SINTESIS DAN ANALISIS HASIL UJI KARBON AKTIF BERBAHAN DASAR ORGANIK YANG BERBEDA-BEDA
Ainun Jariah 1 , Hernawati 1
1 Jurusan Fisika UIN Alauddin Makassar E-mail: ainunj26@mail.com
Abstrak: Tujuan  dari  penelitian  ini  yaitu  Untuk  mengetahui  perbandingan nilai  kadar  air  dan  nilai  daya  serap  terhadap  yodium  dari  bahan  organic berbeda-beda, Untuk mengetahui bahan organik yang  menghasilkan karbon aktif  yang  sesuai  dengan  SNI.  Metode  yang  digunakan  pada  penelitian  ini yaitu  metode  studi  literatur  menggunakan  sepuluh  jurnal  yang  berkaitan dengan penelitian sebagai sumber rujukan. Secara umum, penelitian dimulai dengan  proses  dehidrasi,kemudian  proses  karbonisasi  dan  diakhiri  dengan proses  aktivator.  Dari  hasil  yang  dipeoleh  bahan  organik  yang  paling  baik untuk sintesis karbon aktif  yang  memenuhi SNI adalah ampas kopi dengan nilai  kadar  air  sebesar  3,29%  dan  daya  serap  terhadap  yodium  sebesar 750,24 mg/g.
Kata Kunci : Bahan organik, Karbon aktif

## PENDAHULUAN

## A. Latar Belakang
ndustri pembuatan karbon aktif di Indonesia telah mengalami kemajuan yang cukup pesat.  Hal  ini  disebabkan  oleh  semakin  meningkatnya  permintaan    pasar,   baik    di dalam  negeri  maupun  untuk diekspor ke luar negeri. Peningkatan kebutuhan akan karbon  aktif  ini  diakibatkan  oleh  semakin  banyaknya  aplikasi  karbon  aktif  untuk industri dan  berbagai peralatan bantu  manusia. Karbon aktif dapat dipergunakan untuk berbagai  industri,  antara  lain  yaitu  industri  obat-  obatan,  makanan,  minuman, pengolahan air (penjernihan air) dan lain-lain.
Untuk  mengetahui  bagaimana  kualitas  dari  suatu  bahan  karbon  aktif  dilakukan pengujian  yang  hasilnya  mengacu  kepasa  Standar  Nasional  Indonesia  (SNI).  Beberapa jenis pengujian fisis dari karbon aktif yaitu, pengujian  nilai kadar air, kadar abu, kadar zat  menguap,  kadar  karbon  terikat,  daya  serap  terhadap  yodium,  daya  serap  terhadap benzena.
Berdasarkan uraian diatas yang kemudian menjadi latar belakang dilaksanakannya studi  literatur  dengan  membandingkan  nilai  pengujian  fisis  karbon  aktif  yang  berasal dari bahan dasar organik.

## B. Rumusan Masalah
Rumusan Masalah pada penelitian ini yaitu :
1. Berapa perbandingan nilai kadar air dan nilai daya serap terhadap yodium dari bahan organik?
I
150 _ Jurnal Teknosains, Volume 13, Nomor 2, Juli-Desember 2019 , hlm. 149 – 155

## 2. Bahan organik manakah yang menghasilkan karbon aktif yang sesuai dengan SNI?

## C. Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini yaitu :
1. Untuk mengetahui perbandingan nilai kadar air dan nilai daya serap terhadap yodium sesuai SNI.
2. Untuk  mengetahui  bahan  organik  yang  menghasilkan  karbon  aktif  yang  sesuai dengan SNI.

