PENGARUH PENAMBAHAN KARBON AKTIF PADA γ-alumina TERHADAP LUAS PERMUKAAN DAN KEASAMAN PADA MATERIAL PENGEMBAN KARBON AKTIF-ALUMINA (KAA)

Transkripsi

1 PENGARUH PENAMBAHAN KARBON AKTIF PADA γ-alumina TERHADAP LUAS PERMUKAAN DAN KEASAMAN PADA MATERIAL PENGEMBAN KARBON AKTIF-ALUMINA (KAA) Disusun Oleh : RITA YUNI ASTUTI M SKRIPSI Diajukan untuk memenuhi sebagian persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Sains dalam bidang ilmu kimia JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA commit Januari, to 2014 user i

2 ii

3 PERNYATAAN Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi saya yang berjudul PENGARUH PENAMBAHAN KARBON AKTIF PADA γ-alumina TERHADAP LUAS PERMUKAAN DAN KEASAMAN PADA MATERIAL PENGEMBAN KARBON AKTIF-ALUMINA (KAA) belum pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga belum pernah ditulis atau dipublikasikan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka. Surakarta, 27 Januari 2014 RITA YUNI ASTUTI iii

4 PENGARUH PENAMBAHAN KARBON AKTIF PADA γ-alumina TERHADAP LUAS PERMUKAAN DAN KEASAMAN PADA MATERIAL PENGEMBAN KARBON AKTIF-ALUMINA (KAA) RITA YUNI ASTUTI Jurusan Kimia. Fakultas MIPA. Universitas Sebelas Maret ABSTRAK Telah dilakukan pembuatan material pengemban katalis dari karbon aktif dan alumina dengan variasi penambahan karbon aktif pada alumina yang bertujuan untuk mengetahui perubahan luas permukaan dan keasaman dari material pengemban. Penambahan karbon aktif pada alumina dibuat variasi 10%, 20%, 30%, 40%, 50% dari berat total 10 gram. Pembuatan material pengemban karbon aktifalumina (KAA) dilakukan dengan metode pengadukan dan pemanasan. Identifikasi gugus fungsi dilakukan dengan menggunakan FTIR. Uji keasaman dilakukan dengan metode gravimetri, sedangkan uji luas permukaan dilakukan dengan menggunakan metode adsorbsi terhadap metilen biru. Keasaman dari material pengemban karbon aktif-alumina (KAA) dibawah dari material awal namun keasaman material pengemban karbon aktifalumina (KAA) meningkat seiring dengan banyaknya penambahan karbon aktif. Nilai keasaman paling tinggi yaitu sebesar 7,11 mmol/g pada penambahan karbon aktif 50%. Secara umum penambahan karbon aktif meningkatkan luas permukaan material pengemban karbon aktif-alumina (KAA). Luas permukaan tertinggi 6,39 m 2 /g pada penambahan karbon aktif 40%, meskipun luas permukaannya masih dibawah dari material awal. Kata kunci : Pengemban, Karbon aktif, Alumina, Luas Permukaan, Keasaman iv

5 THE EFFECT OF ADDITION OF ACTIVATED CARBON TO γ- ALUMINA ON THE SURFACE AREA AND ACIDITY OF THE ACTIVATED CARBON-ALUMINA (ACA) SUPPORT MATERIAL RITA YUNI ASTUTI Department of Chemistry. Faculty of Mathematic and Science Sebelas Maret University ABSTRACT It had been produced an support material for catalyst from activated carbon and alumina with the variation of activated carbon addition on alumina to detect the change in surface area and acidity of support material. The addition of activated carbon on alumina was composed in a variation of 10%, 20%, 30%, 40%, 50% of the total weight of 10 grams. The production of activated carbon-alumina (ACA) support material was conducted by stirring and heating. The identification of functional groups was conducted by FTIR. Acidity test was conducted by gravimetric method, whereas the test of surface area was conducted by methylene blue adsorption method. The acidity of the activated carbon-alumina (ACA) support material under the origin material, but the acidity of the activated carbon-alumina (ACA) support material increases with the addition of activated carbon. Highest acidity value is equal to 7,11 mmol/g at 50% addition of activated carbon. Addition of activated carbon generally increased the surface area of activated carbon-alumina (ACA) support material. Highest surface area is 6,39 m 2 /g at 40% activated carbon addition, eventhough it still below the surface area of the origin material. Key words : Support Material, Activated Carbon, Alumina, Surface Area, Acidity v

6 MOTTO Melakukan hal yang sama terus menerus tetapi mengharapkan hasil yang berbeda adalah gila. (Albert Einstein) Kita berkembang dengan impian. (Woodrow T. Wilson) Orang yang hebat itu adalah orang sedih tapi tetap berusaha membahagiakan orang lain. (Mario Teguh) vi

