## SYNTHESIS OF HOLLOW CARBON FIBER FROM ACACIA LEAVES (ACACIA MANGIUM WILLD) AS LOW COST BIOSORBEN
Maura Mayrizki 1 , Lita Darmayanti 1* , Elvi Yenie 1
1 Program Studi Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik, Universitas Riau
*Email: litadarmayanti@eng.unri.ac.id
Received: 03 Januari 2023. Accepted: 17 Juni 2023. Published: 31 Juli 2023 DOI: 10.30870/educhemia.v8i1.18693
Abstract: Acacia leaves have a cellulose, hemicellulose, and lignin content of 50.77%. The high content of cellulose can help the formation of hollow fiber structures. The hollow fiber structure makes it possible to carry out greater absorption. This study aims to determine the influence of chemical activator concentration and temperature on the physical activation of hollow  carbon  fiber  characteristics  and  their  ability  to  adsorb  Fe.  The  synthesis  of  hollow fiber  begins  with  drying  the  acacia  using  sunlight,  followed  by  drying  using  an  oven. Furthermore,  the  acacia  is  grounded  and  sifted  with  a  60-mesh  sieve.  Acacia  leaves  were chemically activated with concentrations KOH of 0.5, 0.75, and 1 M was carbonized with a temperature  of  500°C  in  a  gas  environment  N2  and  continued  physical  activation  with  a temperature  of  700°C  and  750°C  using  a  flow  of  CO2  gas  for  1  hour.  The  sample  was characterized  by  proximate  analysis,  SEM,  FTIR,  and  adsorption  on  Fe.  The  proximate analysis showed that the water content was 3.5%, ash content was 8.3%, volatile content was 15.4%, and iodine absorption was 761.4 mg/g. The highest Fe metal removal result obtained was 98.8%, with an adsorption capacity of 9,88 mg/g. The results showed that acacia leaf- based hollow carbon fiber has the potential to be an adsorbent to remove ion Fe in solution.
Keywords: activator concentration; activation temperature; hollow carbon fiber; adsorption; Fe metal
Abstrak: Daun  akasia  memiliki  kandungan  selulosa,  hemiselulosa  dan  lignin  sebesar 50,77%. Tingginya kandungan selulosa dapat membantu pembentukan struktur hollow fiber . Struktur hollow  fiber memungkinkan  untuk  melakukan  penyerapan  yang  lebih  besar. Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  pengaruh  konsentrasi  aktivator  kimia  dan  suhu aktivasi  pada  karakteristik hollow  carbon  fiber serta  kemampuannya  mengadsorpsi  logam Fe.  Pembuatan  hollow  fiber  dimulai  dengan  menjemur  daun  akasia  dilanjutkan  dengan pengeringan dengan oven. Selanjutnya daun akasia dihaluskan dan diayak dengan saringan ukuran 60 mesh. Daun akasia diaktivasi secara kimia dengan KOH variasi konsentrasi 0,5; 0,75;  dan  1  M  kemudian  dikarbonisasi  dengan  suhu  500°C  dalam  lingkungan  gas  N 2 dan dilanjutkan  aktivasi  fisika  dengan  suhu  700°C  dan  750°C  dengan  menggunakan  aliran  gas CO 2 selama  1  jam.  Sampel  dikarakterisasi  dengan  uji  proksimat,  SEM,  FTIR,  dan  uji adsorpsi  pada  logam  Fe.  Dari  hasil  uji  proksimat  didapatkan  nilai  kadar  air  sebesar  3,5%, kadar abu 8,3%, kadar volatil 15,4% dan daya serap iodin 761,4 mg/g. Penyisihan logam Fe
tertinggi  didapatkan  sebesar  98,8%  dengan  kapasitas  adsorpsi  sebesar  9,88  mg/g.  Hasil penelitian menunjukkan hollow carbon fiber berbahan dasar daun akasia berpotensi sebagai adsorben untuk menyisihkan logam Fe dalam larutan.
Kata kunci: konsentrasi aktivator, suhu aktivasi, hollow carbon fiber, adsorpsi, logam Fe

