Konsentrasi aktivator (%)
80 85 90 95 1.5 2 2.5 3 3.5 4 F ix ed ca rbo n ( %) Konsentrasi aktivator (%)
terhadap iodine tertinggi pada suhu aktivasi 900 o C dan konsentrasi  HF  4%  sebesar  810,75mg/g.    Kadar karbon  terikat  ( fixed  carbon )  tertinggi  terbentuk  pada konsentrasi  aktivator  4%  dan  suhu  aktivasi  900 o C, yaitu  sebesar  92,401%.  Karbon  aktif  pada  suhu aktivasi  900 o C  memilki  kadar  air  sebesar  0,214- 2,704%,  kadar  zat  terbang  (volatile  matter)  sebesar 0,192-9,24%,  kadar  abu  sebesar  4,67-6,302%,  dan kadar  karbon  terikat  ( fixed  carbon )  mencapai  82,194- 92,401% telah memenuhi standart SNI 1995.

## Saran
1.  Untuk menghasilkan karbon dengan daya adsorpsi terhadap  iodine  tinggi  dapat  dilakukan  dengan meningkatkan  suhu  aktivasi,  yaitu  lebih  dari 850 o C.
2.  Untuk  meningkatkan  kualitas  karbon  dapat dilakukan dengan meningkatkan konsentrasi aktivator  atau  mengkombinasikannya  dengan  zat aktivator lainnya.

## DAFTAR PUSTAKA
Bansal, R. C. dan Goyal, M. (2005) Activated Carbon Adsorption . CRC press.
Billah,  M.  (2010)  “Peningkatan  nilai  kalor  batubara peringkat  rendah  dengan  menggunakan  minyak tanah dan minyak residu,” Universitas Pembangunan Nasional. Press. Jawa Timur . Jawad,  A.  H. et  al. (2019)  “Conversion  of  Malaysian low-rank  coal  to  mesoporous  activated  carbon: Structure characterization and adsorption properties,” Chinese Journal of Chemical Engineering , 27(7), hal. 1716–1727. doi: 10.1016/j.cjche.2018.12.006.
Kusdarini,  E.,  Budianto,  A.  dan  Ghafarunnisa,  D. (2017)  “Produksi  Karbon  Aktif  Dari  Batubara Bituminus  Dengan  Aktivasi  Tunggal  H3Po4,
Kombinasi H3Po4-Nh4Hco3, Dan  Termal,” Reaktor , 17(2), hal. 74. doi: 10.14710- /reaktor.17.2.74-80.
Lempang, M. (2014) “Pembuatan dan kegunaan arang aktif,” Buletin Eboni , 11(2), hal. 65–80.
Pari, G. (2000) “Pembuatan arang aktif dari batubara,” Jurnal  Penelitian  Hasil  Hutan ,  17(4),  hal.  220– 230.
Patmawati, Y. dan Kurniawan, A. (2017) “Pemanfaatan  Batubara  Lignit  Kalimantan  Timur Menjadi Karbon Aktif,” hal. 1–4.
Putro,  S.  dan  others  (2015)  “Variasi  Temperatur  dan Waktu  Karbonisasi  untuk  Meningkatkan  Nilai Kalor  dan  memperbaiki  Sifat Proximate  Biomassa sebagai  Bahan  Pembuat  Briket  yang  Berkualitas.” Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Rahmah,  S.,  Zakir,  M.  dan  Ramang,  M.  (2017) “Synthesis  And  Characterization  of  Rise  Husk Nanopores carbon Through Ultrasonic Irradiatioan with  H3PO4  Activator  as  Electrochemical  Energy Atorage  Materials,” Indonesia  Chimica  Acta , 10(2), hal. 43–55.
Sani,  S.  (2012)  “Activated  Carbon  Production  From Turf  Soil,” Jurnal  Teknik  Kimia ,  5(2),  hal.  400– 406.
Suliestyah, S. dan Astuti, A. D. (2014) “Pemanfaatan Batubara  Peringkat  Rendah  Sebagai  Bahan  Baku
Karbon Aktif dengan Aktivator ZnCl2,” MINDAGI , 8(02).
Surest,  A.  H.,  Kasih,  J.  A.  F.  dan  Wisanti,  A.  (2008) “Pengaruh  Suhu,  Konsentrasi  Zat  Aktivator  Dan Waktu  Aktivasi  Terhadap  Daya  Serap  Karbon Aktif  Dari  Tempurung  Kemiri,” Jurnal  Teknik Kimia , 15(2).
Vogel,  A.  (1979) Vogel’s  Textbook  of  macro  and semimicro  qualitative  inorganic  analysis , Vogel’s textbook  of  macro  and  semimicro  qualitative inorganic analysis .
Zandersons,  J. et  al. (1999)  “Studies  of  the  Brazilian sugarcane  bagasse  carbonisation  process  and products  properties,” Biomass  and  Bioenergy . Elsevier, 17(3), hal. 209–219.