PENGARUH SELULOSA TERHADAP STRUKTUR KARBON ARANG BAGIAN I: PENGARUH SUHU KARBONISASI

Abstract

Tulisan ini mempelajari pengaruh selulosa terhadap struktur arang pada suhu karbonisasi yang berbeda. Arang dibuat dari hasil karbonisasi campuran simultan lignin dan selulosa dengan perbandingan 40 : 60. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh selulosa terhadap struktur arang pada suhu karbonisasi yang berbeda, yaitu 200 , 300 , 400 , 500 , 650 , 750 dan 850 C. Untuk mengetahui perubahan struktur arang yang terjadi dilakukan analisis dengan menggunakan FTIR (sinar infra merah), XRD (difraksi sinar X) dan SEM (mikroskop elektron). Hasil analisis XRD menunjukkan bahwa lebar lapisan aromatik (La) menurun dengan makin meningkatnya suhu karbonisasi, sedangkan untuk jarak antar lapisan aromatik (d) menurun dengan naiknya suhu sampai 850 C. Tinggi lapisan aromatik (L ), derajat kristalinitas (X) dan jumlah lapisan aromatik (N) meningkat dengan makin naiknya suhu karbonisasi. Spektrum FTIR menunjukkan antara suhu 500 - 750 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 meningkat. Pada suhu 850 C arang yang dihasilkan mempunyai struktur aromatik yang permukaannya mempunyai gugus C-O-C dan C-H. Hasil analisis SEM menunjukkan bahwa jumlah dan diameter pori arang meningkat dengan makin naiknya suhu karbonisasi. Kualitas arang yang baik diperoleh pada suhu karbonisasi 850 C yang ditunjukkan oleh derajat kristalinitas sebesar 35,0%, tinggi lapisan aromatik 3,22 nm, lebar lapisan aromatik 9,18 nm, jumlah lapisan aromatik 9, jarak antar lapisan aromatik d(oo2)= 0,36 nm dan d(100)= 0,21 nm dengan diameter pori arang antara 2,0-2,3 mm. Arang ini mempunyai sifat keteraturan yang tertinggi, permukaannya bersifat sedikit polar, dengan struktur makropori.