## POTENSI ARANG AKTIF DARI KAYU POHON GAMAL ( GLIRICIDIA SEPIUM ) SEBAGAI MEDIA FILTRASI AIR
Program Studi Fisika, Fakultas Sains dan Teknik, Universitas Nusa Cendana, Jl. Adisucipto Penfui, Kupang, Nusa Tenggara Timur, 85001, Indonesia

## Abstrak
Penelitian ini bertujuan untuk menurunkan tingkat salinitas air payau asal Lobohede Kabupaten Sabu Raijua dengan menggunakan arang aktif dari kayu pohon gamal sebagai media filtrasi. Kayu pohon gamal dikarbonisasi, kemudian aktivasi secara fisika dengan variasi waktu 1,1.5, dan 2 Jam dengan suhu tetap 850 0 C dan aktivasi secara kimia dengan variasi waktu perendaman 4,5, dan 6 jam dengan aktivator ZnCl 2 kadar 25%. Pengujian arang aktif meliputi daya serap air, kadar abu, kadar air, kadar zat mudah menguap, dan kadar karbon terikat bertujuan untuk mengetahui potensi arang aktif sebagai media filtrasi air sesuai SNI 06-3730- 1995. Filtrasi air payau yang dilakukan dengan tiga variasi media filtrasi dengan susunan media tanpa arang aktif yakni (kerikil,pasir,dan kain kasa), penambahan arang aktif kayu gamal, penambahan arang aktif komersil. Salinitas awal air 0,7 ‰, salinitas air aktivasi secara kimia untuk ketiga sampel 0,6 ‰, aktivasi secara fisika( 1 jam 0,6  ‰, 1,5 dan 2 jam 0,5  ‰), sedangkan dengan penambahan arang aktif komersil 0,7  ‰. Berdasarakan  perbandingan  aktivasi  secara  fisika  dan  kimia  dengan  arang  aktif  komersil  nilai salinitas terbaik terdapat pada aktivasi secara fisika waktu 1,5 dan 2 jam sebesar 0,5  ‰ karena pada pengujian kadar zat  mudah menguap 25% dan kadar abu 10% sesuai dengan SNI 06-3730- 1995.
Kata Kunci: Air payau;  arang aktif kayu pohon gamal; filtrasi; salinitas.

## Abstract
This study aims to reduce the salinity level of brackish water from Lobohede, Sabu Raijua Regency by using activated charcoal from Gamal tree wood as a filtration medium. Gamal tree wood was carbonized, then  physically  activated  with  a time  variation of  1,1.5,  and 2  hours  with  a constant temperature of 850 0C ZnCl 2 25%Tests for activated charcoal include water absorption, ash content, moisture  content,  volatile  matter  content,  and  bound  carbon  content,  aiming  to  determine  the potential  of  activated  charcoal  as  a  water  filtration  medium  according  to  SNI  06-3730-1995. Brackish  water  filtration  was  carried  out  with  three  variations  of  filtration  media  with  the composition of media without activated charcoal namely (gravel, sand, and gauze), the addition of activated charcoal from Gamal wood, the addition of commercial activated charcoal. Initial water salinity  was  0.7  ,  chemically  activated  water  salinity  for  the  three  samples  was  0.6  ,  physical activation (1 hour 0.6 , 1.5 and 2 hours 0.5 ), while with the addition of commercial activated charcoal 0.7 . Based on the comparison of physical and chemical activation with commercial activated charcoal, the best salinity value is found in the physical activation time of 1.5 and 2 hours of 0.5 because in the test the volatile matter content of 25% and ash content of 10% is in accordance with SNI 06- 3730-1995.
Keywords: Brackish water; activated charcoal from Gamal tree wood;  filtration; salinity.

