Tugas Makalah kapsel

8/17/2019 Tugas Makalah kapsel

1/9

Tugas Makalah

Kapita Selekta Kimia Fisika

Proses Karbonisasi dan Aktivasi untuk Pembuatan

Karbon Aktif

Disusun Oleh :

Gisella Tamara M !"## #$ $%&

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS HASANUDDIN

MAKASSAR

2015

BAB I

PENDAHULUAN


2/9

1.1 Latar Belaka!

Penggunaan karbon telah dilakukan se'ak penemuan api Pada masa

lampau bangsa !indu menggunakan arang dalam pen(aringan air S)heele

menemukan karbon aktif pada tahun #**" setelah memperhatikan bah+a 'enis,

'enis arang tertentu mempun(ai kapasitas adsorpsi (ang lebih tinggi Dampak

negatif dari -at +arna pada perairan maupun kesesuaian karbon aktif dalam

pengolahann(a sudah ban(ak dibahas pada berbagai literatur Karbon aktif dikenal

mempun(ai da(a adsorpsi fisik terkuat tertinggi dari seluruh materi (ang dikenal

manusia .erbeda dengan dengan karbon (ang dibuat untuk keperluan menulis

pada pensil dimana karbon dibuat sepadat mungkin/ karbon aktif dibuat supa(a

mempun(ai pori,pori (ang sebesar dan seban(ak mungkin .ahkan satu gram

karbon aktif mempun(ai luas permuakaan (ang hampir sama dengan luas $

lapangan tenis

Adapun berbagai kegunaan berhubungan dengan pemurnian pada industri

pakaian/ tekstil/ dan pera+atan pribadi Karena begitu ban(akn(a manfaat dari

karbon aktif bagi kehidupan manusia/ maka dari itu sangat perlu untuk kita

memahami tentang proses karbonisasi dan aktivasi untuk pembuatan karbon aktif

1.2 R"#"$a Ma$ala%

# Apa (ang dimaksud dengan Karbon Aktif0

$ .agaimana proses karbonisasi pada karbon aktif0

" .agaimana proses aktivasi pada karbon aktif0BAB II

ISI

2.1 Pe!ert&a Kar'( Akt&)

Karbon aktif adalah karbon (ang diolah lebih lan'ut pada suhu tinggi

sehingga pori,porin(a terbuka dan dapat digunakan sebagai adsorben Karbon

aktif dapat berupa serbuk/ butiran dan lempengan (ang terbuat dari karbon


3/9

amorph dengan karakteristik dengan luas permukaan per unit volume Karbon

aktif mampu mengadsorbsi gas maupun )airan/ 1ntuk mengadsorbsi fasa )air

karbon aktif (ang digunakan umumn(a memiliki daerah pori sekitar " nm atau

lebih/ sedangkan untuk mengadsorbsi fasa gas memiliki diameter lebih ke)il dari

" nm 2Kirk/ #&3"4

Struktur karbon aktif terdiri dari atom karbon (ang tersusun paralel dari

lapisan heksagonal men(erupai struktur grafit/ (ang terbentuk pada orbital sp $

Setiap karbon berikatan dengan tiga karbon (ang lain dengan ikatan 5/ pada

orbital p- terdiri dari satu elektron dari delokalisasi ikatan 6 Perbedaan ikatan

pada permukaan lapisan dihubungkan oleh ikatan vanderwaals

27o8ue,malherbe/ $99*4

1nsur utama bahan dasar pembuatan karbon aktif melalui

metode steamgas ini harus mengandung beberapa hal/ diantaran(a (ang paling

penting adalah rendahn(a kandungan -at volatil/ kandungan unsur karbon tinggi/

memiliki porositas ke)il/ dan memiliki kemampuan (ang )ukup untuk

pengikisann(a 2anko+ska/ #&

Karbon aktif digunakan sebagai molekul pen(aring/ pemurnian )airan dan

gas/ pemurnian dan pen'ernihan air/ proses pembuatan makanan/ katalis/

penghilangan sulfur dan nitrogen pada industri/ pemurnian emas/ aktif karbon

digunakan pada pabrik sukrosa/ glukosa/ maltosa/ laktosa/ minuman ringan/

min(ak/ parafin/ phosphor/ plastik/ gliserol/ gelatin/ pektin/ kafein/ kuinin/ vitamin

;/ 'us buah/ bir dan perusahaan alkohol

2.2 Pr($e$ Kar'(&$a$& "t"k Pe#'"ata Kar'( Akt&)

Pembuatan karbon aktif dilakukan dengan proses dehidrasi/ karbonisasi

dan dilan'utkan dengan proses aktivasi material karbon (ang biasan(a barasal dari


