1

PEMBUATAN ARANG AKTIF DARI KULIT BIJI KOPI

DAN APLIKASINYA SEBAGAI ADSORBEN ZAT WARNA

METHYLENE BLUE (KATION) DAN NAPHTHOL YELLOW (ANION)

Ringkasan Skripsi

Untuk memenuhi sebagian persyaratan

mencapai derajat Sarjana S-1

Program Studi Kimia

disusun oleh

Sri Edi Purnomo

04630010

PROGRAM STUDI KIMIA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SUNAN KALIJAGA

YOGYAKARTA

2010

2

ABSTRAK

Pembuatan Arang Aktif Dari Kulit Biji Kopi dan Aplikasinya Sebagai

Adsorben Zat Warna Methylene Blue (kation) dan Naphthol Yellow (anion)

Dosen Pembimbing : Sri Sudiono, M. Si

Arang aktif dibuat dengan bahan dasar kulit biji kopi dan diaktivasi

dengan (NH4)2CO3 2% b/v. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui

karakteristik arang aktif dari bahan dasar tersebut serta mempelajari adsorpsinya

terhadap zat warna yang memiliki muatan ion berbeda yaitu methylene blue

(kation) dan naphthol yellow (anion).

Arang aktif yang dihasilkan memiliki karakteristik sebagai berikut: kadar

air 3,26%, kadar abu 9,28% dan daya serap terhadap iodium sebesar 25%. Nilai

ini telah memenuhi standar industri Indonesia untuk arang aktif (SII No. 0258-79)

kecuali untuk kadar abu. Adsorpsi dilakukan dengan memvariasikan pH sistem

yaitu pada pH 2-7 dan didapatkan bahwa penyerapan terbaik dimana zat warna

paling banyak teradsop yaitu pada pH 6 untuk methylene blue dan untuk naphthol

yellow terbaik pada pH 2.

Dengan pH optimum tersebut dilakukan adsorpsi dengan variasi

konsentrasi awal sehingga didapatkan grafik penyerapan yang dapat dikaji dengan

persamaan isoterm. Persamaan isoterm Langmuir dan Freundlich digunakan untuk

menelaah adsorpsi yang terjadi dengan membuat grafik regresi linier dan

didapatkan bahwa kedua zat warna dapat teradsorb mengikuti pola persamaan

Langmuir maupun Freundlich, tetapi karena nilai R2 dari grafik Langmuir lebih

besar atau lebih mendekati 1, maka adsorpsi kedua zat warna cenderung lebih

disukai untuk mengikuti pola isoterm Langmuir. Dari persamaan Langmuir

didapatkan kapasitas adsorpsi untuk methylene blue sebesar 0,33 mg/gram dengan

energi ikat 33,87 kJ/mol dan untuk naphthol yellow memiliki kapasitas adsorpsi

sebesar 7,81 mg/gram dengan energi ikat sebesar 2,26 KJ/mol.

Kata kunci: arang aktif, kulit biji kopi, ammonium karbonat, isoterm, kapasitas

adsorpsi.

3

1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Kopi merupakan salah satu tanaman yang penting di dunia baik secara

ekonomi maupun sosial. Tanaman ini merupakan komoditi ekspor utama

negara-negara penghasil kopi. Pada tahap-tahap pengolahan buah kopi, biji

kopi yang telah kering digiling kasar menggunakan mesin. Pada tahap ini

akan terkelupas dan terpisah antara kulit cangkang dan biji kopi. Proses ini

biasanya terjadi di tempat penggilingan, sehingga kulit biji kopi yang tidak

dimanfaatkan tersebut menumpuk sebagai hasil sampingan penggilingan

kopi.

Secara umum, bentuk kulit biji kopi hasil penggilingan berupa serpihan-

serpihan kecil. Seperti halnya cangkang kulit tumbuhan biji pada umumnya,

kulit biji kopi terdiri dari selulosa dan senyawa organik lainnya di mana

terdapat kandungan karbon. Bahan baku yang berasal dari hewan, tumbuh-

tumbuhan, limbah ataupun mineral yang mengandung karbon dapat dibuat

menjadi arang aktif.1

Arang aktif adalah suatu bahan yang mengandung karbon amorf serta

memiliki permukaan dalam (internal surface), sehingga memiliki daya serap

yang tinggi. Dengan luas permukaan yang besar, arang aktif dapat

mengadsorpsi gas dan senyawa-senyawa kimia tertentu atau sifat adsorpsinya

1 M.T Sembiring dan T Sarma Sinaga, Jurnal Kimia Digitized by USU digital library:

Arang Aktif Pengenalan dan Proses Pembuatannya, (Sumatra Utara: FT Universitas Sumatra

Utara, 2003) hal 2

4

selektif. Sifat adsorpsi ini tergantung pada besar atau volume pori-pori dan

luas permukaan arang aktif tersebut.

Pada proses pembuatannya, beberapa faktor akan mempegaruhi kualitas

arang aktif yang dihasilkan. Salah satu faktor tersebut adalah bahan dasar

yang digunakan, yaitu dipengaruhi oleh perbedaan pengotor-pengotor yang

terkandung dalam suatu bahan dasar tersebut. Beberapa bahan yang telah

digunakan untuk pembuatan arang aktif dan aplikasinya, di antaranya adalah

arang aktif dari tempurung kelapa untuk penjernihan VCO (Virgin Coconut

Oil)2, arang sekam padi untuk penurunan angka peroksida minyak kelapa

3,

arang aktif dari limbah kayu mahoni sebagai penjernih air4, arang aktif dari

batang pisang untuk penyerapan logam timbal5. Pembuatan arang aktif dari

bahan-bahan tersebut menghasilkan arang yang berbeda karakteristiknya,

baik dari segi kadar air, kadar abu dan daya serap terhadap iodium. Melalui

proses pengaplikasiannya dapat dilihat tingkat kemampuan arang aktif untuk

menyerap suatu zat hingga studi kinetiknya.

Pada penelitian ini akan dilakukan pembuatan arang aktif dari kulit biji

kopi, suatu bahan dasar yang berbeda dari bahan-bahan sebelumnya. Dari

2 Indah Subadra, Bambang Setiadji, Iqmal Tahir, Prosiding Seminar Nasional DIES ke

50 FMIPA UGM: Activated Carbon Production From Coconut Shell With (NH4)HCO3

Activator As an Adsorbent in Virgin Coconut Oil Purification, (Yogyakarta: FMIPA UGM,

2005) page 5 3 Sri Wahjuni dan Betty Kostradiyanti, jurnal kimia: Penurunan Angka Peroksida

Minyak Kelapa Tradisional Dengan Adsorben Arang Sekam Padi IR 64 yang Diaktifkan

Dengan Kalium Hidroksi, (FMIPA Universitas Udayana : 2008) 4 Rini Pujiarti dan J.P. Gentur Sutapa, Jurnal Ilmu & Teknologi Kayu Tropis Vol.3 No.

