Dyah Catur r. 1109045014 Pemanfaatan Limbah Cangkang Kelapa Sawit Sebagai Bahan Baku Pembuatan...

download Dyah Catur r. 1109045014 Pemanfaatan Limbah Cangkang Kelapa Sawit Sebagai Bahan Baku Pembuatan Karbon Aktif

of 13

Transcript of Dyah Catur r. 1109045014 Pemanfaatan Limbah Cangkang Kelapa Sawit Sebagai Bahan Baku Pembuatan...

  • 5/20/2018 Dyah Catur r. 1109045014 Pemanfaatan Limbah Cangkang Kelapa Sawit Sebagai Bahan Baku Pembuatan Karbon Aktif

    1/13

    PEMANFAATAN LIMBAH CANGKANG

    KELAPA SAWIT SEBAGAI BAHAN BAKU

    PEMBUATAN KARBON AKTIF

    Disusun oleh:

    Dyah Catur Ratnasari

    NIM. 1109045014

    PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN

    FAKULTAS TEKNIK

    UNIVERSITAS MULAWARMAN

    2013

  • 5/20/2018 Dyah Catur r. 1109045014 Pemanfaatan Limbah Cangkang Kelapa Sawit Sebagai Bahan Baku Pembuatan Karbon Aktif

    2/13

    BAB I

    PENDAHULUAN

    1.1 Latar Belakang

    Saat ini Indonesia merupakan produsen minyak sawit mentah (Crude palm oil, CPO) terbesar di

    dunia. Pada 2012, luas lahan perkebunan diperkirakan sebesar 9 juta hektar, dengan produksi CPO 24

    juta ton per tahun, dengan komposisi 5 juta ton dikonsumsi di dalam negeri, sementara 80% sisanya di

    ekspor.

    Industri kelapa sawit sangat pantas dikembangkan karena menciptakan sekitar 4 juta kesempatan kerja

    (pro-job), serta mendukung pembangunan daerah dan pengentasan kemiskinan, terutama di daerah

    pedesaan Luar Jawa (pro poor). Selain itu, mayoritas perkebunan kelapa sawit ditanam di kawasan

    hutan left-over/bekas HPH (pro-environment), seta nilai ekspor CPO dan produk CPO berkontribusi

    cukup signifikan terhadap pendapatan ekspor, yaitu sekitar USD 20 miliar (sekitar 10% dari

    pendapatan ekspor total), terbesar kedua setelah minyak dan gas (pro-growth).

    Industri kelapa sawit memiliki prospek yang baik karena memiliki daya saing sebagai industri minyak

    nabati. Sawit adalah salah satu sumber yang paling kompetitif di dunia untuk biofuels, dan aplikasi

    teknis dan yang paling penting adalah sebagai sumber makanan.

    Namun, perlu diingat bahwa selain menghasilkan produk, kelapa sawit ini juga akan menghasilkan

    limbah (padat, cair dan gas) yang jumlahnya jauh lebih besar dari produk itu sendiri. Untuk itu agar

    proses produksi dapat terus berjalan tanpa adanya gangguan maka diperlukan upaya-upaya

    pemanfaatan limbah baik padat, cair maupun gas sebagai hasil samping proses pembuatan CPO ini.

    Cangkang kelapa sawit merupakan limbah biomassa hasil pemecahan biji kelapa sawit pada produksi

    CPO di Pabrik Kelapa Sawit (PKS). Jumlah limbah cangkang kelapa sawit yang semakin bertambah

    dibuktikan dengan semakin bertambahnya luas perkebunan kelapa sawit Indonesia, sehingga pada

    tahun 2011 ini produkstivitas minyak kelapa sawit Indonesia meningkat 16.3 % pada tahun

    sebelumnya menjadi 25 juta ton. Selain itu pada tahun 2004 dihasilkan limbah biomassa kelapa sawit

    berupa 12.365 juta ton cangkang dan serat.Menurut BPS (2010) luas lahan perkebunan kelapa sawit

    pada tahun 2010 adalah 5,032,800 hektar dan rata-rata produksi Tandan Buah Segar (TBS) adalah 15

    ton perhektarnya. Hal ini menunjukkan bahwa TBS yang dihasilkan juga bertambah. Pada umumnya,

    cangkang yang dihasilkan oleh PKS adalah 7.61% dari total TBS yang diolah. Dengan demikian,

