1

Adsorpsi Emisi Gas CO, NO dan NOX Menggunakan Arang Aktif dari Limbah

Ampas Tebu (Saccharum officinarum) pada Kendaraan Bermotor Roda Empat

Ismiyati H Yusuf, Abd. Wahid Wahab, dan Maming Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Hasanudiin

Jl. Perintis Kemerdekaan Km. 10 Makassar 90245 email: imyyusuf26@gmail.com

Adsorption of Gases CO, NO and NOx Using Activated Carbon From Waste Dregs of

Sugarcane (Saccharum Officianarum) At Four Wheel Motor Vehicles.

Ismiyati H Yusuf, Abd. Wahid Wahab, dan Maming Chemistry Department, Faculty of Mathematics and Natural Science, Hasanuddin University, Perintis

Kemerdekaan Street Km. 10 Makassar 90245 email: imyyusuf26@gmail.com

Abstrak. Adsorpsi Emisi Gas CO, NO Dan NOx Menggunakan Karbon Aktif Dari Limbah

Ampas Tebu (Saccharum Officianarum) Pada Kendaraan Bermotor Roda Empat. Penelitian

ini bertujuan untuk menadsorpsi emisi gas CO, NO dan NOx pada kendaraan bermotor roda empat.

Penelitian ini juga bertujuan untuk menghasilkan karbon aktif dari ampas tebu dengan luas

permukaan yang besar dengan aktivasi KOH 5 M dengan variasi suhu. Penggunaan Arang Ampas

Tebu sebagai media adsorpsi gas CO, NO dan NOx pada emisi gas buang kendaraan bermotor roda

empat. Limbah biomassa dari ampas tebu merupakan salah satu alternatif yang dapat digunakan.

Dari hasil penelitian diketahui bahwa media karbon aktif yang dimasukkan pada tabung adsorpsi

memberikan hasil penurunan konsentrasi gas CO sebesar 33,3 % pada suhu 350 oC, 33,3% pada

suhu 400 oC dan 47,6% pada suhu 500

oC, sedangkan gas NO terjadi penurunan sebesar 25,69%

pada suhu 350 oC, 29,77% pada suhu 400 oC dan 33,58% pada suhu 500

oC, dan pada gas NOx

terjadi penurunan sebesar 25,65% pada suhu 350 oC, 29,47% pada suhu 400

oC dan 33,15% pada

suhu 500 oC.

Kata Kunci: kendaraan, emisi gas, ampas tebu, karbon aktif, PEM-9004.

Abstract. Adsorption of Gases CO, NO and NOx Using Activated Carbon From Waste Dregs

of Sugarcane (Saccharum Officianarum) At Four Wheel Motor Vehicles. This study aims to

menadsorpsi gas emissions CO, NO and NOx in automobiles. This study also aims to produce

activated carbon from bagasse with a large surface area with 5 M KOH activation with temperature

variations. The use of bagasse as a medium charcoal adsorption of CO, NO and NOx in exhaust

emissions automobiles. Waste biomass from bagasse is one alternative that can be used. The results

showed that activated carbon media is loaded in the adsorption tube results in decreased

concentrations of CO gas by 33.3% at a temperature of 350 ° C, 33.3% at a temperature of 400 ° C

and 47.6% at a temperature of 500 ° C, while the NO gas a decline of 25.69% at a temperature of

350 ° C, 29.77% at a temperature of 400 ° C and 33.58% at a temperature of 500 ° C, and the NOx

gases decline of 25.65% at a temperature of 350 ° C, 29.47% at a temperature of 400 ° C and

33.15% at a temperature of 500 ° C.

Keywords: vehicle, emissions, bagasse, activated carbon, PEM-9004.

2

PENDAHULUAN

Penggunaan motor Diesel di kota

besar menjadi sangat penting, hal ini bisa

dilihat dari banyaknya jumlah bus-bus

penumpang dan mesin-mesin industri.

Kelebihannya adalah tenaga yang besar

dan konsumsi bahan bakar yang rendah,

sedangkan kekurangannya adalah emisi

gas buang yang dihasilkan sangat

berbahaya. (Tobing, 2010).

Gas buang yang dihasilkan dari

sisa pembakaran pada sepeda motor

terdiri dari berbagai macam gas seperti

CO, HC (hidrokarbon) dan NOx (Arisma,

2010). Gas NOx dapat menyebabkan

sesak napas pada penderita asma, sering

menimbulkan sukar tidur, batuk-batuk

dan dapat juga mengakibatkan kabut atau

asap (Kusuma, 2003). Sedangkan gas CO

ini merupakan salah satu sebab utama

keracunan gas yang paling umum bagi

kesehatan manusia (Arisma, 2010).

Karbon aktif merupakan bahan

kimia yang saat ini banyak digunakan

dalam industri yang menggunakan proses

absorpsi dan purifikasi (Soetomo, 2012).

Ampas tebu dapat digunakan sebagai

bahan baku pembuatan karbon aktif

karena merupakan material yang

mengandung lignoselulosa. Lignoselulosa

merupakan unsure yang banyak

mengandung karbon (Kalderis dkk,

2008).

