## TEKNOLOGI PEMBUATAN ADSORBEN DARI LIMBAH EKSTRAKSI BIOSILIKA SEKAM PADI
Prima Luna, Hoerudin, Sri Usmiati, Sunarmani
Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Pascapanen Pertanian
Email: primaluna@pertanian.go.id

## Abstrak
Adsorben dari limbah lignoselulosik menjadi alternatif di industri dikarenakan jumlah yang banyak dan mudah didapat. Karakteristik karbon aktif dari limbah lignoselulosik yang unik dan produksi massif yang lebih ekonomis menjadi alasan pengembangan produk samping dari limbah biosilika sekam padi ini. Tujuan dari penelitian adalah untuk memproduksi adsorben dari ampas ekstraksi nanobiosilika serbuk. Metode yang digunakan pada penelitian ini  adalah  kalsinasi  (tanpa  impregnasi)  dan  impregnasi  dimana  ampas  sisa  ekstraksi  biosilika  (200-300  g) direndam  selama  24  jam  dengan  rasio  limbah  dan  katalis  1:1  dan  1:2  ZnCl 2 ,  H 3 PO 4 ,  dan  KOH.    kemudian dilakukan karbonisasi pada suhu 600°C; 700°C; dan 800°C selama 1 jam dan 3 jam dengan variasi ukuran mesh 10, 20, 80, dan 100 mesh. Hasil penelitian menunjukan bahwa ampas ekstraksi nanobiosilika masih mengandung SiO 2 yang cukup tinggi (89,86%) sehingga dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku adsorber untuk aplikasi pada penjernihan air. Perlakuan kalsinasi menunjukan peningkatan daya serap dan peningkatan luas permukaan pori adsorben  tertinggi. Ampas ekstraksi  yang berukuran 100 mesh dan dikalsinasi  pada suhu  800°C memiliki luas permukaan pori yang mendekati arang aktif komersial yaity 15,83 m²/g.
Kata Kunci: Adsorben, lignoselulosik, biosilika, padi

## Abstract
Adsorbent from lignocellulosic waste constitutes an alternative in industry due to the large amount and easy to get. The unique characteristics of activated carbon from lignocellulosic waste as well as more economically with regard to mass production were the reasons for the development of by-products of this rice husk biosilica waste. This  research  aimed  to  produce  adsorbent  from  waste  of  nanobiosilica  powder  extraction.    Calcination  or treatment without impregnation) and with impregnation were applied in this study.   Calcination was carried out by heating the residual waste at 600 ° C; 700 ° C; and 800 ° C; however the impregnation process was carried out by immersing the residual waste with catalysts  ZnCl2, H3PO4, and KOH with ratio 1: 1 and 1: 2 for 24 hours. Subsequently, carbonisation was carried out at 600 ° C; 700 ° C; and 800 ° C for 1  and 3 hours with variations in mesh  sizes  of  10,  20,  80,  and  100  mesh.  The  results  showed  that  the  waste  of  nanobiosilica  extraction  still contained high SiO2 (89.86%) so that it could be used as raw material for adsorber to apply in water purification applications. The calcination treatment showed the highest absorption as well as the area of the pore surface.  The best particle size was 100 mesh and calcined at 800 ° C in which has a pore surface area meet the requirement of commercial activated charcoal, which is 15.83 m² / g.
