## KARBON AKTIF TEMPURUNG BUAH NIPAH ( NYPA FRUTICANS ) MENGGUNAKAN AKTIVATOR NACL
Lisa Astari * , Abdul Halim Daulay, Ridwan Yusuf Lubis Program Stud iFisika, Fakultas Sains dan Teknologi,Universitas Islam Negeri Sumatera Utara Medan Jl. Lapangan Golf, Durin Jangak, Kec. Pancur Batu, Kab. Deli Serdang, Provinsi Sumatera Utara, Indonesia
* e-mail: lisaastari77@gmail.com

## ABSTRAK
Tempurung buah nipah dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan karbon aktif setelah melakukan proses aktivasi secara fisika dan kimia hal ini terlihat dari mayoritas hasil pengujian yang telah memenuhi standar arang aktif teknis. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui karbon aktif tempurung buah nipah dengan karakteristik yang paling optimum. Metode yang dapat digunakan ialah metode eksperimental dengan pendekatan secara kuantitatif. Proses karbonisasi dilakukan menggunakan oven dengan suhu 500 ºC dalam waktu 1 jam. Proses aktivasi karbon dilakukan yaitu dengan menggunakan furnace pada suhu 105 ºC selama 2 jam. Aktivasi kimia dilakukan menggunakan larutan NaCl dengan variasi konsentrasi 0, 4, 6, dan 8 M, diaduk menggunakan magnetic strirrer. Analisis yang dilakukan yaitu uji kadar air, kadar zat mudah menguap, kadar abu, dan kadar karbon.Metode karakterisasi yang digunakan adalah Scanning Electron Microscopy (SEM) dan UV-Vis (ultra violet visible). Hasil pengukuran kadar air adalah sebesar 5,47 – 7,72%, kadar zat mudah menguap sebesar 24,62 – 36,10%, kadar abu sebesar 8,79 – 26,45%, dan kadar karbon sebesar 37,45 – 66,59%. Seiring dengan peningkatan konsentrasi aktivasi maka cenderung terjadi penurunan pada nilai kadar air, kadar zat mudah menguap, dan kadar abu. Serta terjadi kenaikan pada nilai kadar terikat. Mikrostruktur permukaan karbon aktif tempurung buah nipah menunjukkan terbentuknya pori-pori seiring dengan bertambahnya konsentrasi aktivasi. Karbon aktif tempurung buah nipah dengan karakteristik yang optimum dihasilkan pada konsentrasi aktivasi 8 M.
Kata Kunci: Tempurung Buah Nipah; Karbon Aktif; NaCl; UV-Vis; SEM

## ABSTRACT
[Manufacturing And Characterization Of Active  Carbon From The Shall Of Nipah Fruit (Nypa fruticans) Using A NaCl Activator] Nipah fruit shells can be used to produce activated carbon after going through a physical and chemical activation process, this can be seen from the majority of test results that have met technical activated charcoal standards. This study aims to determine the activated carbon of nipah fruit shell with the most optimum characteristics. The method used is an experimental method with a quantitative approach. The carbonization process was carried out using an oven with a temperature of 500 ºC within 1 hour.The carbon activation process was carried out using a furnace with a temperature of 105 ºC for 2 hours. Chemical activation was carried out using NaCl solution with various concentrations of 0, 4, 6, and 8 M, stirred using a magnetic stirrer.  The analysis carried out included tests for water content, volatile matter content, ash content, and carbon content.The characterization methods used were Scanning Electron Microscopy (SEM) andUV-Vis (ultra violet visible). The results of the measurement of water content are 5.47 – 7.72%, volatile substances are 24.62 – 36.10%, ash content is 8.79 – 26.45%, and carbon content is 37.45 – 66.59%. Along with the increase in the concentration of activation, there tends to be a decrease in the value of water content, volatile matter content, and ash content. Along with an increase in the level of bound carbon. The surface microstructure of the activated carbon of the nipah shell showed the formation of pores as the concentration of activation increased. Nipah fruit shell activated carbon with optimum characteristics was produced at an activation concentration of 8 M.
Keywords: Nipah Fruit Shell; Activated Carbon; NaCl; UV-Vis; SEM