Secara umum dengan merujuk

pada program EST (Environment

Sustainable Transportation), untuk

mengontrol atau mengurangi polutan

udara dari kendaraan bermotor dapat

dilakukan dengan cara modifikasi pada

mesin, modifikasi penggunaan bahan

bakar atau sistem bahan bakarnya dan

modifikasi pada saluran gas buang.

Sedangkan hal yang dapat dilakukan

sebagai wujud dari Vehicle Emission

Control adalah cara ke tiga yaitu

modifikasi saluran gas buang yaitu

dengan melakukan rancang bangun dan

pemasangan alat PEM-9004 (Portable

Emissions Analyzer) pada sistem saluran

pembuangan gas kendaraan bermotor

untuk mengukur kadar emisi gas pada

kendaraan tersebut (PEM-9004, 2008).

.Instrumen analitik Teledyne

(TAI) model PEM 9004 merupakan suatu

penganalisa komputer multifungsi untuk

menganalisis gas dengan integrasi

perhitungan fungsi. Sistem ini cocok

untuk pemantauan pemanasan, baris

knalpot, dan instalasi gas-gas buang.

PEM 9004 menganalisis hasil proses

pembakaran gas. Informasi yang tersedia

dilayar dapat dicetak dalam bentuk

3

laporan. PEM-9004 dapat mengukur gas

O2, CO, SO2, dan NO serta beberapa gas

lainnya (PEM-9004, 2008).

METODE PENELITIAN

Bahan

Bahan-bahan yang digunakan

dalam penelitian ini adalah limbah ampas

tebu sebagai sumber arang, KOH 5 M,

akuades, tissue roll, HCl 5 M, kertas

saring Whatmann No. 42, Mobil dan

kertas lakmus.

Alat

Tanur, Portable Emission

Measurment (PEM) 9004, neraca analitik,

penyaring ukuran 125 mesh, timbangan,

cawan petri, corong Buchner, tabung

adsorpsi, batang pengaduk, neraca

analitik, corong kaca, lumpang porselin,

grinder, burner, desikator, gelas kimia

100 mL, 250 mL, 600 mL, oven, Gelas

Ukur 10 mL, 25 mL.

Prosedur

Karbonisasi

Ampas tebu diproses menjadi karbon

melalui proses karbonisasi. Ampas tebu

yang digunakan terlebih dahulu dicuci,

dikeringkan dan dipotong kecil-kecil dan

dihaluskan menggunakan grinder.

Kemudian ampas tebu dimasukkan ke

dalam kaleng dan dibakar sampai asap

keluar dari kaleng. Setelah semua

menjadi arang, lubang pada kaleng

ditutup agar tidak ada udara yang masuk..

Proses karbonisasi selesai ketika ampas

tebu sudah sepenuhnya berubah menjadi

warna hitam. Kemudian arang dari ampas

tebu yang dihasilkan dihaluskan dengan

menggunakan penyaring berukuran 50

mesh

Aktivasi

Hasil karbon yang telah

dikarbonisasi kemudian dicampur dengan

larutan activating agent KOH dengan

rasio massa KOH/massa karbon adalah

3/1. Setelah pencampuran, dilakukan

pengaduk serbuk karbon dan KOH dan

diamkan hingga 1 hari pada suhu kamar.

Setelah didiamkan didapatkan

karbon hasil impregnasi dengan KOH

berbentuk slurry. Kemudian disaring

dengan menggunakan corong Buchner.

Pencucian, Pengeringan, dan

Pendinginan

Selanjutnya dicuci dengan HCl 5

N dan akuades secara berulang-ulang

untuk menghilangkan sisa kotoran dan

menetralkan karbon aktif. Setelah dicuci,

sampel dikeringkan didalam oven dengan

temperatur 110 oC. Selanjutnya, sampel

karbon aktif yang diperoleh disimpan

dalam desikator agar karbon tetap kering.

Dan diaktivasi dengan dimasukkan

4

kedalam tanur dengan variasi suhu 350

oC, 400

oC dan 500

oC.

Penentuan Kadar Air

Karbon aktif (350 oC, 400

oC, 500

oC) ditimbang 1-2 g dalam cawan

petridish kemudian dikeringkan pada

oven 105 oC selama 4 jam. Karbon aktif

didinginkan dalam destikator dan

ditimbang. Menurut Sudarmadji (1984),

kadar air dapat ditentukan dengan

persamaan sebagai berikut :

Kadar air (%) =

dengan:

W awal = berat karbon aktif mula-mula

(gram)

W akhir = berat karbon aktif setelah

dikeringkan (gram)

Penentuan Kadar Abu

Satu gram karbon aktif (350 oC,

450 oC, 500

oC) dimasukkan ke dalam

cawan porselen. Selanjutnya contoh

dipanaskan di dalam tanur pada suhu 750

°C selama 6 jam. Setelah itu didinginkan

di dalam desikator selama 1 jam dan

ditimbang. Pemanasan dan penimbangan

diulang hingga diperoleh bobot yang

konstan.Waktu pemanasan cukup 1 jam

selama pengulangan. Kadar abu dihitung

dengan rumus (AOAC, 1990) :

