Pembuatan dan karakterisasi karbon aktif dari biji Pinus dengan aktivator KOH sebagai adsorben logam Timbal (Pb)

مستخلص البحث

تحتوي بذور الصنوبر على مستويات عالية من الهيميسليلوز والسليلوز واللجنين ، لذلك لديها القدرة على إنتاج الكربون المنشط. يحتوي الكربون النشط على مسام ومساحة سطحية يمكن تحسينها لتنقية المياه وتنقية الغاز ومعادل النفايات المختلفة. يمكن استخدام الكربون المنشط من مخاريط الصنوبر كممتاز لامتصاص معدن الرصاص (Pb). في هذا البحث تم استخدام بذور الصنوبر لتصنيع مادة الكربون المنشط بطريقة التنشيط. يتم تسخين مخاريط الصنوبر عند 500 درجةمئوية لمدة ساعتين. تم تنشيط كربون بذور الصنوبر باستخدام KOH بتركيزات مختلفة من 1 ، 1.5 ، 2 ، 2.5 ، 3 ، 3.5 ، 4 مولار وتسخينه عند 400درجةمئوية لمدة ساعة. يُظهر طيف FTIR وجود مجموعات وظيفية على الكربون المنشط. أظهر تحليل مساحة السطح أن كربون الصنوبر مع تنشيط KOH 1.5 - 4 م له قيمة مماثلة نسبيًا ، والتي كانت حوالي 22 م2/ جم. وفي الوقت نفسه ، كان لكربون بذور الصنوبر مع تنشيط M 1 KOH قيمة أقل ، وهي 15.837 مالنشط2/ جم مقارنة بكربون الصنوبر غيرالذي كان 19.400 م2/ جم. يوضح تحليل محتوى نفايات الرصاص (Pb) أن القيمة المثلى تحدث عند نسبة امتصاص تبلغ 99.99٪ في 24 و 48 ساعة من وقت الاتصال.

ABSTRACT

Pine seeds contain high levels of hemicellulose, cellulose and lignin, so they have the potential to make activated carbon. Activated carbon has pores and a surface area that can be optimized for water purification, gas purification, and a neutralizer of various wastes. Activated carbon from pine cones can be used as an adsorbent to adsorb lead metal (Pb). In this research, pine seeds are used to manufacture activated carbon material using the activation method. Pine cones are heated at 500oC for 2 hours. Pine seed carbon was activated using KOH with various concentrations of 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, & 4 M and heated at 400oC for 1 hour. The FTIR spectrum shows the presence of functional groups on activated carbon. Surface area analysis showed that pine cone carbon with KOH activation 1.5 - 4 M had a relatively similar value, which was around 22 m2/g. Meanwhile, pine seed carbon with 1 M KOH activation had a smaller value, namely 15.837 m2/g compared to unactivated pine cone carbon which was 19.400 m2/g. Analysis of lead waste content (Pb) shows that the optimum value occurs at the adsorption percentage of 99.99% at 24 and 48 hours of contact time.

ABSTRAK

Biji Pinus memiliki kandungan hemisellulosa, sellulosa, dan lignin yang tinggi sehingga berpotensi sebagai bahan pembuat karbon aktif. Karbon aktif memiliki pori-pori dan luas permukaan yang dapat dioptimalkan sebagai penjernihan air, pemurnian gas, dan penetral dari berbagai limbah. Karbon aktif dari bahan dasar biji pinus dapat dimanfaatkan sebagai adsorben untuk mengadsorpsi logam timbal (Pb). Pada penelitian ini biji pinus dimanfaatkan untuk pembuatan material karbon aktif dengan metode aktivasi. Biji pinus dipanaskan pada temperatur 500oC selama 2 jam. Karbon biji pinus diaktivasi menggunakan KOH dengan variasi konsentrasi 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, dan 4 M dan dipanaskan pada temperatur 400oC selama 1 jam. Spektrum FTIR menunjukkan adanya gugus fungsi pada karbon aktif. Analisis luas permukaan menunjukkan karbon biji pinus dengan aktivasi KOH 1.5 - 4 M memiliki nilai yang relatif sama yaitu sekitar 22 m2/g. Sedangkan karbon biji pinus dengan aktivasi KOH 1 M memiliki nilai yang lebih kecil yaitu 15,837 m2/g dibandingkan dengan karbon biji pinus tanpa aktivasi yaitu sebesar 19,400 m2/g. Analisis kadar limbah timbal (Pb) menunjukkan nilai optimum terjadi pada prosentase adsorpsi sebesar 99,99% pada waktu kontak 24 dan 48 jam.