Karbon aktif adalah karbon yang di proses sedemikian rupa sehingga pori-porinya terbuka, dengan demikian akan mempunyai daya serap yang tinggi. Karbon aktif merupakkan karbon yang bebas serta memiliki permukaan dalam (internal surface), sehingga mempunyai daya serap yang baik. Keaktifan daya menyerap dari karbon aktif ini tergantung dari jumlah senyawa kabonnya yang berkisar antara 85 % sampai 95% karbon bebas. Karbon aktif yang berwarna hitam, tidak berbau, tidak terasa dan mempunyai daya serap yang jauh lebih besar dibandingkan dengan kabon aktif yang belum menjalani proses aktivasi, serta mempunyai permukaan yang luas, yaitu memiliki luas antara 300 sampai 2000 m/gram.
Karbon aktif ini mempunyai dua bentuk sesuai ukuran butirannya, yaitu karbon aktif bubuk dan karbon aktif granular (butiran). Karbon aktif bubuk ukuran diameter butirannya kurang dari atau sama dengan 325 mesh. Sedangkan karbon aktif granular ukuran diameter butirannya lebih besar dari 325 mesh.
Karbon aktif merupakan suatu bentuk arang yang telah melalui aktifasi dengan menggunakan gas CO2, uap air atau bahan-bahan kimia sehingga pori-porinya terbuka dan dengan demikian daya absorpsinya menjadi lebih tinggi terhadap zat warna dan bau. Karbon aktif mengandung 5 sampai 15 persen air, 2 sampai 3 persen abu dan sisanya terdiri dari karbon. Karbon aktif berbentuk amorf terdiri dari pelat-pelat datar, disusun oleh atom-atom C yang terikat secara kovalen dalam suatu kisi heksagonal datar dengan satu atom C pada setiap sudutnya. Pelat-pelat tersebut bertumpuk-tumpuk satu sama lain membentuk kristal-kristal dengan sisa hidrokarbon, ter dan senyawa organik lain yang tertinggal pada permukaannya.
Bahan baku karbon aktif dapat berasal dari bahan nabati atau turunannya dan bahan hewani. Mutu karbon aktif yang dihasilkan dari tempurung kelapa mempunyai daya serap tinggi, karena arang ini berpori-pori dengan diameter yang kecil, sehingga mempunyai internal yang luas. Luas permukaan arang adalah 2 x 104 cm2 per gram, tetapi sesudah pengaktifan dengan bahan kimia mempunyai luas sebesar 5 x 106 sampai 15 x 107cm2 per gram . Ada 2 tahap utama proses pembuatan karbon aktif yakni proses karbonasi dan proses aktifasi. Dijelaskan bahwa secara umum proses karbonisasi sempurna adalah pemanasan bahan baku tanpa adanya udara sampai temperatur yang cukup tinggi untuk mengeringkan dan menguapkan senyawa dalam karbon. Pada proses ini terjadi dekomposisi termal dari bahan yang mengandung karbon, dan menghilangkan spesies non karbonnya.
Proses aktifasi bertujuan untuk meningkatkan volume dan memperbesar diameter pori setelah mengalami proses karbonisasi, dan meningkatkan penyerapan. Pada umumnya karbon aktif dapat di aktifasi dengan 2 (dua) cara, yaitu dengan cara aktifasi kimia dan aktifasi fisika.
1. Aktifasi kimia, arang hasil karbonisasi direndam dalam larutan aktifasi sebelum dipanaskan. Pada proses aktifasi kimia, arang direndam dalam larutan pengaktifasi selama 24 jam lalu ditiriskan dan dipanaskan pada suhu 600 – 9000C selama 1 – 2 jam.
2. Aktifasi fisika, yaitu proses menggunakan gas aktifasi misalnya uap air atau CO2 yang dialirkan pada arang hasil karbonisasi. Proses ini biasanya berlangsung pada temperatur 800 – 11000C.
Karbon aktif bersifat sangat aktif dan akan menyerap apa saja yang kontak dengan karbon tersebut. Karbon Aktif digunakan untuk menjernihkan air, pemurnian gas, industri minuman, farmasi, katalisator, dan berbagai macam penggunaan lain. Selain di bidang pengolahan air, karbon aktif dapat digunakan di berbagai industri seperti pengolahan/tambang emas dengan berbagai ukuran mesh maupun iondine number. Juga digunakan untuk dinding partisi, penyegar kulkas, vas bunga, dan ornamen meja. Di balik legamnya, barang gosong itu ternyata sangat kaya manfaat. Karbon aktif dapat digunakan sebagai bahan pemucat, penyerap gas, penyerap logam, menghilangkan polutan mikro misalnya zat organic maupun anorganik, detergen, bau, senyawa phenol dan lain sebagainya.
Pada saringan arang aktif ini terjadi proses adsorpsi, yaitu proses penyerapan zat – zat yang akan dihilangkan oleh permukaan arang aktif, termasuk CaCo3 yang menyebabkan kesadahan. Apabila seluruh permukaan arang aktif sudah jenuh, atau sudah tidak mampu lagi menyerap maka kualitas air yang disaring sudah tidak baik lagi, sehingga arang aktif harus diganti dengan arang aktif yang baru.