Kadar Abu =

Analisis Kadar Mudah Menguap

Sebanyak 1 g sampel arang aktif

(350, 400, dan 500 oC) dimasukkan ke

dalam cawan porselen yang telah

diketahui bobot keringnya. Selanjutnya

sampel dipanaskan dalam furnice 600 °C

selama 10 menit, kemudian didinginkan

dalam eksikator dan ditimbang. Cawan

ditutup serapat mungkin. Perhitungan

kadar zat volatil menggunakan persamaan

berikut ini:

Kadar zat menguap (%) =

dengan

a = bobot sampel sebelum pemanasan (g)

b = bobot sampel sesudah pemanasan (g)

Analisis Kadar Karbon Terikat

Karbon dalam arang adalah zat

yang terdapat pada fraksi padat hasil

pirolisis, selain abu (zat anorganik) dan

zat volatil yang masih terdapat pada pori-

pori arang.

Perhitungan kadar karbon terikat

menggunakan persamaan berikut ini:

Kadar karbon terikat (%) = 100% - (b +

c)

Dengan :

b = kadar zat mudah menguap (%)

c = kadar abu (%)

5

Pembuatan Tabung Adsorpsi

Tabung adsorpsi ini bertujuan untuk

menyimpan arang aktif sebagai media

penyerap emisi gas CO, NO dan NOx.

Rincian spesifikasi tabung adsorpsi

adalah sebagai berikut :

1.Panjang tabung : 20 cm

2.Diameter tabung luar : 3 cm

3. Diameter tabung dalam : 2,5 cm

Tabung adsorpsi pada (Gambar 1) terbuat

dari besi dn aluminium. Tabung bagian

luar terbuat dari besi, tabung bagian

dalam terbuat dari aluminium.

Gambar 1 Rancangan Tabung Adsorpsi

(Basuki, dkk, 2008).

Pengukuran Emisi Gas CO, NO dan

NOx tanpa Katalitik Konverter

Kendaraan yang akan diukur ditempatkan

pada posisi datar. Kemudian dinyalakan

dengan variasi waktu selama 0 menit, 1

menit, 2 menit, 3 menit, 4 menit dan 5

menit. Setelah itu, dilakukan pengukuran

emisi gas menggunakan PEM-9004.

Pengukuran Emisi Gas CO, NO dan

NOx Arang Aktif dari ampas tebu

Kendaraan yang akan diukur

ditempatkan pada posisi datar. Kemudian

tabung adsorpsi yang berisi arang aktif

dari limbah ampas tebu dengan suhu 350

oC, 400

oC, dan 500

oC dipasang di

knalpot mobil, Dinyalakan mobil dan

kemudian, dilakukan pengukuran emisi

gas terhadap asap kendaraan bermotor

roda empat dengan variasi waktu sama

yaitu 0 menit 1 menit, 2 menit, 3 menit, 4

menit dan 5 menit . Kemudian, probe alat

uji PEM 9004 diletakkan tepat di dalam

tabung adsorpsi selama 20 detik untuk

masing-masing pengukuran sebelum

menggunakan tabung adsorpsi berisi

arang aktif dan setelah menggunakan

tabung adsorpsi berisi arang aktif.

Selanjutnya, hasil pengukuran emisi gas

akan ditampilkan pada layar PEM-9004.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Preparasi Bahan Ampas Tebu

Ampas tebu diproses menjadi

karbon melalui proses karbonisasi.

Ampas tebu yang digunakan terlebih

dahulu dikeringkan dan dipotong kecil-

kecil dan dihaluskan menggunakan

grinder agar ukuran tereduksi. Dengan

adanya penghalusan ini, proses ampas

tebu akan lebih merata karena semakin

kecil (halus) ukuran ampas tebu, maka

semakin besar luar permukaan ampas

6

tebu yang terkena kontak dengan panas

pada proses karbonisasi.

Gambar 2. Ampas tebu sebelum

dihaluskan

Karbonisasi

Proses karbonisasi ampas tebu

dilakukan di dalam kaleng bekas yang

telah diberi lubang sebagai jalan

masuknya udara. Ampas tebu yang telah

kering dimasukkan ke dalam kaleng dan

dibakar sampai asap keluar dari kaleng.

Setelah semua menjadi arang, lubang

pada kaleng ditutup agar tidak ada udara

yang masuk karena akan membuat

sebagian arang menjadi abu. Proses

karbonisasi selesai ketika ampas tebu

sudah sepenuhnya berubah menjadi

warna hitam. Arang hasil proses

karbonisasi ampas tebu ini dapat dilihat

pada gambar 4.

Gambar 3. Ampas tebu sesudah

dihaluskan

Gambar 4.Arang hasil proses karbonisasi

Setelah Setelah proses karbonisasi

selesai, arang dari ampas tebu yang

dihasilkan dihaluskan dengan

menggunakan penyaring berukuran 50

mesh. Penghalusan ini bertujuan agar

arang lebih berukuran homogen dan

lebih kecil ukuran partikelnya. Ukuran

partikel ini akan mempengaruhi luas

permukaan karbon aktif yang dihasilkan.