## KAJIAN PUSTAKA

## A. Integrasi Ayat
Terjemahnya :
“Dan  di  bumi  ini  terdapat  bagian-bagian  yang  berdampingan,  dan  kebun- kebun anggur, tanaman-tanaman dan pohon korma yang bercabang dan yang tidak bercabang, disirami dengan air yang sama. Kami melebihkan sebahagian  tanam- tanaman    itu    atas    sebahagian    yang  lain  tentang  rasanya.  Sesungguhnya  pada yang  demikian  itu  terdapat  tanda-tanda  (kebesaran  Allah)  bagi  kaum  yang berfikir”  (Qs. Ar-Ra’d:4) (Departemen Agama RI, 2007).
Dalam  tafsir  al-Muntakhab,  ayat  ini  sebagai  pengisyaratan  ilmu  tentang  tanah (geologi  dan  geofisika)  dan  ilmu  lingkungan  hidup  (ekologi)  serta  pengaruhnya terhadap  sifat  tumbuh  –  tumbuhan. Secara ilmiah tanah  persawahan  terdiri atas  butir  – butir  mineral,  air  yang  bersumber  dari  hujan,  zat  organik  yang  berasal  dari  limbah tumbuhan  dan  makhluk hidup. Lebih dari  itu terdapat pula  jutaan  makhluk  hidup  yang tidak  dapat  dilihat  mata  telanjang.  Memanfaatkan  apa-apa  yang  telah  Allah  ciptakan merupakan  salah  satu  sikap  menghargai  dan  mensyukuri  nikmat  Allah.  Benda-benda seperti  limbah  yang  sering  dianggap  sesuatu  yang  tidak  berguna  sesungguhnya  dapat dimanfaatkan  jika  mengetahui  cara  yang  tepat  dalam  memanfaatkannya  Sifat  tanah yang  bermacam-macam  itu  baik  kimia,  fisika  maupun  biologi  menunjukkan kemahakuasaan Allah. Tanaman seperti kemiri diciptakan oleh Allah sungguh tidak sia- sia karena seluruh bagian tanaman ini dapat dimanfaatkan mulai dari buah, tempurung, daun.  Namun  masih  banyak  yang  tidak  menyadari  akan  kebesaran  Allah  terhadap ciptaan-Nya  sehingga  tempurung  kemiri  terkadang  dianggap  sebagai  limbah  dan  tidak memiliki  manfaat.  Meskipun  benda  tersebut  dianggap  sebagai  limbah  yang  tidak bermanfaat  namun  ketika  diolah  dengan  cara  yang  benar  maka  benda  limbah  tersebut dapat menjadi bahan karbon aktif tempurung kemiri yang lebih ramah lingkungan. Hal tersebut  dapat  membuktikan bahwa sesungguhnya apa yang diciptakan oleh Allah swt.
Ainun Jariah & Hernawati , Sintesis dan Analisis Hasil Uji Karbon Aktif Berbahan Dasar… _ 151
tidak ada yang sia-sia bagi orang-orang berakal.  (Quraish Shihab, 2009).

## B. KarbonAktif
Karbon aktif adalah suatu bahan yang berupa karbon amorf yang mempunyai luas permukaan  yang  sangat  besar  yaitu  300  sampai  2000  m 2 /gr.  Luas  permukaan  yang sangat besar ini disebabkan karena mempunyai struktur pori-pori. Pori-pori inilah yang menyebabkan karbon aktif mempunyai kemampuan untuk meyerap (Cheremisinoff,1993).
Karbon aktif adalah karbon  yang diproses sedemikian rupa sehingga  mempunyai daya adsorbsi  yang tinggi. Karbon aktif  berbentuk amorf. Karbon  ini terdiri dari pelat- pelat  datar  yang  atom  C-nya  terikat  secara  kovalen  dalam  suatukisi  heksagon.  Pelat- pelat  ini  bertumpuk  satu  sama  lainnya  membentuk  kristal-kristal  dengan  sisa hidrokarbon  yang  tertinggal  pada  permukaan.  Dengan  menghilangkan  hidrokarbonnya menyebabkan permukaan menjadi aktif. Struktur dasar karbon aktif adalah menyerupai struktur  grafis  murni.Kristal  grafis  terdiri  dari  lapisan-lapisan  bidang  heksagonal  yang tersusun  dari  atom-atom  karbon  yang  menyerupai  cincin-cincin  aromatis  dalam senyawa  organik.  Bahan  baku  karbon  aktif  pada  umumnya  berasal  dari  senyawa- senyawa  organik  seperti  :  tempurung  kelapa,  sekam  padi,  tongkol  jagung,  serbuk gergaji, dan lainlain.Selain itu juga karbon aktif berasal dari hewan, tumbuh-tumbuhan, limbah  ataupun  mineral  yang  mengandung  karbon  dapat  dibuat  menjadi  arang  aktif antara  lain:tulang,kayu  lunak, sekam, tongkol  jagung, tempurung kelapa, sabut kelapa, ampas  penggilingan  tebu,  ampas  pembuatan  kertas,  serbuk  gergaji,  kayu  keras  dan batubara (Achmad, Z dan Kuntaarsa, A,1994).
Adapun standar karbon aktif menurut SNI dapat dilihat pada Tabel  berikut:
Tabel 1. Standar Karbon Aktif (SNI) 06–3730-1995 Jenis Persyaratan Parameter Parameter Kadar Air Mak 15% Kadar Abu Mak 10% Kadar Zat Menguap Mak 25% Kadar Karbon Terikat Min 65% Daya Serap Terhadap Yodium Min 750 mg/g Daya Serap Terhadap Benzena Min 25%
(R. Vinsiah,2015)

