Submitted : 9 January 2017                    Revised : 27 February 2017
Accepted : 21 March 2017

## REVIEW: SINTESIS KARBON AKTIF DENGAN MENGGUNAKAN AKTIVASI KIMIA ZnCL 2
Hans Kristianto 1*
1 Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Katolik Parahyangan, Jl. Ciumbuleuit 94, Bandung 40141, Indonesia
* Email: hans.kristianto@unpar.ac.id

## Abstrak
Karbon  aktif  merupakan  material  karbon  yang  berpori  dengan  luas  permukaan  yang  besar  sehingga  banyak digunakan  untuk  berbagai  aplikasi.  Karbon  aktif  dapat  disintesis  dari  batu  bara  antrasit  atau  pun  bituminous, akan  tetapi  penggunaan  biomassa  sebagai  bahan  baku  karbon  aktif  semakin  banyak  diteliti.  Secara  umum, pembuatan  karbon  aktif  terdiri  atas  karbonisasi  dan  aktivasi  secara  fisika  atau  pun  kimia.  Pada  review  ini dibahas proses aktivasi kimia dengan menggunakan agen aktivasi ZnCl 2 . Dalam proses aktivasi, ZnCl 2 berfungsi menginhibisi pembentukan tar, serta mendorong terjadinya aromatisasi sehingga menghasilkan produk karbon aktif  yang  berpori.  Rasio  ZnCl 2 terhadap  biomassa  dan  temperatur  karbonisasi  merupakan  variabel  yang berpengaruh  terhadap  luas  permukaan  karbon  aktif  yang  diperoleh,  sementara  waktu  karbonisasi  cenderung tidak  berpengaruh.  Penelitian  terbaru  banyak  berfokus  pada  eksplorasi  penggunaan  berbagai  biomassa, penggunaan  gelombang  mikro  sebagai  pemanasan  alternatif,  serta  penggunaan  agen  aktivasi  pembantu  dalam aktivasi  karbon  aktif.  Pengambilan  kembali  agen  aktivasi  juga  perlu  diteliti  lebih  lanjut  untuk  menjamin  sisi ekonomis proses pembuatan karbon aktif dengan aktivasi kimia.
Kata Kunci : Aktivasi Kimia, Karbon Aktif, ZnCl 2

## Abstract
Activated  carbon  is  a  carbon  material  with  porous  structure  and  high  surface  area.  Because  of  these  properties, activated carbon is frequently used for many applications. Activated carbon can be synthesized from anthracite or bituminous coal, however many researches have been done to explore activated carbon synthesized from biomass. Generally activated carbon is obtained from carbonization and physical or chemical  activation. In this review, we discussed activated carbon synthesis using ZnCl 2 chemical activation process. During  activation, ZnCl 2 inhibits tar formation  and  catalyses  aromatization  process.  ZnCl 2 to  biomass  mass  ratio  and  carbonization  temperature  are significant  to  activated  carbon’s  surface  area,  however,  carbonization  time  is  not  significant.  Recent  researches focus  on  exploration  of  various  biomass  as  precursor  for  activated  carbon  synthesis,  alternative  heating  using microwaves,  and  assisting  activating  agent  utilization  in  activated  carbon  synthesis.  Furthermore,  recovery  of activating agent should be considered, thus making the synthesis process is economically feasible.
Keywords : Activated carbon, Chemical activation, ZnCl 2

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

## 1. PENDAHULUAN
Karbon  aktif  merupakan  ruang  ( porosity) yang diselubungi  oleh  senyawa  karbon  (Marsh  dan Rodriguez-Renioso,  2006).  Karbon  aktif  juga  dapat didefinisikan  sebagai  senyawa  karbon  amorf  yang memiliki  porositas  serta  luas  area  yang  tinggi,  antara 500-2.000m 2 /g  (Bansal  dan  Goyal,  2005).  Karena strukturnya  yang  berpori  inilah,  karbon  aktif  banyak digunakan  dalam  berbagai  aplikasi,  seperti  adsorben zat  warna  (Bouguettoucha  dkk.,  2016;  Doke  dkk., 2016),  adsorben  logam  berat  (Chen  dkk.,  2016;  Pap dkk.,  2016),  adsorben  gas  (Syed-Hassan  dan  Zaini, 2016), support katalis , elektroda superkapasitor (Arie dkk., 2014; Teo dkk., 2016), dan lain-lain. Karbon aktif dapat  disintesis  dari  batu  bara  antrasit  atau  pun bituminous,  akan  tetapi  biomassa  yang  tersusun  atas lignosellulosa  menjadi  salah  satu  bahan  baku  yang banyak  diteliti  belakangan  ini.  Beberapa  biomassa yang  dimanfaatkan  seperti tempurung  kelapa (Azevedo dkk., 2007), kulit buah-buahan (Prahas dkk., 2008;  Chandra  dkk.,  2009;  Ahmad  dan  Alrozi,  2011; Ahmad dkk., 2012; Foo dan Hameed, 2012), biji buah- buahan (Olivares-Marin dkk., 2006; Ubago-Perez dkk., 2006;  Ucar  dkk.,  2009),  kulit  biji-bijian  (Ahmadpour dan Do, 1997; Li dkk., 2011; Elmouwahidi dkk., 2012), dan  lain-lain.  Sintesis  karbon  aktif  dari  biomassa sendiri  dapat  dilakukan  dengan  aktivasi  fisika  (dua tahap)  menggunakan  kukus  atau  pun  gas  CO 2 pada temperatur tinggi, atau pun aktivasi kimia (satu tahap) dengan  menggunakan  bahan  kimia  sebagai  agen aktivasi  untuk  membentuk  struktur  pori-pori  (Yahya dkk.,  2015).  Beberapa  jenis  agen  aktivasi  yang  umum digunakan adalah H 3 PO 4 , KOH, dan ZnCl 2 . Penggunaan masing-masing  agen  aktivasi  dalam  sintesis  karbon aktif  memiliki  mekanisme  aktivasi  yang  berbeda, dengan  karakteristik  karbon  aktif  yang  dihasilkan berbeda  pula.  Pada  kajian  teori  ini,  akan  dibahas mengenai mekanisme aktivasi kimia dengan menggunakan bahan aktivasi ZnCl 2 , penelitian terbaru, dan tantangannya ke depan .
