www.jtkl.polinema.ac.id DOI: http://dx.doi.org/10.33795/jtkl.v6i1.259
Disetujui: 6 Maret 2022
Jl. Soekarno Hatta No. 9, Malang 65141, Indonesia E-mail: lusiani1891@polinema.ac.id

## Kualitas Karbon Aktif Kulit Pisang Kepok Menggunakan Aktivator Kimia dengan Variasi Konsentrasi dan Waktu Aktivasi
Khalimatus Sa’diyah , Cucuk Evi Lusiani *
Jurusan Teknik Kimia, Politeknik Negeri Malang, Jl. Soekarno Hatta No. 9, Malang 65141, Indonesia
* Email: lusiani1891@polinema.ac.id

## ABSTRAK
Buah  pisang  adalah  sumber  pangan  yang  banyak  dikonsumsi  karena  memiliki  kandungan  karbohidrat  yang tinggi.  Bagian  lain  dari  buah  pisang  yaitu  bagian  kulit  dapat  dimanfaatkan  sebagai  karbon  aktif  karena mengandung selulosa sebesar 14,4%. Karbon aktif dari kulit pisang khususnya Pisang Kepok ( Musa acuminate L. )  dapat digunakan  sebagai zat  penyerap  bahan  pencemar  dan  logam berat dari  limbah  industri.  Pemanfaatan kulit  pisang  sebagai  karbon  aktif  ini  diharapkan  dapat  menjadi  alternatif  dari  solusi  pengolahan  limbah  padat organik  sebagai  zat  penyerap  logam  berat  dari  limbah  industri.  Penelitian  ini  dilakukan  untuk  mengetahui kualitas dari karbon aktif dengan bahan baku kulit  Pisang Kepok setelah diaktifkan menggunakan larutan basa dan  asam.  Karbon  aktif  dibuat  dari  kulit  Pisang  Kepok  yang  diaktivasi  menggunakan  aktivator  basa  kuat (NaOH) dan asam kuat (H 2 SO 4 ) dengan konsentrasi 0,5 dan 1 N selama waktu aktivasi 1, 3, dan 5 jam. Hasil penelitian menunjukkan bahwa aktivator basa menggunakan larutan NaOH dengan konsentrasi aktivator 0,5 N selama waktu aktivasi 1 jam dapat menghasilkan karbon aktif dengan karakteristik yang sesuai dengan SII No. 0258-88.  Karbon  aktif  yang  dihasilkan  dari  kulit  Pisang  Kepok  pada  kondisi  tersebut  mampuf  menurunkan kandungan  logam  Nikel  pada  larutan  NiSO 4 sampai  100%.  Karbon  aktif  yang  dihasilkan  pada  konsentrasi rendah dan waktu aktivasi yang singkat dapat mengurangi biaya produksi.
Kata kunci: aktivator, karbon aktif, kulit pisang, limbah.

## ABSTRACT
Because of their high carbohydrate content, bananas are a popular food source. The skin of a banana can be used as activated carbon because it contains 14.4 percent cellulose. Activated carbon from banana peels, specifically Pisang  Kepok  ( Musa  acuminate  L. ),  can  be  used  as  an  adsorbent  for  pollutants  and  heavy  metals  emitted  by industrial waste. The use of banana peels as activated carbon as a heavy metal absorbent from industrial waste is expected to be an alternative solution for treating organic solid waste. The purpose of this research is to ensure that the quality of activated carbon made from  banana ( Musa acuminate L. ) peel after it's been activated with alkaline and acid solutions. Activated carbon is generated from banana ( Musa acuminate L. ) peel that has been activated  with  0.5  and  1  N  concentrations  of  strong  base  activator  (NaOH)  and  strong  acid  activator  (H 2 SO 4 ) over activation times of 1, 3, and 5 hours. The results indicate that an alkaline activator using NaOH solution with  an  activator  concentration  of  0.5  N  for  1  hour  can  produce  activated  carbon  with  SII  No.  0258-88- compliant properties. Under these conditions, activated carbon derived from banana ( Musa acuminate L. ) peel was able to reduce the nickel concentration in the NiSO4 solution by up to 100 %. Using activated carbon with low concentrations and short activation durations can minimize costs of production.
Keywords: activator, activated carbon, banana peel, wastewater.

