Adsorpsi Methyl Orange Menggunakan Karbon Aktif dari Kulit Salak (Salacca Edulis) dengan Aktivasi Fisika CO2

Abstract

Penelitian ini bertujuan untuk menentukan efisiensi penjerapan methyl orange terbaik dengan variasi massa adsorben, pH, konsentrasi methyl orange serta mengetahui kinetika reaksi dan isoterm adsorpsi karbon aktif. Bahan baku dari karbon aktif adalah kulit salak. Kulit salak dicuci hingga pH netral dan dikeringkan dalam oven pada suhu 105 °C hingga berat konstan, kemudian dihaluskan menggunakan blender dan diayak dengan menggunakan ayakan 50/70 mesh. Hasil cut off dari ayakan ini dipirolisis dengan aliran N2 dalam alat pirolisis selama 120 menit pada suhu 500oC dengan laju alir 100 cm3/min. Karbon aktif hasil pirolisis dimasukkan ke dalam microwave yang dialirkan N2 100 cm3/min dan CO2 dengan laju alir 300 cm3/min selama 60 menit pada daya 800 W. Efisiensi penjerapan methyl orange terbaik adalah 99,25% dengan waktu kontak 120 menit dan pH 6 pada karbon aktif 0,9 gram. Kapasitas adsorpsi methyl orange maksimum adalah adalah 11,02 mg/g pada konsentrasi methyl orange 100 mg/L. Model yang sesuai pada penelitian ini adalah model kinetika orde dua dan isoterm adsorpsi Langmuir. Hasil spektofotometer Fourier Transform Infra-Red (FTIR) pada bahan baku kulit salak sebelum pencucian didapatkan hasil bilangan gelombang yang menunjukkan adanya gugus fungsi C-O, O-H, dan gugus C=O yang merupakan gugus khas yang terdapat pada karbon aktif, gugus fungsi yang muncul setelah aktivasi dan adsorpsi adalah gugus C=C yang menunjukkan adanya peningkatan karbon dan gugus C-H (Alkenes). Hasil karakterisasi Scanning Electron Microscope (SEM) menunjukkan bahwa morfologi permukaan dari karbon aktifdari kulit salak memiliki permukaan pori-pori yang terbuka, kasar, dan porositasnya yang seragam. Pori-pori karbon aktif setelah aktivasi dalam keadaan kosongdan setelah dilakukan proses adsorpsi methyl orange pori-pori karbon aktif terisi penuh dengan larutan methyl orange. Hasil uji Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) menunjukkan bahwa karbon aktif dari kulit salak setelah adsorpsi mengandung jumlah persen atom unsur C sebesar 80,46%, O sebesar 11,34%, K sebesar 2,35%, Ca sebesar 1,73%, S sebesar 1,81%, Si sebesar 1,67 dan Mg sebesar 0,63%.

This study aims to determine the best efficiency of adsorption of methyl orange with variations in the mass of the adsorbent, pH, concentration of methyl orange and determine the reaction kinetics and adsorption isotherms of activated carbon. The raw material for activated carbon is zalacca peel. zalacca peel is started to neutral pH and dried in an oven at 105°C to a constant weight, then mashed using a blender and sifted using a 50/70 mesh sieve. The cut off from this sieve was hydrolyzed with N2 flow in a pyrolysis device for 120 minutes at 500°C with a flow rate of 100 cm3/min. Activated carbon from pyrolysis is put into the microwave N2 100 cm3/minute and CO2 with a flow rate of 300 cm3/minute for 60 minutes at 800 W. The efficiency of the best description of methyl orange is 99,25% with 120 minutes and pH 6 at 0,9 grams of activated carbon. The maximum methyl orange adsorption capacity is 11,02 mg/g at 100 mg/L methyl orange concentration. The model suitable for this study is the second order kinetics and Langmuir adsorption isotherm. The results of the Fourier Transform Infra-Red (FTIR) spectrophotometer on the raw material of zalacca peel before washing were obtained by wave number which shows the presence of functional groups C-O, O-H, and C=O groups which form a special group found on activated carbon, functional groups that appear after activation and adsorption is a C=C group which shows an increase in carbon and C-H groups (Alkenes). The results of the Scanning Electron Microscope (SEM) characterization show that the surface morphology of the activated carbon from zalacca peel has a surface that is open, coarse, and uniform porosity. The pores of activated carbon after activation in vacant soil and after the methyl orange adsorption process are carried out the pores of the activated carbon are filled with methyl orange solution. The Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy (EDS) test results showed that activated carbon from zalacca peel after adsorption contained a C atom of 80,46% O of 11,34%, K of 2,35%, Ca of 1,73%, S is 1,81%, Si is 1,67 and Mg is 0,63%.