  • 5/20/2018 Dyah Catur r. 1109045014 Pemanfaatan Limbah Cangkang Kelapa Sawit Sebagai Bahan Baku Pembuatan Karbon Aktif

    3/13

    setiap tahunnya terdapat sebanyak 5,74 juta ton cangkang kelapa sawit yang dapat dimanfaatkan

    sebagai bahan bakar alternatif. Pemanfaatan limbah cangkang kelapa sawit ini yang belum optimal,

    menjadi masalah yang serius bagi pabrik kelapa sawit dan lingkungan masyarakat sekitar. Hingga saat

    ini, cangkang kelapa sawit oleh PKS hanya digunakan secara langsung sebagai bahan bakar boiler

    untuk memenuhi kebutuhan uap panas (steam), listrik, dan sebagai bahan pengeras jalan di

    perkebunan kelapa sawit.

    Oleh karena itu, dalam usaha meminimalisasi jumlah limbah dari pabrik kelapa sawit ini cangkang

    kelapa sawit ini perlu dimanfaatkan salah satunya dengan cara diolah menjadi karbon aktif yang dapat

    digunakan pada proses pengolahan air.

    1.2 Tujuan

    a.

    Untuk mengetahui tahapan pembuatan karbon aktif menggunakan limbah cangkang

    kelapa sawit.

    b. Untuk mengetahui fungsi proses karbonisasi aktivasi arang aktif.

    c.

    Untuk mengetahui manfaat/kegunaan karbon aktif dari limbah cangkang kelapa sawit

    dalam kehidupan sehari-hari.

  • 5/20/2018 Dyah Catur r. 1109045014 Pemanfaatan Limbah Cangkang Kelapa Sawit Sebagai Bahan Baku Pembuatan Karbon Aktif

    4/13

    BAB II

    TINJAUAN PUSTAKA

    2.1 Proses Produksi CPO (Crude Palm Oil)

    Tandan buah Segar (TBS) yang telah dipanen di kebun diangkut ke lokasi Pabrik Minyak Sawit

    dengan menggunakan truk. Sebelum dimasukan ke dalamLoading Ramp, Tandan Buah Segar tersebut

    harus ditimbang terlebih dahulu pada jembatan penimbangan (Weighing Bridge). Perlu diketahui

    bahwa kualitas hasil minyak CPO yang diperoleh sangat dipengaruhi oleh kondisis buah (TBS) yang

    diolah dalam pabrik sedangkan proses pengolahan dalam pabrik hanya berfungsi menekan kehilangan

    didalam pengolahannya, sehingga kualitas hasil tidak semata-mata tergantung dari TBS yang masuk

    ke dalam pabrik.

    1. Perebusan

    Tandan buah segar setelah ditimbang kemudian dimasukkan ke dalam lori rebusan yang terbuat dari

    plat baja berlubang-lubang (cage) dan langsung dimasukkan ke dalam sterilizer yaitu bejana

    perebusan yang menggunakan uap air yang bertekanan antara 2,2 sampai 3,0 Kg/cm2. Proses

    perebusan ini dimaksudkan untuk mematikan enzim-enzim yang dapat menurunkan kuaiitas minyak,

    selain itu juga dimaksudkan agar buah mudah lepas dari tandannya dan memudahkan pemisahan

    cangkang dan inti dengan keluarnya air dari biji. Proses ini biasanya berlangsung selama 90 menit

    dengan menggunakan uap air yang berkekuatan antara 280 sampai 290 Kg/ton TBS. Dengan proses ini

    dapat dihasilkan kondensat yang mengandung 0.5% minyak ikutan pada temperatur tinggi. Kondensat

    ini kemudian dimasukkan ke dalam Fat Pit. Tandan buah yang sudah direbus dimasukan ke dalam

    Threserdengan menggunakanHoisting Crane.

