arang aktif berbahan baku bambu sebagai … · the best paper prepared by mixing the activated...

ARANG AKTIF BERBAHAN BAKU BAMBU

SEBAGAI PENYERAP POLUTAN GAS

DALAM MEDIA KERTAS

ADE IRMA PRIHATIN

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2013

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN

SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Arang Aktif Berbahan

Baku Bambu sebagai Penyerap Polutan Gas dalam Media Kertas adalah benar

karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam

bentuk apa pun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal

atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain

telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian

akhir skripsi ini.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut

Pertanian Bogor.

Bogor, Juni 2013

Ade Irma Prihatin

NIM G44080111

ABSTRAK

ADE IRMA PRIHATIN. Arang Aktif Berbahan Baku Bambu sebagai Penyerap

Polutan Gas dalam Media Kertas. Dibimbing oleh ARMI WULANAWATI dan

GUSTAN PARI.

Bambu sebagai bahan berlignoselulosa mempunyai prospek baik untuk

dijadikan bahan baku arang aktif karena ketersediaannya yang sangat banyak dan

murah. Penelitian ini bertujuan membuat arang aktif berbahan baku bambu.

Pengaktifan arang dilakukan dengan 2 metode, yaitu aktivasi kimia (perendaman

KOH) dan aktivasi fisika (pemberian steam). Indikator mutu arang aktif

didasarkan pada pencirian berdasarkan Standar Nasional Indonesia (SNI 06-3730-

1995) yang digunakan sebagai bahan pengisi kertas. Hasil penelitian

menunjukkan arang aktif yang memenuhi SNI adalah arang yang diaktivasi

menggunakan aktivator KOH dan steam pada suhu 800 °C selama 120 menit yang

menghasilkan kadar air 8.14%, zat terbang 9.08%, abu 16.45%, karbon terikat

86.29%, daya jerap benzena 14.36%, iodin 240.213 mg/g, dan biru metilena

154.53 mg/g. Kertas hasil pencampuran arang aktif diperoleh pada nisbah pulp

terhadap arang aktif, 2:1 dengan nilai daya serap benzena tertinggi. Kertas

tersebut mampu menyerap polutan gas yang ada di dalam kulkas, yaitu para–

hidroksibenzaldehida sebesar 0.01%/cm2.

Kata kunci: arang aktif, bambu, gas, kertas

ABSTRACT

ADE IRMA PRIHATIN. Activated Carbon from Bamboo as Gaseous Pollutant

Absorbent in Paper Medium. Supervised by ARMI WULANAWATI and

GUSTAN PARI.

Bamboo as a lignocellulosic material has a good prospects to be processed

as an activated carbon due to its availability and low cost. The purpose of this

study was to provide activated carbon from bamboo. The activation was done

through 2 methods, i.e. chemical activation (KOH immersion) and physical

activation (steamed). The quality indikator of the product was characterized by

Indonesian National Standard (SNI 06-3730-1995) to be used as paper filler. In

this experiment, the best activated carbon was the KOH treatment and steam as

the activator at a temperature of 800 °C for 120 minutes. The characteristics

include moisture content of 8.14%, volatile matter 9.08%, ash 16.45%, bound

carbon 86.29%, benzene adsorption 14.36%, methylene blue adsorption 154.53

mg/g, and iodine adsorption of 240.213 mg/g. The best paper prepared by mixing

the activated carbon was resulted from the ratio pulp of activated carbon, 2:1. The

paper absorbed gaseous pollutans in a refrigerator namely 0.01%/cm2

para–

hidroksibenzaldehida.

Keywords: activated carbon,bamboo, gaseous pollutans, paper

ARANG AKTIF BERBAHAN BAKU BAMBU

SEBAGAI PENYERAP POLUTAN GAS

DALAM MEDIA KERTAS

ADE IRMA PRIHATIN

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Sains

pada

Departemen Kimia

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2013

Judul Skripsi : Arang Aktif Berbahan Baku sebagai Penyerap Polutan Gas dalam

Media Kertas Nama : Ade Irma Prihatin

NIM : G440080111

Disetujui oleh

Armi Wulanawati, SSi MSi Prof (R) Dr Gustan Pari, MS

Pembimbing I Pembimbing II

Diketahui oleh

Prof Dr Ir Tun Tedja Irawadi, MS

Ketua Departemen

Tanggal Lulus:

PRAKATA

Alhamdulillah, puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu

wa ta’ala atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini dapat diselesaikan.

Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Februari 2012

ini ialah absorpsi, dengan judul Arang Aktif Berbahan Baku Bambu sebagai

Penyerap Polutan Gas dalam Media Kertas.

Terima kasih kepada Ibu Armi Wulanawati, SSi MSi dan Bapak Prof(R) Dr

Gustan Pari, MS selaku pembimbing, serta kepada Bapak Saptadi Darmawan

yang telah memberikan banyak saran. Teristimewa penulis ucapkan terima kasih

kepada kedua orang tua tercinta, ayahanda Maskud (alm), ibunda Siti Masitoh

(almh), nenek Sahiroh, kakak-kakak, abang Yogi, serta keluarga atas limpahan

kasih sayang, doa, pengorbanan, serta dukungan moril dan materi. Kepada para

peneliti dan staf di Puslitbang Keteknikan Kehutanan dan Pengolahan Hasil

Hutan, terima kasih telah berbagi ilmu, bantuan,dan waktu untuk diskusi selama

penelitian. Terima kasih kepada para dosen, pegawai, dan laboran departemen

Kimia, atas ilmu berharga dan bimbingannya. Rekanku Kimia “ceunah” angkatan

2008 atas kebersamaan, semangat, dan kenangan indah selama menempuh

pendidikan bersama atas canda tawa, kebersamaan, dukungan, dan semangatnya.

Kepada semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu, terima kasih atas

bantuan, dukungan, serta doanya.

Semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi semua pihak.

Bogor, Juni 2013

Ade Irma Prihatin

DAFTAR ISI

DAFTAR GAMBAR viii

DAFTAR LAMPIRAN viii

PENDAHULUAN 1

BAHAN DAN METODE 2

Bahan dan Alat 2

Metode 2

HASIL DAN PEMBAHASAN 6

Karakterisasi Arang Aktif 7

Pencirian Arang Aktif 11

Karakterisasi Sifat Fisik dan Mekanik Kertas 14

Uji Aplikasi 16

SIMPULAN DAN SARAN 17

Simpulan 17

Saran 17

DAFTAR PUSTAKA 17

LAMPIRAN 19

DAFTAR GAMBAR

1 Rendemen arang dan arang aktif 7

2 Kadar air arang aktif 8

3 Kadar zat terbang (a) dan abu (b) arang aktif 9

4 Kadar karbon terikat arang aktif 9

5 Daya jerap benzena arang aktif 10

6 Daya jerap iodin arang aktif 11

7 Daya jerap biru metilena arang aktif 11

8 Topografi permukaan arang (a) dan arang aktif bambu (b, c, d, dan e) 13

9 Pola difraksi sinar–X arang aktif 13

10 Daya serap benzena (a), CCl4 (b), kloroform (c), dan formaldehida (d) 14

11 Kadar air kertas 15

12 Ketebalan (a), daya regang (b), ketahanan sobek (c), dan ketahanan

tarik (d) kertas modifikasi

16

13 Kromatogram kertas aplikasi hasil GCMS 16

DAFTAR LAMPIRAN

1 Rendemen arang 19

2 Karakterisasi arang aktif 20

3 Standar Nasional Indonesia (SNI) Arang Aktif Teknis 06-3730-1995 23

4 Pola difraksi sinar–X arang aktif 23

5 Karakterisasi sifat fisik dan mekanik kertas 24

6 Hasil gas–gas lain yang terserap dalam kertas aplikasi 31

PENDAHULUAN

Polutan adalah suatu zat yang menjadi penyebab pencemaran terhadap

lingkungan. Suatu zat dapat disebut polutan atau zat pencemar apabila zat tersebut

melebihi jumlah normal atau ambang batas, berada pada tempat yang tidak

seharusnya, dan waktu yang tidak tepat. Berdasarkan wujudnya, polutan dapat

dibedakan menjadi tiga golongan, yaitu polutan padat (kertas, kaleng, besi, logam,

dan plastik), polutan cair (tumpahan minyak, pestisida, dan detergen), serta

polutan gas (seperti CO, CO2, CFC, asap rokok, dan lain–lain). Polutan gas atau

polutan udara terjadi akibat masuknya zat atau bahan asing, energi, dan komponen

lainnya (Andara 2011). Menurut Imamkhasam (1990), polutan ini dapat masuk ke

dalam tubuh manusia melalui pernapasan (inhalasi) sehingga memberikan efek

pada saluran pernapasan tersebut, lalu masuk ke dalam darah, dan terdistribusi ke

seluruh organ–organ tubuh.

Perkembangan ilmu pengetahuan menunjukkan bahwa polutan dalam

bentuk gas dapat diserap menggunakan arang aktif. Kemampuan daya serap arang

aktif terhadap molekul gas tergantung dari ukuran dan penyebaran pori, serta luas

dan sifat kimia permukaan arang aktifnya yang dipengaruhi oleh jenis bahan baku

dan proses aktivasinya baik secara fisika maupun kimia (Benaddi 2000).

Umumnya, kualitas arang aktif didasarkan pada kemampuannya dalam menjerap

iodin. Nilai terbaik arang aktif sebagai daya jerap polutan gas diperoleh dari arang

aktif berbahan baku tempurung kelapa dengan daya jerap iodin sebesar 1110 mg/g

(Ansari dan Mohammad-Khah 2009).

Bambu yang merupakan tanaman serbaguna bagi masyarakat mempunyai

prospek baik untuk dijadikan bahan baku arang aktif karena ketersediaannya yang

sangat banyak, murah, dan memiliki kandungan selulosa sebesar 42.40–53.60%

(Gusmailina dan Sumadiwangsa 1998) yang merupakan komponen utama arang

aktif (Bonelli 2001, serta Daud dan Ali 2004), serta memiliki daya jerap arang

aktif terhadap iodin sebesar 1150 mg/g (Komarayati et al. 1998). Adanya

kandungan selulosa tersebut menjadikan bambu berpotensi pula dalam

meningkatkan rendemen pada kertas.