2: Mutu Arang Aktif dari Limbah Kayu Mahoni (Swietenia macrophylla King) sebagai

Bahan Penjernih Air, (Yogyakarta: Jurusan Teknologi Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan

UGM, 2005) 5 Husni Husin dan Cut Meurah Rosnelly, Jurnal kimia DIKTI: Studi Kinetika Adsorpsi

Larutan Logam Timbal (Pb) Menggunakan Karbon Aktif Dari Batang Pisang, ( Banda Aceh:

Teknik Kimia Universitas Syiah Kuala)

5

bahan ini dimungkinkan akan memberikan arang aktif dengan karakteristik

yang berbeda pula. Pengaplikasiannya terhadap zat warna dengan muatan

yang berbeda yaitu zat warna yang bersifat kationik (methylen blue) dan zat

warna yang bersifat anionik (naphthol yellow) akan memberikan informasi

tentang karakter adsorpsi dari arang aktif itu sendiri. Dari penelitian ini

diharapkan akan diperoleh informasi tentang proses pembuatan dan

karakteristik arang aktif yang dibuat dari kulit biji kopi. Selain itu, akan

didapat informasi tentang studi adsorpsi zat warna menggunakan arang aktif

yang telah dihasilkan. Informasi-informasi ini akan menambah khasanah ilmu

pengetahuan tentang pengolahan limbah dalam hal ini limbah kulit biji kopi

dan pengetahuan tentang arang aktif pada umumnya.

B. Batasan Masalah

1. Arang aktif dibuat dengan aktivator ammonium karbonat (NH4)2CO3

dengan konsentrasi 2% (b/v).

2. Karakterisasi arang aktif meliputi: kadar air, kadar abu, dan daya serap

terhadap larutan iodium.

3. Pengamatan adsorpsi dengan variasi pH yaitu pada pH 2-7 dan variasi

konsentrasi zat warna.

4. Zat warna yang digunakan adalah metylene blue (kation) dan naphthol

yellow (anion).

6

C. Tujuan Penelitian

1. Mengetahui karakterisasi karbon aktif yang dibuat dari kulit biji kopi.

2. Mempelajari aplikasi karbon aktif untuk menyerap zat warna dari segi

pengaruh pH dan konsentrasi maksimum yang dapat teradsorp.

D. Hipotesis

Hipotesis 1

Berdasarkan penelitian sebelumnya untuk membuat arang aktif dapat

dilakukan menggunakan aktifator ammonium karbonat 1,5% (b/v)6, dengan

temperatur 400-800 oC.

7 Mengacu pada kondisi yang sama diharapkan dapat

juga dibuat karbon aktif dari kulit biji kopi

Hipotesis 2

Berdasarkan perbedaan struktur, berat molekul, dan gugus fungsional dari

methylene blue dan naphthol yellow, maka diharapkan akan diperoleh kondisi

pH optimum yang berbeda dari kedua jenis zat warna tersebut.

Hipotesis 3

Berdasarkan perbedaan struktur, berat molekul, gugus fungsional di antara

kedua zat warna (metylene blue dan naphthol yellow), maka diharapkan akan

diperoleh kapasitas adsorpsi maksimum yang berbeda untuk kedua jenis zat

warna tersebut.

6 Nuke Muninghar, Skripsi: Pengaruh Perlakuan (NH4)2CO3 dan Variasi Temperatur

Pada Pembuatan Arang Aktif Dari Tempurung Kelapa, (Yogyakarta : FMIPA UGM,

2008) 7 Frilla R.T.S dkk, Jurnal Kimia Seminar Nasional Sains dan Teknologi-II :

Pengaruh Temperatur Terhadap Pembentukan Pori Pada Arang Bambu (Jakarta : FMIPA

UNJ, 2008)

7

BAB II

METODE PENELITIAN

A. Alat dan Bahan Penelitian

1. Alat

Oven, alat pirolisis, neraca analitik, ayakan mesh (70 dan 100 mesh),

pompa vakum, stirer, hot plate, magnetic stirer, Spektronik 20D+, furnace,

pH meter digital, perangkat alat gelas laboratorium.

2. Bahan

Bahan utama yang digunakan dalam penelitian ini adalah kulit biji kopi

jenis Robusta yang didapat dari perkebunan rakyat di Pagaralam Sumatra

Selatan. Naphthol yellow (serbuk) yang didapat dari toko pewarna tekstil

Ngasem Yogyakarta, reagen methylene blue 0,25% (p.a), (NH3)2CO3, HCl,

NaOH, K2Cr2O7, NaCl, KI, Na2HPO4.2H2O, Na2S2O3, asam sitrat, larutan

iodium, indikator amilum, akuades.

B. Prosedur Penelitian

1. Pembuatan arang aktif

Kulit biji kopi kering dioven dan ditimbang hingga beratnya stabil,

dicatat sebagai berat awal. Kemudian, dimasukkan dalam tungku pirolisis dan

dipanaskan dengan suhu sampai 400 oC selama + 3 jam, hasilnya dikeluarkan

setelah tungku dingin. Arang yang telah terbentuk, digerus dan diayak dengan

ayakan 70 mesh lalu dilanjutkan dengan ayakan 100 mesh. Setelah itu, arang

direndam dalam larutan (NH3)2CO3 2% b/v (20 gram (NH3)2CO3, 1 liter

akuades). Setelah 24 jam perendaman, arang disaring dengan buchner dan

8

dikeringkan dengan oven. Kemudian arang dibungkus dengan alumunium foil

(agar tidak bercecer) dan dipanaskan kembali dalam tungku pirolisis dengan

suhu mencapai 500 oC selama + 3 jam. Arang diambil setelah tungku dingin,

kemudian direndam dengan HCl 1M selama 24 jam. Setelah itu, arang aktif

disaring dan dicuci dengan akuades sampai pH netral.

2. Pengujian Kadar Air

Cawan porselen dikeringkan dalam oven pada suhu 110 oC selama +1

jam, lalu didinginkan dalam desikator dan ditimbang sampai beratnya stabil

(X). Arang ditimbang sebanyak 5 gram (Y), menggunakan cawan tersebut.

Kemudian, sampel dipanaskan dalam oven pada suhu 110 oC dengan dicek

beratnya tiap 2 jam sebanyak 3 kali. Berat stabil diambil dari rata-rata setelah

3 kali penimbangan (Z). Penentuan kadar air dihitung dengan persamaan

berikut :

( )

Dimana :

X = Berat cawan

Y = Berat arang awal

Z = Berat sampel (cawan + arang) setelah pemanasan

3. Pengujian Kadar Abu

Cawan porselin dikeringkan dalam oven pada suhu 110 oC selama +1

jam, lalu didinginkan dalam desikator dan ditimbang sampai beratnya stabil

(X). Arang ditimbang sebanyak 5 gram (Y) menggunakan cawan tersebut.