## 1.  PENDAHULUAN
Pisang merupakan salah satu hasil perkebunan  Indonesia  yang  setiap  tahunnya dihasilkan dalam jumlah banyak. Berdasarkan  data  dari  Badan  Pusat  Statistik
dan Direktorat Jendral Holtikultura, produksi  pisang  di  Indonesia  pada  tahun 2019 mencapai 7,28 juta ton [1]. Sejauh ini, pemanfaatan  buah  pisang  adalah  sebagai penyedia pangan karena memiliki
kandungan  karbohidrat  yang  tinggi.  Bagian lain  dari  buah  pisang  yang  juga  dapat dimanfaatkan  adalah  bagian  kulit  yang mengandung selulosa sebesar 14,4%. Beberapa tahun terakhir, kulit pisang banyak diteliti  untuk  digunakan  sebagai  bahan penyerap  (karbon  aktif).  Karbon  aktif merupakan adsorben yang mampu menyerap logam  berat  3.22  kali  lebih  besar  dari  pada silica  gel [2].  Prayitno,  dkk.  [3]  melakukan penelitian  tentang  pemanfaatan  limbah  kulit pisang menjadi karbon aktif untuk pengolahan  air sumur kota Banjarbaru  yang mengandung logam. Hasil dari penelitian ini menunjukkan  bahwa  aktivasi  kimia  dapat memengaruhi karakteristik dari karbon aktif yang  dihasilkan,  salah  satunya  adalah  daya adsorpsi  yang  lebih  optimum.  Selain  itu, kandungan  logam  pada  karbon  aktif  yang telah  mengalami  aktivasi  kimia  menjadi lebih  rendah  dibandingkan  dengan  karbon aktif tanpa dilakukan aktivasi [4].
Karbon  aktif  yang  telah  diaktivasi  dapat digunakan  sebagai  adsorben  dari  logam berat yang ada di perairan. Salah satu logam berat yang sering mencemari perairan adalah Nikel  (Ni).  Batas  aman  kandungan  Nikel yang  diizinkan  dibuang  ke  lingkungan adalah  1  mg/L.  Banyak  industri  masih menghasilkan  limbah  dengan  kandungan Nikel  yang  tinggi,  diantaranya  adalah industri  elektroplating.  Saat  ini,  industri tersebut berkembang pesat sehingga menyebabkan  limbah  Nikel  yang  dihasilkan juga meningkat [5]. Berdasarkan permasalahan  lingkungan  tersebut,  dapat dibuat  karbon  aktif  dari  kulit  Pisang  Kepok sebagai  adsorben  dari  logam  berat  seperti Nikel yang mencemari perairan.
Karbon  aktif  dari  kulit  Pisang  Kepok memiliki  sifat  fisika-kimia  yang  baik  dan efektif untuk menghilangkan berbagai macam polutan limbah organik dan anorganik,  termasuk  pewarna  organik, senyawa fenolik, pestisida, dan logam berat. Berbagai penelitan tentang karbon aktif dari kulit  Pisang  Kepok  terus  dikembangkan untuk  mendapatkan  hasil  karbon  aktif  yang
memiliki  kualitas  baik  dengan  biaya produksi yang minimal [6].
Wardani,  dkk.  [7]  melakukan  penelitian tentang  pemanfaatan  limbah  kulit  Pisang Kepok  sebagai  karbon  aktif  yang  diaktivasi menggunakan  asam  sulfat.  Hasil  dari penelitian tersebut adalah  karbon aktif yang dihasilkan memenuhi Standar Industri Indonesia (SII) No. 0258-88 tentang kualitas karbon aktif dengan nilai kadar air sebesar 2 –  13%,  kadar  abu  sebesar  2  –  8%, volatile matter sebesar  9  –  17%, fixed  carbon sebesar 55 - 84% dan daya adsorpsi terhadap Iodin  sebesar  914  mg/g.    Karbon  aktif  dari kulit  pisang  juga  diteliti  oleh  Wardani  dan Wulandari  (2018)  untuk  mengurangi  kadar Timbal (II) pada larutan Pb(NO 3 ) 2 . Aktivator  yang  digunakan  dalam  penelitian tersebut  diaktivasi  menggunakan  asam nitrat.  Karbon  aktif  yang  dihasilkan  dalam penelitian tersebut mampu menyerap Timbal (II)  pada  larutan  Pb(NO 3 ) 2 sebesar  41,78% [8]. Selain Timbal (II), k arbon aktif dari kulit Pisang  Kepok  yang  sudah  diaktivasi  juga mampu  menurunkan  kadar  Tembaga  (Cu) pada  limbah  elektroplating  dengan  persen penyisihan tertinggi yaitu sebesar 81,78%  [9], dan  juga  mampu  menghilangkan  pewarna dalam limbah tekstil sebesar 14,12% [10].
Proses aktivasi karbon aktif dari kulit pisang juga  dapat  dilakukan  menggunakan  larutan basa.  Nasir,  dkk.  [11]  melakukan  penelitian tentang  penggunaan  karbon  aktif  kulit pisang  untuk  menurunkan  angka  peroksida dan  asam  lemak  bebas  setelah  proses aktivasi  menggunakan  NaOH.  Komposisi terbaik  dari  karbon  aktif  yang  mampu menurunkan  angka  peroksida  dan  asam lemak bebas minyak goreng bekas adalah 10 % dengan konsentrasi NaOH 1 N. Penelitian lain  yang  juga  melaporkan  bahwa  karbon aktif dapat diaktivasi dengan aktivator kimia (larutan asam dan basa) telah dilakukan oleh Sa’diyah,  dkk.  [12].  Penelitian  tersebut melaporkan  bahwa  karbon  aktif  dari  kulit Pisang  Kepok  yang  telah  diaktivasi  basa (larutan NaOH) pada konsentrasi 2 N selama 5  jam  memiliki  nilai  kadar  air,  abu,  dan volatile matter yang lebih tinggi
dibandingkan  karbon  aktif  yang  diaktivasi dengan aktivator asam (H 2 SO 4 ).
Beberapa hal yang perlu diperhatikan  untuk menghasilkan  kualitas  karbon  aktif  yang sesuai  SII  No.  0258-88  diantaranya,  yaitu waktu  dan  suhu  karbonasi,  ukuran  bahan (karbon),  waktu  aktivasi,  jenis  dan  rasio aktivator,  dan  konsentrasi  aktivator.  Waktu dan  suhu  karbonasi  menjadi  faktor  yang perlu  diperhatikan  agar  proses  pemanasan tidak menghasilkan abu. Selain itu, pemilihan  jenis  aktivator  kimia  (basa  dan asam)  serta  konsentrasi  dari  aktivator  yang digunakan juga dapat memengaruhi karakteristik dari karbon aktif yang dihasilkan.
Oleh  karena  itu,  berdasarkan  beberapa penelitian  yang  telah  dilakukan  maka penelitian lebih lanjut tentang pengaruh dari pemilihan  jenis  aktivator  dengan  variasi konsentrasi  dan  waktu  aktivasi  pada pembuatan  karbon  aktif  dari  kulit  Pisang Kepok  perlu  dilakukan.  Pembuatan  karbon aktif  dari  kulit  Pisang  Kepok  ( Musa acuminate  L .)  dengan  aktivator  basa  dan asam pada berbagai waktu aktivasi dilakukan  untuk  mengetahui  kualitas  dari karbon aktif dengan bahan baku kulit Pisang Kepok ( Musa acuminate L. ) setelah diaktifkan  menggunakan  larutan  basa  atau asam.  Jenis  aktivator  kimia  yang  digunakan dalam  penelitian  ini  adalah  larutan  NaOH dan  H 2 SO 4 dengan  konsentrasi  0,5  N  dan  1 N    selama  1,  3,  dan  5  jam.  Analisis  karbon aktif  yang  dilakukan  adalah  uji  kadar  air, kadar abu, kadar volatile matter , kadar fixed carbon ,  dan  daya  serap  iodin  untuk dihasilkan  kualitas  karbon  aktif  yang  sesuai SII No. 0258-88.

