## PEMANFAATAN KARBON AKTIF AMPAS TAHU TERAKTIVASI NaCl SEBAGAI PENYERAP ZAT WARNA CONGO RED
[The Utilization of Activated Carbon From Tofu Dregs Activated With Sodium Chloride As The Adsorbent Of Congo Red Dye]
Sutomo Eka Putra 1* , Khairuddin 1 , Dwi Juli Puspitasari 1 , Husain Sosidi 1
1) Jurusan Kimia, Fakultas MIPA, Universitas Tadulako, Palu Jl. Soekarno Hatta Km.9, Kampus Bumi Tadulako Tondo Palu, Telp. 0451- 422611
*)Coresponding author:ekhaputra77@gmail.com(085230938179)
Diterima 14 Desember 2018, Disetujui 12 Maret 2019

## ABSTRACT
The utilization of activated carbon from tofu dregs activated with sodium chloride as the adsorbent of congo red dye has been done. This research  aims  to determine the ability of activated carbon from tofu  dregs  activated  with  sodium  chloride  in  adsorbing  congo  red  dye.  This  researchused  a compeletely  randomized  design  with  3  independent  variables,  are  the  concentration  of  activator, contact  time,  and  pH,  and  the  dependent  variable  was  an  adsorption  percentage  of  congo  red  dye. The results show that the activated carbon from tofu dregs activated with sodium chloride can highly adsorb the congo red dye  with three molar of sodium chloride  within 60 minutes at pH 2. Itsuggests that the tofu dregs can be utilized as an activated carbon.
Keywords : Activated Carbon, Tofu Waste, Congo Red Dye, Adsorption

## ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian mengenai pemanfaatan karbon aktif ampas tahu teraktivasi NaCl sebagai penyerap zat warna Congo Red. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan karbon aktif ampas  tahu  teraktivasi  NaCl  dalam  menyerap  zat  warna  Congo  Red  .  Penelitian  ini  menggunakan rancangan acak lengkap dengan tiga variabel bebas yaitu konsentrasi aktivator, waktu kontak dan pH sedangkan variabel terikat yaitu persentase Congo Red  yang terjerap. Hasil penelitian menunjukkan penyerapan  terbaik  diperoleh  pada  karbon  aktif    ampas  tahu  teraktivasi  NaCl  3M  dengan  waktu kontak  optimum  selama  60  menit  pada  kondisi  pH  2.  Dari  penelitian  ini  diketahui  bahwa  limbah ampas tahu dapat dimanfaatkan menjadi karbon aktif.
Kata kunci : Karbon Aktif, Ampas Tahu, Zat Warna Congo Red, Adsorpsi