Kemudian, sampel arang dalam cawan tersebut dipanaskan dalam furnace

9

pada suhu 700 oC selama 3 jam, sampai semua arang berubah menjadi abu.

Setelah dingin sampel ditimbang (Z), kadar abu dihitung dengan persamaan

sebagai berikut :

Dimana :

X = berat cawan.

Y = berat arang awal.

Z = berat sampel (cawan + arang) setelah pemanasan.

4. Tes Iodium

a. Standarisasi Na2S2O3

Dibuat larutan standar K2Cr2O7 0,1 N dengan cara melarutkan

1,226 gram K2Cr2O7 dengan akuades kedalam labu ukur 250 mL.

Diambil 10 mL larutan standar K2Cr2O7 0,1 N tersebut, dimasukkan

dalam erlenmeyer. Kemudian, ditambahkan 5 mL KI 1 N, 1 mL HCl

pekat dan 3 tetes indikator amilum diaduk hingga homogen. Larutan

ini dititrasi dengan Na2S2O3 0,1 N, titik ekivalen dicapai pada saat

terjadi perubahan warna. Kemudian dicatat volume Na2S2O3 yang

terpakai. Proses ini dilakukan tiga kali. Konsentrasi Na2S2O3

sesungguhnya dihitung dengan persamaan berikut:

b. Larutan blangko iodium

Diambil 10 mL larutan iodium 0,1 N dimasukkan dalam

erlenmeyer dan diaduk selama 15 menit menggunakan stirer lalu

10

didiamkan selama 10 menit. Setelah itu, disaring dengan kertas saring

lalu ditambahkan indikator amilum. Kemudian, dititrasi dengan

larutan Na2S2O3 0,1 N yang telah distandarisasi. Dicatat volume

Na2S2O3 yang terpakai, proses ini dilakukan tiga kali.

c. Penyerapan iodium oleh arang aktif

Ditimbang 0,5 gram arang aktif dimasukkan dalam erlenmeyer

kemudian ditambahkan 50 mL larutan iodium 0,1 N, diaduk selama

15 menit menggunakan magnetic stirer lalu didiamkan selama 10

menit. Langkah ini dilakukan tiga kali. Setelah itu, disaring dengan

kertas saring, filtrat diambil 10 mL dimasukkan dalam erlenmeyer dan

ditambahkan indikator amilum. Kemudian, dititrasi dengan larutan

Na2S2O3 0,1 N yang telah distandarisasi. Dicatat volume Na2S2O3

yang terpakai, proses ini dilakukan tiga kali.

Perhitungan iodium yang teradsorb arang aktif menggunakan

persamaan berikut :

( )

Dimana :

V1 = Volume rata-rata Na2S2O3 terpakai pada blangko

V2 = Volume rata-rata Na2S2O3 terpakai pada penyerapan oleh arang

N = Normalitas iodium

11

5. Pengukuran pH Optimum

a. Pembuatan buffer (pH 2-8)

Dibuat larutan A, yaitu 10,507 gram asam sitrat dilarutkan dengan

akuades dalam labu takar 500 mL sampai tanda batas. Larutan B,

yaitu 17,799 gram Na2HPO4.2H2O dilarutkan dengan akuades dalam

labu takar 500 mL sampai tanda batas. Pembuatan buffer dilakukan

dengan komposisi volume sebagai berikut:

Tabel 3.1 Komposisi larutan buffer pH 2-8

pH Larutan A (mL) Larutan B (mL)

2 39,2 0,8

3 31,78 8,22

4 24,58 15,42

5 19,40 20,60

6 14,74 25,26

7 7,06 32,94

8 1,10 38,9

Dari langkah ini akan didapatkan buffer pH 2-8 dengan volume

masing-masing 40 mL. Kemudian dites kebenaran pH-nya dengan pH

meter digital.

b. Pengenceran zat warna

1) Methylene Blue (MB)

Larutan stok MB dibuat dengan cara mengencerkan larutan induk

MB 0,25% dengan akuades. Diambil 10 mL MB 0,25% (2500 ppm)

dimasukkan dalam labu takar 250 mL, diencerkan sampai tanda batas.

Konsentrasi larutan yang dibuat ini adalah 100 ppm. Dari larutan MB

100 ppm tersebut diambil masing-masing 2 mL dimasukkan ke dalam

12

7 buah labu ukur 50 mL dan diencerkan dengan larutan buffer 2-8 dan

akuades sampai tanda batas. Maka akan didapatkan larutan MB 4

ppm dengan pH 2- 8.

2) Naphthol Yellow (NY)

Larutan stok NY dibuat dengan melarutkan 1,25 gram serbuk NY

dengan akuades dalam labu takar 250 mL sampai tanda batas.

Konsentrasi larutan stok ini adalah 5000 ppm. Dari larutan NY 5000

ppm tersebut diambil masing-masing 1 mL dimasukkan ke dalam 7

buah labu ukur 50 mL dan diencerkan dengan larutan buffer 2-8 dan

akuades sampai tanda batas. Maka akan didapatkan larutan NY 100

ppm dengan pH 2- 8.

c. Pengukuran panjang gelombang maksimum

Konsentrasi larutan MB yang digunakan untuk menentukan

panjang gelombang maksimum adalah 2 ppm. Kemudian, diukur

absorbansinya dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 600-

700 nm. Sedangkan larutan NY, konsentrasi yang digunakan adalah

100 ppm, diukur absorbansinya dengan spektrofotometer pada

panjang gelombang 350-450 nm. Dipilih panjang gelombang yang

memberikan absorbansi maksimum untuk masing-masing zat warna.

d. Pembuatan kurva standar

Dari larutan stok zat warna MB 100 ppm diambil dengan micro

pipet sebanyak: 0, 0,02, 0,04, 0,08, 0,12, 0,16, 0,2, 0,24 mL dan

diencerkan dengan akuades kedalam labu takar 10 mL. Maka, akan

13

didapatkan variasi konsentrasi larutan standar methylene blue 0, 0,2,

0,4, 0,8, 1,2, 1,6, 2 dan 2,4 ppm.

