Karbon aktif, atau sering disebut juga dengan arang aktif, adalah bentuk karbon yang memiliki luas permukaan yang sangat besar. Hal ini dicapai melalui proses aktivasi yang membuat struktur karbon menjadi sangat berpori. Sebagai contoh, hanya dengan satu gram karbon aktif, dapat diperoleh luas permukaan sekitar 500 m², yang diukur dengan teknik adsorpsi gas nitrogen. Proses aktivasi ini tidak hanya memperbesar luas permukaan karbon, tetapi juga meningkatkan kemampuan karbon aktif dalam menyerap berbagai zat.
Karbon aktif pertama kali digunakan pada abad ke-19 sebagai bahan untuk penyaringan dan pemurnian air. Seiring perkembangan teknologi, penggunaannya semakin meluas, tidak hanya dalam pengolahan air, tetapi juga dalam pengolahan udara, pengobatan, dan berbagai aplikasi industri lainnya. Sebagai contoh, dalam pengolahan air minum, karbon aktif digunakan untuk menghilangkan klorin, bau, dan bahan organik terlarut yang dapat mempengaruhi kualitas air.
Daftar Isi
Proses Aktivasi Karbon
Karbon aktif memiliki banyak pori mikro yang memungkinkan materi ini untuk menyerap zat-zat yang ada di sekitarnya. Pori-pori ini terbentuk melalui proses aktivasi yang dapat dilakukan dengan dua cara utama:
-
Pemanasan Tinggi (Fisik): Proses ini melibatkan pemanasan karbon pada suhu tinggi untuk membuka pori-pori yang lebih besar. Proses ini sering dilakukan dengan menggunakan gas aktif seperti uap atau karbon dioksida yang dapat mengubah struktur karbon menjadi lebih berpori.
-
Pengolahan Kimia: Penggunaan bahan kimia untuk mengaktifkan karbon, sehingga meningkatkan kapasitas adsorpsi. Proses kimia ini biasanya menggunakan zat-zat seperti asam fosfat, kalium hidroksida, atau seng klorida yang membantu menciptakan pori-pori tambahan pada karbon.
Penelitian oleh Duman et al. (2018) mengungkapkan bahwa pemilihan metode aktivasi sangat mempengaruhi kemampuan adsorpsi karbon aktif terhadap kontaminan spesifik, seperti logam berat dan senyawa organik. Aktivasi kimia cenderung menghasilkan karbon dengan pori yang lebih kecil, sedangkan aktivasi fisik lebih efektif untuk mengembangkan pori yang lebih besar, cocok untuk menghilangkan zat-zat dengan ukuran molekul lebih besar.
Bahan Dasar Karbon Aktif
Karbon aktif bisa dibuat dari berbagai bahan organik yang mengandung karbon. Beberapa bahan dasar umum yang digunakan dalam pembuatan karbon aktif antara lain:
-
Batok kelapa: Salah satu bahan baku karbon aktif yang paling populer. Batok kelapa memiliki kepadatan karbon yang tinggi, yang memungkinkan pembuatan karbon aktif dengan kapasitas adsorpsi yang baik.
-
Kayu keras: Kayu keras seperti jati dan mahoni juga banyak digunakan untuk membuat karbon aktif. Kayu ini memberikan hasil karbon aktif yang cukup padat dan tahan lama.
-
Batok sawit: Batok sawit, sebagai produk sampingan dari industri kelapa sawit, juga dapat digunakan untuk membuat karbon aktif dengan kualitas yang sangat baik.
-
Kemiri dan Batang Jagung: Sebagai bahan baku yang lebih murah dan mudah didapatkan, kemiri dan batang jagung digunakan untuk memproduksi karbon aktif dengan biaya yang lebih rendah, meskipun kualitasnya bervariasi.
Menurut penelitian Kundu et al. (2020), bahan dasar yang digunakan untuk memproduksi karbon aktif mempengaruhi sifat fisik dan kimianya. Batok kelapa, misalnya, diketahui memiliki kandungan karbon yang lebih tinggi, sehingga menghasilkan karbon aktif dengan kapasitas adsorpsi yang lebih besar dibandingkan bahan baku lainnya. Selain itu, pemilihan bahan baku juga mempengaruhi kecepatan adsorpsi dan daya tahan karbon aktif tersebut terhadap reaktivasi.