## LATAR BELAKANG
Perkembangan  pembangunan  di sektor  industri  semakin  cepat.Hal  ini berdampak  terhadap  peningkatan  taraf kehidupan  masyarakat.  Dampak  negatif dari  pembangunan  adala  bertambahnya limbah  yang  dihasilkan.  Limbah  yang dihasilkan  dapat  berupa  limbah  cair atapun  padat.Salah  satu  limbah  cair  yang dihasilkan dari kegiatan industri adalah zat warna yang  dapat mencemari air. Industri tekstil  merupakan  salah  penyumpang limbah  cair  terbesar  di  Indonesia  yang umumnya  mengandung  750  ppm  zat tersuspensi  (Pratiwi,  2010).  Zat  warna yang umum digunakan oleh industri tekstil adalah  Congo  Red.  Congo  Redyang memiliki potensi berbahaya bagi manusia.Senyawa ini dapat menyebahkan mual pada lambung, muntah dan diare.Bila  terpapar  senyawa  ini  dengan waktu yang cukup lama dapat menyebabkan gangguan sistem pernapasan,  gangguan  reproduksi  dan janin  serta  dapat  memicu  terjadinya kanker (Prahl, 2002). Zat warna ini sangat mudah  larut  dalam  air  dan  tidak  dapat didegradasi  secara  biologi  (Catanho, 2006).
Pengolahan  limbah  cair  dengan berbagai  metode,  seperti  menggunakan lumpur aktif,  koagulasi-flokulasi, dan metode  lainnya.  Salah  satu  metode  yang sering digunakan adalah metode adsorpsi. Proses adsorpsi adalah proses penyerapan  dimana  zat  yang  terserap terikat  pada  permukaan  partikel  adsorben
(Mattel,  1991).  Adsorben  yang  dapat digunakan antara lain adalah karbon aktif, zeolit,  bentonit,  kitosan  dan  bahan  bahan lainnya  yang  memiliki  aktivitas  untuk menyerap  suatu  zat  kimia  seperti  ampas tahu.  Ampas  tahu  hanya  diguankan  oleh petani  sebagai  pakan  ternak  dan  bahan baku  dalam  pembuatan  tempe  gembus. Terdapat  potensi  lain  untuk  pemanfaatan ampas  tahu,  yaitu  sebagai  adsorben. Nohong  (2010)  melaporkan    bahwa  1000 mg  ampas  tahu  mampu  menyerap  logam krom hingga 100 % dan logam besi 95,53 %  dengan waktu kontak 150 menit. Hal ini menunjukkan  bahwa  adsorpsi  dengan limbah ampas tahu memerlukan konsentrasi  adsorben  yang  tinggi  dan waktu yang relatif lama. Masalah ini dapat diatasi  dengan  cara  mengubah  limbah ampas tahu menjadi karbon aktif.
Karbon  aktif  adalah  arang  yang dihasilkan  melalui  proses  aktivasi  untuk memperbesar pori-pori agar daya serapnya  meningkat.  Aktivasi  karbon  aktif secara kimia dilakukan dengan menambahkan bahan kimia, seperti senyawa  garam  NaCl.  NaCl  bersifat dehidrat sehingga NaCl dapat menghambat  permbentukan  tar.  Tar  yang terbentuk  dapat  menutup  pori-pori  karbon aktif sehingga  daya  adsorpsinya  menurun (Mu’jizah,  2010).  Gimbal, et  al. (2009)
telah  mengkaji  adsorben  karbon  aktif  dari buah  khaya  senegalensis  yang  diaktivasi dengan  teraktivasi  NaCl  menunjukkan daya adsorpsi yang lebih besar
dibandingkan karbon aktif dari buah khaya yang diaktivasi dengan zat kimia lain.
Penggunaan  NaCl  sebagai  aktivator telah dilakukan dalam beberapa penelitian.  M u’jizah  (2010)  melaporkan bahwa  NaCl  30%  dapat  mengaktivasi secara  optimal  karbon  aktif  dengan  daya serap 575 mg/g.  Mirwan (2005) juga telah mendapatkan  bahwa  karbon  aktif  terbaik dihasilkan  pada  konsentrasi  15%  dengan waktu perendaman 10 jam. Hartini, et al. .,
(2014)  melalui  pengujian  menggunakan SEM  menjelaskan  bahwa  karbon  aktif dengan  aktivator  NaCl  10%  memiliki  pori- pori  yang  lebih  banyak  dan  lebih  dalam sehingga  memiliki  daya  serap  yang  lebih besar.  Berdasarkan  hal  ini  maka  perlu dilakukan penelitian mengenai pemanfaatan  limbah  ampas  tahu  sebagai karbon  aktif  teraktivasi  NaCl    untuk penyerapan zat warna Congo Red.

## METODE PENELITIAN

## Bahan dan Peralatan
Bahan dasar yang digunakan dalam penelitian ini adalah zat warna congo red, padatan  NaCl,  Larutan  NaOH  0,1  N  dan larutan HCL 0,1 N.
Peralatan  yang  digunakan  adalah seperangkat  alat  gelas,  neraca  analitik, spatula, desikator, ayakan 60 mesh, tanur, pH meter, cawan porselen, dan spektrofotometer UV-Vis.

## Prosedur Penelitian

## Preparasi Sampel  (Hartini et al., 2014)
Ampas  tahu  basah  dijemur  hingga kadar  airnya  berkurang,  lalu  dikeringkan
dengan  oven  dengan  suhu  105 o C  hingga kering.  Setelah  itu  ampas  tahu  kering dikarbonasi  pada  suhu  300 0 C  selama  1 jam.Karbon  yang  terbentuk  kemudian dihaluskan  lalu  diayak  dengan  ayakan  60 mesh.