2. MEKANISME AKTIVASI ZnCl 2 Secara umum, sintesis karbon aktif dari biomassa dengan  menggunakan  aktivasi  kimia  terdiri  dari beberapa  tahap,  yaitu  pencucian  dan  pengeringan, pengecilan ukuran,  perendaman dengan agen aktivasi (impregnasi)  yang  diikuti  pengeringan,  karbonisasi, pencucian, dan pengeringan.
Dalam proses impregnasi yang diikuti pengeringan,  ZnCl 2 mendehidrasi  biomassa  yang ditandai dengan perubahan warna menjadi kehitaman dan  tekstur  campuran  yang  menjadi  lengket (Karimnezhad dkk., 2014). Selama proses karbonisasi, ZnCl 2 juga  berfungsi  sebagai  agen  dehidrasi, menghambat pembentukan tar, dan juga mengarahkan reaksi  pembentukan  char  pada  temperatur  di  bawah 500˚C  (Liu  dkk.,  2016).  Menurut  Alothman,  dkk. (2011),  ZnCl 2 berfungsi  sebagai  asam  Lewis  yang meningkatkan  terjadinya  reaksi  kondensasi  aromatik (polimerisasi), dan menghambat pembentukan senyawa  volatil,  sehingga  meningkatkan  perolehan karbon  aktif  (Alothman  dkk.,  2011).  Hal  ini  lah  yang
menyebabkan  perolehan  karbon  aktif  pada  sintesis dengan menggunakan ZnCl 2 lebih besar dibandingkan dengan  KOH.  Hal  ini  disebabkan  karena  KOH  bersifat sebagai  katalis  yang  mendorong  reaksi  oksidasi biomassa  pada  proses  karbonisasi  (Yang  dan  Lua, 2003; Sudaryanto dkk., 2006).
Mekanisme  dekomposisi  selulosa  telah  diteliti secara  mendetil  oleh  Tang  dan  Bacon  (1964).  Skema dekomposisi selulosa disajikan pada gambar 1. Secara umum  terjadi  4  tahap  berdasarkan rentang temperaturnya.  Tahap  1  terjadi  pada  temperatur  25- 150˚C di mana terjadi penguapan air yang merupakan proses  reversible.  Tahap  2  pada  temperatur  150- 240˚C,  di  mana  terjadi  dehidrasi  dari  selulosa  yang memungkinkan terjadinya ikatan silang antar molekul gula  untuk  menggantikan  ikatan  hidrogen  (Tang  dan Bacon,  1964).  Tahap  3  (240-400˚C)  merupakan  tahap degradasi termal, di mana terjadi pemutusan ikatan C- O  dan  C-C  pada  struktur  selulosa.  Pada  tahap  ini, terbentuk  levoglucosan  yang  lebih  lanjut  menjadi  tar, selain  terbentuk  pula  produk  gas  H 2 O,  CO,  dan  CO 2 . Sebagian  produk  degradasi  termal  ini  juga  berupa senyawa  dengan  4  atom  karbon  yang  merupakan pembentuk  struktur  graphite  yang  terjadi  pada  tahap 4,  yaitu  aromatisasi  dan  polimerisasi.  Reaksi  tersebut bereaksi  secara  radikal.  Mekanisme  serupa  juga terjadi untuk bahan lignoselulosa (jamur shitake) yang diteliti  oleh  Ma,  dkk  (2015).  Hasil  tersebut  disajikan dalam  grafik  TGA-DTG  yang  disajikan  pada  gambar  2 a.  Dapat  dilihat  bahwa  terdapat  penguapan  air  dan volatil  pada  temperatur  di  bawah  200˚C,  kemudian dekomposisi selulosa dan hemiselulosa pada temperatur  225-400˚C,  dan  dekomposisi  lignin  dan pembentukan char pada  temperatur  di  atas  400˚C. Proses  degradasi  yang  berbeda  terjadi  pada  saat penambahan  ZnCl 2 sebagai  agen  aktivasi.  Teramati terjadi  penguapan  air  pada  temperatur  di  bawah 150˚C,  dan  degradasi  perlahan  lignosellulosa  yang terjadi pada temperatur antara 150-260˚C.
Temperatur  degradasi  yang  teramati  lebih  rendah dibandingkan tanpa kehadiran ZnCl 2 . Dapat disimpulkan bahwa ZnCl 2 mengkatalisis lignosellulosa pada  temperatur  yang  lebih  rendah,  dan  juga menghambat  pembentukan  tar  (Ma  dkk.,  2015). Sementara  itu,  penurunan  massa  signifikan  pada temperatur  400-580˚C  dapat  diakibatkan  oleh penguapan dari ZnCl 2 . ZnCl 2 mengalami  reaksi  dengan  air  yang dihasilkan  dari  pemotongan  termal  molekul  sellulosa yang terjadi pada temperatur 240 sampai 400˚C. Pada penelitian yang dilakukan oleh Ma, dkk. (2015), reaksi ini  terjadi  pada  temperatur  360˚C  yang  ditunjukkan dengan  munculnya  senyawa  Zn 2 OCl 2 .2H 2 O  yang diindikasikan  dengan  puncak  tajam  XRD  (disajikan pada  gambar  2.c)  pada  2  18˚.  Peningkatan temperatur  karbonisasi  dari  360˚C  sampai  500˚C meningkatkan  terbentuknya  senyawa  Zn 2 OCl 2 .2H 2 O, sekalipun mulai terdeteksi puncak ZnO pada 2  antara 30˚  sampai  40˚.  Hal  ini  mengindikasikan  terjadinya dekomposisi  Zn 2 OCl 2 .2H 2 O.  Dekomposisi  ini  terjadi lebih  lanjut  saat  temperatur  dinaikkan  sampai  600˚C,
di  mana  terjadi  penguapan  ZnCl 2 .  Reaksi  yang  terjadi disajikan pada reaksi 2.1 dan 2.2 (Ma dkk., 2015).