Kebutuhan kertas di Indonesia terus mengalami peningkatan seiring dengan

pertambahan penduduk dan kemajuan aktivitas yang berhubungan dengan

pemakaian kertas. Peningkatan kualitas kertas dapat dilakukan dengan

menambahkan bahan kimia yang berfungsi sebagai bahan pereaksi dan bahan

pengisi (filler) (Fengel dan Wagner 1995). Saat ini, kedua bahan tersebut

digunakan untuk memperkuat sifat mekanik dan rendemen kertas (Firmansyah

2007). Berdasarkan uraian tersebut maka pada penelitian ini akan dilakukan

penambahan arang aktif berbahan baku bambu dalam pembuatan kertas sehingga

selain diperoleh kemampuan kertas dalam menyerap polutan gas juga

meningkatan kualitas fisik dan mekanik kertas.

2

METODE

Alat dan Bahan

Alat-alat yang digunakan adalah kiln drum, alat aktivasi (retort) yang

dilengkapi termokopel, rotary digestor, penyaring kasar, penyaring halus, niagara

beater, alat untuk pengujian freeness (derajat kehalusan serat), kertas minyak,

cawan porselin, alat pencetak kertas, neraca analitik, oven, desikator, tanur,

saringan halus (100 mesh), Spektrofotometer Ultravoilet-Tampak (UV-VIS)

Shimadzu tipe UV-1700, X-Ray Diffractometer (XRD) Shimadzu seri XRD 7000

Maxima 40 kV, Scanning Electron Microscope (SEM) ZEISS seri EVO 20 kV,

Gas Chromatography–Mass Spectrometry (GC–MS) tipe Shimadzu QP 5050,

alat–alat untuk pengujian kertas (tarik, lipat, dan sobek) desikator yang telah

jenuh oleh uap benzena, kloroform, karbon tetraklorida, dan formaldehida, serta

peralatan kaca lainnya.

Bahan-bahan yang digunakan adalah bambu (berasal dari Sukabumi), KOH

20%, chip Acacia mangium Willd (bahan baku kertas), larutan NaOH, Na2S,

iodin, biru metilena, dan natrium tiosulfat.

Prosedur Kerja

Sintesis Arang Aktif

Pengarangan

Bambu sebanyak 30 kg dimasukkan ke dalam kiln drum. Selanjutnya

dinyalakan dengan cara membakarnya melalui bagian lubang udara dengan

bantuan umpan ranting kayu. Sesudah bahan baku menyala dan diperkirakan tidak

padam, maka lubang udara kiln ditutup dan cerobong asap dipasang. Pengarangan

dianggap selesai apabila asap keluar dari cerobong menipis dan berwarna kebiru–

biruan, selanjutnya kiln didinginkan selama 24 jam.

Aktivasi Arang

Sebanyak 1000 g arang bambu (arang) hasil karbonasi direndam dalam

larutan KOH 20% selama 24 jam, kemudian dibilas dengan air sampai bersih dan

dikeringkan. Selanjutnya arang dengan dan tanpa perendaman KOH diaktivasi

selama 120 menit dengan pemanasan dalam retort pada suhu 800 °C yang dialiri

dengan dan tanpa steam. Arang tersebut diaktivasi dengan empat perlakuan, yaitu

aktivasi panas (perlakuan I), arang yang direndam KOH dan panas (perlakuan II),

aktivasi steam (perlakuan III), dan arang yang direndam KOH dan steam

(perlakuan IV).

Karakterisasi Arang Aktif

Rendemen (SNI 1995)

Arang aktif (sampel) yang terbentuk dihitung lalu dibandingkan dengan

bobot arang. Rendemen dihitung dengan rumus:

3

Rendemen (%) =bobot sampel

bobot arang× 100%

Kadar Air (SNI 1995)

Sebanyak ±1.00 g sampel ditimbang dalam cawan porselin yang telah

diketahui bobotnya, kemudian dikeringkan dalam oven pada suhu 105 °C selama

3 jam. Setelah didinginkan dalam desikator, ditimbang. Pengeringan dan

penimbangan diulangi sampai diperoleh bobot konstan. Analisis dilakukan dua

ulangan. Kadar air dihitung berdasarkan persamaan:

Kadar air (%) = (bobot sampel awal −akhir ) × 100%/bobot sampelawal

Kadar Zat Terbang (SNI 1995)


diketahui bobotnya. Cawan kemudian dipanaskan dalam tanur listrik pada suhu

950 °C selama 10 menit, didinginkan dalam desikator, dan ditimbang. Cawan

ditutup serapat mungkin. Analisis dilakukan dua ulangan. Kadar zat terbang

dihitung berdasarkan persamaan:

Kadar zat terbang (%) = (bobot sampel awal −akhir ) × 100%/bobot sampelawal

Kadar Abu (SNI 1995)


diketahui bobotnya. Cawan kemudian dipanaskan dalam tanur listrik pada suhu

700 °C selama 6 jam. Setelah itu, didinginkan dalam desikator dan ditimbang.

Analisis dilakukan dua ulangan. Kadar abu dihitung berdasarkan persamaan:

Kadar abu (%) = bobotabu × 100%/bobotawal

Kadar Karbon Terikat (SNI 1995)

Karbon dalam arang aktif dalah hasil dari proses pengarangan/pirolisis

selain abu (zat anorganik) dan zat terbang (zat- zat atsiri yang masih terdapat pada

pori-pori arang). Perhitungan kadar karbon terikat berdasarkan persamaan:

Kadar karbon terikat (%) = 100% − (𝑢 + 𝑧)

Keterangan:

u = kadar abu (%) z = kadar zat terbang (%)

Daya Jerap Benzena (SNI 1995) Sebanyak ±1.00 g sampel ditimbang ke dalam cawan petri yang telah

diketahui bobot keringnya. Cawan kemudian dimasukkan ke dalam desikator yang

lah dijenuhi uap benzena selama 24 jam agar kesetimbangan adsorpsi tercapai.

Selanjutnya arang aktif ditimbang kembali. Namun sebelum ditimbang cawan

petri dibiarkan 5 menit di udara terbuka untuk menghilangkan uap benzena yang

menempel pada cawan. Analisis ini dilakukan dua ulangan. Penentuan daya serap

benzena adalah dengan persamaan berikut:

Daya serap benzena (%) = bobot sampelsebelum adsorpsi −setelah adsorpsi × 100%

4

Daya Jerap Iodin (SNI 1995)

Sampel yang telah dikeringkan dalam oven selama 1 jam ditimbang

sebanyak ±0.25 g kemudian ditempatkan dalam erlenmeyer 250 mL.

Ditambahkan 25 mL larutan iodin 0.1 N, kemudian erlenmeyer segera ditutup dan

dikocok selama 15 menit. Suspensi selanjutnya disaring, filtratnya dipipet

sebanyak 10 mL ke dalam erlenmeyer dan lansung dititrasi dengan larutan Na-

tiosulfat 0.1 N sampai warna kuning muda. Setelah ditambahkan beberapa tetes

amilum 1%, titrasi dilanjutkan sampai warna biru tepat hilang. Analisis ini

dilakukan dua ulangan. Penentuan daya jerap iodin adalah dengan persamaan

berikut:

Qi (mg/g) = 10−

B ×C

D ×12.693×2.5

a

Keterangan:

Qi = daya serap iodin (mg/g)

B = volume larutan Na-tiosulfat (mL)

C = normalitas Na-tiosulfat (N)

D = normalitas iodin (N)

12.693 = jumlah iodin yang sesuai dengan 1 mL larutan Na2S2O3 0.1 N

Daya Jerap Biru Metilena

Sebanyak 0.25 g sampel dimasukkan ke dalam erlenmeyer dan ditambah 25

mL biru metilena 1200 ppm kemudian dikocok selama 30 menit dan disaring.

Filtrat diambil sebanyak 1 mL kemudian dimasukkan ke dalam labu takar 100

mL. Setelah itu, diukur absorbansi dengan spektroskopi UV–VIS pada panjang

gelombang 664 nm. Analisis ini dilakukan dua ulangan. Penentuan daya serap

biru metilena adalah dengan persamaan berikut:

Daya jerap biru metilena (mg/g) =V×(Co−Ca )×fp

a

Keterangan:

V = volume biru metilena (L) fp = faktor pengenceran

Co = konsentrasi awal BM (ppm) Ca = konsentrasi akhir BM (ppm)

Pencirian Arang Aktif

Morfologi Permukaan

Mikroskop elektron payaran (SEM) dilakukan dengan tujuan melihat

morfologi permukaan arang dan arang aktif berbahan baku bambu. Arang dan

arang aktif tersebut dimasukkan ke dalam alat SEM untuk mengamati ukuran

diameter pori pada permukaan arang dan arang aktif.

Kristalinitas

Penentuan derajat kristalinitas arang aktif dilakukan menggunakan X-Ray

Diffractometer (XRD). Analisis ini bertujuan untuk mengetahui derajat

kristalinitas (X). Penetapan nilai tersebut dilakukan menurut Iguchi (1997) serta

Kercher dan Nagle (2003). Perhitungan untuk mengetahui struktur kristalin arang

aktif dirumuskan sebagai berikut:

Derajat kristalinitas: X = bagian kristal

bagian kristal +bagi an amorf

5

Sintesis Kertas

Pemasakan Pulp

Chip Acacia mangium Willd ditimbang sebanyak 1000 g bobot kering.

Kemudian ditambahkan larutan pemasak, yaitu larutan NaOH 329.40 N sebanyak

485.61 mL dan Na2S 193.40 N sebanyak 234.17 mL, serta air sebanyak 3078.77

mL. Seluruh bahan dimasukkan ke dalam rotary digestor dan dibiarkan hingga

suhu mencapai 170 °C dan dilakukan pemasakan bahan selama dua jam. Pulp

yang sudah dimasak kemudian dicuci dan disaring. Penyaringan dilakukan dua

tahap, yaitu penyaringan kasar dan halus. Selanjutnya, pulp disentrifugasi untuk

menghilangkan air yang terkandung dalam pulp.

Pembentukan Kertas

Pembentukan kertas diawali dengan penimbangan pulp dan penimbangan

arang aktif (sampel) masing-masing perlakuan sesuai dengan kadar air yang

diperoleh, antara lain dengan nisbah pulp:sampel 1:2, 2:1, 3:1, dan 4:1.

Pembuatan kertas ini dilakukan sebanyak tiga ulangan pada alat pencetak kertas.

Karakterisasi Sifat Fisik dan Mekanik Kertas

Daya Serap

Pengujian daya serap terhadap empat gas dilakukan dengan memotong

kertas hasil pencampuran arang aktif (kertas) berukuran 5×5 cm. Kertas tersebut

dimasukkan ke dalam desikator yang telah jenuh oleh masing-masing gas (bahan

uji), yaitu benzena, kloroform, karbon tetraklorida, dan formaldehida, kemudian

dikondisikan selama 24 jam. Pengukuran daya serap dihitung dengan rumus:

Daya serap (%) =penambahan bobot kertas

bobot awal kertas× 100%

Kadar Air (SNI ISO 287-2010)

Penentuan kadar air dilakukan dengan kertas modifiksi berukuran 5×10 cm.