4/9

tumbuh,tumbuhan Proses karbonisasi dilakukan dengan pembakaran dari

material (ang mengandung karbon dan dilakukan tanpa adan(a kontak langsung

dengan udara Proses karbonisasi 'uga dikenal dengan pirolisis (ang didefinisikan

sebagai suatu tahapan dimana material organik a+al ditransformasikan men'adi

sebuah material (ang semuan(a berbentuk karbon Proses karbonisasi dilan'utkan

dengan proses aktivasi dimana proses ini akan mengubah produk atau material

karbon men'adi adsorben Adsorben mempun(ai porositas (ang tinggi dengan luas

permukaan (ang besar (aitu %99,#%99m$


5/9

hasil karbonisasi (ang didapatkan setelah pirolisis pada temperatur "99 =; lebih

rendah dari temperatur >99 =; dikarenakan penurunan 'umlah karbonn(a

2anko+ska/ #&

ika temperatur (ang dinaikkan dengan )epat/ pembentukan sebagian besar

-at volatil ter'adi dalam +aktu singkat dan hasiln(a biasan(a terbentuk pori (ang

berukuran lebih besar 7eaktivitas hasil karbonisasin(a lebih besar dari pada hasil

(ang dipanaskan dengan la'u lambat Dekomposisi termal dari reaksi samping

hasil pirolisis 'uga dipengaruhi oleh medium/ 'ika gas dan uap (ang dihasilkan

selama pirolisis dipisahkan dengan )epat oleh gas netral maka akan didapatkan

hasil karbonisasi (ang ke)il dengan reaktivitas (ang besar 2anko+ska/ #&

2.* Pr($e$ Akt&)a$& "t"k Pe#'"ata Kar'( Akt&)

