Sekar Istiqomah - Laporan Penelitian
Sekar Istiqomah - Laporan Penelitian
Sekar Istiqomah - Laporan Penelitian
LAPORAN PENELITIAN
OLEH :
SEKAR ISTIQOMAH
NIM 15 644 048
Diajukan sebagai persyaratan untuk memenuhi derajat Sarjana Sains Terapan pada
Program Studi Teknologi Kimia Industri
Jurusan Teknik Kimia
Politeknik Negeri Samarinda
Oleh:
SEKAR ISTIQOMAH
NIM 15 644 048
Alhamdulillah, puji dan syukur saya panjatkan kehadirat Allah S.W.T yang
dengan baik.
jenjang pendidikan derajat Sarjana Sains Terapan (S.STr) pada Program Studi
Dengan penelitian ini diharapkan dapat menerapkan ilmu yang telah diperoleh
banyak. Pada kesempatan yang ini, penulis berkenan mengucapkan terima kasih
kepada:
Samarinda
2. Bapak Dedy Irawan, S.T., M.T, selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia.
3. Ibu Irmawati Syahrir, S.T., M.T selaku Ketua Program Studi Teknologi
Kimia Industri
iv
4. Ibu Marinda Rahim,ST.,MT selaku dosen pembimbing I yang telah
Laporan Penelitian
Teknik Kimia.
kekurangan, oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang
membangun sehingga dalam penulisan Laporan Penelitian ini dapat menjadi lebih
baik. Besar harapan penulis laporan ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang
menggunakannya.
v
Penulis
vi
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR....................................................................................................iv
DAFTAR TABEL..........................................................................................................vii
DAFTAR GAMBAR....................................................................................................viii
ABSTRAK.......................................................................................................................ix
ABSTRACT.......................................................................................................................x
BAB I PENDAHULUAN...............................................................................................1
1.1 Latar Belakang..............................................................................................................1
1.2 Rumusan Masalah.........................................................................................................2
1.3 Tujuan dan Manfaat Penelitian.....................................................................................5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA.....................................................................................2
2.1 Batubara........................................................................................................................2
2.1.1 Pengertian Batubara............................................................................................2
2.1.2 Klasifikasi Batubara............................................................................................2
2.1.3 Kualitas Batubara................................................................................................8
2.2 Karbon Aktif..............................................................................................................11
2.2.1 Jenis-jenis Karbon Aktif....................................................................................12
2.2.2 Karakteristik Karbon Aktif................................................................................13
2.2. Pembuatan Karbon Aktif....................................................................................16
2.3.1 Aktivasi Secara Fisika.......................................................................................17
2.3.2 Aktivasi Secara Kimia.......................................................................................18
2.3.3 Aktivator (NH4)2SO4..........................................................................................18
2.3. Media Absorbsi Gelombang Mikro...........................................................................18
2.4. Karbon Aktif sebagai Absorben Gelombang Mikro...................................................21
2.5. Analisa Produk Karbon Aktif....................................................................................23
BAB III METODE PENELITIAN..............................................................................27
3.1 Waktu dan Tempat Penelitian.....................................................................................27
3.2 Rancangan Penelitian..................................................................................................27
3.2.1 Variabel Berubah...............................................................................................27
3.2.2 Variabel Tetap...................................................................................................27
3.2.3 Variabel Respon................................................................................................28
vii
3.3 Alat dan Bahan...........................................................................................................28
3.3.1 Bahan................................................................................................................28
3.3.2 Alat....................................................................................................................28
3.4 Prosedur Penelitian.....................................................................................................29
3.4.1 Diagram Alir Proses Penelitian.........................................................................29
3.4.2 Prosedur Penelitian............................................................................................30
3.4.2.1 Prosese Pembuatan Karbon Aktif...................................................................30
3.4.2.2 Prosedur Analisis Hasil Penelitian..................................................................31
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN.......................................................................28
BAB V KESIMPULAN DAN SARAn.........................................................................36
5.1 Simpulan.....................................................................................................................36
5.2 Saran...........................................................................................................................36
DAFTAR PUSTAKA....................................................................................................49
LAMPIRAN...................................................................................................................50
viii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.3 Dielectric loss tangents untuk beberapa material karbon pada
298K...................................................................................19
Aquacarb 207EA...................................................................................................22
Tabel 4.2 Hasil analisa karbon aktif setelah proses aktivasi dengan
Tabel 4.3 Hasil analisa dielectric loss tangets yang dimiliki karbon aktif
microwave..............................................................................................................38
Tabel 4.4 Data analisa ash content dan serapan iodine pada berbagai
ix
DAFTAR GAMBAR
inherent moisture............................................................................................................38
Gambar 4.2 Grafik hubungan variasi daya microwave terhadap nilai ash
content..............................................................................................................................40
volatile matter..................................................................................................................42
Gambar 4.4 Grafik hubungan variasi daya microwave terhadap nilai fixed
carbon...............................................................................................................................44
surface area.....................................................................................................................45
x
xi
ABSTRAK
Batubara lignit telah banyak diolah sebagai karbon aktif. Metode pengolahan
konvensional telah dikembangkan dengan memanfaatkan irradiasi microwave
untuk mempercepat pemanasan pada proses aktivasi dalam pembuatan karbon
aktif. Tujuan penelitian ini untuk membuat karbon aktif dari batubara lignit
sebagai absorben gelombang mikro dengan memanfaatkan irradiasi microwave
dan aktivator (NH4)2SO4. Daya microwave divariasikan untuk mendapatkan daya
microwave terbaik dalam pembuatan karbon aktif yang sesuai dengan standar
Typical material properties of Timrex FC-250 coke (Timcal Ltd) and Aquacarb
207EA (Chemviron Carbon). Bahan baku berukuran 10 mesh dan aktivator
(NH4)2SO4 20% dicampur dengan perbandingan 1 g : 1,25 mL. Kemudian
diaktivasi dengan variasi daya microwave masing-masing 100 W, 200W, 400W,
600W dan 800W selama 210 menit. Penelitian ini mendapatkan hasil terbaik pada
variasi daya microwave 400W, dengan nilai inherent moisture 1,29 %, ash
content 0,68 %, surface area 76,38 %, fixed carbon 92,34 %, dielectric constant
( ε ¿¿' )¿ 0,5330, dielectric loss factor ( ε ¿¿' ')¿ 0,4743 dan dielectric lost tangent
(tanδ) 0,8897. Hasil ini menunjukkan bahwa parameter inherent moisture dan ash
content sudah memenuhi standar, namun nilai surface area belum memenuhi
standar. Disamping itu nilai tanδ sudah memenuhi tanδ yang umumnya dimiliki
karbon aktif sebagai absorben gelombang mikro.