## 2. METODE PENELITIAN
Penelitian  ini  dilakukan  dengan  tahap  dan bahan  yang  sama  dengan  penelitian  yang dilakukan oleh Sa’diyah, dkk. [12]. Tahapan proses  yang  dilakukan  terdiri  dari:  tahap pre-treatment bahan  baku,  karbonisasi, aktivasi,  dan  analisis  karbon  aktif  yang dihasilkan.

## 2.1. TAHAP PRE-TREATMENT BAHAN BAKU
Tahap pre-treatment bahan  baku  dilakukan dengan  cara  menjemur  kulit  Pisang  Kepok yang  diperoleh  dari  pasar  Turen  di  bawah sinar  matahari  untuk  mengurangi  kadar  air yang  terkandung  dalam  kulit  pisang.  Kadar air  dalam  kulit  pisang  dapat  menghambat proses karbonisasi. Selanjutnya, kulit Pisang Kepok  yang  telah  dijemur  dipotong  dengan ukuran  ±  2  cm  agar  dapat  memperluas  area permukaan dan mempercepat proses karbonisasi.

## 2.2. TAHAP KARBONISASI
Tahap  karbonisasi  pada  kulit  pisang  kering yang telah diseragamkan ukurannya dilakukan  menggunakan furnace pada suhu 400°C selama 1,5 jam.

## 2.3. TAHAP AKTIVASI KARBON
Setelah  proses  karbonisasi,  hasil  karbon diaktivasi  menggunakan  aktivator  basa  dan asam. Aktivator basa yang digunakan adalah larutan  NaOH  dan  aktivator  asam  yang digunakan  adalah  larutan  H 2 SO 4. Aktivasi dilakukan dengan melarutkan 80 g karbon di dalam  1000  ml  aktivator  dengan  variasi konsentrasi  0,5 N atau 1 N selama 1 jam, 3 jam  dan  5  jam.  Setelah  itu,  karbon  disaring menggunakan  pompa  vakum  dan  dicuci menggunakan  aquadest  hingga  pH  netral. Karbon  dikeringkan  di  dalam  oven  pada suhu  110°C  selama  24  jam  dan  selanjutnya dianalisis.

## 2.4. TAHAP ANALISIS
Analisis  karbon  aktif  yang  dilakukan  dalam penelitian ini adalah uji kadar air, kadar abu, kadar volatile  matter ,  kadar fixed  carbon , daya  serap  iodin,  dan  penurunan  kadar Nikel.

## 2.4.1.  UJI KADAR AIR
Uji ini dilakukan untuk mengetahui kadar air pada karbon aktif dengan mengacu pada SNI 1965:2019.  Persamaan  untuk  menghitung kadar  air  pada  karbon  aktif  dapat  dilihat pada Persamaan (1).
kadar air (%) = m 2 −m 3 m 2 −m 1 ∗ 100% .... (1)
Dimana m 1 adalah  massa cawan kosong (g); m 2 adalah massa cawan dan sampel sebelum dimasukkan  ke  dalam  oven  (g);  dan  m 3 adalah massa cawan dan sampel setelah dari oven (g).

## 2.4.2.  UJI KADAR ABU
Uji  ini  dilakukan  untuk  mengetahui  kadar abu  pada  karbon  aktif  yang  mengacu  pada SNI  3478:2010  dengan  perhitungan  yang dapat dilihat pada Persamaan (2). kadar abu (%) = m 3 −m 1 m 2 −m 1 ∗ 100% .... (2)
Dimana m 1 adalah massa cawan kosong (g); m 2 adalah massa cawan dan sampel sebelum dimasukkan  ke  dalam furnace (g);  dan  m 3 adalah massa cawan dan sampel setelah dari furnace (g) [12].

## 2.4.3.  UJI KADAR VOLATILE MATTER
Uji  ini  dilakukan  untuk  mengetahui  kadar volatile  matter pada  karbon  aktif  yang mengacu  pada  ISO  562-2010.  Perhitungan untuk  kadar volatile  matter dapat  dilihat pada Persamaan (3).
kadar 𝑣𝑜𝑙𝑎𝑡𝑖𝑙𝑒 𝑚𝑎𝑡𝑡𝑒𝑟 (%) = (m 2 −m 1 )−m 3 −m 1 m 2 −m 1 ∗ 100%
.... (3) Dimana m 1 adalah  massa cawan kosong (g); m 2 adalah massa cawan dan sampel sebelum dimasukkan  ke  dalam furnace (g);  dan  m 3 adalah  massa cawan dan sampel setelah dari furnace (g) [12].

## 2.4.4.  UJI KADAR FIXED CARBON
Uji  ini  dilakukan  untuk  mengetahui  kadar fixed  carbon dengan  mengacu  pada  ASTM D 3172-89 R02. Persamaan untuk
menghitung kadar fixed carbon pada karbon aktif dapat dilihat pada Persamaan (4).
Kadar 𝑓𝑖𝑥𝑒𝑑 𝑐𝑎𝑟𝑏𝑜𝑛(%) = 100% − (kadar air + kadar abu + kadar 𝑣𝑜𝑙𝑎𝑡𝑖𝑙𝑒 𝑚𝑎𝑡𝑡𝑒𝑟)
.... (4)

## 2.4.5.  UJI DAYA SERAP IODIN
Uji  ini  dilakukan  untuk  mengetahui  daya serap  karbon  aktif  terhadap  Iodin  dapat dilihat pada Persamaan (5).
Daya serap Iodin  (%) = (V 1 N 1 − V 2 N 2 ) ∗ BA Iodin ∗ V Iodin b karbon aktif ∗ 1000 ∗ V sampel .... (5)
Dimana  V 1 adalah  volume  larutan  Iodin yang  dianalisis  (ml);  V 2 adalah  volume larutan  Na 2 S 2 O 3 yang  diperlukan  (ml);  N 1 adalah  normalitas  larutan  Iodin  (N);  N 2 adalah  normalitas  larutan  Na 2 S 2 O 3 (N); BA Iodin adalah  berat  atom  Iodin  (g/gmol); b karbon  aktif adalah berat  dari karbon aktif (g); dan  V sampel adalah  volume  dari  larutan sampel (ml) [12].