## Adsorpsi Zat Warna Congo Red dengan
Variasi Konsentrasi Aktivator (Hartini et al., 2014)
Karbon ampas tahu yang telah halus direndam  dengan  larutan  NaCl  dengan konsentrasi masing-masing 1 M, 2 M, 3 M, 4M, dan 5 M.  selama 24 jam. Karbon aktif sebanyak  0,5  gram  dicampurkan  dengan zat  warna Congo Red 500 ppm sebanyak 5  mL  lalu  didiamkan  selama  20  menit. Selanjutnya  filtratnya  diambil  dan  diukur menggunakan spektrofotometer UV-Vis.

## Adsorpsi Zat Warna Congo Red dengan
Variasi  Waktu  Kontak  (Gultom  dan Lubis, 2014)
Karbon  aktif  teraktivasi  NaCl  3  M sebanyak  0,5  gram  dicampurkan  dengan larutan  Congo  Red  500  ppm  sebanyak  5 mL  dan  dibiarkan  selama  20,  40,  60,  80, dan  100  menit.  Selanjutnya  campuran disaring  lalu  diambil  filtratnya  dan  diukur menggunakan spektrofotometer UV-Vis.

## Adsorpsi Zat Warna Congo Red dengan Variasi pH (Gultom dan Lubis, 2014)
Karbon  aktif  teraktivasi  NaCl  3  M sebanyak  0,5 gram    dicampurkan  dengan zat  warna  Congo  Red  pada  pH  2,  4,6,  8 dan  10  selama  60  menit.  Campuran kemudian  disaring  lalu  diambil  filtratnya dan diukur menggunakan spektrofotometer UV-Vis.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pembuatan  karbon  aktif  melalui  2 tahapan  yaitu  melalui  proses  karbonasi dan aktivasi. Karbonasi merupakan upaya untuk  mengasilkan  arang  menggunakan panas.  Proses  karbonasi  pada  limbah ampas  tahu  dilakukan  pada  tempat tertutup  untuk  menghindari  hilangnya karbon  dari  ampas  tahu  membentuk  gas CO 2 .  Proses  karbonasi  ampas  tahu menggunakan  suhu  300 0 C  selama  60 menit.  Proses  karbonasi  yang  lebih  lama dapat mengahsilkan gas CO 2 .
Pembuatan  karbon  aktif  tidak  lepas dari  proses  aktivasi  yang  bertujuan  untuk membuka,
menambah atau mengembangkan volume pori dan memperbesar  diameter  pori  yang  telah terbentuk pada proses karbonisasi.
Aktivasi
dilakukan secara kimia
menggunakan larutan NaCl sebagai aktivator.Karbon  aktif  ampas  tahu  yang teraktivasi  NaCl  diaplikasikan  sebagai penyerap  zat  warna  Congo  red.    Congo Red  memiliki  serapan  maksimum  pada panjang  gelombang  499  nm.  Menurut Christian  (2003),  panjang  gelombang maksimum  Congo  Red  adalah  497  nm. Adapun  kurva  standar  zat  warna  Congo Red  memiliki  persamaan  regresi  y  = 0,0375X –  0,0117  dengan  nilai  R 2 = 0,9995.
Pengaruh Konsentrasi Aktivator
Terhadap  Adsorpsi  Zat  Warna  Congo Red.
Kemampuan adsorpsi
suatu penyerap  didasarkan  pada  banyak  hal,
diantaranya  adalah  konsentrasi  aktivator yang  digunakan.  Konsentrasi  aktivator menentukan  banyaknya  jumlah  pori  yang terbentuk  pada  karbon  aktif.    Proses aktivasi dari suatu karbon dapat mengubah  bentuk  dari  karbon.  Penelitian yang    dilakukan  Hartini et  al. (2014) menunjukkan bahwa karbon yang teraktivasi  memiliki  pori-pori  yang  lebih banyak  dibanding  karbon  yang  tidak teraktivasi.
Gambar 1  Grafik pengaruh konsentrasi aktivator  terhadap  adsorpsi  zat warna Congo red .
Konsentrasi NaCl 1 M, 2 M dan 3 M mengalami  peningkatan  penyerapan  zat warna  Congo  Red  dengan  persentase adsorpsi tertinggi pada konsentrasi NaCl 3 M  sebesar  64,62%  (Gambar  1).  Namun pada  karbon  aktif  ampas  tahu  dengan konsentrasi  NaCl  4  dan  5  M,  penyerapan zat warna Congo Red mengalami penurunan.  Larutan  dengan  konsentrasi NaCl  yang  tinggi  memiliki  jumlah  partikel yang  lebih  banyak.  Hai  inilah  yang menyebabkan  terjadinya  halangan  sterik pada proses adsorpsi yang berlangsung.
56.00 58.00 60.00 62.00 64.00 66.00 0 2 4 6 Pe rse nta s e A ds orps i (% ) Konsentrasi Aktivator (M)

