KAJIAN STRUKTUR ARANG DARI LIGNIN

Gustan Pari, Kurnia Sofyan, Wasrin Syafii, Buchari Buchari, Hiroyuki Yamamoto

Abstract


Tulisan ini membahas struktur arang dari lignin pada suhu karbonisasi yang berbeda. Proses pembuatan arang lignin dilakukan pada suhu 200, 300, 400, 500, 650, 750 dan 850°C dalam suatu retort yang terbuat dari baja tahan karat yang dilengkapi dengan pemanas listrik Untuk mengetahui perubahan struktur arang yang terjadi dilakukan analisis dengan menggunakan FTIR, XRD dan SEM. Hasil analisis XRD menunjukkan bahwa jarak antar ruang lapisan aromatik (d) dan lebar lapisan aromatik (La) menurun dengan makin meningkatnya suhu karbonisasi, sedangkan untuk tinggi lapisan aromatik (Lc), derajat kristalinitas (X) dan jumlah lapisan aromatik (N) meningkat dengan makin naiknya suhu karbonisasi. Spektrum FTIR dari arang lignin menunjukkan bahwa antara suhu 300-500°C terjadi perubahan struktur kimia dari bahan baku secara nyata. Ikatan OH, dan C=C alifatik menurun dengan naiknya suhu, sedangkan struktur eter dan aromatik makin berkembang. Pada suhu 850°C arang yang dihasilkan mempunyai struktur aromatik yang permukaannya mempunyai gugus C-O-C, C=O dan C- H. Analisis SEM menunjukkan bahwa jumlah dan diameter pori arang meningkat dengan makin naiknya suhu karbonisasi. Kualitas arang yang baik diperoleh pada suhu karbonisasi 500°C yang menghasilkan derajat kristalinitas sebesar 33,90 %, tinggi lapisan aromatik 3.21 nm, lebar lapisan aromatik 10,96 nm, jumlah lapisan aromatik 8,67, jarak antar lapisan aromatik d(002) = 0,35 nm dan d(100) = 0,21 nm dengan diameter pori arang antara 12,6 mm. Arang ini mempunyai sifat keteraturan yang tertinggi, permukaannya bersifat polar, kaku, keras dan struktur porinya makropori

Keywords


Arang; difraksi; lignin; struktur kimia

References


Achmadi, S. 1990. Kimia kayu. Departemen Pendidikan dan Kebudayaan Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi. Pusat Antar Universitas Ilmu Hayati. Institut Pertanian Bogor.

Byrne, C.E. and D.C. Nagle. 1997. Carbonized wood monolits-characterization. Carbon. 35 (2): 267-273. Elsevier, UK.

Brandl, W., G. Marginean., V. Chirila, and W. Warschewski. 2004. Production and characterisation of vapour grown carbon Fiber/polypropylene composites. Carbon. 42 : 5-9. Elsevier, UK.

Buekens, A., Keirsse, H., Schoeters, J and A. Verbeeck. 1985. Production of activated carbon from Euphorbia Tiraculli, Vrije Universiteit Brussel.

Ercin, D. and Y. Yurum. 2003. Carbonisation of fir (Abies bornmulleriana) wood in an open pyrolysis system at 50 3000C. J Anal and Appl Pyrol. 67: 11-22. Elsevier, UK.

Fengel, D. and G. Wegener. 1995. Kayu: kimia, ultrastruktur, reaksi-reaksi. Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.

Hayashi, J., T. Horikawa., I. Takeda., K. Muroyama, and F.N. Ani. 2002. Preparing activated carbon from various nutshells by chemical activation with K2CO3. Carbon 40: 2381-2386. Elsevier, UK.

Huang, B. and S. Saka. 2003. Photocatalytic activity of TiO2 Crystallite-activated carbon composites prepared in supercritical isopropanol for the decomposition of formaldehyde. J. Wood Science. 49(1): 79-85, The Japan Wood Research Society. Japan.

Iguchi M. 1997. Practice of polymer X-ray diffraction (Short-course textbook). Bandung Institute of Technology, Bandung.

Jimenez, A. Iglesias M.J. Defarge F.L. and I.S. Ruiz. 1999. Effect of the increase in temperature on the evolution of the physical and chemical structure of vitrinite. J Anal and Appl Pyrol . 50: 117-148. Elsevier, UK.

Kercher, A. and D.C. Nagle. 2003. Microstructural evolution during charcoal carbonization by X-ray diffraction analysis. Carbon 41: 15-27. Elsevier, UK.

Kimura, Y. Sato, T. and C. Kaito. 2004. Production and structural characterization of carbon soot with narrow UV absorption feature. Carbon. 42: 33-38. Elsevier, UK.

Kubo, S., Uraki, Y and Y. Sano. Caralytic graphitization of hardwood acetic acid lignin with nickel acetate. J. Wood Science. 49 (2): 188-192, The Japan Wood Research Society. Japan.

Lopez, M.C.B., A.M. Alonso, and J.M.D. Tascon. 2000. N2 and CO2 adsorption on activated carbon fibers prepared from nomex chars. Carbon 38: 1177-1182. Elsevier, UK.

Menendez, J.A. Menendez E.M. Iglesias M.J. Garcia A. and J.J. Pis. 1999. Modification of the surface shemistry of active carbons by means of microwave induced treatments. Carbon. 37: 1115-1121. Elsevier, UK.

Novicio, L.P. Hata T. Kajimoto T. Imamura Y. and S. Ishihara. 1998. Removal of mercury from aqueous solutions of mercuric chloride using wood powder carbonized at high temperature. J. Wood Research. No 85: 48-55, The Japan Wood Research Society. Japan.

Ota, M. and H. M. Mozammel (2003). Chemical kinetics of Japanese cedar, cypress, fir and spruce and characterization of charcoal. J. Wood Science. 49 (1): 248-254. The Japan Wood Research Society. Japan.

Pari, G. (2004). Kajian struktur arang aktif dari serbuk gergaji sebagai adsorben emisi formaldehida dengan logis. Disertasi sekolah Pascasarjana. Institut Pertanian Bogor, Bogor.

Schukin, L.I., Kornnievich M.V. Vartapetjan R.S. and S.I. Beznisko. 2002. Low temperature plasma oxidation of activated carbons. Carbon. 40:2021-2040. Elsevier, UK.

Villegas, J.P. and C.J.D Valle (2001). Pore structure of chars and activated carbons prepared using carbon dioxide at different temperatures from extracted rockrose. Carbon 57: 1-

Elsevier, UK.

Yoon, S.H., C.W. Park., H. Yang., Y. Korai., I. Mochida., R.T.K. Baker and N.M. Rodriguez.

Novel carbon nanofibers of high graphitization as anodic materials for lithium ion secondary batteries. Carbon 42: 21-32. Elsevier, UK.




DOI: https://doi.org/10.20886/jphh.2006.24.1.9-20

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


JURNAL PENELITIAN HASIL HUTAN INDEXED BY:

More...


Copyright © 2015 | Jurnal Penelitian Hasil Hutan (JPHH, Journal of Forest Products Research)
eISSN : 2442-8957, pISSN : 0216-4329
JPHH is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.