Kertas ditimbang dalam cawan petri yang telah diketahui bobotnya. Kemudian

dioven pada suhu 105 °C selama 2 jam, didinginkan dalam desikator, dan

ditimbang bobotnya. Pengeringan dan penimbangan dilakukan hingga bobot

konstan. Analisis dilakukan dua ulangan. Kadar air dihitung dengan rumus:

Kadar air % =bobot awal − bobot setelah oven

bobot setelah oven× 100%

Ketebalan (SNI 3735-2009) Kertas yang digunakan sama dengan untuk penentuan kadar air. Ketebalan

kertas tersebut diukur dengan menggunakan alat pengukur ketebalan sebanyak

lima ulangan.

Ketahanan Sobek (SNI 0436-2009)

Kertas yang digunakan berukuran 6×10 cm. Kertas tersebut dipasang di

antara kedua penjepit teraring terster pada kondisi vertikal searah dengan lebar

kertas. Penyobekan awal dilakukan dengan menggunakan pisau yang tersedia

pada alat tersebut selebar 20 mm sehingga contoh uji yang belum tersobek 43

6

mm. Penahan bandul ditekan sehingga bandul mengayun bebas serta menyobek

kertas. Bandul berhenti setelah kertas putus dan nilai ketahanan sobek dapat

dibaca pada skala penguji yang dapat dihitung dengan rumus:

Ketahanan sobek =skala terbaca gf × 16×faktor konversi

jumlah lembaran kertas

Keterangan:

Faktor konversi= 9.807

Ketahanan Tarik (SNI 1924-2-2010) dan Daya Regang (SNI 7274-2009)

Kertas yang digunakan berukuran 1.5×15 cm. Kertas tersebut dengan tepi

sejajar, masing-masing untuk arah silang mesin dan searah mesin dijepit pada

kedua ujungnya dengan jarak 100 mm pada tensile tester yang dimulai dari ujung

atas dan terpasang merata dan tidak melintir. Pengunci batang penjepit dilepaskan

sehigga lembaran kertas terenggang bebas. Motor dijalankan untuk mengayunkan

bandul hingga berhenti bersama putusnya lembaran kertas. Ketahanan tarik dan

daya regang dapat langsung dibaca pada alat dan dinyatakan dalam kgf atau kN/m

(1 kgf per 15 mm = 0.6538 kN/m) yang dapat dihitung dengan rumus:

Ketahahan tarik = skala terbaca kgf × faktor konversi

Keterangan:

Faktor konversi= 0.6538

Uji Aplikasi

Kertas hasil pencampuran arang aktif terbaik dipotong berukuran 20 × 20

cm. Kemudian kertas tersebut dimasukkan ke dalam kulkas selama 3 hari untuk

menyerap polutan gas yang ada di dalam kulkas. Setelah itu, kertas diukur dengan

menggunakan Gas Chromatography–Mass Spectrometry (GC–MS).

HASIL DAN PEMBAHASAN

Arang aktif adalah arang yang konfigurasi atom karbonnya dibebaskan dari

ikatan dengan unsur lain, porinya dibersihkan dari senyawa atau kotoran lain,

sehingga permukaan dan pusat aktif menjadi luas, serta kemampuan adsorpsinya

terhadap cairan dan gas meningkat (Sudrajat dan Soleh 1994). Arang aktif

merupakan salah satu jenis adsorben yang efektif digunakan untuk proses

adsorpsi. Kemampuan adsorpsi ini dipengaruhi oleh beberapa faktor, di antaranya

luas permukaan arang aktif, konsentrasi, ukuran partikel, dan jenis adsorbat. Pada

penelitian ini, arang aktif disintesis dari bahan baku bambu yang memiliki

kandungan selulosa sebesar 42.40–53.60% (Gusmailina dan Sumadiwangsa

1998).

Pada awalnya, bambu menghasilkan rendemen arang sebesar 21.88%

(Lampiran 1). Proses aktivasi arang menggunakan pemanasan, steam, maupun

kombinasi KOH dengan panas atau steam meningkatkan rendemen arang aktif

tersebut hingga berkisar 52.30–80.15% (Gambar 1). Rendemen tertinggi diperoleh

dari arang aktif hasil aktivasi menggunakan KOH+panas, perlakuan II. Hal ini

menunjukkan bahwa penggunaan KOH yang ditambahkan pada proses aktivasi

7

dapat memperlambat laju reaksi pada proses oksidasi sehingga dapat diartikan

KOH berfungsi sebagai pelindung arang dari suhu yang tinggi (Hartoyo dan Pari

1993). Di sisi lain, pemberian steam dapat menurunkan rendemen yang

disebabkan senyawa karbon yang terbentuk dari hasil penguraian selulosa dan

lignin mengalami reaksi pemurnian atau dengan kata lain steam menghilangkan

senyawa non karbon yang melekat pada permukaan sehingga atom C yang

terbentuk akan bereaksi kembali dengan atom O dan H membentuk gas CO, CO2,

dan CH4 (Hendra dan Darmawan 2007).

Gambar 1 Rendemen arang aktif Ket: = aktivasi panas, = aktivasi steam,

= aktivasi KOH+panas, = aktivasi KOH+steam

Karakterisasi Arang Aktif

Kadar Air

Penentuan kadar air dilakukan untuk mengetahui sifat higroskopis arang

aktif karena kadar air yang tinggi dalam arang aktif dapat mengurangi

kemampuannya sebagai adsorben akibat pori arang aktif yang terisi air (Chahyani

2012). Hasil karakterisasi arang aktif terhadap kadar air menunjukkan bahwa

kadar air arang aktif masih memenuhi SNI (1995) yang berkisar antara 4.91–

8.14% (Gambar 2). Kadar air tertinggi diperoleh dari arang aktif hasil aktivasi

menggunakan steam, perlakuan III. Pemberian steam dapat meningkatkan kadar

air karena terjadi penyerapan uap air di udara pada saat proses pendinginan dan

adanya butir–butir dari uap air panas yang terperangkap di dalam struktur arang

aktif yang berbentuk heksagonal pada saat aktivasi (Pari 1996). Namun, dalam

proses ini adanya KOH, perlakuan IV, dapat menurunkan kadar air arang aktif

karena efek dehidrasi yang ditimbulkannya (Marsh dan Reinoso 2006).

Sementara itu, kadar air terendah diperoleh dari arang aktif hasil aktivasi

menggunakan pemanasan, perlakuan I. Rendahnya kadar tersebut menunjukkan

bahwa kandungan air bebas dan air terikat yang terdapat dalam arang bambu

telah menguap selama proses karbonasi (Pari et al. 2006). Namun, adanya

perendaman KOH dalam proses pemanasan, perlakuan II, dapat meningkatkan

kadar air yang dihasilkan. Hal ini menunjukkan bahwa efek perlindungan KOH

pada suhu tinggi lebih besar dibandingkan efek dehidrasi akibat adanya KOH.

8

Gambar 2 Kadar air arang aktif Ket: = aktivasi panas, = aktivasi steam,

= aktivasi KOH+ panas, = aktivasi KOH+steam

Kadar Zat Terbang dan Abu

Kadar zat terbang dan abu menunjukkan banyaknya jumlah pengotor yang

dapat menutupi pori pada permukaan arang aktif. Kadar zat terbang berkisar

antara 4.64–9.08% (Gambar 3a) yang masih memenuhi SNI (1995), sedangkan

kadar abu berkisar antara 9.07–16.45% (Gambar 3b) dan memenuhi pula SNI

(1995), kecuali arang aktif hasil aktivasi steam dengan atau tanpa perendaman

KOH. Kadar zat terbang menunjukkan besarnya permukaan arang aktif yang

masih mengandung zat selain karbon (Darmawan 2008). Kadar zat terbang

tertinggi diperoleh dari arang aktif hasil aktivasi menggunakan KOH+steam,

perlakuan IV, karena dengan adanya steam masih terdapat gugus OH dan H yang

menempel pada permukaan arang aktif selama proses aktivasi dan KOH yang

ditambahkan akan melindungi bahan dari suhu yang tinggi sehingga semakin

sedikit sulfur dan nitrogen dalam bahan yang ikut terbakar dan menguap pada

suhu 950 °C (Sudrajat et al. 2005). Aktivasi ini juga meningkatkan nilai kadar

abu. Peningkatan kadar tersebut dikarenakan unsur–unsur dalam KOH akan

mengisi pori–pori dan menyebar pada kisi–kisi arang aktif. Sementara itu,

pemberian steam menyebabkan kandungan bahan anorganik tetap atau makin

bertambah akibat terbentuknya oksida logam. Menurut Sudrajat (1994), kadar abu

yang tinggi dapat mengurangi kemampuan arang aktif untuk menyerap gas dan

larutan.

Di sisi lain, kadar zat terbang terendah diperoleh dari arang aktif hasil

aktivasi menggunakan pemanasan, perlakuan I. Rendahnya kadar tersebut

menunjukkan bahwa sebagian besar zat menguap (volatile) telah dilepaskan saat

karbonasi berlangsung pada suhu 200–500 °C (Fauziah 2009).

9

(a) (b)

Gambar 3 Kadar zat terbang (a) dan abu (b) arang aktif Ket (a): = aktivasi panas, = aktivasi steam,


(b): = aktivasi panas, = aktivasi steam,


Kadar Karbon Terikat

Penentuan kadar karbon terikat dilakukan untuk mengetahui kandungan

karbon setelah proses karbonasi dan aktivasi. Kadar karbon terikat yang

dihasilkan berkisar antara 74.47–86.29% (Gambar 4) dan masih memenuhi SNI

(1995). Tinggi rendahnya kadar karbon terikat dipengaruhi oleh tinggi rendahnya

kadar zat terbang dan abu, serta kandungan selulosa dan lignin bahan yang dapat

dikonversi menjadi atom karbon (Pari 2004). Kadar karbon terikat tertinggi

diperoleh dari arang aktif hasil aktivasi menggunakan pemanasan, perlakuan I.

