pkm-p tentang kontribusi arang aktif edited

7/25/2019 Pkm-p Tentang Kontribusi Arang Aktif Edited

http://slidepdf.com/reader/full/pkm-p-tentang-kontribusi-arang-aktif-edited 1/8

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1 Latar BelakangTeknologi kuno saat ini sudah mulai ditinggalkan bahkan dilupakan.

Banyak masyarakat luas yang sudah terlena akan maunya teknologi yang

sudah ada! mereka lebih tertarik akan teknologi yang serba "anggih. Padahal

selama tak merusak kondisi lingkungan dan alam! maka teknologi itu pasti

ramah lingkungan. #alah satunya teknologi yang digunakan untuk

menga$etkan pangan dengan menggunakanan alat yang dapat menurunkan

suhu menadi rendah se"ara alamiah.

Teknologi pendingin alami yang sudah dikembangkan dari dulu yaitu

%oolgardie sa&e dan 'etode Pot in Pot. %oolgardie #a&e adalah unit pendingin

berteknologi sederhana yang menggunakan perpindahan panas yang teradiselama penguapan air menggunakan sarung goni (Putranto! )*1)+. #edangkan

metode pot in pot yaitu metode pendingin dengan menggunakan pasir yang

dimasukkan diantara kedua pot yang ditumpuk. ,edua teknologi alami itu

sudah lama dilupakan dan tidak dikembangkan lebih lanut lagi.

Dari penemuan-penemuan "ara menurukan suhu untuk penga$etan pangan

pada masa lalu yang kini disebut kulkas! elas menggunakan listrik atau &reon.

Tapi sis$a ndonesia tidak lama ini mengembangkan teknologi kulkas tanpa

listrik dan &reon. ,onsep /reen 0e&rigerant Bo! atau kulkas tanpa &reon dan

listrik yang disaikan dalam karya ilmiah tersebut &okus pada penggunaan

kayu gelam sebagai solusi alternati& untuk pendingin buah-buahan dan sayur-

sayuran (,ompas! )*12+. ,arya ilmiah kulkas tanpa listrik dan &reon ini

ter&okus pada peman&aatan arang akti& dari ,ayu /elam atau ,ayu Putih!

sebagai solusi alternati& untuk pendingin buah dan sayur. Arang akti& sendiri

akan memiliki peranan yang besar dalam teknologi pendinginan se"ara alami.

3ungsi arang akti& dalam teknologi tersebut sebagai penyerap uap yang ada di

dalam kotak. Peman&aatan arang akti& dengan umlah yang berbeda uga

digunakan sebagai pendingin alami oleh sis$a dari #'A Negeri #ekayu!

#umatera #elatan. Namun belum ada penelitian yang menganalisis seberapa

besar kontribusi arang akti& tersebut terhadap besarnya penurunan suhu dalam

pendingin alami.

Arang akti& (a"ti4ated "arbon+ sendiri berdasarkan pada pola strukturnya

adalah suatu bahan yang berupa karbon amor& yang sebagian besar terdiri dari

karbon bebas serta memiliki permukaan dalam sehingga memiliki daya serap

yang tinggi (Al&athoni! )**)+. Berdasarkan uraian tersebut di atas! kami

mempunyai suatu gagasan untuk melakukan penelitian lebih lanut pengaruh

kontribusi bahan utama dalam pendingin alami yaitu arang akti& terhadap

penurunan suhu yang dihasilkan. #elain itu kami uga ingin menganalisis

adakah pengaruh enis (4ariasi+ arang akti& terhadap penurunan suhu.



1.) 0umusan 'asalah

Berdasarkan latar belakang diatas! rumusan masalah yang digunakan

sebagai berkut5

1. Bagaimana kualitas dari pendingin alami ketika tanpa menggunakan

arang akti& dan dengan saat menggunakan arang akti&6). Bagaimana perbedaan suhu yang diperoleh ketika enis arang akti& diganti

dengan enis arang akti& yang lain6

7. Bagaimana kontribusi arang akti& terhadap pendinginan se"ara alami

tanpa menggunakan listrik dan &reon6

1.7 Tuuan

Tuuan diadakannya penelitian terhadap arang akti& yaitu sebagai berikut5

1. 'engetahui kualitas atau hasil dari pendingin alami pada saat tanpa

menggunakan arang akti& dan dengan saat menggunakan arang akti&.