Keywords: Adsorbent, lignocellulosic, biosilica, paddy

## 1. Pendahuluan
Permintaan  akan  karbon  aktif  meningkat drastis  sebagai  agen  untuk  pemurnian  air  yang ramah lingkungan baik untuk air minum (Altenor et al., 2009; Bello-Huitle et al., 2010) dan juga untuk pengelolaan  limbah  air.  Karbon  aktif  dari  limbah lignoselulosik  menjadi  sumber  alternatif  prekursor dikarenakan  jumlah  yang  banyak  dan  mudah didapat,  karakteristik  karbon  aktif  dari  limbah lignoselulosik  yang  unik,  dan  produksi  massive yang  lebih  ekonomis.  Karbon  aktif  dari  limbah tersebut  digunakan  untuk  menghilangkan  logam berat,  warna,  dan  komponen  fenol  (Altenor  et  al., 2009).  Limbah  ekstraksi  biosilika  yang  digunakan dalam  penelitian  ini  masih  mengandung  KOH  (pH
ampas 10) karena proses ekstraksi  silika dilakukan menggunakan  KOH.  KOH  merupakan  salah  satu agen pengaktivasi. Hal ini memberikan keuntungan karena  proses  preparasi  karbon  aktif  menjadi  lebih singkat  dan  sederhana  jika  proses  impregnasi  oleh agen  pengaktivasi  tidak  perlu  dilakukan.  Oleh karena itu, tahap pertama penelitian yang dilakukan adalah  mengkarakterisasi  bahan  baku  limbah sebagai by-product dari proses produksi nanobiosilika. Selain KOH, agen pengaktivasi yang biasa  digunakan  adalah    H 3 PO 4 dimana  mudah dihilangkan  dengan  air  dingin  atau  panas    setelah aktivasi  karbon  dan  juga  lebih  mudah  secara operasional  dan  ramah  lingkungan.  Tujuan  dari kegiatan penelitian ini adalah untuk produksi karbon aktif dari limbah ekstraksi biosilika.
2. Bahan dan Metode Penelitian
Ampas limbah produksi biosilika, arang sekam, dan  abu  sekam  serta  karbon  aktif  komersial. Menurut  SNI  06-3730-1996  tahun  1995  tentang arang  aktif,  kadar  air  maksimal  15%,  kadar  abu maksimal 10%, kadar zat menguap maksimal 25%, kadar  karbon  terikat  minimal  65%  dan  daya  serap terhadap iodin minimal 750 mg/g.
Proses  pembuatan  karbon  aktif  dilakukan berdasarkan modifikasi Liu et al. (2016) dan Liu et al.  (2018),  dan  Islam  (2016).  Tahapan  penelitian adalah sebagai berikut:
a. Karakterisasi bahan baku
Ampas limbah produksi biosilika sebagai prekursor dikarakterisasi  terlebih  dahulu  untuk  mengetahui kadar  C,  H,  O,  N,  Si  dan  S.  Kemudian  sebagai pembanding  dikarakterisasi  pula  arang  sekam  dan abu sekam.

## b. Optimasi produksi karbon aktif
Ampas  sisa  ekstraksi  biosilika  direaksikan  dengan HCl 3% (w/v) dengan rasio 1:5 kemudian diaduk 30 menit  kemudian  dibilas  dengan  aquades  sehingga didapatkan  pH  netral.  Kemudian  Karbon  aktif disaring, dikeringkan, dan ditimbang.
Pembuatan karbon aktif dilakukan pada kondisi pra-karbonisasi  (tanpa  impregrasi)  dan  dengan impregnasi  dimana  ampas  sisa  ekstraksi  biosilika (200-300  g)  direndam  selama  24  jam  dengan rasio limbah dan katalis 1:1 dan 1:2 kemudian dilakukan karbonisasi  pada  suhu  600°C;  700°C;  dan  800°C selama 1 jam dan 3 jam dengan variasi ukuran mesh 10,  20,  80,  dan  100  mesh.  Sampel  kemudian dikeringkan  dan  disimpan  di  desikator.  Proses pembuatan karbon aktif pada penelitian ini disajikan pada Gambar 1.
Gambar 1. Proses produksi karbon aktif
c. Karakterisasi karbon aktif:
Komposisi mineral produk karbon aktif menggunakan,  ukuran  pori  dan  luas  permukaan spesifik  (sehingga  dapat  melakukan      identifikasi lebih  lanjut  untuk  pengelolaan  limbah  air  luas permukaan karbon aktif sekitar  100 to 1000 m 2 /g), struktur mikroskopis, pH, warna serta sifat absorpsi dengan  pengujian  daya  serap  iod.  Karbon  aktif
komersial  digunakan  sebagai  pembanding.  Selain itu, dilakukan pula analisis

## d. Aplikasi karbon aktif dilakukan pada proses penjernihan air berwarna
Aplikasi karbon aktif pada peneltian ini dilakukan pada penjernihan air destilat yang diberi pewarna makanan denga konsentrasi  0.2  ml.  Karbon  aktif  dimasukkan  ke  dalam  air berwarna  dengan  rasio  1:5  (w/v),  diaduk  dan  didiamkan selama  1  jam,  2  jam,  3  jam,  4  jam,  dan  24 jam. Kemudian
Ampas sisa ekstraksi silika Non-impregrasi Diimpregrasi dengan rasio precursor dan agen pengaktivasi 1:1 dan 1:2 selama 24 jam
Karbonisasi pada suhu 600, 700, dan 800°C selama 15 menit, 30 menit dan 60 menit
Pencucian hingga mencapai pH 7 Dikeringkan dan disimpan dalam desikator
Karbon aktif Karakaterisasi produk
disaring  dua  kali  dan  dianalisa  warnanya  menggunakan colorimeter. Sampling pengujian dilakukan setelah 4 jam dan 24 jam.
