## PEMANFAATAN SEKAM PADI SEBAGAI BAHAN BAKU ARANG AKTIF DAN APLIKASINYA UNTUK PENJERNIHAN AIR SUMUR DI DESA ASINAN KECAMATAN BAWEN KABUPATEN SEMARANG

## Suhartana
Laboratorium Kimia Anorganik Jurusan Kimia Fakultas MIPA Universitas Diponegoro Semarang

## ABSTRAK
Di zaman orde baru Negara kita pernah menjadi Swasembada pangan, dengan dicanangkan program  Desa  Swasembada.  Dengan  program  tersebut,  produksi  gabah  melimpah  ruah.  Gabah tersusun  dari  kulit  luar  (sekam),  kulit  ari,  endosperm  dan  lembaga.  Dalam  penelitian  ini  dilakukan pengarangan terhadap sekam padi, kemudian dibuat menjadi arang aktif. Produk arang aktif digunakan untuk menjernihkan air sumur dari desa Asinan kecamatan Bawen Kabupaten Semarang. Hasil yang diperoleh terjadi penurunan pH, angka kesadahan, kandungan NaCl, BOD, dan COD.
Kata kunci: sekam padi, arang aktif, penjernih material cair

## THE USAGE OF RICE HULL AS SOURCE OF ACTIVE CARBON AND ITS APPLICATION AS WATER COAGULANT ON VILLAGE OF ASINAN, BAWEN, DISTRICT OF SEMARANG

## ABSTRACT
At  “era  orde  baru”  our  country  have  become  “Swasembada”  in  food,  with  Countryside  this program. With the program, shell of rice production more abundance. Shell of rice lapped over from chaff, husk, “lembaga” and endosperm. In this research charcoal to paddy chaff was done, then paddy chaff made to become active charcoal. In this research is existing active charcoal, used to make clear ground water at Asinan Bawen Semarang . Result after treatment by active charcoal pH, hardness, salinity, biologycal oxygen demand and chemical oxygen demand were decrease.
Keywords: piece of rice, active charcoal, liquid material purification

## PENDAHULUAN
Menurut Food  and  Agriculture  Organization
(FAO)  Asia  Pasifik  Indonesia  di  Zaman  Orde Baru mampu menghasilkan 41,12 % dari produk beras  di  dunia,  sedangkan  58,88  %  sisanya diproduksi  atau  dihasilkan  oleh  negara  di  Asia Tenggara lainnya, seperti Philiphina,
Burma/Miyanmar,  Kamboja  dan  Thailand, sebagian kecil Afrika dan Amerika Selatan.
Beras  bisa  diperoleh  dari  gabah.  Gabah  terdiri dari 15-30%, kulit luar (sekam), 4-5% kulit ari,
12-14%  katul,  65-67%  endosperm  dan  2-3% lembaga (bakal tunas padi). Lapisan katul paling banyak  mengandung  Vitamin  B1,  walaupun
begitu  katul  juga  mengandung  protein,  lemak,
Vitamin B12, Vitamin B2 dan niasin.
Sebagian  besar  di  pedesaan  sekam  padi dimanfaatkan  untuk  bahan  bakar.  Sekam Padi dapat dipergunakan untuk pembuatan arang, dan dapat  dimanfaatkan  sebagai  bahan  bahan  baku pembuatan  arang  aktif,  yang  dapat  berfungsi untuk  mengadsorbsi  gas  dan  uap.  Dilaporkan arang aktif dapat digunakan untuk menurunkan kadar  kesadahan,  kadar  besi,  dan  kadar  NaCl dalam air sumur.
Dalam penelitian ini, pembuatan arang aktif dari sekam padi dilakukan melalui 2 tahapan yaitu: 1. metoda pengarangan dengan cara metoda drum, dan 2. Metoda pengaktifan menggunakan bahan
pengaktif  NaOH  dan  H 2 SO 4 ,  yang  kemudian diterapkan  untuk  memperbaiki  kualitas  air sumur  dari  desa  Asinan  Kecamatan  Bawen Kabupaten Semarang.

## METODE PENELITIAN

## Alat dan Bahan
Peralatan  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini adalah  tungku  minimal  oksigen  (TMO),  stirer, pipet  tetes,  hot  plate,  oven,  batang  pengaduk, peralatan  gelas,  pengaduk  magnetik,  botol plastik  250  ml,  karet  penghisap,  lumpang porselen,  furnace,  timbangan  analitik,  botol semprot, statif dan klem, penjepit, desikator.
Bahan-bahan  yang  digunakan  dalam  penelitian ini adalah sampel air tanah, sabut kelapa, larutan standar  K 2 Cr 2 O 7 0,1  N,  indicator  feroin (fenantrolin  fero  sulfat),  perak  sulfat  (Ag 2 SO 4 ) murni,  campuran  H 2 SO 4 dan  Ag 2 SO 4 ,  larutan standar  ferrous  ammonium  sulfate  (0,1  N), kalium Iodida,  natrium  thiosulfat  dan aquades(7).

