lap. tetap pembuatan karbon aktif dari batubara

7/24/2019 Lap. Tetap Pembuatan Karbon Aktif Dari Batubara

1/13

PEMBUATAN KARBON AKTIF DARI BATUBARA

DENGAN AKTIVATOR NaOH

I. TUJUAN PERCOBAAN

Setelah melakukan percobaan maka mampu

a. Membuat karbon aktif batubara dengan proses karbonisasi

b. Mengetahui pengaruh macam-macam aktivator

c. Mengetahui pengaruh ukuran partikel batubara terhadap karbon aktif.

II. ALAT DAN BAHAN YANG DIGUNAKAN

Alat yang digunakan :

Jaw rusher !all Mill

Ayakan "ailer

#urnace

$eraca Analitik

%ipet ukur & !ola karet

'ven

(rlenmeyer

)elas *imia & +abu "akar

,esikator

*aca Arloi

Spatula

awan Silika & russible

!uret

!ahan yang digunakan

!arubara lignit

+arutan $a'

+arutan /''

Indikator %%

III. DASAR TEORI

!atubara muda 0lignit1 memiliki kandungan karbon dan energi yang rendah

kadar air2 3at volatil dan mineral anorganik yang tinggi sehingga pemanfaatannya

sebagai sumber energi menadi tidak menguntungkan2 sebagian energi yang

dihasilkan dipakai menguapkan air dan mengurangi energi bersih yang diperoleh.

Mencari alternatif pemanfaatan lignit yang melimpah di alam perlu dilakukan.

Salah satunya pemanfaatan lignit adalah sebagai absorben karbon aktif pada

pengolahan limbah.


2/13

Indonesia termasuk negara dengan sumber tambang batu bara terbesar di

dunia. adangannya diperkirakan /42/ milyar ton. anya saa 56-75 persennya

berkualitas rendah. Ini dilihat dari nilai kalori pembakarannya yang rendah2 dan

kadar sulfur serta airnya yang tergolong tinggi. *arena itu2 batu bara muda yang

disebut uga batu bara lignit atau batu bara cokelat tidak ekonomis dimanfaatkan

sebagai bahan bakar.!ila sumber energi ini dibawa ke lokasi yang auh dari areal

tambang2 maka biaya transportasinya menadi mahal. *arena ongkos angkut itu

sebenarnya dikeluarkan untuk membawa air dan abu yang nantinya harus dibuang

dalam proses pemanfaatan batu bara.

*etika dibakar2 banyak energi yang terbuang untuk menguapkan air2

sedangkan nilai kalori yang diperoleh relatif rendah. Selain itu2 kandungan sulfur

yang tinggi akan menadi gas pencemar. *ualitas batubara adalah sifat kimia dan

fisika dari batubara yang mempengaruhi potensi penggunanya. *ualitas batubara

ditentukan oleh maseral dan mineral matter penyusunnya serta oleh deraat

coalification.

Analisis proksimat untuk menentukan umlah air (moisture12 3at terbang

0voaltile matter12 karbon padat 0fixed carbon1 dan kadar abu 0ash1. Sedangkan

analisis ultimat dilakukan untuk menentukan kandungan unsur kimia pada

batubara seperti : *arbon2 idrogen2 'ksigen 2 $itrogen2 sulfur2 unsur tambahan

dan uga unsur karbon.

Tabel Data dan Kualta! Batuba"a

Pa"a#ete"

Kualta!

Ba!! Pe"!enta!e $%& Nla Kal'"

$K(al)K*&

Total Moisture Ar 829/ /;2/ -

Inherent

Moisture

Adb ;


3/13

Fixed Carbon Adb


4/13

fiber2 bubuk 0%A : powder active carbon2 .;7 mm atau ?S mesh 761 dan butiran-

butiran kecil 0)A : )ranular Active carbon2 6.8-5 mm1 dsb.

Secara umum proses pembuatan arang aktif dapat dibagi dua yaitu:

;. %roses *imia.