Menurut Shofa 2009, Semakin kecil

7

ukuran partikel arang/karbon akan

memperbesar luas permukaan karbon

yang melakukan kontak dengan

activating agent sewaktu proses aktivasi

sehingga lebih banyak karbon yang

teraktivasi dan semakin banyak pori-pori

yang terbentuk pada setiap partikel

karbon.

Gambar 5 Arang aktif yang telah

dihaluskan

Hasil Pencampuran Activating Agent

dengan Karbon

Avtivating agent yang digunakan

pada penelitian ini ialah KOH. KOH yang

digunakan berupa padatan sehingga

sebelum dilakukan pencampuran dengan

karbon ampas tebu, KOH tersebut dibuat

menjadi larutan. Padatan KOH ditimbang

14 gram, dan perbandingan massa

activating agent dengan massa karbon

yang digunakan, yaitu sebesar 3:1.

Pemilihan rasio massa activating agent

dengan massa karbon yang digunakan ini

berdasarkan penelitian sebelumnya

bahwa pada rasio tersebut karbon yang

berasal dari ampas tebu bereaksi dengan

KOH saat aktivasi mengahsilkan luas

permukaan yang tinggi yaitu diatas 900

m2/gram (Lydia, 2012). . Campuran

diaduk dan dibiarkan hingga 1 hari atau

24 jam untuk memperluas pori-pori

permukaan arang aktif. Selain itu,

perlakuan tersebut bertujuan agar karbon

terimpregnasi oleh activating agent KOH

dan kandungan air pada larutan KOH

dapat menguap sehingga KOH dapat

bereaksi dengan karbon dan pori-pori

dapat terbentuk. Setelah proses

perendaman, didapatkan campuran

karbon aktif dengan Activating agent

berwarna hitam.

Proses Pencucian dan Hasil

Pengeringan Karbon Aktif

Setelah proses aktivasi, karbon

aktif hasil aktivasi dengan KOH yang

didapat masuk dalam tahap pencucian.

Pencucian ini dilakukan untuk

menghilangkan sisa activating agent

KOH dan zat-zat hasil reaksi sewaktu

aktivasi yang mungkin menutupi

permukaan pori-pori karbon aktif. Bila

tidak dilakukan pencucian maka dapat

menyebabkan tertutupnya karbon aktif

8

oleh zat-zat hasil reaksi yang akan

membuat luas permukaan menjadi rendah

atau data luas permukaan menjadi tidak

tepat.

Tahap pencucian diawali dengan

mencuci karbon aktif yang telah disaring

dengan larutan HCl 5 M. larutan ini

berfungsi untuk menghilangkan sisa-sisa

–OH dari activating agent pada karbon

aktif dan menghasilkan zat-zat hasil

reaksi sewaktu aktivasi. Sewaktu

penambahan larutan HCl 5 M ke karbon

aktif, timbul gelembung-gelembung gas.

Hal ini menandakan bahwa pada karbon

aktif terdapat gas-gas hasil reaksi sewaktu

aktivasi, yaitu gas H2 dan CO2, yang

menutupi pori-pori karbon aktif sehingga

sewaktu dilakukan pencucian, gas-gas ini

keluar dari pori-pori karbon aktif tersebut.

Pencucian karbon aktif dengan HCl ini

dilakukan 2-3 kali. Pencucian diulakukan

dengan merendam karbon dengan HCl

kemudian disaring menggunakan corong

Buchner.

Setelah pencucian dengan HCl,

karbon aktif dicuci dengan menggunakan

akuadest. Pencucian dengan akuades ini

bertujuan untuk menghilangkan sisa-sisa

ion –Cl yang masih terdapat pada karbon

aktif. Pencucian dengan akuades ini

dilakukan berkali-kali sampai akuades

mencapai pH netral

Hasil Proses Aktivasi Karbon

Proses aktivasi ini dilakukan

dengan cara pemanasan suhu. Proses

aktivasi ini dilakukan pada suhu 350,

400, dan 500 oC selama ½ jam.

Pemilihan suhu dan waktu merupakan

parameter penting sewaktu proses

aktivasi terkait bahan baku yang

digunakan dan pembentukan pori-pori.

Ampas tebu merupakan salah satu

material yang mengandung karbon

dalam jumlah yang cukup/sedang. Pada

suhu dan waktu tertentu, activating

agent akan bereaksi dengan karbon

sehingga membentuk pori-pori. Jika

suhu yang digunakan terlalu rendah,

dikhawatirkan karbon dengan activating

agent tidak bereaksi optimal bahkan

belum bereaksi sehingga pori-pori yang

dihasilkan hanya sedikit. Namun bila

suhu yang digunakan terlalu tinggi pula

akan merusak struktur pori-pori karbon

sewaktu aktivasi. Selain itu, waktu juga

mempengaruhi pembentukan pori-pori

pada karbon. Lama waktu yang terlalu

rendah akan menyebabkan activating

agent dengan karbon tidak bereaksi

secara optimal. Sedangkan waktu yang

9

terlalu panjang juga akan menyebabkan

karbon hilang atau habis bereaksi

sewaktu aktivasi. kondisi optimum untuk

menghasilkan luas permukaan yang

tinggi.