a. Aplikasi  karbon  aktif  dilakukan  pada  proses penjernihan air dan air limbah
Aplikasi karbon aktif pada peneltian ini dilakukan pada penjernihan air dan air limbah. Karbon aktif dimasukkan ke dalam  air  sungai  dan  air  limbah  dengan  rasio  1:25  (w/v), diaduk dan didiamkan selama 5 hari. Setelah itu, disaring dan air sungai/limbahnya dianalisa karakteristik fisik, kimia, dan mikrobiologisnya.  Standar  air  bersih  yang  diacu  sesuai dengan yang dikeluarkan oleh Badan Standar Nasional untuk kualitas air bersih (parameter fisika dan organik).
3. Hasil Dan Pembahasan
a. Karakteristik
Bahan  baku  pembuatan  adsorben  berbasis  karbon aktif  yang  digunakan  pada  penelitian  ini  adalah  limbah produksi  biosilika  melalui  proses  ekstraksi  dengan  KOH, arang  sekam,  dan  abu  sekam.  Karbon  aktif  komersial  akan digunakan sebagai pembanding. Pembuatan karbon aktif ini melalui  beberapa  tahapan  penelitian  pendahuluan  guna mencapai karbon aktif yang memenuhi syarat SNI 06-3730- 1996 tahun 1995 tentang arang aktif. Arang aktif dari limbah pertanian  telah  banyak  digunakan  sebagai  adsorben  seperti sekam  padi  (1),  daun  ubi  kayu  (2),  campuran  jerami  padi, kulit  kacang-kacangan,  dan  sekam  padi  (3).  Pemilihan adsorben  dari  limbah  pertanian  berkembang  dikarenakan harganya yang relatif murah, jumlahnya banyak, dan mudah
diakses. Namun, pemanfaatan biosorben   karbon  yang dibuat dari  limbah  pertanian,      termasuk  sekam  padi,  umumnya memiliki      beberapa  kelemahan  seperti  kapasitas  adsorpsi relatif  rendah,  luas  permukaan  kecil,  struktur      mikropori terbatas, dan jalur difusi adsorbat (zat   pencemar) ke dalam partikel padat (partikel   adsorben) yang panjang (4)
Proses  perpindahan  massa  pada  permukaan  pori- pori  dalam  butiran  adsorben  disebut  adsorpsi  (5). Perpindahan  massa  yang  terjadi  dapat    melalui  batas  antara dua fasa yaitu : gas-padat dan  cair-padat. Porositas adsorben menyerap  adsorbat  sangat  menentukan  efektifitas  adsorben. Selain  itu  luas  permukaan,  distribusi  pori,  densitas  Kamba, permukaan  kimia,  kekuatan  pH,  densitas  partikel,  ukuran partikel, jumlah mineral larut dalam air serta kadar abu total (3).
Karakterisasi  bahan baku adsorben telah dilakukan guna  mengetahui  kandungan  komposisi  kimia  bahan. Karakteristik bahan baku disajikan pada Tabel 1 Berdasarkan data  tersebut  dapat  diketahui  bahwa  kandungan  C-organik pada  ampas  ekstraksi  nanobiosilika  sekitar  3%,  pada  abu sekam adalah 4%, dan pada arang sekam adalah 30%. Nilai kandungan  karbon  tentu  saja  akan  berpengaruh  pada keberhasilan produk yang diinginkan. Namun, dapat kita lihat pula  pada  dua  bahan  baku  awal  yaitu  ampas  ekstraksi biosilika  (AEB)  dan  abu  sekam  (ABS)  mengandung  kadar SiO 2 89%  dan  85%.  Bagaimana  pengaruh  C  dan  Si  pada pembuatan  adsorben  menjadi  sangat  menarik  untuk  diteliti lebih lanjut.
