Kajian Pembuatan Arang Aktif dari Sekam Padi dengan Teknik Pelarutan Silika
Study of Activated Carbon Production from Rice Husks by Silica Dissolution Technique.
Abstract
Rice husk is an agricultural waste, which is continuosly produced in large amounts in the world. Up to present time, rice husk is utilized for limited uses with a low economic value. One product that can be developed from rice husk and has a high economic value is activated carbon. Activated carbon which is also called as activated charcoal is a form of carbon that has been processed to make it extremely porous and thus to have a very large surface area. Pore has the size of molecules and is probably slit-shaped. Rice husk ash are known to contain about 20% chemically active SiO2, which if it is dissolved it will increase its surface area and potentially will become as active carbon with high specific area. This research was aimed to producing of activated carbon from rice husk by silica dissolution technique for increase economic value of rice husk. The processing of activated carbon basically involves of combustion (carbonisation) and activation. Combustion was done by low oxygen in order to get quality rice husk ash. Activation was done by soaking rice husk ash with three types of solutions, i.e. distilled water, NaOH, and HCl at various concentrations. The activated carbon was characterized and tested in term of capacity of methylene blue absorption using UV-Visible Spectrophotometer, identification of structure using a Scanning Electron Microscope, measurement of acidity using a pH-meter, and measurement of water content gravimetrically. It was also tested as potential carriers of micro fertilizer by using a CuSO4 solution. Optimal dissolution of silica from the raw rice husk ash was observed for dissolution using 2N NaOH. Identification with a Differential Thermal Analysis (DTA) obtained weight loss of 97.98%, showing that the silica and other compounds on the rice husk ash has been washed properly. Activated carbon which is produced from rice husk has produced 2.11% of ash content, methylene blue absorption of 278,43 mg/g, pH of 6.2, and 4.22% moisture content. Characteristics of activated carbon from rice husk has acceptable by the Indonesian National Standard (SNI) for activated carbon. The result of testing on activated carbon by soaking it in a solution of CuSO4 showed that Cu content remained in activated carbon is 2.78%, indicating that the activated carbon is also potential to be used as of mico nutrients carrier. Thus, it is potential to make a slow release fertilizer. Technology of activated carbon production has the potential to increase the economic value of rice husk. Sekam padi merupakan salah satu limbah pertanian yang cukup banyak di dunia. Sampai saat ini pemanfaatan sekam padi masih terbatas dan memiliki nilai ekonomi yang rendah. Salah satu produk yang dapat dikembangkan dari sekam padi dan memiliki nilai ekonomi tinggi adalah arang aktif. Arang aktif adalah senyawa karbon hasil pembakaran bahan alami yang mengandung karbon dan memiliki ruang pori. Pori tersebut berukuran sangat kecil dan dapat berbentuk seperti celah panjang. Sekam padi yang telah dibakar mengandung 20% ruang yang berisi SiO2, yang apabila dapat dilarutkan akan meningkatkan luas permukaan dan berpotensi sebagai arang aktif. Tujuan dari penelitian ini yaitu membuat arang aktif dari sekam padi dengan metode pelarutan silika guna meningkatkan nilai ekonomi sekam padi. Pembuatan arang aktif dari sekam padi dilakukan secara eksploratif di laboratorium meliputi tahap pembakaran, aktivasi, karakterisasi, dan pengujian. Pembakaran dilakukan dengan oksigen rendah agar diperoleh arang sekam berkualitas. Sedangkan aktivasi merupakan perendaman arang sekam menggunakan tiga jenis larutan, yaitu akuades, NaOH, dan HCl pada berbagai konsentrasi. Karakterisasi arang aktif meliputi daya serap terhadap biru metilena menggunakan Spektrofotometer UV-Visible, pengamatan struktur dengan Scanning Electron Microscope, pengukuran kemasaman dengan pH-meter, dan pengukuran kadar air secara gravimetri. Selain itu juga dilakukan uji potensi sebagai carrier pupuk mikro dengan menggunakan larutan CuSO4. Larutan yang mampu melarutkan silika paling baik pada sekam padi adalah larutan NaOH 2N. Dari hasil pengukuran dengan Differential Thermal Analysis (DTA) diperoleh kehilangan bobot arang sekam padi yang dibakar pada suhu hingga 1000ºC sebesar 97.89%, menunjukkan bahwa dengan larutan NaOH 2N, silika dan senyawa lain pada arang sekam telah tercuci dengan baik. Arang aktif dari sekam padi yang dihasilkan memiliki kadar abu 2.11%, daya serap terhadap biru metilena 278.43 mg/g, pH sebesar 6.2, dan kadar air 4.22%. Karakteristik arang aktif yang dihasilkan dari sekam padi telah memenuhi spesifikasi yang disyaratkan oleh Standar Nasional Indonesia (SNI) untuk arang aktif. Hasil pengujian pada arang aktif yang direndam larutan CuSO4 menunjukkan kandungan Cu yang terdapat pada arang aktif sebesar 2.78%, sehingga selain sebagai absorben arang aktif juga berpotensi digunakan sebagai carrier pupuk mikro. Dengan demikian mungkin pupuk lebih bersifat slow release. Secara keseluruhan dapat disimpulkan bahwa teknologi pembuatan arang aktif ini berpotensi meningkatkan nilai ekonomi sekam padi