Tingginya kadar tersebut menunjukkan sedikitnya atom karbon yang bereaksi

dengan uap air menghasilkan gas CO sehingga atom karbon tertata kembali

membentuk struktur heksagonal yang banyak (Fauziah 2009). Di sisi lain, kadar

karbon terikat terendah diperoleh dari arang aktif hasil aktivasi menggunakan

KOH+steam, perlakuan IV. Rendahnya nilai kadar karbon terikat menunjukkan

bahwa perlakuan tersebut memiliki kadar pengotor yang tinggi.

Gambar 4 Kadar karbon terikat arang aktif Ket: = aktivasi panas, = aktivasi steam,


Daya Jerap Benzena

Pengujian daya jerap benzena digunakan untuk menentukan sifat

kenonpolaran permukaan arang aktif sehingga dapat digunakan untuk menyerap

10

polutan yang juga bersifat nonpolar, serta menunjukkan kemampuan arang aktif

dalam menyerap molekul dengan ukuran lebih kecil dari 6 Å (Hendra dan Pari

1999). Adanya penggunaan KOH mengakibatkan permukaan arang aktif lebih

bersifat non polar (Pari 2004). Hal ini disebabkan terjadinya reaksi antara arang

dengan KOH yang menghasilkan padatan kalium karbonat yang bersifat non polar

dan mudah menguap (Cao et al. 2005). Adapun reaksi yang terjadi sebagai

berikut:

2 KOH(s) → K2O(s) + H2O(l)

C(s) + H2O(l) → H2(g) + CO(g)

CO(g) + H2O(l) → H2(g) + CO2(g)

K2O(s) + CO2(g) → K2CO3(s)

K2O(s) + H2(g) → 2 K(s) + H2O(l)

K2O(s) + C(s) → 2 K(s) + CO(g)

2KOH + 2K2O + 2C → K2CO3 + H2 + 4K + CO

Selain itu, aktivasi menggunakan steam dapat lebih meningkatkan sifat

nonpolar karena terbentuknya gugus aktif yang dapat berupa karboksil, quinon,

hidroksil, karbonil, karboksilat anhidrat, maupun lakton (Yang 2003). Daya serap

benzena yang dihasilkan berkisar antara 6.24–14.36% (Gambar 5). Daya serap

tertinggi diperoleh dari arang aktif hasil aktivasi menggunakan KOH+steam,

perlakuan IV.

Gambar 5 Daya jerap benzena arang aktif Ket: = aktivasi panas, = aktivasi steam

= aktivasi KOH+ panas, = aktivasi KOH+steam

Daya Jerap Iodin dan Biru Metilena

Daya jerap iodin menunjukkan kemampuan arang aktif dalam menyerap

molekul mikropori bersifat nonpolar yang berukuran lebih kecil dari 10 Å (Hendra

dan Darmawan 2007). Daya jerap iodin yang dihasilkan berkisar antara 222.33–

820.49 mg/g (Gambar 6) dan memenuhi SNI (1995), kecuali arang aktif hasil

aktivasi panas dengan atau tanpa perendaman KOH. Daya jerap tertinggi

diperoleh dari arang aktif hasil aktivasi menggunakan KOH+steam, perlakuan IV.

Peningkatan daya jerap tersebut dikarenakan KOH akan membantu pembukaan

permukaan pori yang semula tertutup deposit hidrokarbon sehinngga pori–pori

arang aktif menjadi banyak atau luasan permukaan arang aktif meningkat (Pari

dan Hendra 2006). Di sisi lain, daya jerap terendah diperoleh dari arang aktif hasil

aktivasi panas, perlakuan I. Hal ini dapat disebabkan adanya kerusakan atau erosi

0

5

10

15

20

25

I II III IV

Day

a se

rap

ben

zen

a (

%)

Perlakuan

11

dinding pori karbon sehingga menyebabkan sedikitnya struktur mikropori yang

terbentuk dan kurang dalam (Pari et al. 2006).

Gambar 6 Daya serap iodin arang aktif Ket: = aktivasi panas, = aktivasi steam,


Sementara itu, daya jerap biru metilena menunjukkan kapasitas adsorpsi

molekul makropori yang bersifat polar berdiameter 15–25 Å (Simsek dan Creny

1970 dalam Chahyani 2012). Daya jerap biru metilena berkisar antara 19.76–

154.53 mg/g (Gambar 7) dan memenuhi SNI (1995), kecuali arang aktif hasil

aktivasi panas, maupun kombinasi panas atau steam dengan adanya perendaman

KOH. Daya jerap tertinggi diperoleh dari arang aktif hasil aktivasi menggunakan

steam, perlakuan III. Hal ini menunjukkan arang aktif hasil aktivasi steam

memiliki pori lebih besar sehingga mampu menyerap lebih banyak polutan

dengan diameter lebih besar dan juga mampu menyerap larutan polar dengan lebih

baik (Aida 2013).

Gambar 7 Daya serap biru metilena arang aktif Ket: = aktivasi panas, = aktivasi steam,


Pencirian Arang Aktif

Morfologi Permukaan

Pengamatan morfologi permukaan arang aktif dilakukan terhadap masing–

masing perlakuan dan juga terhadap arang sebagai pembanding. Proses karbonasi

pada suhu 500 °C selain menghasilkan arang dengan sedikit pori yang terbentuk

dan diameter berkisar antara 1.736–3.935 m (Gambar 8a) juga produk gas

12

(antara lain CO2, H2, CO, CH4, dan benzena), produk cair (hidrokarbon, tar, dan

air), serta produk padatan (arang) akibat terdegradasinya komponen holoselulosa

dan lignin (Vigrouroux 2001). Proses aktivasi arang menggunakan pemanasan,

steam, maupun kombinasi KOH dengan panas atau steam mampu membuka pori

arang aktif lebih banyak dan besar. Pengaruh panas dalam perbesaran pori lebih

kecil dibandingkan steam. Hal ini terlihat bahwa diameter pori arang aktif hasil

aktivasi panas berkisar antara 3.298–5.106 m (Gambar 8b), sedangkan hasil

aktivasi steam berkisar antara 8.087–8.364 m (Gambar 8c). Pada proses ini,

pengaruh steam dalam aktivasi dapat memperbesar diameter pori (Pari et al.

2006). Namun, pengaruh KOH pada proses pemanasan lebih besar dibandingkan

pengaruh KOH pada steam dalam memperbesar diameter pori karena

kemungkinan terjadinya kerusakan atau erosi pada dinding pori arang aktif. Hal

ini terbukti dari diameter pori pada aktivasi KOH+panas lebih besar dibandingkan

pada KOH+steam, dengan diameter pori berturut–turut berkisar antara 44.900–

50.000 m (Gambar 8d) dan 37.757–39.391 m (Gambar 8e). Perbesaran pori

arang mengakibatkan kemampuan daya serap arang aktif meningkat. Menurut

Novicio et al. (1998) dan Bonelli et al. (2001), pembentukan dan pembesaran pori

disebabkan oleh penguapan komponen selulosa yang terdegradasi dan lepasnya

zat terbang yang mengakibatkan senyawa hidrokarbon berkurang sehingga

permukaan arang aktif semakin jelas terlihat. Berdasarkan diameter yang

terbentuk, arang aktif yang dihasilkan tergolong dalam struktur makropori karena

secara rata–rata memiliki diameter lebih besar dari 0.025 m (Cahyani 2012).

a) Arang, perbesaran 1000 kali

b) Arang aktif hasil aktivasi panas, perbesaran 2000 kali c) Arang aktif hasil aktivasi steam, perbesaran 2000 kali

13

d) Arang aktif hasil aktivasi KOH+panas, e) Arang aktif hasil aktivasi KOH+steam,

perbesaran 250 kali perbesaran 250 kali

Gambar 8 Topografi permukaan arang (a) dan arang aktif bambu (b, c, d, dan e)

Kristalinitas Pengujian dengan difraktometer sinar–X (XRD) bertujuan untuk

mengetahui derajat kristalinitas (X) arang aktif masing–masing perlakuan.

Penelitian sebelumnya menyatakan derajat kristalinitas arang bambu yang

diperoleh berdasarkan pola difraksi sinar–X berkisar antara 10.45–14.51% (Pohan

2008). Arang mengalami peningkatan nilai derajat kristalinitasnya setelah

mengalami proses aktivasi yang berkisar antara 32.97–44.48% (Gambar 9).

Derajat kristalinitas arang aktif terendah diperoleh dari hasil aktivasi arang

menggunakan KOH+steam, perlakuan IV. Hal ini berarti bahwa arang aktif

tersebut bersifat amorf. Struktur amorf lebih berpeluang membentuk celah di

antara kristalin sehingga dapat meningkatkan porositasnya. Menurut Pari (2004),

perendaman arang dalam larutan kimia, seperti KOH dapat mempengaruhi

struktur kristalin arang aktif menjadi lebih amorf dibanding tanpa perendaman.

Karbon atau arang aktif tidaklah mutlak merupakan suatu zat padat yang

amorfus (Marsh dan Rodriguez–Reinoso 2006). Secara mikroskopis, struktur

arang aktif lebih kristalin, namun kemampuan daya serap arang aktif tetap lebih

besar dari arangnya. Kemampuan daya serap tersebut dikarenakan struktur fisik

makro, seperti jumlah pori dan luas permukaan, serta gugus pengaktif pada

permukaan arang aktif lebih berperan dalam mendukung kemampuan adsorpsi

arang aktif yang dihasilkan (Chahyani 2012).

Gambar 9 Pola difraksi sinar–X arang aktif Ket: = aktivasi panas, = aktivasi steam,


0

15

30

45

I II III IVDer

ajat

kri

stal

init

as (

%)

Perlakuan

14

Karakterisasi Sifat Fisik dan Mekanik Kertas

Sifat fisik dan mekanik kertas hasil pencampuran arang aktif (kertas) yang

dikarakterisasi, yaitu meliputi sifat fisik (daya serap dan kadar air), serta sifat

mekanik (ketebalan, daya regang, ketahanan sobek, dan ketahanan tarik).

Kemampuan penyerapan kertas dilakukan terhadap gas yang memiliki tingkat

kepolaran terendah sampai tertinggi, berturut–turut yaitu benzena, karbon

tetraklorida, kloroform, dan formaldehida (Darmawan 2008).