## PENDAHULUAN
Akasia ( Acacia mangium Willd. ) atau yang  dikenal  dengan  sebutan  mangium adalah  salah  satu  jenis  pohon  cepat tumbuh dan tetap hidup pada lahan yang tidak  subur  (Aprillia  dkk,  2019)  Hal  ini dikarenakan  pertumbuhan  akasia  tidak terpengaruh  oleh  jenis  tanah  dan lingkungan  di  sekitarnya  (Wasis  dan Islamika,  2019).  Umumnya  di  Indonesia tanaman  akasia  dikembangkan  dengan tujuan untuk dimanfaatkan sebagai bahan baku pulp dan  kertas  serta  mebel  seperti kerangka pintu, jendela maupun peti atau kotak (Elfarisna dkk, 2016). Namun tidak semua  bagian  dari  tanaman  akasia  dapat dimanfaatkan, misalnya daun akasia yang hanya  dibiarkan  menjadi  limbah  begitu saja  tanpa  diolah,  padahal  daun  akasia kaya  akan  polifenol  alami  sebesar 50,77%.  Angka  ini  lebih  tinggi dibandingkan dengan limbah organik lain seperti  tandan  kosong  kelapa  sawit  yang memiliki  kandungan  selulosa  hanya sebesar  48,64%  (Sirajuddin  dan  Bith, 2021).  Tingginya  kandungan  selulosa pada  daun  akasia  membuat  daun  akasia
berpotensi dimanfaatkan sebagai biosorben (Hasfita, 2012).
Biosorben  merupakan  padatan  yang berasal  dari  bahan  organik  yang  dapat menyerap  partikel  (adsorbat)  dari  suatu cairan.
Limbah pertanian atau perkebunan  dapat  dimanfaatkan  sebagai biosorben  karena  mengandung  selulosa. Selulosa  adalah  senyawa  organik  yang ditemukan di dinding sel bersama dengan lignin  yang  berperan  dalam  memperkuat struktur  tanaman.  Dari  strukturnya, selulosa  memiliki  potensi  yang  cukup besar  untuk  digunakan  sebagai  adsorben karena  ikatan  gugus  OH - dapat berinteraksi  dengan  komponen  adsorbat (Suhas dkk, 2016).
Kinerja  partikel  karbon  sedikit
banyaknya
dipengaruhi oleh
morfologinya.  Partikel  karbon  memiliki berbagai macam morfologi yaitu karbon koloidal, nanotube , fullerenese ,  grafit, grafen, colloidal  sphere , nanofiber , porous  carbon ,  dan nanowire (Rahman dkk,  2015).  Karbon  dengan  struktur hollow  fiber lebih  banyak  digunakan sebagai  superkapasitor.  Apriwandi  dkk, (2020) menemukan struktur hollow fiber
pada  morfologi  karbon  aktif  berbahan dasar  daun  akasia.  Struktur  tersebut
memungkinkan untuk melakukan penyerapan  yang  lebih  besar  daripada jenis  karbon  lainnya.  Hal  ini  tentunya tidak  terlepas  dari  daun  akasia  yang memiliki  kandungan  polifenol  alami yang  tinggi  (Hasfita,  2012).  Polifenol alami khususnya selulosa dapat membantu pembentukan struktur hollow fiber dan  apabila  dilakukan  aktivasi menyebabkan jumlah pori yang dihasilkan  semakin  besar  dan  daya serapnya  menjadi  semakin  tinggi (Apriwandi  dkk,  2020).  Saat  ini  hollow nanofiber lebih banyak digunakan untuk aplikasi  super  kapasitor,  belum  banyak literatur  yang  menggunakannya  untuk adsorben.  Penelitian  ini  sangat  penting dilakukan  untuk  memperluas  aplikasi hollow carbon nanofiber .
Dalam pembuatannya hollow
carbon  fiber terdapat  tiga  proses  secara berurutan yaitu aktivasi kimia,
karbonisasi  dan  aktivasi  fisika.  Proses aktivasi bertujuan untuk memutus rantai karbon sehingga menyebabkan terbentuknya  pori,  sedangkan  proses karbonisasi dilakukan untuk menghilangkan  unsur  selain  karbon (Rifani  dkk,  2018).  Proses  karbonisasi yang didukung dengan metode hidrotermal  memiliki  peranan  dalam
pembuatan  karbon  aktif  karena  dapat mengatur bentuk morfologi karbon aktif sesuai  dengan  temperatur  aktivasi (Rahman  dkk,  2015).  Selain  itu konsentrasi  aktivator  dan  suhu  aktivasi fisika dapat memberikan pengaruh yang lebih  besar  dalam  proses  pembuatan karbon aktif. Sebelum melakukan ketiga proses  tersebut,  perlu  dilakukan  tahap dehidrasi  atau  pengurangan  kadar  air yang  terdapat  pada  bahan  baku  karbon aktif.  Setiap  proses  pembuatan hollow carbon  fiber memiliki  faktor  pengaruh yang berbeda-beda seperti suhu (Efendi dan  Astuti,  2016),  waktu  (Turmuzi  dan Syaputra, 2015) dan konsentrasi aktivator  (Rahmadani  dan  Kurniawati,
2017).
Adsorben  merupakan  media  yang sangat  baik  untuk  pengolahan  limbah logam.  Salah  satu  logam  yang  sering dijumpai pada badan air yaitu logam Fe. Tidak  hanya  pada  air  limbah,  logam  Fe juga  terkadang  dapat  dijumpai  pada  air tanah.  Logam  Fe  termasuk  golongan logam  berat  yang  kurang  beracun. Meskipun  begitu,  jika  keberadaan  logam Fe  pada  air  limbah  melebihi  baku  mutu maka  akan  menimbulkan  efek  negatif terhadap siklus biologi seperti terganggunya  kehidupan  biota  perairan
(Hardyanti dkk, 2017).
Penelitian  ini  penting  dilakukan untuk  memanfaatkan  limbah  (daun akasia)  menjadi  bahan  yang  berguna untuk mengendalikan pencemaran logam berat  dalam  air.  Tujuan  penelitian  ini adalah  untuk  mempelajari  pengaruh konsentrasi  aktivator  dan  suhu  aktivasi terhadap  karakteristik hollow  carbon fiber serta kemampuannya dalam mengadsorpsi logam Fe dalam larutan.

