The Effectiveness of Activated Charcoal from Coconut Shell as The Adsorbent of Water Purification in The Laboratory Process of Chemical Engineering Universitas Ahmad Dahlan Yogyakarta

Siti Jamilatun; Ilham Mufandi

doi:10.33795/jtkl.v4i2.151

Authors

Siti Jamilatun 1Department of Chemical Engineering, Faculty of Industrial Technology, Universitas Ahmad Dahlan
Ilham Mufandi Department of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering, Khon Kaen Univeristy, Thailand

DOI:

https://doi.org/10.33795/jtkl.v4i2.151

Keywords:

activated charcoal, column filter, hardness

Abstract

Penelitian ini bertujuan untuk menguji efektivitas arang aktif dari tempurung kelapa untuk pemurnian air di Laboratorium Proses Teknik Kimia, Universitas Ahmad Dahlan, Yogyakarta. Penelitian terdiri dari tiga tahapan: Tahapan pertama, menganalisis kandungan air Laboratorium Teknik Kimia UAD, Tahapan kedua, pengujian efektivitas arang aktif untuk penjernihan air dengan dua (2) cara: (1) filter kolom arang aktif dan (2) pencampuran arang aktif dan air sampel, kemudian dilakukan pengadukan. Tahapan ketiga, menganalisa hasil pemurnian air seperti analisis pH, kadar logam, kesadahan (hardness), kadar sulfat (SO₄), kadar fluoride, dan mineral. Parameter pemurnian air merujuk pada Clean Water Quality Standards Kementrian Kesehatan. Hasil penelitian yang diperoleh menunjukkan bahwa pemurnian air menggunakan metode kolom filter dapat mengurangi kesadahan kalsium karbonat (CaCO₃) hingga 15,33%, kadar asam sulfat (SO₄) hingga 98,21%, kadar Flourida (F) hingga 93,35% pada ketebalan kolom arang aktif 15 cm. Sedangkan pemurnian air dengan pencampuran arang aktif dan pengadukan selama 30 menit dengan kecepatan 1000 rpm dapat mengurangi tingkat kekesadahan CaCO₃hingga 26,81%, kadar asam sulfat (SO₄) hingga 98,23%, dan fluorida (F) hingga 93,35%. Pemurnian air melalui pencampuran arang aktif dan air dengan pengadukan lebih baik daripada penggunaan kolom arang aktif, karena klorida, bahan organik, nitrit, nitrat, Fe, Mn, CN^- tidak ditemukan dalam air setelah pemurnian.

This study aims to examine the effectiveness of activated charcoal from coconut shells for water purification at the Chemical Engineering Process Laboratory, Ahmad Dahlan University, Yogyakarta. The first stage, analyzing the water content of the UAD Chemical Engineering Laboratory, Second, testing the effectiveness of activated charcoal for water purification in two (2) ways: (1) activated charcoal column filter and (2 ) mixing the activated charcoal and water samples, then stirring. The third, analyzing the results of water purification such as analysis of pH, metal content, hardness (hardness), sulfate levels (SO₄), fluoride levels, and minerals. Water purification parameters refer to the Ministry of Health's Clean Water Quality Standards. The results optimum obtained using the column filter in thickness activated charcoal column 15 cm could reduce hardness (CaCO₃) by 15.33%, sulfuric acid (SO₄) levels up to 98.21%, Fluoride (F) levels up to 93.35%. While by mixing activated charcoal (15 gram) and water (500 ml) with stirring for 30 minutes at a speed of 1000 rpm could reduce hardness levels by 26.81%, sulfuric acid (SO₄) levels up to 98.23%, and fluoride (F) up to 93.35%. Purification of water through the mixing of activated charcoal and water with stirring is better than using an activated charcoal column because it is better than the chloride, organic matter, nitrite, nitrate, Fe, Mn, CN^- are not found in the water after purification.

References

R. Marsidi, Zeolit untuk Mengurangi kesadahan Air, J. Teknol. Lingkung., vol. 2, no. 1, pp. 1–10, 2001.

B. Supriyatno, Pengelolaan Air Limbah yang Berwawasan Lingkungan Suatu Startegi dan Langkah Penangannya, Jurnal Teknologi Lingkungan, vol. 1, no. 1, pp. 17–26, Januari 2011.

Irmanto and Suyata, Optimasi Penurunan Nilai BOD, COD, dan TSS Limbah Cair Industri Tapioka Menggunakan Arang Aktif dari Ampas Kopi, J. Mol., vol. 5, no. 1, pp. 22–23, 2010.

H. P. Putra, B. P. Mursanto, A. Handayani, Utilization of Human Urine as Fertilizer with Magnesium Oxide (MgO), Zeolite and Activated carbon as Absorber, vol. 4, no. 3, pp. 49–52, 2014.

K. Riyani, Pengaruh Karbon Aktif Terhadap Aktivitas Fotodegradasi Zat Warna pada Limbah Cair Industri Tekstil Menggunakan Fotokatalis TiO2, J. Mol, vol. 6, no. 2, pp. 113–122, 2011.