Sedangkan NY, diambil dari larutan stok 5000 ppm sebanyak:

0,01, 0,02, 0,04, 0,08, 0,12, 0,16 dan 0,2 mL. Maka, akan didapat

variasi konsentrasi larutan standar NY 5, 10, 20, 40, 60, 80 dan 100

ppm. Kemudian, diukur absorbansinya pada panjang gelombang

maksimum yang dihasilkan untuk masing-masing zat warna. Dibuat

kurva hubungan antara absorbansi dan konsentrasi. Maka, akan

didapat kurva standar untuk kedua zat warna dengan persamaan garis

lurus sebagai berikut:

e. Proses adsorbansi dengan variasi pH

Zat warna MB 4 ppm yang telah diatur pH-nya (2 - 8),

dipindahkan kedalam erlenmeyer dan ditambahkan masing-masing 0,1

gram arang aktif. Kemudian, diaduk dengan magnetic stirer selama 15

menit lalu didiamkan 45 menit. Setelah itu, disaring dengan kertas

saring, filtrat diukur aborbansinya dengan panjang gelombang

maksimum. Hal serupa juga dilakukan pada zat warna NY 100 ppm.

6. Pengukuran Kapasitas Adsorpsi Maksimum

a. Pembuatan buffer (pH optimum)

Langkah ini sama dengan langkah pembuatan larutan buffer (poin

5.a), tetapi komposisi volume larutan A dan larutan B hanya pada pH

optimum (dari hasil perhitungan).

14

b. Pengenceran zat warna

Zat warna diencerkan dengan berbagai konsentrasi dengan

menggunakan larutan buffer (pada pH optimum hasil perhitungan).

1) Methylene blue

Dari larutan stok 100 ppm diambil sebanyak: 0,5, 1,5, 3, 5, 7,5,

10, 15 dan 25 mL dimasukkan dalam labu takar 50 mL. Kemudian,

diencerkan dengan larutan buffer (pH optimum MB) sampai tanda

batas. Maka akan didapatkan larutan MB dengan variasi konsentrasi:

1, 3, 6, 10, 15, 20, 30 dan 50 ppm

2) Naphthol yellow

Dari larutan stok 5000 ppm diambil sebanyak: 0,5, 1, 1,5, 2,5, 4,

5,5, 8, 10 mL dimasukkan dalam labu takar 50 mL. Kemudian,

diencerkan dengan larutan buffer (pH optimum NY) sampai tanda

batas. Maka akan didapatkan larutan NY dengan variasi konsentrasi:

50, 100, 150, 250, 400, 550, 800, 1000 ppm.

c. Penyerapan dengan karbon aktif

Zat warna MB yang telah diatur konsentrasinya tersebut diambil

25 mL dipindahkan ke dalam erlenmeyer dan ditambahkan masing-

masing 0,1 gram arang aktif. Kemudian, diaduk dengan magnetik

stirer selama 15 menit lalu didiamkan 45 menit. Setelah itu, disaring

dengan kertas saring, filtrat diukur aborbansinya pada panjang

gelombang maksimum. Hal serupa juga dilakukan pada zat warna NY.

15

d. Pengukuran blangko

Langkah ini sama dengan langkah penyerapan karbon aktif (6.c),

tetapi tanpa penambahan arang aktif.

7. pH-pzc (point zero of charge)

Ditimbang 0,00585 gram NaCl dilarutkan dalam NaOH 0,1 M hingga

100 mL, maka akan diperoleh larutan NaOH 0,1 M + NaCl 0,001 M sebanyak

100 mL (larutan A). Larutan ini disiapkan ke dalam buret. Kemudian

ditimbang 0,00293 gram NaCl dilarutkan dalam HCl 0,1 M hingga 50 mL,

diperoleh larutan HCl 0,1 M + NaCl 0,001 M sebanyak 50 mL (larutan B).

Kemudian, dimasukkan dalam gelas bekker 150 mL dan ditambahkan 0,2

gram arang aktif, diaduk dengan magnetic stirrer. Larutan B ini dititrasi

dengan larutan A dan dicatat perubahan pH-nya dengan menggunakan pH

meter digital, tiap penambahan 1 mL larutan A. Proses ini dilakukan tiga kali

dengan membuat variasi konsentrasi NaCl yang ditambahkan pada HCl 0,1 M

dan NaOH 0,1 M, yaitu dengan konsentrasi NaCl: 0,001 M (seperti diatas),

0,12 M dan 1,2 M.

8. Spektra IR

Disiapkan tiga sampel arang aktif yang terdiri dari arang sebelum

penyerapan (A), arang setelah penyerapan methylene blue (B) dan arang

setelah penyerapan naphthol yellow (C). Ketiga sampel ini diperiksa

spektranya dengan instrumen spektroskopi IR.

16

BAB III

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

A. Arang Aktif dan Karakteristiknya

Pada proses pembuatan arang aktif, pirolisis dilakukan dua kali. Pirolisis

pertama tujuan utamanya adalah untuk membuang atau menguapkan

senyawa-senyawa organik yang terkandung dalam kulit biji kopi serta

penyusunan ulang karbon-karbon, sehingga terbentuk struktur awal karbon

aktif. Sebagian besar senyawa organik ini volatil, dengan pemberian suhu

mencapai 400 oC dapat menguapkan senyawa tersebut dalam bentuk asap

(gas). Pirolisis pertama dilakukan selama 3 jam atau sampai asap yang keluar

habis, yang menandakan tidak banyak lagi senyawa volatil dalam karbon.

Dalam pembahasan lain, asap ini jika didestilasi akan dikenal sebagai asap

cair, yang menurut Setiadji et al. (2006) seperti yang dikutip oleh Dwiyitno

dan Rudi Riyanto,8 kelompok terpenting dari senyawa dalam asap cair

meliputi fenol, karbonil, asam, furan, alkohol, ester, lakon dan hidrokarbon

polisiklik. Jadi, sebagian besar senyawa-senyawa inilah yang menguap pada

pirolisis yang pertama dan membentuk struktur pori awal pada arang yang

ditinggalkan.

8 Dwiyitno dan Rudi Riyanto, Jurnal Pascapanen dan Bioteknologi dan Perikanan

vol. 1 no. 2: Studi Penggunaan Asap Cair untuk Pengawetan Ikan Kembung (Rastrelliger

neglectus) Segar, (Balai Besar Riset Pengolahan Produk Bioteknologi Kelautan dan

Perikanan, 2006).