). 'engetahui perbedaan suhu akhir yang didapat ketika menggunakanarang akti& yang diganti dari arang akti& sebelumnya.

7. 'engetahui seberapa besar kontribusi arang akti& terhadap penurunan

suhu pada teknologi pendingin se"ara alami yang tanpa menggunakan

listrik dan &reon.

1.2 Luaran yang diharapkan

Penulis mengharapkan luaran dari penelitian ini dengan berupa artikel

ilmiah dan a"ara seminar tentang kontribusi arang terhadap pendingin. #erta

luaran lain yang diharapakan berupa media "etak untuk himbauan bah$a

pendingin alami menggunakan arang akti& lebih e&isien dari pada dengan&reon. #erta dokumentasi selama kegiatan berlangsung.

1.8 'an&aat ,egiatan

Adapun man&aat dari pelaksaan program penelitian terhadap arang akti&

yaitu5

1. Bagi mahasis$a! penelitian tentang kulkas tanpa listrik ini menadi

$a$asan yang lebih dan dapat meningkatkan kreati4itas serta daya saing

antar mahasis$a untuk memperbaiki kondisi lingkungan yang ada.

). Bagi masyarakat! dengan terbentuknya teknologi pendingin alami tersebut

dapat menadi alternati& lain apabila ketersediaan listrik terbatas.



BAB ). TN9AUAN PU#TA,A

).1 /reen 0e&rigerant Bo (0/B+

/reen 0e&rigerant bo adalah kulkas tanpa 3reon dan listrik. ,ulkas ini

meman&aatkan hukum 3isika tentang gas ideal yang menyatakan bah$a bila

tekanan diturunkan! maka suhu uga akan turun. ,ulkas ini meman&aatkan

arang kayu sebagai pendingin utama. Alat-alat yang digunakan untuk membuat

kulkas in diantaranya adalah "ontainer plasti" yang dilapisi styro&orm pada

semua sisianya! kemudian dilapisi kembali dengan menggunakan kertas

alumunium &oil. Alat lainnya adalah dua buah kaleng bekas kemasan minuman

bersoda yang disii dengan arang kayu gelam dan kaleng lainnya diisi dengan

al"ohol :*;. Arang kayu gelam yang digunakan sebelumnya telah diprosesdengan merendamnya dalam "airan Na<H! kemudian dio4en selama satu am

dengan suhu 18* deraat "el"ius. ,ulkas ini uga dilengkapi dengan pompa

yang dipasang diluar bo sebagai alat untuk menurunkan tekanan uap al"ohol

sehingga uap yang ada di erat oleh arang akti&.

/ambar ).1 0angkain /reen 0e&rigerant bo

(sumber5 kompas! )*12+

/reen 0e&rigerant Bo dilengkapi dengan adanya pompa dibagian luar

bo! pompa ini digunakan untuk menurunkan tekanna uap al"ohol! pemompaan

dilakukan setiap lima atau sepuluh menit sekali sampai tekanan uap alkoholnya

turun. #etelah uap al"ohol diturunkan tekannanya! partikel uap akan dierat

oleh arang akti& yang sebelumnya telah dimasukkan kedalam kaleng. %ara ini



dapat menurunkan suhu di dalam bo hingga 8!8 deraat "el"ius yang a$alnya

)= deraat "el"ius dalam $aktu dua am dua puluh menit. Penurunan suhu ini

dapat digunakan untuk menga$etkan buah dan sayuran.

).) Arang Akti&

Arang merupakan pendingin utama pada alat /reen 0e&rigerant Bo.

Arang sendiri merupakan suatu padatan berpori yang mengandung =8->8;

karbon! dihasilkan dari bahan-bahan yang mengandung karbon dengan

pemanasan pada suhu tinggi. ,etika pemanasan berlangsung! diusahakan agar

tidak teradi kebo"oran udara didalam ruangan pemanasan sehingga bahan

yang mengandung karbon tersebut hanya terkarbonisasi dan tidak teroksidasi.

Arang selain digunakan sebagai bahan bakar! uga dapat digunakan sebagai

adsorben (penyerap+. Daya serap ditentukan oleh luas permukaan partikel dan

kemampuan ini dapat menadi lebih tinggi ika terhadap arang tersebut

dilakukan akti&asi dengan akti& &aktor bahan-bahan kimia ataupun dengan

pemanasan pada temperatur tinggi. Dengan demikian! arang akan mengalami

perubahan si&at-si&at &isika dan kimia. Arang yang demikian disebut sebagai

arang akti&.