Kata kunci: absorben gelombang mikro, aktivator (NH 4)2SO4 , batubara lignit, daya microwave,
karbon aktif.
xii
ABSTRACT
Lignite coal has been processed as active carbon. The conventional processing
method has been developed using microwave irradiation to accelerate heating in
the activation process in making activated carbon. The purpose of this study is to
make carbon activated from lignite coal as microwave absorber by using
microwave and activator 2SO4 (NH4). The microwave power is changing to
obtain the best microwave power in making activated carbon in accordance with
the standard material properties of Timrex FC-250 coke (Timcal Ltd) and
Aquacarb 207EA (Chemviron Carbon). 10 raw materials and activators (NH4)
20% 2SO4 mixed with a ratio of 1 g: 1.25 mL. Then it is activated by various 100
watts, 200W, 400W, 600W and 800W microwaves for 210 minutes. This study
yields the best results in the 400W wave power variation, with a humidity value of
1.29%, ash content of 0.68%, surface area of 76.38%, fixed carbon 92.34%,
dielectric constant ( ε ¿¿' )¿ 0,5330, dielectric loss factor ( ε ¿¿' ' )¿ 0,4743 and
dielectric lost tangent (tanδ) 0.8897. These results indicate that the humidity and
parameters of the ash content that existed meet the standards, but the surface area
values do not meet the standards. In addition, the tonnage meets the tonnes that is
generally owned by activated carbon as a microwave absorber.
Key word : activated carbon, activator (NH4)2SO4, lignite coal, microwave absorber, microwave
power.
xiii
BAB I
PENDAHULUAN
82.876.388,76 ton (ESDM Kaltim, 2018). Dari data analisa Indonesia Investment
6% setiap tahun nya. Dilihat dari nilai kalornya, batubara hasil penambangaan di
dari cadangan batubara total di Indonesia terdiri dari batubara kualitas rendah
dengan kandungan sekitar 4110 kcal/kg serta memiliki nilai ekonomis lebih
murah.
(2013) lebih dari 52 persen dari total produksi batubara digunakan bagi sektor
pembangkit listrik, dengan 18 persen dari total tersebut merupakan batubara jenis
batubara lignit karena batubara lignit memiliki nilai produksi terbesar dari total
produksi batubara. Batubara lignit memiliki nilai kalor yang rendah, dan
kandungan sulfur serta kadar abu nya tinggi. Sehingga dari segi pemanfaatan
sebagai bahan bakar kurang efektif. Hal ini menyebabkan nilai ekonomis batubara
kandungan volatil 18,8 %, kandungan air 43,4 % dan nilai kalor sebesar 4110
kcal/kg (7400 Btu/lb) (Berkowitz, 1985 dalam Riza, 2017). Dengan nilai
kandungan karbon tetap yang relatif masih tinggi batubara lignit dapat diolah
menjadi karbon aktif melalui proses aktivasi sebagai adsorben gelombang mikro.
(penjernihan air) dan lain-lain (Rahim dan Oktariyani, 2010 dalam Kusdarini dkk.
2017). Pemanfaatan karbon aktif juga telah berkembang bukan hanya sebagai
penjernih atau pemurnian tetapi juga telah digunakan sebagai absorben gelombang
mikro, yang digunakan untuk reaksi kimia phenol, reaksi penjerapan warna,
memperbaiki NOx , pemurnian limbah farmasi (Kim et al. 2014 dalam Rahim dan
Fitriyana, 2018) dan juga digunakan sebagai katalis dalam proses pirolisis yang
konsentrasi aktivator (NH4)2SO4. Hasil terbaik yang diperoleh ialah pada variasi
aktif yaitu nilai inherent moisture 2,09 %, nilai ash content 0,91 %, bulk density
sebesar 0,506 g/cm3, ukuran partikel sebesar 1,148 mm, surface area sebesar
286,023 m2/gram, dan nilai fixed carbon mencapai 78,50 %. Hasil tersebut sudah
moisture dan ash content. Pada penelitian ini aktivator yang digunakan
(NH4H2PO4) relatif lebih mahal dan memerlukan waktu aktivasi yang lama (9
jam).
Pada penelitian yang dilakukan oleh Zhou et al. (2016) dan Xing et al.
dilakukan Xing et al. (2015) menggunakan aktivator kimia berupa KOH dengan
surface area 3064 m2/g. Akan tetapi penggunaan KOH sebagai aktivator juga
karbon aktif (Pratiwi, 2016). Sedangkan penelitian yang dilakukan oleh Zhou. et
moisture dari 46,90% menjadi 1% dan kandungan volatile matter dari 50,57%
menjadi 40,34%. Penelitian Zhou et al. (2016) yang hanya dilakukan dengan
aktivasi fisika ini masih memiliki kekurangan dari segi kualitas arang aktif yang
didapatkan dimana kandungan volatil nya masih tidak sesuai dengan standar.
4
Seperti yang dikemukakan oleh Dehdasiti et al. (2010) bahwa irradiasi microwave
dapat mempercepat waktu aktivasi, menghemat biaya produksi dan lebih effisien.
