Asrori, Zain (2013) Sintesis Karbon dari Tempurung Kelapa dengan Metode Simple Heating dan Pemurnian Karbon dengan Metode Redoks untuk Aplikasi Bahan Target Karbon. Magister thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Tempurung kelapa sebagai bahan yang banyak terdapat di lingkungan sekitar kita merupakan bahan baku karbon yang sangat murah. Meskipun demikian, penelitian dan pemanfaatan khususnya menjadi bahan target pada aplikasi lapisan tipis ( thin films ) masih sangat jarang. Penelitian ini dimaksudkan untuk memproses tempurung kelapa menjadi arang, mensintesis karbonnya, dan memurnikannya sehingga dihasilkan unsur karbon dengan tingkat kemurnian tinggi sehingga dapat dimanfaatkan sebagai bahan target pembuatan lapisan tipis Diamond Like Carbon jenis amorf (a-C DLC) menggunakan teknik deposisi Sputtering . Fokus utama penelitian ini adalah meningkatkan kemurnian karbon yang dihasilkan dari proses karbonisasi. Pada penelitian sebelumnya digunakan teknik karbonisasi pemanasan sederhana ( simple heating ) sistem terbuka dan pemurnian secara kimia menggunakan larutan HCl 1 M. Setelah dilakukan karakterisasi pencitraan melalui Scanning Electron Microscope (SEM) dan analisis melalui Energy Dispersive X-Ray Spectrometer (EDX) ternyata diperoleh kadar karbon sebesar 93,07%. Nilai tersebut belum dapat memenuhi syarat kadar kemurnian karbon untuk bahan target. Sehingga diperlukan upaya perbaikan dalam proses karbonisasi pemanasan sederhana dan juga penggunaan metode baru untuk meningkatkan kemurnian karbon tersebut. Pada penelitian ini dilakukan proses karbonisasi pemanasan sederhana sistem tertutup dengan variasi suhu 500 o C, 600 o C dan 700 o C. Arang tempurung kelapa hasil karbonisasi selanjutnya akan dimurnikan menggunakan metode reduksi dan oksidasi (redoks) dengan model optimasi suhu dan waktu reaksi, serta optimasi laju alir (debit) gas hidrogen (H 2 ). Hasil penelitian menunjukkan bahwa karbonisasi pemanasan sederhana sistem tertutup dengan suhu karbonisasi 700 o C menghasilkan kadar karbon (93,8±2,2)%. Sedangkan metode redoks berhasil menaikkan kadar karbon hingga tercapai tingkat kemurnian karbon sebesar (97,8±1,4)%. Nilai tersebut didapatkan melalui proses redoks dengan variasi suhu 350 o C, waktu reaksi 180 menit, dan laju alir gas hidrogen sebesar 300 mL/menit. Kenaikan kadar karbon disebabkan oleh hilangnya beberapa gugus fungsi ikatan oksigen dengan karbon (C-O) dan sulfur (S-O) yang dibuktikan dari hasil uji FTIR.
English Abstract
Coconut shell as material that is widely available in the environment around us is the raw material carbon which is very cheap. Nevertheless, research and utilization in particular became the target material in a thin films application are still very rare. This study is intended to process coconut shell into charcoal, carbon synthesize, and refine it to produce elemental carbon with high purity and can be used as a target material manufacture thin film amorphous type of Diamond Like Carbon (a-C DLC) with Sputtering deposition technique. The main focus of this research is to improve the purity of the carbon produced from the carbonization process. In the previous studies, the techniques used to produce carbon was simple heating of open system and chemical purification using a solution of HCl 1 M. Then the carbon sample was analyzed by SEM-EDX apparently derived carbon content of 93,07%. The value can not qualify for a carbon purity target materials. So other method is needed to increase the carbon content and also to remove the oxygen content . In this research, carbon is produced from simple heating carbonization process of a closed system with a temperature variation of 500 o C, 600 o C and 700 o C. Coconut shell charcoal carbonization results will be purified by reduction and oxidation process (Redox method) with optimization model comprises temperature and time reaction, as well as optimization of flow rate of hydrogen gas (H 2 ). The results showed that the simple heating carbonization of a closed system with temperature of 700 o C produces carbon content (93,8 ± 2,2)%. While the redox method successfully increased carbon purity level at (97,8 ± 1,4)%. The values obtained through redox process with variations in temperature 350 °C, reaction time of 180 min, and the hydrogen gas flow rate of 300 mL/min. The increase in carbon content caused by the loss of some functional group with carbon-oxygen bond (C-O) and sulfur (S-O) as evidenced from FTIR test results.
| Item Type: | Thesis (Magister) |
|---|---|
| Identification Number: | TES/547/ASR/s/041308015 |
| Subjects: | 500 Natural sciences and mathematics > 547 Organic chemistry |
| Divisions: | S2/S3 > Magister Matematika, Fakultas MIPA |
| Depositing User: | Endro Setyobudi |
| Date Deposited: | 11 Apr 2014 11:38 |
| Last Modified: | 11 Apr 2014 11:38 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/157567 |
Actions (login required)
 |
View Item |