## PENDAHULUAN
Karbon  aktif  adalah  suatu  material  yang mengandung  85 – 95% karbon yang diperoleh dari bahan-nahan  yang  mengandung  karbon  yang  sudah diaktivasi .. melalui .. proses .. aktivasi .. dengan .. mengg unakan CO 2 , uap air, dan bahan-bahan kimia lainnya. Karbon aktif berfungsi untuk menyerap gas beracun dan bau busuk atau sebagai tempat penyimpanan gas hidrogen (Shofa, 2012).
Pori-pori  yang  terkandung  di  dalam  karbon aktif dimanfaatkan untuk bahan penyerapan. Sampel karbon  yang  telah  diaktivasi  akan  memiliki  luas permukaan  yang  tinggi.  Hal  itu  disebabkan  karena jumlah pori-porinya yang meningkat. Material  yang mengandung  karbon  aktif  tinggi  yaitu:  batu  bara, lignit, kayu, gambut, tempurung kacang, serta bahan lainnya.  Selain  itu,  terdapat  pula  bahan  alami  yang
bisa digunakan seperti tempurung buah nipah (Akta dan Ferhan, 2012).
Nipah  ( Nypa  fruticans )  merupakan  tanaman yang  dapat  hidup  di  sekitar/pinggir  pantai  atau muara.  Berat  buah  nipah  kurang  lebih  5  kg  serta limbah kulit buahnya sekitar 3 kg. Berat rata-rata satu buah nipah adalah sebesar 147,87 g dan terdiri atas sabut  dan  tempurung  buah  nipah  sebesar  112,2  g (75,88 %) serta daging buah nipah sebesar 35,67 g (24,12  %).  Kulit  buah  nipah  mengandung  selulosa dan lignin yang cukup tinggi, yaitu sebesar 36,5 dan 27,3 % (Safariyanti, 2018).
Pembuatan  karbon  aktif  terdiri  dari:  proses dehidrasi,  karbonisasi,  dan  aktivasi  (Lilik  hartati, 2014).  Pada  tahap  dehidrasi  dilakukan  pemanasan sampel  dengan  suhu  105  ºC  selama  2  jam  yang berfungsi  untuk  menguapkan  semua  kandungan  air pada .. sampel, . untuk .. selanjutnya .. dilakukan .. pengu kuran  kadar  air.Tahap  karbonisasi  adalah  tahap penguraian  bahan.  Penggunaan  suhu  170  ºC  dapat menghasilkan  senyawa  CO.  Pembentukan  karbon terjadi pada suhu 400 – 600 ºC. Pada suhu ini akan didapatkan  beberapa  pengotor  seperti  tar.  Tahap aktivasi .. bertujuan .. untuk .. meningkatkan .. atau .. me naikkan daya absorbsi.
Pada  penelitian  Safariyanti  (2018),  dilakukan proses .. pembuatan . arang . aktif . menggunakan . tempu rung  buah  nipah  dengan  aktivator  HCL  pada konsentrasi  2,  4,  dan  6  M.  Hasil  karakterisasi  dari karbon terbaik pada 6 M, dan memiliki nilai karbon aktif yaitu dengan nilai uji kadar air, kadar abu, dan serapan  iodium  berturut-turut  sebesar  1,0015%,
1,0012 %, dan 708,69 mg/g.
Pada  penelitian  ini  akan  dibuat  karbon  aktif berbahan dasar tempurung buah nipah yang diaktivasi dengan  NaCl,  menggunakan  aktivator  NaCl  karena dalam  proses  aktivasi  dapat  mempengaruhi  volume pori, semakin tinggi konsentrasi NaCl, maka semakin bertambah  pula  banyak  mineral  yang  teradsorpsi, sehingga  menyebabkan  volume  pori  adsorben cenderung lebih besar.  pada konsentrasi 0, 4, 6, dan 8  M  dengan  suhu  aktivasi  sebesar  105  ºC  selama  2 jam. Karakterisasi yang akan dilakukan yaitu meliputi kadar air, kadar zat mudah menguap, kadar abu, dan kadar .. karbon .. terikat, .. serta .. dikarakterisasi .. meng gunakan  perangkat  Scanning  Electron  Microscope (SEM) dan Spektrofotometri UV-Vis.

## METODE
Bahan yang digunakan adalah tempurung buah nipah,  NaCl, methylene  blue ,  dan  akuades.  Peralatan penelitian yang digunakan adalah furnace, ayakan 100 mesh,  oven, aluminium  foil , beaker  glass , magnetic stirrer, cawan, mortar/alu, neraca digital, pH meter,
Scanning .. Electron .. Microscope .. (SEM), .. dan .. Spektrof otometer UV-Vis.
Prosedur  yang  dilakukan  untuk  pembuatan karbon aktif tempurung buah nipah yaitu karbonisasi tempurung  buah  nipah  dan  aktivasi  karbon tempurung buah nipah. Selanjutnya dilakukan uji sifat fisis dan karakterisasi sampel.

