KARAKTERISASI NANOPARTIKEL KARBON AKTIF DARI DAUN ECENG GONDOK (Eichhornia crassipes) BERDASARKAN VARIASI SUHU DAN WAKTU AKTIVASI

Cucun Alep Riyanto, Eliana Prabalaras, Yohanes Martono

Abstract


Daun eceng gondok (Eichhornia crassipes) masih terbatas dalam hal pemanfaatannya, namun daun eceng gondok (DEG) berpotensi untuk dibuat menjadi nanokarbon karena memiliki kandungan lignoselulosa yang tinggi. Tujuan dari penelitian ini adalah melakukan optimasi pembuatan nanopartikel karbon aktif DEG dengan variasi suhu dan waktu aktivasi serta melakukan karakterisasi nanopartikel karbon aktif DEG yang didapatkan. Proses pembuatan karbon dilakukan dengan metode karbonisasi pada suhu 400 °C selama 1 jam. Proses aktivasi dilakukan dengan dua cara, yaitu aktivasi fisika dengan variasi suhu (400 – 800 °C) dan waktu aktivasi (30 – 150 menit), dan aktivasi kimia dengan menggunakan H3PO4 (30%) pada rasio impregnasi 1:4 (b/b). Berdasarkan hasil spektra Fourier Transform Infrared (FTIR), suhu dan waktu aktivasi terbaik adalah pada proses aktivasi suhu 600 °C selama 60 menit dengan adanya gugus fungsi O-H, C-H, C≡C, C=C, dan C-O pada bilangan gelombang 3410,15 cm-1, 2931,80 cm-1, 2337,72 cm-1, 1573,91 cm-1, dan 1180,44  cm-1, berturut-turut. Hasil analisa X-Ray Diffraction (XRD) menunjukkan bahwa nanopartikel karbon aktif DEG memiliki dua puncak difraksi yang luas pada rentang 2θ = 23,9° – 26,6° dan 42,0° – 44,8°. Hasil analisis Transmission Electron Microscope (TEM) menunjukkan nanopartikel karbon aktif DEG memiliki ukuran nanopartikel yang berbentuk bulat dengan ukuran 22 nm – 35 nm.


Keywords


Daun eceng gondok, H3PO4, Karbon aktif

Full Text:

PDF

References


Adinata, M. R. 2013. “Pemanfaatan Limbah Kulit Pisang Sebagai Karbon Aktif.” Skripsi. Universitas Pembangunan Nasional “Veteran”, Jawa Timur.

Anisuzzaman, S. M., C. G. Joseph, W. M. A. Bin Wan Daud, D. Krishnaiah, and H. S. Yee. 2015. “Preparation and Characterization of Activated Carbon from Typha Orientalis Leaves.” International Journal of Industrial Chemistry 6 (1): 9–21. doi:10.1007/s40090-014-0027-3.

Demiral, I., and S. C. Aydin. 2016. “Preparation and Characterisation of Activated Carbon From Pumpkin Seed Shell Using H3PO4.” Anadolu University Journal of Science and Technology-A Applied Sciences and Engineering 17 (1): 125–38. doi:10.18038/btda.64281.

El-Hendawy, A. N. A., S. E. Samra, and B. S. Girgis. 2001. “Adsorption Characteristics of Activated Carbons Obtained from Corncobs.” Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 180 (3): 209–21. doi:10.1016/S0927-7757(00)00682-8.

Eshtiaghi, M. N., N. Yoswathana, J. Kuldiloke, and A. G. Ebada. 2012. “Preliminary Study for Bioconversion of Water Hyacinth (Eichhornia Crassipes) to Bioethanol.” African Journal of Biotechnology 11 (21): 4921–28. doi:10.5897/ajb11.4045.

Esterlita, M. O., and N. Herlina. 2015. “Pengaruh Penambahan Aktivator ZnCl2, KOH, Dan H3PO4 Dalam Pembuatan Karbon Aktif Dari Pelepah Aren (Arenga Pinnata).” Jurnal Teknik Kimia USU 4 (1): 47–52. doi:10.32734/jtk.v4i1.1460.

Fachry, A. R., T. I. Sari, A. Y. Dipura, and J. Najamudin. 2010. “Mencari Suhu Optimal Proses Karbonisasi Dan Pengaruh Campuran Batubara Terhadap Kualitas Briket Eceng Gondok.” Teknik Kimia 17 (2): 55–67.

Falco, C., J. M. Sieben, N. Brun, Ma. Sevilla, T. Van Der Mauelen, E. Morallón, D. Cazorla-Amorós, and M. M. Titirici. 2013. “Hydrothermal Carbons from Hemicellulose-Derived Aqueous Hydrolysis Products as Electrode Materials for Supercapacitors.” ChemSusChem 6 (2): 374–82. doi:10.1002/cssc.201200817.

Ghafarunnisa, D., A. Rauf, and B. T. S. Rukmana. 2017. “Pemanfaatan Batubara Menjadi Karbon Aktif Dengan Proses Karbonisasi Dan Aktivasi Menggunakan Reagen Asam Fosfat (H3PO4) Dan Ammonium Bikarbonat (NH4HCO3).” Proseding Seminar Nasional XII 1 (1): 36–41.