T abel 1. Komposisi Kimia Ampas Ekstraksi Biosilika (AEB), Abu Sekam (ABS), Dan Arang Sekam (ARS)
Parameter (%) AEB ABS ARS Kadar air 3,56  0,03 9,09  0,08 4,93  0,23 Kadar abu 91,21  0.06 84,06  0,28 46,24  0,55 C-organik 3,15  0.02 4,37  0,13 29,8  0,26 N-total 0,31  0.02 0,31  0,02 1,12  0,03 C/N ratio 10,50  0.71 14,5  0,71 26,5  0,71 S-total 0,07  0.01 0,06  0,01 0,03  0,01 SiO 2 89,86  0.15 83,20  1,34 43,98  0,13
Berdasarkan  penelitian  sebelumnya  abu sekam padi yang kaya akan Silika (60%) dan Karbon (10-40%)  digunakan  sebagai  adsorben  (6),  media filter,  dan  komponen  katalisator.  Silika  merupakan bahan  baku  utama  pada glass  industry ,  keramik, untuk produksi larutan silikat, silikon dan alloy (7). Pada  dunia  industri  penggunaan  silika  gel sudah sangat luas, silika gel merupakan produk yang aman  digunakan  untuk  menjaga  kelembaban makanan,  obat-obatan,  bahan  sensitif,  elektronik dan  film  sekalipun.  Produk  anti  lembab  ini menyerap lembab tanpa merubah kondisi zatnya.
Pembuatan  adsorben  dari  ampas  ekstrasi (AEB)  dilakukan  dengan  dua  tahapan  yaitu  tanpa impregnasi  dan  impregnasi.  Pada  perlakuan  tanpa impregnasi  dilakukan  penelitian  pendahuluan dengan aktivasi (kalsinasi) pada suhu 600 o C selama 1 jam. adsorpsi fisik, yaitu partikel partikel adsorbat mendekat ke permukaan adsorben melalui gaya Van
der Waals  atau melalui ikatan hidrogen (5). Hal ini dilakukan  untuk  meningkatkan  kapasitas  adsorpsi AEB  dengan  memperkecil  ukuran  pori  dan  luas permukaannya (8)
Berdasarkan  data  pada  Gambar  2-b  dapat dilihat bahwa struktur karbon aktif komersial sangat teratur  dan  banyak  memiliki  pori-pori  kecil. Besarnya ukuran pori akan sangat menentukan daya adsorbansi  dari  karbon  aktif.  Semakin  kecil  pori maka  semakin  besar  luas  permukaan  dan  semakin tinggi  daya  adsorpsinya.  Hal  ini  sesuai  dengan penelitian  sebelumnya  yang  melaporkan  bahwa Pada karbon aktif berupa   bubuk, semakin besar luas area  permukaan      pori  adsorben  maka    daya adsorpsinya juga   semakin besar (9).
Semakin    besar  luas  permukaan  karbon aktif  maka  semakin  besar  kemampuan  adsorpsi karbon aktif. Sedangkan struktur mikroskopis AEB pada  Gambar  2-a  terlihat  tidak  teratur  dan  hanya
memiliki sedikit pori-pori. Namun, setelah dilakukan kalsinasi pada suhu 600 o C selama 1 jam maka  struktur  AEB  tampak  lebih  jelas  memiliki pori-pori lebih banyak dan lebih teratur (Gambar 2-
c). Hal ini sesuai dengan hasil penelitian sebelumnya bahwa  pada,  semakin  tinggi  suhu  maka  semakin tinggi luas permukaan.