41

17

Gambar 4.1 Visualisasi pembentukan arang aktif

9

Arang yang dihasilkan berwarna hitam mengkilat dalam bentuk serpihan

(karena bahan baku berupa kulit biji kopi sudah berbentuk serpihan) yang

selanjutnya dihaluskan dan diayak untuk mendapatkan ukuran yang seragam,

yaitu ukuran di antara 70 dan 100 mesh. Ukuran pada arang aktif akan

mempengaruhi luas permukaan (semakin kecil ukuran akan semakin besar

luas permukaan), sehingga mempengaruhi pori yang terbentuk dimana pada

akhirnya akan menjadi salah satu faktor kemampuan arang aktif dalam

mengadsorp suatu zat. Langkah selanjutnya adalah tahap aktivasi kimia, yaitu

arang direndam dalam larutan (NH4)2CO3 2% selama 24 jam. Perendaman ini

dilakukan untuk memperluas permukaan arang aktif, sehingga dapat

meningkatkan daya adsorpsi. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :

9 Teresa J. Bandosz (ed), Interface Science And Technology–Vol 7: Activated Carbon

Surfaces in Environmental Remediation, (New York: The City College of New York,

Elsevier 2006) page 18

(NH4)2CO3 2NH4+

+ CO32-

18

Garam (NH4)2CO3 yang dilarutkan dalam air akan menghasilkan ion

NH4+ dan CO3

2-. Ion NH4

+ yang bermuatan positif akan mendorong zat-zat

tidak mudah menguap yang masih tertinggal pada permukaan arang. Zat yang

tidak mudah menguap ini dapat berupa ion-ion alkali dan alkali tanah, dengan

mekanisme pertukaran ion terutama karena tingginya konsentrasi ion NH4+

maka ion ini akan menggantikan posisi ion-ion alkali dan alkali tanah tersebut

yang berikatan dengan permukaan arang, sehingga ion-ion alkali dan alkali

tanah ini akan terdorong keluar dari arang dan terbentuk ikatan karbon-NH4+

pada permukaan arang aktif.

Pirolisis kedua, dilakukan dengan pemanasan mencapai 500 oC. Pada

tahap ini, ion NH4+ yang terikat pada permukaan arang akan terurai menjadi

NH3. Molekul ini akan keluar dalam bentuk gas, sehingga tertinggal pada

permukaan arang aktif berupa ikatan karbon-H+. Dari tahap ini juga

dihilangkan sisa-sisa zat mudah menguap dan tar yang masih tertinggal dalam

arang serta pembentukan/penyusuan kembali atom-atom karbon yang

membentuk struktur pori arang aktif.

Kemudian, arang direndam dalam HCl 1M selama 24 jam yang akan

menyempurnakan proses aktivasi dengan menghilangkan zat-zat pengotor

yang masih tertinggal dengan cara melarutkan beberapa oksida serta

membersihkan karbon. Langkah terakhir adalah mencuci arang dengan

akuades hingga pH netral terhadap pH meter teknis, hal ini penting karena

derajat pH akan mempengaruhi proses adsorpsi yang akan berpengaruh pada

analisis, sehingga sedapat mungkin pH arang dalam keadaan netral.

19

1. Uji Kadar Air

Kadar air dalam arang muncul dikarenakan adanya sifat higroskopis yang

dimiliki oleh arang aktif. Hasil perhitungan kadar air dari arang aktif hasil

penelitian ini adalah sebesar 3,26%. Nilai ini masih memenuhi persyaratan

Standar Industri Indonesia (SII No. 0258-79) yaitu maksimal 10%. Pada

umumnya semakin besar luas permukaan atau semakin banyak pori yang

terbentuk akan meningkatkan daya serap arang aktif terhadap suatu zat,

sehingga molekul uap air dari udara akan semakin banyak yang teradsorp

oleh arang. Hal ini akan mengakibatkan kadar air arang juga akan meningkat.

2. Uji Kadar Abu

Hasil abu yang didapat setelah pemanasan berupa serbuk halus berwarna

putih yang merupakan garam-garam dan mineral yang tidak teruapkan selama

proses pengabuan. Kadar abu hasil penelitian ini adalah 9,28%, nilai ini diluar

persyaratan Standar Industri Indonesia (SII No. 0258-79) yaitu maksimal

2,5%. Tingginya kadar abu ini dipengaruhi oleh kandungan bahan anorganik

yang terdapat pada sampel kulit biji kopi awal, serta keefektifan tahap

aktivasi. Faktor utama yang berpengaruh adalah saat perendaman yaitu, faktor

konsentrasi aktivator dan lama perendaman. Dalam penelitian ini tidak

dilakukan variasi konsentrasi aktivator, tetapi seperti yang disebutkan oleh

Indah dkk10

konsentrasi aktivator yang tinggi akan memperkecil kadar abu.

Maka secara teori semakin baik proses aktivasi, kadar abu akan semakin

10

Indah Subadra, Bambang Setiadji, Iqmal Tahir, Prosiding Seminar Nasional DIES ke

50 FMIPA UGM: Activated Carbon Production From Coconut Shell With (NH4)HCO3

Activator As an Adsorbent in Virgin Coconut Oil Purification, (Yogyakarta: FMIPA UGM,

2005) page 5

20

kecil, yang menandakan mineral dan garam sulit menguap semakin banyak

yang keluar dari arang.

3. Daya serap terhadap iodium

Pengujian dengan iodium akan menggambarkan kemampuan atau daya

serap arang aktif terhadap suatu molekul. Hal ini berkaitan dengan situs aktif

pada permukaan arang yang dapat mengikat molekul-molekul yang ada di

sekitarnya. Hasil pengujian daya serap terhadap iodium dari penelitian ini

adalah 25,73%, nilai ini masih memenuhi persyaratan Standar Industri

Indonesia (SII No. 0258-79) yaitu minimal 20%. Daya serap suatu arang aktif

sangat bergantung pada proses aktivasi saat pembuatannya.11

Apabila aktivasi

berjalan dengan efektif, maka pori-pori yang terdapat pada arang akan

semakin banyak atau dengan kata lain luas permukaan arang aktif akan

semakin besar. Semakin besar luas permukaannya maka situs aktif pada

permukaan arang akan semakin banyak, sehingga daya serapnya akan

semakin baik.

B. pH optimum sistem adsorpsi

1. pH-pzc (point zero of charge)

Pengukuran pH-pzc akan memberikan gambaran muatan pada

permukaan arang aktif pada interval pH yang diamati. Data ini dapat

digunakan untuk memperkirakan afinitas adsorpsi arang terhadap suatu zat.

Pada saat titrasi, reaksi yang terjadi adalah reaksi asam-basa (netralisasi):

11

Indah Subadra, Bambang Setiadji, Iqmal Tahir, Prosiding Seminar Nasional DIES ke

50 FMIPA UGM: Activated Carbon Production From Coconut Shell With (NH4)HCO3

Activator As an Adsorbent in Virgin Coconut Oil Purification, (Yogyakarta: FMIPA UGM,

2005) page 7

21

NaOH Na + OH- (Basa oleh ion OH

-)

HCl H+ + Cl (Asam oleh ion H

+)

NaOH + HCl NaCl + H2O (netralisasi)

Penambahan variasi konsentrasi NaCl ke dalam HCl dan NaOH akan

memberikan kemiringan yang berbeda pada tiap garis. Hal ini diakibatkan

oleh kehadiran ion sejenis dalam sistem. Grafik hasil pengukuran pH-pzc

disajikan sebagai berikut.