Hanafi, A., and R. A. Nandang. 2010. “Studi Pengaruh Bentuk Silika Dari Abu Ampas Tebu Terhadap Kekuatan Produk Keramik.” Jurnal Kimia Indonesia 5 (1): 35–38.

Handayani, E. 2009. “Sintesa Membran Nanokomposit Berbasis Nanopartikel Biosilika Dari Sekam Padi Dan Kitosan Sebagai Matriks Biopolimer.”

Hartini, Y. Hidayat, and Mudjijono. 2015. “Study Karakter Pori Terhadap Komposit Alumina - Karbon Aktif Dari Limbah Kulit Singkong.” ALCHEMY Jurnal Penelitian Kimia 11 (1): 47–57.

Holle, R. B., A. D. Wuntu, and M. S. Sangi. 2013. “Kinetika Adsorpsi Gas Benzena Pada Karbon Aktif Tempurung Kelapa.” Jurnal MIPA 2 (2): 100. doi:10.35799/jm.2.2.2013.2997.

Kiliç, M., E. Apaydin-Varol, and A. E. Pütün. 2012. “Preparation and Surface Characterization of Activated Carbons from Euphorbia Rigida by Chemical Activation with ZnCl2, K2CO3 , NaOH, and H3PO4.” Applied Surface Science 261: 247–54. doi:10.1016/j.apsusc.2012.07.155.

Kusumaputra, Robert Adhi. 2011. “2030, Rawa Pening Bebas Eceng Gondok - Kompas.com.”

Li, D, J. Huang, and R. B. Kaner. 2009. “Polyaniline Nanofibers : A Unique Polymer Nanostructure for Versatile Applications.” Accounts of Chemical Research 42 (1): 135–45. doi:10.1021/ar800080n.

Liu, X. Y., M. Huang, H. L. Ma, Z. Q. Zhang, J. M. Gao, Y. L. Zhu, X. J. Han, and X. Y. Guo. 2010. “Preparation of A Carbon-Based Solid Acid Catalyst by Sulfonating Activated Carbon in A Chemical Reduction Process.” Molecules 15 (10): 7188–96. doi:10.3390/molecules15107188.

Melati, A., and E. Hidayati. 2017. “Aplikasi Carbon Nano Fiber Terintegrasi Dengan Karbon Aktif Serabut Kelapa Untuk Pengolahan Limbah Laundry.” Panangkaran: Jurnal Penelitian Agama Dan Masyarakat 1 (2): 277. doi:10.14421/panangkaran.2017.0102-05.

Mistry, B. D. 2009. A Handbook of Spectroscopic Data: UV, IR, PMR, CNMR, and Mass Spectroscopy. Edited by Valsad-(Gujarat) B.K.M. Science College. 2009th ed. Jaipur, India: Oxford Book Company.

Munandar, A., S. Muhammad, and S. Mulyati. 2016. “Penyisihan COD Dari Limbah Cair Pabrik Minyak Kelapa Sawit Menggunakan Nano Karbon Aktif.” Jurnal Rekayasa Kimia & Lingkungan 11 (1): 24. doi:10.23955/rkl.v11i1.4231.

Najma. 2012. “Pertumbuhan Nanokarbon Menggunakan Karbon Aktif Dari Limbah Kulit Pisang Dengan Metode Pirolisis Sederhana Dan Dekomposisi Metana.” Universitas Indonesia, Depok.

Pari, G., A. Santoso, D. Hendra, B. Buchari, A. Maddu, M. Rachmat, M. Harsini, T. Heriyanto, and S. Darmawan. 2016. “Potensi Struktur Nano Karbon Dari Lignosellulosa.” Jurnal Penelitian Hasil Hutan 34 (4): 309–22. doi:10.20886/jphh.2016.34.4.309-322.

Pari, G., A. Santoso, D. Hendra, B. Buchari, A. Maddu, M. Rachmat, Muji Harsini, Bunga Ayu Safitri, Teddi Heriyanto, and Saptadi Darmawan. 2016. “Kemungkinan Penggunaan Nano Karbon Dari Lignoselulosa Sebagai Biosensor.” Jurnal Penelitian Hasil Hutan 34 (2): 111–26. doi:10.20886/jphh.2016.34.2.111-126.

Pehlivan, E. 2018. “Production and Characterization of Activated Carbon from Pomegranate Pulp by Phosphoric Acid.” Journal of the Turkish Chemical Society, Section A: Chemistry 5 (Special Issue 1): 1–8. doi:10.18596/jotcsa.370738.

Prahas, D., Y. Kartika, N. Indraswati, and S. Ismadji. 2008. “Activated Carbon from Jackfruit Peel Waste by H3PO4 Chemical Activation : Pore Structure and Surface Chemistry Characterization.” Chemical Engineering Journal 140 (1-3): 32–42. doi:10.1016/j.cej.2007.08.032.