## METODE

## Pembuatan Hollow Carbon Fiber
Daun  akasia  diambil  di  lingkungan Universitas  Riau.  Proses  pembuatan hollow  carbon  fiber terdiri  dari  tiga tahapan utama, (i) daun akasia dikeringkan  di  bawah  sinar  matahari selama  dua  hari  dan  dilanjutkan  dengan pengeringan  menggunakan  oven  bersuhu
150°C selama 3,5 jam. Setelah pengeringan, sampel daun akasia dihaluskan  dan  diayak  menggunakan ayakan  berukuran  60  mesh.  (ii)  aktivasi kimia,  dilakukan  dengan  perendaman menggunakan  aktivator  KOH  dengan variasi  konsentrasi  0,5;  0,75  dan  1  M.
Proses aktivasi dilakukan dengan perbandingan  1:5  (gram/ml).  Setelah aktivasi  selesai  dilakukan,  sampel  dicuci dengan  akuades  hingga  pH  menjadi netral.  (iii)  karbonisasi  dan  aktivasi fisika,  dilakukan  dengan  menggunakan
furnace yang  dialiri  gas  N 2 dengan  suhu karbonisasi  500°C  dan  dilanjutkan dengan  aktivasi  fisika  menggunakan aliran gas CO 2 dengan variasi suhu 700°C dan 750°C.

## Karakterisasi  Hollow  Carbon  Fiber Daun Akasia
Karakterisasi  ini  dilakukan  untuk mengetahui  kualitas  dari hollow  carbon fiber yang  dihasilkan  berdasarkan  SNI 06-3730-1995  tentang  karbon  aktif teknis.  Pengujian  karakterisasi  ini meliputi  kadar  air,  kadar  abu,  kadar  zat terbang  dan  daya  serap  iodin.  Selain  itu juga  dilakukan  uji  SEM  untuk  melihat struktur hollow yang  terbentuk,  dan analisis  FTIR  untuk  mengetahui  gugus fungsinya.

## Uji Adsorpsi Hollow Carbon Fiber
Sebanyak  0,05  gram  adsorben  dari daun  akasia  ditimbang  dan  dimasukkan ke dalam 50 ml sampel air limbah logam Fe  dalam  erlenmeyer  100  ml.  Sampel kemudian diaduk dan didiamkan, kemudian  sampel    disaring  untuk memisahkan padatan dan larutan.

## Efisiensi Penyerapan
Efisiensi  penyerapan hollow  carbon fiber daun  akasia  dapat  dihitung  dengan menggunakan persamaan:
Keterangan:
C in = Konsentrasi awal logam Fe (mg/L)
C ef = Konsentrasi akhir logam Fe (mg/L)

## Kapasitas Adsorpsi
Perhitungan  kapasitas  adsorpsi  (Q) dilakukan untuk mengetahui kemampuan adsorpsi  maksimum  dari  variasi  sintesis adsorben  yang  dilakukan.  Kapasitas adsorpsi dapat dihitung dengan menggunakan rumus:
Keterangan:
Q = kapasitas adsorpsi (mg/g) V = volume sampel (L) m = massa adsorben yang digunakan (g)

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Karakterisasi Hollow Carbon Fiber
Uji Proksimat
Hasil  uji  kadar  air hollow  carbon fiber dari  daun  akasia  dapat  dilihat  pada Tabel 1.
Tabel 1. Hasil Uji Kadar Air Suhu Aktivasi (°C) Konsentrasi Aktivator (M) Kadar Air (%) 700 0,5 5,9 0,75 5,1 1 4,4 750 0,5 8,4 0,75 4,3 1 3,5 SNI 06-3730-1995 Maks 15%
Pada  uji  proksimat,  penentuan  kadar
air bertujuan untuk mengetahui
banyaknya  jumlah  air  yang  terkandung dalam  karbon  aktif.  Pada  hasil  uji  kadar air hollow carbon fiber yang dapat dilihat pada  Tabel  1  di  atas  diperoleh  kadar  air berkisar  antara  3,5%  -  8,4%.  Semakin tinggi  temperatur  maka  akan  semakin sedikit  kadar  air  yang  terkandung  di dalam  karbon  aktif  sehingga  dapat menghasilkan  ukuran  pori  yang  besar. Namun,  pada  konsentrasi  0,5  M  terjadi kenaikan  nilai  kadar  air.  Hal  ini  terjadi karena  adanya  kemungkinan  masih adanya  KOH  yang  tertinggal  pada permukaan karbon aktif tersebut (Hendrawan dkk, 2019).
Hasil uji kadar abu dapat dilihat pada
Tabel 2.
Tabel 2. Hasil Uji Kadar Abu Suhu Aktivasi (°C) Konsentrasi Aktivator (M) Kadar Abu (%) 700 0,5 14,1 0,75 11,5 1 8,3 750 0,5 13,8 0,75 9,5 1 6,6 SNI 06-3730-1995 Maks 10%
Pengujian kadar abu bertujuan untuk mengetahui jumlah sisa pembakaran yang mengandung  oksida  logam  berupa mineral-mineral  yang  terdapat  pada hollow  carbon  fiber daun  akasia  yang tidak  menguap  pada  proses  pengabuan. Hasil  pengujian  kadar  abu  dapat  dilihat pada Tabel 2 dengan nilai berkisar antara
14,1%  -  6,6%.  Terdapat  3  sampel  yang melebihi  ketentuan  SNI  06-3730-1995 yaitu  maksimum  10%.  Hal  ini  dapat diasumsikan  bahwa  masih  adanya kandungan  mineral  dan  aktivator  KOH yang  tertinggal  pada  permukaan  karbon aktif.
Banyaknya  kandungan  mineral  dan aktivator  KOH  yang  tertinggal  dapat disebabkan oleh proses penetralan karbon aktif tidak  dapat menghilangkan mineral
secara
keseluruhan sehingga menyebabkan  penyumbatan  pada  pori karbon aktif (Hendrawan dkk, 2019).
Pengujian  kadar  zat  terbang  dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Hasil Uji Kadar Zat Terbang Suhu Aktivasi (°C) Konsentrasi Aktivator (M) Kadar Zat Terbang (%) 700 0,5 24 0,75 20,3
1 16,5 750 0,5 22,1 0,75 15,6 1 15,4 SNI 06-3730-1995 Maks 25% Pengujian kadar zat terbang dilakukan  untuk  mengetahui  jumlah  zat yang  menguap  pada  proses  pemanasan. Zat  yang  menguap  ini  merupakan  hasil dekomposisi  senyawa-senyawa  yang terkandung  dalam  karbon  aktif  selain  air (Rahman  dkk,  2015).  Berdasarkan  hasil pengujian yang telah dilakukan sebagaimana  terlihat  pada  Tabel  3
didapatkan  nilai  kadar  zat  terbang berkisar  antara  24%  -  15,4%,  nilai  ini sudah memenuhi ketentuan SNI 06-3730- 1995.  Menurut  Nitsae  dkk,  (2020) penentuan  nilai  kadar  zat  terbang  akan mempengaruhi  kemampuan  adsorpsi karbon aktif. Apabila semakin tinggi nilai kadar zat terbang dari suatu karbon aktif, maka  akan  mengurangi  kemampuan karbon  aktif  dalam  melakukan  proses adsorpsi.
Hasil  uji  daya  serap  iodin  dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4. Hasil Uji Daya Serap Iodin dan Luas
Permukaan Spesifik Suhu Aktivasi (°C) Konsen- trasi Aktiva- tor (M) Daya Serap Iodin (mg/g) Luas Permukaan Spesifik (m 2 /g) 700 0,5 482,2 915,5 0,75 539,3 1023,9 1 602,8 1144,4 750 0,5 621,8 1180,5 0,75 755,1 1433,5 1 761,4 1445,5 SNI 06-3730-1995 Min 750 mg/g
Kemampuan  adsorpsi  dari  karbon aktif  terhadap  daya  serap  iodin  memiliki hubungan  yang  erat  dengan  luas permukaan  karbon  aktif.  Apabila  nilai bilangan iodin semakin besar, maka akan semakin  besar  pula  luas  permukaan  dari karbon aktif tersebut sehingga kemampuan  adsorpsi  karbon  aktif  juga semakin  besar  (Yuningsih  dkk,  2016).
Hasil  pengujian  daya  serap  iodin  yang dapat dilihat pada Tabel 4 berkisar antara 479,6  mg/g  –  757,3  mg/g.  Dari  Tabel  4 dapat  dilihat  bahwa  semakin  besar konsentrasi aktivator maka akan semakin besar nilai bilangan iodin yang didapatkan, hal ini juga berbanding lurus
dengan  suhu  aktivasi  fisika  yang digunakan.