2ZnCl 2 + 3H 2 O  Zn 2 OCl 2 .2H 2 O + 2HCl(g) (2.1) Zn 2 OCl 2 .2H 2 O  ZnCl 2 (g) + 2H 2 O(g) + ZnO(s)  (2.2)
Gambar 1. Mekanisme konversi selulosa menjadi karbon (Tang dan Bacon, 1964)
Gambar 2. Kurva TGA lignoselulosa (jamur shitake) (a), lignoselulosa (jamur shitake) + ZnCl 2 (b), spektra XRD pada berbagai temperatur (c) (Ma dkk., 2015)

## 3. PENGARUH  BERBAGAI  PARAMETER  AKTIVASI TERHADAP LUAS PERMUKAAN KARBON AKTIF
Berbagai  parameter  yang  digunakan  dalam sintesis  karbon  aktif  dengan  menggunakan  agen aktivasi  ZnCl 2 dapat  mempengaruhi  luas  permukaan karbon  aktif  yang  dihasilkan.  Parameter  tersebut  di antaranya  adalah  rasio  ZnCl 2 dan  biomassa, temperatur dan waktu karbonisasi.
3.1 Rasio ZnCl 2 dan biomassa Peningkatan  jumlah  ZnCl 2 yang  digunakan  dalam proses impregnasi, memberikan peningkatan luas permukaan,  akan  tetapi  menurunkan  perolehan  karbon aktif.  Pada  pembuatan  karbon  aktif  dari  serat  rami  yang dilakukan  oleh  Du,  dkk.  (2015),  peningkatan  konsentrasi ZnCl 2 dari 20%b ke 40%b  memberikan peningkatan luas permukaan  dari  1.616  ke  1.893m 2 /g.  Peningkatan  lebih lanjut  menjadi  60%b  menurunkan  luas  permukaan menjadi  1.827m 2 /g.  Hal  lain  yang  teramati  adalah perubahan  struktur  pori-pori  pada  karbon  aktif  yang diperoleh,  di  mana  pada  konsentrasi  ZnCl2  20%b, kebanyakan  pori-pori  karbon  aktif  tergolong  struktur mikropori (<2nm), sementara pada konsentrasi 40%b dan 60%b, strukturnya menjadi mesopori (2-50nm) (Du dkk., 2016).  Sementara  itu,  perolehan  karbon  aktif  optimum pada  rasio  1,  di  mana  saat  rasio  lebih  besar  dari  1, perolehan karbon aktif cenderung konstan (Li dan Kumar, 2016). Sementara itu, pada penelitian yang dilakukan oleh Karimnezad,  dkk  (2014),  peningkatan  rasio  ZnCl 2 terhadap  biomassa  dari  1:1  menjadi  2:1,  terjadi peningkatan  luas  permukaan  sebesar  dua  kali  dari 1.366m 2 /g  menjadi  2.643m 2 /g.  Hal  ini  diakibatkan pelebaran pori-pori permukaan karbon aktif, yang terlihat pada    analisa  SEM.  Secara  kuantitatif,  ukuran  pori  rata- rata  di  permukaan  karbon  aktif  mengalami  peningkatan dari  43,7  m  (rasio  1:1)  menjadi  82,9  m  (rasio  2:1) (Karimnezhad  dkk.,  2014).  Hasil  serupa,  juga  diperoleh pada  penelitian  Erdem,  dkk  (2016), di  mana  peningkatan jumlah  ZnCl 2 ,  meningkatkan  luas  permukaan,  dengan pelebaran pori-pori permukaan yang nampak pada analisa SEM.  Lebih  lanjut,  peningkatan  luas  permukaan  juga diikuti  dengan  peningkatan  volume  pori  karbon  aktif, yang  menunjukkan  bahwa  struktur  yang  terbentuk  lebih berpori (Erdem dkk., 2016).
Hal  ini  disebabkan  oleh  mekanisme  aktivasi  yang dimiliki oleh ZnCl 2 . Diketahui secara umum terdapat tiga area  rasio  ZnCl 2 dan  biomassa.  Pada  rasio  rendah  (<1), mekanisme  pembentukan  mikropori  lebih  dominan, dikarenakan  jumlah  ZnCl 2 yang  tersedia  tidak  cukup untuk  menghambat  pembentukan  tar  (Lua  dan  Yang, 2005).  Pada  rasio  antara  1-2,  terjadi  pengembangan struktur pori, sehingga mikropori yang terbentuk menjadi mesopori,  sementara  rasio  tinggi  (>2),  efek  ZnCl 2 menyebabkan  penurunan  struktur  mikropori  (Kamandari dkk., 2015).