## Prosedur
Sekam  padi  dikarbonkan  dengan  Tungku Minimal  Oksigen  (TMO).  Seberat  1000  gram sekam padi yang telah dikarbonkan, dipanaskan dalam  oven  dengan  ranah  suhu  400-800 0 C selama  4  jam.  Arang  hasil  kalsinasi  dicuci dengan  air  suling  sampai  netral  (pH=7) kemudian dikeringkan dalam oven selama 6 jam Kemampuan  karbon  hasil  aktifasi  diuji kemampuan  adsorbsinya  dengan  menggunakan Kalium  Iodida.  Karbon/arang  aktif  dari  sekam padi  yang  terbaik  dimanfaatkan  untuk penjernihan  air  sumur  di  sekitar  desa  Asinan kecamatan  Bawen  Kabupaten  Semarang. Parameter yang diteliti meliputi:
1.  Derajat  keasaman,  2.  Angka  Kesadahan  3.
Kandungan NaCl 4. Kuantitas COD ( Chemical Oxygen Demand ), 5. Kuantitas BOD ( Biologycal Oxygen  Demand )  dan  6.  Kekeruhan  air.
Perlakukan diberikan dengan memvariasi waktu kontak  antara  arang  tempurung  kelapa  yang telah  dihaluskan  dengan  air  yang  akan  diuji kualitasnya, dengan kisaran waktu kontak 1, 2, 3, 4,dan 5 jam sedangkan berat arang dari sabut kelapa (yang berfungsi sebagai adsorben) dibuat konstan.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil  arang  aktif  dari  sekam  padi  yang  ada kemudian  diaktifasi  dengan  menggunakan perbedaan  suhu,  ranah  suhu  yang  dipilih  dalah berkisar  dari  400-800 o C  selama  6  jam.  Hasil yang  diperoleh  kemudian  diuji  kereaktifannya dengan menggunakan uji kemampuan penyerapan  Kalium  Iodida.  Hasil  variasi  suhu kalsinasi  dan  efektivitas  penyerapan  kalium iodida dapat dilihat pada grafik berikut:
Gambar 1. Kurva hubungan suhu dan Iod terserap
Arang  aktif  dari  sekam  padi  yang  memiliki kemampuan  terbaik  dalam  menyerap  Kalium Iodida  kemudian  digunakan  untuk  pengolahan air  sumur/tanah  di  Desa  asinan  Kecamatan
0 200 400 600 800 1000 1200 400 500 600 700 800 M g Io d Ya n g T e rs e ra p Suhu Sintesis Arang Aktif
Bawen,  meliputi  beberapa  parameter,  dapat terlihat dari tabel 1-5.
Tabel 1. Kemampuan arang aktif sekam padi dalam memperbaiki pH Air