## Analisis SEM
Hasil  pengujian Scanning  Electron Microscope (SEM)  dapat  dilihat  pada Gambar 1.
Gambar 1. Bentuk Morfologi Hollow Carbon Fiber
(a) sampel awal (b) sampel tahap karbonisasi
(c) hollow fiber
Terdapat  tiga  sampel  pengujian (SEM)  yaitu  sampel  daun  akasia  yang belum  mendapat  perlakuan  apapun  yang dapat  dilihat  pada  Gambar  1  bagian  (a). Sampel kedua merupakan sampel karbon aktif dengan konsentrasi aktivator KOH 1 M  yang  telah  mengalami  karbonisasi yaitu pemanasan dengan suhu 500°C dan dialirkan  gas  N 2 (Gambar  1b).  Pada Gambar  1  bagian  (a)  dan  (b)  terlihat
perubahan morfologi karbon aktif, namun struktur hollow fiber belum terbentuk.
Sampel  ketiga  yaitu  karbon  aktif dengan  konsentrasi  aktivator  1  M  dan suhu  aktivasi  fisika  750°C.  Pada  sampel ketiga ini dijumpai struktur hollow fiber.

## Analisis FTIR
Hasil uji analisis FTIR dapat dilihat pada Gambar  2  berikut  dan  gugus  fungsinya pada Tabel 5.
Gambar 2. Hasil Analisa FTIR Hollow Carbon Fiber
Tabel 5. Hasil Spektrum FTIR pada Hollow Carbon Fiber
No Gugus Fungsi Bilangan Gelombang (cm -1 ) Rentang Bilangan Gelombang* ) Hollow Carbon Fiber 1. O – H asam karboksilat 3400 – 2400 2933,7 2. C = O amida 1680 – 1630 1635,6 3. C – O alkohol, ester, eter, asam karboksilat, anhidrida. 1300 – 1000 1097,5 4. C – N amida 1640 – 1550 1635,6 Sumber: *) Pavia dkk, 2000
Berdasarkan  Tabel  5  dapat  dilihat bahwa  terdapat  gugus  fungsi  O–H  yang merupakan senyawa alkana pada rentang bilangan  gelombang  3400–2400  cm -1 dengan  panjang gelombang 2933,7 cm -1 .
Gugus  fungsi  O–H  yang  terdapat  pada hollow  carbon  fiber ini  berasal  dari selulosa  daun  akasia.  Gugus  O–H  inilah yang  nantinya  akan  berinteraksi  dengan adsorbat dalam proses adsorpsi.
Adanya  spektrum  gelombang  1635,6 cm -1 yang  termasuk  pada  rentang bilangan  gelombang  1680–1630  cm -1 yang  mengidentifikasikan  adanya  gugus C=O  amida  yang  merupakan  gugus paling umum dijumpai pada karbon aktif. Selain  itu  pada  spektrum  1097,5  cm -1 yang  merupakan  bagian  dari  rentang panjang  gelombang  1300–1000  cm -1 menunjukkan  bahwa  adanya  ikatan  C–O
500 750 1000 1250 1500 1750 2000 2500 3000 3500 4000 1/cm 15 30 45 60 75 90 %T 2933. 73 2372. 44 1635. 64 1571. 99 1489. 05 1438. 90 1097. 50 796. 60 694. 37 464. 84 F2
alkohol,  ester,  eter,  asam  karboksilat, anhidrida.
Terdapatnya  gugus  O–H  dan  C–O pada hollow  carbon  fiber menandakan bahwa hollow  carbon  fiber yang dihasilkan  bersifat  polar.  Hal  ini menunjukkan bahwa hollow carbon fiber dapat digunakan sebagai adsorben (Pavia dkk,  2000). Hollow  carbon  fiber yang dikarbonisasi dengan mengalirkan gas N 2
membentuk ikatan gugus C–N amida, hal ini  dapat  dilihat  dari  panjang  gelombang yang  dihasilkan  yaitu  1635,6  cm- 1 yang termasuk pada rentang gelombang 1640 – 1550 cm -1 .