## Pengaruh  Waktu  Kontak  Terhadap
Adsorpsi Zat Warna Congo Red.
Faktor  lain  yang  mempengaruhi daya adsorpsi suatu adsorben ialah waktu kontak.  Waktu  kontak  yang  lebih  lama akan menyebabkan jumlah adsorbat yang teradsorpsi semakin banyak karena semakin  banyak  partikel  adsorben  yang berinteraksi  dengan  adsorbat.  Penentuan waktu kontak dapat memberikan informasi berapa lama waktu yang diperlukan untuk mencapai penyerapan optimum.
Gambar  2.  Pengaruh  waktu  kontak  terhadap
adsorpsi zat warna Congo Red.
Terjadi  peningkatan  penyerapan zat warna Congo Red seiring bertambahnya waktu kontak (Gambar 2). Hal  ini  disebabkan  tumbukan  antar partikel terus terjadi seiring pertambahan waktu.Hal  ini  sesuai  dengan  pendapat Nwabanne  and  Igbokwe  (2011),  dimana jumlah  adsorbat  yang  terserap  semakin bertambah  dengan  waktu  kontak  antara adsorbat  dan  adsorben.  Grafik  4.2  juga menunjukkan bahwa penyerapan maksimum terjadi  pada  waktu kontak 60
menit dengan presentasi adsorpsi sebesar 71,71%.

## Pengaruh  pH  Terhadap  Adsorpsi  Zat
Warna Congo Red.
Faktor  yang  mempengaruhi  suatu adsorpsi salah satunya adalah pH. Dalam proses adsorpsi, pH mempengaruhi ionisasi  adsorbat.  Variasi  pH  digunakan dengan  cara  menambahkan  larutan  HCl 0,1  M  dan  larutan  NaOH  0,1  M.
Gambar  3.  Pengaruh  pH  Terhadap  Adsorpsi zat warna Congo Red.
Terjadi  penyerapan  zat  warna yang  mengalami  penurunan  pada  pH mendekati  netral  namun  pada  pH  tinggi dan pH rendah penyerapan yang terjadi mengalami  peningkatan.  Penyerapan tertinggi  ditunjukkan pada pH 2 dengan presentasi  adsorpsi  hampir  mencapai 100%  (Gambar  3).  Hal  ini  menjelaskan bahwa  penyerapan  zat  warna  Congo Red  menggunakan  karbon  aktif  ampas tahu  terjadi  adsorpsi  secara  kimia.  Hal serupa  ditunjukkan  pada  penelitian yang  dilakukan  Gultom  dan  Lubis (2014)  dimana  penyerapan  logam  Pb dan  Cd terbaik pada pH  3 dan 4.  Pada
50 55 60 65 70 75 80 0 20 40 60 80 100 P e rs e nt a s e A dsor psi (% ) Waktu Kontak (menit) 70 75 80 85 90 95 100 105 0 2 4 6 8 10 Per sen tase A d sor p si ( % ) pH
pH  2,  banyak  ion  Cl - yang  mengelilingi karbon  aktif  sehingga  zat  warna  Congo Red yang merupakan zat warna kationik lebih  banyak  yang  berikatan  dengan karbon  aktif  ampas  tahu.  Pada  pH  10 penyerapan  zat  warna  Congo  Red cukup  tinggi  dipengaruhi  oleh  ion  OH - dari  NaOH  yang  mengelilingi  karbon aktif  ampas  tahu  (Bernasconi et  al , 1995).