Gambar 4.2 Grafik pH-pzc arang aktif

Pada awalnya, pH sistem asam oleh HCl dan sedikit dipengaruhi oleh

muatan parsial pada permukaan arang. Pada tiap penambahan 1 mL NaOH

akan menaikkan pH secara perlahan seperti terlihat pada titik 1 mL sampai

sekitar titik 50 mL yang hanya merubah dari sekitar pH 1 menjadi sekitar pH

3, naiknya pH secara perlahan ini karena jumlah ion OH- tiap penambahan 1

mL NaOH hanya berpengaruh sangat kecil terhadap ion H+ dari banyaknya

22

HCl yang ada. Kemudian, dengan semakin banyaknya volume NaOH yang

ditambahkan ke dalam sistem, maka akan tercapai titik ekivalen titrasi. Hal

tersebut terlihat saat volume NaOH yang ditambahkan telah mencapai 50-55

mL, dimana pH naik dengan drastis yaitu dari sekitar pH 3 menjadi sekitar

pH 9. Hal ini menandakan larutan sistem mulai mengalami perubahan dari

asam ke basa. Setelah itu, penambahan NaOH ke dalam sistem, kembali

hanya berpengaruh sangat kecil terhadap kenaikkan pH, yaitu ditunjukkan

oleh titik 55 mL – 75 mL. Hal ini karena sistem telah menjadi basa oleh ion

OH- dan tidak akan berubah secara signifikan dengan penambahan 1 mL

NaOH 0,1 M tersebut.

Dari grafik terlihat mulai terjadinya perpotongan di sekitar pH 4, hasil ini

menunjukkan bahwa pH-pzc berada pada daerah asam di mana pada

lingkungan sistemnya masih banyak terdapat muatan positif (ion H+) yang

terbaca oleh pH meter. Sistem pada mulanya terdiri dari larutan HCl + NaCl

dan arang sehingga sistem tersebut asam oleh banyaknya kehadiran ion H+

(dari HCl). Pada tiap penambahan 1 mL NaOH, akan merubah pH sistem

akibat berkurangnya ion H+ (reaksi netralisasi dengan ion OH

-) dan tercatat

oleh pH meter. Semakin banyak volume NaOH yang ditambahkan, maka

reaksi netralisasi akan semakin sempurna, sehingga seharusnya akan tercapai

pH netral saat penambahan volume NaOH sebanding dengan volume HCl

awal yaitu 50 mL. Dimana ion H+ pada sistem diperkirakan telah habis

bereaksi, tetapi yang terjadi adalah pada saat volume keduanya telah

sebanding, pH meter menunjukkan bahwa keadaan masih asam yaitu sekitar

23

pH 4. Hal ini menandakan, saat ion H+ dari HCl telah habis bereaksi, ada

kehadiran ion positif lain pada sistem yang membuatnya tetap dalam keadaan

asam, muatan (ion +) inilah yang berasal dari arang. Dengan demikian, dapat

diperkirakan bahwa arang yang digunakan memiliki kecenderungan

bermuatan parsial positif.

2. pH optimum zat warna methylene blue (MB) dan naphthol yellow(NY)

Zat warna MB dan NY memiliki pH optimum yang berbeda untuk

terjadinya penyerapan terbaik. Grafik pengaruh pH terhadap penyerapan

kedua zat warna dapat dilihat pada gambar berikut:

Gambar 4.3 grafik pengaruh pH terhadap adsorpsi MB

24

Gambar 4.4 Grafik pengaruh pH terhadap adsorpsi NY

Pada grafik penyerapan MB, daya serap cenderung semakin bertambah

dengan kenaikan pH yang ditunjukkan oleh titik pada pH 2-6. Secara umum

arang bersifat amfoter, di mana secara alamiah arang mengandung situs asam

dan basa secara bersamaan. Pada media asam, di mana terdapat banyak ion

positif akan membuat situs basa/muatan parsial negatif pada permukaan arang

tertutupi dan menjadikan arang lebih cenderung bermuatan positif. Hal ini

menyebabkan MB yang terlarut dalam bentuk ion positif yaitu muatan yang

sama dengan permukaan arang, cenderung tidak disukai untuk diserap pada

pH yang semakin asam.

Semakin naik pH media atau dari asam menuju basa, maka ion positif

(H+) pada media semakin berkurang dan ion negatif (OH

-) bertambah.

Banyaknya ion negatif pada media akan membuat muatan parsial positif pada

permukaan arang tertutupi dan membuat arang lebih cenderung bermuatan

parsial negatif. Hal ini menyebabkan, semakin naik pH maka muatan pada

25

permukaan arang akan semakin negatif. Hal ini menyebabkan, semakin tinggi

pula afinitas arang untuk menyerap molekul/zat yang bermuatan positif. Pada

titik pH 6 ke pH 7, daya serap mengalami penurunan. Hal ini dikarenakan

media yang semakin basa sudah terlalu banyak mengandung ion negatif dan

berlebih, sehingga molekul MB yang bermuatan positif terhalangi oleh ion

negatif yang berlebih ini. Proses ini menyebabkan interaksi antara zat warna

dengan permukaan arang berkurang, sehingga menurunkan adsorpsi. Dari

grafik penyerapan ini dapat diketahui molekul MB cenderung lebih disukai

untuk terserap pada pH diatas pH-pzc yaitu penyerapan optimum pada pH 6.

Sementara itu, pada grafik penyerapan NY kenaikan pH membuat

penyerapan semakin berkurang. Hal ini terlihat dari titik pH 2–7 yang

menunjukkan penyerapan cenderung semakin menurun. NY terlarut

membentuk ion bermuatan negatif, sedangkan permukaan arang aktif, akan

cenderung semakin bermuatan parsial negatif pula dengan kenaikkan pH.

Dari hal ini, NY cenderung lebih disukai terserap pada keadaan asam atau

pada pH rendah. Pada keadaan ini, permukaan arang cenderung bermuatan

parsial positif, sehingga terlihat dari grafik tersebut NY terserap maksimum

pada pH 2.

Dari perbedaan muatan pada kedua zat warna, yaitu MB bermuatan

positif dan NY bermuatan negatif, sedangkan permukaan arang cenderung

semakin bermuatan parsial negatif dengan kenaikkan pH, maka MB lebih

disukai terserap pada pH di atas pH-pzc dan NY lebih disukai terserap pada

pH di bawah pH-pzc.

