Karakterisasi Biochar Dan Karbon Aktif Berbahan Dasar Ampas Tebu Serta Aplikasinya Untuk Penyisihan Cr(Vi)

Pratama, Borneo Satria and Aldriana, Putri (2016) Karakterisasi Biochar Dan Karbon Aktif Berbahan Dasar Ampas Tebu Serta Aplikasinya Untuk Penyisihan Cr(Vi). Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Ampas tebu merupakan residu hasil penggilingan tanaman tebu setelah diambil niranya. Ampas tebu dapat dioptimalkan nilai guna dan fungsinya sebagai bahan baku pembuatan biochar dan karbon aktif karena biomassaa ini mengandung karbon yang berasal dari selulosa, hemiselulosa dan lignin. Biochar dan karbon aktif dapat digunakan sebagai adsorben untuk menghilangkan kandungan kontaminan dalam limbah cair, salah satunya adalah Cr(VI). Penelitian ini bertujuan untukmengetahui karakteristik biochar dan karbon aktif berbahan dasar ampas tebu serta kemampuannya dalam penyisihan ion Cr(VI) pada limbah cair sintetik. Biochar dihasilkan melalui proses karbonisasi dan karbon aktif dihasilkan dengan mengaktivasi biochar menggunakan larutan KOH. Karbonisasi ampas tebu dilakukan pada suhu 400, 450,500,550 dan 600°C didalam reaktor fixed bed dengan mengalirkan gas nitrogen (N2) sebagai inert dengan aliran konstan selama 2 jam. Selanjutnya, dilakukan proses aktivasi pada biochar hasil karbonisasi ampas tebu pada temperatur 600°C dengan merendam biochar di dalam larutan kalium hidroksida (KOH) 4 M selama 24 jam pada temperatur ruang. Aplikasi adsorpsi dilakukan dengan menggunakan 0,05 gr biochar atau karbon aktif dalam 50 mL larutan Cr(VI) 10 ppm pH 2 selama 90 menit menggunakan shaker berkecepatan 160 rpm. Setelah proses adsorpsi, filtrat disaring dan dilakukan analisa konsentrasi Cr(VI) menggunakan metode kolorimetri dalam Spektrofotometer UV-Vis. Hasil proses karbonisasi menunjukkan bahwa semakin tinggi temperatur karbonisasi berpengaruh terhadap semakin tingginya luas permukaan pada biochar, yaitu 15,41 m2/g pada temperatur karbonisasi 400oC menjadi 45,021 m2/g pada temperatur karbonisasi 600 oC. Namun, semakin tinggi temperatur karbonisasi dapat meningkatkan kadar abu pada biochar, dari 17,4% pada temperatur karbonisasi 400oC menjadi 19% pada temperatur karbonisasi 600 oC. Perlakuan aktivasi pada biochar 600oC mampu menghasilkan karbon aktif dengan luas permukaan yang lebih besar, yaitu 1259,048 m2/g dengan penurunan kadar abu hingga 8,8%. Pada percobaan adsorpsi Cr(VI) dengan konsentrasi awal 10 ppm, pengurangan kadar Cr(VI) setelah proses adsorpsi oleh biochar 400oC, biochar 600oC dan biochar 600oC teraktivasi KOH (karbon aktif) adalah sebesar 1,779 ppm, 2,319 ppm dan 4,438 ppm. Hal ini menunjukkan bahwa semakin luas permukaan biochar dan karbon aktif mampu meningkatkan kemampuan adsorpsinya terhadap ion Cr(VI) dalam larutan.

English Abstract

Sugarcane bagasse is the residue of sugar cane milling process. The value of bagasse can be optimized and functionizedas raw material of alternatice technology for the manufacture of activated carbon and biochar, because it contains carbon which is derived from cellulose, hemicellulose and lignin. Biochar and activated carbon can be used as an adsorbent to remove the contaminants in the water, which one of them is Cr (VI). This study aims to investigate the characteristics of biochar and activated carbon made from bagasse and its ability for Cr (VI) removal in synthetic wastewater. Biochar is produced through the process of carbonization and activated carbon produced by activating biochar using KOH solution. Carbonization bagasse carried out at temperature of 400, 450,500,550 and 600°C in a fixed bed reactor by passing nitrogen gas (N2) as inert with a constant flow for 2 hours. Furthermore, the activation process is done by soaking the sugarcane bagasse biochar produced from carbonization at of 600°C in potassium hydroxide (KOH) 4 M solution for 24 hours at room temperature. Adsorption process is done by using 0.05 g biochar or activated carbon in 50 mL of Cr (VI) 10 ppm and pH 2 for 90 minutes by shaker at speed of 160 rpm. After the adsorption process, the Cr(VI) concentration of filtrate is analyzed by colorimetric method using UV-Vis Spectrophotometer. Carbonization process results indicate that the higher carbonization temperature have effect on increasing the surface area of biochar, which is 15.41 m2/g at 400oC become 45.021 m2/gat 600oC. However, the higher carbonization temperature can increase the content of ash in the biochar, from 17.4% at 400oCto 19% at 600oC. Chemical activation on 600oC biochar is able to produce activated carbon with larger surface area (1259.048 m2/g) and decrease the ash content to 8.8%. In the experiment of Cr(VI) adsorption with the initial concentration of 10 ppm, the Cr (VI) removal after adsorption by 400oC biochar, 600oC biochar and 600oC activated carbon are 1.779 ppm, 2.319 ppm and 4.438 ppm. The result shows that the higher surface area of biochar and activated carbon is able to improve its adsorption capability of Cr(VI) in the solution.

Item Type:	Thesis (Sarjana)
Identification Number:	050716
Uncontrolled Keywords:	ampas tebu, karbon aktif, karbonisasi, aktivasi, KOH, adsorpsi
Subjects:	600 Technology (Applied sciences) > 660 Chemical engineering and related technologies
Divisions:	Fakultas Teknik > Teknik Kimia
Depositing User:	Budi Wahyono Wahyono
Date Deposited:	29 Nov 2021 06:42
Last Modified:	20 May 2022 01:45
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/186814

Text Borneo Satria Pratama.pdf Download (3MB)

Actions (login required)

View Item