Pada penelitian ini penggunaan aktivator NH4H2PO4 juga dihilangkan dan hanya
variasi daya microwave ditujukan untuk mendapatkan kualitas karbon aktif yang
tetap memenuhi standar walaupun digunakan waktu yang lebih singkat dan
digunakan maka akan semakin baik kualitas dari karbon aktif yang didapatkan
(Elsayed, 2015). Daya microwave yang semakin tinggi akan menyebabkan medan
listrik dan medan magnet yang dihasilkan di dalam microwave semakin besar,
akibatnya proses tumbukkan antar partikel yang dapat menghasilkan energi panas
menjadi lebih besar. Energi panas yang besar dapat mempercepat proses
sehingga didapatkan kualitas karbon aktif yang baik (Jones et al. 2002 dalam
Dehdaslati et al. 2010). Pada penelitian ini bertujuan pula untuk memperbaiki
penelitian yang dilakukan oleh Zhou et al. (2016) yang hanya menggunakan
karakteristik karbon aktif yang dihasilkan relatif rendah dan belum memenuhi
pada aktivasi yang menggunakan (NH4)2SO4 agar dihasilkan karbon aktif dengan
kualitas yang mengacu pada standar Typical material properties of Timrex FC-
Manfaat dari penelitian ini agar dapat meningkatkan nilai guna dan
meningkatkan nilai efektifitas metode pembuatan karbon aktif dari batubara lignit.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Batubara
tumbuhan dalam lingkungan bebas oksigen, serta terkena pengaruh tekanan dan
yang terletak di bagian barat Paparan Sunda (termasuk Pulau Sumatera dan
yang dapat dikelompokkan sebagai batubara berumur Tersier Bawah dan Tersier
batubara walaupun dalam jumlah kecil, seperti di Jawa Barat, Jawa Tengah,
bergantung pada jumlah karbon, oksigen dan hidrogen (Fahruddin, 2018) antara
lain:
7
A. Batubara Sub-bituminus
(Gross Caloric Value) antara 17.435 KJ/Kg (4165 kcal/Kg) dan 23.860
B. Batubara Bituminus
Batubara jenis ini merupakan batubara yang berwarna hitam mengkilat dan
tampak halus. Batubara ini memiliki kandungan air yang rendah dengan
sedikit kandungan abu dan sulfur serta memiliki nilai kalori 6.100-7.100
kal/g
C. Batubara Anthrasit
kandungan kalorinya paling tinggi yaitu diatas 6900 kka per Kg. Batubara
D. Batubara Lignit
Adalah batubara yang mempunyai nilai kalor bruto (Gross Caloric Value)
dibawah 4165 kcal/Kg yang mempunyai volatile matter diatas 31% dalam
keadaan kering. Batubara lignit sering disebut sebagai batubara kelas rendah
(Low Rank Coal), batubara jenis ini sering juga disebut sebagai Brown Coal.
ASTM :
8
banyaknya kontaminasi. Selain itu untuk menentukan kualitas batubara juga perlu
a. Heating Value
dihasilkan oleh batubara tiap satuan berat. Dikenal nilai kalor net (net calorific
value atau low heating calorific value), yaitu nilai kalor hasil pembakaran di
mana semua air dihitung dalam keadaan gas. Dan nilai kalor gross (grisses
calorific value atau high heating value), yaitu nilai kalor hasil pembakaran di
9
mana semua air dihitung dalam keadan cair. Semakin tinggi heating value maka
aliran batubara setiap jamnya semakin rendah, sehingga kecepatan coal feeder
harus disesuaikan agar panas yang ditimbulkan tidak melebihi panas yang
b. Moisture Content
udara primer lebih banyak guna mengeringkan batubara tersebut pada temperatur
tertentu. Selain itu kandungan air ini akan banyak pengaruhnya pada
c. Ash Content
tinggi kadar abu pada jenis batubara yang sama, semakin rendah nilai kalorinya.
d. Sulfur Content
Sulfur yang ada secara alamiah akan membentuk asam sulfat yang akan
mempercepat terjadinya korosi pada alat angkut yang terbuat dari besi, roda-roda
10
pada belt conveyor, alat penggiling batubara, dan alat penyortir ukuran batubara.
menggunakan batubara, akan berakibat tidak baik terhadap manusia, juga pada
e. Volatile Matter
Kandungan volatile matter sangat erat kaitannya dengan kelas batubara tersebut.
Semakin tinggi nilai volatile matter semakin rendah kelasnya. Pada pembakaran
batubara, maka kandungan volatile matter yang tinggi akan lebih mempercepat
ditentukan oleh :
¿Carbon
Fuel ratio= ………………… ( 2.1)
Volatile matter
Semakin tinggi Fuel ratio maka karbon yang tidak terbakar semakin
banyak.
f. Fixed Carbon
moisture maka nilai fixed carbon semakin tinggi. Semakin tinggi nilai fixed
butir dengan ukuran seragam. Hal ini dilakukan dengan menggiling. Hardgrove
untuk digiling. Makin kecil nilai HGI, makin keras keadaan batubara, dan makin
menggunakan rumus :
W adalah berat dalam gram dari batubara lembut berukuran 200 mesh.
dan penggunaannya.
terdapat dalam batubara dengan kandungan karbon yang paling rendah, sedangkan
batubara dengan kandungan karbon yang paling tinggi utamanya memiliki pori-
khusus untuk mendapatkan daya adsorpsi yang tinggi. Karbon aktif dapat
adsorpsinya selektif, tergantung pada besar atau volume pori-pori dan luas
12
permukaan. Daya serap karbon aktif sangat besar, yaitu 25-100% terhadap
1. Bentuk serbuk. Karbon aktif berbentuk serbuk dengan ukuran lebih kecil dari
0,18 mm. Terutama digunakan dalam aplikasi fasa cair dan gas. Digunakan
pemurnian asam sitrat, asam tartarik, pemurnian glukosa dan pengolahan zat
0,2 – 0,5 mm. Jenis ini umumnya digunakan dalam aplikasi fasa cair dan gas.
Beberapa aplikasi dari jenis ini digunakan untuk: pemurnian emas, pengolahan
air, air limbah dan air tanah, pemurni pelarut dan penghilang bau busuk.
3. Bentuk pellet. Karbon aktif berbentuk pellet dengan diameter 0,8-5 mm.
tekanan rendah, kekuatan mekanik tinggi dan kadar abu rendah. Digunakan
1. Makropori. Merupakan bagian paling luar dari karbon aktif, dengan jari-jari
lebih besar dari 50 nm dengan volume pori-pori 0,2-0,5 cm3/gr dan luas
dengan volume pori 0,15-0,5 cm3/gr dan luas permukaan mencapai 100-1000
m2/gr.
(Setyaningsih, 1995) :
1. Karbon penyerap gas (gas adsorbent carbon). Jenis arang ini digunakan untuk
menyerap kotoran berupa gas. Pori-pori yang terdapat pada arang jenis ini
tapi molekul dari cairan tidak bisa melewatinya. Karbon jenis ini dapat
2. Karbon fasa cair (liquid-phase carbon). Arang jenis ini digunakan untuk
menyerap kotoran atau zat yang tidak diinginkan dari cairan atau larutan. Jenis
pori-pori dari karbon ini adalah makropori yang memungkinkan molekul besar
untuk masuk. Arang jenis ini biasanya berasal dari batubara dan selulosa.
Karakterisasi karbon aktif adalah sifat dari karbon aktif yang akan
2005). Karbon aktif yang baik akan memberikan nilai rendemen yang tinggi.
meningkatnya laju reaksi antara karbon dan gas-gas serta banyaknya jumlah
2. Kadar air. Kadar air merupakan kandungan air dalam arang dengan kondisi
kering udara. Pada saat arang keluar dari tungku pengarangan, kadar air yang
terkandung sangat kecil, biasanya kurang dari 1%. Proses penyerapan air dari
udara sangat cepat, sehingga dalam waktu singkat kadar air mencapai kadar
air keseimbangan dengan udara sekitarnya. Arang yang berkualitas baik yang
dipasarkan adalah arang yang mempunyai kadar air 5-10% (Prameidia, 2013).