## C. Penggunaan Karbon Aktif
Penggunaan karbon aktif dibagi atas 2 tipe yaitu:
1. Karbon aktif sebagai pemucat
Karbon  aktif  sebagai  pemucat  biasanya  berbentuk  powder  yang  sangat  halus, diameter  pori  mencapai  1000  A°,digunakan  dalam  fase  cair,  berfungsi  untuk memindahkan  zat-zat  pengganggu  yang  menyebabkan  warna  dan  bau  yang  tidak diharapkan,  membebaskan  pelarut  dari  zat-zat  pengganggu  dan  kegunaan  lain  yaitu pada industri kimia dan industri farmasi.Diperoleh dari serbuk-serbuk gergaji, ampas pembuatan  kertas  atau  dari  bahan  baku  yang  mempunyai  densitas  kecil  dan mempunyai struktur yang lemah.
152 _ Jurnal Teknosains, Volume 13, Nomor 2, Juli-Desember 2019 , hlm. 149 – 155

## 2. Karbon aktif sebagai penyerap uap
Biasanya berbentuk granular atau pellet yang sangat  keras diameter pori berkisar antara  10-200  A°,  tipe  pori  lebih  halus,  digunakan  dalam  fase  gas,  berfungsi  untuk memperoleh kembali pelarut, katalis, pemisahan dan pemurnian gas. Diperoleh dari tempurung  kelapa,  tulang,  batu  bata  atau  bahan  baku  yang  mempunyai  bahan  baku yang mempunyai struktur keras.Penggunaan karbon aktif dalam Industri pangan dan bukan pangan :
a. Penggunaan dalam Industri pangan:
1. Pemurnian minyak goring
2. Pemurnian gula
3.Penjernihan air
b. Penggunaan dalam industri bukan pangan:
1. Industri kimia dan farmasi
2. Katalis
Kapasitas  serap  arang  aktif  merupakan  kemampuan  arang  aktif  dalam  menyerap substansi  yang  ada  dalam  lapisan  kapasitas  arang  aktif.  Semakin  besar  kapasitas  serap arang  aktif  berarti  arang  aktif  tersebut  semakin  baik  digunakan  sebagai  adsorber (Sinaga,2003).

## D. Analisis Kadar Air
Dalam  penelitian  Zulfadhli  (2017)  Karbon  aktif  ditimbang  dan  dimasukkan  ke dalam cawan porselin, setelah itu dimasukkan ke dalam oven pada suhu 105 o C selama 3  jam.  Karbon  aktif  didinginkan  dalam  desikator  dan  ditimbang.  Kadar  air  dapat dihitung dengan persamaan  sebagai berikut:
Kadar air = % 100 A B - A 

## E.  Uji Daya Serap terhadap Iodium
Pengujian terhadap daya serap iodium dilakukan melalui tahapan sebagai berikut:
1) Karbon  aktif  ditimbang  sebanyak  0,5  gram  dan  dicampurkan  dengan  50  ml larutan Iodium 0,1 N, kemudian dikocok dengan alat pengocok selama 15 menit.
2) Setelah itu sampel disentrifuge sampai karbonnya turun.
3) Kemudian  diambil  10  ml  larutan  sampel  dan  dititrasi  dengan  larutan  Natrium Tiosulfat 0,1 N.
4) Jika  warna  kuning  pada  larutan  mulai  samar,  ke  dalam  larutan  tersebut ditambahkan larutan amilum 1% sebagai indikator sehingga berwarna biru tua.
5) Larutan dititrasi kembali sampai warna biru tua berubah menjadi warna bening.

## F.   Zat Aktivator
Aktivator adalah zat atau senyawa kimia yang berfungsi sebagai reagen pengaktif dan zat ini akan mengaktifkan atom-atom karbon sehingga daya serapnya menjadi lebih baik.  Zat  aktivator  bersifat  mengikat  air  yang  menyebabkan  air  yang  terikat  kuat  pada pori-pori karbon  yang tidak  hilang pada saat karbonisasi  menjadi  lepas.Selanjutnya zat aktivator  tersebut  akan  memasuki  pori  dan  membuka  permukaan  arang  yang  tertutup. Dengan  demikian  pada  saat  dilakukan  pemanasan,  senyawa  pengotor  yang  berada dalam  pori  menjadi  lebih  mudah  terserap  sehingga  luas  permukaan  karbon  aktif semakin  besar  danmeningkatkan  daya  serapnya  .Menurut  Kirk  and  Othmer  (1978),
Ainun Jariah & Hernawati , Sintesis dan Analisis Hasil Uji Karbon Aktif Berbahan Dasar… _ 153
bahan  kimia  yang  dapat  digunakan  sebagai  pengaktif  diantaranya  CaCl2,  Ca(OH)2, NaCl, MgCl2, HNO3,HCl, Ca3(PO4)2, H3PO4, ZnCl2, dan  sebagainya. Semua  bahan aktif ini umumnya bersifat sebagai pengikat air (Tri Kurni,dkk.2009).