    2. Perontokan Buah dari Tandan

    Pada tahapan ini, buah yang masih melekat pada tandannya akan dipisahkan dengan menggunakan

    prinsip bantingan sehingga buah tersebut terlepas kemudian ditampung dan dibawa oleh Fit Conveyor

    ke Digester. Tujuannya untuk memisahkan brondolan (fruilet) dari tangkai tandan. Alat yang

    digunakan disebut thresher dengan drum berputar (rotary drum thresher). Hasilstrippingtidak selalu

    100%, artinya masih ada brondolan yang melekat pada tangkai tandan, hal ini yang disebut dengan

    USB (Unstripped Bunch). Untukmengatasi hal ini, maka dipakai sistem Double Threshing. Sisitem

    ini bekerja dengan cara janjang kosong/EFB (Empty Fruit Bunch) dan USB yang keluar dari thresher

    pertama, tidak langsung dibuang, tetapi masuk ke threser kedua yang selanjutnya EFB dibawa

    ketempat pembakaran (incinerator) dan dimanfaatkan sebagai produk samping.

    3. Pengolahan Minyak dari Daging Buah

    Brondolan buah (buah lepas) yang dibawa oleh Fruit Conveyor dimasukkan ke dalam Digester atau

    peralatan pengaduk. Di dalam alat ini dimaksudkan supaya buah terlepas dari biji. Dalam proses

  • 5/20/2018 Dyah Catur r. 1109045014 Pemanfaatan Limbah Cangkang Kelapa Sawit Sebagai Bahan Baku Pembuatan Karbon Aktif

    5/13

    pengadukan (Digester) ini digunakan uap air yang temperaturnya selalu dijaga agar stabil antara 80o

    90C. Setelah massa buah dari proses pengadukan selesai kemudian dimasukkan ke dalam alat

    pengepresan (Scew Press) agar minyak keluar dari biji dan fibre. Untuk proses pengepresan ini perlu

    tambahan panas sekitar 10% - 15% terhadap kapasitas pengepresan. Dari pengepresan tersebut akan

    diperoleh minyak kasar dan ampas serta biji. Sebelum minyak kasar tersebut ditampung pada Crude

    Oil Tank, harus dilakukan pemisahan kandungan pasirnya pada Sand Trapyang kemudian dilakukan

    penyaringan (Vibrating Screen). Sedangkan ampas dan biji yang masih mengandung minyak (oil

    sludge) dikirim ke pemisahan ampas dan biji (Depericarper). Dalam proses penyaringan minyak kasar

    tersebut perlu ditambahkan air panas untuk melancarkan penyaringan minyak tersebut. Minyak kasar

    (Crude Oil) kemudian dipompakan ke dalamDecenterguna memisahkan SoliddanLiquid. Pada fase

    cair yang berupa minyak, air dan masa janis ringan ditampung pada Countnuous Settling Tank, minyak

    dialirkan ke oil tank dan pada fase berat (sludge) yang terdiri dari air dan padatan terlarut ditampung

    ke dalam Sludge Tankyang kemudian dialirkan ke Sludge Separatoruntuk memisahkan minyaknya.

    4. Proses Pemurnian Minyak

    Minyak dari oil tankkemudian dialirkan ke dalam Oil Puriferuntuk memisahkan kotoran/solid yang

    mengandung kadar air. Selanjutnya dialirkan ke Vacuum Drier untuk memisahkan air sampai pada

    batas standard. Kemudian melalui Sarvo Balance, maka minyak sawit dipompakan ke tangki timbun

    (Oil Storage Tank).

    Jenis dan Potensi Limbah Kelapa Sawit

    Jenis limbah kelapa sawit pada generasi pertama adalah limbah padat yang terdiri dari Tandan

    Kosong, pelepah, cangkang dan lain-lain. Sedangkan limbah cair yang terjadi pada in housekeeping.

    Limbah padat dan limbah cair pada generasi berikutnya dapat dilihat pada Gambar 2. Pada Gambar

    tersebut terlihat bahwa limbah yang terjadi pada generasi pertama dapat dimanfaatkan dan terjadi

    limbah berikutnya. Terlihat potensi limbah yang dapat dimanfaatkan sehingga mempunyai nilai

    ekonomi yang tidak sedikit. Salah satunya adalah potensi limbah dapat dimanfaatkan sebagai sumber

    unsur hara yang mampu menggantikan pupuk sintetis (Urea, TSP dan lain-lain).