## 2.4.6.  UJI PENURUNAN KADAR NIKEL
Uji ini dilakukan untuk mengetahui penurunan  kadar  Nikel  pada  limbah  buatan yang  mengandung  logam  Nikel.  Aplikasi dalam  penurunan  kadar  Nikel  dilakukan menggunakan larutan NiSO 4 yang mengandung  kadar  Nikel  1,348  mg/L. Larutan NiSO 4 dimasukkan ke dalam beaker glass sebanyak    100  ml  dan  ditambahkan karbon  aktif  sebanyak  10  %  massa/volume larutan  NiSO 4 .  Selanjutnya,  campuran tersebut  diaduk  hingga  homogen  lalu diendapkan  selama  1,5  jam.  Cairan  yang jernih  dan  endapan  dipisahkan  kemudian dianalisis  kadar  Nikel  yang  tersisa.  Analisis kadar Nikel dilakukan menggunakan metode Atomic Absorption Spectrophotometry (AAS) di Perum Jasa Tirta I, Malang. Persamaan  untuk  menghitung  penurunan kadar  Nikel  pada  limbah  buatan  dengan adanya karbon aktif dari kulit Pisang Kepok dapat dilihat pada persamaan (6).
Penurunan kadar Nikel (%) = (kadar Nikel awal − kadar Nikel akhir) kadar Nikel awal ∗ 100% .... (6)

## 3.  HASIL DAN PEMBAHASAN
Karbon  aktif  yang  dihasilkan  dari  kulit Pisang Kepok yang telah diaktivasi menggunakan larutan NaOH dan asam sulfat (H 2 SO 4 )  pada  penelitian  ini  dibandingkan dengan  standar  mutu  karbon  aktif  (SII  No. 0258-88) seperti pada Tabel 1.
Tabel 1. Syarat Mutu Karbon Aktif (SII No.
0258-88) [8,9] Jenis Uji Nilai - Kadar air
- Kadar abu
- Kadar volatile matter
- Kadar fixed carbon - Daya serap terhadap Iodin Maks. 15% Maks. 10% Maks. 25% Min. 65%
75%

## 3.1. HASIL UJI KADAR AIR
Hasil  uji  kadar  air  pada  karbon  aktif  dari kulit  Pisang  Kepok  yang  telah  diaktivasi menggunakan  larutan  NaOH  dan  H 2 SO 4 dengan konsentrasi 0,5 N dan 1 N selama 1, 3, dan 5 jam dapat dilihat pada Gambar 1(a) dan 1(b).
(a) (b)
Gambar  1. Pengaruh  kadar  air  terhadap waktu  aktivasi  kimia  dengan  berbagai konsentrasi aktivator  (a) basa dan (b) asam
Gambar  1  (a)  dan  (b)  menunjukkan  bahwa kadar  air  pada  karbon  aktif  yang  dihasilkan pada  penelitian  ini  sesuai  dengan  standar mutu  dari  SII  No.  0258-88  yaitu  di  bawah 10%. Kadar air tertinggi adalah 7,4% terjadi pada  karbon  aktif  dengan  aktivator  NaOH
0,5  N  selama  waktu  aktivasi  5  jam, sedangkan  kadar  air  terendah  yaitu  1,0% terjadi  pada  karbon  aktif  dengan  aktivator NaOH  0,5  N  selama  waktu  aktivasi  1  jam. Pada  keadaan  basa  kuat  (NaOH),  kadar  air yang diperoleh semakin meningkat. Sedangkan  untuk  aktivasi  kimia  dengan asam  kuat  (H 2 SO 4 ),  kadar  air  semakin menurun dengan semakin tingginya konsentrasi  larutan  asam  [13].  Aktivasi secara kimia menyebabkan penurunan kadar air  akibat  sifat  higroskopis  dari  aktivator [14]. Molekul air yang ada pada karbon aktif mengikat  aktivator  sehingga  menyebabkan pori-pori  pada  karbon  aktif  semakin  besar. Dengan  demikian,  luas  permukaan  dari karbon  aktif  semakin  bertambah  yang menyebabkan  kemampuan  adsorpsi  dari karbon  aktif  juga  semakin  meningkat.  Hal tersebut  menunjukkan  bahwa  kualitas  dari karbon aktif semakin baik [15]. Oleh karena itu,  dapat  diketahui  bahwa  pada  aktivator NaOH, semakin  tinggi  konsentrasi  aktivator maka  daya  serap  air  pada  karbon  aktif semakin  kecil.  Sebaliknya  pada  aktivator H 2 SO 4 ,  daya  serap  air  pada  karbon  aktif berbanding lurus dengan konsentrasi aktivator.
Menurut  Winoto,  dkk.  [16]  semakin  tinggi konsentrasi  aktivator  menghasilkan  karbon aktif  dengan  kadar  air  yang  lebih  rendah. Pada  aktivasi  kimia,  zat-zat  pengotor  yang berupa oksida logam seperti FeO, MgO, dan ZnO  dan  kandungan  air  di  dalam  karbon aktif akan diikat oleh zat aktivator, sehingga pori karbon aktif akan terbuka dan kadar air yang terkandung di dalam karbon aktif dapat berkurang. Konsentrasi aktivator juga memberikan  pengaruh  pada  proses  aktivasi, yaitu  semakin  tinggi  konsentrasi  aktivator, semakin  besar  pengaruh  karbon  aktif  dalam mengikat  senyawa-senyawa  tar  yang  keluar melewati rongga  atau pori-pori karbon  aktif sehingga  luas  permukaan  pori  semakin besar. Bertambahnya luas permukaan tersebut mengakibatkan kemampuan adsorpsi dari karbon aktif semakin meningkat.  Hal  ini  menunjukkan  kualitas karbon aktif semakin baik [17].
0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 1 3 5 Kad ar A ir ( %) Waktu Aktivasi (jam) NaOH 0,5 N NaOH 1 N 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 1 3 5 Kad ar A ir ( %) Waktu Aktivasi (Jam) H2SO4 0,5 N H2SO4 1 N