Daya Serap

Berdasarkan daya serap kertas terhadap benzena, karbon tetraklorida (CCl4),

kloroform (CHCl3), dan formaldehida diperoleh daya serap berturut–turut, yaitu

0.49–12.89% (Gambar 10a), 0.93–12.46% (Gambar 10b), 1.57–16.52% (Gambar

10c), dan 1.12–22.01% (Gambar 10d). Pada umumnya, daya serap terhadap

keempat gas ini cenderung meningkat terhadap penambahan arang aktif dan

sedikit penurunan terhadap penambahan pulp. Selain itu, daya serap kertas

tertinggi terhadap benzena diperoleh pada nisbah pulp terhadap arang aktif, 2:1,

sedangkan daya serap CCl4, CHCl3, serta formaldehida diperoleh pada nisbah

pulp terhadap arang aktif, 1:2. Berdasarkan hasil tersebut menunjukkan bahwa

pada penyerapan benzena dibutuhkan arang aktif yang lebih sedikit karena arang

aktif bersifat lebih nonpolar sesuai dengan sifat benzena. Sebaliknya, pada

penyerapan CCl4, CHCl3, dan formaldehida, diperlukan arang aktif yang lebih

banyak karena sifat polar yang semakin meningkat dibandingkan arang aktif.

(a) (b)

(b) (d)

Gambar 10 Daya serap kertas terhadap benzena (a), CCl4 (b), CHCl3 (c), dan

formaldehida (d) Ket: (Perlakuan I) (Perlakuan III)

(Perlakuan II) (Perlakuan IV)

0

2

4

6

8

10

12

14

1:2 2:1 3:1 4:1

Day

a se

rap

ben

zen

a (%

)

Pulp:arang aktif

0

3

6

9

12

15

1:2 2:1 3:1 4:1Day

a se

rap

CC

l4 (

%)

Pulp:arang aktif

0

5

10

15

20

1:2 2:1 3:1 4:1

Day

a se

rap

CH

Cl3

(%

)

Pulp:arang aktif

0

3

6

9

12

15

18

21

24

1:2 2:1 3:1 4:1Day

a se

rap

form

ald

ehid

a

(%)

Pulp:arang aktif

15

Kadar Air

Kadar air adalah perbandingan berat air yang terdapat dalam zat atau materi

dengan berat materi semula yang dinyatakan dalam persen (SNI ISO 287–2010).

Kadar air yang diperoleh berkisar antara 2.52–12.87% (Gambar 11). Nilai kadar

air meningkat dengan penambahan arang aktif, atau sebaliknya menurun dengan

penambahan pulp. Hal ini disebabkan pengaruh sifat arang aktif sebagai adsorben

yang mampu menyerap uap air dari lingkungan sehingga semakin banyak arang

aktif semakin besar pula kemampuan penyerapannya (Aida 2013).

Gambar 11 Kadar air kertas

Ketebalan, Daya Regang, Ketahanan Sobek, dan Ketahanan Tarik

Berdasarkan nilai sifat mekanik kertas yang meliputi ketebalan, daya

regang, ketahanan sobek, dan ketahanan tarik diperoleh berturut–turut, yaitu

0.090–0.374 mm (Gambar 12a), 3.8–7.0% (Gambar 12b), 72.6960–930.5100 mN

(Gambar 12c), dan 0–12.2391 kN/m (Gambar 12d). Secara keseluruhan hasil

tersebut menunjukkan adanya kecenderungan peningkatan dengan penambahan

pulp dan menurun dengan penambahan arang aktif. Hal ini disebabkan arang aktif

berfungsi sebagai zat aditif atau sering disebut bahan penguat basah yang akan

mengisi pori–pori permukaan kertas akibat terbentuknya ikatan silang resin

sehingga terjadi pembengkakan serat (Breet et al. 1954). Hal ini terbukti pula nilai

kadar air tinggi dengan penambahan arang aktif.

(a) (b)

0

2

4

6

8

10

12

14

1:2 2:1 3:1 4:1

Kad

ar a

ir (

%)

Pulp:arang aktif

I

II

III

IV

Perlakuan

arang aktif

0

2

3

5

6

8

1:2 2:1 3:1 4:1

Day

a re

gan

g (

%)

Pulp:arang aktif

0,000

0,150

0,300

0,450

1:2 2:1 3:1 4:1

Ket

ebal

an (

mm

)

Pulp:arang aktif

16

(c) (d)

Gambar 12 Ketebalan (a), daya regang (b), ketahanan sobek (c), dan ketahanan

tarik (d) kertas Ket: (Perlakuan I) (Perlakuan III)

(Perlakuan II) (Perlakuan IV)

Uji Aplikasi

Berdasarkan nilai daya jerap iodin dan benzena terhadap arang aktif serta

daya serap kertas terhadap benzena diperoleh optimasi arang aktif hasil aktivasi

KOH+steam pada nisbah pulp terhadap arang aktif, 2:1. Pengujian ini dilakukan

untuk analisis kualitatif penyerapan polutan gas. Berdasarkan hasil kromatogram

GCMS menunjukkan adanya polutan gas, yaitu para–hidroksibenzaldehida

dengan konsentrasi sebesar 1.11% yang terserap ke dalam kertas dengan luas

permukaan ± 800 cm2 (Gambar 13). Menurut Darmono (2001) menyatakan bahwa

ada 9 jenis bahan pencemar udara yang dianggap penting dalam lapisan atmosfer,

diantaranya oksida karbon (CO dan CO2), oksida belerang (SO2 dan SO3), oksida

nitrogen (NO, NO2, dan N2O), komponen organik volatile (CH4, benzena, CFC,

dan bromina), suspensi partikel (debu, tanah, dan logam), oksidasi fotokimiawi

(ozon, dan H2O2), panas (gas pada kendaraan pabrik), suara (mesin industri dan

kendaraan bermotor).

Gambar 13 Kromatogram kertas aplikasi hasil GCMS

0

50

100

150

200

250

1:2 2:1 3:1 4:1

Ket

ahan

an s

ob

ek (

mN

)

Perbandingan pulp:arang aktif

0

1

2

3

4

5

6

7

1:2 2:1 3:1 4:1Kat

ahan

an tar

ik (

kN

/m)

Pulp:arang aktif

para–hidroksibenzaldehida

17

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Berdasarkan karakterisasi arang aktif berbahan baku bambu dengan aktivasi

KOH+steam pada suhu 800 °C selama 120 menit yang menghasilkan nilai daya

jerap iodin yang memenuhi SNI (1995) sebesar 820.50 mg/g, daya serap benzena

14.36%, diameter pori 37.757–39.391 m, dan struktur arang aktif yang bersifat

amorf, maka arang aktif berbahan baku bambu dapat digunakan sebagai penyerap

polutan gas melalui media kertas pada nisbah pulp terhadap arang aktif, 2:1.

Kertas tersebut mampu menyerap polutan gas, yaitu para–hidroksibenzaldehida

dengan konsentrasi 0.01%/cm2 dari daya serap kertas terhadap benzena.

Saran

Perlu penelitian lebih lanjut untuk penggunaan paper machine dalam

pembuatan kertas dengan pencampuran arang aktif. Penggunaan paper machine

ini dapat digunakan pengaturan tekanan pada bagian pengepressan sehingga dapat

menurunkan kadar air kertas hingga 5% dan kertas tersebut dapat digunakan

maksimal dalam penyerapan polutan gas.

DAFTAR PUSTAKA

Aida N. 2013. Pembuatan kemasan aktif penjerap etilena menggunakan arang

aktif jati sebagai adsorben. [skripsi]. Bogor: Departemen Kimia. Fakultas

Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Institut Pertanian Bogor.

Ansari R, Mohammad-Khah A. 2009. Activated charcoal: preparation,

characterization and applications: a review article. International Journal

ChemTech Research. 1(4):859–864.

Atkins PW. 1997. Kimia Fisika. Jilid 1, Ed ke-4. Kartohadiprojo II, penerjemah;

Jakarta: Erlangga. Terjemahan dari: Physical Chemistry.

Benaddi H, TJ Bandosz, J Jagiello, JA Schwarz, JN Rouzaud, D Legras, and F

Benguin. 2000. Surface functionality and porosity of activated carbon

obtained from chemical activation of wood. Carbon. 38:669–674.

Bonelli PR, Rocca PAD, Cerrela EG, Cukierman AL. 2001. Effect of pyrolysis

temperature on composition, surface properties, and thermal degradation

rates of Brazil nut shell. Bioresource Technology. 76:15–22.

Britt KW, JW Donahue RP, Goodale IJ, Gruntfest LE, Kelley CS, Maxwell dan

JP Wedner. 1954. Wet Strength in Paper and Paperboard. New York: Tappi

press.

Chahyani R. 2012. Sintesis dan karakterisasi membran polisulfon didadah karbon

aktif untuk filtrasi air. [tesis] Bogor: Sekolah Pascasarjana. Institut Pertanian

Bogor.

18

Cao Q et al. 2005. Process effect an activated carbon with spesific surface area

from corn cob. China: Key Laboratory for Coal Science and Technology of

Shanxi Province and Ministry of Education Taiyuan University of

Technology. “hlm 110–115”.

Darmawan S, Pari G, dan S Adi. 2007. Sifat papan serat MDF dengan

penambahan arang. J PHH. 25(4):291–302.

Darmawan S. 2008. Sifat arang aktif tempurung kemiri dan pemanfaatannya

sebagai penyerap emisi formaldehida papan serat berkerapatan sedang.

[tesis]. Bogor: Sekolah Pasca Sarjana. Institut Pertanian Bogor.

Darmono 2001. Lingkungan Hidup dan Pencemaran: Hubungannnya dengan

Toksikologi. Jakarta: UI Press.

Daud WMA, Ali WSW. 2004. Comparison of pore development of activated

carbon produced from palm shell and coconut shell. Bioresource

Technology. 93:63–69.

Fauziah N. 2009. Pembuatan arang aktif secara langsung dari kulit Acacia

Mangium Willd dengan aktivasi fisika dan aplikasinya sebagai adsorben.

[skripsi]. Bogor: Departemen Hasil Hutan. Fakultas Kehutanan. Institut

Pertanian Bogor.

Fengel D dan G Wegener. 1989. Wood: Chemitry, Ultrastructure, and Reaction.

Berlin: Walter de Gruyter.

Firmansyah S. 2007. Pembuatan kertas transparan dari jerami padi (kajian

konsentrasi NaOH dan jumlah pelapisan PVAC). [skripsi]. Malang:

Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Brawijaya.

Gusmailina dan Sumadiwangsa. 1998. Analisis kimia sepuluh jenis bambu dari

Jawa Timur. J PHH. 5:290–293.

Hartoyo dan G. Pari. 1993. Peningkatan rendemen dan daya serap arang aktif

dengan cara kimia dosis rendah dan gasifikasi. J PHH. 11(5):205–208.

Bogor. Pusat Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan.

Hendra D, Darmawan S. 2007. Sifat arang aktif dari tempurung kemiri. J PHH.

25(4):291–302.