    Limbah padat Tandan Kosong (TKS) merupakan limbah padat yang jumlahnya cukup besar yaitu

    sekitar 6 juta ton yang tercatat pada tahun 2004, namun pemanfaatannya masih terbatas. Limbah

    tersebut selama ini dibakar dan sebagian ditebarkan di lapangan sebagai mulsa. Persentase Tankos

    terhadap TBS sekitar 20% dan setiap ton Tankos mengandung unsure hara N, P, K, dan Mg berturut-

    turut setara dengan 3 Kg Urea; 0,6 Kg CIRP; 12 Kg MOP; dan 2 Kg Kieserit. Dengan demikian dari

    satu unit PKS kapasitas olah 30 ton TBS/jam atau 600 ton TBS/hari akan menghasilkan pupuk N, P,

    K, dan Mg berturut-turut setara dengan 360 Kg Urea, 72 Kg CIRP; 1.440 Kg MOP; dan 240 KgKiserit.

  • 5/20/2018 Dyah Catur r. 1109045014 Pemanfaatan Limbah Cangkang Kelapa Sawit Sebagai Bahan Baku Pembuatan Karbon Aktif

    6/13

    Cangkang kelapa sawit merupakan limbah yang dihasilkan dari pengolahan industri minyak kelapa

    sawit, yang pemanfaatannya belum maksimal. Pengolahan cangkang kelapa sawit sebagai arang aktif

    adalah salah satu cara mudah untuk menambah nilai ekonomis. Pemanfaatan arang aktif dalam bidang

    industri sangat banyak, diantaranya sebagai desulfurisasi pada pemurnian gas dan pengolahan LNG,

    bahan pembantu proses penyaringan dan lain-lain. Kualitas arang aktif tergantung pada proses

    karbonisasi dan proses aktivasi. Dalam penelitian ini aktifator yang dipakai adalah H3PO4 dengan

    konsentrasi 1, 3, 5, 7 dan 9%, dan waktu perendaman 16, 18, 20, 22, dan 24 jam.

    Dari hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa hasil terbaik yaitu pada suhu karbonisasi 400oC selama

    0,5 jam, waktu perendaman 22 jam dan konsentrasi aktifator 9%, menghasilkan arang aktif dengan

    kondisi: Kadar air ; 7,36 %, Kadar abu ; 2,77 %, Volatile Matter ; 8,21 %, Daya serap Iodine; 19,80 %.

    2.2 Karbon Aktif

    Karbon aktif, atau sering juga disebut sebagai arang aktif, adalah suatu jeniskarbon yang

    memiliki luas permukaan yang sangat besar. Hal ini bisa dicapai dengan mengaktifkan karbon atau

    arang tersebut. Hanya dengan satu gram dari karbon aktif, akan didapatkan suatu material yang

    memiliki luas permukaan kira-kira sebesar 500 m2 (didapat dari pengukuranadsorpsi gasnitrogen).

    Biasanya pengaktifan hanya bertujuan untuk memperbesar luas permukaannya saja, namun beberapa

    usaha juga berkaitan dengan meningkatkan kemampuan adsorpsi karbon aktif itu sendiri.

    Pembuatan Arang Aktif dari Cangkang Kelapa Sawit

    a. Proses Karbonisasi

    Tujuan proses karbonisasi adalah untuk menghilangkan senyawa-senyawa yang mudah menguap

    dalam bentuk unsur-unsur non karbon, hidrogen dan oksigen.

    Tahapan proses karbonisasi, yaitu:

    1. Cangkang kelapa sawit yang sudah kering dimasukkan kedalam drum atau kaleng yang telah

    dibuang tutup bagian atasnya dan diberi lubang sebanyak 4 buah dengan jarak yang sama pada

    tutup bagian bawahnya.

    2. Ukuran lubang harus cukup besar agar memungkinkan udara masuk.

    3. Drum ditempatkan pada 2 pipa di atas tanah dan dibakar.

    4. Selama api menyala ditambahkan cangkang sawit sedikit demi sedikit sampai setingga

    permukaan drum atau kaleng.