Pengujian Kualitas Karbon Aktif

Pengujian kualitas dari sifat

karbon aktif dihasilkan dalam penelitian

ini. Perbedaan suhu aktivasi memberikan

sifat karakteristik yang berbeda pada

masing-masing karbon aktif. Sifat

karakterisasi yang diamati pada penelitian

ini yaitu sifat fisiokimia karbon aktif

meliputi kadar air, kadar abu, kadar zat

mudah menguap, kadar karbon terikat dan

unsur penyusunnya dengan mikgrograf

Scanning Electron Microscopy- Electron

Dispertive Analysis X-Ray (SEM-EDAX).

Variasi suhu (oC) % Kadar air % Kadar abu % Kadar zat mudah

menguap

% Kadar

Karbon Terikat

350

400

500

15,13

11,45

10,47

8,02

8,66

9,81

19,51

16,61

14,68

72,40

74,70

77.51

Tabel 1 Hasil Analisa Karbonisasi pada Ampas Tebu

Pengujian Kadar Air

Metode yang digunakan dalam

penentuan kadar air dari karbon adalah

metode gravimetric yang merupakan

analisis kimia berdasarkan penimbangan.

Dalam penentuan kadar air pada karbon

aktif ini dianalisis berdasarkan

penimbangan berat karbon aktif sebelum

diuapkan kandungan airnya dan ketika

sudah diuapkan kandungan airnya.

Penguapan kandungan air dalam karbon

aktif dilakukan dalam oven dengan suhu

105 oC selama 3 jam agar kandungan air

dalam karbon teruapkan secara maksimal.

Karbon aktif yang telah diuapkan

kandungan airnya selanjutnya

dimasukkan dalam desikator agar sampel

berupa karbon aktif tetap dalam kondisi

kering tidak menyerap air disekitar

ruangan sebelum ditimbang.

telah memenuhi syarat mutu karbon aktif

dengan nilai kadar yang telah ditentukan.

10

Pengujuian Kadar Abu

Semakin besar ukuran karbon

aktif maka kadar abu yang terkandung di

dalamnya semakin besar. Karbon aktif

yang terbuat dari ampas tebu tergolong

karbon aktif fasa cair yang terbuat dari

bahan baku yang mempunyai densitas

kecil dan mempunyai struktur kadar abu

yang tinggi berupa silica.

Kadar abu (Tabel 1) yang

dihasilkan pada penelitian ini

menunjukkan bahwa untuk arang aktif

ampas tebu, kadar abu tertinggi (9,8`%)

terdapat pada arang aktif yang diaktivasi

dengan KOH pada suhu 350 oC,

sedangkan kadar abu terendah (8,02%)

terdapat pada arang aktif yang diaktivasi

dengan KOH pada suhu 500 °C.

Pengujian Kadar Zat Mudah Menguap

Zat mudah menguap bertujuan

untuk mengetahui kandungan senyawa

yang belum menguap pada proses

karbonisasi tetapi menguap pada suhu

600 °C . Pada suhu 350 oC kadar zat

mudah menguap yang didapat adalah

19,51% sedangkan pada suhu 400 oC

kadar zat mudah menguap menurun

menjadi 16,61% dan pada suhu 500 oC

kadar zat mudah menguap yang didapat

semakin menurun yaitu 14,68%. Hasil

penelitian ini juga pernah diperoleh

Wibowo, dkk (2004) yang dilakukan pada

tempurung biji nyamplung. Hal ini

disebabkan karena adanya interaksi antara

karbon dengan udara sehingga kadar zat

mudah menguap yang diperoleh semakin

meningkat.

Pengujian Kadar Karbon Terikat

Penentuan kadar karbon terikat

ampas tebu bertujuan untuk mengetahui

kandungan karbon setelah proses

karbonisasi. Kadar karbon terikat yang

dihasilkan pada penelitian ini berkisar

antara 70,68 ~ 77,3%. Kadar karbon

terikat terendah dihasilkan dari perlaku

aktivasi 300 oC tertinggi pada perlakuan

aktivasi 500 oC

Berdasarkan SNI 06-3730-95,

kadar karbon terikat pada penelitian ini

semuanya memenuhi syarat karena

memiliki karbon terikat lebih besar dari

65%. Menurut Perrich (1981), besar

kecilnya kadar karbon terikat arang aktif

yang dihasilkan dipengaruhi oleh

bervariasinya kadar abu dan kadar zat

mudah menguap.