Berdasarkan SII No. 0258-79, karbon aktif yang baik mempunyai kadar air
baik mempunyai kadar air maksimal 4,5% untuk granular dan 15% untuk
powder.
3. Kadar abu. Karbon aktif yang dibuat dari bahan alam tidak hanya
Sebagian mineral ini hilang selama proses karbonisasi dan aktivasi, sebagian
lagi tertinggal dalam karbon aktif (Jankowska., et all, 1991). Kadar abu
merupakan jumlah sisa dari akhir proses pembakaran. Residu tersebut berupa
15
2013). Berdasarkan SII No. 0258-79, karbon aktif yang baik mempunyai
kadar abu maksimal 2,5%, sedangkan berdasarkan SNI 06-3730- 1995, karbon
aktif yang baik mempunyai kadar air maksimal 2,5% untuk granular dan 10%
untuk powder.
4. Kadar zat terbang atau bagian yang hilang pada pemanasan 950 oC. Zat mudah
menguap adalah zat selain air, yaitu karbon terikat dan abu yang terdapat di
dalam arang, yang terdiri atas cairan dan sisa ter yang tidak habis dalam
proses karbonisasi. Kadar zat mudah menguap ini tergantung pada proses
karbon aktif yang baik mempunyai kadar zat mudah menguap maksimal 15%,
mempunyai kadar air maksimal 15% untuk granular dan 25% untuk powder.
5. Kadar karbon terikat. Kadar karbon terikat adalah fraksi C dalam arang. Kadar
karbon terikat dipengaruhi oleh kadar zat mudah menguap dankadar abu
(Prameidia, 2013). Karbon dalam arang adalah zat yang terdapat pada fraksi
padat hasil pirolisis selain abu (zat anorganik) dan zat-zat yang masih terdapat
pada pori-pori arang (Saputri, 2013). Semakin besar kadar zat mudah
menguap dan kadar abu maka akan menurunkan kadar karbon terikat
(Prameidia, 2013).
16
6. Daya serap terhadap I2. Adsorpsi iodin telah banyak dilakukan untuk
sebagai jumlah milligram iodin yang diadsorpsi oleh satu gram karbon aktif.
molekul rendah (Miranti, 2012). Jika dimisalkan konsentrasi filtrat adalah 0,02
(monolayer) pada permukaan karbon aktif dan inilah yang menjadi alasan
yang lebih besar dan juga memiliki struktur mikro dan mesoporous yang lebih
Jenis Persyaratan
terhadap bahan baku dan proses aktifasi hasil proses karbonisasi pada suhu tinggi.
baku yang digunakan. Yang dimaksud dengan aktivasi adalah suatu perlakuan
terhadap arang yang bertujuan untuk memperbesar pori yaitu dengan cara
sehingga arang mengalami perubahan sifat, baik fisika maupun kimia, yaitu luas
karbon dari senyawa organik dengan bantuan panas, uap dan CO2.
hitam, serpihan grafit dan serat karbon dan filamen, dan dapat dipanaskan
dari suhu kamar ke suhu yang ditentukan dan ditahan selama waktu
tertentu dengan Frekuensi dan daya input dari oven gelombang mikro
Aktivasi secara kimia yaitu proses aktivasi berbantukan reagen kimia. Bahan
baku yang telah berbentuk arang direndam dengan bahan kimia untuk melebarkan
pori-pori. Pada suhu tinggi ini bahan pengaktif akan masuk di antara sela-sela
kimia yang digunakan dapat berupa asam, basa, ataupun garam seperti H 3PO4,
NH4Cl, AlCl3, HNO3, KOH, NaOH, H3BO3, KMnO4, SO2, H2SO4 dan K2S serta
mempertahanakan besar pori-pori yang ada di dalam arang tadi maka pemanasan
dilakukan kembali (impregnasi) pada suhu berkisar 400- 600 oC. Selain itu juga
( NH4 )2SO4 ( Amonium Sulfat ) merupakan jenis aktivator kimia yang biasa
digunakan dalam proses aktivasi secara kimia pada proses pembuatan karbon aktif
sebagai absorben gelombang mikro. Selain memiliki fungsi untuk menaikan hasil
karbon, ( NH4 )2SO4 juga memiliki fungsi untuk membuka pori pori (Zou, 2010).
loss tangents (tanδ = ( ε ¿¿' ' /ε ' )¿. Dielectric loss tangents terdiri dari dua
parameter, yaitu dielectric constantε ' dan dielectric loss factor ε ' '. ε =ε ' −i. ε ' ' ,
seberapa besar energi masuk yang dipantulkan dan seberapa besar yang diserap,
sedangkan dielectric loss factor (ε ' ') ukuran kehilangan energi listrik dalam
bentuk panas pada material. Untuk energi gelombang mikro yang optimum, maka
nilai ε ' ' harus tinggi (sehingga tan δ juga tinggi) untuk mengubah energi
gelombang mikro menjadi energi panas. Sebagian material tidak memiliki nilai
loss factor yang tinggi untuk terjadinya pemanasan dielektrik, beberapa oksida
inorganik dan material karbon merupakan absorben gelombang mikro yang paling
Karbon adalah absorben gelombang mikro yang sangat baik karena mudah
Dapat dilihat bahwa loss tangents dari semua material karbon kecuali batu
bara, lebih tinggi dari loss tan air destilasi (tan δ air destilasi = 0,118 pada 2,45
GHz dan 298 K). (Menendez, 2010). Nilai tanδ dapat dihitung dari data
absorbansi bahan (X) yang diukur dengan alat Vector Network Analyzer (VNA)
pada frekuensi 2,45 GHz. Rumus yang digunakan untuk perhitungan adalah
S 211−S221 +1
X= … … … … … … … … ..(2.3)
2 S 11
Γ =X ± √ X 2−1 … … … … … … … … …(2.4)
S 11 +S 21−Γ
T= … … … … … … … ..(2.5)
1−( S11 + S 21 ) Γ
1
( 1+ Γ )
λ
mr= … … … … … … … … … ..(2.6)
1
( 1−Γ )
√ 2
lo 1
lc 2
' ( 1−r )2
( ε ) =mr ¿ ¿
¿ …………………………………. (2.8)
ε''
( tanδ )= ……………………………. (2.9)
ε'
Keterangan :
Γ = koefisien refleksi
T = koefisien transmisi
mr = permeabilitas relatif
dp = diameter referensi
sebagai berikut,
Aquacarb 207EA
2% >250 μm
Particle Size
75% >125 μm 0.42–1.68 mm
Distribution
85% >90 μm
Sumber : Timcal Ltd and Chemviron Carbon dalam Lam Russell, 2012
Karbon memiliki sifat dielektrik yang baik sehingga mampu menyerap gelombang
mikro dengan kapasitas tinggi. Sifat khusus dari karbon ini membuat karbon dapat
23
mengubah energi gelombang mikro yang datang menjadi energi panas sehingga
yang kemudian secara tidak langsung dapat digunakan untuk memanaskan bahan
lainya atau bertindak sebagai katalis dalam reaksi heterogen yang berbeda
(Menendez, 2010).