## PENDAHULUAN
Air  minum  merupakan  kebutuhan yang paling  utama  untuk  kelangsungan dan  kualitas hidup  manusia.  Namun  tidak  semua  orang memiliki  akses  sumber  daya  air  yang  baik. Banyak  orang  yang  hidup  di  wilayah  pesisir pantai dan  pulau-pulau kecil ditengah lautan
lepas  merupakan daerah-daerah  yang  kurang akan  sumber air bersih, salah satunya di daerah Sabu  Raijua  kecamatan  hawu  mehara  desa Lobohede  air  yang  digunakan  salinitasnya tinggi dapat dilihat pada air  ketika diminum air terasa asin,  saat  mencuci  sabun  tidak  berbusa dan  timbul  endapan semacam  kerak  sehingga
E-mail:  m_bukit@staf.undana.ac.id
Debi Lodo Ratu, Redi Kristian Pingak, Andreas Christian Louk, Jehunias Leonidas Tanesib , Minsyharil Bukit *
timbul masalah pemenuhan air minum.
Berdasarkan  syarat  Organisasi Kesehatan Dunia  (WHO),  air  minum  yang  ideal  adalah yang  aman  dikonsumsi,  jernih, tidak  berbau, tidak  ada  rasa,  bersih  dari  bakteri,  dan mengandung  sedikit  mineral.  Berdasarkan Peraturan  Menteri  Pekerjaan  Umum  Nomor 14/PRT/M/2010  pada  petunjuk  teknis  definisi operasional  standar pelayanan  minimal  bidang sumber daya  air,  menyebutkan  bahwa kebutuhan  air rata- rata secara wajar adalah 60 l/orang/hari  untuk  segala  keperluannya  [1]. Salah  satu  cara  memperoleh  air  bersih  yaitu menggunakan arang aktif dengan media filtrasi. Arang aktif merupakan material yang berbentuk bubuk  yang  berasal  dari  material  yang mengandung  karbon  misalnya  kayu  pohon gamal. Arang aktif dapat mengadsorpsi gas dan senyawa- senyawa  kimia  tertentu  atau  sifat adsorpsinya  selektif  (melakukan  pemilihan), tergantung  pada  besar  atau volume pori-pori dan  luas  permukaan.  Daya  serap  arang  aktif sangat  besar,  yaitu  25-100%  terhadap  berat arang  aktif.  Prinsip  pembuatan  arang  aktif teridiri dari pemilihan bahan dasar, karbonisasi, dan aktivasi [2].
Karbon  aktif  dapat  dibuat  dengan berbagai  macam  bahan,  selama  bahan  tersebut mengandung  unsur  karbon  seperti  tempurung kelapa,  batubara,  kayu,  sekam  padi,  kulit  biji kopi,  tulang  binatang,  dan  lain-lain  [3].  Bahan dasar  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini adalah arang  aktif kayu pohon gamal.
Karbonisasi atau pengarangan merupakan  proses  pembentukan  arang  dari bahan  baku.  Karbonsasi  yang  sempurna dilakukan dengan pemanasan bahan baku tanpa adanya batu bara hingga temperatur yang cukup tinggi  untuk  mengeringkan  dan  menguapkan senyawa dalam karbon [4].
Aktivasi adalah proses mengubah karbon yang  mempunyai  daya  serap rendah  menjadi daya  serap  tinggi.  Untuk  menaikkan  luas permukaan  dan  memperoleh  karbon  yang berpori.  Karbon  di  aktivasi  dapat  dilakukan melalui  beberapa  cara  seperti  uap  panas,  gas karbondioksida  atau  penambahan  bahan  kimia sebagai aktivator [5].
Filtrasi  atau  penyaringan  adalah  suatu proses untuk menghilangkan zat padat tersuspensif  diukur  dengan  kekeruhan dari air melalui  media  berpori.  Penyaringan  melalui media berpori terjadi dengan cara menghambat partikel-partikel  ke  dalam  ruang  pori  sehingga
terjadi  pengumpulan  dan  tumpukan  partikel tersebut  pada  permukaan  butiran  media. Dengan  tumpukan  partikel  yang  melekat pada butiran media ini akan membuat air tidak keruh dan  menjadi lebih bersih [6]. Filtrasi bertujuan untuk  menurunkan tingkat salinitas air dengan media arang aktif kayu pohon gamal.