26

C. Kapasitas adsorpsi

Pengaruh konsentrasi awal zat warna terhadap adsorpsi pada arang aktif

disajikan pada gambar berikut:

Gambar 4.5 Grafik penyerapan methylene blue

Gambar 4.6 Grafik penyerapan naphthol yellow

27

Pada kedua grafik terlihat bahwa konsentrasi awal zat warna

mempengaruhi adsorpsi pada arang aktif. Pada grafik penyerapan MB, mula-

mula konsentrasi MB teradsorb semakin tinggi seiring dengan semakin

tingginya konsentrasi awal, seperti ditunjukkan oleh titik 1-30 ppm. Adsorpsi

mencapai titik kesetimbangan di mana penyerapan tidak terlalu banyak

berubah yang terlihat pada titik 30-50 ppm. Hal ini merupakan gejala yang

menunjukkan peyerapan MB lebih disukai mengikuti isoterm Langmuir. Dari

grafik ini diketahui penyerapan maksimum terjadi pada konsentrasi awal

sekitar 30 ppm.

Kurva penyerapan NY, pada konsentrasi rendah menunjukkan gejala pola

isoterm Langmuir terlihat pada titik antara 50-400 ppm yang semakin naik

dengan kenaikan konsentrasi awal dan titik kestabilan pada 400-550 ppm,

sedangkan untuk konsentrasi yang lebih tinggi, penyerapan menunjukkan

peningkatan kembali yang diwakili oleh titik 1000 ppm. Maka jika

konsentrasi awal dinaikkan lagi dan diambil rata-rata penyerapan

keseluruhan, adsorpsi NY lebih disukai menunjukkan kepada gejala isoterm

Feundlich. Pada grafik penyerapan NY, adsorpsi terbaik terjadi pada

konsentrasi awal yang tertinggi yaitu 1000 ppm dan dimungkinkan semakin

bertambah dengan bertambahnya konsentrasi awal.

Dua model pendekatan isoterm adsorpsi yaitu isoterm Langmuir dan

Freundlich dapat digunakan untuk menentukan pola adsorpsi zat warna MB

dan NY pada permukaan arang aktif tersebut. Dengan membuat grafik C/x

versus C untuk isoterm Langmuir dan log x/m versus log C untuk isoterm

28

Freundlich, maka dapat diketahui nilai koefisien persamaan garis lurus untuk

masing-masing isoterm.

Gambar 4.7 Grafik isoterm Langmuir MB

Gambar 4.8 Grafik isoterm Freundlich MB

29

Berdasarkan nilai koefisien regresi liner (R2) penyerapan zat warna MB

di atas, grafik isoterm Langmuir memberikan nilai R2 0,923, sedangkan

isoterm Freundlich memberikan R2 0,9102. Nilai R

2 kedua persamaan tidak

terlalu berbeda, hal ini menunjukkan bahwa adsorpsi MB pada permukaan

arang aktif dapat terjadi mengikuti baik pola isoterm Langmuir atau pola

isotherm Freunlich. Tetapi, karena nilai R2 isoterm Langmuir sedikit lebih

besar dari isoterm Freundlich, maka adsorpsi MB cenderung lebih disukai

mengikuti persamaan adsorpsi langmuir.

Dengan menggunakan persamaan Y = 0,1495x + 1,0682 pada grafik

persamaan Langmuir. Maka, dapat diketahui kapasitas adsorpsi (b) MB pada

arang aktif adalah 0,33 mg/gram, dengan energi ikat sebesar 33,87 kJ/mol

Tabel 4.1 Nilai kapasitas dan energi adsorpsi kedua zat warna pada

permukaan arang aktif

Zat warna Kapasitas adsorpsi (b) Energi adsorpsi (-∆G)

mg/gram mol/gram kJ/mol

Methylene Blue 0.33 1.16x10-3

33,87

Naphthol Yellow 7,81 25,02x10-3

2,26

Untuk zat warna NY grafik isoterm penyerapannya dapat dilihat pada

gambar berikut :

30

Gambar 4.9 Grafik isoterm Langmuir NY

Gambar 4.10. Grafik isoterm Freundlich NY

Pada adsorpsi zat warna NY, grafik penyerapan kedua persamaan isoterm

yaitu Langmuir dan Freundlich memberikan nilai R2 yang juga tidak terlalu

berbeda. Di mana hal ini menunjukkan hampir serupa dengan MB,

penyerapan NY dapat terjadi mengikuti pola isoterm Langmuir atau

31

Freundlich. Nilai R2 isoterm Langmuir adalah sebesar 0,92 nilai ini lebih

besar atau lebih mendekati 1 daripada nilai R2 isoterm Freundlich yaitu

sebesar 0,91. Maka adsorpsi NY cenderung lebih disukai untuk mengikuti

pola isoterm Langmuir.

Dari grafik isoterm Langmuir NY didapatkan persamaan Y = 0,0032x +

1,6134. Dengan persamaan ini maka dapat diketahui besarnya kapasitas

adsorpsi (b) NY pada permukaan arang aktif adalah 7,81 mg/gram dan energi

ikatnya sebesar 2,26 kJ/mol

Tabel 4.2 Nilai parameter persamaan Langmuir dan Freundlich adsorpsi

kedua zat warna

Zat warna

Langmuir Freundlich

b

(mg/gram)

K

(/mol) R

2

E

(kJ/mol) 1/n R

2

Methylene blue 0,33 795790,67 0,923 33,87 0,571 0,910

Naphthol yellow 7,81 2,47 0,92 2,26 0,625 0,91

Hasil perhitungan kapasitas adsorpsi (b) dari kedua zat warna didapatkan

bahwa nilai b dari NY sebesar 7,81 mg/gram. Nilai ini lebih besar dari nilai

kapasitas adsorpsi MB yang hanya sebesar 0,33 mg/gram. Hal ini

menunjukkan bahwa arang aktif pada penelitian ini lebih cenderung

menyukai untuk mengadsorp NY daripada MB. Kecenderungan ini

kemungkinan disebabkan oleh dua faktor utama: (1) dari faktor adsorben

yaitu dari hasil uji pH-pzc dan (2) dari faktor adsorbat (zat warna) yaitu

ionisasi zat warna yang digunakan.

32

Dari hasil uji pH-pzc telah diperkirakan bahwa arang aktif yang

digunakan memiliki kecenderungan bermuatan parsial positif. Maka sangat

memungkinkan bahwa ia lebih menyukai untuk menyerap NY yang

bermuatan negatif daripada MB yang bermuatan positif. Faktor kedua dari

penyebab afinitas ini adalah bahwa NY memiliki muatan negatif yang lebih

besar daripada muatan positif MB.

Gambar 4.11 Methylene blue

Gambar 4.12 Naphthol yellow

Satu molekul MB yang terionisasi akan memiliki satu gugus fungsi yang

bermuatan positif, sedangkan satu molekul NY akan memiliki dua gugus

fungsi negatif saat terionisasi. Maka dengan mekanisme adsorpsi ionik NY

akan lebih mudah teradsorb pada permukaan arang, sehingga NY memiliki

kapasitas adsorpsi (b) yang lebih besar daripada MB.