dilakukan untuk menetukan jumlah air (moisture), zat terbang (volatile matter),
karbon padat (fixed carbon), dan kadar abu (ash) ( Hendra, 2008 ) dan adapun
minus 0,2 mm (200 µm). dalam standar ASTM, penentuan moisture in the
m 2−m 3
% Moisture= x 100 % …….…………….…( 2.10)
m 2−m 1
Keterangan :
berat yang tetap. Penentuan kadar abu untuk standar ASTM 3174 adalah
rumus :
m 3−m 4
% Ash= X 100 %……………………………(2.11)
m2 −m 1
Keterangan :
c) Volatile Matter
Definisi volatile matter (VM) ialah banyaknya zat yang hilang bila sampel
batubara dipanaskan pada suhu dan waktu yang telah ditentukan (setelah dikoreksi
oleh kadar moisture). Suhunya adalah 900°C, dengan waktu pemanasan 7 menit
tepat.
Volatile yang menguap terdiri atas sebagian besar gas-gas yang mudah
terbakar, seperti hidrogen, karbon monoksida, dan metan, serta sebagian kecil uap
yang dapat mengembun seperti tar, hasil pemecahan termis seperti karbon
25
dioksida dari karbonat, sulfur dari pirit, dan air dari lempung. Moisture
berpengaruh pada hasil penentuan VM, sehingga sampel dikering – ovenkan akan
memberikan hasil yang berbeda dengan sampel yang dikering – udarakan. Faktor-
( m2−m3 )
% VM = × 100 % - % IM ………………………(2.12)
( m2−m1 )
Keterangan :
IM = Inherent Moisture
d) Fixed Carbon
Keterangan :
26
% M = Kadar Moisture
molekul-molekul dengan berat molekul kecil dan zat dalam fasa cair
Variasi variabel berubah yaitu daya microwave sebesar 100, 200, 400,
menit
7. Konsentrasi H2SO4 2M
3.3.1 Bahan
1. Batubara lignit
2. (NH4)2SO4 20%
3. H2SO4 2M
4. Aquadest
3.3.2 Alat
1. Oven
2. Screening
3. Furnace
4. Desikator
6. Cawan petridish
7. Cawan crucible
8. Gegep
9. Spatula
29
Menyaring sampel
1. Mengecilkan ukuran batu bara lignit yang telah bersih dan kering.
aquadest.
8. Menyaring sampel.
menit.
selama 10 menit.
kering.
m3 −m 4
% Ash Content = × 100 %
m 2−m 1
diatas tray.
menit.
didinginkan.
m2−m3
% Moisture = ×100 %
m2−m1
m 2−m 3
% Volatile matter = ( m 2−m 1 )
×100 % −% ℑ
menggunakan stirer..
Natrium Thiosulfat 0,1N, jika warna kuning dari larutan telah samar,
4. Menititrasi kembali sampai titik akhir yaitu warna biru telah hilang.
Keterangan :
dari batu bara lignit dengan hasil standar yang mengacu pada Typical material
properties of Timrex FC-250 coke (Timcal Ltd) and Aquacarb 207EA (Chemviron
Carbon) berupa ash content, inherent moisture, surface area dan ukuran partikel
Pada penelitian ini sampel batubara yang digunakan adalah batubara lignit
Parameter Nilai
Dielectric LossTangents
-
(tanδ = ( ε ¿¿' ' /ε ' )¿
Dielectric Constant
-28,6483
( ε ¿¿' )¿
36
merupakan jenis batubara lignit karena memiliki nilai kalor dibawah 4100 cal/g
dan volatile matter diatas 31% dan juga kadar fixed carbon yang rendah.
Pada tabel 4.1 dapat dilihat bahwa untuk nilai dielectric constant ( ε ¿¿' )¿
yang didapatkan dari hasil perhitungan untuk sampel batubara lignit sebelum
listrik yang dapat diserap oleh batubara lignit. ( ε ¿¿' )¿ bernilai negatif
menyerap energi listrik sangat kecil. Hal ini mengakibatkan nilai dielectric loss
factor ( ε ¿¿' ')¿ yang merupakan penentuan jumlah energi listrik yang dapat
diuraikan dalam bentuk energi panas tidak dapat dihitung, karena ( ε ¿¿' )¿ bernilai
negatif dan lebih lanjut juga menyebabkan nilai dielectric loss tangents (tanδ )
tidak dapat dihitung. Dielectric loss tangents (tanδ ) menunjukkan rasio jumlah
energi yang diserap per jumlah energi listrik yang dapat diuraikan dalam bentuk
energi panas dalam medan elektromagnetik. Sehingga dapat dikatakan dari hasil
nya jumlah energi listrik yang dapat diserap dan tidak ada energi listrik yang dapat
diuraikan kembali dalam bentuk energi panas. Hal tersebut sesuai dengan sifat
dengan batubara lignit sebelum aktivasi. Secara teoritis batubara yang belum
37
diaktivasi memiliki nilai dielectric loss tangents (tanδ ) sebesar 0,02 (Zhou et al.
