Nama: M. Reza ArdhiansyahKelas: 2 KIC

Definisi arang aktif (activated carbon) berdasarkan pada pola strukturnya adalah suatu bahan yang berupa karbon amorf yang sebagian besar terdiri dari karbon bebas serta memiliki permukaan dalam sehingga memiliki daya serap yang tinggi. Pada proses industri arang aktif digunakan sebagai bahan pembantu dan dalam kehidupan sehari-hari. arang aktif semakin meningkat kebutuhannya baik didalam maupun luar negeri. Arang aktif memegang peranan yang sangat penting baik sebagai bahan baku maupun sebagai bahan pembantu pada proses industri dalam meningkatkan kualitas atau mutu produk yang dihasilkan. Banyaknya bermunculan proses industri didalam dan diluar negeri semakin banyak pula kebutuhan arang aktif, untuk itu semakin banyak peluang untuk memproduksi dan memasarkan arang aktif. Permintaan yang sangat besar, baik domestik maupun internasional, maka tingkat persaingan dalam memproduksi arang aktif juga semakin membaik. Kompetisi pasar saat ini telah didukung dengan dikeluarkannya Standard Industri Indonesia ( SII ) yang mencakup persyaratan-persyaratan minimum yang harus dipenuhi untuk menjaga kualitas produk arang aktif. Produksi arang aktif di Indonesia masih banyak dijumpai industri arang aktif secara tradisional, proses sangat sederhana atau disebut proses bergantian (batch process) dalam scale produces yang sangat kecil Dan rendahnya kualitas, disebabkan oleh investasi Dan teknologi proses yang terbatas, namun pasar masih tetap menyerap produk tersebut. Bahan baku (raw materials) untuk memproduksi arang aktif di Indonesia tersedia sangat melimpah dan dapat diperbaharui (renewable) , berupa limbah serbuk gergaji, limbah potongan-potongan kayu, limbah industri CPO kelapa sawit, tempurung kelapa, tanaman kayu hutan, aspal muda( bitumen) dan lain-lainKarbon aktif adalah salah produk yang bernilai ekonomis tinggi . Pembuatan karbon aktif belum banyak dilakukan padahal potensi bahan baku yang banyak dinegara kita. Tempurung kelapa sebagai bahan baku karbon aktif sangat besar, terlebih potensi pasar yang cukup menjanjikan.Karbon aktif adalah nama dagang untuk arang yang mempunyai porositas tinggi, dibuat dari bahan baku yang mengandung zat arang. Memiliki permukaan dalam besar mencapai 400-1600 m2/g karbon aktif dan memiliki volume pori-pori besar lebih dari 30 cm3/100 g.Pada dasarnya karbon aktif dapat dibuat dari semua bahan yang mengandung karbon. Pemilihan tempurung kelapa sebagai bahan baku karbon aktif atas dasar kualitas yang dihasilkan lebih baik dari bahan lain.

Proses Pembuatan Karbon Aktif dari bahan baku tempurung kelapa terbagi menjadi dua tahapan utama yaitu: Proses pembuatan arang dari tempurung Kelapa (karbonisasi) Proses pembuatan karbon aktif dari arang (aktivasi)