## Derajat Keasaman (pH)
pH  adalah  istilah  yang  digunakan  untuk menyatakan  intensitas  keadaan  asam  atau  basa sesuatu  larutan.  Dalam  penyediaan  air,  pH merupakan satu faktor yang harus dipertimbangkan  menginggat  bahwa  derajat keasaman  dari  air  akan  sangat  mempengaruhi aktivitas  pengolahan  yang  akan  dilakukan, misalnya  dalam  melakukan  koagulasi  kimiawi, desinfeksi, pelunakan air dan dalam pencegahan korosi.
Kandungan  derajat  keasaman  (pH)  di  desa Asinan Kecamatan Bawen Kabupaten Semarang ini  memang  sedikit  agak  tinggi,  namun  dalam batas  atas  yang  diijinkan  oleh  PerMenKes  No: 907/SK/VII/2002, yaitu 6,5-8,5.
Tabel 2. kemampuan arang aktif sekam padi kelapa dalam menurunkan kesadahan air (CaCO 3 )
Macam Sampel Air Blok A (mg/L) Air Blok B (mg/L) Air Blok C (mg/L) Air belum diolah  580,65 588,76 587,88 1 Jam diolah 560,15 564,12 562,15 2 Jam diolah 530,64 530,64 531,64 3 Jam diolah 495,65 495,61 496,67 4 Jam diolah 490,75 490,85 491,85 5 Jam diolah 440,15 441,25 441,54
Jika  disimak  secara  teliti  hasil  yang  diperoleh pada  penurunan  kadar  kesadahan  air  ini  cukup memuaskan,  namun  waktu  yang  diperlukan
cukup  lama  (4-5  jam).  Sedangkan  penurunan kadarnya  berbanding  lurus  dengan  waktu kontak.  Hal  ini  sebenarnya  dapat  dimaklumi karena  dalam  arang  sabut  kelapa  juga mengandung  garam-garam  kalsium  karbonat, yang  pada  waktu  tertentu akan  mampu  terlarut dalam air. Oleh karena itu, pada waktu tertentu kadar  kesadahan  air  akan  konstan.  Kandungan CaCO 3 di  desa  Asinan  Kecamatan  Bawen Kabupaten Semarang ini memang cukup tinggi, namun  tidak  melebihi  batas  diijinkan  oleh PerMenKes  No:  907/SK/VII/2002,  yaitu maksimum 500mg/L.
Tabel 3 menunjukkan kemampuan arang sekam padi  dalam  menurunkan  kadar  garam  (NaCl) dari  air  sumur  biasa  dari  sekitar  desa  Asinan Kecamatan Bawen Kabupaten Semarang.
Tabel 3. Kemampuan arang aktif sekam padi kelapa dalam menurunkan kadar NaCl air
Macam Sampel Air Blok A (mg/L) Air Blok B (mg/L) Air Blok C (mg/L) Air belum diolah 117,65 118,56 109,05 1 Jam diolah 110,35 108,06 101,26 2 Jam diolah 101,54 99,75 98,84 3 Jam diolah 88,25 89,45 88,53 4 Jam diolah 84,46 84,32 82,16 5 Jam diolah 84,20 84,20 82,06
Rasa  asin  pada  air  laut  adalah  adanya  ion-ion klorida  yang  terlarut.  Kebanyakan  ion  tersebut bersenyawa  dengan  kation  natrium  sehingga menjadi NaCl yang dikenal dengan nama garam dapur. Larutan garam dapur pada kondisi netral dapat  diserap  dengan  arang  aktif  dari  sekam padi, karena arang aktif dari sekam padi tersebut mempunyai  situs  aktif  yang  mampu  menyerap garam dapur tersebut, oleh karena itu kuantitas garam dapur dapat terkurangi. Kandungan NaCl di  desa  Asinan  Kecamatan  Bawen  Kabupaten Semarang  ini  memang  tidak  terasa  asin,  jadi
Macam Sampel Air Blok A Air Blok B Air Blok C Air belum diolah 8,5 8,6 8,6 1 Jam diolah 8,2 8,2 8,2 2 Jam diolah 7,9 7,9 7,9 3 Jam diolah 7,7 7,7 7,7 4 Jam diolah 7,6 7,6 7,6 5 Jam diolah 7,5 7,6 7,6
kadar  garam  dapurnya  masih  dalam  batas
diijinkan oleh PerMenKes
No:
907/SK/VII/2002, yaitu: 250 mg/L. Tabel 4. Kemampuan arang aktif sekam padi kelapa dalam memperbaiki COD air
Macam Sampel Air Blok A (mg/L) Air Blok B (mg/L) Air Blok C (mg/L) Air belum diolah 58,19 57,68 58,12 1 Jam diolah 53,05 52,55 53,08 2 Jam diolah 52,18 51,02 51,14 3 Jam diolah 49,91 49,99 48,89 4 Jam diolah 46,28 45,28 45,22 5 Jam diolah 44,48 45,14 45,44
COD  atau Chemical  Oxygen  Demand adalah kebutuhan oksigen yang dibutuhkan oleh reagen kimia  untuk  mengoksidasi  senyawa-  senyawa organik  yang  terlarut  dalam  air.  Dalam penelitian ini COD yang diperoleh masih sangat kecil (di bawah 900 ppm). Jadi air sumur di desa Asinan, kecamatan Bawen, kabupaten
Semarang,  masih  cukup  aman  jika  dikonsumsi dan  digunakan  untuk  memenuhi  kebutuhan sehari- hari.
Tabel 5. Kemampuan arang aktif sekam padi kelapa dalam memperbaiki BOD air
Macam Sampel Air Blok A (mg/L) Air Blok B (mg/L) Air Blok C (mg/L) Air belum diolah 46,54 46,82 46,72 1 Jam diolah 42,18 42,41 42,32 2 Jam diolah 40,26 40,41 40,14 3 Jam diolah 38,90 38,84 38,87 4 Jam diolah 38,28 38,32 38,28 5 Jam diolah 38,15 38,20 38,18
BOD  atau Biological  Oxygen  Demand adalah kebutuhan  oksigen  yang  dibutuhkan  oleh jasad renik/mikroorganisme  untuk  mengoksidasi senyawa-senyawa  organik  yang  terlarut  dalam air.  Dalam  penelitian  ini  BOD  yang  diperoleh masih sangat kecil (di bawah 100 ppm). Jadi air sumur  di  desa  Asinan,  kecamatan  Bawen, kabupaten  Semarang,  masih  cukup  aman  jika
dikonsumsi  dan  digunakan  untuk  memenuhi kebutuhan sehari-hari.
Tabel 6. Kemampuan arang aktif sekam padi kelapa dalam memperbaiki kekeruhan air Macam Sampel Air Blok A (NTU) Air Blok B (NTU) Air Blok C (NTU) Air belum diolah 35,2 35,2 35,3 1 Jam diolah 28,3 28,5 28,4 2 Jam diolah 24,6 24,5 24,5 3 Jam diolah 20,7 20,6 20,6 4 Jam diolah 20,5 20,5 20,5 5 Jam diolah 20,4 20,4 20,4
Kekeruhan. Air  dikatakan  keruh,  apabila  air tersebut  mengandung  begitu  banyak  partikel bahan  yang  tersuspensi  sehingga  memberikan warna/rupa  yang  berlumpur  dan  kotor.  Bahan- bahan  yang  menyebabkan  kekeruhan  ini meliputi:  tanah  liat,  lumpur,  bahan-bahan organik yang tersebar secara baik dan partikel- partikel  kecil  yang  tersuspensi  lainnya,  yang berukuran  10  nm  sampai  10  µm.  Kekeruhan merupakan  sifat  optis  dari  suatu  larutan,  yaitu hamburan dan absorpsi cahaya yang melaluinya.
Kadar kekeruhan air di desa Asinan Kecamatan Bawen  Kabupaten  Semarang  ini  memang tergolong  kurang  baik,  karena  kekeruhannya yang  cukup  mencolok  melampaui  batas maksimal  yang  diijinkan  oleh  PerMenKes  No: 907/SK/VII/2002, yaitu: 25,0 NTU.
Namun dengan pengolahan/ penjernihan dengan memakai  arang  aktif  dari  sekam  padi kekeruhannya  turun  menjadi  di  bawah  dalam batas maksimal yang diijinkan oleh PerMenKes No: 907/SK/VII/2002, yaitu: 25,0 NTU.

