Tugas Makalah kapsel
-
Upload
gisella-tamara-mangedong -
Category
Documents
-
view
214 -
download
0
Transcript of 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
-
8/17/2019 Tugas Makalah kapsel
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
-
8/17/2019 Tugas Makalah kapsel
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
-
8/17/2019 Tugas Makalah kapsel
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$
-
8/17/2019 Tugas Makalah kapsel
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
-
8/17/2019 Tugas Makalah kapsel
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
-
8/17/2019 Tugas Makalah kapsel
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
-
8/17/2019 Tugas Makalah kapsel
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.
-
8/17/2019 Tugas Makalah kapsel
9/9
Sembiring/ Sinaga $99" Arang Aktif )"engenalan dan "roses "embuatannya*+
urusan Teknik Hndustri/ Fakultas Teknik/ 1niversitas Sumatera 1taraL
Sumatera 1tara