J. Mikroskopi don Mikroanalisis VoL3 No.2 2000 ISSN 1410-5.i'94

ANALISIS STRUKTURMIKRO DAN KOMPOSISI KIMIAARANG TEMPURUNG DAN ARANG KA YU

SEBAGAI ADSORBER DENGAN SEM-EDAX

Ari H., Wildan LOS., Saryati daD SutisnafuJIi/bang /p/ek Bahan rP3/B) -BATAN

Kawasan Puspip/ek. Selpong. Tangerang /53/-1. Bali

AH~TKAKANALISIS STRUKTURMIKRO DAN KOMPOSISI KlMIA ARANG TEMPURUNG DAN ARANG KA YU

SEBAGAI AD SORBER DENGAN SEM-EDAX. Pacta makalah ini diuraikan porositas. strukturmikro dan komposisi kimia

dari arang tcmpurung, arang kaYl1 dan arang aktif dari pasaran schagai hahan pcnycrap. OlIn kcmampI.an pcnycrnpan dillji dcngnn

larutan Fe. Ditunjukkan hahwa arang tempurung mcmpunyai pmositas yang Ichih tinggi/hanyak dihandingkan dcngan arang kayudan arang aktif, strukturmikro mcnampakkan ada bent uk kubus dcngan kumpusi~i kimia adalah AI, Si, L:u dW1 In. Scbagai bullan

pcnycrap IInsllr fc, sifat pcny.:r:lpml :!rang ka)'III.:11ih tinggi dihandingkan d.:ngan arang tl'mp\lrllng

ABSTRACTMICROSTRUCTURE AND CHEMICAL COMPOSITION ANAL \'515 OF CARBON OF COCONlIT SHELl..

AND WOOD AS ADSORRRR USING SRM-RDAXo In this p;lpcr is discrihcd pormlsity, micfll"tmctmc ;1m! l'hlomil',llcomposition of carbon of coconut shell and wood and commercial activated carbon. And the adsorbtivity was tested Illr fesolution, It was showed that carbon of coconut shell has higher porousity than wood's carbon and activatcd carhon, thcrc \\crccubic shape microstructure and the chemical composition was AI, Si, Cu and In. As ad sorber material lor fc element, wood's

carbon was better than carbon of coconut shell.

,0 PENDAHULUAN

EDAX. Dengan diketahuinya parameter-parametertersebut maka dapat ditentukan bagaimana arang-arangtersebut dapat digunakan atau perlu tidaknya dilakukan

proses aktivasi.Scbagaimana kita ketahui bahwa unsur I:c

mcrupakan ~alah ~atu un~ur yang banyak tcrdapat dalam

limbah industri yang mengganggu lingkungan. tcrutama

dalam air minum. [2]. Maka pad a percobaan ini juga

dilakukan uji penyerapan arang-arang tesebut dengan

larutanFe.

2. PERCOBAAN

2.1. Bahan

Sam pel yang dipakaarang kayu dan arang aktif.pcrckat dua muka untukpemegang sampel (.\'tllh) da

pelapis tipis sampel.

Telah diketahui secara luas dan diakui bahwa

arang aktifmempunyai daya serap (adsorbsi) yang tinggidan telah banyak digunakan dalam berbagai industriantara lain industri kimia, makanan/minuman, farmasi danpemurnian air, sebagai bahan adsorbcr atau scbagaikatalisator. [1,2,3]

Tempurung dan kayu sebagai hasil sampingindustri kopra dan hasil hutan yang cukup banyak dapatdijadikan produk yang bemilai ekonomis dalam bentukarang yang kemudian dapat diproses lebih lanjut menjadi

arang aktif. [3]Yang sangat berperan terhadap sifat penyerapan

arang aktif adalah struktur atom, struktur kimiapermukaan, susunan pori-pori dan luas permukaan yangterbentuk selama proses aktifasi. Parameter lain yangberpengaruh adalah perbedaan komposisi kimiapermukaan yang antara lain terdiri dari grup shake (Na,K, Ca, AI, Mg, Fe-silikat), Al-silikat, grup sulfida dan lain

sebagainya.[1,2,4]Pad a perobaan ini telah dilakukan pengamatan

strukturmikro dan pori-pori (porositas) scrta komposisikimia dari arang tempurung, arang kayu dan arang aktifdari pasaran (telah diaktivasi) dengan metoda SEM-

23

i adalah arang tempurung.Ferri Nitrat p.a dari Merck.

merekatkan sampcl padan emas (Au) sebagai bahan

Analisis Strukturmikro don Kompo.\'isi Kimia A rang Tempurung don A rang Kayusebagai Adsorber dengan SEM-EDAX (Ari H. 23 -26)

2.2. Alat

Seperangkat Scanning Electron Microscope(SEM 5 I 5, Philips) yang dirangkai dengan Energy Di~'-

persive X-ray Spectrometer (EDAX PV9900. Philips),mesin pelapis tipis (,S'EM-Coating Unit, Taab) dan

pemegang sampel (.vtub).