## KESIMPULAN
Hasil  proses  karbonisasi  sekam  padi  sangat mempengaruhi  kualitas  arang  yang  dihasilkan. Arang  aktif  dari  sekam  padi  yang  dihasilkan
cukup efektif jika digunakan untuk pengolahan air. Ada korelasi antara kualitas arang aktif dari sekam  padi  yang  dihasilkan  dengan  kualitas hasil air yang diperoleh.

## DAFTAR PUSTAKA
Cheremisinoff,  D.N.,  Ellerbusch,  F.,  1978, Carbon Adsorption Handbook , An Arbon Science, New York.
Sumardjo, D., 1988, Kimia Kedokteran, Fakultas Kedokteran,  Universitas  Diponegoro, Semarang
Hendra, D. J., Pari, G., 1999, Pembuatan Arang Aktif dari Tandan Kosong Kelapa Sawit,
Buletin Penelitian Hasil Hutan, Jakarta.
Pohan,  HG.,  Siallagan,  Christiana,  Wulandari,
Rianti, Tanpa Tahun, Pengaruh Suhu dan
Konsentrasi  Natrium  Hidroksida  Pada
Pembuatan  Karbon  Aktif  dari  Sekam Padi , Balai Pengembangan Industri Hasil Pertanian (BBIHP) Departemen Perindustrian dan Perdagangan Bekerjasama  dengan  FMIPA  Jurusan Kimia Universitas Indonesia, Jakarta.
Anonim, 1979, “ Water treatment Hand Book” ,
5 th edition,  A  Haustin  Press  Book  Co, New York.
Sutrisno,  Totok  C.,  Suciastuti,  E.,  2004, Teknologi Penyediaan Air Bersih, Rineka Cipta, Jakarta.
Vogel, I. A., 1978, “ A Text Book of Macro and Semimicro Qualitative Inorganic
Analysis ” ,  5 th edition,  John  Wiley  and Sons Inc, New York.
Alaert, G., 1987, “ Metoda Penelitian Air ”, edisi 1, Airlangga Press, Surabaya.