!ahan baku dicampur dengan bahan-bahan kimia tertentu2 kemudian dibuat

padat. Selanutnya padatan tersebut dibentuk menadi batangan dan dikeringkan

serta dipotong-potong. Aktifasi dilakukan pada temperatur ;66 @. Arang aktif

yang dihasilkan2 dicuci dengan air selanutnya dikeringkan pada temperatur /66

@. ,engan proses kimia2 bahan baku dapat dikarbonisasi terlebih dahulu2

kemudian dicampur dengan bahan-bahan kimia.

8. %roses #isika!ahan baku terlebih dahulu dibuat arang. Selanutnya arang tersebut

digiling2 diayak untuk selanutnya diaktifasi dengan cara pemanasan pada

temperatur ;666 @ yang disertai pengaliran uap. %roses fisika banyak digunakan

dalam aktifasi arang antara lain :

a. %roses !riket: bahan baku atau arang terlebih dahulu dibuat briket2 dengan

cara mencampurkan bahan baku atau arang halus dengan terB. *emudian2

briket yang dihasilkan dikeringkan pada 556 @ untuk selanutnya diaktifasi

dengan uap.

b. ,estilasi kering: merupakan suatu proses penguraian suatu bahan akibat

adanya pemanasan pada temperatur tinggi dalam keadaan sedikit maupun

tanpa udara. asil yang diperoleh berupa residu yaitu arang dan destilat

yang terdiri dari campuran metanol dan asam asetat. >esidu yang dihasilkan

bukan merupakan karbon murni2 tetapi masih mengandung abu dan terB.

asil yang diperoleh seperti metanol2 asam asetat dan arang tergantung pada

bahan baku yang digunakan dan metoda destilasi. ,iharapkan daya seraparang aktif yang dihasilkan dapat menyerupai atau lebih baik dari pada daya

serap arang aktif yang diaktifkan dengan menyertakan bahan-bahan kimia.

Juga dengan cara ini2 pencemaran lingkungan sebagai akibat adanya

penguraian senyawa-lenyawa kimia dari bahan-bahan pada saat proses

pengarangan dapat diihindari. Selain itu2 dapat dihasilkan asap cair sebagai

hasil pengembunan uap hasil penguraian senyawa-senyawa organik dari

bahan baku.


5/13

$amun secara umum dan sederhana proses pembuatan arang aktif terdiri

dari tiga tahap yaitu:

a. ,ehidrasi : proses penghilangan air dimana bahan baku dipanaskan sampai

temperatur ;=6 @.

b. *arbonisasi : pemecahan bahan-bahan organik menadi karbon. Suhu diatas

;=6@ akan menghasilkan '2 '8 dan asam asetat. %ada suhu 8=5@2

dekomposisi menghasilkan terB2 metanol dan hasil samping lainnya.

%embentukan karbon teradi pada temperatur


6/13

!iasanya berbentuk serbuk yang sangat halus dengan diameter pori

mencapai ;666 A6 yang digunakan dalam fase cair. ?mumnya berfungsi untuk

memindahkan 3at-3at penganggu yang menyebabkan warna dan bau yang tidak

diharapkan dan membebaskan pelarut dari 3at 3at penganggu dan kegunaan

yang lainnya pada industri kimia dan industri baru. Arang aktif ini diperoleh dari

serbuk serbuk gergai2 ampas pembuatan kertas atau dari bahan baku yang

mempunyai densitas kecil dan mempunyai struktur yang lemah.

b. Arang aktif sebagai penyerap uap.

!iasanya berbentuk granula atau pellet yang sangat keras dengan diameter

pori berkisar antara ;6-866 A6. "ipe porinya lebih halus dan digunakan dalamfase gas yang berfungsi untuk memperoleh kembali pelarut atau katalis pada

pemisahan dan pemurnian gas. ?mumnya arang ini dapat diperoleh dari

tempurung kelapa2 tulang2 batu bata atau bahan baku yang mempunyai struktur

keras.Sehubungan dengan bahan baku yang digunakan dalam pembuatan arang

aktif untuk masing- masing tipe2 pernyataan diatas bukan merupakan suatu

keharusan.