## Adsorpsi Logam Fe
Pengaruh konsentrasi aktivator pada suhu aktivasi  fisika  700°C  dapat  dilihat  pada Gambar 3.
Gambar 3. Pengaruh Konsentrasi Aktivator terhadap Penyisihan Logam Fe pada Suhu 700°C
Gambar 3
memperlihatkan pengaruh  konsentrasi  aktivator  terhadap penyisihan  logam  Fe  pada  suhu  700°C. Terjadi  kenaikan  efisiensi  dan  kapasitas adsorpsi  seiring  dengan  bertambahnya nilai  konsentrasi  aktivator.  Efisiensi  dan kapasitas  adsorpsi  terbaik  terdapat  pada
hollow carbon fiber dengan konsentrasi 1 M yaitu efisiensi adsorpsi sebesar 97,6% dan  kapasitas  adsorpsi  sebesar  9,757 mg/g.  Kemampuan  adsorpsi hollow carbon  fiber yang  disintesis  pada  suhu
750°C dapat dilihat pada Gambar 4.
0 2 4 6 8 10 0 20 40 60 80 100 0,5 M 0,75 M 1 M Ka pa si ta s A ds or ps i Ef is ie ns i Ad so rp si Konsentrasi Aktivator Efisiensi Adsorpsi (%) Kapasitas
Adsorpsi (mg/g)
Gambar 4 Pengaruh Konsentrasi Aktivator terhadap Penyisihan Logam Fe pada Suhu 750°C
Dari Gambar 4 dapat dilihat bahwa hasil  yang  diperoleh  memiliki  kesamaan kecenderungan  dengan  grafik  suhu aktivasi  700°C  yaitu  terjadi  peningkatan efisiensi  dan  kapasitas  adsorpsi  seiring dengan bertambahnya konsentrasi aktivator  tetapi  efisiensi  dan  kapasitas adsorpsi  yang  dihasilkan  oleh  variasi suhu  aktivasi  750°C  lebih  tinggi dibandingkan  dengan  suhu  700°C.  Nilai efisiensi  adsorpsi  terbaik  yang  diperoleh pada  suhu  aktivasi  fisika  750°C  ini adalah  sebesar  98,8%,  dengan  kapasitas adsorpsi 9,88 mg/g.
Hasil  penelitian  ini  hampir  sama dengan  yang  didapatkan  Bangun  dkk, (2016)  yang  menggunakan  cangkang buah  karet  sebagai  bahan  dasar  karbon aktif  yang  disintesis  dengan  aktivator
H 2 SO 4 .  Efisiensi  penyisihan  Fe  yang didapatkan  mencapai  99%.    Efisiensi penyisihan  logam  Fe  pada  penelitian  ini lebih tinggi dibandingkan yang didapatkan  oleh  Asmar  dkk  (2021)  yang menggunakan  kulit  pisang  muda  sebagai bahan  dasar  karbon  aktif.  Efisiensi penyisihan logam Fe yang didapatkannya 76,5%.  Begitu  juga  dengan  penelitian yang dilakukan Ketsela dkk, (2020) yang menggunakan  adsorben  sekam  lupin putih yang mendapatkan efisiensi penyisihan logam Fe tertinggi 90,3%, dan
Shavandi dkk, (2012) yang menggunakan zeolit alam untuk menyisihkan logam Fe.
Hasil yang didapatkan efisiensi penyisihan tertinggi 64%. Salah satu faktor
yang mempengaruhi kemampuan adsorpsi dari
0 2 4 6 8 10 0 20 40 60 80 100 0,5 M 0,75 M 1 M Ka pa si ta s A ds or ps i E fis ie ns i A ds or ps i Konsentrasi Aktivator Efisiensi Adsorpsi (%) Kapasitas
Adsorpsi (mg/g)
suatu  karbon  aktif  yaitu  kandungan selulosa  yang  dimiliki  oleh  bahan  dasar dari  pembuatan  karbon  aktif  tersebut. Selulosa  mengandung  ikatan  gugus  OH - yang dapat berinteraksi dengan komponen  adsorbat  (Suhas  dkk  2016). Beberapa  bahan  organik  memiliki kandungan  selulosa  yang  tinggi  seperti tempurung kelapa 34% (Budi dkk, 2012), cangkang buah karet 48,64% (Sirajuddin dan  Bith,  2021),  kulit  pisang  20,21% (Hatina  dkk,  2021)  dan  daun  akasia 50,77%  (Hasfita,  2012)  berpotensi  untuk dijadikan  karbon  aktif.  Semakin  besar kandungan  selulosa  yang  dimiliki  oleh bahan  organik  maka  akan  semakin  baik untuk digunakan sebagai biosorben.