Pengujian Permukaan Adsorben

Melalui Analisin Scanning Electron

Microscope (SEM)

Morfologi permukaan adsorben

karbon aktif aktivasi KOH pada suhu 500

oC dan tanpa aktivasi KOH diidentifikasi

11

menggunakan SEM dengan perbesaran

objek 20 µm yang hasilnya dapat dilihat

pada Gambar berikut :

Gambar 6. Mikrograf SEM permukaan

adsorben tanpa aktivasi

Gambar 7. Mikrograf SEM permukaan

adsorben aktivasi KOH suhu 500 oC

Berdasarkan Gambar tersebut,

terlihat perbedaan morfologi permukaan

dari karbon aktif teraktivasi KOH dengan

suhu 500 oC dan karbon aktif tanpa

aktivasi. Pada karbon aktif teraktivasi

KOH dengan suhu 500 oC terlihat

distribusi pori-pori yang lebih beraturan

dengan jumlah pori yang lebih banyak

disbanding dengan karbon aktif tanpa

aktivasi. Selain itu, pada karbon aktif

aktivasi KOH jumlah pori-pori

permukaan terlihat lebih banyak

dibandingkan dengan pori-pori karbon

aktif tanpa aktivasi yang lebih sedikit.

Hal ini dikarenakan aktivasi dengan KOH

lebih dapat melarutkan pengotor sehingga

pori-pori lebih banyak terbentuk dan

proses penjerapan adsorbat menjadi lebih

maksimal, dibandingkan dengan tanpa

aktivasi yang lebih sedikit jumlah pori-

porinya.

Pengolahan Data

Kendaraan yang akan diukur ditempatkan

pada posisi datar. Kemudian dilakukan

pengulangan selama 5 kali dan diukur

emisi gas CO, NO, dan NOx

menggunakan PEM-9004. Selanjutnya

sampel dimasukkan pada tabung katalitik

11uchner11r yang telah berisi arang aktif

kemudian dimasukkan kedalam knalpot

mobil. Pada penelitian ini. Perlu diketahui

hubungan emisi yang dihasilkan dari

pembakaran bahan bakar pada kendaran

bermotor roda empat.

Gambar 8 Tabung Katalitik Konverter

12

Adsorpsi gas CO, NO dan NOx

dengan adsorben karbon aktif yang

berasal dari limbah ampas tebu dapat

dilihat dengan pengukuran gas.

Pengukuran gas dilakukan dengan

melewatkan emisi gas kendaraan mobil

pada adsorben karbon aktif sebanyak 15

gram yang telah dimasukkan kedalam

tabung katalitik. Daya adsorpsi gas CO,

NO, dan NOx karbon aktif ampas tebu

dapat dilihat dengan membandingkan

hasil pengukuran emisi gas CO, NO, dan

NOx tanpa adsorben dan adsorben dengan

variasi suhu.

Perlakuan Gas yang diukur

CO

(ppm)

NO

(ppm)

NOx

(ppm)

(A1) 210 78,6 76

(A2) 190 69,6 67,6

(A3) 140 58,4 56,5

(A4) 140 55,2 53,6

(A5) 110 52,2 50,8

Tabel 2 Pengukuran Kadar Emisi Gas

CO, NO dan NOx dengan PEM-9009

Ket :

A1 = Kontrol

A2 = Arang aktif tanpa aktivasi

A3 = Arang aktif dengan suhu 350 oC

A4 = Arang aktif dengan suhu 400 oC

A5 = Arang aktif dengan suhu 500 oC

Gambar 9 Grafik Kadar Emisi Gas CO,

NO dan NOx

Berdasarkan data pada tabel dan

grafik tersebut, hasil pengukuran emisi

gas, konsentrasi kadar emisi gas CO

sebelum penambahan karbon aktif

sebesar 210 ppm, NOx 76 ppm dan NO

78,6 ppm, sedangkan setelah penambahan

dengan arang aktif tanpa aktivasi

diperoleh hasil dari CO sebesar 190 ppm,

NOx sebesar 67,7 ppm dan NO sebesar

69,6 ppm. Dengan demikian pemakaian

arang aktif tanpa aktivasi juga dapat

menyebabkan penurunan kadar emisi gas.

Selain itu, pada tabel tersebut terlihat

terjadi penurunan ketika arang aktif

ampas tebu dilakukan perlakuan dengan

mengaktivasi pada suhu 350, 400 dan 500

oC. Pada variasi suhu tersebut terjadi

penurunan konsentrasi emisi gas. Pada

suhu 350 oC terjadi penurunan yaitu pada

gas CO penurunan sebesar 70 ppm, pada

NOx sebesar 19,5 ppm dan pada gas NO

sebesar 20,2 ppm. Pada suhu 400 oC

0

50

100

150

200

250

A1 A2 A3 A4 A5

Ko

nse

ntr

asi

CO

NOx

NO

suhu

13

terjadi penurunan gas CO sebesar 70

ppm, gas NOx sebesar 22,4 ppm dan NO

turun sebesar 23,4. Sedangkan pada suhu

500 oC terjadi penurunan CO sebesar 100

ppm, NOx sebesar 25,2 ppm dan NO

sebesar 26,1. Dengan demikian

pemakaian arang aktif dengan aktivasi

suhu 500 oC dapat menyebakan

penurunan yang sangat besar atau daya

penyerapan pada suhu 500 oC adalah

lebih besar dibandingkan suhu 350 oC dan

400 oC.