## METODE
Metode karbonisasi menggunakan furnace  pada  suhu  400 0 C  selama  30  menit. Selanjtnya      di      aktivasi      secara      kimia menggunakan  aktivator  ZnCl2    kadar  25  % direndam  dengan  variasi  lama  perendaman  4 jam,  5  jam,  dan  6  jam.  Aktivasi  secara  fisika dengan  suhu tinggi 850 0 C dengan  variasi waktu 1  jam,  1.5  jam,  dan  2  jam.  Kemudian dilakukan  pengujian  kadar  arang  aktif  yang meliputi  daya  serap  air,  kadar  air,  kadar  abu, kadar zat mudah menguap, dan kadar karbon.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada penelitian ini kayu gamal dijadikan sebagai  bahan  utama  dalam  proses  pembuatan arang aktif. Gambar 1 menunjukan kayu gamal yang  dipotong  kecill-kecil,  kemudian  di karbonisasi  menggunakan  furnace  pada  suhu 400 0 C  selama  30  menit,  hasil  arang  setelah dikarbonisasi  (Gambar  2)  dan  dihaluskan  agar mendapatkan  arang  yang  berbentuk  serbuk (Gambar 3) .
Gambar  4  adalah  hasil  aktivasi  secara kimia  menggunakan  aktivator  ZnCl 2 dengan variasi waktu perendaman selama 4 jam,  5 jam, dan  6  jam.  Gambar  5  menunjukkan  hasil aktivasi  secara  fisika  menggunakan  furnace pada  suhu  850 0 C  dengan  variasi  waktu  1 jam,1.5 jam, dan 2 jam.
Gambar 1        Gambar 2       Gambar 3
Gambar 6. Daya Serap Aktivasi secara Kimia
Daya serap aktivasi secara kimia  4 jam, 5  jam,  dan  6  jam.  Pada  saat  4  jam  presentase daya  serapnya  232  %,  pada  waktu  5  jam presentase  menurun  menjadi  105  %,  dan  pada saat  perendaman  6  jam  presentase  daya serapnya  mengalami peningkatan menjadi 208
Gambar 7. Daya Serap Aktivasi Secara Fisika Pada  saat  1 jam presentase  daya  serap 145  %,  pada  waktu  1.5  jam  presentase meningkat mencapai 165 %, pada waktu 2 jam presentase menurun menjadi 144 %.
Pengujian kadar air  untuk  aktivasi secara kimia dan fisika di Gambar 8 dan Gambar 9.
Gambar 8. Kadar Air Aktivasi Secara Kimia
Kadar  air  aktivasi  secara  kimia  dengan waktu  perendaman  4  jam  presentase  kadar airnya  3  %,  pada  waktu  perendaman  selama  5 jam  presentase  menurun  1  %,  pada  waktu perendaman  selama  6  jam  presentase  kadar airnya meningkat menjadi 3 %.
Gambar 9. Kadar Air Aktivasi Secara Fisika
Kadar  air  aktivasi  secara  fisika  1  jam presentase  kadar  airnya  1  %,  pada  waktu aktivasi 1.5 jam presentase  kadar air 1 %,  saat aktivasi  2  jam  presentase  kadar  air  meningkat menjadi 4 %.
Pengujian  Kadar  abu  untuk  aktivasi secara  kimia  dan  fisika  menggunakan  furnace pada  suhu  800 0 C  selama  30  menit.  Dengan variasi  waktu  aktivasi  pada  aktivasi  secara kimia  4  jam,  5  jam,  dan  6  jam.  Pada  aktivasi secra  fisika  dengan  variasi  waktu  1  jam,  1.5 jam, dan 2 jam. Hasil kadar abu aktivasi secara kimia  dan  fisika  ditunjukkan  pada  Gambar  10 dan Gambar 11.