2.3. Tata Kerja

Gambar lb. Porositas Arung kayu pada pcrhcsurun 2~OO XPenyiapan sampel arang tempurung dan arang

kayu, yaitu arang tempurung dan arang kayu dari pasarandigerus, kemudian dipisahkan sesuai dengan ukuran (20dan 60 mesh). Selanjutnya masing-masing dicuci denganair demin sampai air cucianjemih dan dikeringkan dalamoven pada 1000 C selama2jam.

Uji penyerapan unsur Fe pada arang tempurung,arang kayu (60 dan 20 mesh) dan arang aktif, yaitu masing-masing sampel arang ditimbang 3 gram, dituangkan kedalam 50 mllarutan Fe 1000 ppm, dikocok dengan shakerselama 30 menit kemudian arang dipisahkan dan

dikeringkan.Pengamatan strukturmikro dan komposisi kimia

dengan SEM-EDAX untuk sampel yang belumdiperlakukan (digunakan) dan yang telah diperlakukan(digunakan), yaitu sampel dipersiapkan sebagai berikutsampel arang tempurung dan arang kayu 60 dan 20 meshdan arang aktif masing-masing ditempelkan padapemegang sam pel (stub) dengan perekat dua mukadilanjutkan dengan pelapisan tipis dengan emas dalammesin pelapis tipis. Kemudian dilakukan pengamatanstrukturmikro daD komposisi kimianya dengan SEM-

EDAXpada20kV.

Gambar I c. Porositas Arang aktif pada pcrbc~aran 31 (III X

Struktumlikro yang ditunjukkaJl pada G.U11bar la.2b dan 2c tampak adanya strukturmikro berbcntuk kubus

pada ketiga jenis arang,yaitu arang tempurung, arangkayu dan arang aktif, sesuai dalam pustaka [I ] bah\\'aarang yang mengandung silikat mempunyai strukturmikrobentuk kubus atau flake.

3. HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil pengamatan porositas pada arangditunjukkan pada Gambar 1 a, I b clan I c. Tampak arang

tempurung mempunyai porositas paling tinggidibandingkan dengan arang kayu maupun arang aktif,yaitu pada serat-serat penyusun arang ternpurung tarnpakporositas yang merata clan banyak. Dari hasil pengarnatantersebut juga terlihat bahwa ukuran pori untuk ketigajenis arang adalah hampir sarna :t I ~rn Gambar 2a. Strukturmikro Arang tcmpurung raJa

pcrbesaran 5700 X

Gambar lB. Porositas Arang tcmpurung pada pcrhcsaran2500 X

Gambar 2b. Slruklurmikro Arang kayu palla pcr"C~ar;1113100 X

24

Anal;s;s Strukturmikro don Kompo.\'i.\'; K;mia Arang Tempurung dan Arang Kayusebago; Adsorber dengan SEM-EDAX (Ari H. 23 -26)

Tabel 2b. Komposisi kimia arang kayu setelah penyerapanterhadap unsur Fe.

4. KESIMPULAN

Tabel 2c. Komposisi kimia arang aktif setclah penycrapanterhadap un sur Fe.

I~pel % atom

Dari Tabel 2a,2b dan 2c menunjukkan adanyaunsur Fe yang terserap, yang secara keseluruhanmenunjukkan bahwa arang aktifmempunyai daya seraptertinggi dibandingkan dengan arang tempurung danarang kayu. Hal ini dikarenakan arang tersebut telahmengalami proses aktivasi sehingga terjadi kenaikan luaspermukaan dan hal ini menaikkan daya serap. Sementara

arang kayu mempunyai daya serap terhadap unsur Felebih tinggi dibandingkan dengan arang tempurung. lnidimungkinkan karena porositas pada serat-seratpenyusun arang tempurung lebih tinggi sehingga unsurFe tidak terserap.

[I]. CHANELI,KOZOI&MITSUOO, Cw.b(m,26,(3),1988.

[2]. AKROMI HASANI, M KUSNIADI, HERU P,

Bu/etinIPT,II,(I),1996.[3]. PROYEK SISTIM INFORMASIIPTEK NASIONAL

GUNA MENUNJANG PEMBANGUNAN, .A rangAktifdari Tempurung Kelapa', 1998/1999. Jakarta,Pusat Dokumentasi dan Informasi Ilmiah-LIPI.

l4J. WAGIYO H, ARI H, MAULANA A, "Anali~ispcnnukaan Arang Aktif dari Batubara Kalimantan",Hasil-hasil Penelitian 1992 -1995, PPSM-BATAN.

[5]. WISNU ARY A W. "Dampak PencemaranLingkungan", Edisi I, 1995, Yogyakarta, AndiOffset.

[6]. JOE WILDMAN, FRANK DERBYSHIRE, f-ue/,

1991,70.

26