2016). Pada penelitian ini telah diteliti pengaruh variasi daya microwave pada
Tabel 4.2 Hasil analisa karbon aktif setelah proses aktivasi dengan variasi
daya microwave
Inherent Moisture
<5 0,94 1,01 1,29 0,69 1,26
(% )
Volatile Matter
- 2,89 3,29 5,67 3,15 2,78
(% )
Surface Area m2/g 950 – 1100 37,94 70,15 76,38 62,26 68,47
berfungsi dalam memancarkan gelombang mikro yang memiliki medan listrik dan
sebagai penyerap gelombang mikro dalam bentuk energi listrik yang terpancar di
Tanaka, et al. (1997) dan Lu, et al. (2001) dalam Pari dkk. (2004)
menyebutkan bahwa selama proses aktivasi karbon aktif terjadi pergeseran pelat
maka dihasilkan pori yang baru dan mengembangkan mikropori awal menjadi
Tabel 4.3 Hasil analisa dielectric loss tangets yang dimiliki karbon aktif
sebagai absorben gelombang mikro untuk seluruh variasi daya
microwave
Standar nilai
Daya tan sebagai
P a d a t a b l e 4 . 3
microwave (’) (’’) tan absorben
(Watt) gelombang
mikro
100 21.57873 3.017861 0.139854
200 22.10936 3.054741 0.138165
400 0.533089 0.474336 0.889788 0,57-0,80
dielectric loss tangets yang telah memenuhi standar adalah pada hasil variasi daya
Nilai inherent moisture (IM) pada sampel batubara lignit adalah sebesar
22,255 % kemudian setelah diaktivasi nilai IM menurun seperti yang terlihat pada
1.2
Inherent Moisture (%)
1.1
1.01
1 0.94
0.9
0.8
0.69
0.7
0.6
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900
Daya Microwave (Watt)
40
Penurunan kadar air disebabkan karena permukaan karbon aktif lebih sedikit
mengandung gugus fungsi yang bersifat polar sehingga interaksi antara uap air
yang bersifat polar juga sedikit (Pari, 2008). Semakin rendah kadar air
menunjukkan sedikitnya air yang tertinggal dan menutupi pori karbon aktif
Pada gambar 4.1 terlihat bahwa untuk variasi daya microwave 100 W kadar
microwave 400 W yang menghasilkan nilai IM 1,29 %. Hal ini disebabkan karena
semakin tinggi daya microwave yang digunakan pada proses aktivasi, maka pori-
pori dari karbon aktif akan semakin terbuka. Dibuktikan dengan nilai surface area
pada table 4.1 untuk variasi daya microwave 100 W sampai dengan 400 W nilai
membesar sehingga memungkinkan kembali menyerap uap air yang berasal dari
udara karena karbon aktif bersifat higroskopis dengan udara (Hartanto dan
nilai IM menurun menjadi 0,69 %. Hal ini dikarenakan nilai surface area yang
didapatkan pada variasi daya microwave 600 W lebih kecil dibandingkan dengan
nilai surface area pada variasi daya microwave yang lebih rendah, sehingga
kemampuan karbon aktif dalam menyerap uap air dari udara pun jumlahnya lebih
kecil. Akan tetapi pada variasi daya microwave 800 W nilai IM yang didapatkan
juga dikarenakan nilai surface area yang didapatkan pada variasi daya microwave
41
sehingga kemampuan karbon aktif dalam menyerap kembali uap air dari udara
variasi daya microwave yang didapatkan sudah memenuhi standar nilai IM yaitu
di bawah 5 %. .
Pengaruh daya microwave terhadap ash content terlihat pada grafik 4.2
berikut ini:
1.6
1.37
1.4
1.17
1.2
Ash Content (%)
0.8 0.68
0.6
0.4
0.21 0.17
0.2
0
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900
Daya Microwave (Watt)
Nilai ash content pada sampel awal bahan baku relatif sangat tinggi yaitu
gambar 4.2 untuk variasi daya microwave 100 W didapatkan nilai ash sebesar
1,37 % sampai dengan variasi daya microwave 800 W didapatkan nilai ash
sebesar 0,17 %.
karbon kristalit yang tidak teratur dimana permukaan batubara lignit tertutupi
42
oleh mineral-mineral abu seperti kalsium, kalium, magnesium dan narium. Pada
proses aktivasi, daya microwave yang semakin tinggi memicu penghilangan abu
yang semakin tinggi, karena larutan (NH 4)2SO4 20% yang digunakan sebagai
aktivator akan semakin baik melarutkan mineral-mineral abu tersebut. Hal ini
disebabkan (NH4)2SO4 merupakan garam yang terbentuk dari asam kuat sehingga
Penurunan nilai ash diikuti dengan peningkatan nilai daya serap iodine yang
Tabel 4.3 Data analisa ash content dan serapan iodine pada berbagai variasi
daya microwave
Sebagaimana yang dikatakan oleh Manivann, et al. (1999) nilai ash content dapat
mempengaruhi daya jerap karbon aktif terhadap gas dan larutan, karena mineral
penyebab abu dapat menyebar dalam kisi karbon aktif dan menutupi permukaan
Nilai ash content yang memenuhi standar karbon aktif sebagai absorben
gelombang mikro adalah pada variasi daya microwave 400 W, 600 W dan 800 W
Pada tabel 4.1 menunjukkan nilai volatile matter (VM) dari bahan baku
awal sebesar 41,96%, setelah diaktivasi profil nilai VM untuk setiap variasi
6 5.67
5
Volatile Matter (%)
4
3.29 3.15
2.89 2.78
3
0
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900
Daya Microwave (Watt)
penurunan dari nilai VM bahan baku nya. Penurunan nilai VM pada karbon aktif
gas –gas yang mudah terbakar seperti oksida-oksida karbon, hidrogen dan metan,
Pada gambar 4.3 terlihat untuk variasi daya microwave 100 W didapatkan
nilai VM sebesar 2,89 % sampai dengan variasi daya microwave 400 W nilai VM
menguap (volatile) seperti hidrogen, ammonia, sulfur dan nitrogen sehingga dapat
peningkatkan nilai VM dari karbon aktif. Namun pada variasi daya microwave
600 W nilai VM menurun menjadi 3,15 % sampai dengan variasi daya microwave
penggunaan variasi daya microwave yang tinggi. Pada daya microwave 600 W
permukaan karbon aktif kembali larut dalam aktivator sehingga dapat menurunkan
nilai VM karbon aktif. Pada daya microwave yang tinggi energi panas yang
dihasilkan juga cukup tinggi, sehingga poses aktivasi fisika menjadi lebih baik.