Aktifasi adalah suatu perlakuan terhadap arang (ang bertu'uan untuk

memperbesar pori (aitu dengan )ara meme)ahkan ikatan hidrokarbon atau

mengoksidasi molekul,molekul permukaan sehingga arang mengalami perubahan

sifat/ baik fisika maupun kimia/ (aitu luas permukaann(a bertambah besar dan

berpengaruh terhadap da(a adsorpsi 2Sembiring/ $99"4

Produk dari karbonisasi tidak dapat diaplikasikan sebagai adsorben

2karena struktur porosn(a tidak berkembang4 tanpa adan(a tambahan aktivasi

Dasar metode aktivasi terdiri dari pera+atan dengan gas pengoksidasi pada

temperatur tinggi Proses aktivasi menghasilkan karbon oksida (ang tersebar

dalam permukaan karbon karena adan(a reaksi antara karbon dengan -at

pengoksidasi 2Kinoshita/ #&334

Aktivasi karbon aktif dapat dilakukan melalui $ )ara/ (akni aktivasi se)ara

kimia dan aktivasi se)ara fisika 2Kinoshita/ #&334

2.*.1 Akt&+a$& Se,ara K&a


6/9

Aktivasi kimia merupakan proses pemutusan rantai karbon dari sen(a+a

organik dengan pemakian bahan,bahan kimia 2Sembiring/ $99"4 Aktivasi se)ara

kimia biasan(a menggunakan bahan,bahan pengaktif seperti garam kalsium

klorida 2;a;l$4/ magnesium klorida 2Mg;l$4/ seng klorida 2?n;l$4/ natrium

hidroksida 2@aO!4/ natrium karbonat 2@a$;O"4 dan natrium klorida 2@a;l4

Sabarudin 2#&&>4 melakukan aktivasi kimia terhadap arang tempurung kelapa

menggunakan @a;l dengan variasi konsentrasi antara #%/ $9/ $%/ "9/ "%

dan B9

Kerugian penggunaan bahan,bahan mineral sebagai pengaktif terletak

pada proses pen)u)ian bahan,bahan mineral tersebut kadang,kadang sulit

dihilangkan lagi dengan pen)u)ian 2anko+ska/ et al/ #& sedangkan

keuntungan penggunaan bahan,bahan mineral sebagai pengaktif adalah +aktu

aktivasi (ang relatif pendek/ karbon aktif (ang dihasilkan lebih ban(ak dan da(a

adsorbsi terhadap suatu adsorbat akan lebih baik 2anko+ska/ et al/ #&

.ahan,bahan pengaktif tersebut berfungsi untuk mendegradasi atau

penghidrasi molekul organik selama proses karbonisasi/ membatasi pembentukan

tar/ membantu dekomposisi sen(a+a organik pada aktivasi berikutn(a/ dehidrasi

air (ang ter'ebak dalam rongga,rongga karbon/ membantu menghilangkan

endapan hidrokarbon (ang dihasilkan saat proses karbonisasi dan melindungi

permukaan karbon sehingga kemungkinan ter'adin(a oksidasi dapat dikurangi

2Mano)ha/ $99"4

Kusuma dan 1tomo 2#&*94 men(ebutkan bah+a butiran arang tempurung

'ika direndam dalam larutan @a;l akan mengadsorbsi garam tersebut Semakin

tinggi konsentrasi larutan @a;l maka semakin bertambah ban(ak mineral (ang

teradsorpsi sehingga men(ebabkan volume pori karbon )enderung bertambah

besar karena garam ini dapat berfungsi sebagaidehydrating agent dan membantu


7/9

menghilangkan endapan hidrokarbon (ang dihasilkan pada proses karbonisasi

Penggunaan @a;l sebagai bahan pengaktif memberikan karakteristik adsorpsi

methilen blue terbaik 2Gimba/ ;asmir C/ dkk/ $99&42.*.2 Akt&+a$& Se,ara F&$&ka

Aktivasi fisika merupakan proses pemutusan rantai karbon dari sen(a+a

organik dengan bantuan panas/ uap dan ;O$ 2Sembiring/ $99"4 Metode aktivasi

se)ara fisika antara lain dengan menggunakan uap air/ gas karbon dioksida/

oksigen/ dan nitrogen Gas,gas tersebut berfungsi untuk mengembangkan struktur

rongga (ang ada pada arang sehingga memperluas permukaann(a/ menghilangkan

konstituen (ang mudah menguap dan membuang produksi tar atau hidrokarbon,

hidrokarbon pengotor pada arang

Aktivasi fisika dapat mengubah material (ang telah dikarbonisasi dalam

sebuah produk (ang memiliki luas permukaan (ang luar biasa dan struktur pori

Tu'uan dari proses ini adalah mempertinggi volume/ memperluas diameter pori

(ang terbentuk selama karbonisasi dan dapat menimbulkan beberapa pori (ang

baru Fluidized bed reactor dapat digunakan untuk proes aktivasi fisika Tipe

reaktor ini telah digunakan untuk pembuatan karbon aktif dari batu 2S+iatko+ski/

#&&34

Penggunaan gas nitrogen selama proses aktivasi karena nitrogen

merupakan gas (ang inert sehingga pembakaran karbon men'adi abu dan oksidasi

oleh pamanasan lebih lan'ut dapat dikurangi/ selain itu dengan aktivasi gas akan

mengembangkan struktur rongga (ang ada pada arang sehingga memperluas

permukaann(a 2Sugiharto/ #&*34 Kenaikan temperatur aktivasi pada kisaran B%9

; , *99 ; dapat meningkatkan luas permukaan spesifik dari karbon aktif

27ahar'o/ #&&*4

BAB IV

KESIMPULAN


8/9

1. Karbon aktif adalah karbon (ang diolah lebih lan'ut pada suhu tinggi

sehingga pori,porin(a terbuka dan dapat digunakan sebagai adsorben Karbon

aktif dapat berupa serbuk/ butiran dan lempengan (ang terbuat dari karbon

amorph dengan karakteristik dengan luas permukaan per unit volume

2. Pembuatan karbon aktif dilakukan dengan proses dehidrasi/ karbonisasi dan

dilan'utkan dengan proses aktivasi material karbon (ang biasan(a barasal dari

tumbuh,tumbuhan

*. Aktivasi kimia merupakan proses pemutusan rantai karbon dari sen(a+a

organik dengan pemakian bahan,bahan kimia 2Sembiring/ $99"4 Sedangkan

Aktivasi fisika merupakan proses pemutusan rantai karbon dari sen(a+a

organik dengan bantuan panas/ uap dan ;O$ 2Sembiring/ $99"4

DAFTAR PUSTAKA

Gimba/ ;asmir C $99& New Raw Material for Activated Carbon. I. Methylene

lue Adsor!tion on Activated Carbon "re!ared from #haya

$enegalensis Fruits @igeria: ;ien)ia e investiga)ion agraria ">2#4

#9*,##B Jankowska, H., Swiatkowski, A., Choma, J. 1991. Active Carbon.

London: Horwood.

Kinoshita/ Kim #&33 Carbon %lectrochemical and "hysicochemical "ro!erties

@e+ Eork: ohn ile( Sons

Kirk, R. E. 1983. Encyclopedia of Chemical Technology vol.4. New ork: John !i""e# $ Sons.

Mo)hida/ H/ Seong ! E/ and enming I/ $99>/ Catalyst in $yntheses and

Carbon "recusor / &. raz. Chem/ So) Jol #* @o>/ p #9%&,#9*"

7ahar'o/ Sugeng #&&* "embuatan #arbon Aktif dari $erbuk 'erga(ian "ohon

&ati dengan NaCl sebagai ahan "engaktif Tugas Akhir Tidak

Diterbitkan Malang: urusan Kimia Fakultas Matematika dan Hlmu

Pengetahuan Alam 1niversitas .ra+i'a(a

Ro%&e'(a"her)e,Ro"ando (.A. *++. Adsorption and Diusion inNanoporous Material. -ranis: CRC -ress.


9/9

Sembiring/ Sinaga $99" Arang Aktif )"engenalan dan "roses "embuatannya*+

urusan Teknik Hndustri/ Fakultas Teknik/ 1niversitas Sumatera 1taraL

Sumatera 1tara

Tugas Makalah kapsel

Documents

Transcript of Tugas Makalah kapsel