Perlakuan Gas yang diukur

CO

(%)

NO

(%)

NOx

(%)

Arang Aktif 9,5 11,45 11,05

A1- 350 oC 33,3 25,69 25,65

A2- 400 oC 33,3 29,77 29,47

A3- 500 oC 47,6 33,58 33,15

Tabel 2 Persentase Daya Serap Karbon

Aktif dengan Variasi Suhu Terhadap Gas

CO, NOx dan NO

Gambar 10. Grafik Persentase Daya

Serap Karbon Aktif Terhadap Gas CO,

NO dan NOx

Persentase adsorpsi gas CO, NO

dan NOx dalam variasi suhu karbon aktif

dapat dihitung dengan rumus :

% Adsorpsi =

x

100 %

Pada tabel dan grafik diatas

terlihat terjadi penurunan ketika arang

aktif ampas tebu dilakukan perlakuan

dengan mengaktivasi pada suhu 350, 400

dan 500 oC. Dimana persentase

penurunan yang paling tinggi terjadi pada

karbon aktif yang diaktivasi pada suhu

500 oC. Hal ini menandakan bahwa

semakin besar suhu uang diaktivasi maka

semakin besar tingkat penyerapannya.

KESIMPULAN

Kesimpulan

Berdasarkan penelitian yang telah

dilakukan terhadap kendaraan bermotor

roda empat, dapat disimpulkan bahwa

kendaraan roda empat merupakan salah

satu penyumbang emisi gas buang dengan

konsentrasi yang tinggi dan karbon aktif

dari ampas tebu yang telah diaktivasi

memiliki potensi untuk menyerap emisi

gas yang dihasilkan oleh kendaraan roda

empat yaitu CO, NO dan NOx. Karbon

aktif dari ampas tebu yang memiliki

0

10

20

30

40

50

Arang Aktif A1 A2 A3

CO

NO

NOx

14

tingkat adsorpsi yang tinggi yatiu karbon

aktif yang diaktivasi pada suhu 500 oC

dengan penyerapan gas CO sebesar

47,7%, NOx sebesar 33,15% dan NO

sebesar 33,58%.

DAFTAR PUSTAKA

1. Anonim, 2012, Pencemaran

Udara,

www.artikelbagus.com/2012/01/pe

ncemaran-udara.html, diakses 12

Januari 2014 (Online).

2. Azhary S. H., Permana I., Wibisino

G. W., 2012, Pembuatan Karbon

Aktif dari Cangkang Biji

Ketapang, 8 (10), Diakses 12

Februari 2014.

3. Bapedalda Kota Makassar, 2006,

Neraca Kualitas Lingkungan

Daerah Kota Makassar Tahun

2005, Buku II Rangkuman

Deskriptif, Pemerintah Daerah

Kota Makassar.

4. Bapedalda Kota Makassar, 2008,

Laporan Hasil Pemantauan

Kualitas Udara Kota Makassar,

Tanggal 18– 23 Agustus 2008,

Pemerintah Daerah Kota Makassar.

5. Basri, S., 2010, Pencemaran Udara

dalam Antisipasi Teknis

Pengelolaan Sumberdaya

Lingkungan: Smartek, (online), 8,

(2), (http://jurnal.untad.ac.

Id/jurnal/index.php/SMARTEK/art

icle/download/ 446/383, diakses 11

November 2013).

6. Basuki, K. T., 2007, Penurunan

Konsentrasi CO dan NO2 pada

Emisi Gas Buang menggunakan

Arang Tempurung Kelapa yang

Disisipi TiO2: Sekolah Tinggi

Teknologi Nuklir: Batan (Online),

1, (2) (http://jurnal.sttn-

batan.ac.id/wp-

content/uploads/2008/ 12/1-

KrisTri%20Basuki55-66.pdf,

diakses 3 Desember 2013).

7. Basuki, K. T., Setiawan, B., dan

Nurimaniwathy, 2008, Penurunan

Konsentrasi CO dan NO2 pada

Emisi Gas Buang menggunakan

Arang Tempurung Kelapa yang

Disisipi TiO2, (Online), 4, (1)

(Http://www.digilib. Batan.go.id.,

diakses 3 Desember 2013).

8. BPS, Produksi Perkebunan Besar

menurut Jenis Tanaman, Indonesia

, 1995-2009, Badan Pusat Statistik

Republik Indonesia, (Online),

15

(http://www.bps.go.id/tab_sub/vie

w.php?tabel=1&daftar=1&id_suby

ek=54&notab=, diakses 313

Januari 2014).

9. Cheremisinoft. 1998. Carbon

Adsorption Hand Book. Ann

Arboor. Science : New Jersey.

10. Darmawan S. 2006. Pembuatan

Minyak Kemiri dan Pemurniannya

dengan Arang Aktif dan Bentonit.

Jurnal Penelitian Hasil Hutan

24:413-423.

11. Danarto Y.C., Samun T., 2008,

Pengaruh Aktivasi Karbon dari

Sekam Padi pada Proses Adsorpsi

Logam Cr(VI), Jurnal Teknik

Kimia ,(Online), 7, (1)

(http://eprints.uns.ac.id/690/1/Peng

aruh_Aktivasi_Karbon_dari_Seka

m_Padi_pada_Proses__Adsorpsi_

Logam_Cr(VI).pdf, diakses 22

Februari 2014).