## Karbonisasi Tempurung Buah Nipah
Buah  nipah  dipisahkan  dari  kulitnya  dan diambil hanya tempurung buah nipahnya saja. Setelah itu tempurung buah nipah dibersihan dengan air dan dijemur  selama  kurang  lebih  7  hari.  Selanjutnya dilakukan proses karbonisasi tempurung buah nipah pada furnace dengan  suhu  500  ºC  selama1  jam. Selanjutnya didinginkan lalu disaring dengan ayakan 100 mesh.

## Aktivasi Karbon Tempurung Buah Nipah
Karbon  yang  telah  diayak  selanjutnya diaktivasi dengan cara direndam dengan larutan NaCl pada variasi konsentrasi 0, 4, 6, dan 8 M, lalu diaduk menggunakan magnetic  strirrer .  Karbon  aktif selanjutnya dicuci dengan akuades sampai pH netral. Berikutnya,  karbon  aktif  dikeringkan  selama  2  jam menggunakan oven dengan suhu 105 ºC, selanjutnya didinginkan  dan  disimpan  di  dalam  desikator  lalu dikarakterisasi.

## HASIL DAN PEMBAHASAAN a. Kadar Air
Hasil  pengukuran  kadar  air  karbon  aktif tempurung buah nipah dapat dilihat pada Gambar 1:
Gambar 1. Grafik nilai kadar air Pada variasi konsentrasi 0, 4, 6, dan 8 M, dapat dilihat  bahwa  seiring  dengan  semakin  banyak penambahan  aktivator  NaCl  akan  cenderung menurunkan  nilai  kadar  air  dari  karbon  aktif
7,72 5,70 5,57 5,47 0 2 4 6 8 10 12 14 16 0 M 4 M 6M 8M % K A D A R A IR KONSENTRASI Max. 15% NILAI KADAR AIR SNI
tempurung  buah  nipah  tersebut.  Kadar  air  yang rendah  menunjukkan  keberhasilan  aktivasi  dalam mengikat  molekul  air  yang  terkandung.  Hasil  yang diperoleh dari variasi konsentrasi NaCl 0, 4, 6, dan 8 M,  telah  memenuhi  SNI  No.06-3730-1995  dengan standar maksimum15%.

## b. Kadar Zat Mudah Menguap (ZMM)
Berdasarkan  hasil  pengukuran  ZMM  dari karbon aktif tempurung buah nipah didapatkan data grafik  nilai  kadar  zat  mudah  menguap  seperti  pada Gambar 2:
Gambar 2. Grafik nilai kadar zat menguap Dari  gambar  2  bahwa  semakin  tinggi aktivasi  konsentrasi  dalam  penambahan  aktivator larutan  kimia  NaCl  akan  berpengaruh  cenderung lebih  rendah,  hal  ini  disebabkan  karena  aktivator NaCl  mampu  menghilangkan  diameter  pori  yang dapat  menutupi  pori  karbon  aktif  pada  saat pembakaran. Nilai zat mudah meguap yang terendah sebesar  24,62%  pada  sampel  8  M,  sehingga menurunnya hasil yang didapat dari pengukuran zat menguap dengan maksimal 25%, syarat mutu karbon aktif telah memenuhi SNI. Semakin rendah kadar zat mudah  menguap  akan  meningkat  penyerapan  dari arang aktif dan akan terjadi peningkatan pada karbon terikat.

