Karakterisasi Ftir Dan SEM-Edx Arang Aktif Eceng Gondok Berdasarkan Variasi Suhu Karbonisasi

Abstract

Pemanfaatkan eceng gondok sebagai arang aktif merupakan salah satu upaya untuk mengurangi dampak negatif dari eceng gondok yang merupakan tanaman pengganggu atau gulma. Eceng gondok merupakan bahan organik yang dapat dimanfaatkan sebagai arang aktif karena memiliki kandungan selulosa 60%, hemiselulosa 8% dan lignin 17%. Arang merupakan bahan padat berpori yang dihasilkan dari pembakaran pada suhu tinggi dengan karbonisasi, yaitu proses pembakaran tidak sempurna, sehingga bahan hanya terkarbonisasi dan tidak teroksidasi.Arang aktif adalah arang yang konfigurasi atom karbonnya dibebaskan dari ikatan dengan unsur lain serta pori-pori dibersihkan dari unsur lain atau kotoran, sehingga permukaan karbon atau pusat aktif menjadi bersih dan luas. Arang aktif bersifat higroskopi dan tidak berbau, tidak berasa, tidak larut dalam pelarut baik air, asam, basa maupun organik.Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui hasil karakterisasi FTIR dan SEM-EDX arang aktif eceng gondok dari variasi suhu karbonisasi. Proses pembuatan arang aktif eceng gondok, diawali dengan mencuci dan menjemur eceng gondok dibawah sinar matahari langsung. Eceng gondok dipotong kecil-kecil ± 1 cm dan dioven pada suhu 100oC. Eceng gondok yang telah kering diblender. Proses karbonisasi dilakukan dengan memasukkan eceng gondok kering ke dalam furnace dengan variasi suhu sebesar 400oC, 500oC, dan 600oC selama 1 jam. Arang yang dihasilkan dari proses karbonisasi dihaluskan dengan mortar dan diayak lolos 200 mesh. Kemudian dilakukan proses aktivasi dimana arang dan aktivator NaOH 25% direndam dengan perbandingan 1:3 dengan magnetic stirrerkecepatan 350 rpm pada suhu 80oC selama 4 jam.Setelah itu rendaman disaring menggunakan buchner funnel kit, yang kemudian arang yang tertahan di kertas saring dinetralisir dengan HCl 2M sampai pH netral dan dicuci dengan aquades, kemudian dioven pada suhu 100oC.Setelah dilakukan proses tersebut dihasilkan sampel arang eceng gondok, sampel A merupakan arang sebelum aktivasi yang terdiri dari tiga sampel, yaitu pada suhu karbonisasi 400oC adalah sampel A1, suhu karbonisasi 500oC adalah sampel A2, dan suhu karbonisasi 600oC adalah sampel A3. Sedangkan sampel B adalah arang setelah aktivasi yang terdiri dari tiga sampel, yaitu pada suhu karbonisasi 400oC adalah sampel B1, suhu karbonisasi 500oC adalah sampel B2, dan suhu karbonisasi 600oC adalah sampel B3. Sampel eceng gondok A1, A2, A3, B1, B2, dan B3 kemudian dikarakterisasi menggunakan FTIRdan SEM-EDX. Hasil penelitian ini menunjukkan karakteristik arang aktif eceng gondok yang terlihat pada gugus fungsi, struktur permukaan pori, dan kandungan unsur yang dihasilkan. Pada spektrum gugus fungsi dari ke enam sampel arang yang dihasilkan, menggambarkan sampel yang dipengaruhi dengan adanya proses karbonisasi dan proses aktivasi. Hasil puncak pola serapan pada sampel A1 dan B1 berbeda dengan sampel lainnya. Perbedaan yang dihasilkan yaitu munculnya vibrasi symmetric C-H bending. Proses karbonisasi dan aktivasi membentuk ikatan C=C aromatik yang menyebabkan peningkatan senyawa aromatik. Hasil struktur morfologi permukaan arang aktif eceng gondok yaitu pada proses karbonisasi dengan suhu 400oC dan500oC belum terlihat adanya pori sedangkan pada suhu 600oC sudah terdapat pori.Sampel setelah aktivasi menghasilkan permukaan arang yangporinya terbuka karena terlepasnya bahan volatile.Kandungan unsur karbon yang ada pada arang aktif eceng gondok dari pengukuran EDX menunjukkan bahwa arang aktif eceng gondok sudah memenuhistandar SNI 06-3730-1995 yaitu memiliki kandungan karbon diatas 65%. Proses karbonisasi mengakibatkan semakin tinggi suhu makasemakin meningkatnya persentase kandungan unsur karbon yang dihasilkan. Terlihat pada hasil sampel A1, A2, dan A3 mempunyai kandungan unsur karbon berturut-turut sebesar 74,32%, 77,71%, dan 82,67%. Sementara untuk sampel setelah aktivasi tidak menghasilkan banyak perubahan kadar karbon yang dihasilkan yaitu berturut-turut pada sampel B1, B2, dan B3 sebesar 81,34%, 82,65%, dan 82,26%.