## Mekanisme Adsorpsi Logam Fe
Mekanisme  penyerapan  logam terjadi  berdasarkan  interaksi  antara  ion logam  dengan  adsorben  karbon  (Yang dkk, 2019). Mekanisme yang terjadi pada proses  adsorpsi  logam  Fe  oleh hollow carbon  fiber berbahan  dasar  daun  akasia adalah  interaksi  elektrostatik.  Interaksi elektrostatik ini berhubungan erat dengan gugus  fungsi  yang  terdapat  pada  karbon aktif, dimana pada penelitian ini interaksi elektrostatik tersebut terjadi antara logam Fe  yang  bermuatan  positif  dan hollow carbon fiber yang bermuatan negatif.
Adanya  ikatan  karboksil  akan membantu proses adsorpsi yang dilakukan  oleh hollow  carbon  fiber terhadap  logam  Fe  karena  ikatan karboksil  yang  bermuatan  negatif  akan berikatan  dengan  logam  Fe  yang bermuatan  positif  sehingga  membentuk ikatan  ion  antara  Fe  dan  O  (Kang  dkk, 2020).  Mekanisme  adsorpsi  yang  terjadi dapat dilihat pada Gambar 5.
Gambar 5. Skema Adsorpsi Logam Fe (Sumber: Kang dkk, 2020)
Berdasarkan skema adsorpsi logam Fe  pada  Gambar  5  di  atas,  maka  reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut.
OH − + Fe 2+ → Fe(OH)₂
CO 3 2− + Fe 2+ → FeCO 3

## Uji Statistika
Untuk mengetahui pengaruh konsentrasi  aktivator  dan  suhu  aktivasi terhadap  kemampuan  adsorpsi  hollow carbon  fiber  terhadap  logam  Fe  perlu dilakukan  uji  statistik.  Uji  statistik  yang dilakukan  adalah  analisis  Kruskal-Wallis dan  Man-Whitney.  Analisis  Kruskal- Wallis  dan  Man-Whitney  dilakukan
untuk  mengetahui  ada  atau  tidaknya pengaruh  dari  variasi  aktivasi  yang dilakukan pada tingkat penyerapan logam Fe.  Pada  uji  Kruskal-Wallis  kelompok sampel independen harus berjumlah lebih dari  2  kelompok  sampel,  sedangkan  uji Man-Whitney digunakan untuk 2 kelompok sampel independen. Kedua uji ini merupakan uji non parametrik dari uji Anova one-way . Hasil uji Kruskal-Wallis dengan  menggunakan  program  SPSS dapat dilihat pada Tabel 6.
Tabel 6. Hasil Uji Kruskal-Wallis Variasi Konsentrasi Aktivator Terhadap Efisiensi
Adsorpsi Konsentrasi Aktivator N Mean Rank Nilai Signifikan 0,5 M 4 4,50 0,75 M 4 6,50 1 M 4 8,50 Total 12 0,292
Berdasarkan  data  yang  terdapat pada  Tabel  6  jumlah  sampel  yang dilakukan  pengujian  yaitu  berjumlah  12 sampel  dengan  tiga  variasi  konsentrasi aktivator  yaitu  dimana  masing  masing variasi  konsentrasi  memiliki  sampel sebanyak 4 buah sampel. Nilai signifikansi  yang  didapatkan  pada pengujian  Kruskal-Wallis  konsentrasi aktivator  terhadap  efisiensi  adsorpsi adalah  0,29.  Nilai  signifikansi  ini  lebih besar  dari  tingkat  risiko  α,  yaitu  0,05. Berdasarkan  nilai  signifikan  ini,  maka dapat  diambil  kesimpulan  bahwa  semua
populasi  sampel  identik  atau  dapat dikatakan  tidak  ada  pengaruh  variasi konsentrasi  aktivator  terhadap  efisiensi adsorpsi.
Untuk  mengetahui  pengaruh  suhu dilakukan  uji  Man-Whitney  dengan menggunakan aplikasi SPSS dan hasilnya dapat dilihat pada Tabel 7.
Tabel 7. Hasil Uji Man-Whitney Variasi Suhu
Aktivasi Terhadap Efisiensi Adsorpsi Suhu Aktivasi N Mean Rank Nilai Signifikan 700°C 6 3,50 750°C 6 9,50 Total 12 0,004
Berdasarkan  data  yang  terdapat pada  Tabel  7  jumlah  sampel  yang dilakukan  pengujian  yaitu  berjumlah  12 sampel  dengan  dua  variasi  suhu  aktivasi dimana  masing  masing  variasi  suhu memiliki  sampel  sebanyak  6  buah sampel.  Hasil  nilai  signifikan  yang didapatkan pada pengujian Man-Whitney variasi  suhu  aktivasi  terhadap  efisiensi adsorpsi  adalah  0,004.  Nilai  signifikan yang  didapat  lebih  kecil  dari  tingkat risiko α yaitu 0,05. Berdasarkan dari nilai signifikan  dapat  diambil  kesimpulan bahwa  semua  populasi  sampel  tidak identik  atau  dapat  dikatakan  ada pengaruh  yang  signifikan  dari  variasi suhu aktivasi terhadap efisiensi adsorpsi.