## c. Kadar Abu
Berdasarkan hasil pengukuran kadar abu dari karbon  akif  tempurung  buah  nipah  didapatkan  data grafik nilai kadar abu seperti Gambar 3 berikut:
Gambar 3. Grafik nilai kadar abu Dari gambar 3 dapat dilihat bahwa semakin tinggi  penambahan  aktivator  NaCl  maka  akan cenderung  semakin  rendah  nilai  kadar  abu,  karena sedikitnya mineral yang terkandung didalam karbon aktif  tersebut  sehingga  mineral  tersebut  dapat terbakar menyeluruh yang mneyebabkan kadar abu menurun. Naik dan turunnya nilai grafik yang diatas bahwa  penambahan  konsentrasi  larutan  NaCl  akan mengalami penurunan yang terjadi pada konsentrasi 8 M, pada nilai 24,62%, dengan maksimal 10% yang memenuhi SNI No. 06-3730-1995 pada konsentrasi 6 dan 8 M.
d. Kadar Karbon Terikat
Berdasarkan .. hasil . yang .. diperoleh, .. didap atkan  hasil  pengukuran  kadar  karbon  terikat  dari karbon aktif tempurung buah nipah pada Gambar 4 berikut:
36,1 25,65 24,91 24,62 0 5 10 15 20 25 30 35 40 0 M 4 M 6M 8M % K A D A R Z A T M EN G U A P KONSENTRASI Max. 25% ZMM SNI 26,45 10,44 9,18 8,79 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 0 M 4 M 6M 8M % K A D A R A BU KONSENTRASI Max. 10% NILAI KADAR ABU SNI
37,45 63,91 65,91 66,59 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 0 M 4 M 6M 8M % K A D A R K A R BO N KONSENTRASI Min. 65% NILAI KADAR KARBO N
Dapat  dilihat  dari  Gambar  4,  semakin banyak  penambahan  aktivator  NaCl  maka  akan semakin  meningkatkan  nilai  kadar  terikat.  Hal  ini disebabkan karena penambahan pada aktivator NaCl maka semakin tinggi nilai kadar karbon terikat yang diperoleh  menunjukkan  bahwa  dehidrasi  terjadi sempurna. Pada sampel konsentrasi 6 dan 8 M, telah memenuhi (SNI No.06-3730-1995) dengan minimal 65% telah memenuhi syarat kualitas karbon terikat.

## e. Luas Permukaan
Diperoleh nilai luas permukaan karbon aktif tempurung  buah  nipah  dengan  menggunakan methylene blue pada Gambar 5 berikut:
Gambar 5 . Grafik luas permukaan Hasil nilai luas permukaan karbon aktif yang didapatkan paling tertinggi dengan konsentrasi 8 M, dikarenakan  semakin  tinggi  aktivator  larutan  NaCl maka  semakin  besar  pula  luas  permukaan  yang diperoleh dan menyebabkan pori-pori dalam karbon aktif tempurung buah nipah semakin besar. Karbon aktif yang paling terbaik pada konsetrasi 8 M, pada adsorpsi metylene  blue dengan  nilai  sebesar  11,5079 m ² /g, apabila dibandingkan dengan konsentrasi 0, 4, dan 6 M.
f.  Mikrostruktur  Karbon  Aktif  Tempurung Buah   Nipah
Mikrostruktur karbon aktif tempurung buah nipah  dengan  konsentrasi  aktivator  0,  6,  dan  8  M, menggunakan  perangkat  SEM  dapat  dilihat  pada Gambar 6 berikut:
Gambar 6. Uji mikrostruktur a) 0 M b) 6 M, dan c) 8 M Gambar  6  hasil  dari  karbon  aktif  teraktivasi NaCl konsentrasi 8 M rongga-rongga  yang terbentuk lebih besar dan luas yang lebih tinggi jika dibedakan pada  konsentrasi  0  dan  6  M.  Pada  karbon  aktif teraktivasi  NaCl  konsentrasi  8  M  dengan  nilai  rata- rata  perbesar  ukuran  2000-2500  yang  diperoleh sebesar  93,812 µ m,  pori-pori  yang  terbentuk  lebih banyak  dan  membentuk  rongga-ronnga  pori-pori dengan kedalaman yang lebih besar bila dibandingkan dengan karbon aktif teraktivasi NaCl konsentrasi 0 M dengan  perbesar  ukuran  2000-2500  nilai  rata-rata sebesar 85,723 µ m dan pada ukuran perbesar pada 6 M 2000-2500 dengan nilai rata-rata sebesar 89,219 µ m.  Hal  ini  disebabkan  adanya  pada  karbon  aktif semakin  banyak  larutan  NaCl  maka  dapat memperbesar  pori-pori  pada  karbon.  Hasil  SEM menunjukkan  bahwa  mikrostruktur  permukaan karbon  aktif  tempurung  buah  nipah  meunjukkan terbentuknya pori-pori seiring dengan bertambahnya variasi  konsentrasi  aktivator  NaCl. . Konsentrasi aktivator  NaCl  8  M  yang  telah  memenuhi  standar mutu  karbon  aktif,  yaitu  dengan  nilai  kadar  air 5,47%,  kadar  zat  mudah  menguap  24,62%,  kadar abu 8,79%, dan kadar terikat 66,59%.