Gambar 2.  Struktur mikroskopik AEB (M 20000x) (a); karbon aktif komersial (M 1000x) (b); dan AEB setelah kalsinasi 1 jam pada suhu 600 o C (M 5000x)
Bahan baku adsorben kemudian dikarakterisasi daya serap iodnya untuk mengetahui kapasitas daya serap dan luar pemukaan karbon aktif tersebut.  Semakin  tinggi  daya  serap  iodium  maka semakin  banyak  mikropori  yang  terbentuk      pada arang aktif Berdasarkan hasil analisa daya serap iod pada  Gambar  3  memiliki  daya  serap  iodine  yang rendah dari pada karbon aktif komersial (850 mg/g) yaitu  berkisar  antara  260-336  mg/g.  Tinggi rendahnya daya serap arang aktif   terhadap iodium dapat dilihat dari angka iodin   (iodine number)  yang diperoleh  (10). Sedangkan sesuai  SNI karbon aktif komersial  memiliki  syarat  daya  serap  iod  >750 mg/g. Sehingga, ketiga bioadsorber belum memenuhi  syarat  SNI tersebut dan perlu dilakukan proses  aktifasi  untuk  meningkatkan  kapasitas  daya adsorpsinya.
Proses aktifasi merupakan hal yang penting diperhatikan disamping bahan baku yang digunakan. Aktifasi adalah suatu perlakuan terhadap bahan adsorber yang bertujuan untuk memperbesar pori-pori dengan cara memecahkan ikatan hidrokarbon  atau  mengoksidasi  molekul-molekul permukaan,  sehingga  bahan  mengalami  perubahan sifat, baik fisika maupun kimia, luas permukaannya bertambah besar dan berpengaruh. perlu   dilakukan untuk  meningkatkan  luas  permukaan  dan  daya adsorpsi karbon aktif. Hasil aktifasi bahan adsorber AEB  dengan  kalsinasi  1  jam  menunjukan  luas permukaan  yang  lebih  tinggi  dari  ARS  dan  ABS. Padahal  dari  hasil  karakterisasi  bahan  baku  AEB pada  Tabel  1  mengandung  lebih  banyak  Silika (89%).  Tahap  aktifasi  dapat      menurunkan  unsur pengotor dalam hal ini oksida   logam (8).
a b c
Gambar 3. Daya serap iod bahan baku adsorben
Selain  daya  serap  iod,  kemudian  diukur pula  luas  permukaan  daya  serap  iod  dari  ketiga bahan  adsorber  dan  komersial  adsorber  dalam penelitian  ini  seperti  tampak  pada  Tabel  2.  Daya serap  arang  aktif  merupakan  suatu  akumulasi  atau terkonsentrasinya  komponen  di  permukaan/antar muka dalam dua   fasa (11).
Luas  permukaan  daya  serap  iodine  ketiga bahan  adsorber  penelitin  ini  masih  rendah dibandingkan komersial. Di sisi lain, hasil analisa ini
pun  menunjukan  bahwa  AEB  memiliki  luas permukaan  dan  nilai  daya  serap  iodine  yang  lebih tinggi dibandingkan ABS dan ARS. Sehingga, AEB memiliki  kemampuan  adsorber  yang  paling  baik dibandingkan  ABS  dan  ARS.  Oleh  karena  itu, selanjutnya  AEB  digunakan  sebagai  bio-adsorber terpilih  dengan  optimasi  produksi  bio-adsorber dengan perlakuan suhu, waktu kalsinasi, dan ukuran partikel  guna  meningkatkan  daya  serap  dan  luas permukaan adsorber.