## KESIMPULAN
Penelitian  ini  menggunakan  daun akasia  sebagai  bahan  dasar  untuk pembuatan hollow carbon fiber.
Parameter  sintesis  yang  divariasikan adalah  konsentrasi  aktivator  KOH  dan suhu  aktivasi. Hollow  carbon  fiber yang disintesis telah memenuhi ketentuan SNI 06-3730-1995 tentang karbon aktif teknis dimana  nilai  kadar  air  sebesar  3,5%, kadar  abu  8,3%,  kadar  volatil  15,4%, daya  serap  iodin  761,4  mg/g  serta  luas permukaan hollow  carbon  fiber 1445,5 m 2 /g.  Morfologi hollow  fiber didapatkan pada konsentrasi aktivator 1 M dan suhu aktivasi  750°C. Hollow  carbon  fiber mempunyai  kemampuan  adsorpsi  yang
sangat  baik  terhadap  logam  Fe  dengan efisiensi maksimum 98,8%. Dari analisis statistik  diketahui  parameter  suhu memberikan  pengaruh  yang  signifikan terhadap  kemampuan  adsorpsi hollow carbon fiber . Hasil penelitian menunjukkan bahwa hollow carbon fiber tidak hanya bisa digunakan sebagai super kapasitor  tapi  juga  berpotensi  sebagai adsorben untuk menyisihkan logam berat seperti Fe dari larutan.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan  terima  kasih  disampaikan kepada  Proyek  AKSI  ADB  Universitas Riau Tahun 2021.

