PRODUKSI KARBON AKTIF DARI BATUBARA BITUMINUS DENGAN AKTIVASI TUNGGAL H3PO4, KOMBINASI H3PO4-NH4HCO3, DAN TERMAL

DOI: https://doi.org/10.14710/reaktor.17.2.74-80
Copyright (c) 2017 REAKTOR
Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Article Info
Submitted: 05-03-2017
Published: 05-06-2017
Section: Research Article

Abstract

 

ACTIVE CARBON PRODUCTION OF BITUMINOUS COAL WITH SINGLE ACTIVITY H3PO4, H3PO4 COMBINE WITH NH4HCO3, AND THERMAL. Bituminous coal has a good potential to be utilized as activated carbon because it has high carbon, which is between 54-86%. The purpose of research was to obtain moisture content data, ash content, volatile matter, fixed carbon, absorption of iodine (iodine), area surface and the volume of pore activated carbon. Another aim was to study the effect of reagent types and concentrations of H3PO4 reagent and NH4HCO3 reagent to the characteristics of the activated carbon. The study was conducted in six stages: 1) carbonization; 2) chemical activation; 3) neutralizing; 4) filtering; 5) activation in physics; and 6) cooling. The renewal of this study is the use of reagents combination H3PO4-NH4HCO3. The results showed that the active carbon which is activated by a combination of  H3PO4  reagent 2 M - NH4HCO3 reagent 2 M and  reagent H3PO4 reagent 2.5 M - reagent NH4HCO3 reagent 2.5 M have the best iodine. Activated carbon is activated using H3PO4 reagent 2 M - NH4HCO3 reagent  2 M containing 7.5% water content; ash content of 9,0%; volatile matter content of 43.3%, 40.2% fixed carbon, iodine 1238.544 mg/g. While activated carbon which is activated using H3PO4reagent 2.5 M - NH4HCO3 reagent 2.5 M contain 7.4% water content; ash content is about 10%; volatile matter content is 39.1%, fixed carbon is 43.5%, iodine 1238.544 mg/g,  surface area 86.213 m2/g, and pore volume 0.0733 cc/g.

 

Keywords: perf activation; coal; bituminous; H3PO4; NH4HCO3; active carbon

 

 

Abstrak

 

Batubara bituminus mempunyai potensi bagus untuk dimanfaatkan menjadi karbon aktif karena mempunyai kandungan karbon yang cukup tinggi, yaitu antara 54-86%. Tujuan penelitian adalah memperoleh data kadar air, kadar abu, kadar zat terbang, fixed carbon, daya serap terhadap iodium (bilangan iodin), luas permukaan, dan volume pori karbon aktif. Tujuan lainnya adalah mempelajari pengaruh jenis dan konsentrasi reagen H3PO4 dan NH4HCO3 terhadap karakteristik karbon aktif. Penelitian dilakukan dalam enam tahap : 1) karbonisasi; 2) aktivasi secara kimia; 3) penetralan;; 4) penyaringan; 5) aktivasi secara fisika; 6) pendinginan. Pembaharuan dalam penelitian ini adalah penggunaan kombinasi reagen H3PO4-NH4HCO3. Hasil penelitian menunjukkan bahwa karbon aktif yang diaktivasi dengan kombinasi reagen H3PO4  2 M - NH4HCO3 2 M dan H3PO4  2,5 M - NH4HCO3 2,5 M mempunyai bilangan iodin terbaik. Karbon aktif yang diaktivasi menggunakan reagen H3PO4  2 M - NH4HCO3 2 M mengandung kadar air 7,5%, kadar abu 9,0%, kadar zat terbang 43,3%, fixed carbon 40,2%, bilangan iodin 1238,544 mg/g. Sedangkan karbon aktif yang diaktivasi menggunakan reagen H3PO4  2,5 M - NH4HCO3 2,5 M mengandung kadar air 7,4%, kadar abu 10%, kadar zat terbang 39,1%, fixed carbon 43,5%, bilangan iodin 1238,544 mg/g, luas permukaan 86,213 m2/g, dan volume pori 0,0733 cc/g.