Tabel 2. Hasil analisa daya serap iod Sampel Luas Permukaan (x 10⁵ m²/g) Arang sekam (ARS) 5,12  0,26 Abu sekam (ABS) 4,21  0,17 Ampas ekstraksi (AEB) 6,26  0,17 Arang aktif komersial 16,56  0,09
b. Optimasi  produksi  bio-adsorber  berbasis Ampas Ekstraksi Biosilika (AEB)
Bioadsorber yang digunakan pada penelitian ini adalah ampas eksraksi biosilika (AEB) dimana pada penelitian pendahuluan memiliki daya adsorpsi  dan  luas  permukaan  paling  tinggi  jika dibandingkan  abu  sekam  dan  arang  sekam.  Untuk meningkatkan  kapasitas  adsorben  maka  waktu kalsinasi,  suhu  kalsinasi,  dan  ukuran  partikel menjadi  perlakuan  pada  penelitian  ini.    Kalsinasi merupakan  proses  pemanasan  suatu  benda  hingga temperaturnya  tinggi,  tetapi  masih  di  bawah  titik lebur  untuk  menghilangkan  kandungan  yang  dapat menguap  (12).  Proses  ini  dapat  memperbaiki struktur  bio-adsorben.  Pada  penelitian  ini,  waktu kalsinasi  ditingkatkan  menjadi  3  jam  dengan  suhu kalsinasi  600,  700,  dan  800 o C.    Proses     kalsinasi pada  dapat    memperbaiki      struktur,    menguapkan
molekul  air dan   senyawa organik  yang terikat pada struktur  adsorber,      sehingga  dapat  membuka  pori dan  meningkatkan  luas      permukaan.    Kemudian ukuran partikel bio-adsorber adalah 10, 20, 80, dan 100 mesh. Ruang pori   yang sangat banyak dengan ukuran  tertentu    dapat  menangkap  partikel-partikel yang akan   diserap
Daya  serap  iod  dengan  waktu  kalsinasi  1 dan  3  jam  pada  suhu  600,  700,  dan  800 o C,  serta ukuran  partikel  10,  20,  80,  dan  100  mesh  dapat dilihat  pada  Gambar  4.  Data  menunjukkan  bahwa bio-adsorber  pada  waktu  kalsinasi  1  jam  memiliki daya serap iod tertinggi  pada suhu kalsinasi 800 o C yaitu 472-510 mg/g. Namun, setelah waktu kalsinasi ditingkatkan  menjadi  3  jam  maka  daya  serap  iod meningkat menjadi 637-834 mg/g. Berdasarkan data tersebut  maka waktu kalsinasi 3 jam adalah waktu terbaik. Kemudian suhu kalsinasi terbaik adalah 800
100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 komersial ARS ABS AEB Da ya S er ap Io d (mg /g ) Bahan Baku Adsorben
o C.  Hal  ini  kemungkinan  dikarenakan  pada temperatur  ini  dapat  menguapkan  molekul  air  dan senyawa  organik  yang  terikat  pada  struktur  Silika Oksida,  sehingga  dapat  membuka  pori  dan meningkatkan  luas  permukaan.  Sedangkan  ukuran partikel  terbaik  adalah  100  mesh.  Hal  ini
menunjukan  bahwa  proses  penyerapan  adsorben terhadap adsorbat lebih cepat karena secara teoritis semakin kecil ukuran partikel, maka luas permukaan adsorben akan bertambah luas sehingga akan lebih mudah terserap pada permukaan adsorben (5).
Gambar 4. Daya serap iod pada suhu 600, 700, dan 800 o C, serta ukuran partikel 10, 20, 80, dan 100 mesh dengan waktu kalsinasi 1 (A) dan 3 jam (B)
Berdasarkan data diatas maka meningkatnya  suhu  dan  waktu  kalsinasi  akan meningkatkan daya serap iod bioadsorben AEB, hal ini juga sejalan dengan peningkatan luas
permukaannya  seperti  terlihat  pada  Tabel  3.  Luas permukaan  tertinggi  terdapat  pada  bio-adsorben dengan perlakuan 3 jam, suhu kalsinasi 800 o C, dan ukuran partikel 100 mesh yaitu sebesar 14,51 x10 ⁵ m²/g.
0 100 200 300 400 500 600 10 mesh 600°C 10 mesh 700°C 10 mesh 800°C 20 mesh 600°C 20 mesh 700°C 20 mesh 800°C 80 mesh 600°C 80 mesh 700°C 80 mesh 800°C 100 mesh 600°C 100 mesh 700°C 100 mesh 800°C D aya Se ra p Io d (mg/ g) Perlakuan Kalsinasi 1 jam dan Ukuran Partikel 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 10 mesh 600°C 10 mesh 700°C 10 mesh 800°C 20 mesh 600°C 20 mesh 700°C 20 mesh 800°C 80 mesh 600°C 80 mesh 700°C 80 mesh 800°C 100 mesh 600°C 100 mesh 700°C 100 mesh 800°C D aya se ra p Io d (mg/ g) Perlakuan Kalsinasi 3 jam dan Ukuran Partikel A B
Tabel  3.  Hasil  Perbandingan  Uji  Iodine  ampas  ekstraksi  (AE)  Kalsinasi  1  jam  dan  3  jam  dengan  perlakuan berbagai ukuran partikel dan suhu kalsinasi
Gambar  5.    Struktur  mikroskopis  bio-adsorben  ampas  ekstraksi  biosilika  (AEB)  waktu  kalsinasi  3  jam,  suhu kalsinasi 800 oC, dan ukuran partikel 100 mesh (M 500x).