Rachmawaty, R., M. Meriyani, and Ir. S. Priyanto. 2013. “Sintesis Selulosa Diasetat Dari Eceng Gondok ( Eichhornia Crassipes ) Dan Potensinya Untuk Pembuatan Membran.” Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro, 2 (3): 8–16.

Rahman, T., M. A. Fadhlulloh, A. Bayu, D. Nandiyanto, A. Mudzakir, K. Kunci, : Karbon, and Aplikasi Metode. 2015. “Review: Sintesis Karbon Nanopartikel.” Jurnal Integrasi Proses 5 (3): 120–31.

Rozaq, A., and G. Novanto. 2010. “Pemanfaatan Tanaman Enceng Gondok Sebagai Pupuk Cair.” Universitas Pembangunan Nasional “Veteran.”

Sahara, E., W. D. Sulihingtyas, and I P. A. S. Mahardika. 2017. “Pembuatan Dan Karakterisasi Arang Aktif Dari Batang Tanaman Gumitir (Tagetes Erecta) Yang Diaktivasi Dengan H3PO4.” Jurnal Kimia 11 (1): 1–9.

Sangkota, V. D. A., and I. Said. 2017. “Chemical Activation Effect of Water Hyacinth Plant (Eichhornia Crassipes) Charcoal on Adsorption of Lead (Pb) Metal” 6 (1): 48–54.

Sarswat, A., and D. Mohan. 2016. “Sustainable Development of Coconut Shell Activated Carbon (CSAC) and Magnetic Coconut Shell Activated Carbon (MCSAC) for Phenol (2-Nitrophenol) Removal.” Royal Societry Of Chemistry, no. 88: 1–59. doi:10.1039/C6RA19756F.

Sencan, A., and M. Kilic. 2015. “Investigation of the Changes in Surface Area and FT-IR Spectra of Activated Carbons Obtained from Hazelnut Shells by Physicochemical Treatment Methods.” Journal of Chemistry, 1–8. doi:http://dx.doi.org/10.1155/2015/651651.

Shamsuddin, M.S., N.R.N. Yusoff, and M.A. Sulaiman. 2016. “Synthesis and Characterization of Activated Carbon Produced from Kenaf Core Fiber Using H3PO4 Activation.” Procedia Chemistry 19. Elsevier Ltd.: 558–65. doi:10.1016/j.proche.2016.03.053.

Solihudin, A. R. Noviyanti, and Rukiah. 2015. “Aktivasi Arang Sekam Padi Dengan Larutan Natrium Karbonat Dan Karakterisasinya.” Chemica et Natura Acta 3 (1): 11–16.

Surianty, Akhiruddin, and L. Ambarsari. 2013. “Studi Elektrokimia Polianilin Komposit Elektroda Pasta Karbon.” Jurnal Biofisika 9 (2): 45–53.

Tran, H. N., F. C. Huang, C. K. Lee, and H. P. Chao. 2017. “Activated Carbon Derived from Spherical Hydrochar Functionalized with Triethylenetetramine : Synthesis , Characterizations , and Adsorption Application.” Green Process Synth, 1–12. doi:10.1515/gps-2016-0178.

Tse, J. S., and D. D. Klug. 1995. “Structure and Stability of Several High-Pressure Crystalline Polymorphs of Silica.” Physical Review B 51 (22). doi:10.1103/PhysRevB.51.16392.

Turmuzi, M., and A. Syaputra. 2015. “Pengaruh Suhu Dalam Pembuatan Karbon Aktif Dari Kulit Salak (Salacca Edulis) Dengan Impregnasi Asam Fosfat (H3PO4).” Jurnal Teknik Kimia USU 4 (1): 42–46. doi:10.1093/geront/gnv004.

Winanto. 2013. “Teknologi Kayu Bambu Dan Serat ‘ Pengolahan Eceng Gondok Sebagai Bahan Baku Kertas Seni .’”

Wulandari, F., Erlina, R. A. Bintoro, E. Budi, Umiatin, and H. Nasbey. 2003. “Pengaruh Temperatur Pengeringan Pada Aktivasi Arang Tempurung Kelapa Dengan Asam Klorida Dan Asam Fosfat Untuk Penyaringan Air Keruh,” 289–93.

Yuliastuti, R., and H. B. Cahyono. 2018. “Penggunaan Karbon Aktif Yang Teraktivasi Asam Phosphat Pada Limbah Cair Industri Krisotil.” Teknologi Proses Dan Inovasi Industri 3 (1): 23–26.

Yusuf, M., D. Suhendar, and E. P. Hadisantoso. 2014. “Studi Karakterisasi Silika Gel Hasil Sintesis Dari Abu Ampas Tebu Dengan Variasi Konsentrasi Asam Klorida.” UIN SGD Bandung VIII (1): 159–81.




DOI: http://dx.doi.org/10.24817/jkk.v42i2.5633

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Copyright (c) 2020 Cucun Alep Riyanto, Eliana Prabalaras, Yohanes Martono

Jurnal Kimia dan Kemasan is indexed by:

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.