Gambar 10. Kadar Abu Aktivasi Secara Kimia
Kadar abu aktivasi secara  kimia dengan variasi waktu 4 jam, 5 jam, dan 6 jam presentase kadar abunya konstan 5 % untuk semua sampel. Waktu aktivasi tidak mempengaruhi presentase kadar abu.
Gambar 11. Kadar Abu Aktiasi Secara Fisika
Kadar  abu  aktivasi  secara  fisika  waktu 1 jam presentase kadar abu 14 %, pada waktu 1.5 jam presentase kadar abu 11 %, saat waktu 2 jam presentase kadar abu 10 %.
Pengujian  Kadar  zat  mudah  menguap untuk  aktivasi  secara  kimia  dan  fisika menggunakan furnace pada suhu 950 0 C selama 1  jam.  Dengan  variasi  waktu  aktivasi  pada aktivasi secara kimia 4 jam, 5 jam, dan 6  jam. Pada  aktivasi  secra  fisika  dengan  variasi waktum1  jam,  1.5  jam,  dan  2  jam.  Hasil kadar  zat  mudah  menguap  aktivasi  secara kimia  dan fisika  ditunjukkan pada  Gambar  12 dan Gambar 13.
Gambar  12.  Kadar  Zar  Mudah  Menguap Aktivasi Secara Kimia
Kadar  zat  mudah  menguap  aktivasi secara kimia waktu 4 jam presentase kadar zat mudah menguap 9 %, pada saat aktivasi 5 jam presentase kadar zat mudah menguap 14  %, dan pada waktu aktivasi 6 jam  presentase kadar zat mudah menguap 8 %.
Gambar  13.  Kadar  Zat  Mudah  Menguap Aktivasi Secara Fisika
Kadar  zat  mudah  menguap  aktivasi secara  fisika  dengan  waktu  aktivasi  1  jam presentase  Kadar  zat  mudah  menguap  35  %, pada  waktu  aktivasi  1.5  jam  presentase  Kadar zat  mudah  menguap  42  %,  dan  saat aktivasi  2 jam  presentase  Kadar  zat  mudah  menguap  25 %.
Pengujian  Kadar  karbon  terikat  untuk aktivasi secara kimia dan fisika dihasilkan  dari 100 % di kurangi dengan nilai penjumlahan dari presentase  kadar  air,  kadar  abu,  dan  kadar  zat mudah menguap. pada aktivasi  secara kimia 4 jam, 5 jam, dan 6 jam. Pada aktivasi secra fisika dengan variasi waktu 1 jam, 1.5 jam, dan 2 jam. Hasil kadar karbon terikat aktivasi secara kimia dan  fisika  ditunjukkan pada  Gambar  14  dan
Gambar 15.
Gambar  14.  Kadar  Karbon  Terikat  Aktivasi Secara Kimia
Kadar  karbon  terikat  aktivasi  secara kimia  dengan  waktu  aktivasi  4  jam presentase kadar karbon terikat 83 %, pada waktu aktivasi 5 jam presentase kadar karbon terikat menurun 80  %,  dan  pada  waktu  aktivasi  6  jam presentase  kadar  karbon  terikat  meningkat  84 %.
Gambar 15. Kadar Karbon Terikat Aktivasi Secara Fisika
Kadar  karbon  terikat  aktivasi  secara fisika  dengan  waktu  aktivasi  1  jam  presentase kadar karbon terikat 50 %, pada waktu aktivasi 1.5  jam  presentase  kadar  karbon  terikat menurun  46  %,  dan  pada  waktu  2  jam presentase  kadar  karbon  terikat  meningkat 61%.