## c. Proses aktifasi AEB dengan impregnasi
Selain proses kalsinasi, untuk menigkatkan kapasitas  adsorbansi  AEB,  maka  dilakukan  pula proses  impregnasi  dengan  berbagai  zat  activator antara  lain  KOH,  ZnCl 2 ,  dan  H 3 PO 4. Proses impregnasi  merupakan  metode  penjenuhan  zat tertentu  secara  total  dengan  mengisi  pori-pori penyangga  dalam  larutan  logam  aktif  melalui adsorbsi  logam  (merendam  penyangga  dalam
larutan  logam  aktif).  Penyangga  berfungsi  sebagai penyedia  permukaan  luas  yang  memudahkan menebar  sisi  aktif,  sehingga  kontak  yang  terjadi lebih  luas  dan  efisien.  Metode  impregnasi  juga sangat  cocok  untuk      katalis  dengan  persen  berat komponen aktif   katalis yang kecil, yaitu komponen aktif   yang termasuk logam mulia namun diinginkan terdistribusi      sempurna  sehingga  diperoleh  luas permukaan komponen aktif yang besar (2).
Perlakuan Suhu Perlakuan Mesh Luas Permukaan pada waktu kalsinasi 1 jam (x10 ⁵ m²/g) Luas Permukaan pada waktu kalsinasi 3 jam (x10 ⁵ m²/g) 600°C 10 7.886 10.655 20 8.247 12.822 80 8.669 14.207 100 8.187 11.017 700°C 10 8.247 12.822 20 8.669 14.207 80 8.187 11.017 100 8.548 13.003 800°C 10 8.669 14.207 20 8.187 11.017 80 8.548 13.003 100 9.150 14.508
Gambar 6. Luas permukaan AEB dengan zat activator ZnCl 2 , KOH, dan H 3 PO 4 dengan rasio 1:1 dan 1:2
Berdasarkan  data  pada  Gambar  6  bahwa proses impregnasi AEB terbaik adalah menggunakan zat activator H 3 PO 4 dengan rasio 1:1 dengan  luas  permukaannya  sebesar  24x10 5 m 2 /g.
Sedangkan  pada  Gambar  7  data  menunjukkan bahwa  daya  serap  iod  pun  dihasilkan  oleh  AEB dengan menggunakan zat activator H 3 PO 4 rasio 1:1 yaitu sebesar 1281 mg/g.
Gambar 7. Daya serap iod AEB dengan zat activator ZnCl 2 , KOH, dan H 3 PO 4 dengan rasio 1:1 dan 1:2
Aktivasi  AEB  secara  kimia  bertujuan menghilangkan  logam-logam  pengotor  dengan larutan  asam  phospat  yang  kaya  hidrogen  (H)  dan atom H mudah ditukar dengan kation lain sehingga menyebabkan  terbukanya  pori  yang  tertutup pengotor organik akan meningkatkan luas
permukaan.  Hal  ini  diperkuat  dengan  struktur mikroskopis  impregnasi  dengan  H 3 PO 4 yang menunjukan  semakin  teraturnya  struktur  dan meningkatnya pori-pori adsorben dan luas permukaannya seperti tampak pada Gambar 8.
0 5 10 15 20 25 30 ZnCl₂ 1:1 ZnCl₂ 1:2 KOH 1:1 KOH 1:2 H₃PO₄ 1:1 H₃PO₄ 1:2 Lu as p e rm u ka an x1 0 ⁵m ²/ g Impregnasi rasio 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 ZnCl₂ 1:1 ZnCl₂ 1:2 KOH 1:1 KOH 1:2 H₃PO₄ 1:1 H₃PO₄ 1:2 D ay a Se ra p Io d (m g/ g) Impregnasi rasio
Gambar 7. Struktur mikroskopis Bioadsorben AEB dengan impregnasi H 3 PO 4 rasio 1:1
Karakterisasi produk adsorber AEB proses kalsinasi dan impregnasi terbaik kemudian dikarakterisasi  seperti  tampak  pada  Tabel  4.  Data
menunjukkan  bahwa  bioadsorben  terbaik  pada penelitian  ini  telah  memenuhi  syarat  sebagai adsorber berbasis karbon aktif.
