Hikmawati/F1C112036 (Ketua Kelompok)Dwiprayogo Wibowo/F1C110078 (Anggota)

Richard Salamba/F1C110036 (Anggota)

Sintesis Karbon Aktif dari Tempurung Kelapa Terdoping TiO2 : Menciptakan Bahan Penyaringan Air Minum

Bebas Bakteri Escherichia Coli

JURUSAN KIMIAFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS HALU OLEOKENDARI

2014

PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWAPKM – PENELITIAN

Dosen Pembimbing : Dr. H. Muh. Nurdin, M.Sc.

Pendahuluan

Bahan ramah lingkungan Arang Aktif Tempurung Kelapa terdoping TiO2

Arang tempurung kelapa digunakan sebagai media adsorpsi karena tidak bersifat racun, mudah didapat, ekonomis, dan efektif (Baksh,dkk., 1992).

TiO2 dikembangkan secara luas untuk menguji kemampuannya dalam membunuh virus, bakteri, fungi, alga, dan sel kanker (Huang, dkk., 2000).

Tempurung Kelapa selain dipergunakan untuk pembuatan arang, juga dapat dimanfaatkan untuk pembuatan arang aktif, yang dapat berfungsi untuk mengadsorbsi gas dan uap. Arang aktif dapat pula digunakan untuk menurunkan kadar kesadahan, kadar besi,dan kadar NaCl dalam air sumur (Suhartana, 2006)

Adsorben Arang Aktif

Fotokatalisis

Bakteri dengan dinding sel yang rusak masih merupakan bakteri yang sehat, namun tanpa perlindungan. Partikel TiO2 yang bebas juga dapat mencapai membran sel yang sudah rusak, dan serangan langsung tersebut dapat mempercepat kematian sel (Huang, dkk., 2000).

Metode PenelitianTempurung Kelapa

Pengeringan Udara (Air drying)

Carbonasi Tempurung Kelapa

Aktivasi Tempurung Kelapa

Arang Aktif (Active Carbon)

Sintesis Arang Aktif Terdoping TiO2

Uji Aktivitas Terhadap Bakteri

Dihancurkan dengan ukuran 3 – 5 cm

Pirolisis untuk tahap karbonasi

• Dihaluskan dan di ayak menggunakan 150 mesh

• Aktivasi dalam tanur

• Aktivasi Fisika Suhu 500oCPencampuran TiO2

dengan Arang Aktif

Menggunakan Total Plate Count (TPC)

Hasil Yang Telah DicapaiPengumpulan bahan tempurung

kelapa

pengumpulan bahan dasar sebagai arang aktif berasal dari tempurung kelapa. Tempurung kelapa yang berasal dari hasil olahan kopra yang berada di desa Moramo kecamatan Konawe Selatan diambil sebagai bahan dasar pembuatan penyaringan air minum.

Pengeringan, Karbonasi dan Aktivasi bahan tempurng kelapa

tahap ini adalah membersihkan tempurung kelapa dari serat-serat sabut dan tahap Pengeringan proses pembersihan tempurung kelapa dengan teknik manual menyisik kulit tempurung kelapa dari serat-serat sabutnya, hal ini bertujuan untuk menghasilkan arang yang baik dan memiliki ukuran yang baik

proses karbonasi dilakukan di desa ranomeeto, kecamatan konawe selatan. Hal ini dilakukan dengan pemanasan diatas 500°C untuk menghasilkan struktur kristal arangyang lebih baik dan memiliki ketahanan yang cukup baik.

hasil dari proses karbonasi menghasilkan berupa arang dari tempurung kelapa, Hasil dari terbentuknya karbonasi arang tempurung kelapa kemudian dipreparasi dalam laboratorium

proses penghalusan arang tempurung kelapa, proses ini dilakukan dengan menggunakan masker jika tidak maka butiran halus arang akanmudah terhirup. Hasil arang yang telah dihaluskan kemudian disimpan dalam plastik dan siap untuk proses aktivasi arang