Kercher A, Nagle DC. 2003. Microstructural evolution during charcoal

carbonization by X-Ray diffraction analysis. Carbon. 41:15–27.

Komarayati S, Hendra D, Gusmailina. 1998. Pembuatan arang aktif dari biomassa

hutan. Bul Lit HH. 16(2):61–68.

Komarayati S, Gusmailina, Pari G. 2011. Produksi cuka kayu hasil modifikasi

tungku arang terpadu. Bul Lit HH. 29(3):234–247.

Manalu FP. 1998. Pembuatan dan Pemakaian arang asal kulit kayu Acacia

mangium untuk pemurnian minyak kelapa sawit. [skripsi]. Bogor: Fakultas

Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Universitas Nusa Bangsa.

Marsh H, Rodriguez-Reinoso F. 2006. Activated Carbon. Netherlands: Elsevier.

Novicio LP, T Hata, T Kajimoto, Y Imamura, and S Ishihara. 1998. Removal of

mercury from aqueous solutions of mercuric chloride using wood powder

carbonized at high temperature. J Wood Research. 85:48–55.

Pari G. 1996. Pembuatan arang aktif dari serbuk gergajian sengon dengan cara

kimia. Bul Lit HH. 14:308–320.

Pari G. 2004. Kajian struktur arang aktif dari serbuk gergaji kayu sebagai

adsorben formaldehida kayu lapis. [disertasi]. Bogor: Program Pascasarjana.

Institut Pertanian Bogor.

19

Pari G dan Hendra D. 2006. Pengaruh lama waktu aktivasi dan konsentrasi asam

fosfat terhadap mutu arang aktif kayu Acacia mangium. Bul Lit HH. 24(1):

33–46.

Pari G, Hendra D, Pasaribu RA. 2006. Pengaruh lama waktu aktivasi dan

konsentrasi asam fosfat terhadap mutu arang aktif kulit kayu Acacia

mangium. J PHH. 24(1):33–46.

Pohan HG. 2008. Engineering dan Proses Arang Bambu dan Bambu Liquor.

Bogor: Balai Besar Industri Agro.

Rumidatul A. 2006. Efektivitas arang aktif sebagai adsorben pada pengolahan air

limbah. [tesis]. Bogor: Program Pascasarjana. Departemen Teknologi Hasil

Hutan. Institut Pertanian Bogor.

Simsek M, Cerny S. 1970. Active Carbon: Manufacture, Properties, and

Application. New York: Elsevier.

[SNI] Standar Nasional Indonesia. 1995. SNI 06–3730–1995: Arang Aktif Teknis.

Jakarta: Dewan Standardisasi Indonesia.

[SNI] Standar Nasional Indonesia. 2009. SNI 3735–2009: Cara Uji Ketebalan.

Jakarta: Badan Standarisasi Nasional.

[SNI] Standar Nasional Indonesia. 2009. SNI 7274–2009: Cara Uji Daya Regang.

Jakarta: Badan Standarisasi Nasional.

[SNI] Standar Nasional Indonesia. 2009. SNI 0436–2009: Cara Uji Ketahanan

Sobek. Jakarta: Badan Standarisasi Nasional.

[SNI] Standar Nasional Indonesia. 2010. SNI ISO 1924–2–2010. Cara Uji

Ketahanan Tarik. Jakarta: Badan Standarisasi Nasional.

Sudrajat R, Soleh S. 1994. Petunjuk Teknis Pembuatan Arang Aktif. Bogor: Badan

Penelitian dan Pengembangan Kehutanan.

Sukarjo. 1997. Kimia Fisik. Jakarta: PT. Aneka Cipta.

Vigouroux RZ. 2001. Pyrolisis of biomass [disertasi]. Stockholm: Royal Institute

of Technology.

Yang RT. 2003. Adsorbent: Fundamental and Aplications. New York: Wiley.

LAMPIRAN

Lampiran 1 Rendemen arang

Bobot bambu (a) = 32 kg

Bobot arang (b) = 7 kg

Rendemen =𝑏

𝑎× 100%

=7 kg

32 kg× 100%

Rendemen = 21.88%

20

Lampiran 2 Karakterisasi arang aktif

Rendemen

Perlakuan Bobot sampel, b

(g)

Rendemen

(%)

I 780.0 78.00

II 801.5 80.15

III 523.0 52.30

IV 582.0 58.20

Contoh perhitungan perlakuan I:

Rendemen =𝑏

𝑎× 100%

=780 g

1000 g× 100%

Rendemen = 78.00%

Kadar Air

Perlakuan Ulangan Bobot (g) Kadar air

(%)

Rerata

(%) Awal, a Akhir, b

I 1 1.015 0.965 4.93

4.91 2 1.002 0.953 4.89

II 1 1.007 0.950 5.66

5.60 2 1.011 0.955 5.54

III 1 1.055 0.969 8.15

8.14 2 1.033 0.949 8.13

IV 1 1.003 0.934 6.88

6.77 2 1.005 0.938 6.67

Contoh perhitungan perlakuan I ulangan 1:

Kadar air =(𝑎−𝑏)

𝑎× 100%

Kadar air =(1.015 g−0.965 g)

1.015 g× 100% = 4.93%

Kadar Zat terbang

Perlakuan Ulangan Bobot (g) Kadar zat terbang

(%)

Rerata


I 1 0.965 0.919 4.77

4.64 2 0.953 0.910 4.51

II 1 0.950 0.888 6.53

6.61 2 0.955 0.891 6.70

III 1 0.969 0.901 7.02

7.09 2 0.949 0.881 7.17

IV 1 0.934 0.849 9.10

9.08 2 0.938 0.853 9.06


Kadar zat terbang =(𝑎−𝑏)

𝑎× 100%

Kadar zat terbang =(0.965 g−0.919 g)

0.965 g× 100% = 4.77%

21

Lanjutan lampiran 2

Kadar Abu

Perlakuan Ulangan Bobot (g) Kadar abu

(%)

Rerata


I 1 0.919 0.087 9.02

9.07 2 0.910 0.087 9.13

II 1 0.888 0.098 10.32

10.29 2 0.891 0.098 10.26

III 1 0.901 0.121 12.49

12.46 2 0.881 0.118 12.43

IV 1 0.849 0.156 16.70

16.45 2 0.853 0.152 16.20


Kadar abu =𝑏

𝑎× 100%

Kadar abu =0.087 g

0.919 g× 100% = 9.02%

Kadar Karbon Terikat

Perlakuan Ulangan

Kadar (%) Rerata karbon

terikat (%) Zat terbang, m Abu, n Karbon

terikat

I 1 4.77 9.02 86.22

86.29 2 4.51 9.13 86.36

II 1 6.53 10.32 83.16

83.10 2 6.70 10.26 83.04

III 1 7.02 12.49 80.50

80.45 2 7.17 12.43 80.40

IV 1 9.10 16.70 74.20

74.47 2 9.06 16.20 74.73


Kadar karbon terikat = 100% − (𝑚 + 𝑛)

Kadar karbon terikat = 100% − 4.77% + 9.02% = 86.22%

Daya Jerap Benzena

Perlakuan Ulangan Bobot sampel (g) Daya jerap

benzena (%)

Rerata

(%) Sebelum, m Sesudah, n

I 1 1.001 1.063 6.19

6.24 2 1.001 1.064 6.29

II 1 1.004 1.086 6.67

6.57 2 1.000 1.071 6.47

III 1 1.004 1.112 10.76

10.68 2 1.000 1.106 10.60

IV 1 1.023 1.169 14.27

14.36 2 1.003 1.148 14.46


Daya jerap benzena =(𝑛−𝑚)

𝑚× 100%

Daya jerap benzena = 1.063 g − 1.001 g

1.001 g× 100% = 6.19%

22

Lanjutan lampiran 2

Daya Jerap Iodin


Daya jerap iodin = Viod −

VN a 2S 2O 3× N a 2S 2O 3

[iod ] ×Jumlah Iodin ×Ketentuan Daya jerap

bobot sampel

Daya jerap iodin =(10.00 mL −

8.00 mL ×0.104 N

0.100 N) × 12.693 × 2.5

0.252 g= 211.55 mg/g

Daya Jerap Biru Metilena (BM)

Penentuan λmaks pada pengukuran BM

Pembuatan larutan standar daya jerap BM

00,20,40,60,8

11,21,41,61,8

2

594 644 694

Ab

sorb

an

Panjang Gelombang (nm)

λmaks

Perlakuan Ulangan

Bobot

sampel

(g)

Volume Na2S2O3 (mL) Daya jerap

iodin

(mg/g)

Rerata

(mg/g) Awal Akhir Terpakai

I 1 0252 17.00 25.00 8.00 211.55

222.34 2 0.257 14.95 22.75 7.80 233.12

II 1 0.250 26.00 33.70 7.70 252.85

240.22 2 0.256 13.95 21.80 7.85 227.58

III 1 0.252 26.50 30.00 3.50 800.87

805.75 2 0.251 14.00 17.45 3.45 810.63

IV 1 0.251 31.00 34.30 3.30 830.36

820.50 2 0.251 14.00 17.45 3.45 810.63

Larutan Standar BM [Standar BM] (ppm) Absorbansi

1 0.1000 0.013

2 0.3000 0.034

3 1.0000 0.104

4 3.0000 0.407

5 5.0000 0.612

6 7.0000 0.929

7 9.0000 1.169

8 11.0000 1.546

23

Lanjutan lampiran 2

Kurva larutan standar daya jerap BM

Daya jerap BM

Perlakuan Ulangan Bobot

sampel (g) Absorbansi

[BM hitung]

(ppm)

Daya jerap BM

(mg/g)

Rerata

(mg/g)

I 1 0.252 1.432 10.6069 22.79

22.58 2 0.252 1.438 10.6506 22.36

II 1 0.251 1.320 9.7899 31.02

28.29 2 0.256 1.377 10.2057 26.35

III 1 0.200 0.021 0.3151 157.37

154.53 2 0.201 0.075 0.7090 151.68

IV 1 0.251 0.244 1.9416 109.19

109.12 2 0.251 0.246 1.9562 109.05


Daya jerap BM =(VBM L ×([awalBM ]−[BM hitung ]×fp)

Bobot sampel

Daya jerap BM =(0.025 L×(12.9044 ppm −10.6069 ppm )×

100 mL

1 mL)