    5. Penambahan dilakukan dengan api yang menyala kecil.

    6. Setelah itu drum/kaleng ditutup dengan pelepah pisang atau karung basah dan dilapisi dengan

    penutup dari logam yang ditutupkan rapat.

    7. Biarkan sampai menjadi dingin selama semalam.

    http://id.wikipedia.org/wiki/Karbonhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Luas_permukaan&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Adsorpsihttp://id.wikipedia.org/wiki/Nitrogenhttp://id.wikipedia.org/wiki/Nitrogenhttp://id.wikipedia.org/wiki/Adsorpsihttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Luas_permukaan&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Karbon
  • 5/20/2018 Dyah Catur r. 1109045014 Pemanfaatan Limbah Cangkang Kelapa Sawit Sebagai Bahan Baku Pembuatan Karbon Aktif

    7/13

    Proses karbonisasi dipengaruhi oleh pemanasan dan tekanan. Semakin cepat pemanasan semakin sukar

    diamati tahap karbonisasi dan rendemen arang yang dihasilkan lebih rendah sedangkan semakin tinggi

    tekanan semakin besar rendemen arang.

    b. Proses Aktivasi

    Tujuan proses aktivasi adalah untuk meningkatkan keaktifan dengan adsorbsi karbon dengan cara

    menghilangkan senyawa karbon pada permukaan karbon yang tidak dapat dihilangkan pada proses

    karbonisasi. Proses aktivasi dapat dilakukan secara kimia menggunakan aktifator HNO31% atau dapat

    juga dilakukan proses dehidrasi dengan garam mineral seperti MgCl210% dan ZnCl210%. Tahapan

    proses aktivasi, yaitu:

    1. Arang hasil pembakaran dihaluskan dan diayak dengan ukuran 150m.

    2. Untuk aktivasi atau menghilangkan ion logam yang terdapat pada arang cangkang sawit,

    material direndam dengan HNO31% atau MgCL210% dan ZnCl210% selama 3 jam.

    3. Kemudian dicuci dengan aquades hingga pH netral.

    4. Dikeringkan pada temperatur kamar 1 minggu sebelum digunakan.

  • 5/20/2018 Dyah Catur r. 1109045014 Pemanfaatan Limbah Cangkang Kelapa Sawit Sebagai Bahan Baku Pembuatan Karbon Aktif

    8/13

    BAB III

    PEMBAHASAN

    Arang aktif adalah karbon tak berbentuk yang diolah secara khusus untuk menghasilkan luas

    permukaan yang sangat besar, berkisar antara 300-2000 m3/gr. Luas permukaan yang besar dari

    struktur dalam pori-pori karbon aktif dapat dikembangkan, struktur ini memberikan kemampuan

    karbon aktif menyerap (adsorb) gas-gas dan uap-uap dari gas dan dapat mengurangi zat-zat dari

    liquida. Permukaan arang aktif yang semakin luas berdampak pada semakin tingginya daya serap

    terhadap bahan gas atau cairan. Daya serap arang aktif sangat besar, yaitu 25- 1000% terhadap berat

    arang aktif. Karena hal tersebut maka arang aktif banyak digunakan oleh kalangan industri.Bahan-bahan yang digunakan selama proses pembuatan arang aktif dibuat konstan yaitu:

    1. Bahan dalam hal ini kayu glugu sebagai bahan baku sebanyak 150 gram.

    2. Aktivator yang digunakan H3PO4 sebanyak 800 ml dengan kadar 3%.

    Variabel percobaan proses karbonisasi adalah :

    1. Suhu akhir proses karbonisasi dengan variasi suhu : 400oC, 450

    oC, 500

    oC, 550

    oC dan 600

    oC.