Dalam tahap karbonisasi, tempurung kelapa dipanaskan tanpa udara dan tanpa penambahan zat kimia. Tujuan karbonisasi adalah untuk menghilangkan zat terbang. Proses karbonisasi dilakukan pada temperature 400-6000C. Hasil karbonisasi adalah arang yang mempunyai kapasitas penyerapan rendah. Untuk mendapat karbon aktif dengan penyerapan yang tinggi maka harus dilakukan aktivasi terhadap arang hasil karbonisasi.Proses aktivasi dilakukan dengan tujuan membuka dan menambah pori-pori pada karbon aktif. Bertambahnya jumlah pori-pori pada karbon aktif akan meningkatkan luas permukaan karbon aktif yang mengakibatkan kapasitas penyerapannya menjadi bertambah besar. Proses aktivasi dapat dilakukan dengan dua metode yaitu teknik aktivasi fisik dan teknik aktivasi kimia. Proses aktivasi fisik dilakukan dengan cara mengalirkan gas pengaktif melewati tumpukan arang tempurung kelapa hasil karbonisasi yang berada dalam suatu tungku. Aktivasi kimia dilakukan dengan menambahkan bahan baku dengan zat kimia tertentu pada saat karbonisasi. Ada tiga jenis karbon aktif yang terbuat dari tempurung kelapa yang banyak dipasaran yaitu: Bentuk serbuk. Karbon aktif berbentuk serbuk dengan ukuran lebih kecil dari 0,18 mm (80#). Terutama digunakan dalam aplikasi fasa cair dan gas. Digunakan pada industry pengolahan air minum, industry farmasi, terutama untuk pemurnian monosodium glutamate, bahan tambahan makanan, penghilang warna asam furan, pengolahn pemurnian jus buah, penghalus gula, pemurnian asam sitrtat, asam tartarikk, pemurnian glukosa dan pengolahan zat pewarna kadar tinggi. Bentuk Granular. Karbon aktif bentuk granular/tidak beraturan dengan ukuran 0,2 -5 mm. Jenis ini umumnya digunakan dalam aplikasi fasa cair dan gas. Beberapa aplikasi dari jenis ini digunakan untuk: pemurnian emas, pengolahan air, air limbah dan air tanah, pemurni pelarut dan penghilang bau busuk. Bentuk Pellet. Karbon aktif berbentuk pellet dengan diameter 0,8-5 mm. Kegunaaan utamanya adalah untuk aplikasi fasa gas karena mempunyai tekanan rendah, kekuatan mekanik tinggi dan kadar abu rendah.Digunakan untuk pemurnian udara, control emisi, tromol otomotif, penghilangbau kotoran dan pengontrol emisi pada gas buang.

Ada tiga jenis karbon aktif yang terbuat dari tempurung kelapa yang banyak dipasaran yaitu: Bentuk serbuk. Karbon aktif berbentuk serbuk dengan ukuran lebih kecil dari 0,18 mm (80#). Terutama digunakan dalam aplikasi fasa cair dan gas. Digunakan pada industry pengolahan air minum, industry farmasi, terutama untuk pemurnian monosodium glutamate, bahan tambahan makanan, penghilang warna asam furan, pengolahn pemurnian jus buah, penghalus gula, pemurnian asam sitrtat, asam tartarikk, pemurnian glukosa dan pengolahan zat pewarna kadar tinggi. Bentuk Granular. Karbon aktif bentuk granular/tidak beraturan dengan ukuran 0,2 -5 mm. Jenis ini umumnya digunakan dalam aplikasi fasa cair dan gas. Beberapa aplikasi dari jenis ini digunakan untuk: pemurnian emas, pengolahan air, air limbah dan air tanah, pemurni pelarut dan penghilang bau busuk. Bentuk Pellet. Karbon aktif berbentuk pellet dengan diameter 0,8-5 mm. Kegunaaan utamanya adalah untuk aplikasi fasa gas karena mempunyai tekanan rendah, kekuatan mekanik tinggi dan kadar abu rendah.Digunakan untuk pemurnian udara, control emisi, tromol otomotif, penghilangbau kotoran dan pengontrol emisi pada gas buang.

Karbon aktif merupakan bahan yang multifungsi dimana hampir sebagian besar telah dipakai penggunaannya oleh berbagai macam jenis industri. Aplikasi terhadap penggunaan karbon aktif dapat dilihat dari tabel di bawah iniTabel 2.1 Aplikasi Penggunaan Karbon Aktif dalam IndustriNo.PemakaiKegunaanUkuran Partikel (Mesh)

1.Industri obat dan makananMenyaring, penghilangan bau dan rasa830, 325

2.Minuman keras dan ringanPenghilangan warna, bau pada minuman48, 412

3.Kimia perminyakanPenyulingan bahan mentah48, 412, 830

4.Pembersih airPenghilangan warna, bau penghilangan resin

5.Budi daya udangPemurnian, penghilangan ammonia, nitrit, penol, dan logam berat48, 412

6.Industri gulaPenghilangan zat-zat warna, menyerap proses penyaringan menjadi lebih sempurna48, 412