7 PERSEMBAHAN Karya ini kupersembahkan kepada: Bapak dan Ibu tersayang vii

8 KATA PENGANTAR Puji syukur kepada Allah SWT atas segala limpahan nikmat dan karunianya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi. Sholawat dan salam senantiasa penulis haturkan kepada Rosulullah SAW sebagai pembimbing seluruh umat manusia. Skripsi ini tidak akan selesai tanpa adanya bantuan dari banyak pihak, karena itu penulis menyampaikan terima kasih kepada : 1. Bapak Dr. Eddy Heraldy, M.Si selaku Ketua Jurusan Kimia. 2. Bapak Yuniawan Hidayat, M.Si selaku Pembimbing I. 3. Bapak Dr. rer. nat. Atmanto Heru Wibowo, M.Si selaku Pembimbing II. 4. Bapak Dr. rer. nat. Fajar Rakhman Wibowo, M.Si selaku Pembimbing Akademik. 5. Bapak-Ibu dosen Jurusan Kimia UNS. 6. Staff dan Laboran Laboratorium Dasar Kimia dan Sub Lab Kimia UNS. 7. Teman-teman jurusan kimia angkatan Semua pihak yang tidak dapat kami sebutkan satu persatu. Semoga Allah SWT membalas jerih payah dan pengorbanan yang telah diberikan dengan balasan yang lebih baik. Penulis menyadari bahwa banyak kekurangan dalam penulisan skripsi ini. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran untuk menyempurnakannya. Namun demikian, penulis berharap semoga karya kecil ini bermanfaat bagi pembaca. viii

9 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i HALAMAN PENGESAHAN... ii HALAMAN PERNYATAAN... iii HALAMAN ABSTRAK... iv HALAMAN ABSTRACT... v HALAMAN MOTTO... vi HALAMAN PERSEMBAHAN... vii KATA PENGANTAR... viii DAFTAR ISI... ix DAFTAR TABEL... xi DAFTAR GAMBAR... xii DAFTAR LAMPIRAN... xiii TABEL LAMPIRAN... xiv GAMBAR LAMPIRAN... xv BAB I PENDAHULUAN... 1 A. Latar Belakang Masalah... 1 B. Perumusan Masalah Identifikasi Masalah Batasan Masalah Rumusan Masalah... 3 C. Tujuan Penelitian... 3 D. Manfaat Penelitian... 3 BAB II LANDASAN TEORI... 4 A. Tinjauan Pustaka Karbon Aktif Alumina Material Pengemban Karbon Aktif Alumina Luas Permukaan Keasaman... 8 ix

10 6. Spektroskopi Infra Merah... 9 B. Kerangka Pemikiran C. Hipotesis BAB III METODOLOGI PENELITIAN A. Metode Penelitian B. Tempat dan Waktu Penelitian C. Alat dan Bahan D. Prosedur Penelitian Pembuatan Karbon Aktif Pengujian Karbon Aktif a. Penentuan Kadar Air b. Penentuan Kadar Abu c. Penentuan Kadar Zat Terbang d. Penentuan Kadar Karbon (Fixed Carbon) Analisis Gugus-Gugus Fungsi Pembuatan Material Pengemban Karbon Aktif-Alumina Uji Keasaman Uji Luas Permukaan E. Teknik Pengumpulan Data F. Teknik Analisis Data BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN Pembuatan, Aktivasi dan Karakterisasi Karbon Aktif Identifikasi Material Pengemban Karbon Aktif-Alumina Luas Permukaan Keasaman BAB V KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan B. Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN x

11 DAFTAR TABEL Tabel 1. Persyaratan karbon aktif menurut SII... 5 Tabel 2. Serapan khas beberapa gugus fungsi... 9 Tabel 3. Hasil luas permukaan Tabel 4. Hasil uji keasaman xi

12 DAFTAR GAMBAR Gambar 1. Spektra FTIR karbon aktif Gambar 2. Spektra FTIR material pengemban karbon aktif-alumina (a) karbon aktif, (b)alumina, (c)material pengemban karbon aktifalumina Gambar 3. Spektra FTIR material pengemban karbon aktif-alumina dengan variasi penambahan karbon aktif terhadap alumina (a)10%, (b)20%, (c)30%, (d)40%, (e)50% dan (f)spektra FTIR karbon aktif xii

13 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1. Perhitungan rendemen karbon aktif Lampiran 2. Perhitungan kadar air karbon aktif Lampiran 3. Perhitungan kadar abu karbon aktif Lampiran 4. Perhitungan kadar zat terbang (volatile matter) Lampiran 5. Perhitungan kadar karbon (fixed carbon) Lampiran 6. Perhitungan luas permukaan Lampiran 7. Perhitungan uji keasaman Lampiran 8. Pembuatan karbon aktif Lampiran 9. Pembuatan material pengemban karbon aktif-alumina xiii

14 TABEL LAMPIRAN Tabel 1. Hasil karbonisasi Tabel 2. Hasil pengamatan kadar air karbon aktif Tabel 3. Hasil pengamatan kadar abu karbon aktif Tabel 4. Hasil pengamatan kadar zat terbang karbon aktif Tabel 5. Pembuatan kurva standar Tabel 6. Hasil luas permukaan Tabel 7. Hasil pengamatan uji keasaman xiv

15 GAMBAR LAMPIRAN Gambar 1. Grafik kurva standar Gambar 2. Skema pembuatan karbon aktif Gambar 3. Skema pembuatan material pengemban karbon aktif-alumina xv