Untuk mengurangi kesadahan (Hardness) pada air dapat digunakan filtrasi (penyaringan) dengan media karbon aktif yang memiliki sifat kimia dan fisika, di antaranya mampu menyerap zat organik maupun anorganik, dapat berlaku sebagai penukar kation, dan sebagai katalis untuk berbagai reaksi.
Karbon aktif adalah sejenis adsorbent (penyerap), berwarna hitam, berbentuk granule, bulat, pellet ataupun bubuk. Jenis karbon aktif tempurung kelapa ini sering digunakan dalam proses penyerap rasa dan bau dari air, dan juga penghilang senyawa-senyawa organik dalam air. Air sadah adalah air yang mengandung ion Kalsium (Ca) dan Magnesium (Mg). Ion-ion ini terdapat dalam air dalam bentuk sulfat, klorida, dan hidrogenkarbonat. Kesadahan air alam biasanya disebabkan garam karbonat atau garam asamnya. Kesadahan merupakkan petunjuk kemampuan air untuk membentuk busa apabila dicampur dengan sabun. Pada air berkesadahan rendah, air dapat membentuk busa apabila dicampur dengan sabun, sedangkan air yang berkesadahan tinggi tidak akan membentuk busa.
Kesadahan atau Hardness adalah salah satu sifat kimia yang dimiliki oleh air.Penyebab air menjadi sadah adalah karena adanya ion-ion Ca2+, Mg2+. Atau dapat juga disebabkan karena adanya ion-ion lain dari polyvalent metal (logam bervalensi banyak) seperti Al, Fe, Mn, Sr dan Zn dalam bentuk garam sulfat, klorida dan bikarbonat dalam jumlah kecil
Pemanfaatan arang telah dikenal sejak jaman kuno. Catatan terawal menunjukkan bahwa orang-orang Mesir dan Sumeria sejak 3.750 tahun sebelum masehi telah menggunakan arang untuk pemurnian bijih perunggu. Orang mesir menggunakannya untuk mengobati luka yang membusuk dan menyerap racun tercatat pada tahun 1550, sesuai papyrus. Catatan lain pada tahun 450 SM, orang India telah menggunakannya untuk pemurnian air minum. Penggunaannya meluas pada peradaban lain, baik karena belajar atau penemuan yang berdiri sendiri.
Penggunaan arang aktif dalam penyaringan air untuk keperluan akuakultur telah dikenal luas. Namun, berdasarkan pengamatan penulis, belum ada laporan atau tulisan yang menunjukkan pemanfaatan arang aktif jenis serbuk (powdered activated charcoal/PAC) dalam bidang ini. Partikel serbuk arang aktif berukuran 0,17—0,27 µm. Sementara ukuran di atasnya, sampai 2 mm, disebut granulated activated charcoal. Luas permukaan yang dihasilkannya dapat mencapai 500—1.500 m2/g. Tulisan ini menyajikan pengalaman dan pengamatan penulis tentang penggunaan serbuk arang aktif dalam budidaya ikan dan udang.
Serbuk arang juga memiliki fungsi sebagai obat. Dengan kemampuannya menyerap racun dan bahkan mikroorganisme, serbuk arang dapat digunakan dalam pengobatan. Serbuk arang aktif dapat ditambahkan ke dalam pakan untuk menyerap racun akibat serangan bakteri pada usus biota budidaya. Serbuk arang aktif dilaporkan dapat mengurangi efek penyakit berak putih pada udang Yannamei. Hal ini dilakukan dengan cara, serbuk arang aktif ditambahkan pada pakan dengan perekat seperti kanji, alginat, dan putih telur. Dosis serbuk arang aktif yang diberikan berkisar 1—4 %.
Serbuk arang aktif juga dapat dimanfaatkan sebagai suplemen pakan untuk pembesaran ikan. Dari pengamatan jaringan epitel usus menunjukkan bahwa mikrofili usus ikan yang diberi pakan bersuplemen arang aktif lebih berkembang dibanding kontrol. Mikrofili pada usus ikan yang diberi arang aktif lebih panjang dan meluas. Hal ini akan meningkatkan daya serap usus terhadap nutrisi sehingga berefek pada menurunnya FCR.
Preparat jaringan usus ikan nila dengan pewarnaan HE, perbesaran 400x. (A) 3% arang aktif, (B) 1,5% arang aktif, (C) kontrol. Mekanisme yang mendasari fenomena ini belum begitu jelas. Diduga, serbuk arang aktif menyerap mukus yang digunakan bakteri dalam pembentukan lapisan biofilm di permukaan epitel. Dengan begitu, jalur masuk nutrisi tidak terhalangi. Dugaan lain, serbuk arang aktif menyerap bakteri usus sehingga pemanfaatan pakan oleh bakteri menjadi berkurang. Pengamatan isi usus menunjukkan bahwa arang berukuran kecil, 50—150 µm, banyak tertinggal di dalam fili usus.