Tabel 4. Karakteristik produk adsorben AEB dengan kalsinasi dan impregnasi
Parameter (%) AEB kalsinasi terbaik AEB impregnasi terbaik SNI 06-3730 Karbon Aktif Kadar air 0.95 1.29 Maks 15% Kadar abu 21.47 51 Maks 10% Kadar zat mudah menguap 0.23 0.15 Maks 25% Daya serap Iod (mg/g) 847 1281 Min 750

## 4. Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian, ampas ekstraksi  nanobiosilika  masih  mengandung  SiO 2 yang  cukup  tinggi  (89,86%)  sehingga  dapat dimanfaatkan  sebagai  bahan  baku  adsorber  untuk aplikasi  pada  penjernihan  air.  Peningkatan  daya serap  dilakukan  melalui  proses  kalsinasi  dimana ukuran bahan yang semakin kecil dan suhu kalsinasi yang  semakin  meningkat  memberikan  peningkatan luas  permukaan  pori.  Ampas  ekstraksi  yang berukuran  100  mesh  dan  dikalsinasi  pada  suhu 800°C  memiliki  luas  permukaan  pori  yang mendekati arang aktif komersial (15,83 m²/g).

## 5. Daftar Pustaka
1.   Cheenmatchaya A, Kungwankunakorn S. Preparation  of  Activated  Carbon  Derived  from Rice  Husk  by  Simple  Carbonization  and Chemical  Activation  for  Using  as  Gasoline
Adsorbent. Int J Environ Sci Dev.
2014;5(2):171–5.
2.  Samson  Maria  Louis  N,  Thomas  S.  Activated carbon from tapioca leaves for treating dye waste water. Toxicol Environ Health Sci. 2013;5(3):131–7.
3.  Ahmedna  M,  Johns  MM,  Clarke  SJ,  Marshall WE,  Rao  RM.  Potential  of  agricultural  by- product-based  activated  carbons  for  use  in  raw sugar  decolourisation.  J  Sci  Food  Agric. 1997;75(1):117–24.
4.  Sulyman  M,  Namiesnik  J,  Gierak  A.  Low-cost adsorbents  derived  from  agricultural  by- products/wastes  for  enhancing  contaminant uptakes  from  wastewater:  A  review.  Polish  J Environ Stud. 2017;26(2):479–510.
5.  Arif  AR,  Saleh  A,  Saokani  J.  Adsorpsi  karbon aktif  dari  tempurung  kluwak  (Pangium  edule) terhadap penurunan fenol. Al-Kimia. 2015;3(1):34–47.
6.  Shen Y, Zhao P, Shao Q. Porous silica and carbon derived materials from rice husk pyrolysis char. Microporous  Mesoporous  Mater.  2014;188:46–
76.
7.    Ahiduzzaman  M,  Sadrul  Islam  AKM. Preparation  of  porous  bio-char  and  activated carbon  from  rice  husk  by  leaching  ash  and chemical activation. Springerplus. 2016;5(1).
8.   Yuliusman  Y,  Purwanto  WW,  Nugroho  YS. Pemilihan  Adsorben  Untuk  Penjerapan  Karbon Monoksida  Menggunakan  Model  Adsorpsi Isotermis Langmuir. Reaktor. 2013;14(3):225.
9.   Arsad E. Teknologi Pengolahan Dan
Pemanfaatan Karbon Aktif Untuk Industri. J Ris Ind Has Hutan. 2010;2(2):43.
10.  Imawati  A,  Adhitiyawarman.  Kapasitas Adsorpsi  Maksimum  Ion  Pb  (  II  ).  Jkk. 2015;4(2):50–61.
11.  Mody  L.  Pembuatan  Dan  Kegunaan  Arang Aktif. Info Tek EBONI. 2014;11(2):65–80.
12. Dewi TK, Novriyansyah T. Dan Suhu Reduksi Terhadap Karakter Katalis Kobalt / Zeolit Alam Aktif. 2016;22(3).