## METODE  EKSPERIMEN
Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode study literatur dengan menggunakan beberapa referensi dari jurnal untuk mendapatkan hasil penelitian.adapun metode yang digunakan dalam penelitian jurnal yaitu sebgai berikut :
Secara umum proses Pembuatan Karbon Aktif ada 3 tahap yaitu:
1) Proses Dehidrasi
Adalah proses penghilangan air pada bahan baku. Bahan baku dipanaskan sampai temperatur 170°C.

## 2) Proses Karbonisasi
Adalah  proses  pembakaran  bahan  baku  dengan  menggunakan  udara  terbatas dengan  temperature  udara  antara  300°C  sampai  900°C  sesuai  dengan  kekerasan  bahan baku  yang digunakan. Proses  ini  menyebabkan terjadinya penguraian senyawa organik yang  menyusun  struktur  bahan  membentuk  metanol,  uap  asam  asetat,  tar,  dan hidrokarbon.  Material  padat  yang  tertinggal  setelah  proses  karbonisasi  adalah  karbon dalam bentuk arang dengan permukaan spesifik yang sempit.
3) Proses Aktivasi
a. Proses Aktivasi Fisika
Pada  proses  aktifasi  fisika,  biasanya  karbon  dipanaskan  didalam  furnace pada temperatur 800-900°C. Beberapa bahan baku lebih mudah untuk diaktifasi jika diklorinasi terlebih dahulu. Selanjutnya dikarbonisasi untuk menghilangkan hidrokarbon yang terklorinasi dan akhimya diaktifasi dengan uap.
b. Proses Aktivasi Kimia
Proses  aktivasi  kimia  merujuk  pada  pelibatan  bahan-bahan  kimia  atau reagen  pengaktif.  Kimia  yang  dapat  digunakan  sebagai  pengaktif  diantaranya CaCl 2 ,  Ca(OH) 2 ,  NaCl,  MgCl 2 ,HNO 3 ,  HCl,  Ca 3 (PO4)2,  H 3 PO 4 ,  ZnCl2,  dan sebagainya.  Hessler  (1951)  dan  Smith  (1992)  menyatakan  bahwa  unsur-unsur mineral  activator  masuk  diantara  plat  heksagon  dari  kristalit  dan  memisahkan permukaan  yang  mula-mula  tertutup.  Dengan  demikian,  saat  pemanasan dilakukan,  senyawa  kontaminan  yang  berada  dalam  pori  menjadi  lebih  mudah terlepas.  Hal  ini  menyebabkan  luas  permukaan  yang  aktif  bertambah  besar  dan meningkatkan daya serap karbon aktif.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## A. Hasil Pengamatan
Berdasarkan studi  literatur yang telah dikaji dari  beberapa  jurnal diperoleh data hasil pengujian karbon aktif seperti pada tabel berikut :
154 _ Jurnal Teknosains, Volume 13, Nomor 2, Juli-Desember 2019 , hlm. 149 – 155
No Nama peneliti Bahan organik Jenis Aktivator Kadar air (%) Daya Serap Terhadap Yodium (mg/g) 1 Siti Jamilatun dan Martomo (2014) Tempurung kelapa Na 2 CO 3 1,61 159,72 mg/g 2 Irmanto dan Suryata (2009) Ampas kopi HNO 3 3,29 750,24 mg/g 3 Azhari, Fitri Kasih, Arfenny Wisanti (2008) Tempurung kemiri CaCl 2 2,48 175,5659 mg/g 4 Siti Salamah (2008) Kulit buah Mahoni KoH 13,31 384,38mg/g 5 Muh.  Zadhli  dan  Iriany (2017) Buah Karet H 3 PO 4 0,51 6 A.Fuandy Ramdja, Mirah  Halim,  Jo  Handi (2008) Pelepah kelapa Hcl 3,31 832,96 mg/g 7 Hafnidi  Hasni  Harahap, Usman  Malik,  Rahmi Dewi (2014) Kelapa sawit H 2 O 4,5 353 mg/g 8 Beni Febriansyah, Chairul,ST.,MT dan Silvia Reni Yenti, M.Si Kulit durian Fe 14,12 580,27 mg/g 9 Tri  Kurni  Dewi,  Arif Nurrahman, Edwin pemana (2009) Kulit ubi kayu HCl 5,90 788 mg/g 10 Emmy Sahara, Ni kadek,  Ida  Bagus  Putra Manuaba (2017) Gumitir NaOH 1,25 199,97 mg/g