Arang akti& merupakan senya$a karbon amorph! yang dapat dihasilkan

dari bahan-bahan yang mengandung karbon atau dari arang yang diperlakukan

dengan "ara khusus untuk mendapatkan permukaan yang lebih luas. Luas

permukaan arang akti& berkisar antara 7**-78** m)?gram dan ini berhubungandengan struktur pori internal yang menyebabkan arang akti& mempunyai si&at

sebagai adsorben. Arang akti& dapat mengadsorpsi gas dan senya$a-senya$a

kimia tertentu atau si&at adsorpsinya selekti&! tergantung pada besar atau

4olume pori-pori dan luas permukaan. Daya serap arang akti& sangat besar!

yaitu )8- 1***; terhadap berat arang akti&.

Proses akti4asi merupakan suatu perlakuan terhadap arang yang bertuuan

untuk memperbesar pori yaitu dengan "ara meme"ahkan ikatan hidrokarbon

atau mengoksidasi molekul-molekul permukaan sehingga arang mengalami

perubahan si&at! baik &isika maupun kimia! yaitu luas permukaannya bertambah besar dan berpengaruh terhadap daya adsorpsi. Pada umumnya karbon akti&

dapat di akti4asi dengan ) "ara! yaitu dengan "ara akti4asi kimia dengan

hidroksida logamalkali! garam-garam karbonat! klorida! sul&at! &os&at dari

logam alkali tanah dan khususnya @n%l)! %a%l)! asam-asam anorganik seperti

H)#<2 dan H7P<2 dan akti4asi &isika yang merupakan proses pemutusan

rantai karbon dari senya$a organik dengan bantuan panas pada suhu =**%

hingga >**% .( #.%. ,'! .,.1>>+

3aktor &aktor yang berpengaruh terhadap proses akti4asi adalah $aktu

akti4asi! suhu akti4asi! ukuran partikel! rasio a"ti4ator dan enis akti4ator yang



dalam hal ini akan mempengaruhi daya serap arang akti& . Tuuan penelitian ini

adalah membuat karbon akti& #pektrum ndustri dengan proses akti4asi kimia

dan men"ari kondisi optimum untuk mendapatkan arang akti& yang sesuai

dengan standar #N No. *-7:7*-1>>8. ('. Ta$albleh! )**8+

#amaniego dan A. de Leon! telah men"oba membuat arang akti& dari

beberapa ma"am limbah! seperti5 sekam! dedak! tempurung kalapa dan lain-

lain. Bahan baku yang telah dihan"urkan dan dikeringkan! didestilasi dalam

ele"tri" mu&lle &urna"e. Destilasi berlangsung sampai tidak ada destilat yang

mengalir dari alat pendingin. Arang yang dihasilkan! selanutnya diakti&asi

dengan menggunakan bahan kimia yang berbeda! antara lain5 H%L! HN<7!

H)#<2! H7P<2! Na<H! Na%! ,%! @n%l) dan %a%l). #elanutnya "ampuran

arang dan akti&ator dipanaskan pada temperatur dan $aktu tertentu. Hasil yang

diperoleh! diui daya serapnya terhadap larutan odine. Dari per"obaan yangdilakukan! ternyata daya serap arang akti& ditentukan oleh enis bahan dasar

dan akti&aktor yang digunakan. Hal ini berhubungan dengan struktur pori dari

masing-masing bahan. #embiring dan #inaga pada tahun )**7 telah meneliti

tentang hal ini! dan dapat diiketahui bah$a semakin besar pori-pori arang akti&!

mengakibatkan luas permukaan semakin besar dan ke"epatan adsorpsi

bertambah. Arang akti& yang telah dihaluskan akan meningkatkan ke"epatan

adsorpsi. Ukuran partikel karbon akti& makin halus! semakin baik akses ke area

permukaan dan lebih "epat lau adsorpsi kineti".

).7 9enis Arang Akti&



BAB 7. 'ET<DE PENELTAN

7.1 Tahapan Penelitian

Penelitian yang akan dilakukan adalah menganalisis kontribusi arangterhadap pendingin alami dengan konsep /0B (/reen 0e&rigerator Bo+.