## 3.2. HASIL UJI KADAR ABU
Kualitas karbon aktif juga dapat dilihat dari nilai  kadar  abu  yang  terdapat  pada  karbon aktif  tersebut.  Abu  yang  dihasilkan  dapat mengurangi daya adsorpsi dari karbon aktif. Hal  ini    dikarenakan  pori-pori  dari  karbon aktif  terisi  oleh  mineral  logam  seperti magnesium,  kalsium,  dan  kalium  [18]. Keberadaan  abu  yang  berlebihan  dapat menyebabkan  terjadinya  penyumbatan  pada pori-pori  karbon  aktif,  sehingga  luas permukaan  karbon  aktif  menjadi  berkurang [15].  Hasil  uji  kadar  abu  pada  karbon  aktif dalam  penelitian  ini  dapat  dilihat  pada Gambar 2(a) dan 2(b).
(a) (b)
Gambar  2. Pengaruh  kadar  abu  terhadap waktu  aktivasi  kimia  dengan  berbagai konsentrasi aktivator (a) basa dan (b) asam
Nilai  kadar  abu  pada  karbon  aktif  dalam penelitian  ini  yang  sesuai  dengan  standar mutu  SII  No.  0258-88  adalah  karbon  aktif yang  diaktivasi  dengan  larutan  H 2 SO 4 (<10%).  Berdasarkan  Gambar  2  (a)  dan  (b) dapat diketahui bahwa kadar abu dari karbon aktif  dengan  aktivator  larutan  NaOH  adalah 10  –  21%  sedangkan  kadar  abu  dari  karbon aktif dengan aktivator larutan H 2 SO 4 adalah
5,0  -  6,5%.  Menurut  Sa’diyah,  dkk.  [12], karbon  aktif  yang  telah  diaktivasi  basa (NaOH) pada konsentrasi 2 N selama 5 jam memiliki  nilai  kadar  abu    yang  lebih  tinggi dibandingkan  karbon  aktif  yang  diaktivasi dengan aktivator asam (asam sulfat).
Kadar  abu  terendah  (5,0%)  dihasilkan  pada aktivator  larutan  H 2 SO 4 dengan  konsentrasi 0,5  N  selama  waktu  aktivasi  1  jam, sedangkan  kadar  abu  tertinggi  (21%) dihasilkan  pada  aktivator  larutan  NaOH dengan  konsentrasi  1  N  selama  waktu aktivasi 5 jam. Kadar abu yang tinggi dapat terjadi  karena  terbentuknya  garam  mineral pada saat proses karbonisasi yang disebabkan karena adanya kandungan bahan mineral  yang terdapat  pada bahan awal  dari pembuatan  karbon  aktif  [19].  Faktor  lain yang  menyebabkan  tingginya  kadar  abu dalam  karbon  aktif  adalah  lamanya  waktu aktivasi.  Semakin  lama  waktu  aktivasi menyebabkan  kadar  abu  yang  menutupi pori-pori  semakin  terbuka  sehingga  luas permukaan  dari  karbon  aktif  semakin  besar [20].

## 3.3.  HASIL  UJI  KADAR  VOLATILE MATTER
Perhitungan kadar volatile matter merupakan  salah  satu  faktor  yang  perlu diperhatikan  dalam  menghasilkan  karbon aktif  sesuai  standar  mutu  yang  diijinkan. Hasil  dari  uji  kadar volatile  matter pada karbon aktif pada penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 3(a) dan 3(b).
Gambar  3  (a)  dan  (b)  menunjukkan  bahwa kadar volatile matter pada karbon aktif yang sesuai  dengan  SII  No.  0258-88  (di  bawah 25%)  adalah  karbon  aktif  dengan  aktivator larutan  NaOH  pada  konsentrasi  0,5  N selama  waktu  aktivasi  1  dan  3  jam  serta karbon aktif dengan aktivator larutan H 2 SO 4 pada konsentrasi 1 N selama waktu aktivasi 1  jam.  Menurut  Surest,  dkk.  [21],  tingginya kadar volatile  matter pada  karbon  aktif disebabkan karena penguraian tidak sempurna  dari  senyawa  non-karbon  seperti, CO 2 ,  CO  dan  H 2 .  Pada  proses  pirolisis biomassa  menghasilkan  35%  gas  yang
0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 1 3 5 Kad ar A b u ( %) Waktu Aktivasi (Jam) NaOH 0,5 N NaOH 1 N 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 1 3 5 Kad ar A b u ( %) Waktu Aktivasi (Jam) H2SO4 0,5 N H2SO4 1 N
tersusun dari lebih 200 produk. Gas tersebut sebagian  bisa  terkondensasi  (uap)  dan  tidak terkondensasi  (gas  primer).  Komponen utama  biomassa  yang  akan  terurai  menjadi volatile  matter diantaranya  gas  CO 2 ,  CO, H 2 O,  H 2 ,  dan  gas  hidrokarbon.  Semakin banyak senyawa non-karbon yang menutupi pori-pori  karbon  aktif  maka  daya  serap karbon  aktif  semakin  kecil  sehingga  luas permukaan  karbon  aktif  juga  semakin  kecil [22]. Lamanya waktu aktivasi dapat menyebabkan  karbon  terkikis  dan  terbuang saat  pencucian.  Kadar volatile  matter akan semakin meningkat seiring dengan meningkatnya waktu aktivasi [23].
(a) (b)
Gambar  3. Pengaruh  kadar volatile  matter terhadap  waktu  aktivasi  dengan  berbagai konsentrasi aktivator (a) basa dan (b) asam