I. Suyata, Penurunan Kadar Amonia, Nitirit, dan Nitrat Limbah Cair Industri Tahu Menggunakan Arang Aktif dari Ampas Kopi, J. Mol, vol. 4, no. 2, pp. 105–114, 2009.

S. Jamilatun, D. Kusuma, A.S.S., Shakti, F. Ferdiant, Pembuatan Biocoal Sebagai Bahan Bakar Alternatif dari Batubara dengan Campuran Arang Serbuk Gergaji KayuJati, Glugu dan SekamPadi, Prosiding Seminar Nasional Teknik Kimia “Kejuangan” , Pengembangan Teknologi Kimia untuk Pengolahan Sumber Daya Alam Indonesia , 2010.

S. Jamilatun and S. Salamah, Peningkatan Kualitas Asap Cair dengan Menggunakan Arang Aktif, SNTT FGDT, Universitas Muhammadiyah Surakarta, Indonesia, 2015.

S. Jamilatun and S. Salamah, Pemanfaatan Asap Cair Food Grade yang dimurnikan dengan Arang Aktif sebagai Pengawet Ikan Nila, Eksergi, vol. 14, no. 2, pp. 29-34, 2017.

F. Cataldo, Process for the purification of landfill leachate wastewater by active charcoal and photo-ozonolysis, US Patent US 20140299549A1, 2012.

S. Elkhalifa, T. Al-Ansari, H. Robert Mackey, G. McKay, Food waste to biochars through pyrolysis: A review, Resources, Conservation & Recycling, 144, pp. 310–320, 2019.

H.V. Kienle, Carbon. di dalam Campbell, PT Prefferkorn R., Roundsaville JF. Ullman's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5th Completely Revised Ed. Vol A5: Cancer Chemotherapy to Ceramics Colorants, Weinheim: VHC, 1986.

K.B. Oyo, P.K. Igbokwe, Production of activated charcoal from coconut-shell. J. Chem. Soc. Nig., vol. 26, no.1, pp. 91-94, 2001.

Ruangudomsakul, M., Osakoo, N., Keawkumay, C., Kongmanklang, C., Butburee, T., Kiatphuengporn, S., Faungnawakij, K., Chanlek, N., Wittayakun, J., Khemthong, P., 2020, Influential properties of activated carbon on dispersion of nickel phosphides and catalytic performance in hydrodeoxygenation of palm oil, Catalysis Today, https://doi.org/10.1016/j.cattod.2020.04.068

Y. Yin, T. Zhou, H. Luo, J. Geng, W. Yu, Z. Jiang, Adsorption of arsenic by activated charcoal coated zirconium-manganese nano composite: Performance and mechanism, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 575, pp. 318–328, 2019.

A. Cobb, M. Warms, E.P. Maurer, S. Chiesa, Low-Tech Coconut Shell Activated Charcoal Production, International Journal for Service Learning in Engineering, vol. 7, No. 1, pp. 93-104, 2012.

S. Jamilatun, M. Setyawan, S. Salamah, D.A. Ayu Purnama, R. Melani Putri, Pembuatan Arang Aktif dari Tempurung Kelapa Dengan Aktivasi Sebelum dan Susudah Pirolisis, Seminar Nasional Sains dan Teknologi, Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Jakarta, 2015.

S. Jamilatun, I. Intan Dwi, P. Elza Novita, Karakteristik Arang Aktif dari Tempurung Kelapa dengan Pengaktivasi H2SO4 Variasi Suhu dan Waktu, Simposium Nasional Teknologi Terapan (SNTT) II, Universitas Muhammadiyah Surakarta, 2014.

Y. Suprianti and A. Kurniasetyawati, Regenerasi In-Situ Adsorben Karbon Aktif Tipe Granul dengan Metode Termal, J. Tek. Kim. Ling, vol.3, no.1, pp. 1-9, 2019.

Y. Kurniati, O. Putri Prastuti, E. Lutfi Septiani, Studi Kinetika Adsorpsi Metil Biru Menggunakan Karbon Aktif Limbah Kulit Pisang, J. Tek. Kim. Ling, vol. 3 no. 1, pp. 34-38, 2019.

S. Jamilatun, L. Aslihati, E.W. Suminar, Pengaruh perendaman ikan nila dengan asap cair (liquid smoke) terhadap daya simpan, Prosiding Semnastek, Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Jakarta, Indonesia, 2016.

S. Jamilatun, Budhijanto, Rochmadi, A. Yuliestyan, A. Budiman, Valuable Chemicals Derived from Pyrolysis Liquid Products of Spirulina platensis Residue, Indones. J. Chem., vol.19, no.3, pp. 703 – 711, 2019.

Peraturan Menteri Kesehatan, No. 416/MENKES/PER/IX/1990.

W.P. Utomo, E. Santoso, G. Yuhaneka, A.I. Triantini, M.R. Fatqi, M.F. Huda, N. Nurfitria, Studi adsorpsi zat warna naphthol yellows pada limbah cair menggunakan karbon aktif dari ampas tebu, Jurnal kimia (journal of chemistry), 13 (1), pp. 104 – 116, Januari 2019.