## DAFTAR RUJUKAN
Aprillia, D., M. Riniarti., dan A, Bintoro.
(2019).  Aplikasi  Ektomikoriza  pada
Media Tanam Bekas Tambang Kapur untuk Membantu Pertumbuhan
Mangium  (Acacia  mangium). Jurnal Sylva Lestari ISSN , 7 (3), 332–341.
Apriwandi, Agustino, Taer, E., & Taslim,
R.  (2020).  A  High  Potential  of Biomass  Leaves  Waste  for  Porous
Activated Carbon Nanofiber/Nanosheet  as  Electrode Material  of  Supercapacitor. Journal of  Physics:  Conference  Series ,
1655 (1).
https://doi.org/10.1088/1742- 6596/1655/1/012007
Bangun,  T.  A.,  Zaharah,  T.  A.,  & Shofiyani,  A.  (2016).  Pembuatan Arang  Aktif  Dari  Cangkang  Buah
Karet  Untuk  Adsorpsi  Ion  Besi(II) dalam Larutan. Jurnal Kimia
Khatulistiwa , 5 (3), 18–24.
Budi, E., Nasbey, H., Budi, S., Handoko,
E.,  Suharmanto,  P.,  Sinansari,  R., Fisika,  J.,  &  Kimia  Fakultas Matematika  dan  Ilmu  Pengetahuan
Alam, J. (2012). Kajian Pembentukan Karbon Aktif Berbahan Arang Tempurung Kelapa. Seminar Nasional Fisika , 62–66.
Efendi, Z., & Astuti, A. (2016). Pengaruh Suhu  Aktivasi  Terhadap  Morfologi dan  Jumlah  Pori  Karbon  Aktif Tempurung Kemiri sebagai
Elektroda. Jurnal  Fisika  Unand ,
5 (4),
297–302. https://doi.org/10.25077/jfu.5.4.297-
302.2016
Elfarisna, E., Niaga, H., & Puspitasari, R.
T. (2016). Toleransi Tanaman Akasia (Acacia  Mangium  Wild.)  terhadap Tingkat  Salinitas  di  Pembibitan.
Daun:  Jurnal  Ilmiah  Pertanian  Dan
Kehutanan , 3 (2), 54–62. https://doi.org/10.33084/daun.v3i2.1 46 Hardyanti, I. S., Nurani, I., Hardjono HP,
D. S., Apriliani, E., & Wibowo, E. A.
P. (2017). Pemanfaatan Silika (SiO2) dan  Bentonit  sebagai  Adsorben Logam Berat Fe pada Limbah Batik.
JST  (Jurnal  Sains  Terapan) , 3 (2).
https://doi.org/10.32487/jst.v3i2.257
Hasfita,  F.  (2012).  Study  Pembuatan Biosorben Dari Limbah Daun Akasia
Mangium  (Acacia  Mangium  Wild)
Untuk  Aplikasi  Penyisihan  Logam.
Jurnal  Teknologi  Kimia  Unimal , 1 , 36–48.
Hatina,  S.,  Winoto,  E.,  Antoni,  A.,  & Febriana, I. (2021). Pengaruh Karbon Aktif Kulit Pisang Putri Pada Limbah Ammonia. Jurnal  Redoks , 6 (1),  7. https://doi.org/10.31851/redoks.v6i1. 5244
Hendrawan,  Y.,  Sutan,  S.  M.,  Kreative, R.,  Keteknikan,  J.,  Teknologi,  P.-F.,
Brawijaya,  P.-U.,  &  Malang,  J.  V. (2019).  Pengaruh  Variasi  Suhu Karbonisasi dan Konsentrasi Aktivator  terhadap  Karakteristik
Karbon  Aktif  dari  Ampas  Tebu (Bagasse)  Menggunakan  Activating Agent  NaCl. Jurnal  Keteknikan Pertanian  Tropis  Dan  Biosistem ,
5 (3), 200–207.
Kang,  Y.  G.,  Chi  Vu,  H.,  Chang,  Y.  Y.,
&  Chang,  Y.  S.  (2020).  Fe(III) Adsorption  On  Graphene  Oxide:  A
Low-Cost  And  Simple  Modification Method  For  Persulfate  Activation. Chemical Engineering Journal , 387 (January), 124012.
https://doi.org/10.1016/j.cej.2020.12 4012
Ketsela,  G.,  Animen,  Z.,  &  Talema,  A.
(2020).  Adsorption  of  Lead  (II),
Cobalt  (II)  and  Iron  (II)  From
Aqueous  Solution  by  Activated
Carbon Prepared From White Lupine
(GIBITO) HSUK. Journal of Thermodynamics and Catalysis ,
11 (2), 1–8. https://doi.org/10.4172/2157- 7544.20.11.2.203 Nitsae,  M.,  Lano,  L.  A.,  &  Ledo,  M.  E.
(2020).  Pembuatan  Arang  Aktif  dari
Tempurung Siwalan (Borassus
flabellifer L.) yang Diaktivasi dengan Kalium  Hidroksida  (KOH). Biota : Jurnal Ilmiah Ilmu-Ilmu Hayati , 5 (1),
8–15.
https://doi.org/10.24002/biota.v5i1.2
948
Pavia,  D.  L.,  Lampman,  G.  M.,  Kriz,  G.
S.,  &  Vyvyan,  J.  R.  (2000).  Chapter 5  Furans  and  benzo[b]furans.  In Tetrahedron  Organic  Chemistry Series (Vol. 20, Issue C). https://doi.org/10.1016/S1460-
1567(00)80010-0
Rahmadani, N., & Kurniawati, P. (2017).
Sintesis  dan  Karakterisasi  Karbon
Teraktivasi  Asam  dan  Basa  Berbasis Mahkota  Nanas. Prosiding  Seminar Nasoinal Kimia Dan Pembelajarannya  2017 , November ,
154–161.
Rahman, T., Fadhlulloh, M. A., Bayu, A.,
Nandiyanto,  D.,  Mudzakir,  A., Kunci,  K.,  Karbon,  :,  &  Metode,  A.
(2015).  Review:  Sintesis  Karbon
Nanopartikel. Jurnal Integrasi
Proses , 5 (3), 120–131.
Rifani,  Z.  Al,  Taer,  E.,  &  Taslim,  R.
(2018).    Pengaruh  Temperatur Aktivasi  Fisika  Terhadap  Kinerja Superkapasitor  Berbasis  Elektroda Karbon Dari Ampas Sagu. Prosiding Seminar Nasional Fisika Universitas Riau, 15 (02), 71–76.
Shavandi,  M.  A.,  Haddadian,  Z.,  Ismail,
M. H. S., Abdullah, N., & Abidin, Z.
Z. (2012). Removal of Fe(III), Mn(II) and  Zn(II)  from  Palm  Oil  Mill Effluent (POME) by Natural Zeolite. Journal  of  the  Taiwan  Institute  of Chemical Engineers , 43 (5), 750–759. https://doi.org/10.1016/j.jtice.2012.0 2.014
Sirajuddin,  &  Bith,  D.  (2021).  Pengaruh
Konsentrasi  H3Po4  Dan  Gelombang Ultrasonik Terhadap Kualitas Karbon Aktif  Dari  Cangkang  Karet. Teknik Kimia , 7 (1), 174–181.
Suhas,  Gupta,  V.  K.,  Carrott,  P.  J.  M., Singh,  R.,  Chaudhary,  M.,  &
Kushwaha,  S.  (2016).  Cellulose:  A Review  As  Natural,  Modified  And Activated Carbon Adsorbent. Bioresource Technology , 216 , 1066– 1076.
https://doi.org/10.1016/j.biortech.201
6.05.106
Turmuzi,  M.,  &  Syaputra,  A.  (2015).
Pengaruh  Suhu  dalam  Pembuatan Karbon  Aktif  Dari  Kulit  Salak (Salacca  Edulis)  Dengan  Impregnasi
Asam Fosfat (H3PO4). Jurnal Teknik Kimia USU , 4 (1), 42–46.
Wasis,  B.,  &  Islamika,  E.  (2019).
Pengaruh Penambahan Arang Tempurung  Kelapa  dan  Bokashi Pupuk Kandang Terhadap Pertumbuhan  Semai  Akasia  (Acacia Mangium  Willd.)  di  Media  Bekas Tambang Kapur. Journal of Tropical
Silviculture , 10 (1), 29–34.
https://doi.org/10.29244/j- siltrop.10.1.29-34
Yang,  X.,  Wan,  Y.,  Zheng,  Y.,  He,  F., Yu, Z., Huang, J., Wang, H., Ok, Y. S.,  Jiang,  Y.,  &  Gao,  B.  (2019).
Surface  Functional  Groups  Of
Carbon-Based Adsorbents And Their Roles  In  The  Removal  Of  Heavy
Metals  From  Aqueous  Solutions:  A critical review. Chemical
Engineering  Journal , 366 (February),
608–621.
https://doi.org/10.1016/j.cej.2019.02. 119
Yuningsih,  L.  M.,  Mulyadi,  D.,  & Kurnia,  A.  J.  (2016).  Pengaruh Aktivasi  Arang  Aktif  dari  Tongkol Jagung  dan  Tempurung  Kelapa Terhadap Luas Permukaan dan Daya Jerap  Iodin. Jurnal  Kimia  VALENSI ,
2 (1), 30–34. https://doi.org/10.15408/jkv.v2i1.309 1.