## 3.4. HASIL UJI KADAR FIXED CARBON
Hasil  uji  kadar fixed  carbon pada  karbon aktif  dari  kulit  Pisang  Kepok  yang  telah diaktivasi  menggunakan  larutan  NaOH  dan H 2 SO 4 dengan  konsentrasi  0,5  N  dan  1  N
selama  1,  3,  dan  5  jam  dapat  dilihat  pada Gambar 4(a) dan 4(b).
(a) (b)
Gambar  4. Pengaruh  kadar fixed  carbon terhadap  waktu  aktivasi  dengan  berbagai konsentrasi aktivator (a) basa dan (b) asam
Gambar  4  (a)  dan  (b)  menunjukkan  bahwa kadar fixed carbon pada karbon aktif dengan larutan  aktivator  NaOH  dan  H 2 SO 4 berada pada  nilai  yang  sesuai  dengan  standar  mutu karbon  aktif  yaitu  65%.  Kandungan fixed carbon pada  karbon  aktif  dipengaruhi  oleh kandungan selulosa dan lignin yang berubah menjadi  karbon  [24].  Nilai  dari  kadar fixed carbon semakin  meningkat  seiring  dengan semakin  besarnya  konsentrasi  dari  aktivator yang  digunakan.  Sebaliknya,  semakin  lama waktu  aktivasi  maka  kadar fixed  carbon menurun.  Kandungan fixed  carbon yang kecil  dapat  memengaruhi  daya  serap  dari karbon  aktif  karena  senyawa  organik menutupi  permukaan  karbon  untuk  proses adsorpsi [16].
0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 1 3 5 Kad ar V o la tile Ma tter (%) Waktu Aktivasi (Jam) NaOH 0,5 N NaOH 1 N 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 1 3 5 Kad ar V o la tile Ma tter (%) Waktu Aktivasi (Jam) H2SO4 0,5 N H2SO4 1 N 0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 1 3 5 Kad ar F ixed C a rb o n (%) Waktu Aktivasi (Jam) NaOH 0,5 N NaOH 1 N 0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0 1 3 5 Kad ar F ixed C a rb o n (%) Waktu Aktivasi (Jam) H2SO4 0,5 N H2SO4 1 N

## 3.5. HASIL UJI DAYA SERAP KARBON AKTIF TERHADAP IODIN
Uji  daya  serap  karbon  aktif  terhadap  Iodin menunjukkan  kemampuan  karbon  aktif untuk  menyerap  komponen  yang  memiliki berat  molekul  rendah.  Hasil  dari  uji  daya serap  karbon  aktif  terhadap  Iodin  dalam penelitian ini ditunjukkan pada Gambar 5(a) dan 5(b).
(a) (b)
Gambar  5. Pengaruh  daya  serap  karbon aktif  terhadap  Iodin  dengan  variasi  waktu aktivasi  pada  berbagai  konsentrasi  aktivator (a) basa dan (b) asam
Gambar  5  (a)  dan  (b)  menunjukkan  bahwa daya serap karbon aktif terhadap Iodin yang diaktivasi  larutan  NaOH  dan  H 2 SO 4 berada pada  nilai  yang  sesuai  SII  No.  0258-88 (<75%).  Semakin  lama  waktu  aktivasi menunjukkan  daya  serap  karbon  aktif terhadap  Iodin  juga  meningkat.  Hal  ini dikarenakan  semakin  lama  waktu  aktivasi maka  semakin  kuat  pengaruh  larutan
aktivator  dalam  mengikat  senyawa  tar  (sisa karbonisasi) untuk keluar melewati pori-pori dari  kulit  pisang.  Pori-pori  karbon  yang terbuka  secara  maksimal  menyebabkan  luas permukaan  karbon  aktif  semakin  meningkat sehingga  kemampuan  karbon  aktif  untuk menyerap Iodin menjadi lebih tinggi [20].

