Pengertian Karbon Aktif
Karbon aktif atau arang aktif (activated carbon/activated charcoal) adalah adsorben (zat padat yang dapat menyerap suatu komponen dari fase fluida) yang paling sering digunakan dalam proses adsorpsi (proses perpindahan komponen dari fasa fluida ke permukaan zat padat yang mampu menyerap). Biasanya, adsorben adalah bahan yang sangat berpori.
Pori-pori tersebut berfungsi untuk menyerap zat-zat lain yang dekat dengannya. Jika dibandingkan dengan adsorben yang lain, karbon aktif merupakan salah satu adsorben yang paling sering digunakan. Itu karena ia memiliki daya adsorpsi dan luas permukaan yang lebih baik jika dibandingkan dengan adsorben lainnya.
Baca juga: 5 Bahan Karbon Aktif yang Ramah Lingkungan
Arang aktif terdiri dari beberapa komponen, di antaranya adalah 87-97% karbon dan sisanya lagi adalah nitrogen, hidrogen, sulfur dan senyawa-senyawa lain yang terbentuk dari proses pembuatan. Pembuatannya dapat menggunakan berbagai macam bahan dasar. Beberapa diantaranya adalah tempurung kelapa, kayu, pinus dan lain-lain.
Banyak juga penelitian yang melakukan percobaan pembuatan karbon aktif dari bahan-bahan alami lain, seperti dari kulit jeruk atau pelepah kelapa. Di Indonesia, bahan baku pembuatannya yang dikomersial adalah tempurung kelapa dan kayu.
Terdapat beberapa kriteria bahan dasar dalam pembuatan senyawa itu. Pertama, yaitu bahan harus mengandung karbon, baik organik maupun anorganik. Kedua, harus memiliki kualitas yang konstan. Ketiga, pengotor pada bahan dasar harus dijaga sebaik mungkin.
Sejarah Penggunaan Karbon Aktif
Penggunaan arang aktif memiliki sejarah yang sangat panjang. Dimulai pada tahun 1600 SM, ketika orang-orang Mesir menggunakan arang kayu untuk pengobatan. Kemudian pada abad ke-13 M, Jepang menggunakan arang sebagai filter untuk sumur. Setelah itu berkembang dengan pesat pada abad ke-18 masehi.
Pada tahun 1773, Kar Wilhem Scheele, ahli kimia dari Swedia menemukan bahwa arang dapat melakukan proses adsorpsi gas. Kemudian Lowitz, ahli kimia asal Belanda, menemukan bahwa dia dapat berfungsi untuk menghilangkan warna pada tahun 1786. Saat itu, Lowitz menemukan bahwa jika arang dicelupkan pada larutan asam tartar, maka akan menghilangkan warna. Hal itu terjadi karena adanya adsorpsi senyawa organik yang dilakukan oleh arang kepada larutan asam tartar.
Pada akhir abad ke-18 M, perkembangannya semakin pesat. Pada tahun 1794, dunia industri di Inggris mulai menggunakan arang untuk menghilangkan warna. Lalu, pada awal abad ke-20 M, yaitu pada tahun 1900 dan 1901, Von Ostreijko mendapatkan dua hak paten dalam hal proses manufaktur dan senyawa tersebut secara kimiawi menggunakan metal klorida dan secara fisik menggunakan H2O dan CO2. Kemudian, perkembangannya semakin pesat lagi dan digunakan untuk berbagai keperluan dan fungsi.
Baca juga: Jejak Karbon di Makanan: Arti, Asal-Usul, dan Cara Menguranginya
Jenis-jenis Activated Carbon
Berdasarkan bentuk ukuran partikelnya, arang aktif dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu:
- Karbon Aktif Bubuk (Powder Activated Carbon)
Jenis karbon aktif ini memiliki butiran partikel yang halus yaitu berkisar di 50-75 micron. Biasanya Powder Activated Carbon (PAC) digunakan untuk pengolahan air minum. Ukuran partikelnya yang halus menyebabkan pembuatan senyawa ini cukup sulit. Karena itu, pembuatannya biasa dicampur dengan air sekitar 30%-50%.