    2. Lama proses karbonisasi dengan variasi waktu : 1 jam, 1,5 jam dan 2 jam.

    Menurut Standart Industri Indonesia (SII No. 0258-79) yang dikeluarkan department perindustrian,

    persyaratan arang aktif adalah sebagai berikut:

    - Bagian yang hilang pada suhu 950oC maksimum 15%

    - Air maksimum 10%

    - Abu maksimum 2,5%

    - Bagian yg tidak diperarang tidak ada

    - Daya serap terhadap larutan I2minimum 20%

    Berdasarkan ukuran pori-porinya karbon aktif dikelompokkan menjadi dua jenis yaitu:

    1. Mikropori, dengan ukuran pori-pori 10 - 1000 Angstrom.

    2. Makropori, dengan ukuran pori-pori lebih besar dari 1000 Angstrom.

    Jenis-jenis Arang Aktif

    Dua jenis perbedaan yang dipertimbangkan dalam pembuatan dan penggunaan karbon aktif :

    1. Fase liquid, karbon-karbon aktif umumnya ringan dan halus berbentuk seperti serbuk.

    2. Fase atau Penyerap uap, karbon-karbon aktifnya keras, berbentuk butiran atau pil.

  • 5/20/2018 Dyah Catur r. 1109045014 Pemanfaatan Limbah Cangkang Kelapa Sawit Sebagai Bahan Baku Pembuatan Karbon Aktif

    9/13

    Kegunaan Arang Aktif

    Beberapa kegunaan arang aktif :

    a. Untuk Gas

    1. Pemurnian gas

    Desulfurisasi, menghilangkan gas racun, bau busuk, asap, menyerap racun.

    2. Pengolahan LNG

    Desulfurisasi dan penyaringan berbagai bahan mentah dan reaksi gas.

    3. Katalisator

    Reaksi katalisator atau pengangkut vinil klorida dan vinil acetate.

    4. Lain-lain

    Menghilangkan bau dalam kamar pendingin dan mobil.

    b. Untuk Zat Cair

    1. Industri obat dan makanan

    Menyaring dan menghilangkan warna, bau dan rasa yang tidak enak pada makanan.

    2. Minuman ringan dan minuman keras

    Menghilangkan warna dan bau pada arak/minuman keras dan minuman ringan.

    3. Kimia Perminyakan

    Penyulingan bahan mentah, zat perantara.

    4. Pembersih air

    Menyaring atau menghilangkan bau,warna dan zat pencemar dalam air sebagai pelindung atau

    penukar resin dalam penyulingan air.

    5. Pembersih air buangan

    Mengatur dan membersihkan air buangan dan pencemaran.

    6. Penambakan udang dan benur

    Pemurnian, menghilangkan bau dan warna.

    7. Pelarut yang digunakan kembali

    Penarikan kembali berbagai pelarut, sisa methanol, etil acetatedan lain-lain.

    (LIPI, 1999)

    Dipilihnya arang aktif dari cangkang kelapa sawit karena bahan yang lebih mudah didapat dan juga

    upaya pengelolaan terhadap limbah. Dasar pemilihan bahan baku dari arang aktif tersebut yang paling

    menentukan adalah besar kandungan arang pada bahan tersebut.

    Cangkang sawit memiliki banyak kegunaan serta manfaat bagi industri usaha dan rumah tangga.

    Beberapa diantaranya adalah produk bernilai ekonomis tinggi, yaitu arang aktif, asap cair, fenol, briketarang, dan tepung tempurung. Cangkang sawit merupakan bagian paling keras pada komponen yang

    terdapat pada kelapa sawit. Ditinjau dari karakteristik bahan baku, jika dibandingkan dengan

  • 5/20/2018 Dyah Catur r. 1109045014 Pemanfaatan Limbah Cangkang Kelapa Sawit Sebagai Bahan Baku Pembuatan Karbon Aktif

    10/13

    tempurung kelapa biasa, tempurung kelapa sawit memiliki banyak kemiripan. Perbedaan yang

    mencolok yaitu pada kadar abu (ash content) yang biasanya mempengaruhi kualitas produk yang

    dihasilkan oleh tempurung kelapa dan cangkang kelapa sawit.

    Terdapat beberapa tahapan proses yang membuat cangkang kelapa sawit dapat menjadi arang

    aktif/karbon aktif, yaitu:

    1. Proses Karbonisasi

    Pada karbonisasi terjadi proses penguapan air dan penguraian dari komponen yang terdapat di dalam

    tempurung yaitu selulosa, hemiselulosa dan lignin. Proses penguraian hemiselulosa berlangsung pada

    suhu 200oC hingga 250

    oC ditandai dengan keluarnya asap tipis berwarna putih dari cerobongfurnace.