## 3.6. HASIL UJI DAYA SERAP TERHADAP NIKEL
Karbon  aktif  dari  kulit  Pisang  Kepok  yang dihasilkan  pada  penelitian  ini  diaplikasikan untuk  mengolah  limbah  buatan  yang mengandung  logam  Nikel.    Daya  serap Nikel  pada  limbah  buatan  ditunjukkan  pada Gambar 6(a) dan 6(b).
(a)
(b)
Gambar  6. Penurunan  kadar  Nikel  pada limbah buatan dengan variasi waktu aktivasi karbon  aktif  pada  berbagai  konsentrasi aktivator (a) basa dan (b) asam
Berdasarkan  Gambar  6  (a)  dan  (b)  dapat diketahui  bahwa  penurunan  kadar  Nikel
44,0 46,0 48,0 50,0 52,0 54,0 56,0 1 3 5 Day a ser ap ter h ad ap I o d in (%) Waktu Aktivasi (Jam) NaOH 0,5 N NaOH 1 N 48,0 49,0 50,0 51,0 52,0 53,0 54,0 55,0 56,0 57,0 58,0 1 3 5 Day a ser ap ter h ad ap I o d in (%) Waktu Aktivasi (Jam) H2SO4 0,5 N H2SO4 1 N 0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0 90,0 100,0 1 3 5 P en u ru n an Kad ar Nik el (% ) Waktu aktivasi (Jam) NaOH 0,5 N NaOH 1 N 0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0 90,0 100,0 1 3 5 P en u ru n an Kad ar Nik el (% ) Waktu aktivasi (Jam) H2SO4 0,5 N H2SO4 1 N
pada  limbah  buatan  tertinggi  sebesar  100% yang  terjadi  pada  penggunaan  karbon  aktif setelah  diaktivasi  dengan  larutan  NaOH  0,5 dan 1 N selama waktu aktivasi 1 dan 3 jam. Penurunan  ini  lebih  besar  dibanding penelitian  Maharani  dan  Sa’diyah [5] , bahwa penurunan  kadar  Nikel  menggunakan karbon  aktif  dari  serbuk  gergaji  kayu  adalah 96.98%. Salah  satu  faktor  nilai  penurunan kadar  Nikel  tinggi  adalah  semakin  tinggi konsentrasi aktivator menyebabkan pori-pori karbon  aktif  terbuka  sehingga  penyerapan terhadap  logam  Nikel  semakin  besar.  Daya serap  terhadap  logam  Nikel  dipengaruhi oleh luas permukaan yang besar dari karbon aktif.  Semakin  luas  permukaan  karbon  aktif maka  semakin  tinggi  penyerapan  terhadap logam  Nikel.  Menurut  Widayanti  dkk.  [25], karbon  yang  sudah  diaktivasi  mempunyai daya  adsorpsi  yang  tinggi  karena  proses aktivasi menyebabkan jumlah pori-pori yang semakin  besar  sehingga  daya  adsorpsi terhadap  cairan  atau  gas  juga  semakin tinggi.
Penggunaan  aktivator  NaOH  menghasilkan karbon  aktif  yang  lebih  baik  daripada aktivator  H 2 SO 4 dalam  menurunkan  kadar Nikel. Karbon aktif dengan aktivator NaOH mampu  menurunkan  kadar  logam  Nikel pada  limbah  sampai  100%.  Penggunaan aktivator  dengan  konsentrasi  tinggi  dapat menghasilkan  karbon  aktif  yang  memiliki luas  permukaan  yang  besar.  Hal  ini disebabkan kadar tar atau pengotor semakin bekurang  pada  aktivator  dengan  konsentrasi yang  lebih  tinggi.  Selain  itu,  waktu  aktivasi juga berpengaruh terhadap karbon aktif yang dihasilkan.  Semakin  lama  waktu  aktivasi, daya serap dari karbon aktif yang dihasilkan juga  semakin  besar.  Waktu  aktivasi  yang lama  dan  konsentrasi  aktivator  yang  tinggi pada  dasarnya  dilakukan  untuk  mengurangi kadar  tar,  sehingga  semakin  pekat  aktivator yang  digunakan  maka  akan  menyebabkan kadar  tar  pada  karbon  aktif  akan  semakin berkurang. Akibatnya, pori-pori yang terdapat  pada  karbon  aktif  akan  semakin besar  karena  luas  permukaan  karbon  aktif semakin bertambah [26].