## KESIMPULAN
Ampas  tahu  dapat  dimanfaatkan menjadi  karbon  aktif  untuk  menyerap  zat warna  congo  red  dengan  penyerapan terbaik  ditunjukkan  oleh  karbon  aktif dengan  konsentrasi  NaCl  3  M,  dengan waktu kontak 60 menit, pada pH 2.

## DAFTAR PUSTAKA
Bernasconi,  G.,Gerster,  H.,  Hauser,  H. 1995. Teknologi  Kimia  Bagian  2 Edisi  Pertama. Jakarta:  Pradnya Paramitha.
Catanho, M. 2006. Avaliacao Dos Tratamentos Electroquimico E Fotoeletroquimico  Na  Degradacao
De  Corantes  Texteis. Quim  Nova 29(5).
Christian, G.D. 2003. Analytical Chemistry 6th  edition.  New  York:  John Willey& Sonc Inc.
Gimbal,  C,  E.,  Ocholi,  O.,  Egwaikhide,  P,
A., Muyiwa, T., and Emmanuel, E,A. 2009. Methylene Blue Adsorption on Activated  Carbon  Prepared  From Khaya  Seneagelis  Fruits. New  Raw
Material  for  Activated  Carbon  I . Cien.Inv.
Gultom  E.M.,  dan  Lubis  M.T.  2014.
Aplikasi Karbon Aktif Dari Cangkang Kelapa  Sawit  Dengan  Aktivator H 3 PO 4 Untuk  Penyerapan  Logam Berat  Cd  dan  Pb. Jurnal  Teknik Kimia USU 3 (1).
Hartini  L.,  Yulianti  E.,  dan  Mahmuda  R. 2014.  Karakterisasi  Karbon  Aktif Teraktivasi  NaCl  Dari  Ampas  Tahu. Alchemy Vol 3 (2):145-153 .
Mattel,  C.L.  1991. Adsorption  2 nd Edition . New  York:  McGraw-Hill  Company Inc.
Mirwan,  M.  2005.  Daur  Ulang  Limbah
Hasil  Industri  Gula  (Ampas  Tebu/
Bagasse)  dengan  Proses  Karbonasi
Sebagai Karbon Aktif. Jurnal Rekayasa Perencanaan 1(3 ).
Mu’jizah,  S.  (2010).  Pembuatan  dan Karakterisasi  Karbon  Aktif  dari  Biji Kelor  ( Moringa  oleifera L.)  dengan NaCl  sebagai  Bahan  Pengaktif. Skripsi. Malang: UIN Maulana Malik Ibrahim.
Nohong. 2010. Pemanfaatan Limbah Tahu Sebagai  Bahan  Penyerap  Logam Krom, Kadmium dan Besi Dalam Air Lindi  TPA. Jurnal  Pembelajaran Sains 6: 257-269.
Nwabanne,  J  T.,  Igbokwe  P.  K.  2011. Preparation  of  Activated  Carbon from  Nipa  Palm  Nut:Influence  of
Preparation Condition , ResearchJournal of Chemical
Sciences, 1: 53-58 ,
Prahl  A,  Derdowska  I,  Dawidowska  O, Neubert  K,  Hartrodt  B,  Wierzba  T, Juzwa  W,  Lammek  B.  2002.  New analogues  of  bradykinin  substituted in  the  C-terminal  part  of  the moleculewith naphthylalanine.
Polish J  Chem 76:1433 –1439

## Pratiwi,  Y.  2010.  Penentuan  Tingkat
Pencemaran  Limbah  Industri  Tekstil Berdasarkan Nutriton Value Coeficient Bioindikator. Jurnal
Teknologi 3: 129-137.