    Proses penguraian selulosa dimulai pada suhu 280oC dan berakhir pada suhu antara 300

    oC hingga

    350oC. Tahap ini ditandai dengan keluarnya asap yang lebih tebal dan berwarna lebih gelap, hitam

    kecoklatan. Proses penguraian lignin dimulai pada suhu antara 300oC hingga 350oC dan berahir pada

    suhu antara 400oC hingga 450

    oC, pada proses ini warna asap yang dihasilakan kembali putih dan tipis,

    dan lama kelamaan hilang.

    Faktor-faktor yang mempengaruhi proses karbonisasi :

    a. Waktu karbonisasi

    Bila waktu karbonisasi diperpanjang maka reaksi pirolisis semakin sempurna sehingga hasil arang

    semakin turun tetapi cairan dan gas makin meningkat. Waktu karbonisasi berbeda-beda tergantung

    pada jenis-jenis dan jumlah bahan yang diolah.

    b. Suhu karbonisasi

    Suhu karbonisasi yang berpengaruh terhadap hasil arang karena semakin tinggi suhu, arang yang

    diperoleh makin berkurang tapi hasil cairan dan gas semakin meningkat. Hal ini disebabkan oleh

    makin banyaknya zat-zat terurai dan yang teruapkan. Untuk tempurung kemiri suhu karbonisasi

    400oC dan tempurung kelapa suhu karbonisasi 600

    oC.

    2. Proses Aktivasi

    Proses aktivasi pada arang secara umum ada tiga, antara lain proses fisika, kimia dan kombinasi fisika-

    kima. Proses pengaktifan secara fisika dilakukan dengan pembakaran arang dalam tungku dengan suhu

    850oC. Proses pengaktifan secara kimia dilakukan dengan menambahkan senyawa kimia tertentu pada

    arang. Senyawa kimia yang dapat digunakan sebagai bahan pengaktif antara lain KCl, NaCl, ZnCl2,

    CaCl2, MgCl2, H3PO4, Na2CO3dan garam mineral lainnya. Pengaktifan karbon aktif dilakukan dengan

    menambahkan ZnCl2sebagai aktifator sehingga pori-pori permukaan arang menjadi lebih luas. Hal ini

    akan memudahkan proses penyerapan. Arang yang telah diaktivasi digunakan untuk menghilangkan

    pengotor dengan cara menyerap atau meng-adsorp. Kemampuan menyerap pengotor adalah indikatortingkat keberhasilan proses pengaktifan arang. Dalam penelitian ini, selain pengukuran kadar abu dan

  • 5/20/2018 Dyah Catur r. 1109045014 Pemanfaatan Limbah Cangkang Kelapa Sawit Sebagai Bahan Baku Pembuatan Karbon Aktif

    11/13

    bulk density dari arang aktif, juga dilakukan pengukuran kemampuan penyerapan dari arang aktif

    untuk mengetahui tingkat keberhasilan proses pengaktifan yang dilakukan.

    a. Aktivasi Fisika

    Cangkang kelapa sawit dibersihkan dari pengotor yang tidak diinginkan kemudian dihilangkan

    kadar airnya dengan dehidrasi menggunakan oven pada temperatur 100oC selama 1 jam dan

    dihitung kadar airnya. Cangkang kelapa sawit dimasukan ke dalam suatu wadah untuk proses

    pengarangan pada suhu 300oselama 1 jam sampai terbentuk arang, dan kemudian aktivasi secara

    fisika dalamfurnacepada suhu 750oC selama 3 jam.

    b. Aktivasi Kimia

    Cangkang kelapa sawit yang telah diarangkan kemudian ditimbang sebanyak 100 gram dan

    dimasukan ke dalam 250 mL larutan ZnCl20,1 N diaduk dan didiamkan selama 24 jam pada suhu

    kamar. Cangkang disaring dan dicuci dengan aquadest agar arang yang dihasilkan netral dari sifat

