Alchemy (Mar 2025)

Preparasi Karbon Aktif Sekam Padi dan Serbuk Gergaji Kayu Jati melalui Proses Refluks sebagai Adsorben Larutan Multi Ion Fe(II)/Cu(II)

  • Cucun Alep Riyanto,
  • Yohanes Ariesto,
  • Fidelis Tertius Aluh Christyawardana,
  • Yehez Kiel Sandy Pradana,
  • Nicho Vernanda Wina Puspita,
  • Iga Permata Sari,
  • Jose D Michael Yonggulemba,
  • Marturia Ester Tumbelaka,
  • Sarawinda Hutagalung,
  • Fuady Hanief,
  • Wawan Rustyawan

DOI
https://doi.org/10.20961/alchemy.21.1.92401.104-120
Journal volume & issue
Vol. 21, no. 1
pp. 104 – 120

Abstract

Read online

Sekam padi dan serbuk gergaji kayu jati merupakan bahan berlignoselulosa yang berpotensi sebagai bahan karbon aktif. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan pengaruh proses refluks terhadap karakter karbon aktif sekam padi (RHAC) dan serbuk gergaji kayu jati (TSAC) sebagai adsorben. Sekam padi dan serbuk gergaji kayu jati dikarbonisasi pada suhu 400 °C lalu direfluks menggunakan larutan NaOH 2 N pada suhu 100 °C. Karbon diimpregnasi dengan rasio karbon:H3PO4 1:3 (b/b). Karbon aktif RHAC/TSAC diaplikasikan menjerap multi ion Fe(II)/Cu(II) diikuti studi kinetika dan isoterm adsorpsinya. Hasil penelitian menunjukkan karbon aktif RHAC dan TSAC memiliki gugus aktif O–H, C-H stretching, C≡C, C=C/C=O, C–H, dan P=O dengan dominasi unsur C (~53%) dan O (~48,1%). Karbon aktif TSAC 2321 hasil refluks memiliki luas permukaan terbesar mencapai 49,6795 m²/g. Kajian kinetika adsorpsi multi ion Fe(II)/Cu(II) dengan RHAC dan TSAC mengikuti pemodelan pseudo second order (PSO), sedangkan kajian isoterm adsorpsi multi ion Fe(II)/Cu(II) mengikuti beragam pemodelan seperti Redlich-Peterson, Elovich, dan Jovanovich. Kapasitas adsorpsi terbaik RHAC 232 pada ion Fe(II) dan RHAC 2321 pada ion Cu(II) berturut-turut sebesar 0,3426 mg/g dan 0,4134 mg/g. Karbon aktif TSAC 232 dan 2321 cenderung menjerap ion Cu(II) dengan kapasitas adsorpsi masing-masing sebesar 0,4609 mg/g dan 0,5556 mg/g. Preparation of Activated Carbon from Rice Husk and Teak Sawdust using Reflux Process as Adsorbent for Multi Ion Fe(II)/Cu(II) Solutions. Rice husks and teak wood sawdust are lignocellulosic materials with potential as activated carbon sources. This study aims to determine the effect of the reflux process on the characteristics of RHAC and TSAC as an adsorbent. The rice husk and teak sawdust were carbonized at 400 °C and refluxed using 2 N NaOH solution at 100 °C. The carbon was impregnated using 30% H3PO4 with a carbon: H3PO4 ratio 1:3 (w/w). The RHAC/TSAC was applied to adsorb multi-ions Fe(II)/Cu(II), and its adsorption kinetics and isotherms studies were studied. The results showed that the RHAC and TSAC had O-H, C–H stretching, C≡C, C=C/C=O, C-H, and P=O functional groups with the dominance of C (~53%wt) and O (~48.1%wt) elements. The refluxed TSAC 2321 has the largest surface area of 49.6795 m²/g. The adsorption kinetics study of the Fe(II)/Cu(II) multi-ion using RHAC and TSAC follows the pseudo-second-order (PSO) modeling, while the adsorption isotherm study of the Fe(II)/Cu(II) multi-ion using RHAC and TSAC follows various models such as Redlich-Peterson, Elovich, and Jovanovich. The best adsorption capacity of RHAC 232 on Fe(II) ions and RHAC 2321 on Cu(II) ions is 0.3426 mg/g and 0.4134 mg/g, respectively. The TSAC 232 and 2321 tend to adsorb Fe(II) and Cu(II) ions with an adsorption capacity reaching 0.4609 mg/g and 0.5556 mg/g, respectively.

Keywords