- Karbon Aktif Butiran (Granular Activated Carbon)
Jenis karbon aktif granular memiliki ukuran butiran partikel yang tidak sehalus PAC. Granular Activated Carbon (GAC) berbentuk kepingan dengan ukuran partikel 0,16-1,5 mm. Hal tersebut juga berpengaruh terhadap proses pengerjaannya yang lebih mudah dibanding dengan PAC. Biasanya jenis ini digunakan untuk pengolahan air, penghilang bau busuk, dan pemurnian emas (Said, 2007).
10 Manfaat dan Fungsi Karbon Aktif
Dari banyaknya fungsi dan kegunaan arang aktif, beberapa di antaranya terangkum dalam 10 manfaat dan fungsi berikut ini.
- Dapat difungsikan sebagai penjernihan dan pemurnian. Pemurnian oleh senyawa tersebut biasanya digunakan dalam pengolahan pupuk.
- Arang aktif juga dapat digunakan sebagai penyaring pada industri minuman. Perusahaan air minum soda adalah perusahaan yang sering memakai karbon dalam mengolah airnya.
- Digunakan sebagai penyaring dan penetral berbagai limbah obat-obatan dan racun yang berasal dari rumah sakit.
- Dalam bidang pertambangan, pemanfaatannya digunakan untuk menyerap hasil tambang, seperti emas, tembaga, timah, dan yang lainnya.
- Berfungsi sebagai penetral warna atau sebagai pemucat warna kuning pada gula pasir.
- Dapat digunakan untuk penyegar atau penyaring udara bersih di ruangan melalui kandungan uap air.
- Berfungsi sebagai adsorben pada pemurnian gas.
- Dapat dimanfaatkan untuk mengolah limbah B3 (Bahan Beracun Berbahaya).
- Arang aktif juga biasa dimanfaatkan sebagai filter untuk industri makanan.
- Bermanfaat untuk menghilangkan bau kotoran dan pengontrol emisi pada gas buang.
Selain itu, karbon aktif tidak hanya dapat digunakan pada industri atau perusahaan dengan skala besar, industri kecil pun bisa memanfaatkan karbon ini. Contohnya adalah pada usaha tambak udang, senyawa tersebut digunakan untuk menghilangkan amonia logam berat, dan nitrite phenol.
Di samping dalam usaha tambak, senyawa itu juga sering digunakan pada usaha laundry. Karbon aktif berfungsi untuk menyaring air sisa sabun, sehingga ketika proses pembilasan pakaian yang dicuci bersih secara menyeluruh.
Baca juga: 10 Tanaman Penyerap Karbon yang Efektif
Penulis: Irfan Maulana dan Maswanajih
Dikurasi oleh: Citra Isswandari Putri
FAQ
1. Apa saja perbedaan karbon aktif dan arang?
Karbon aktif yang merupakan zat padat yang dapat menyerap suatu komponen dari fase fluida disebut juga sebagai arang aktif.
2. Kenapa karbon aktif terbentuk?
Karbon aktif dihasilkan dari bahan-bahan dasar yang mengandung karbon, baik itu karbon organik atau anorganik.
3. Apa saja yang termasuk karbon aktif?
Berdasarkan ukurannya, yang termasuk dalam jenis karbon aktif adalah Powder Activated Carbon (PAC) dan Granular Activated Carbon (GAC).
LindungiHutan.com merupakan Platform Crowdfunding Penggalangan Dana Online untuk Konservasi Hutan dan Lingkungan. Kunjungi situs https://m.lindungihutan.com/imbangi untuk menghitung jejak karbon yang kamu hasilkan, dan tebus jejak karbon tersebut dengan mendukung kegiatan dan aksi penghijauan hutan yang kami lakukan.
Author