0.252 g= 22.79 mg/g

Lampiran 3 Standar Nasional Indonesia (SNI) arang aktif teknis 06–3730–1995

Uraian Persyaratan

Serbuk

Kadar zat terbang (%) Maks 25

Kadar air (%) Maks 15

Kadar abu (%) Maks 10

Daya jerap I2 (mg/g) Min 750

Karbon aktif murni (%) Min 65

Daya jerap benzena (%) –

Daya jerap biru metilena (mg/g) Min 120

Ket : - = tidak batas minimal maupun maksimal

Lampiran 4 Pola difraksi sinar–X arang aktif

Arang aktif perlakuan I

-0,2

0,3

0,8

1,3

1,8

0,0000 2,0000 4,0000 6,0000 8,0000 10,000012,0000

Ab

sorb

ansi

[Standar BM] (ppm)

y = 0.1371x - 0.0222

R2 = 0.9979

24

Lanjutan lampiran 4

Arang aktif perlakuan II

Arang aktif perlakuan III

Arang aktif perlakuan IV

Data difraksi sinar–X arang aktif

Perlakuan Bagian

kristal

Bagian

amorf

Derajat Kristalinitas

(%)

I 1.6519 2.0996 44.03

II 1.1210 1.6544 40.39

III 1.3363 1.6680 44.48

IV 0.7032 1.4300 32.97

Contoh perhitungan derajat kristalinitas perlakuan I:

Derajat kristalinitas: X =bagian kristal

bagian kristal +bagian amorf

X =1.6519

1.6519 + 2.0996× 100% = 44.03%

Lampiran 5 Karakteristik sifat fisik dan mekanik kertas

Daya Serap Benzena

A B C Bobot (g) Daya

Serap (%)

Rerata


I

1:2 1 0.3105 0.3316 6.80

6.76 2 0.3408 0.3637 6.72

2:1 1 0.5733 0.6065 5.79

5.50 2 0.4928 0.5185 5.22

3:1 1 0.5330 0.5577 4.63

4.83 2 0.5448 0.5722 5.03

4:1 1 0.5093 0.6065 0.43

0.49 2 0.4374 0.5185 0.55

II 1:2 1 0.4365 0.4685 7.33

7.28 2 0.2779 0.2980 7.23

25

Lanjutan lampiran 5


Serap (%)

Rerata


II

2:1 1 0.3761 0.4025 7.02

7.03 2 0.3577 0.3829 7.05

3:1 1 0.3075 0.3239 5.33

5.55 2 0.3248 0.3435 5.76

4:1 1 0.4294 0.3267 1.78

1.50 2 0.4146 0.3067 1.22

III

1:2 1 0.3542 0.3914 10.50

10.50 2 0.4017 0.4420 10.03

2:1 1 0.3431 0.3622 5.57

5.73 2 0.4327 0.4582 5.89

3:1 1 0.2618 0.2756 5.27

5.24 2 0.2590 0.2725 5.21

4:1 1 0.4677 0.4910 4.98

4.68 2 0.4597 0.4815 4.74

IV

1:2 1 0.4294 0.4785 11.43

11.60 2 0.4146 0.4634 11.77

2:1 1 0.3935 0.4442 12.88

12.89 2 0.3441 0.3885 12.90

3:1 1 0.3483 0.3749 7.64

7.47 2 0.3194 0.3427 7.29

4:1 1 0.3324 0.3405 2.44

2.24 2 0.3265 0.3332 2.05

Keterangan: A= Perlakuan, B= Perbandingan pulp:sampel, C= Ulangan

Contoh perhitungan perlakuan I, perbandingan 1:2 ulangan 1:

Daya serap =𝑏−𝑎

𝑎× 100%

Daya serap =0.3316 g−0.3105 g

0.3316 g× 100% = 6.80%

Daya Serap Kloroform

A B C Bobot (g) Daya Rerata

(%) Awal, a Akhir, b Serap (%)

I

1:2 1 0.3201 0.3523 10.06

10.65 2 0.3663 0.4075 11.25

2:1 1 0.5495 0.5714 3.99

4.03 2 0.5491 0.5715 4.08

3:1 1 0.3429 0.3153 3.99

3.91 2 0.3605 0.2898 3.83

4:1 1 0.3032 0.2234 1.36

1.57 2 0.2184 0.2223 1.79

II

1:2 1 0.3085 0.3510 13.78

13.74 2 0.3460 0.3934 13.70

3:1 1 0.3209 0.3426 6.76

6.71 2 0.3382 0.3607 6.65

2:1 1 0.3060 0.3199 5.39

5.21 2 0.2822 0.3168 5.03

4:1 1 0.3050 0.3225 4.89

4.89 2 0.3020 0.3168 4.90

III

1:2 1 0.3881 0.4365 12.47

12.69 2 0.3484 0.3934 12.92

2:1 1 0.3044 0.3297 8.31

8.35 2 0.3197 0.3465 8.38

3:1 1 0.3517 0.3766 7.08

7.12 2 0.4511 0.4834 7.16

4:1 1 0.2941 0.2995 2.08

1.96 2 0.2542 0.2595 1.84

26

Lanjutan lampiran 5

A B C Bobot (g) Daya Rerata

(%) Awal, a Akhir, b Serap (%)

IV

1:2 1 0.3950 0.4601 16.48

16.52 2 0.3715 0.4330 16.55

2:1 1 0.4056 0.4531 11.71

11.60 2 0.4229 0.4715 11.49

3:1 1 0.3586 0.3773 5.21

5.44 2 0.3639 0.3845 5.66

4:1 1 0.3178 0.3354 5.54

5.51 2 0.3265 0.3444 5.48



𝑎× 100%

Daya serap =0.3523 g − 0.3201 g

0.3523 g× 100% = 10.06%

Daya Serap Karbon tetraklorida


Serap (%)

Rerata


I

1:2 1 0.4474 0.4827 7.89

7.50 2 0.3794 0.4064 7.12

2:1 1 0.3790 0.3887 2.56

2.58 2 0.5315 0.5453 2.60

3:1 1 0.3112 0.3177 1.69

1.72 2 0.3463 0.3527 1.76

4:1 1 0.2718 0.2764 0.96

0.93 2 0.2847 0.2897 0.93

II

1:2 1 0.3437 0.3867 12.51

12.46 2 0.4022 0.4521 12.41

2:1 1 0.3994 0.4235 6.03

6.48 2 0.3504 0.3747 6.93

3:1 1 0.3746 0.3904 4.22

5.78 2 0.2829 0.2969 4.95

4:1 1 0.2746 0.2905 5.79

4.58 2 0.2787 0.2948 5.78

III

1:2 1 0.3418 0.3743 9.51

9.75 2 0.3332 0.3665 9.99

2:1 1 0.3692 0.3843 4.09

4.11 2 0.3856 0.4015 4.12

3:1 1 0.3322 0.3378 1.69

2.00 2 0.3015 0.3085 2.32

4:1 1 0.3153 0.3239 2.79

2.70 2 0.2828 0.2902 2.62

IV

1:2 1 0.4636 0.5173 11.58

11.36 2 0.3550 0.3945 11.13

2:1 1 0.4689 0.5078 8.30

8.46 2 0.3819 0.4148 8.61

3:1 1 0.3406 0.3581 5.14

5.17 2 0.3407 0.3584 5.20

4:1 1 0.3139 0.3212 2.33

2.52 2 0.3354 0.3445 2.71

Contoh perhitungan perlakuan perbandingan 1:2 ulangan 1:


𝑎× 100%

Daya serap =0.4827 g − 0.4474 g

0.4827 g× 100% = 7.89%

27

Lanjutan lampiran 5

Daya Serap Formaldehida


Serap (%)

Rerata


I

1:2 1 0.5512 0.5945 7.86

7.83 2 0.4236 0.4567 7.81

2:1 1 0.3812 0.3967 4.07

4.04 2 0.3370 0.3505 4.01

3:1 1 0.3081 0.3199 3.83

3.80 2 0.3266 0.3389 3.77

4:1 1 0.5069 0.5123 1.07

1.12 2 0.5075 0.5135 1.18

II

1:2 1 0.3132 0.3698 18.07

18.01 2 0.2985 0.3521 17.96

2:1 1 0.3761 0.4123 9.63

9.31 2 0.3577 0.3899 9.00

3:1 1 0.3214 0.3451 7.37

7.51 2 0.3203 0.3448 7.65

4:1 1 0.3056 0.3251 6.38

6.29 2 0.3110 0.3303 6.21

III

1:2 1 0.4090 0.4967 21.44

21.26 2 0.3743 0.4532 21.08

2:1 1 0.3256 0.3460 6.27

6.35 2 0.2786 0.2965 6.42

3:1 1 0.2264 0.2792 4.80

4.67 2 0.2784 0.2910 4.53

4:1 1 0.4136 0.4288 3.68

3.38 2 0.3277 0.3378 3.08

IV

1:2 1 0.3671 0.4499 22.56

22.01 2 0.4132 0.5019 21.47

2:1 1 0.3919 0.4632 18.19

18.58 2 0.3848 0.4578 18.97

3:1 1 0.3343 0.3908 16.90

16.94 2 0.3553 0.4156 16.97

4:1 1 0.3372 0.3901 15.69

15.75 2 0.3221 0.3730 15.80



𝑎× 100%

Daya serap =0.5945 g − 0.5512 g

0.5945 g× 100% = 7.83%

Kadar Air

A B C Bobot (g) Kadar air

(%)

Rerata


I

1:2 1 0.401 0.373 7.51

7.61 2 0.405 0.376 7.71

2:1 1 0.395 0.377 4.77

4.65 2 0.392 0.375 4.53

3:1 1 0.357 0.334 6.89

6.91 2 0.355 0.332 6.93

4:1 1 0.285 0.272 4.78

4.81 2 0.282 0.269 4.83

II

1:2

1

0.379

0.347

9.22

9.33 2 0.371 0.339 9.44

2:1 1 0.395 0.369 7.05

6.87 2 0.399 0.374 6.68

28

Lanjutan lampiran 5


Kadar air = 𝑎−𝑏

𝑏× 100%

Kadar air = 0.374 g − 0.337 g

0.337 g× 100% = 10.98%

Ketebalan dan Daya Regang

A B C Ketebalan

(mm)

Rerata

(mm)

Daya

regang

(%)

Rerata

(%)

I

1:2

1 0.263

0.260

3.0

3.8

2 0.260 4.0

3 0.263 4.0

4 0.257 4.0

5 0.257 4.0

2:1

1 0.285

0.288

6.0

5.0

2 0.289 5.0

3 0.285 5.0

4 0.290 4.0

5 0.291 5.0

3:1

1 0.303

0.303

6.0

6.4

2 0.304 7.0

3 0.303 6.0

4 0.302 7.0

5 0.304 6.0

4:1

1 0.315

0.313

6.0

5.0

2 0.315 5.0

3 0.316 4.0

4 0.309 5.0

5 0.308 5.0

A B C Bobot (g) Kadar air

(%)