 

Kata kunci: aktivasi; batubara; bituminus; H3PO4; NH4HCO3; karbon aktif

Keywords

activation; coal; bituminous; H3PO4; NH4HCO3; active carbon

  1. Esthi Kusdarini 
    Jurusan Teknik Pertambangan, Fakultas Teknologi Mineral dan Kelautan, Institut Teknologi Adhi Tama Surabaya, Jl. Arief Rachman Hakim 100 Surabaya, Indonesia , Indonesia
    Institut Teknologi Adhi Tama Surabaya
  2. Agus Budianto 
    Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Adhi Tama Surabaya Jl. Arief Rachman Hakim 100 Surabaya
  3. Desyana Ghafarunnisa 
    Jurusan Teknik Pertambangan, Fakultas Teknologi Mineral dan Kelautan, Institut Teknologi Adhi Tama Surabaya, Jl. Arief Rachman Hakim 100 Surabaya, Indonesia

Anjoko, H., Dewi, R., Malik, U., (2014), Karakterisasi

Semi Kokas dan Analisa Bilangan Iodin pada Pembuatan Karbon Aktif Tanah Gambut Menggunakan Aktivasi H2O, JOM FMIPA, 1(2), pp. 63-69.

Anonim, (2011), Indonesia Mineral and Coal Mining Statistics, Dirjen Minerba, Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral, Jakarta.

Amelia, R., Pandapotan, H., Purwanto, (2013), Pembuatan dan Karakterisasi Katalis Karbon Aktif Tersulfonasi sebagai Katalis Ramah Lingkungan pada Proses Hidrolisis Biomassa, Jurnal Teknologi Kimia dan Industri, 2(4), pp. 146-156.

Baquero, M.C., Giraldo, L., Moreno, J.C., Garcia, F.S., Alonso, A.M., Tascon, J.M.D., (2003), Activated Carbon by Pyrolysis of Coffee Bean Husks in Presence of Phosphoric Acid, Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 70, pp. 779-784.

Eliabeth, (2006), Experiment on The Generation of Activated Carbon from Biomass, Institute for Nuclear and Energy Technologies Forschungs karlsruhe, Germany, pp. 106-111.

Erprihana, A.A., Hartanto, D., (2014), Pembuatan Karbon Aktif dari Kulit Jeruk Keprok (Citrus reticulata) untuk Adsorbsi Pewarna Remazol Brilliant Blue, Jurnal Bahan Alam Terbarukan p-ISSN: 2303-0623 e-ISSN: 2407-2370, 3(2), pp. 25-32.

Esterlita, M.O., Herlina, N., (2015), Pengaruh Penambahan Aktivator ZnCl2, KOH, dan H3PO4 dalam Pembuatan Karbon Aktif dari Pelepah Aren (Arenga Pinnata), Jurnal Teknik Kimia USU, 4(1), pp. 1-6.

Foo, P.Y.L., Lee, L.Y., (2010), Preparation of Activated Carbon from Parkia Speciosa Pod by Chemical Activation, II (2078-0958), pp. 34-37.

Gao, S., Ge, L., Rufford, T.E., Zhu, Z., (2016), The Preparation of Activated Carbon Discs from Tar Pitch and Coal Powder for Adsorption of CO2, CH4, and N2,

Microporous and Mesoporous Materials, IMMS-9.

Ge, X., Wu, Z., Wu, Z., Yan, Y., Cravotto, G., Ye, B., (2016), Enhanced PAHs Adsorption Using Iron-Modified Coal-Based Activated Carbon Via Microwave Radiation, Journal of Taiwan Institute of Chemical Engineers, 000, pp. 1-9.

Gilar S. Pambayun, Remigius Y.E. Yulianto, M. Rachimoellah, Endah M.M. Putri Pari, G., (1996), Kualitas Arang Aktif dari 5 Jenis Kayu, Buletin Penelitian Hasil Hutan, 14, pp. 60-68.

Guo, Z., Zhang, A., Zhang, J., Liua, H., Kang, Y., Zhang, C., (2017), An Ammoniation-Activation Method to Prepare Activated Carbon with Enhanced Porosity and Functionality, Powder Technology, 309, pp. 74 – 78.

Hendra, D., Darmawan, S., (2007), Sifat Arang Aktif dari Tempurung Kemiri, Jurnal Penelitian Hasil Hutan, 25(4), pp. 291-302.

Jeter, T.S., Sarver, E.A., McNair, H.M., Rezaee, M., (2016), 4-MCHM Sorption to and Desorption from Granular Activated Carbon and Raw Coal, Chemosphere, 157, pp. 160-165.

Kirk, R.E., D.F. Othmer, (1980), Encyclopedia of Chemical Technology, The Interscience Inc., New York.

Komariah, L.N., Ahdiat, S., Sari, N.D., (2013), Pembuatan Karbon Aktif dari Bonggol Jagung Manis (Zea Mays Saccharata Sturt) dan Aplikasinya pada Pemurnian Air Rawa, Jurnal Teknik Kimia, 3(19), pp. 1-8.