Tahapan keranya sebagai berikut

1. Pembuatan ran"angan pendingin alami

/ambar 7.1 0an"angan Pendingin lmiah Tanpa 'enggunakan Arang

,eterangan /ambar

5 Bo yang dilapisi stere&oam dan aluminium &oil

5 ,aleng bekas yang bagian luarnya dilapisi aluminium &oil

5 Tempat meletakkan kedua buah kaleng yang terbuat dari stero&om

5 #ebagai sekat kedua kaleng yang terbuat dari stero&oam

5 #elang untuk mengalirkan udara dari e4aporator

5 Botol sebagai pemompa udara (e4aporator+

). ,aleng bekas di suntik etanol

7. Botol dipompa rentan $aktu 8 sampai 1* menit sekali

2. Pembuatan ran"angan pendingin ilmiah dengan kaleng bekas yang terisi

arang



/ambar 7.) 0an"angan Pendingin lmiah 'enggunakan Arang

,eterangan /ambar

5 Bo yang dilapisi stere&oam dan aluminium &oil

5 ,aleng bekas yang sudah terisi arang dan bagian luarnya dilapisi

aluminium &oil

5 Tempat meletakkan kedua buah kaleng yang terbuat dari

stero&oam

5 #ebagai sekat kedua kaleng yang terbuat dari stero&oam

5 #elang untuk mengalirkan udara dari e4aporator

5 Botol sebagai pemompa udara (e4aporator+

8. ,aleng yang sudah terisi arang di suntik dengan etanol

. Botol dipompa dengan rentan $aktu 8 sampai 1* menit sekali

:. ,emudian kaleng diganti dengan kaleng yang sudah terisi dengan arang

enis lain

=. 'embandingkan kinera antara tidak terisi arang dengan yang terisi beberapa enis arang

7.) Luaran

Luaran yang dihasilkan dari program kreati4itas ini adalah berupa data

temperatur dari /reen 0e&rigerant Bo untuk beberapa 4ariasi keadaan yaitu

tanpa adanya arang dan dengan menggunakan arang yang ber4ariasi.



7.7 ndikator Terukur

ndikator terukur pada penelitian ini adalah berupa nilai temperatur.

dengan membandingkan pengukuran suhu di dalam pendingin alami yang

tidak terisi arang dengan pendingin yang terisi beberapa ma"am enisarang! kemudian per"obaan yang mengahasilkan suhu yang rendah serta

tahan lama mebuat sayur-sayuran dan buah-buahan segar dikatakan

sebagai indikator terukur.

7.2 Teknik Pengumpulan Data

1. /reen 0e&rigerantor Bo dipersiapkan sebanyak lima buah. ,emudian

diberikan 4ariasi keadaan.

). ,eadaan yang pertama dibuat tanpa menggunakan arang sebagai

komponen adsorbsi.7. ,eadaan kedua dibuat dengan menggunakan arang kayu sebagai

komponen absorbsi.

2. ,eadaan ketiga dibuat dengan menggunakan arang sekam padi sebagai

komponen absorbsi.

8. ,eadaan keempat dibuat dengan menggunakan arang batok kelapa

sebagai komponen absorbsi.

. ,eadaan kelima dibuat dengan menggunakan arang bambu sebagai

komponen absorbsi.

:. #elanutnya masing-masing /0B dipompa setiap 8-1* menit sekali

sampai suhu dalam bo turun.=. ,emudian suhu masing-masing bo diukur pada $aktu yang sama.

#ehingga didapatkan data suhu pada masing-masing bo.

>. Langkah = diulangi sebanyak 8 kali untuk mendapatkan ketelitian.

7.8 Analisis Data

Dalam pengukuran temperature persamaan yang digunakan adalah

persamaan gas ideal! dimana persamaannya adalah pV =nRT atau

pV = NkT . Persamaan ini kemudian diturunkan untuk mendapatkan

ralat standart de4iasi. Dan kemudian data tempeatur yang diperoleh se"ara

berulang disubtitusikan pada persamaan ralat standat de4iasi agar

diperoleh ketelitian temperatur.

7. Pena&siran dan penyimpunan hasil

Nilai temperature akan terukur pada suhu 8!8% ketika

menggunakan kaleng terisi arang akti& yang telah disuntikkan etanol akan

mengalami perununan suhu setelah ) am )* menit.

pkm-p tentang kontribusi arang aktif edited

Documents