Aktivasi Karbon dari Sekam Padi dengan Aktivator Natrium Karbonat (Na2CO3) dan Pengaplikasiannya pada Limbah Pengolahan Baterai Mobil untuk Mengurangi Kadar Timbal (Pb)

Abstract

Rice husk, the outer shell of the grain, is a by product of rice milling process and amounted to 20-30% of the grain. Rice husk is one of the agricultural wastes that potentially be used as activated carbon. This study aims to determine the best stage of chemical-physical and physical-chemical activation process to produce activated carbon, determine the best temperature and time of carbonization to produce activated carbon from rice husk then apply them to adsorp Pb ions in battery car wastewater. Production of activated carbon from rice husk is done by carbonization with temperature variations of 450, 500, and 550 °C, for 90, 120 and 150 minutes using 5% (w/v) of Na2CO3 as activators. The activation processes used are chemical-physical activation and physical-chemical activation. On chemical-physical activation, the processes start by activating rice husk using Na2CO3, carbonizing it and then it is sieved to 100 mesh. While on the physical-chemical activation, the processes start by carbonizing rice husk, activating it by Na2CO3 and then it is sieved to 100 mesh. The performance of activated carbon on absorption is tested by adsorbing heavy metals using atomic adsorption spectroscopy (AAS) instrument. The best results on this research conclude that fixed carbon was found at carbonization temperature of 500 °C for 150 minutes. On chemical-physical activation, the carbon content was found 52.99% and on physical-chemical was found 47.55%. EDS analysis of rice husk was found 42.08%, carbonized rice husk was 56.57%, activated carbon by chemical-physical process was 36,09% and activated carbon by physical-chemical process was 61,39%. Function group was found in the activated carbon from rice husk for chemical-physical and physical-chemical activation is O-H, C-O and C=C. Adsorption capacity for chemical-physical activation was 0.5673% with percent of removal 54.85%. While the physical-chemical process was 0.6007% with percent of removal 58.08%.

Sekam padi merupakan kulit terluar gabah yang merupakan hasil samping proses penggilingan padi dan jumlahnya mencapai 20-30 % dari gabah. Sekam padi termasuk salah satu limbah pertanian yang berpotensi dijadikan sebagai karbon aktif. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan tahapan proses aktivasi terbaik dari proses aktivasi kimia-fisika dan aktivasi fisika-kimia dalam pembuatan karbon aktif, menetukan kondisi terbaik pada variasi suhu dan waktu karbonisasi dalam pembuatan karbon aktif dari sekam padi yang kemudian diaplikasikan pada limbah baterai mobil dalam penyerapan logam Pb. Pembuatan karbon aktif dari sekam padi dilakukan dengan suhu karbonisasi 450, 500, dan 550 °C, dengan waktu karbonisasi 90, 120 dan 150 menit dan aktivator yang digunakan natrium karbonat (Na2CO3) sebesar 5% (w/v). Proses aktivasi yang digunakan yaitu aktivasi kimia-fisika dan aktivasi fisika-kimia Pada proses aktivasi kimia-fisika dimulai dengan proses aktivasi kemudian dikarbonisasikan setelah itu diayak menggunakan ayakan 100 mesh. Sementara pada proses aktivasi fisika-kimia dimulai dengan proses karbonisasi setelah itu diaktivasi dan diayak menggunakan ayakan 100 mesh. Pengujian daya serap karbon aktif terhadap logam berat dilakukan menggunakan atomic adsorption spectrofotometric (AAS). Dari hasil penelitian ini disimpulkan bahwa hasil terbaik diperoleh fixed carbon pada suhu karbonisasi 500°C selama 150 menit pada aktivasi kimia-fisika kadar karbon 52,99% dan fisika-kimia sebesar 47,55%. Hasil analisa EDS adalah sekam padi sebesar 42,08%, sekam padi setelah dikarbonisasi sebesar 56,57%, karbon aktif proses kimia-fisika sebesar 36,09% dan karbon aktif proses fisika-kimia sebesar 61,93%. Gusus fungsi yang terdapat dalam karbon aktif dari sekam padi untuk proses aktivasi kimia-fisika dan aktivasi fisika-kimia adalah gugus O-H, C-O dan C=C. Kapasitas adsorbsi untuk aktivasi kimia-fisika 0,5673% dan persen removal 54,85%. Sedangkan pada proses fisika-kimia sebesar 0,6007% dan persen removal sebesar 58,08%.