Kurniati, E., (2008), Pemanfaatan Cangkang Kelapa Sawit sebagai Arang Aktif, Jurnal Penelitian Ilmu Teknik, 8(2), pp. 96 – 103.

Kusmiyati, Lystanto, P.A., Pratiwi, K., (2012), Pemanfaatan Karbon Aktif Arang Batubara (KAAB) untuk Menurunkan Kadar Ion Logam Berat Cu2+ dan Ag+ pada Limbah Cair Industri, Reaktor, 14(1), pp. 51-60.

Pambayun, G.S., Yulianto, R.Y.E., Rachimoellah, M., Putri, E.M.M., (2013), Pembuatan Karbon Aktif dari Tempurung Kelapa dengan Aktivator ZnCl2 dan Na2CO3 sebagai Adsorben untuk Mengurangi Kadar Fenol dalam Air Limbah, Jurnal Teknik Pomits ISSN:2337-3539(2301-9271), 2(1), pp. F-116 – F-120.

Pari, G., (1996), Pembuatan Arang Aktif dari Serbuk Gergajian Sengon dengan Cara Kimia, Buletin Penelitian Hasil Hutan, 14(8), pp. 308-320.

Pari, G., (2004), Kajian Struktur Arang Aktif dari Serbuk Gergaji Kayu sebagai Adsorben Emisi Formaldehida Kayu Lapis, disertasi, Institut Pertanian Bogor.

Pari, G., Hendra, D., Pasaribu, R.A., (2008), Peningkatan Mutu Arang Aktif Kulit Kayu Mangium, Jurnal Penelitian Hasil Hutan, 26(3), pp. 214-227.

Pari, G., Darmawan, S., Prihandoko, B., (2014), Porous Carbon Spheres from Hydrothermal Carbonization and KOH Activation on Cassava and Tapioca Flour Raw Material, Procedia Environmental Science, 20, pp. 342-351.

Pitumila, J., (2014), Pembuatan Karbon Aktif dari Batubara, Promine, 1(1).

Pujiyanto, (2010), Pembuatan Karbon Aktif Super dari Batubara dan Tempurung Kelapa, tesis, Universitas Indonesia.

Rahim, M., Indriyani, O.S., (2010), Pembuatan Karbon Aktif dari Batubara Peringkat Rendah, Jurnal

Teknologi Media Perspektif, ISSN : 1412 – 3819, 10(2), pp. 60 – 114.

Ramadhan, R.B., Solihin, S., Pulungan, L., (2016), Kajian Pembuatan Karbon Aktif Batubara Sub-Bituminus (Coalite) dari PT Bukit Asam (Persero) Tbk untuk Memenuhi Spesifikasi Ekstraksi Logam Emas, Prosiding Teknik Pertambangan, ISSN : 2460-6499, 2(1), pp. 105-112

Ramdja, A.F., Kurniawan, A., Ahmad, S., (2008), Pembuatan Karbon Aktif dari Coalite Batubara dan Aplikasinya dalam Pengolahan Limbah Cair industri Kain Jumputan, Jurnal Teknik Kimia, 4(15), pp. 1-7.

Santoso, R.H., Susilo, B., Nugroho, W.A., (2014), Pembuatan dan Karakterisasi Karbon Aktif dari Kulit Singkong (Manihot esculenta Crantz) Menggunakan Activating Agent KOH, Jurnal Keteknikan Pertanian Tropis dan Biosistem, 2(3), pp. 279-286.

Turmuzi, M., Syahputra, A., (2015), Pengaruh Suhu dalam Pembuatan Karbon Aktif dari Kulit Salak (Salacca eulis) dengan Impregnasi Asam Fosfat (H3PO4), Jurnal Teknik Kimia USU, 4(1), pp. 42-46.

Yue, Z., Economy, J., Mangun, C.L., (2003), Preparation of Fibrous Porous Materials by Chemical Activation 2. H3PO4 Activation of Polymer Coated Fibers, Carbon, 41, pp. 1809-1817.

Zhuo-Ya Zhong, Qi Yang, Xiao-Ming Li, Kun Luo, K., Yang Liu, Guang-Ming Zeng, (2012), Preparation of Peanut Hull-Based Activated Carbon by Microwave-Induced Phosphoric Acid Activation and Its Application in Remazol Brilliant Blue R Adsorption, Industrial Crops and Products, 37(1), pp. 178-185.