Rerata


II

3:1 1 0.342 0.333 2.70

2.84 2 0.346 0.336 2.98

4:1 1 0.301 0.293 2.73

2.52 2 0.311 0.304 2.30

III

1:2 1 0.391 0.354 10.45

10.55 2 0.395 0.357 10.64

2:1 1 0.393 0.365 7.67

7.70 2 0.390 0.362 7.73

3:1 1 0.359 0.337 6.53

6.50 2 0.362 0.340 6.47

4:1 1 0.300 0.284 5.63

5.47 2 0.298 0.283 5.30

IV

1:2 1 0.484 0.427 13.35

12.87 2 0.490 0.436 12.39

2:1 1 0.454 0.418 8.61

8.57 2 0.445 0.410 8.54

3:1 1 0.368 0.340 8.24

8.47 2 0.375 0.345 8.70

4:1 1 0.340 0.315 7.94

7.65 2 0.350 0.326 7.36

29

Lanjutan lampiran 5

A B C Ketebalan

(mm)

Rerata

(mm)

Daya

regang

(%)

Rerata

(%)

II

1:2

1 0.236

0.238

4.0

4.6

2 0.238 4.0

3 0.241 5.0

4 0.237 5.0

5 0.240 5.0

2:1

1 0.264

0.263

5.0

5.2

2 0.265 6.0

3 0.265 5.0

4 0.263 5.0

5 0.260 5.0

3:1

1 0.318

0.319

6.0

6.2

2 0.318 6.0

3 0.319 6.0

4 0.322 6.0

5 0.320 7.0

4:1

1 0.350

0.351

7.0

6.8

2 0.350 6.5

3 0.351 7.0

4 0.353 7.0

5 0.352 6.5

III

1:2

1 0.238

0.236

4.0

5.0

2 0.233 5.0

3 0.235 5.0

4 0.236 5.0

5 0.236 6.0

2:1

1 0.258

0.261

5.0

5.0

2 0.260 5.0

3 0.263 5.0

4 0.262 5.0

5 0.260 5.0

3:1

1 0.279

0.277

5.0

5.2

2 0.274 6.0

3 0.278 5.0

4 0.276 5.0

5 0.277 5.0

4:1

1 0.375

0.373

6.0

5.4

2 0.374 6.0

3 0.373 5.0

4 0.370 5.0

5 0.372 5.0

IV

1:2

1 0.254

0.254

4.0

4.3

2 0.256 4.0

3 0.256 5.0

4 0.252 4.0

5 0.251 4.5

2:1

1 0.258

0.258

6.0

5.0

2 0.260 5.0

3 0.255 4.5

4 0.258 4.5

5 0.257 5.0

3:1

1 0.374

0.374

6.0

5.0

2 0.376 4.0

3 0.370 5.0

4 0.376 5.0

5 0.372 5.0

30

Lanjutan lampiran 5

A B C Ketebalan

(mm)

Rerata

(mm)

Daya

regang

(%)

Rerata

(%)

IV 4:1

1 0.426

0.428

7.0

6.6

2 0.429 6.0

3 0.430 7.0

4 0.427 7.0

5 0.427 6.0

Ketahanan Sobek dan Ketahanan Tarik Kertas

A B C D E F G H I

I

1:2

1 1.0

1.0 31.38

0

0 0

2 1.0 0

3 1.0 0

4 1.0 0

5 1.0 0

2:1

1 4.0

4.8 150.64

1.9

2.2 1.46

2 5.0 1.9

3 5.0 2.0

4 5.0 3.4

5 5.0 2.0

3:1

1 5.0

5.0 156.91

3.7

3.9 2.52

2 5.0 3.7

3 5.0 4.2

4 5.0 4.0

5 5.0 4.0

4:1

1 5.0

5.8 182.02

7.2

7.7 5.05

2 6.0 7.8

3 6.0 7.8

4 6.0 8.0

5 6.0 7.8

II

1:2

1 1.0

1.0 31.38

0

0 0

2 1.0 0

3 1.0 0

4 1.0 0

5 1.0 0

2:1

1 6.0

6.0 188.29

3.5

3.5 2.28

2 6.0 3.3

3 6.0 3.6

4 6.0 3.8

5 6.0 3.2

3:1

1 6.0

6.4 200.85

3.6

3.6 2.34

2 7.0 3.5

3 6.0 3.5

4 7.0 3.7

5 6.0 3.6

4:1

1 6.0

6.4 200.85

10.4

9.8 6.38

2 6.0 9.3

3 6.0 10.0

4 6.0 9.5

5 7.0 9.6

III 1:2

1 2.0

2.0 62.76

0

0 0

2 2.0 0

3 2.0 0

4 2.0 0

5 2.0 0

31

Lanjutan lampiran 5

A B C D E F G H I

III

2:1

1 3.0

3.4 106.70

1.7

1.9 1.22

2 3.0 1.8

3 3.0 2.0

4 4.0 1.9

5 4.0 1.9

3:1

1 4.0

4.6 144.36

2.5

3.1 3.96

2 5.0 2.2

3 5.0 3.2

4 4.0 3.9

5 5.0 3.7

4:1

1 6.0

5.6 175.74

4.5

4.6 3.01

2 6.0 5.0

3 5.0 4.0

4 6.0 4.5

5 5.0 5.0

IV

1:2

1 2.0

2.0 62.76

0

0 0

2 2.0 0

3 2.0 0

4 2.0 0

5 2.0 0

2:1

1 5.0

5.6 175.74

6.4

5.5 3.62

2 6.0 5.3

3 6.0 4.9

4 5.0 5.6

5 6.0 5.5

3:1

1 5.0

5.8 182.02

6.2

6.0 3.94

2 6.0 5.2

3 6.0 6.2

4 6.0 6.2

5 6.0 6.3

4:1

1 8.0

7.4 232.23

9.3

9.0 5.88

2 7.0 8.9

3 8.0 8.9

4 7.0 8.9

5 7.0 9.0

Keterangan: A=Perlakuan F= Ketahanan sobek (mN)

B=Perbandingan pulp:arang aktif G=Skala terbaca (kgf)

C=Ulangan H=Rerata skala terbaca (kgf)

D=Skala terbaca (gf) I = Ketahanan tarik (kN/m)

E=Rerata skala terbaca (gf)

Nilai 0 pada tabel di atas menunjukkan kertas tidak dapat teruji


Ketahanan sobek =rerata skala terbaca × 16 ×faktor konversi

jumlah lembaran uji=

1.0 gf × 16 ×9.807 mN

5

= 72.6960 mN

Ketahanan tarik = rerata skala terbaca × faktor konversi = bernilai 0

Lampiran 6 Hasil gas–gas lain yang terserap dalam kertas aplikasi

Puncak ke– Waktu retensi

(menit)

Konsentrasi

(%)

Nama senyawa

1 2.913 3.13 Asam karbamat

2 3.281 4.50 1–metoksi–2–propanamina

32

Lanjutan lampiran 6

Puncak ke– Waktu retensi

(menit)

Konsentrasi

(%)

Nama senyawa

3 3.391 5.57 Asam format

4 4.247 0.95 1,1–dimetilhidrazin

5 4.413 1.25 Anhidrida asetat oksida

6 4.472 1.63 Asam asetat

7 5.447 4.42 1–hidroksi–2–propanon



10 8.355 1.62 2,3–pentadion

11 8.792 5.67 Butena suksinaldehida

12 10.437 1.62 3,5–dimetilpirazol

13 11.166 2.69 2–asetoksi–1–sikloheksanol

14 12.614 0.68 1,5–heptadiena

15 12.968 2.10 Furanon

16 13.288 4.38 1,2–siklopentadion

17 14.175 1.81 5–metil–2 furfural

18 14.637 0.47 1,1–disikloheksiletena

19 15.097 1.69 Siklopentanon

20 15.855 2.97 3–metil–2–hidroksi

21 16.256 1.11 1,2–dimetil–asam

siklopropankarboksilat

22 16.427 1.47 N,N–etilinamina

23 16.918 2.12 Asam butanoat

24 17.438 4.89 Siklopropil karbinol

25 17.763 1.08 Etilsiklopentenolon

26 17.938 0.75 Asam metiltetronik

27 18.233 0.62 Eikosadien

28 18.444 1.03 Tetrahidropiran

29 18.872 1.11 Furanon

30 19.153 2.08 Kaprilena

31 19.402 1.35 Octalacton

32 19.629 1.07 Etilmetaklirat

33 19.883 2.34 2–furankarboksaldehida–5–

hidroksimetil

34 20.172 0.41 Bifuran

35 20.699 2.93 2–metil–2,3–divinil–oksirana

36 21.249 1.11 para–hidroksibenzaldehida

37 21.463 1.13 1–butoksi–1–etoksietana

38 21.740 1.79 2,3–dimetoksifenol

39 22.603 1.60 Pentan–2–on

40 22.922 0.34 Pentanon

41 24.638 14.18 Levloglukosan

42 25.731 0.31 1,6–anhidro–β–D–

glukofuranosa

43 25.959 0.99 Heksanol

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di kota Cirebon pada tanggal 6 Oktober 1990, sebagai

putri bungsu dari tiga bersaudara, dari pasangan Bapak Maskud dan Ibu Siti

Masitoh. Tahun 2008, penulis lulus dari SMA Negeri 1 Cirebon, dan pada tahun

yang sama diterima sebagai mahasiswa Institut Pertanian Bogor, mayor Kimia,

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam melalui jalur Seleksi Nasional

Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNM-PTN).

Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif mengikuti kegiatan kampus,

yaitu sebagai pengurus Cyber Asrama Putri pada tahun 2008/2009, staff

KOMINFO Ikatan Mahasiswa Kimia (IMASIKA) pada tahun 2009/2010,

bendahara Departemen Sosling BEM FMIPA pada tahun 2010/2011. Selain itu,

pada tahun 2009/2010, penulis pernah mendapatkan beasiswa Bantuan Belajar

Mahasiswa (BBM) dan beasiswa Penelitian BNI pada tahun 2012. Tahun yang

sama, penulis mengajar sebagai guru Kimia SMA di SMA YPHB Bogor. Penulis

berkesempatan mengikuti kegiatan praktek lapangan di PT Japfa Comfeed

Indonesia, Tbk.

arang aktif berbahan baku bambu sebagai … · the best paper prepared by mixing the activated...

Documents