7/13

IV, LANGKAH KERJA

-, Ta.a/ /e"!a/an ba.an ba(u

a. +akukan proses grinding untuk memperkecil ukuran batubara

b. +akukan proses sieving untuk memperoleh ukuran batubara sesuai

kebutuhan

0, P"'!e! Ka"b'n!a!

a. Menyiapkan sampel batubara lignit yang telah di grinding dan sievingb. Menyiapkan lembar kera untuk pengisian data

c. Mengatur suhu furnace pada suhu /666

d. Menimbang cawan kosong dan tutup pada neraca analitik 0E;1

e. Menimbang sampel sebanyak 9 gr

f. Menimbang cawan yang berisi sampel beserta tutupnya 0E81

g. Menimbang cawan yang berisi sampel beserta tutupnya ke dalam

furnace bersuhu /666 selama ;6 menit

h. Memasukkan cawan berisi residu beserta tutupnya ke dalam desikator

i. Menimbang cawan berisi residu berserta tutupnya 0E/1

. Mnegulangi proses ini sampai diperoleh umlah produk yang

diinginkan

1, P"'!e! a(t2a! tan/a (a"b'n!a!

a. Menyiapkan sampel seberat ;6 gr ke dalam erlenmeyer

b. Memipet 56 m+ larutan $a' 8M dan /M ke dalam erlenmeyer lalu

rendam selama / am

c. Menyaring sampel menggunakan kertas saring dan mencuci cokenya

dengan aFuadest

d. Mengeringkan dalan oven bersuhu ;;66 sampai sampel benar-benar

kering

3, P"'!e! a(t2a! den*an (a"b'n!a!

a. Menyiapkan sampel sebanyak ; gr ke dalam erlenmeyer

b. Memipet 56 m+ larutan $a' 8M dan /M ke dalam erlenmeyer lalu

merendamnya selama / am

c. Menyaring sampel dengan kertas saring dan mencuci cokenyadengan

aFuadest

d. Mengeringkan di dalam oven bersuhu ;;66 sampel sampelnya benar-

benar kering.


8/13


9/13

VII, ANALISA DATA

%ercobaan ini adalah pembuatan karbon aktif dengan aktivator $a'.

Sampel karbon aktif yang digunakan berupa batubara yang telah dilakukan

pengecilan ukuran yaitu -46 mesh &;=6 mesh2 -;=6 mesh &866 mesh dan -866

mesh. *arbon aktif merupakan bahan yang berupa karobon bebas yang masing-

masing berikatan secara kovalen atau arang yang telah dibuat dan diolah secara

khusus melalui / tahapan yaitu ,ehidrasi2 *arbonisasi dan Aktivasi. De.d"a!

