Pengaruh Variasi Konsentrasi Aktivator Dan Waktu Aktivasi Terhadap Kualitas Karbon Aktif Berbasis Serat Kelapa

Abstract

Coconut husks are a locally abundant agricultural waste product that has not yet been fully utilized, despite their high lignocellulose content, which makes them a potential raw material for activated carbon. The development of this activated carbon is highly relevant for addressing clean water supply issues, particularly in the treatment of peat water. This study aims to determine the effect of variations in activator concentration and activation time on the physical and chemical characteristics of coconut fiber-based activated carbon. This study employed a quantitative experimental method with variations in hydrochloric acid (HCl) activator concentrations of 1 M and 2 M, as well as activation times of 2 hours and 3 hours. The production stages included washing, drying, carbonization at 400°C, and chemical activation. Product quality characterization was performed through moisture content testing, ash content testing, functional group analysis using FTIR, and surface morphology analysis using SEM-EDX. The results showed that increasing the HCl concentration from 1 M to 2 M had a significant effect on the intensity of functional groups (-OH, aromatic C=O/C=C, and C-O) as well as pore development on the activated carbon surface. The surface structure appeared more open, the number of pores increased, and the particle size became finer and more homogeneous at higher concentrations. Activated carbon produced using 1 M HCl yields the highest quality product that meets the Indonesian National Standard (SNI 06-3730-1995) with an ash content of 10%. Local coconut fiber has great potential to be developed as a raw material for high-quality activated carbon, where the combination of activator concentration and activation time are key factors in optimizing its porosity and adsorption capacity for water treatment applications.

ABSTRAK

Sabut kelapa merupakan limbah pertanian lokal yang melimpah namun belum dimanfaatkan secara optimal, padahal memiliki kandungan lignoselulosa tinggi yang potensial sebagai bahan baku karbon aktif. Pengembangan karbon aktif ini sangat relevan untuk mengatasi permasalahan penyediaan air bersih, khususnya pengolahan air gambut. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh variasi konsentrasi zat aktivator serta lama waktu aktivasi terhadap karakteristik fisik dan kimia kualitas karbon aktif berbasis serat kelapa. Penelitian ini menggunakan metode eksperimen kuantitatif dengan variasi konsentrasi aktivator asam klorida (HCl) sebesar 1 M dan 2 M, serta variasi waktu aktivasi selama 2 jam dan 3 jam. Tahapan pembuatan meliputi pencucian, pengeringan, karbonisasi pada suhu 400°C, dan proses aktivasi kimia. Karakterisasi kualitas produk dilakukan melalui pengujian kadar air, kadar abu, analisis gugus fungsi dengan FTIR, serta analisis morfologi permukaan menggunakan SEM-EDX. Hasil penelitian menunjukkan bahwa peningkatan konsentrasi HCl dari 1 M menjadi 2 M memberikan pengaruh nyata terhadap intensitas gugus fungsi (-OH, C=O/C=C aromatik, dan C-O) serta perkembangan pori pada permukaan karbon aktif. Struktur permukaan tampak lebih terbuka, jumlah pori lebih banyak, dan ukuran partikel menjadi lebih halus serta homogen pada konsentrasi yang lebih tinggi. Karbon aktif yang diaktivasi menggunakan HCl 1 M menghasilkan kualitas terbaik yang memenuhi Standar Nasional Indonesia (SNI 06-3730-1995) dengan kadar abu sebesar 10%. Serat kelapa lokal memiliki potensi besar untuk dikembangkan sebagai bahan baku karbon aktif berkualitas, di mana kombinasi parameter konsentrasi zat aktivator dan waktu aktivasi menjadi faktor kunci dalam mengoptimalkan porositas dan daya adsorpsinya untuk aplikasi pengolahan air.