diaktivasi karena proses tumbukan yang semakin cepat. Sehingga hal ini juga
membenarkan pernyataan Pari, dkk (1996) bahwa kadar zat menguap sangat
97
95.95 95.79
96
94.8
95 94.53
Fixed Carbon
94
93
92.34
92
91
90
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900
Daya Microwave (W)
kandungan pengotor dalam karbon aktif berupa inherent moisture, ash content,
Dari gambar 4.4 di atas nilai fixed carbon menunjukkan peningkatan pada
variasi daya microwave 100 W jika dibandingkan dari nilai fixed carbon bahan
baku awal yaitu sebesar 27,765 % namun mengalami penurunan yang signifikan
pada variasi daya microwave 200 W dan 400 W. Akan tetapi, nilai fixed carbon
kembali meningkat pada variasi daya microwave 600 W dan 800 W. Seperti yang
telah dijelaskan bahwa nilai fixed carbon dipengaruhi secara signifikan oleh nilai
VM. Pada gambar 4.3 untuk variasi daya microwave 400 W kenaikan nilai VM
nya tertinggi dibandingkan dengan variasi daya lainnya, hal ini dibuktikan pula
pada gambar 4.4 untuk variasi daya microwave 400 W nilai fixed carbon nya
46
terendah diantara variasi daya lainnya. Profil nilai fixed carbon berbanding
aktivasi yaitu diperoleh nilai surface area sebesar 8,0465 m2/g sedangkan nilai
surface area untuk variasi daya microwave dapat dilihat pada gambar 4.5 berikut:
80 76.38
75
70.15
68.47
70
65 62.26
Surface Area (m2/g)
60
55
50
45
40 37.94
35
30
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900
Daya Microwave (W)
Pada gambar 4.5 tersebut menunjukkan bahwa pada setiap variasi nilai
surface area nya telah meningkat dibandingkan dengan sampel batubara lignit.
Nilai surface area tertinggi diperoleh pada variasi daya microwave 400 W.
standar yang seharusnya berada pada rentang 950-1100 m2/g hal ini
lignit yaitu permukaan yang sangat tertutup dan minim porositas (Rahim
dan Fitriyana, 2018). Nilai surface area karbon aktif ditentukan terhadap
tujuan penggunaan dari karbon aktif itu sendiri. Untuk proses yang
menggunakan ukuran partikel yang relatif lebih kecil yaitu berkisar 0,01 –
penggunaan karbon aktif tidak memerlukan nilai surface area yang terlalu
besar maka ukuran partikel yang relatif lebih besar yaitu 10 mesh (0,2
pembuatan karbon aktif sebagai absorben gelombang mikro yang mengacu pada
Typical material properties of Timrex FC-250 coke (Timcal Ltd) and Aquacarb
dimana memiliki karakteristik produk karbon aktif yaitu nilai inherent moisture
1,29 %, nilai ash content 0,68 %, surface area sebesar 76,3795 m2/gram dan nilai
fixed carbon mencapai 92,34 %. Walaupun nilai surface area tidak memenuhi
standar, akan tetapi nilai surface area pada variasi daya microwave 400 W adalah
yang tertinggi serta dalam aplikasi penyerapan gelombang mikro yang paling
berperan adalah nilai fixed carbon berkaitan dengan sifat dielektrik yang dimiliki
oleh karbon tersebut. Hal ini juga dibuktikan dengan hasil perhitungan untuk nilai
dan nilai dielectric loss factor ( ε ¿¿' ')¿ sebesar 0,474336 sehingga didapatkan
nilai dielectric loss tangent (tanδ) sebesar 0,889788. Nilai (tanδ) yang diperoleh
tersebut menunjukkan kemampuan karbon aktif yang dihasilkan dari variasi daya
microwave 400 W telah meningkat dibandingkan dengan nilai (tanδ) bahan baku
sebelum diaktivasi. Nilai (tanδ) yang didapatkan juga telah sesuai dengan standar
yang dikemukakan oleh Menendez (2010) untuk nilai (tanδ) karbon aktif berkisar
Penelitian pembuatan karbon aktif dengan bantuan daya microwave ini telah
49
mahal jika dibandingkan dengan aktivator (NH4)2SO4. Selain itu penggunaan daya
aktivasi.
BAB V
5.1 Simpulan
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, dapat disimpulkan hal-hal
sebagai berikut:
(Chemviron Carbon)
2. Nilai karakteristik karbon aktif yang diperoleh yatu, innherent moisture 1,29
Parameter yang telah memenuhi standar ialah inherent moiusture dan ash
3. Nilai dielectric constant( ε ¿¿' )¿ 0,5330, dielectric loss factor( ε ¿¿' ' )¿ 0,4743
dan dielectric lost tangent (tanδ) 0,8897. Nilai tanδ tersebut sudah memenuhi
nilai tanδ yang seharusnya dimiliki oleh karbon aktif sebagai absorben
gelombang mikro.
5.2 Saran
Apabila dibutuhkan karbon aktif dengan nilai surface area sesuai standar,
maka dapat dilakukan penelitian pengaruh ukuran partikel batu bara lignit dengan
DAFTAR PUSTAKA
Chen, W.X., Lee, J.Y., Liu, Z. (2002). Microwave- assisted synthesis of carbon
supported Pt nanoparticles fort fuel cell applications. Chem Commun.
8(21): 2588-2589.
Chen, H., Hashiho, Z. (2012). Fast Preparation of Activated Carbon from Oil
Sands Coke Using Microwave-Assisted Activation. Fuel 95: 178-182.
Chuang, K-H., Shih, K., Wey, M-Y. (2012). The Influences of Microwave
Irradiation and Polyol Preuosor pH on Cu/AC Catalyst and its CO
Oxidation Performance. DOI 10.007/s11051-012-1178-9.
Dehdasthti, A., Khavanian, A., Rezaee, A., Assilian, H., Motalebi, M. (2011).
Using Microwave Radiation to Recover GranularActivated Carbon
Exposed to Toluene Vapor. Iran.J.Chem.Chem.Eng. Vol 30, No 1.
Dinas Energi dan Sumber Daya Mineral (ESDM) Prov. Kaltim. (2018).
Produksi Batubara Perusahaan Ijin Usaha Pertambangan (IUP)
Provinsi Kalimantan Timur Tahun 2017. Samarinda.
Hartanto, S., Ratnawati. (2010). Pembuatan Karbon Aktif dari Tempurung kelapa
Sawit dengan Metode Aktivasi Kimia. Indonesian Journal of Material
Science 12:12-16.
50
Jankowska, H., Świątkowski, A., and Choma, J., (1991). Active Carbon. Edisi
Pertama. Ellis Horwood. London.
Kim, T., Lee, J., Lee, K-H. 2014. Microwave Heating of Carbon-Based Solid
Materials. Pohang University of Science and Technology. Korea. Carbon
Letters Vol.15 No, 1, 15-24.
Kusdarini, E., Budianto, A., Ghafarunnisa, D. (2017). Produksi Karbon Aktif dari
Batubara Bituminus dengan Aktivasi Tunggal H3PO4 Kombinasi H3PO4-
NH4HCO3 dan Termal. Reaktor, Vol.17 No.2, Hal.74-80. p-ISSN 0852-
0798.