Pengamatan pada kotoran usus menunjukkan banyaknya pakan alami seperti fitoplankton dan rotifer. Warna kotoran juga lebih hijau dan kompak. Kualitas air pun menjadi lebih baik. Terlihat dari nilai total amoniak nitrogen yang lebih rendah.
Percobaan pada pendederan ikan nila menunjukkan turunnya FCR. Ikan nila dengan berat awal sekitar 7 g dipelihara selama 40 hari dengan pakan berprotein rendah (17%). Serbuk arang aktif dimasukkan dalam formula pakan dengan dosis 1,5—3%. Hasilnya, diperoleh SR 100% dan FCR turun menjadi lebih rendah sebesar 0,2 dibanding kontrol.
Pembesaran ikan nila di kolam semen menunjukkan bahwa pemberian serbuk arang aktif sebanyak 1,5% pada pakan dapat diperoleh FCR 1. Ikan nila dipelihara dalam kolam semen berukuran 150 m2 dengan kepadatan 30 ekor/m2 dan dipanen dengan ukuran 8—10 ekor/kg. Dengan cara ini diperoleh kelangsungan hidup ikan nila sekitar 85% selama pemeliharaan 3,5 bulan. Caranya, serbuk arang aktif 1,5% dan kanji 1,5% dicampur air sebanyak 10%, lalu dipanaskan. Bubur ini diaduk dengan pakan lalu diangin-anginkan. Persentase dihitung dari berat pakan.
Aplikasi, fungsi batu zeolit untuk ikan, tanaman dan ikan hias
– Batu menjadi hidup manakala dilakukan direbus dahulu (dipanaskan)
– Bisa difungsikan hingga 6 bulan lalu akan habis masa pakai nya. Agar bisa dipakai ulang direbus hingga bau
amoniak hilang dan batu zeolit hanya bisa direbus atau digunakan ulang sebanyak 3 kali.
– Batu zeolit untuk tumbuh-tumbuhan digunakan sebagai pengganti kapur dolomit pada tanaman lada atau merica. Ternyata zeolit lebih hebat daripada kapur dolomit.
– Batu zeolit untuk lele sudah banyak digunakan.
– Batu zeolit digemari pada tanaman sistem aquaponic yang dicombine dengan ikan.
– Di Jombang oleh bapak Wildan recharge zeolit dengan cara direndam dengan garam untuk mengeluarkan ion amoniak dan air bekas recharge zeolit dikasih hidrogel dan dibuat pupuk tanaman. Garam yang diberikan langsung kekolam atau aquarium akan menewaskan seisi kolam dan langkah terbaik adalah garam untuk men-treatment batu zeolit. Caranya recharge rendam dengan garam, jemur hingga kering. Ini fungsinya agar amoniak tidak terlempar lagi keair.
– Seorang tetangga memiliki 15 ekor ikan KOI karena listrik mati semua koi ikut-ikutan mati, kadar DO yang drop mendadak selama 4 jam dari aerator biang keladi kematiannya. Kemudian hari pelihara koi lagi, dimulut kucuran air diberi zeolit. Begitu listrik mati 25 ekor koi yang ada hanya 3 ekor yang mati, padahal listrik lebih lama matinya, 6 jam.
pemanfaatan arang aktif diluar perikanan:
1. Pada pengolahan air untuk penjernihan dan mengurangi kesadahan dengan menyerap bau, rasa, warna, kaporit, kapur (CaCO3), logam berat
2. Pada pengolahan emas untuk menyerap konsentrasi emas (ore) dalam bentuk Carbon in pulp (CIP), Carbon in Leach (CIL), Carbon in Clear Solution (CIC) biasanya dari batok kelapa mesh 8-25
3. Pada pemurnian gas dengan menyerap belerang, gas beracun, bau busuk, asap dan pencegahan racun.
4. Pada pengolahan limbah untuk menyerap Bahan Beracun Berbahaya (B3) yaitu menyerap sianida yang terdapat pada limbah industri serat sintetik (akrilonitril), petrokimia, baja, pertambangan dan pelapisan logam (electroplating) dengan cara merendam karbon aktif dengan larutan Cu2+ (0,5%) yang menghasilkan daya serap sianida menjadi 82% dalam waktu 2jam.
5. Untuk menyerap logam berat Raksa/Hg, Cadmium/Cd, Plumbum/Pb/Timbal, Cromium/Cr penyebab sakit kanker
6. Penyegar/pembersih udara ruangan dari kandungan uap air/gas berbau/beracun, seperti pada mobil, kamar pendingin, botol obat-obatan serta peralatan-peralatan yang harus dilindungi dari proses perkaratan.
7. Pada industri obat dan makanan sebagai penyaring, penghilang warna, bau dan rasa tidak enak pada makanan.
8. Pada bidang perminyakan dipakai sebagai bahan penyulingan bahan mentah dan zat perantara
Sumber : https://boosterfish.com
Tidak ada komentar:
Posting Komentar