12. Freedonia., World Activated

Carbon [Online].

http://www.marketresearch.com

/product/display.asp?produktid=27

17 702 (Akses Januari 2014).

13. Irawan RM. B., 2006, Pengaruh

Catalytic Converter Kuningan

Terhadap Keluaran Emisi Gas

Carbon Monoksida dan Hidro

Carbon Motor Bensin: Traksi,

(online), 4 (1)

(http://jurnal.unimus.ac.id/index.ph

p/jtm/article/view/610/ 662,

diakses 12 Januari 2014).

14. Irawan RM. B., 2012, Rancang

Bangun Catalytic Converter

Material Substrat Tembaga

Berlapis Mangan untuk Mereduksi

Emisi Gas Karbon Monoksida:

LPPM UNIMUS, (online), 6, (1)

(http://jurnal. Unimus.

Ac.id/index.php/jtm/

article/view/804/857, diakses 12

Januari 2014).

15. Kusuma W.G., 2003, Alat Penurun

Emisi Gas Buang pada Motor,

Mobil, Motor Tempel dan Mesin

Kendaraan Tak Bergerak , Jurnal

Teknologi, diakses 24 Agustus

2014.

16. Lidya, 2012, Skripsi : Pembuatan

Karbon Aktif dari Ampas Tebu

dengan Aktivasi Kimia

Menggunakan KOH dan ZnCl2.,

Depok : Universitas Indonesia.

17. Manik, 2007, Pengelolaan

Lingkungan Hidup, Edisi Revisi,

Penerbit Djambatan.

18. Mangindaan, EE., M., 2013, Buku

Informasi Transportasi

16

Kementerian Perhubungan tahun

2012: Direktorat Jenderal

Perhubungan Darat, (online),

(http://www.dephub.go.id/files/me

dia/statistik/bit2012.pdf, diakses 12

Desember 2013).

19. Manocha., S.M., 2003. Porous

Carbons. Sadhana 28 : 335-348.

20. Program Studi Teknik Lingkungan,

2009, Pengantar Pencemaran

Udara: Rekayasa Lingkungan

(Online),

(http://kuliah.ftsl.itb.ac.id/wp-

content/ uploads/2010/03/7-

pengantar-pencemaran –udara.pdf,

diakses 3 Desember 2013).

21. Portable Emission Measurement

(PEM) 9004, 2008, Operating

Instructions for PEM-9004

Portable Emissins Analyzer:

Teledyne Analytical Instruments,

(online) (http://www.teledyne-

ai.com, diakses 3 Desember 2013).

22. Pujiyanto, Pembuatan Karbon

Aktif Super dari Batu Bara dan

Tempurung Kelapa, Tesis,

Departemen Teknik Kimia,

Fakultas Teknik Universitas

Indonesia, 2010.

23. Pujiarti, R.2007 Mutu Arang Aktif

dari Limbah Kayu Mahoni

(Swietenia macrophylla King)

sebagai Bahan Penjernih Air.

http://www.google.com. Jakarta.

24. Purwanto. 2005, Permodelan

Rekayasa Proses dan Lingkungan,

Badan Penerbit Universitas

Diponegoro Semarang.

25. Schlesinger, William.

1990.Biogeochemistry An

Analysis Of Global Change, Duke

University, Durham, North

Carolina. Academic Press.

26. Soetomo, H. A., 2012, Pembuatan

Karbon Aktif dari Limbah Kulit

Singkong dengan Menggunakan

Furnance, Laporan Tugas Akhir,

Universitas Diponegoro,

Semarang.

27. Sudibandriyo M., dan Lidya, 2011,

Karakteristik Luas Permukaan

Karbon Aktif dari Ampas Tebu,

Jurnal Teknik Kimia Indonesia

(Online), 3, (10)

(http://jtki.aptekindo.org/index.php

/jtki/article/view/105/pdf_1.,

diakses 3 Januari 2014).

28. Sugiarti, 2009, Gas Pencemar

Udara dan Pengaruhnya Bagi

17

Kesehatan Manusia: Chemical

(Online), 10, (1),

(http://ojs.unm.ac.id/index.php/che

mica /article/download/399/pdf,

diakses 3 Desember 2013).

29. Susilawaty A., Ane L.R., 2009,

Analisis Udara Ambient Kota

Makassar, Jurnal Kesehatan

(Online), 2, (4), (http://www.uin-

alauddin.ac.id/download-

9.%20A.%20Susilawaty.pdf,

diakses 11 Januari 2014).

30. Tugaswati T, 2007, Emisi Gas

Buang Kendaraan Bermotor Dan

Dampaknya Terhadap Kesehatan,

Jurnal Kesehatan (Online), 6, (1)

(www.kpbb.org/makalah_ind/Emis

i_ Kesehatan.pdf, diakses 19 Juni

2014).

31. Warneck.P. 1988. Chemistry of the

natural 17uchner17re. Academic

Prees, London.