Lam, S. S., Russell, A. D., & Chase, H. A. (2012). Microwave heated pyrolysis, of
waste automotive engine oil : influence of operation parameter on the
yield, composisition, and fuel properties of pyrolysis oil. Fuel, 92, 327-
339.
51
Mannivan, A., Chirilla, M., Giles, N.C and M.S. Seehra. (1999). Microstructure,
dangling bonds and impurities in activated carbons. Carbon. 37: 1741-
1747.
Pari, G., Hendra, D., Pasaribu, R.A. (2008). Peningkatan Mutu Ar-ang Aktif Kulit
Kayu Mangium. Jurnal penelitian Hasil Hutan. 26(3), PP 214-217.
Pari, G. (2004). Kajian Struktur Arang Aktif dan Serbuk Gergajian Kayusebagai
Absorben Emisi Formaldehida Kayu Lapis. [Disertasi]. Bogor: program
Pascasarjana. Institut Pertanian Bogor.
Pratiwi, I. (2013). Kualitas Arang Aktif Dari Tandan Kosong Kelapa Sawit Dan
Ampas Tebu Untuk Menurunkan Beban Pencemaran Limbah Cair
Pengolahan Tahu. Skripsi, Jurusan Teknik Kimia : Pliteknik Negeri
Samarinda.
Pujiarti, R. & Sutapa, J.P Gentur. (2005). Mutu Arang Aktif dari Limbah Kayu
Mahoni (Swietenia macrophylla King) sebagai Bahan Penjernih Air.
Fakultas Kehutan UGM. Yogyakarta.
Rahim, M., Fitriyana. (2018). Upgrading East Kalimantan Lignte Into Activated
Carbon As a Microwave Absorbent. Chemical Engineering Department.
Politeknik Negeri Samarinda.
Riza, A. (2017). Pengaruh Kadar Karbon pada Proses Gasifikasi. Sinergi Vol.21,
No.1, Februari 2017: 1-8. DOAJ: doaj.org/toc/2460-1217.
52
Saputri, D.E. (2013). Pengaruh Suhu dan Konsentrasi Aktivator KOH Terhadap
Proses Pembuatan Karbon Aktif dari Cangkang Kelapa Sawit Untuk
Mengolah POME. Palembang: Teknik Kimia POLSRI.
Sukir. (2008). Pembuatan dan Karakterisasi Karbon Aktif dan Sekam Padi. Tesis.
Institut Teknologi Bandung.
Xing, Baolin., Huang, G., Chen, L., Guo, H., Zhang, C., Xie, W., Chen, Z. (2015).
Microwave synthesis of hierarchically porous activated carbon from
lignite for high performance supercapacitors. New York: Springer
Science+Business Media. DOI 10.1007/s10934-015-0056-0.
Zhou, F.,Cheng, J., Liu, J., Wang, Z.J., Cen, K. (2016). Activated carbon and
graphite facilitate the upgrading of Indonesian lignite with microwave
irradiation for slurrybility improvement. State Key Laboratory of Clean
Energy Utilization. Zheijang University. Hangzhou 310027: China. Fuel
170 (2016) 39-48.
m 2−m 3
% Inherent Moisture= ×100 %
m 2−m 1
72,1606−72,1476
% Inherent Moisture= ×100 %
72,1606−71,1588
% Inherent Moisture=1,31 %
Daya Rata-Rata
m1 (g) m2 (g) m3 (g) % IM
microwave % IM
m3−m 4
% Ash= ×100 %
m2 −m 1
27,0278−27,0209
% Ash= ×100 %
27,8373−26,8372
% Ash=0,69 %
Hasil Perhitungan Ash Content
m 2−m 3
% VM = ( m 2−m 1 )
×100 % −% Inherent Moisture
% VM = ( 34,5906−34,5208
34,5906−33,5906
×100 % ) −1,29%
% VM =6,01%
Daya Rata-Rata
m1 (g) m2 (g) m3 (g) %VM
microwave %VM
41,1705 42,1706 41,5267 42,129
Awal 41,96
35,1796 36,1796 35,5350 41,805
41,1595 42,1597 42,1214 2,87
100 2,89
41,1595 42,1593 42,1362 2,31
39,6988 40,6988 40,6558 3,22
200 3,29
39,6988 40,6990 40,6654 3,36
33,5906 34,5906 34,5208 6,01
400 5,69
33,5906 34,5908 34,5341 5,67
600 34,6684 35,6684 35,6300 3,10 3,15
34,6684 35,6686 35,6366 3,20
38,7558 39,7560 39,7152 2,77
800 2,78
38,7558 39,7559 39,7278 2,79
% ¿Carbon=92,34 %
Daya
% FC
microwave
Awal 27,765
100 94,80
200 94,53
400 92,34
600 95,95
800 95,79
5. Tabel hasil analisa surface area pada seluruh variasi daya microwave
Daya m1
microwave (m2/g)
Awal 8,0456
120 48,2098
150 66,6156
180 69,5449
210 76,3795
240 49,9197
6. Tabel hasil analisa VNA untuk bahan baku dan daya microwave terbaik
2 2
S 11 2−S 212+1 (−3,33 ) −(−7,59 ) +1
X = ¿ = 6,48
2 S 11 2∗(−3,33 )
Γ =X ± √ X 2−1
0,5
r 1.1 = X ± √ X 2−1=6,58+ ( ( (6,58 )2) −1 )
=13,5976
0,5
r1.2 ¿ 6,58−( ( ( 6,58 )2) −1 )
2,9987∗10 8
= = 0,1224
2,45∗10 9
1 1
λ
(1+r )
=
O58 ( )
∗( 1+0,0735 )
mr = 0,5 =
1 1 1 1
( 1−r )
√ 2
lo lc
− 2 ( 1−0,0735 )∗
((
0,03987 2
−
0,1222)( ))
0,3993
(1−r )2 lo 2 lo2 1
(ε ') =mr (1− 2 )+( 2 x ¿
(1+ r )2 lc lc mr
0,03987 2
))) ( )
2
(1−0,0735 ) 0,039872 0,1222
(
¿ 0,3993∗
( ( 1+ 0,0735 )
2)( (
∗ 1−
0,1222
+
0,3993
= 0,5331
0,1224∗( 0,53310,5 )
( ε' ' ) =( λ √(ε ' ))/2 πdp ¿
2∗3,14∗0,03
= 0,4743
''
ε 0,4743
( tanδ )= ' = = 0,8897
ε 0,5331
(rangkaian alat microwave) (alat furnace)