## 3.2 Temperatur karbonisasi
Secara  umum,  ZnCl 2 memiliki  temperatur optimum  karbonisasi  pada  500˚C.  Pada  penelitian yang  dilakukan  oleh  Demiral,  dkk  (2016),  variasi temperatur  400,  500,  dan  600˚C  dengan  rasio  ZnCl 2 : biomassa  3:1,  peningkatan  luas  permukaan  dari
1.148m 2 /g  (400˚C)  menjadi  1.564m 2 /g  (500˚C),  dan turun  menjadi  1.369  m 2 /g  pada  600˚C.  Peningkatan dapat  diakibatkan  oleh  karena  pada  temperatur  di bawah  500˚C,  lebih  banyak  senyawa  volatil  yang dilepaskan,  seiring  kenaikan  temperatur,  sehingga membantu membuka pori-pori dan meningkatkan luas permukaan.  Sementara  itu  pada  temperatur  di  atas 500˚C,  terjadi  pelebaran  pori-pori  yang  menyebabkan hancurnya  struktur  pori-pori  yang  sudah  terbentuk (Demiral dkk., 2016). Secara kuantitatif, hal ini terukur pada penurunan volume mesopori seiring peningkatan  temperatur.  Hasil  serupa  juga  teramati oleh peneliti lain (Ahmadpour dan Do, 1997; Olivares- Marin  dkk.,  2006;  Ucar  dkk.,  2009;  Liou,  2010;  Sahin dkk., 2015).
Pada penelitian yang dilakukan oleh Saka (2012), luas permukaan terbesar (1289 m 2 /g) diperoleh pada temperatur  600˚C  dengan  konsentrasi  ZnCl 2 sebesar 50%,  dibandingkan  pada  temperatur  500˚C  (988 m 2 /g).  Sementara  itu,  hasil  yang  berbeda  diperoleh Erdem,  dkk  (2016),  di  mana  temperatur  700˚C memberikan  luas  permukaan  dan  volume  pori  yang lebih  besar  dibandingkan  temperatur  500˚  dan  600˚C pada  rasio  massa  ZnCl2  :  biomassa  3:4.  Dari  analisa SEM  yang  dilakukan,  terlihat bahwa  seiring peningkatan  temperatur,  pori-pori  pada  permukaan karbon  aktif  nampak  lebih  terbuka  dan  teratur, dibandingkan kedua temperatur lainnya. Hasil serupa juga  diperoleh  pada  penelitian  Angin,  dkk.  (2014) yang  membuat  karbon  aktif  dari  biji  ceri,  dengan temperatur  antara  500  sampai  900˚C.  Temperatur 700˚C memberikan luas permukaan yang paling besar dibandingkan  temperatur  lainnya.  Hal  ini  disebabkan terbentuknya volatil selama pemanasan yang meningkatkan  porositas  dari  struktur  karbon  aktif, akan  tetapi  pemanasan  pada  temperatur  yang  lebih tinggi  memberikan  efek  sintering  dari  volatil  dan penyusutan  pori-pori  yang  menyebabkan  pori-pori menyempit  dan  menutup  (Angin,  2014).  Hasil  serupa juga  diperoleh  pada  penelitian  Kalderis,  dkk  (2008) yang membuat karbon aktif dari bagas tebu dan sekam padi (Kalderis dkk., 2008).

## 3.3 Waktu karbonisasi
Selain  rasio  dan  tamperatur,  waktu  karbonisasi juga seringkali merupakan variabel yang diteliti dalam pembuatan  karbon  aktif.  Pada  penelitian  yang dilakukan  oleh  Kamandari,  dkk  (2015),  terdapat waktu  optimum  ada  pembuatan  karbon  aktif  dengan menggunakan  kulit  kacang  pistachio.  Diperoleh  titik optimum pada waktu karbonisasi selama 45 menit, di mana  pada  karbonisasi  selama  60  menit,  terjadi penurunan  luas  permukaan  dikarenakan  pelebaran pori-pori  dan  kerusakan  struktur  pori  (Kamandari dkk.,  2015).  Hasil  serupa  juga  diperoleh  pada pembuatan karbon aktif dari biji buah zaitun, di mana waktu  karbonisasi  60  menit  merupakan  waktu optimumnya  (Sahin  dkk.,  2015).  Sementara  pada variasi  waktu  karbonisasi  antara  30  sampai  70  menit yang  dilakukan  oleh  Bacaoui,  dkk  (2001),  diperoleh bahwa  waktu  berpengaruh  signifikan,  dengan  waktu optimum  68  menit  (Bacaoui  dkk.,  2001).  Akan  tetapi,
hasil  berbeda  diungkapkan  oleh  Syed-Hassan  dan Zaini  (2016),  di  mana  variasi  waktu  karbonisasi  (60- 150 menit) merupakan variabel yang tidak berpengaruh  signifikan  terhadap  luas  permukaan, pada studi pembuatan karbon aktif dengan rancangan percobaan  Taguchi  dengan  tingkat  kepercayaan  95%. Hasil  serupa  juga  diperoleh  pada  penelitian  Loredo- Cancino, dkk (2013) di mana waktu tidak berpengaruh signifikan  dalam  optimasi  luas  permukaan  karbon aktif. Pada variasi waktu antara 2 sampai 6 jam, waktu karbonisasi  juga  diketahui  tidak  berpengaruh signifikan  terhadap  luas  permukaan  karbon  aktif  dari biji mangga (Kwaghger dan Adejoh, 2012). Sementara berbagai  penelitian  melakukan  proses  karbonisasi dengan waktu yang konstan (tidak divariasikan) (Yang dan Qiu, 2011; Angin, 2014; Erdem dkk., 2016).