33

D. Spektra IR

Spektra IR digunakan untuk memperkirakan gugus fungsi yang terdapat

pada permukaan arang aktif dan memperkirakan pada gugus manakah zat

warna berikatan. Gambar spektra hasil adsorpsi disajikan pada gambar 4.13

sebagai berikut

Gambar 4. 13 Spektra IR arang sebelum adsorpsi

34

Gambar 4.14 Spektra IR adsorpsi methylene blue pada arang

Gambar 4.15 Spektra IR adsorpsi naphthol yellow pada arang

35

Gambar-gambar di atas menunjukkan spektra arang sebelum penyerapan

dan spektra setelah penyerapan kedua zat warna. Pada spektra arang sebelum

penyerapan terlihat adanya pita kuat dan lebar pada sekitar 3345 cm-1

, pita ini

menunjukkan serapan khas gugus hidroksil. Serapan pada daerah 1112 cm-1

kemungkinan merupakan serapan C-O dari fenolik atau P-O dari gugus

posporik. Puncak-puncak ini diperkirakan merupakan serapan molekul air

yang terkandung dalam arang atau gugus fungsi arang berupa senyawa

fenolik atau posporik. Pita tajam pada 1634 cm-1

adalah serapan ikatan C=C

aromatik, ikatan ini diperkirakan dari karbon penyusun utama arang. Serapan

pada 667cm-1

merupakan serapan dari ikatan C-halida (Br/I) atau ikatan

bending overtone dari P-O phosporik.

Spektra penyerapan zat warna methtylene blue juga memunculkan

puncak-puncak yang ada pada spektra arang awal. Tetapi pada spektra ini

muncul puncak tajam-sedang pada 2360 cm-1

yang merupakan serapan C=N

atau C-N, puncak ini diperkirakan serapan ikatan pada atom penyusun zat

warna. Pada daerah sekitar 1457 cm-1

terdapat puncak lemah yang

diperkirakan serapan dari S=O-- dan pada daerah 669 cm-1

merupakan yang

serapan C-halida pada arang tetapi dengan intensitas yang sedikit berkurang

karena tumpang tindih dengan serapan S-halida. Dari spektra ini dapat

diperkirakan methylene blue berikatan dengan arang pada gugus S=O--

fenolik atau S-halida pada C-halida.

Puncak-puncak pada spektra arang juga muncul pada spektra penyerapan

naphthol yellow. Pada spektra ini muncul serapan sedang-tajam pada 2361

36

cm-1

yang serupa dengan serapan pada methylene blue, tetapi dengan

intensitas yang lebih banyak, hal ini menunjukkan zat warna naphthol yellow

terdapat lebih banyak pada arang. Daerah sekitar 1456 cm-1

merupakan

serapan N-O dari gugus -NO2, yang juga ditunjukkan oleh serapan N=O pada

1560 cm-1

. Daerah sekitar 1113 cm-1

merupakan serapan P-O, pada gugus

inilah diperkirakan ikatan adsorpsi terjadi.

37

BAB IV

KESIMPULAN

1. Arang aktif yang dibuat dari kulit biji kopi dengan aktivator (NH4)2CO3

2% memiliki karakteristik yaitu kadar air 3,26%, kadar abu 9,28%, daya

serap terhadap iodium 25%. Nilai-nilai ini, kecuali kadar abu, telah

memenuhi Standar Industri Indonesia (SII- No. 0258-79).

2. Zat warna methylene blue lebih disukai untuk teradsorp pada pH netral-

basa atau di atas pH-pzc, yaitu optimum pada pH 6. Zat warna naphthol

yellow lebih disukai teradsorp pada pH asam atau di bawah pH-pzc,

optimum pada pH 2.

3. Kedua zat warna dapat teradsorp mengikuti pola isoterm Langmuir

maupun Freundlich. Tetapi, lebih cenderung disukai untuk teradsorp

mengikuti pola persamaan Langmuir.

4. Methylene blue pada permukaan arang aktif memiliki kapasitas adsorpsi

(b) sebesar 0,33 mg/gram dengan energi ikat sebesar 33,87 kJ/mol dan

naphthol yellow memiliki kapasitas adsorpsi sebesar 7,81 mg/gram dengan

energi ikat sebesar 2,26 kJ/mol.

5. Kedua zat warna diperkirakan teradsorp dengan mekanisme pertukaran

ion.

38

DAFTAR PUSTAKA

AAK, 1988, Budidaya Tanaman Kopi, Yogyakarta: Kanisius.

Atkins PW alih bahasa oleh Kartohadiprodjo, 1997, Kimia Fisika, jilid II, Jakarta:

Erlangga.

Erdawati, 2008, Jurnal kimia Seminar Nasional Sains dan Teknologi-II: Kapasitas

Adsorpsi Kitosan dan Nanomagnetik Terhadap Ion Ni(II), Jakarta: FMIPA

UNJ.

Fessenden, Fessenden alih bahasa oleh Pudjatmaka, Kima Organik, jilid II,

Jakarta: Erlangga.

Frilla R.T.S. dkk, 2008, Jurnal Kimia Seminar Nasional Sains dan Teknologi-II:

Pengaruh Temperatur Terhadap Pembentukan Pori Pada Arang Bambu,

Jakarta: FMIPA UNJ.

Harjono Sastrohamidjojo, 2001, Spektroskopi, Yogyakarta: Liberty.

Indah Subadra, Bambang Setiaji, Iqmal Tahir, 2005, Prosiding Seminar Nasional

DIES ke 50 FMIPA UGM: Activated Carbon Production From Coconut

Shell With (NH4)HCO3 Activator As an Adsorbent in Virgin Coconut Oil

Purification, Yogyakarta: FMIPA UGM

Joan E S, S. Lowell, 1984, Powder Surface Area and Porosity, New York:

Chapman and Hall.

M.T Sembiring dan T Sarma Sinaga, 2003, Jurnal Kimia: Arang Aktif

Pengenalan dan Proses Pembuatannya, Sumatra Utara: FT Universitas

Sumatra Utara.

Renita Manurung. Rosdanelli Hasibuan. Irvan. 2004, Jurnal kimia: Perombakan

Zat Warna Azo Reaktif Secara Anaerob – Aerob, Sumatra Utara: FT USU.

S.M Khopkar alih bahasa A. Saptorahardjo, 2003, Konsep dasar Kimia Analitik.

Jakarta: UI-press.

Teresa J. Bandosz (ed). 2006, Interface Science And Technology–Vol 7: Activated

Carbon Surfaces in Environmental Remediation, New York: Elsevier.