Gambar  16  menunjukkan  hasil  salinitas air  sumur  di  desa  Lobohede  kecamatan  Hawu Mehara,  kabupaten  Sabu  Raijua  menggunakan arang  aktif  kayu  pohon  gamal  sebagai  media filtrasi  untuk menurunkan tingkat salinitas air.
Gambar 16. Salinitas Air Sumur
S0  merupakan  sampel  awal  air  sumur yang  di  uji  salinitasnya  dan  di  dapatkan  nilai salinitasnya  sebesar  0,7  ‰.  S1,S2,  dan  S3 merupakan sampel aktivasi secara kimia waktu perendaman  4  jam,  5  jam,  6  jam  dengan  nilai salinitasnya  sama  dan  terjadi  penurunan mencapai  0,6  ‰,  karena  pada  uji  kadar  abu S1,S2,S3 nilainya sama penurunannya mencapai  3  %  dibawah  dari  standar  nasional Indonesia  (SNI)  maksimal  10%  dan  semakin sedikit kadar abu yang terkandung dalam arang semakin baik daya serap airnya. S4 merupakan sampel  aktivasi  secara  fisika  dengan  waktu aktivasi  selama  1  jam,  terjadi  penurunan  hasil filtrasi  sebesar  0,6  ‰  karena  pada  pengujian kadar air nilainya 1% dibawah standar nasional Indonesia  (SNI)  maksimal  15%  karena semakin kecil kadar air yang terkandung dalam arang  aktif  kemampuan  adsorbennya  tinggi tetapi  pada  pengujian  kadar  abunya  nilainya 14%  melebihi  standar  SNI  10%  sehingga mempengaruhi nilai salinitas airnya. S5 dan S6 merupakan  sampel  aktivasi  secara fisika dengan waktu aktivasi selama 1 jam dan 2 jam, terjadi penurunan hasil filtrasi pada S5 sebesar 0,5  ‰  karena  pada  pengujian  daya  serap  air nilainya  tinggi  mencapai  165  %  sehingga kemampuan  adsorbennya  tinggi.  Pada  S6 terjadi penurunan mencapai 0,5 ‰ karena pada pengujian  kadar  zat  mudah  menguap  25%  dan kadar abu 10% nilainya sesuai standarnasional Indonesia  (SNI).  S7  adalah  Sampel  air  hasil filtrasi  dengan  tidak  ada  penambahan  arang aktif  (Kerikil,pasir,kain  kasa)  dengan  hasil salinitas  sebesar  0,7  ‰, tidak terjadi penurunan tingkat salinitas. S8 adalah air hasil filtrasi  menggunakan  arang  aktif  komersil sebagai  pembanding,  dan  hasil  uji  salinitasnya
sebesar 0,7 ‰ tidak terjadi penurunan salinitas air  karena  pada  air  hasil  filtrasi  menggunakan arang  aktif  komersil  tidak  terjadi  penurunan karena arang aktif komersil kurang baik, dapat dilihat  dari  air  hasil  filtrasinya  berwarna kuning.  Dari  data  diatas  terjadi  penurunan tingkat salinitas air pada aktivasi fisika sebesar 0,5‰  pada  sampel  aktivasi  fisika  1,5  jam dan 2 jam dilihat dari semakin lama waktu aktivasi semakin  baik  tingkat  penurunan  hasil  salinitas airnya.  Pada  aktivasi  kimia  terjadi  penurunan sebesar  0,6  ‰  tetapi  lamanya  waktu  aktivasi tidak  berpengaruh  karena  hasilnya  sama  pada semua sampel. Dari grafik diatas  untuk aktivasi menggunakan kayu gamal  terbaikterdapat pada aktivasi fisika selama 1,5 dan 2 jam sebesar 0,5 ‰. Hal ini menunjukan bahwa hasil filtrasi air sumur  dari  Desa  Lobohede, Kecamatan  Hawu Mehara, Kabupaten Sabu Raijua menggunakan arang  aktif  kayu  gamal  dengan  penurunan salinitasnya  mencapai    0,5  ‰  sesuai  tingkat salinitas  maksimal  air  minum 0,5  ‰  ( Elfrida, 2017) [4].

## SIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan dapat  disimpulkan bahwa  :
Aktivasi fisika dan kimia mempengaruhi sifat  fisik  arang  aktif,  hal  ini  dapat  pada  hasil pengujian  kualitas  karbon  aktif.  Pada  aktivasi kimia  hasil  uji  daya  serap  tertinggi  terdapat pada  S1  sebesar  232  %,  sedangkan  aktivasi fisika  tertinggi  pada  S5  sebesar  165  %.  Pada aktivasi kimia hasil uji kadar air tertinggi pada S1  dan  S3  sebesar  3  %,  sedangkan  aktivasi fisika  tertinggi  pada  sampel  S6  sebesar  4  %. Pada  aktivasi  kimia  untuk  hasil  uji  kadar  abu pada S1, S2 dan S3 sama yaitu 5 %, sedangkan aktivasi fisika tertinggi pada  sampel S4 sebesar 14 %. Pada aktivasi kimia untuk hasil uji kadar zat mudah menguap  tertinggi  pada  S2  sebesar 14  %,  sedangkan  aktivasi  fisika  tertinggi  pada S5  sebesar  42  %.  Pada  aktivasi  kimia  untuk hasil uji kadar karbon terikat  tertinggi pada  S3 sebesar  84  %,  sedangkan  aktivasi  fisika tertinnggi pada sampel S6 sebesar 61 %.
Hasil  filtrasi  air  menunjukkan  bahwa aktivasi  secara  fisika  dan  kimia mempengaruhi tingkat  salinitas  air. Hal  ini  dapat  dilihat  pada hasil  filtrasi  dimana  tingkat  salinitas  air mengalami  penurunan Dengan  demikian, penggunaan  arang  aktif  kayu  pohon gamal yang  diaktivasi  secara  fisika  dan  kimia berpotensi sebagai media filtrasi air.
Pada  Aktivasi  kimia  yaitu  sampel S1,S2,S3  nilainya  sama  yaitu  sebesar  0,6 ‰, sampel  S4  sebesar  0,6  ‰,  sampel  S5,S6 nilainya  sama  yaitu  sebesar  0,5  ‰. Sedangkan  pada  arang  aktif  komersil sebesar 0,7 ‰.

## Saran
Dalam  penelitian  ini,  penulis  menyarankan agar  peneliti  selanjutnya  dapat  melanjutkan untuk proses pembuatan briket, dan melakukan modifikasi pada tabung filtrasi

## DAFTAR PUSTAKA
1
Kirmanto D. Pengelolaan Sumber Daya Air  Wilayah  Sungai  Brantas.  Mentri Pekerjaan Umum, Jakarta. 2010.
2 Kumalasari F, Satoto Y. Teknik Praktis Mengolah  Air  Kotor  Menjadi  Air Bersih. Laskar Aksara, Bekasi. 2011.
3 Marsh  H,  Francisco  RR.  Activated Carbon. Elsivier Science & Technology Books, Belanda. 2006.
4 Elfrida  D.  Penurunan  Salinitas  Air Payau Menggunakan Filter Media Zeolit
Teraktivasi  dan  Arang  Aktif.  Institut Teknologi Sepuluh Nopember. 5 Said NI, Marsidi R. 2005.
Mikroorganisme Patogen Dan Parasit Di Dalam  Air  Limbah  Domestik  Serta Alternatif Teknologi Pengolahan. J. Air Indones. 1 (1): 65.
6 Mashadi A, Surendro B, Rakhmawati A, Amin  M.  2018.  Peningkatan  Kualitas Ph, Fe Dan Kekeruhan Dari Air Sumur Gali  Dengan  Metode  Filtrasi.  J.  Ris. Rekayasa Sipil. 1 (2): 105.