#e"u/a(an /"'!e! /en*.lan*an a" d#ana ba.an ba(u d/ana!(an !a#/a

te#/e"atu" --55C , Ka"b'n!a! adala. !uatu /"'!e! d#ana un!u" '(!*en

dan .d"'*en d.lan*(an da" (a"b'n dan a(an #en*.a!l(an "an*(a

(a"b'n 6an* #e#l( !t"u(tu" te"tentu7 den*an te#/e"atu" 1555C, %ada

proses karbonisasi diperoleh H *ehilangan atau H Losses dari masing-masing

ukuran yaitu untuk -46 mesh &;=6 mesh HLosses ;62


10/13

pada aktivasi tanpa karbonisasi dengan konsentrasi aktivator $a' ;M yaitu

ukuran -46 mesh &;=6 mesh HLosses 8


11/13

semakin banyak volume titran yang dihasilkan. ,ari volume titran yang

dihasilkan akan didapatkan konsentrasi adsorbat akhir 0setelah adsorbsi12 dan

kemudian didapatkan massa 3at yang terserap. ,ari data diketahui bahwa karbon

aktif tanpa karbonisasi memiliki konsentrasi adsorbat lebih tinggi dibandingkan

dengan karbon aktif dengan karbonisasi. ?ntuk perbedaan ukuran2 konsentrasi

adsorbat akhir pada sampel karbon aktif tanpa karbonisasi yang memiliki

konsentrasi tertinggi yaitu -46 mesh &;=6 mesh2 sedangkan pada sampel karbon

aktif dengan karbonisasi yang memiliki konsentrasi tertinggi adalah ukuran -866

mesh. Sehingga dapat diketahui bahwa sampel karbon aktif dengan karbonisasi

memiliki daya serap 0adsorbsi1 yang lebih maksimal dan baik dibandingkan

sampel karbon aktif tanpa karbonisasi2 dan sampel karbon aktifukuran -866 mesh

memiliki daya serap0adsorbsi1 lebih maksimal dan baik dibandingkan sampel -46

mesh &;=6 mesh atau ;=6 mesh &866 mesh. %ercobaan analisa ini dipengaruhi

oleh volume titran yang dihasilkan2 namun dalam percobaan yang dilakukan

proses titrasi tidak optimal dikarenakan buret yang digunakan mengalami

kebocoran sehinggan pembacaan volume titran kurang akurat.

?ntuk perbedaan konsentrasi adsorbat2 bahwa yang memiliki daya serap

adsorbsi yang maksimal adalah dengan konsentrasi ; $2 sehingga dapat dikatakan

bahwa semakin besar konsentrasi adsorbat maka semkin maksimal uga daya

serapnya.

Selanutnya adalah penentuan nilai tetapan adsorbsi Isoterm #reunlich

menggunakan tabel Isotern #reunlich yang kemudian didapatnilai log Km dan log

c untuk dibuat grafik2 dimana log Km sebagai sumbu K dan log c sebagai sumbu y.

,ari grafik tersebut didapat persamaan linier yang akan dianologikan dengan

persamaan Isoterm #reunlich yaitu log 0Km1 ;n log & log * sehingga akan

didapatkan nilai n dan perlakuan menggunakan karbonisasi dan tanpa karbonisasi

dan tanpa karbonisasi. ,ari diagram harga tetapan adsorbsi Isoterm #reunlich

dapat dianalisa bahwa karbon aktif dengan karbonisasi semakin kecil ukuran

karbon aktif maka nilai tetapannya makin tinggi sedangkan pada karbon aktif

tanpa karbonisasi semakin kecil ukuran karbon aktif maka nilai tetapannya makin

kecil.


12/13

VIII, KESIMPULAN

,ari percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan :

;. *arbon aktif adalah karbon berupa karbon bebas yang masing-masing

keterikatan secara kovalen atau orang yang telah dibuat dan diolah secara

khusus melalui / tahapan yaitu ,ehidrasi2 karbonisasi dan aktivasi

8. %ada proses karbonisasi diperoleh H losses2 bahwa semakin kecil ukuran

partikel sampel bahan yang digunakan maka semakin kecil uga H

lossesnya

/. %roses aktivasi menggunakan aktivator $a' ;M2 8M2 dan /M antara

bahan atau karbon aktif dengan karbonisasi dan karbon aktif tanpa

karbonisasi.

Hloses yang dihasilkan akibat partikel karbon aktif masih ada yang

tertinggal di kertas saring atau erlenmeyer.


13/13

DAFTAR PUSTAKA

Jobsheet. 86;5. %enuntun %raktikum "eknologi %emanfaatan batubara. %oliteknik

$egeri Sriwiaya : %alembang.

www.google.com

www.wikipedia.com

www.blogspot.com
http://www.google.com/http://www.wikipedia.com/http://www.blogspot.com/http://www.wikipedia.com/http://www.blogspot.com/http://www.google.com/

lap. tetap pembuatan karbon aktif dari batubara

Documents