Efek berbagai kondisi aktivasi (rasio, temperatur, dan  waktu  karbonisasi)  terhadap  luas  permukaan karbon  aktif  yang  berbeda  dilaporkan  oleh  berbagai peneliti.  Diduga  hal  ini  berkaitan  erat  dengan  jenis bahan  yang  diaktivasi,  selain  juga  rasio  antara  ZnCl 2 dan  biomassa.  Pada  penelitian  yang  dilakukan  oleh Loredo-Cancino,  dkk  (2013),  diketahui  bahwa temperatur  dan  rasio,  serta  interaksinya  merupakan variabel  yang  paling  berpengaruh  signifikan  dalam sintesis  karbon  aktif  dengan  bahan  aktivasi  ZnCl 2 (Loredo-Cancino dkk., 2013). Sementara itu, perubahan waktu karbonisasi terhadap luas permukaan  cenderung  tidak  memberikan  pengaruh signifikan.  Pada  penelitian  Sahin,  dkk  (2015)  dan Kamandari,  dkk  (2015),  selisih  penurunan  luas permukaan  pada  kenaikan  waktu  kurang  dari  5%, sehingga  tidak  dapat  dikatakan  waktu  karbonisasi berpengaruh.  Hal  serupa  juga  diungkapkan  oleh  (Tay dkk.,  2001).  Sementara  itu,  hasil  optimasi  yang dilakukan  oleh  Bacaoui  dkk  (2001),  di  mana temperatur  merupakan  variabel  yang  berpengaruh signifikan,  diduga  diakibatkan  pemilihan  level  waktu karbonisasi,  yaitu  dari  30  sampai  70  menit.  Diduga pada  waktu  karbonisasi  yang  terlalu  singkat,  struktur karbon  aktif  belum  terbentuk  dengan  baik,  sehingga memberikan  luas  permukaan  yang  relatif  kecil, sehingga  pada  saat  karbonisasi  dilakukan  lebih  lama, waktu karbonisasi menjadi variabel yang berpengaruh signifikan.

## 4. PENELITIAN  TERBARU  DAN  TANTANGAN  KE DEPAN
Selain  eksplorasi  penggunaan  berbagai  jenis biomassa  sebagai  bahan  baku  dalam  pembuatan karbon  aktif,  terdapat  pengembangan  berupa  metode karbonisasi  dengan  pemanas  gelombang  mikro,  dan penambahan  agen  aktivasi  pembantu.  Metode karbonisasi  konvensional  dengan  menggunakan pemanas furnace sudah  banyak  diteliti.  Beberapa tahun  terakhir,  penggunaan  gelombang  mikro ( microwave ) sebagai pemanas dalam proses karbonisasi mulai dieksplorasi. Hal ini dimungkinkan , karena dibandingkan material lain, karbon merupakan absorben  gelombang  mikro  yang  baik  (Hesas  dkk., 2013). Menurut Hesas, dkk (2013), pemanasan dengan gelombang  mikro  memiliki  beberapa  keunggulan,
yaitu  radiasi  gelombang  mikro  yang  langsung  pada biomassa dan agen aktivasi, sehingga pemanasan lebih cepat,  dan  hemat  energi.  Selain  itu,  pemanasannya bersifat  selektif  (hanya  pada  bahan),  efisiensi  yang lebih tinggi, proses start up dan shut  down yang lebih cepat, safety yang  lebih  baik,  dan  ukuran  alan  yang lebih  kecil  (Hesas  dkk.,  2013).  Karakteristik  karbon aktif  yang  dihasilkan  dari  pemanasan  gelombang mikro  sama  baiknya  dengan  karbon  aktif  yang dihasilkan  dengan  pemanasan  konvensional  (Alslaibi dkk., 2013).
Penggunaan  agen  aktivasi  pembantu  CuCl 2 dilakukan  oleh  Liu,  dkk  (2016).  Penambahan  CuCl 2 memberikan  peningkatan  luas  permukaan  karbon aktif  dan  struktur  mikroporinya.  Terdapat  kondisi optimum  konsentrasi  CuCl 2 yang  digunakan,  di  mana pada  kondisi  optimum,  terjadi  aktivasi  secara  radial pada  temperatur  lelehnya,  sehingga  membentuk struktur mikropori yang baru. Akan tetapi, penggunaan  CuCl 2 melewati  konsentrasi  optimumnya akan  menyebabkan  turunnya  luas  permukaan dikarenakan reaksi yang berlebihan dan penyumbatan pori-pori  (Liu  dkk.,  2016).  Campuran  FeCl 3 dan  ZnCl 2 telah  digunakan  pada  pembuatan  karbon  aktif  dari kulit  kopi,  dengan  luas  permukaan  1.374m 2 /g. Sekalipun  memiliki  luas  permukaan  yang  lebih  kecil dibandingkan  karbon  aktif  yang  disintesis  dengan ZnCl 2 saja (1.522m 2 /g), karbon aktif tersebut memiliki kapasitas  adsorpsi  fenol  yang  1,5  kali  lebih  besar (Oliveira  dkk.,  2009).  Menurut  Oliveira,  dkk  (2009), hal  ini  disebabkan  tingginya  gugus  fungsi  asam  pada karbon  aktif  dikarenakan  kehadiran  FeCl 3 .  Pada penelitian  Sun,  dkk  (2013),  dilakukan  sintesis  karbon aktif  dengan  ZnCl 2 sebagai  agen  aktivasi  dan  FeCl 3 berfungsi sebagai katalis grafitisasi, sehingga menghasilkan komposit karbon aktif/graphene dengan luas permukaan 1.874m 2 /g. Seperti hasil yang diperoleh  Oliveira,  dkk  (2009),  luas  permukaan  ini lebih  kecil  dibandingkan  karbon  aktif  yang  disintesis hanya  dengan  ZnCl 2 saja  (2.009m 2 /g),  akan  tetapi memiliki  performansi  yang  lebih  tinggi  sebagai elektroda superkapasitor.