Jenis Karbon Aktif: Granular Activated Carbon (GAC)
Granular Activated Carbon (GAC) adalah bentuk karbon aktif yang memiliki partikel berukuran lebih besar dibandingkan dengan karbon aktif bubuk. Ukuran partikel yang lebih besar ini menyebabkan permukaan eksternal karbon aktif GAC lebih kecil, sehingga difusi zat yang akan diserap (adsorbate) menjadi faktor penting dalam aplikasinya.
Penelitian oleh Mohammad et al. (2017) mengungkapkan bahwa GAC memiliki kinerja yang sangat baik dalam aplikasi pengolahan air dan gas, berkat kemampuan adsorpsinya yang tinggi terhadap kontaminan organik dan anorganik. Dalam sistem filterisasi air, GAC sering digunakan karena kemampuannya yang efisien dalam menghilangkan zat-zat berbahaya seperti klorin, pestisida, dan bahan organik terlarut lainnya. Selain itu, GAC juga banyak digunakan dalam pengolahan udara untuk menghilangkan polutan seperti senyawa organik volatil (VOCs), amonia, dan gas berbahaya lainnya.
Aplikasi Karbon Aktif GAC
Karbon aktif GAC banyak digunakan dalam berbagai aplikasi pengolahan, seperti:
-
Pengolahan Air: GAC banyak digunakan dalam sistem filterisasi air, termasuk dalam campuran filter cepat. Dengan kemampuannya menyerap berbagai kontaminan, karbon aktif GAC sangat efektif dalam membersihkan air dari kotoran, bau, dan zat-zat berbahaya lainnya. Penelitian oleh Wang et al. (2019) menunjukkan bahwa GAC sangat efektif dalam mengurangi kontaminan seperti logam berat, pestisida, dan senyawa organik yang terdapat dalam air.
-
Pengolahan Udara dan Gas: GAC juga digunakan dalam aplikasi pengolahan udara atau gas untuk menghilangkan berbagai polutan dan zat berbahaya. Salah satu contoh aplikasi yang umum adalah dalam sistem penyaringan udara di industri atau dalam alat penyaring udara di rumah.
-
Industri Kesehatan dan Pengobatan: Karbon aktif juga banyak digunakan dalam aplikasi medis, seperti dalam pengobatan keracunan atau overdosis obat. O’Neal et al. (2021) menjelaskan bahwa karbon aktif dapat menyerap racun dan bahan berbahaya dalam tubuh, membuatnya efektif dalam prosedur detoksifikasi medis.
Keunggulan Karbon Aktif GAC
-
Kapasitas Adsorpsi Tinggi: Karbon aktif GAC sangat efektif dalam menghilangkan berbagai kontaminan dari air, udara, dan gas. Penelitian oleh Saeed et al. (2018) menyatakan bahwa GAC memiliki kapasitas adsorpsi yang sangat tinggi terhadap berbagai senyawa organik dan anorganik, yang membuatnya ideal untuk berbagai aplikasi industri.
-
Dapat Didaur Ulang: Karbon aktif GAC dapat diaktifkan kembali melalui proses oksidasi termal, sehingga dapat digunakan berulang kali untuk aplikasi yang sama. Proses ini tidak hanya memperpanjang umur karbon aktif, tetapi juga mengurangi dampak lingkungan dari limbah karbon aktif yang digunakan.
-
Ramah Lingkungan: Karbon aktif GAC adalah pilihan yang ramah lingkungan, karena dapat mengurangi polusi air dan udara dengan cara yang efisien dan dapat dipulihkan. Ini membuatnya menjadi bahan yang sangat berkelanjutan untuk digunakan dalam pengolahan limbah dan pengolahan air.
Ukuran Partikel Karbon Aktif GAC
Ukuran partikel karbon aktif GAC sering kali ditentukan berdasarkan aplikasinya, seperti:
-
Untuk pengolahan air: ukuran partikel sering kali bervariasi antara 8×20, 20×40, atau 8×30 mesh.
-
Untuk aplikasi gas atau uap: ukuran yang umum digunakan antara 4×6, 4×8, atau 4×10 mesh.
Sekian Informasi Terbaru April 2025 Tentang Karbon Aktif / Arang Aktif Pengertian Bentuk dan Kegunaan dari website damiu.co.id. Bagi bapak/ibu sobat INVIRO semua, yang sedang mencari/membutuhkan alat water treatment/filter penjernih air dan peralatan air minum dengan harga yang cukup murah dan kompetitif, silahkan menghubungi ke nomor telepon kontak layanan CS Kami Disini dan pastikan bapak/ibu semua dilayani oleh CS INVIRO secara professional.Ref