7.Pelarut yang digunakan kembaliPenarikan kembali berbagai pelarut48, 412, 830

8.Pemurnian gasMenghilangkan sulfur, gas beracun, bau busuk asap.48, 412

9.KatalisatorReaksi katalisator pengangkut vinil khlorida, vinil asetat48, 430

10.Pengolahan pupukPemurnian, penghilangan bau830

Karbon aktif dapat dimanfaatkan untuk penyerapan kotoran dalam air guna menjernihkan air.Dalam proses ini, karbon aktif berperan sebagai adsorben yang secara efektif dapatmenghilangkan partikel organik dalam air, karena partikel organik ini dapat bereaksi dengandesinfektan banyak, terutama klorin, dan menyebabkan pembentukan disinfeksi.Adsorpsi adalah proses dimana Activated Carbon menghilangkan zat dari air. Ditetapkan,adsorpsi adalah "koleksi suatu zat pada permukaan padatan adsorben." Ini adalah proses pemindahan mana partikel-partikel tertentu yang terikat ke permukaan partikel adsorbendengan baik kimia atau ketertarikan fisik. Adsorpsi sering bingung dengan Absorpsi, dimanazat yang sedang dikumpulkan atau dihapus sebenarnya menembus ke dalam padat lainnya(Reynolds & Richards, 1996).Alasan bahwa karbon aktif adalah sebuah bahan adsorben yang efektif adalah karena jumlah yangbesar dari gua pori-pori. Ini menyediakan area permukaan besar relatif terhadap ukuran partikelkarbon yang sebenarnya dan permukaan luarnya terlihat. Rasio perkiraan adalah 1 gram = 100 m2luas permukaan (Hoehn, 1996).Activated Carbon menggunakan proses adsorpsi fisik dimana menarik Gaya van der Waalsmenarik keluar zat terlarut dari larutan dan ke permukaan (Reynolds & Richards, 1996).Setelah terlarut terikat pada karbon itu dianggap "dihapus" dari air. Animasi di bawah inimenggambarkan proses di mana organik yang diambil terhadap karbon aktif oleh pasukan.Alasan bahwa karbon aktif adalah sebuah bahan adsorben yang efektif adalah karena jumlahyang besar dari gua pori-pori. Ini menyediakan area permukaan besar relatif terhadap ukuran partikel karbon yang sebenarnya dan permukaan luarnya terlihat. Rasio perkiraan adalah 1gram = 100 m2 luas permukaan (Hoehn, 1996) Activated hasil. adsorpsi karbon melalui 3langkah dasar 1. Mengadsorpsi Zat untuk bagian luar butiran karbon2. Zat pindah ke pori-pori karbon3. Zat menyerap ke dinding interior karbonAdsorpsi efisiensi menurun dari waktu ke waktu dan karbon aktif akhirnya perlu diganti ataudiaktifkan kembali. Isoterm adalah hubungan empiris yang digunakan untuk memprediksi berapa banyak terlarut dapat terserap oleh karbon aktif. Tiga isoterm paling terkenal adalahFreundlich, Langmuir dan Linear. Dalam teknik lingkungan dan khusus aplikasi pengolahanair minum yang isoterm yang paling umum digunakan adalah Freundlich (Hoehn, 1996).Tampil ke kanan adalah persamaan isoterm Freundlich dalam bentuk umum.

Karakteristik Karbon Aktif K arbon aktif mempunyai sifat yang berbeda dari masing-masing bahan baku. Beberapa bahan baku yang telah umum dikenal diantaranya adalah kayu, serbuk gergaji, lignit, gambut, batubara, tempurung kelapa, dan residu minyak bumi.Ketika pemilihan karbon aktif, hal penting yang harus diperhatikan adalah struktur pori, ukuran partikel, luas permukaan, danruang kosong antara partikel.Sifat-sifat karbon aktif dikategorikan ke dalam dua kategori :1. Sifat fisik

Sifat fisik karbon aktif melibatkan porositas dan susunan kimiawi. Karbon aktif yang permukaannya berpori digambarkan seperti spons dengan dikelilingi lubangmikroskopis dan celah-celah yang mirip amplas. Struktur fisik karbon aktif hanyadapat dilihat dengan mikroskop karena lubang yang terdapat pada permukaan karbonaktif sangatkah kecil.2. AktivitasAktivitas karbon aktif dapat dilihat dari pengikatan karbon aktif dengan permukaanlainnya. Dimana berdasarkan pada gaya Van der Waals, yaitu berhubungan dengan bagaimana karbon aktif dapat mengikat pada permukaan lainnya. Bahan kimia yangsering digunakan dalam aplikasi dengan karbon aktif adalah yodium, karena yodiumsangat mudah diserap oleh karbon aktif.