## B. Pembahasan
Berdasarkan  hasil  pengamatan  dengan  metode  studi  literatur  dari  sepuluh jurnal,diperoleh tabel hasil pengamatan dimana nilai yang ditunjukkan untuk pengujian kadar air dan daya serap terhadap  yodium telah memenuhi Standar Nasional Indonesia (SNI) dengan mengacu pada tabel II.1. Metode yang digunakan pada penelitian ini yaitu metode  studi  literatur  menggunakan  sepuluh  jurnal  yang  berkaitan  dengan  penelitian sebagai  sumber  rujukan.  Secara  umum,  penelitian  dimulai  dengan  proses dehidrasi,kemudian proses karbonisasi dan diakhiri dengan proses activator
Dari hasil uji kualitas karbon aktif bahan organik yang menghasilkan karbon aktif yang  paling  mendekati  SNI  adalah  hasil  uji  bahan  organik  ampas  kopi  yang menggunakan  activator  HNO 3 dengan  nilai  kadar  air  3,29%  dan  daya  serap  terhadap yodium sebesar 750,24 mg/g. Hal ini disebabkan karena nilai kadar airnya lebih sedikit dan daya serap terhadap yodiumnya sesuai dengan nilai SNI.
Ainun Jariah & Hernawati , Sintesis dan Analisis Hasil Uji Karbon Aktif Berbahan Dasar… _ 155

## PENUTUP

## A. Kesimpulan
Kesimpulan pada penelitian ini adalah :
1. Hasil  uji  nilai  kadar  air  dan  daya  serap  terhadap  yodium  dari  bahan  organik  untuk sintesis karbon aktif telah memenuhi SNI dengan kadar air maks 15% dan daya serap yodium min 750 mg/g.
2. Bahan  organik  yang  paling  baik  untuk  sintesis  karbon  aktif  yang  memenuhi  SNI adalah ampas kopi.

## B. Saran
Saran  pada  percobaan  ini  yaitu  sebaiknya  menguji  nilai  kadar  air,kadar  abu, kadar zat  menguap,  kadar karbon terikat,  daya serap terhadap yodium dan daya serap terhadap benzena agar sesuai dengan Standar Nasional Indonesia (SNI).

## DAFTAR PUSTAKA
Achmad,  Z  dan  Kuntaarsa,  A.  (1994). Pembuatan  Arang  Aktif  dari  Tempurung  Kelapa. Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri,UPN’Veteran” Yogyakarta
Cheremisinoff, N. P. (1993). Carbon Adsorption of Pollutant Control . USA
Departemen Agama RI. (2007). Al-qur’an dan Terjemahan . Bandung: PT. Sygma Examedia Arkanleema.
DR. Abdullah bin Muhammad bin Abdurrahman bin Ishaq Al-Sheikh. (2004). Tafsir Ibnu Katsir Jilid 6. Bogor : Pustaka Imam asy-Syafi’i
H, Pohan. (1993) . Prospek Penggunaan Karbon Aktif dalam Industri. Bogor : Warta IHP.
Muhammad  Zulfadhli,  Iriany.  (2017).  Pembuatan  Karbon  Aktif  Dari  Cangkang  Buah  Karet  (Hevea brasilliensis)  Dengan  aktivator  H 3 PO 4 dan  Aplikasinya  Sebagai  Penjerap  Cr(VI ). Jurnal  Teknik Kimia USU , 6(1).
R.  Vinsiah,  Andi  Suharman,  Desi.  (2015). Pembuatan  Karbon  Aktif  dari  Cangkang  Kulit  Buah  Karet. Palembang. Universitas Sriwijaya.
Sembiring, Sinaga, (2003) , Arang Aktif(Pengenalan dan Proses Pembuatannya) . Jurusan Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
Tri Kurnia Dewi, Arif Nurrahman, Edwin Permana. (2009). Pembuatan Karbon Aktif Dari Kuli Ubi Kayu (Mannihot esculenta) . Jurnal Teknik Kimia , 16(1).