    ZnCl2dan dikeringkan pada suhu 100oC selama 1 jam. Kemudian arang aktif dihilangkan kadar

    airnya dengan cara pemanasan dalam oven dan disimpan di dalam wadah tertutup.

    c. Aktivasi Fisika-Kimia

    Sebanyak 100 gram cangkang kelapa sawit yang telah dijadikan arang dan diaktivasi fisika

    dimasukan ke dalam 250 mL larutan ZnCl2 0.1 N, diaduk serta ditutup selama 24 jam, lalu

    disaring dan cuci arang dengan aquadest. Setelah itu dikeringkan dengan pemanasan dalam oven

    pada suhu 100oC selama 1 jam.

    Faktor-faktor yang mempengaruhi proses aktivasi:

    1. Waktu perendaman

    Perendaman dengan bahan aktivasi ini dimaksudkan untuk menghilangkan atau membatasi

    pembentukan lignin, karena adanya lignin dapat membentuk senyawa tar. Waktu perendaman

    untuk bermacam-macam zat tidak sama.

    2. Konsentrasi aktivator

    Semakin tinggi konsentrasi larutan kimia aktivasi maka semakin kuat pengaruh larutan tersebut

    mengikat senyawa-senyawa tar sisa karbonisasi untuk keluar melewati mikro pori-pori dari karbon

    sehingga permukaan karbon semakin porous yang mengakibatkan semakin besar daya adsorpsi

    karbon aktif tersebut. Arang atau karbon semakin banyak mempunyai mikropori setelah dilakukan

    aktivasi, hal ini terjadi karena activator telah mengikat senyawa-senyawa tar sisa karbonisasi keluar

    dari mikropori arang, sehingga permukaannya semakin porous.

    3. Ukuran bahan

    Makin kecil ukuran bahan makin cepat perataan keseluruh umpan sehingga pirolisis berjalan

    sempurna.

  • 5/20/2018 Dyah Catur r. 1109045014 Pemanfaatan Limbah Cangkang Kelapa Sawit Sebagai Bahan Baku Pembuatan Karbon Aktif

    12/13

    BAB IV

    PENUTUP

    4.1 Kesimpulan

    a. Tahapan pembuatan karbon aktif menggunakan cangkang kelapa sawit yaitu dengan proses

    karbonisasi dan aktivasi.

    b. Tujuan dari proses karbonisasi adalah untuk menghilangkan senyawa-senyawa yang mudah

    menguap dalam bentuk unsur-unsur non karbon, hidrogen dan oksigen, sedangkan tujuan dari

    proses aktivasi adalah untuk meningkatkan keaktifan dengan adsorbsi karbon dengan cara

    menghilangkan senyawa karbon pada permukaan karbon yang tidak dapat dihilangkan pada proses

    karbonisasi.

    c. Manfaat serta kegunaan karbon aktiv pada kehidupan sehari-hari antara lain untuk desulfurisasi,

    menghilangkan gas racun, bau busuk, asap, menyerap racun, menyaring dan menghilangkan

    warna, bau dan rasa yang tidak enak pada makanan, sebagai pelindung atau penukar resin dalam

    penyulingan air dan lain-lain

  • 5/20/2018 Dyah Catur r. 1109045014 Pemanfaatan Limbah Cangkang Kelapa Sawit Sebagai Bahan Baku Pembuatan Karbon Aktif

    13/13

    DAFTAR PUSTAKA

    Hartanto, Singgih dan Ratnawati. 2010.Pembuatan Karbon Aktif dari Tempurung KelapaSawit dengan Metode Aktivasi Kimia. LIPI. Vol. 12, No. 1.

    Kurniati, Elly. 2008. Pemanfaatan Cangkang Kelapa Sawit Sebagai Arang Aktif. Jurnal PenelitianIlmu Teknik: Vol.8, No.2.

    Meisrilestari, Yessy, Rahmat K., Hesti W. 2013.Pembuatan Arang Aktif Dari Cangkang Kelapa SawitDengan Aktivasi Secara Fisika, Kimia Dan Fisika-Kimia. Konversi, Volume 2 No. 1.