## KESIMPULAN
Hasil  karakterisasi  karbon  aktif  tempurung buah  nipah  dengan  aktivator  NaCl.  Penggunaan aktivator  NaCl  ini  bahwa  dapat  mempengaruhi kualitas karbon aktif yang dihasilkan karena semakin
11,1489 11,4487 11,5028 11,5079 11,1 11,15 11,2 11,25 11,3 11,35 11,4 11,45 11,5 11,55 0 2 4 6 8 10 lu as p er m uk aa n (m ² /g ) Konsentrasi NaCl (M)
tinggi konsentrasi NaCl maka kandungan air semakin rendah  sehingga  akan  diperoleh  karbon  aktif  yang telah  memenuhi  SNI  No.06-3730-1995  tentang standar  arang  aktif  teknis,  dengan  hasil  pengukuran pada  alat  UV-Vis  diperoleh  nilai  kadar  air  sebesar 5,47  –  7,72%,  kadar  zat  mudah  menguap  sebesar 24,62 – 36,10%, kadar abu sebesar 8,79 – 26,45%, dan  kadar  karbon  terikat  sebesar  37,45  –  66,59%. Seiring  dengan  penambahan  aktivator  NaCl  maka akan terjadi penurunan pada nilai kadar air, kadar zat mudah  menguap,  dan  kadar  abu  serta  terjadi peningkatan  pada  nilai  kadar  karbon  terikat.  Hasil SEM  menunjukkan  besarnya  pori-pori  yang terbentuk  akibat  tingginya  konsentrasi.  Sehingga karakteristik  yang  paling  optimum  diperoleh  pada konsentrasi aktivator NaCl 8 M.

## DAFTAR PUSTAKA
Fatimura,  Masrianti,  F.  (2020). Pemanfaatan  Limbah Kulit  Pisang  Menjadi  Karbon  Aktif  dengan Variasi  Konsentrasi  Aktivator  NaCl .  Jurnal Teknik Kimia, Jilid 14 No.1. Hartati,  L.  (2017). Karakterisasi  Karbon  Aktif Teraktivasi  NaCl  dari  Ampas  Tahu. Skripsi: UIN Maulana Malik Ibrahim Malang. Hendrawan,  &  Sandra,  R.  (2017). Pengaruh Konsentrasi  Suhu  Karbonisasi  dan  Konsentrasi Aktivator  Terhadap  Karakteristik  Karbon  Aktif dari  Ampas  Tebu  (Bagasse)  Menggunakan Activating  Agen  NaCl . Jurnal  Keteknikan Pertanian, Jilid 5 No 3. Julia, R. & Shofiyani. (2018). Sintesis dan Karakterisasi Karbon  Aktif  Dari  Tempurung  Buah  Nipah (Nypa  fruticans)  Menggunakan  Aktivator  Asam Klorida . Jurnal Ilmu Pendidikan . JurnalMIPA, Jilid 7 No 2. Manurung, & O, Rizgyandhaka. (2018). Sintesis dan Karakterisasi Arang dari Limbah Bambu Dengan Aktivator ZnCl. Jurnal Studi Kimia, Jilid 7 No 2. Radam,  &  K,  Megawati.  (2021). Uji  Mutu  Arang Tempurung Buah Nipah (Nypa fruticans wumb) Sebagai  Sumber  Energi  Alternatif .  Jurnal LPPKM, Universitas Lambung Mangkurat, Jilid 6 No 1.
Riwayati. I. (2019). Adsorpsi Zat Warna Methylene Blue Menggunakan  Abu  Alang-Alang  (imperata cylindrica)  Teraktivasi  Aam  Sulfat .  Jurnal, Teknik Kimia, Jilid 4 No 2. SNI. (1995). SNI 06-3730-1995 Arang AKTIF Teknis , Jakarta: BSN. Subiandono.  &  H.,  Karlina.  (2011). Potensi  Nipah (Nypa fruticans Wurm) Sebagai Sumber Pangan dari Hutan Mangrove . Jurnal, Penelitian, Jilid 17 No 1. Shofa. (2014). Pembuatan Karbon Aktif Berbahan Baku Ampas Tebu dengan Aktivasi Kalium Hidroksida . Skripsi : Universitas Indonesia Depok. Wahyu.  &  A.,  Yusariarta,  Andromeda,  Iskandar. (2020). Karakterisasi Buah Nipah Karbon Aktif dari  Serabut  Nipah  Teraktivasi  Potasium Hydroxide .  Jurnal,  Teknik  Material,Jilid  4 No 3.