Variasi Konsentrasi Aktivator Natrium Karbonat (Na2CO3) dan Lama Aktivasi Kimia Terhadap Kualitas Karbon Aktif dari Limbah Kulit Singkong (Manihot esculenta)

Putri, Tasya Zera Iswara and Arie Febrianto Mulyadi, STP, MP and Beauty Suestining Diyah Dewanti ST, MT, Ph.D, ST, MT, Ph.D (2023) Variasi Konsentrasi Aktivator Natrium Karbonat (Na2CO3) dan Lama Aktivasi Kimia Terhadap Kualitas Karbon Aktif dari Limbah Kulit Singkong (Manihot esculenta). Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Singkong merupakan tanaman jenis umbi-umbian yang memiliki kandungan karbohidrat. Singkong dapat dimanfaatkan mulai dari batang, kulit hingga daun. Produksi singkong yang tinggi tentu akan meningkatkan limbah kulit singkong yang dihasilkan. Tercatat pada tahun 2019 produksi singkong di Indonesia khususnya Kabupatan Malang mencapai 176.226 ton. Limbah buangan berupa kulit singkong mencapai 10% - 20% / umbi. Limbah tersebut mengandung unsur karbon sebesar 59,31%, sehingga dengan kandungan karbon yang cukup tinggi dapat berpotensi untuk dijadikan karbon aktif. Karbon aktif banyak digunakan dalam proses adsorpsi dikarenakan memiliki daya serap yang baik untuk menyaring atau menghilangkan zat bau, bahan pencemar dan zat warna. Permintaan karbon aktif diperkirakan dapat meningkat hingga 17,2% dari tahun 2019 hingga 2025. Akan tetapi secara komersial karbon aktif dari kayu, batubara, gambut dan lignit membutuhkan biaya produksi yang lebih tinggi menyebabkan penggunaan karbon aktif menjadi terbatas. Oleh karena itu, dibutuhkan alternatif karbon aktif menggunakan bahan yang terbarukan dengan biaya yang rendah. Pengaplikasian karbon aktif dari limbah kulit singkong dengan perlakuan terbaik akan diuji pada zat warna metilen biru menggunakan Spektrofotometer UV VIS. Rancangan penelitian menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK) dengan 2 faktor yakni konsentrasi Na2CO3 dan lama aktivasi kimia. Penelitian dilakukan dengan proses pirolisis menggunakan suhu 4000C dalam waktu 2 jam dan aktivasi kimia menggunakan variasi konsentrasi 5, 7, 9 (%b/v) dengan lama aktivasi 24, 28 dan 32 jam. Penelitian ini dilakukan sebanyak 3 kali pengulangan. Parameter yang dianalisis yakni kadar air, kadar abu, kadar zat terbang, kadar terikat karbon, daya serap iodin dan diaplikasikan pada zat warna metilen biru dengan Spektrofotometer UV-VIS. Analisis data menggunakan aplikasi Statistical Program for Social Science (SPSS) versi 26 dilakukan uji normalitas Shapiro-Wilk (SW), Uji two-way analysis of variance (ANOVA), apabila hasil menunjukkan pengaruh signifikan maka dilanjut dengan uji Duncan’s Multiple Range Test (DMRT). Penentuan hasil terbaik dilakukan menggunakan metode pembobotan dan skor. Hasil dari penelitian menunjukkan bahwa faktor konsentrasi aktivator Na2CO3 berpengaruh signifikan terhadap parameter kadar air dan kadar karbon terikat, sedangkan lama aktivasi berpengaruh signifikan terhadap kadar abu, kadar zat terbang, kadar karbon terikat dan rendemen. Kombinasi interaksi antara kedua faktor berpengaruh signifikan terhadap parameter kadar air, kadar zat terbang dan kadar karbon terikat. Hasil terbaik didapat pada perlakuan konsentrasi aktivator 9% dalam waktu 28 jam. Hasil pengujian yang telah memenuhi standar SNI 06-3739-1995 antara lain rerata kadar air sebesar 2,19%, kadar abu sebesar 9,37%, kadar zat terbang sebesar 21,62%, kadar karbon terikat sebesar 66,82%. Sedangkan daya serap iodin 522,4 mg/g belum memenuhi standar sesuai SNI dan rendemen yang dihasilkan sebesar 85,96%. Hasil terbaik diimplementasikan pada zat warna metilen biru 50 ppm dihasilkan penurunan konsentrasi tertinggi sebesar 0,979 ppm atau 98,042%.

English Abstract

Cassava is a tuberous plant that contains carbohydrates. Cassava can be utilized from stems, skins to leaves. The higher cassava production will certainly increase the cassava skin waste produced. It was recorded in 2019 that cassava production in Indonesia, especially Malang Regency, reached 176,226 tons. Waste in the form of cassava skin reaches 10% - 20% / tuber. The waste contains a carbon element of 59.31%, so with a high enough carbon content, it can potentially be used as activated carbon. Activated carbon is widely used in the adsorption process because it has good absorption power to filter or remove odors, pollutants and dyes. Demand for activated carbon is expected to increase by 17.2% from 2019 to 2025. However, commercially activated carbon from wood, coal, peat and lignite requires higher production costs causing the use of activated carbon to be limited. Therefore, an alternative to activated carbon is needed using renewable materials at a low cost. The application of activated carbon from cassava peel waste with the best treatment will be tested on methylene blue dye using UV-Vis Spectrophotometer. The research design used Randomized Group Design (RAK) with 2 factors, namely Na2CO3 concentration and chemical activation duration. The research was carried out by pyrolysis process using a temperature of 4000C within 2 hours and chemical activation using concentration variations of 5, 7, 9 (%b/v) with activation duration of 24, 28 and 32 hours. This research was conducted in 3 repetitions. The parameters analyzed were moisture content, ash content, fly substance content, bound carbon content, iodine absorbency and applied to methylene blue dye with UV-VIS Spectrophotometer. Data analysis using the Statistical Program for Social Science (SPSS) version 26 application was carried out Shapiro-Wilk (SW) normality test, two-way analysis of variance (ANOVA) test, if the results showed a significant effect then continued with Duncan's Multiple Range Test (DMRT). Determination of the best results is done using the weighting and score method. The results showed that the Na2CO3 activator concentration factor had a significant effect on the moisture content parameter, while activation time had a significant effect on ash content, fly matter content, bound carbon content and yield. The combination of interactions between the two factors had a significant effect on the parameters of moisture content, fly matter content and bound carbon content. The best results were obtained in the treatment of 9% activator concentration in 28 hours. The test results that have met the SNI 06-3739-1995 standards include the average water content of 2.19%, ash content of 9.37%, fly substance content of 21.62%, bound carbon content of 66.82%. While the iodine absorption of 522.42 mg/g has not met the standards according to SNI and the resulting yield is 85.96%. The best results were implemented on 50 ppm methylene blue dye resulting in the highest concentration reduction of 0.979 ppm or 98.042%.

Item Type:	Thesis (Sarjana)
Identification Number:	052310
Uncontrolled Keywords:	Adsorpsi, Karbon Aktif, Limbah Kulit Singkong-Adsorption, Activated Carbon, Cassava Peel Waste
Divisions:	Fakultas Teknologi Pertanian > Teknologi Industri Pertanian
Depositing User:	soegeng sugeng
Date Deposited:	02 Feb 2024 04:12
Last Modified:	02 Feb 2024 04:12
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/214108

Text (DALAM MASA EMBARGO) Tasya Zera Iswara Putri.pdf Restricted to Registered users only Download (3MB)

Actions (login required)

View Item