Setelah dilakukan penggerusan kemudian masuk ke tahap pengayakan. Diharapkan dalam teknik ini menghasilkan serbuk arang dengan partikel yang sama (150 mesh)

Setelah dilakukan penggerusan kemudian diaktivasi. Dalam teknik ini menghasilkan serbuk arang dengan partikel yang halus dan memiliki pori yang luas, mampu digunakan sebagai adsorben

Konseptual Senyawa TiO2

Adanya hole dapat menyebabkan terjadinya reaksi oksidasi apabila hole ini mencapai permukaan, karena hole merupakan oksidator yang kuat. Hole yang bereaksi dengan air atau gugus hidroksil dapat menghasilkan radikal hidroksil (•OH), radikal hidroksil juga berperan sebagai oksidator kuat.Menurut Nurdin, dkk. proses kalsinasi juga diperlukan untuk mendapatkan kristal anatase TiO2 karena kristal tersebut mempunyai aktivitas fotodegradasi yang lebih baik dibandingkan jenis kristal yang lain. Untuk mendapatkan kristal anatase, kalsinasi dapat dilakukan pada suhu 300-500°C

proses analisa kandungan bakteri (koloni) dalam sampel air, dengan teknik Total Plate Count (TPC). Hasil ini sebagai data untuk membandingkan hasil sebelum melalui reaktor sistem alir proses penyaringan, dan sesudah penyaringan. Sistem penyaringan ini dilakukan di Laboratorium Fotokatalisis dan Fotoelektrokatalisis, serta uji bakteri dilakukan di Laboratorium Biokimia & Bioteknologi Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Identifikasi bakteri dilakukan didalam laminar agar mengantisipasi kemungkinan terjadinya kontaminan bakteri. Dari hasil ini, dihasilkan kurang lebih 24 – 27 koloni yang terbentuk dengan lamanya inkubasi 1 x 24 jam. Ini membuktikan bahwa sampel air masih mengandung bakteri yang cukup banyak.

Pengambilan sampel air di PDAM Kota Kendari

proses pengambilan sampel air di PDAM. Proses pengambilan didalam gorong-gorong air yang telah disaring dan siap untuk dialirkan ke warga kota Kendari

Analisa Penumbuhan bakteri E.coli pada media agar

Tahapan sebelum melakukan proses penyaringan terlebih dahulu mengetahui kandungan bakteri dari sampel sebelum masuk dalam sistem penyaringan air. Dalam proses pengambilan sampel uji digunakan botol dan alat – alat yang telah disterilisasi agar menghindarkan dari kontaminasi bakteri.

Rancangan Reaktor Sistem Alir Penyaringan Air Minum

Proses penjernihan air minum dilakukan dengan metode dan rancangan reaktor yang baik sehingga mampu secara optimal mendegradasi bakteri – bakteri yang berada pada air yang akan di konsumsi.

Lampu UVTravo/Balaz

Starter

Sampel Air PDAM

Air MasukAir Keluar

Mekanisme Kerja Reaktor

Rencana tahapan berikutnyaNo. Kegiatan

1. Analisis struktur dan mikroskopis arang aktif terdoping TiO2

2. Uji aktivitas bakteri dengan arang aktif terdoping TiO2

1. Telah dilakukan proses preparasi sampel arang aktif & TiO2 untuk menjernihkan air minum

2. Metode baru dengan memanfaatkan arang aktif sebagai adsorben dan TiO2 sebagai fotokatalis mampu diaplikasikan dalam proses penjernihan air

Kesimpulan

Ucapan Terima kasihTerima kasih kami ucapkan kepada Dirjen Pendidikan Tinggi dalam pendanaan kegiatan PKM ini , Universitas Halu Oleo, Jurusan Kimia FMIPA, dosen Pembimbing Dr. H. Muh. Nurdin, M.Sc. dan Staff laboratorium Fotoelektrokatalisis dan Biokimia dalam kelangsungan kegiatan penelitian ini.

Kegiatan Pendukung Penelitian