STUDI PERTUMBUHAN KRISTAL KARBON DARI ARANG HASIL PIROLISIS TEMPURUNG KELAPA

DRA. MEYTIJ JEANE RAMPE, M.SI., Dr.re.nat. Nurul Hidayat A., S.Si.,M.Si.

2013 | Disertasi | S3 Ilmu Kimia

Telah dilakukan kajian pertumbuhan kristal karbon dari karbon hasil pirolisis tempurung kelapa. Penelitian bertujuan mempelajari penggunaan polivinil alkohol (PVA) sebagai stimulan dalam pertumbuhan kristal karbon dari arang hasil pirolisis tempurung kelapa; penggunaan polivinil alkohol (PVA) dalam bentuk serbuk dan dalam bentuk larutan terhadap karakter pertumbuhan struktur kristal karbon dan sifat-sifat fisikokimia; dan karakter struktur karbon pada variasi temperatur 1000 sampai dengan 1500 oC. Penggunaan material dasar utama arang tempurung kelapa dengan polivinil alkohol (PVA) berfungsi sebagai stimulan dalam proses penerapan teknologi karbon yaitu kalsinasi, pencampuran, dan perlakuan sintering temperatur tinggi. Metode analisis Fourier Transform Infrared (FTIR) digunakan untuk mengetahui gugus fungsi dalam material karbon, X-ray diffraction (XRD) untuk identifikasi struktur kristal material karbon, Scanning Electron Microscopy- Energy Dispersive Spectroscopy (SEM-EDS) untuk pengujian topografi permukaan berupa struktur mikro dan analisis jenis unsur penyusun material karbon, Differential Thermal Analysis-Thermogravimetriy Analysis (DTA-TG) untuk mempelajari reaksi termal material karbon dan analisis sifat-sifat fisik dapat digunakan untuk kajian sifat fisikokimia arang dan produk material kristal karbon yang dihasilkan. Karakteristik produk material karbon menunjukkan perubahan karakter di mana terjadi perubahan sifat fisikokimia dari material dasar arang tempurung kelapa menjadi kokas yang telah dilakukan sintering pada temperatur 1000 oC dan selanjutnya produk karbon struktur yang telah disintering sampai temperatur 1500 oC. Penerapan temperatur sampai 1500 oC dan polivinil alkohol (PVA) sebagai stimulan dapat digunakan dalam teknologi karbon pada proses fabrikasi untuk menghasilkan produk material karbon dari arang amorf menjadi karbon dengan struktur semi-kristalin.

Study on the growth of carbon crystal produced from coconut shell has been conducted. This research was aimed to study the effects of PVA as stimulant agent in the from of either powder or solution on structural growth of carbon crystal and its physico-chemical properties and the effect of temperature (1000-1500oC) on the characters of the carbon. Several carbon technologies, such as calcinations, mixing and sintering at high temperature, were carried out by employing charcoal produced from coconut shell as the raw material and PVA as the stimulant. Several methods characteristics were performed including Fourier Transform Infrared (FTIR) spectroscopy to determine the functional groups of the carbon. X-ray diffraction (XRD) to identify the structure of carbon crystal, Scanning Electron Microscopy-Energy Dispersive Spectroscopy (SEM-EDS) to analyze the topography of surface and to analyze the component of material and Differential Thermal Analysis – Thermogravimetry (DTA-TG) to study the thermal reaction of the carbon material. In addition, analysis of physical properties was also conducted to study the physico-chemical properties of charcoal and the crystal of carbon material. The product characteristics of carbon material showed that there was a change on the physico-chemical properties of the raw material which has been sintered at 1000 oC, at which coke was produced in this process. Fabrication process at 1500 oC in the presence of PVA gave carbon material from charcoal amorphous to carbon with semi-crystalline structure.

Kata Kunci : arang tempurung kelapa, pertumbuhan, kristal karbon