Salah satu tantangan ke depan dalam komersialisasi  produksi  karbon  aktif  dengan  aktivasi kimia terletak pada penggunaan biomassa, selain agen aktivasinya.  Biomassa  yang  dapat  dikonversi  menjadi karbon  aktif  perlu  memiliki  kandungan  karbon  yang tinggi,  inorganik  yang  rendah,  selain  tersedia  dalam jumlah  yang  banyak,  mudah  didapat,  serta  tidak mudah terdegradasi dalam penyimpanan  (Yahya dkk., 2015).  Sementara  itu,  agen  aktivasi  yang  telah digunakan  perlu  dapat  diperoleh  kembali  ( recovery ), sehingga  menjamin  sisi  ekonomis  dari  proses  yang dilakukan. Proses pencucian karbon aktif dari aktivasi kimia  sendiri  umum  dilakukan  untuk  membuka struktur  pori-pori  karbon  aktif.  Akan  tetapi  jarang dilakukan  pengkajian  pada  proses  ini  untuk memperoleh  kembali  bahan  aktivasi  yang  relatif mahal.  Pada  penelitian  Kalderis,  dkk  (2008)  dilaukan pengambilan  kembali  ZnCl 2 dari  produk  karbon  aktif dengan  menggunakan leaching beberapa  tahap. Diperoleh  hasil  bahwa  penggunaan  HCl  lebih  efektif
daripada  aquades  dalam  proses leaching ,  akan  tetapi jumlah  ZnCl 2 yang  berhasil  diambil  hanya  30% dikarenakan  ZnCl 2 terperangkap  dalam  struktur karbon  (Kalderis  dkk.,  2008).  Hasil  serupa  juga diperoleh  pada  penelitian  Zaini,  dkk  (2014).  Lebih lanjut  ZnCl 2 yang  diperoleh  kembali  digunakan sebagai  agen  aktivasi  untuk  membuat  karbon  aktif. Karbon aktif yang diperoleh memiliki luas permukaan yang  lebih  kecil  dibandingkan  karbon  aktif  yang disintesis dengan ZnCl 2 yang baru dikarenakan jumlah ZnCl 2 yang diperoleh kembali lebih sedikit (Zaini dkk., 2014).

## 5. KESIMPULAN
Sintesis karbon aktif dari biomassa menggunakan aktivasi  kimia  ZnCl 2 telah  banyak  diteliti.  ZnCl 2 berperan  menghambat  pembentukan  tar,  serta mendorong  aromatisasi  dalam  aktivasi  karbon  aktif. Temperatur  dan  rasio  ZnCl 2 terhadap  biomassa merupakan  variabel  yang  paling  berpengaruh terhadap luas permukaan karbon aktif yang diperoleh, sementara  waktu  karbonisasi  cenderung  tidak berpengaruh.  Ke  depannya,  sumber  pemanasan alternatif dengan gelombang mikro, penambahan agen aktivasi  pembantu,  dan  pengambilan  kembali  agen aktivasi dapat diteliti dan dikembangkan lebih lanjut.

## 6. DAFTAR PUSTAKA
Ahmad,  F.;  Daud  W.  M.  A.  W.;  Ahmad  M.  A.  dan  Radzi R., Cocoa (Theobroma cacao) shell-based activated carbon  by  CO2  activation  in  removing  of  Cationic dye  from  aqueous  solution:  Kinetics  and equilibrium studies, Chemical Engineering Research and Design, 2012, 90(10), 1480–1490. Ahmad, M. A. dan Alrozi R., Optimization of rambutan peel based activated carbon preparation conditions for  Remazol  Brilliant  Blue  R  removal,  Chemical Engineering Journal, 2011, 168(1), 280-285.
Ahmadpour,  A.  dan  Do  D.  D.,  The  Preparation  of Activated  Carbon  from  Macadamia  Nutshell  by Chemical  Activation,  Carbon,  1997,  35(12),  1723- 1732.
Alothman, Z. A.; Habila M. A. dan Ali R., Preparation of Activated  Carbon  Using  the  Copyrolysis  of Agricultural  and  Municipal  Solid  Wastes  at  a  Low Carbonization Temperature, International Conference on Biology, Environment and Chemistry, Singapore 2011, hal 67-72.
Alslaibi, T. M.; Abustan I.; Ahmad M. A. dan Foul A. A., A review:  production  of  activated  carbon  from agricultural  byproducts  via  conventional  and microwave  heating,  J  Chem  Technol  Biotechnol, 2013, 88(7), 1183–1190.
Angin, D., Production and characterization of activated carbon  from  sour  cherry  stones  by  zinc  chloride, Fuel, 2014, 115, 804–811.
Arie, A. A.; Kristianto H.; Suharto I.; Halim M. dan Lee J.
K.,  Preparation  of  Orange  Peel  Based  Activated Carbons  as  cathodes  in  Lithium  Ion  Capacitors, Advanced Materials Research, 2014, 896, 95-99.
Azevedo, D. C. S.; Araujo J. C. S.; Bastos-Neto M.; Torres A.  E.  B.;  Jaguaribe  E.  F.  dan  Cavalcante  C.  L.,
Microporous  activated  carbon  prepared  from coconut  shells  using  chemical  activation  with  zinc chloride,  Microporous  and  Mesoporous  Materials, 2007, 100(1-3), 361-364.
Bacaoui, A.; Yaacoubi A.; Dahbi A.; Bennouna C.; Luu R. P.T.;  Maldonado-Hodar  F.J.;  Rivera-Ultrilla  J.  dan Monero-Castilla  C. ,  Optimization  of  conditions  for the  preparation  of  activated  carbons  from  olive- waste cakes, Carbon, 2001, 39(3), 425–432.