## 4.  KESIMPULAN
Hasil  penelitian  tentang  karbon  aktif  dari kulit Pisang Kepok ini adalah aktivator basa berupa  larutan  NaOH  dengan  konsentrasi aktivator 0,5 N lebih baik daripada aktivator asam berupa larutan H 2 SO 4 dengan konsentrasi  1  N.  Waktu  aktivasi  optimum selama  1  jam  mampu  menghasilkan  karbon aktif  yang  sesuai  dengan  SII  No.  0258-88. Karbon  aktif  yang  dihasilkan  pada  kondisi tersebut  dapat  menurunkan  kandungan logam Nikel pada limbah hingga 100%.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Kementrian Pertanian Republik
Indonesia,  Produksi  Pisang  Menurut Provinsi  ,  Tahun  2015-2019, Badan Pus.  Stat.  dan  Direktorat  Jenderal Hortik. , 2015.
[2] A.  Takwanto,  A.  Mustain,  H.  P. Sudarminto,  Penurunan  Kandungan Polutan  pada  Lindi  dengan  Metode
Elektrokoagulasi-Adsorbsi
Karbon Aktif  untuk  Memenuhi  Standar  Baku Mutu  Lingkungan, J.  Tek.  Kim.  dan Lingkung. , vol. 2, no. 1, hal. 11, 2018.
[3] Prayitno, N. Hendrawati, I. Siradjuddin,  Penyisihan  Pencemar Air  Limbah  Industri  Rumput  Laut Menggunakan Nano Karbon Aktif, J. Tek.  Kim.  dan  Lingkung., vol.  5,  no. September, hal. 175–180, 2021.
[4] C. Abdi, R. M. Khair, M. W. Saputra, Pemanfaatan  Limbah  Kulit  Pisang Kepok  (Musa Acuminate L.) Sebagai Karbon  Aktif  Untuk  Pengolahan  Air Sumur  Kota  Banjarbaru:Fe  dan  Mn, Al-Sihah  Public  Heal.  Sci.  J. ,  vol.  7, no. 2, hal. 166–174, 2015.
[5] D.  F.  Maharani,  K.  Sa’diyah, Adsorpsi Logam Nikel Menggunakan Adsorben  Serbuk  Gergaji  Kayu, Distilat  J.  Teknol.  Separasi ,  vol.  7, no. 2, hal. 170–178, 2021.
[6] X.  Shen,  R.  Ou,  Y.  Li,  A.  Yuan,  J. Liu, J. Gu, X. Hu, Z. Yang, F. Yang, Record-high capture of volatile benzene  and  toluene  enabled  by activator  implant-optimized  banana peel-derived
engineering
carbonaceous  adsorbents, Environ. Int. ,  vol.  143,  no.  April,  hal.  105774, 2020.
[7] S.  Wardani,  E.  Elvitriana,  V.  Viena, Pemanfaatan  Limbah  Kulit  Pisang
Kepok  (Musa  acuminate  L)  sebagai Karbon Aktif yang Teraktivasi H 2 SO 4 , Semdi Unaya , no. November, hal. 271–280, 2017.
[8] G.  A.  Wardani,  W.  T.  Wulandari, Pemanfaatan  Limbah  Kulit  Pisang Kepok  (Musa  acuminate)  sebagai Biosorben  Ion  Timbal(II), J.  Kim. Val. ,  vol.  4,  no.  2,  hal.  143–148, 2018.
[9] P.  Alifaturrahma,  O.  Hendriyanto, Pemanfaatan  Kulit  Pisang  Kepok Sebagai
Adsorben Untuk Menyisihkan  Logam  Cu, J.  Ilm.  Tek. Lingkung. , vol. 8, no. 2, hal. 105–111, 2016.
[10]  Y.  Kurniati,  O.  P.  Prastuti,  E.  L. Septiani,  Studi  Kinetika  Adsorpsi Metil  Biru  Menggunakan  Karbon Aktif  Limbah  Kulit  Pisang, J.  Tek. Kim. dan Lingkung. , vol. 3, no. 1, hal. 34, 2019.
[11]  N.  Nasir,  M.  Nurhaeni,  Pemanfaatan Arang  Aktif  Kulit  Pisang  Kepok
Sebagai Adsorben Untuk Menurunkan  Angka  Peroksida  Dan Asam  Lemak  Bebas  Minyak  Goreng
Bekas, J.  Sci.  Technol. ,  vol.  3,  no.  1, hal. 18–30, 2014.
[12]  K.  Sa’diyah,  C.  E.  Lusiani,  R.  D. Chrisnandari,  W.  S.  Witasari,  D.  L. Aula,  S.  Triastutik,  Pengaruh  Proses
Aktivasi Kimia
Terhadap Karakteristik  Adsorben  dari  Kulit Pisang Kepok ( Musa acuminate L . ),
J.  Chemurg. ,  vol.  04,  no.  1,  hal.  18– 22, 2020.
[13]  S.  Suziyana,  S.  Daud,  H.  S.  Edward, Pengaruh  Massa  Adsorben  Batang Pisang  dan  Waktu  Kontak  Adsorpsi Terhadap Efisiensi Penyisihan Fe dan Kapasitas  Adsorpsi  Pada  Pengolahan Air  Gambut, Jom  FTEKNIK ,  vol.  4, no. 1, hal. 1–9, 2017.
[14]  H.  G.  Pohan,  Prospek  Penggunaan Karbon  Aktif  dalam  Industri, J.of Agro-Based  Industry ,  vol.  10.  hal. 31–34, 1993.
[15]  L.  E.  Laos,  A.  Selan,  Pemanfaatan Kulit  Singkong  sebagai  Bahan  Baku Karbon  Aktif, J.  Ilmu  Pendidik.  Fis. , vol. 1, no. 1, hal. 32–36, 2016.
[16]  E.  Winoto,  S.  Hatina,  S.  Sobirin, Pemanfaatan Karbon Aktif dari Serbuk  Kayu  Merbau  dan  Tongkol Jagung  sebagai  Adsorben  untuk Pengolahan  Limbah  Cair  AAS. J. Redoks ,  vol.  5,  no.  1,  hal.  32-46, 2020.
[17]  L.  O.  Agusriyadin,  H.  R.  Ahmad, Adsorpsi  Rhodamin  B  Menggunakan Arang  Aktif  Cangkang  Kelapa  Sawit Yang  Diaktivasi  Secara  Fisika  dan Kimia, Paradig.  Maj.  Ilm.  Sains  dan Mat. , vol. 16, no. 1, hal. 67–81, 2012.
[18]  M.  Smisek,  S.  Cerny,  Active  carbon: Manufacture, properties, and applications, Anal.  Chem. ,  vol.  42, no. 14, hal. 1-81A, 2008.
[19]  M.  Meilianti,  Karakteristik  Karbon Aktif  Dari  Cangkang  Buah  Karet Menggunakan  Aktivator  H3Po4, J.
Distilasi , vol. 2, no. 2, hal. 1-9, 2018.
[20]  D.  A.  Suryani,  F.  Hamzah,  V.  S. Johan, Variasi Waktu Aktivasi
terhadap  Kualitas  Karbon  Aktif Tempurung Kelapa, Jom Faperta Ur , vol. 5, no. 1, hal. 1–10, 2018.
[21]  A.  H.  Surest,  I.  Permana,  R.  G. Wibisono,  Pembuatan  Karbon  Aktif dari  Cangkang  Biji  Ketapang, Jur. Tek. Kim. , hal. 1–11, 2009.
[22]  M.  Adinata,  Restu,  Pemanfaatan Limbah Kulit Pisang Sebagai Karbon Aktif, Skripsi , vol. UPN "Veter, 2013.
[23]  Y. Hendrawan, S. M. Sutan, R. Y. R. Kreative,  Pengaruh  Variasi  Suhu
Karbonisasi dan Konsentrasi Aktivator terhadap Karakteristik Karbon  Aktif  dari  Ampas  Tebu
(Bagasse)  Menggunakan  Activating
Agent  NaCl, J.  Keteknikan  Pertan. Trop.  dan  Biosist. ,  vol.  5,  no.  3,  hal. 200–207, 2017.
[24]  S. Maulina, M. Iriansyah, Characteristics  of  activated  carbon resulted  from  pyrolysis  of  the  oil palm  fronds  powder, IOP  Conf.  Ser.
Mater. Sci. Eng. , vol. 309, no. 1, hal.
1–6, 2018.
[25]  W.  Widayanti,  I.  Isa,  L.  O.  Aman, Studi  Daya  Aktivasi  Arang  Sekam Padi  pada  Proses  Adsorpsi  Logam Cd, J. Sainstek , vol. 6, no. 5, 2012.
[26]  N. Rahmadani, P. Kurniawati,
Sintesis  dan  Karakterisasi  Karbon Teraktivasi  Asam  dan  Basa  Berbasis Mahkota Nanas, Pros. Semin. Nasoinal  Kim.  dan  Pembelajarannya
2017 , hal. 154–161, 2017.