Bansal,  R.  C.  dan  Goyal  M.,  Activated  Carbon Adsorption, CRC Press Boca Raton, 2005 Bouguettoucha, A.; Reffas A.; Chebli D.; Mekhalif T. dan Amrane  A.,  Novel  activated  carbon  prepared  from an  agricultural  waste,  Stipa  tenacissima,  based  on ZnCl2 activation—characterization and application to the removal of methylene blue Desalination and Water Treatment, 2016, 57(50), 24056–24069.
Chandra,  T.  C.;  Mirna  M.  M.;  Sunarso  J.;  Sudaryanto  Y. dan Ismadji S., Activated carbon from durian shell: Preparation  and  Characterization,  Journal  of  the Taiwan  Institute  of  Chemical  Engineers,  2009, 40(4), 457-462.
Chen,  C.;  Zhao  P.;  Li  Z.  dan  Tong  Z.,  Adsorption behavior  of  chromium(VI)  on  activated  carbon from  eucalyptus  sawdust  prepared  by  microwave- assisted  activation  with  ZnCl2,  Desalination  and Water Treatment, 2016, 57(27), 12572–12584.
Demiral,  I.;  Samdan  C.  A.  dan  Demiral  H.,  Production and  characterization  of  activated  carbons  from pumpkin  seed  shell  by  chemical  activation  with ZnCl2,  Desalination  and  Water  Treatment,  2016, 57(6), 2446–2454.
Doke,  K.  M.;  Yusufi  M.;  Joseph  R.  D.  dan  Khan  E.  M., Comparative  Adsorption  of  Crystal  Violet  and Congo Red onto ZnCl2 Activated Carbon, Journal of Dispersion  Science  and  Technology,  2016,  37(11), 1671–1681.
Du, X.; Zhao W.; Ma S.; Ma M.; Qi T.; Wang Y. dan Hua C.,  Effect  of  ZnCl2  impregnation  concentration  on the  microstructure  and  electrical  performance  of ramie-based  activated  carbon  hollow  fiber,  Ionics, 2016, 22(4), 545–553.
Elmouwahidi, A.; Zapata-Benabithe Z.; Carrasco-Marín F.  dan  Moreno-Casti  C.,  Activated  carbons  from KOH-activation  of  argan  (Argania  spinosa)  seed shells  as  supercapacitor  electrodes,  Bioresource Technology, 2012, 111, 185-190.
Erdem,  M.;  Orhan  R.;  Şahin  M.  dan  Aydın  E., Preparation  and  Characterization  of  a  Novel Activated  Carbon  from  Vine  Shoots  by  ZnCl2 Activation  and  Investigation  of  Its  Rifampicine Removal  Capability,  Water  Air  Soil  Pollut,  2016, 227, 226.
Foo,  K.  Y.  dan  Hameed  B.  H.,  Factors  affecting  the carbon  yield  and  adsorption  capability  of  the mangosteen  peel  activated  carbon  prepared  by microwave  assisted  K2CO3  activation,  Chemical Engineering Journal, 2012, 180, 66-74.
Hesas,  R.  H.;  Daud  W.  M.  A.  W.;  Sahu  J.  N.  dan  Arami- Niya A., The effects of a microwave heating method on  the  production  of  activated  carbon  from
agricultural  waste:  A  review,  Journal  of  Analytical and Applied Pyrolysis, 2013, 100, 1-11.
Kalderis,  D.;  Bethanis  S.;  Paraskeva  P.  dan Diamadopoulos  E.,  Production  of  activated  carbon from  bagasse  and  rice  husk  by  a  single-stage chemical activation method at low retention times, Bioresource Technology, 2008, 99(15), 6809–6816. Kamandari,  H.;  Rafsanjani  H.  H.;  Najjarzadeh  H.  dan Eksiri  Z.,  Influence  of  process  variables  on chemically  activated  carbon  from  pistachio  shell with  ZnCl2  and  KOH,  Res  Chem  Intermed,  2015, 41(1), 71-81.
Karimnezhad,  L.;  Haghighi  M.  dan  Fatehifar  E., Adsorption of benzene and toluene from waste gas using  activated  carbon  activated  by  ZnCl2,  Front. Environ. Sci. Eng., 2014, 8(6), 835–844.
Kwaghger,  A.  dan  Adejoh  E.,  Optimization  of conditions  for  the  preparation  of  activated  carbon from mango nuts using ZnCl2, International Journal of  Engineering  Research  and  Development,  2012, 1(8), 1-7.
Li,  C.  dan  Kumar  S.,  Preparation  of  activated  carbon from  un-hydrolyzed  biomass  residue,  Biomass Conv. Bioref., 2016, 6(4), 407–419.
Li, X.; Xing W.; Zhuo S.; Zhou J.; Qiao S.-Z. dan Lu G.-Q., Preparation of capacitor's electrode from sunflower  seed  shell,  Bioresource  Technology, 2011, 102(2), 1118-1123.
Liou, T. H., Development of mesoporous structure and high  adsorption  capacity  of  biomass-based activated  carbon  by  phosphoric  acid  and  zinc chloride  activation,  Chemical  Engineering  Journal, 2010, 158(2), 129-142.
Liu, B.; Gu J. dan Zhou J., High Surface Area Rice Husk- Based  Activated  Carbon  Prepared  by  Chemical Activation  with  ZnCl2-CuCl2  Composite  Activator, Environmental  Progress  &  Sustainable  Energy, 2016, 35(1), 133-140.
Loredo-Cancino, M.; Soto-Regalado E.; Cerino-Córdova F.  J.;  García-Reyes  R.  B.;  García-León  A.  M.  dan Garza-González  M.  T.,  Determining  optimal conditions to produce activated carbon from barley husks using single or  dual optimization,  Journal of Environmental Management, 2013, 125, 117-125. Lua,  A.  C.  dan  Yang  T.,  Characteristics  of  activated carbon  prepared  from  pistachio-nut  shell  by  zinc chloride  activation  under  nitrogen  and  vacuum conditions, Journal of Colloid and Interface Science, 2005, 290(2), 505-513.
Ma,  Y.;  Wang  Q.;  Wang  X.;  Sun  X.  dan  Wang  X.,  A comprehensive study on activated carbon prepared  from  spent  shiitake  substrate  via pyrolysis  with  ZnCl2,  J  Porous  Mater,  2015,  22(1), 157–169.
Marsh, H. dan Rodriguez-Renioso F., Activated Carbon, Elsevier Science & Technology Books, 2006 Olivares-Marin,  M.;  Fernandez-Gonzalez  C.;  Macias-
Garcia  A.  dan  Gomez-Serrano  V.,  Preparation  of activated  carbon  from  cherry  stones  by  chemical activation  with  ZnCl2,  Applied  Surface  Science, 2006, 252(17), 5967-5971.
Oliveira, L. C. A.; Pereira E.; Guimaraes I. R.; Vallone A.; Pereira M.; Mesquita J. P. dan Sapag K., Preparation of  activated  carbons  from  coffee  husks  utilizing FeCl3  and  ZnCl2  as  activating  agents,  Journal  of Hazardous Materials, 2009, 165(1-3), 87–94.
Pap,  S.;  Radonic  J.;  Trifunovic  S.;  Adamovic  D.;
Mihajlovic  I.;  Miloradov  M.  V.  dan  Sekulic  M.  T., Evaluation  of  the  adsorption  potential  of  eco- friendly  activated  carbon  prepared  from  cherry kernels  for  the  removal  of  Pb2+,  Cd2+  and  Ni2+ from  aqueous  wastes,  Journal  of  Environmental Management, 2016, 184(2), 297-306.
Prahas,  D.;  Kartika  Y.;  Indraswati  N.  dan  Ismadji  S.,
Activated  carbon  from  jackfruit  peel  waste  by H3PO4  chemical  activation:  Pore  structure  and surface  chemistry  characterization,  Chemical Engineering Journal, 2008, 140(1-3), 32-42.
Sahin,  Ö.;  Saka  C.;  Ceyhan  A.  A.  dan  Baytar  O.,
Preparation of High Surface Area Activated Carbon from  Elaeagnus  angustifolia  Seeds  by  Chemical Activation  with  ZnCl2  in  One-Step  Treatment  and its  Iodine  Adsorption,  Separation  Science  and Technology, 2015, 50(6), 886–891.
Sudaryanto, Y.; Hartono S. B.; Irawaty W.; Hindarso H. dan  Ismadji  S.,  High  surface  area  activated  carbon prepared from cassava peel by chemical activation, Bioresource Technology, 2006, 97(5), 734-739.
Syed-Hassan, S. S. A. dan Zaini M. S. M., Optimization of the  preparation  of  activated  carbon  from  palm kernel shell for methane adsorption using Taguchi orthogonal  array  design,  Korean  J.  Chem.  Eng., 2016, 33(8), 2502-2512.
Tang,  M.  M.  dan  Bacon  R.,  Carbonization  of  Cellulose Fibers  I:  Low  Temperature,  Carbon,  1964,  2(3), 211-220.
Tay,  J.  H.;  Chen  X.  G.;  Jeyaseelan  S.  dan  Graham  N.,
Optimising  the  Preparation  of  Activated  Carbon from  Digested  Sewage  Sludge  and  Coconut  Husk, Chemosphere, 2001, 44(1), 45-51.
Teo, E. Y. L.; Muniandy L.; Ng E.-P.; Adam F.; Mohamed A.  R.;  Jose  R.  dan  Chong  K.  F.,  High  surface  area activated  carbon  from  rice  husk  as  a  high performance supercapacitor electrode,
Electrochimica Acta, 2016, 192, 110–119.
Ubago-Perez,  R.;  Carrasco-Marin  F.;  Fairen-Jimenez  D. dan  Moreno-Castilla  C.,  Granular  and  monolithic activated  carbons  from  KOH-activation  of  olive stones,  Microporous  and  Mesoporous  Materials, 2006, 92(1-3), 64-70.
Ucar, S.; Erdem M.; Tay T. dan Karagoz S., Preparation and characterization of activated carbon produced from  pomegranate  seeds  by  ZnCl2  activation, Applied  Surface  Science,  2009,  255(21),  8890- 8896.
Yahya,  M.  A.;  Al-Qodah  Z.  dan  Ngah  C.  W.  Z., Agricultural  bio-waste  materials  as  potential sustainable  precursors  used  for  activated  carbon production:  A  review,  Renewable  and  Sustainable Energy Reviews, 2015, 46, 218–235.
Yang,  J.  dan  Qiu  K.,  Experimental  Design  To  Optimize the  Preparation  of  Activated  Carbons  from  Herb Residues  by  Vacuum  and  Traditional  ZnCl2
Chemical  Activation,  Ind.  Eng.  Chem.  Res.,  2011, 50(7), 4057–4064.
Yang,  T.  dan  Lua  A.  C.,  Characteristics  of  activated carbons  prepared  from  pistachio-nut  shells  by potassium  hydroxide  activation,  Microporous  and Mesoporous Materials, 2003, 63(1-3), 113-124. Zaini, M. A. A.; Meng T. W.; Kamaruddin M. J.; Setapar S. H.  M.  dan  Yunus  M.  A.  C.,  Microwave-Induced  Zinc Chloride  Activated  Palm  Kernel  Shell  for  Dye Removal,  Sains  Malaysiana,  2014,  43(9),  1421– 1428.