Sifat Karbon Aktif dalam Mengadsorpsi Fenol

Sifat Karbon Aktif dalam Mengadsorpsi Fenol

Fenol/Phenol

Fenol/Phenol digunakan dalam pembuatan karbol/lisol yaitu sebagai desinfektan atau pembunuh kuman pada bahan pembersih lantai, sebagai bahan pembuatan pelarut pada pemurnian minyak pelumas, sebagai bahan pembuat zat warna, dan bahan dasar plastik bakelit. Dalam bentuk pasta Fenol/Phenol dimanfaatkan untuk mengawetkan kayu, membuat konstruksi bangunan, dan juga digunakan pada industri sepeda motor. Fenol/Phenol atau asam karbolat atau benzenol adalah zat kristal tak berwarna yang memiliki bau khas. Kegunaan Fenol/Phenol antara lain sebagai antiseptik dan sebagai obat-obatan. Rumus kimianya adalah C₆H₅OH dan strukturnya memiliki gugus hidroksil (-OH). Fenol/Phenol memiliki titik didih 187.7^oC dan titik lelehnya 40.5⁰C. Fenol/Phenol memiliki sifat yang cenderung asam, artinya dapat melepaskan ion H⁺ dari gugus hidroksilnya.

Fenol/Phenol merupakan salah satu limbah industri yang berbahaya bagi lingkungan karena apabila mencemari perairan dapat menimbulkan bau tidak sedap, serta dalam kondisi nilai konsentrasi tertentu dapat mengakibatkan kematian organisme perairan. Senyawa Fenol/Phenol dapat dinyatakan aman bagi lingkungan jika konsentrasinya 1,0 mg/L sesuai dengan KEP/No. 51/MNLH/10/1995. Oleh sebab itu, Fenol/Phenol harus dihilangkan dengan cara diadsorpsi dengan karbon aktif. Karbon aktif memiliki potensi untuk dapat digunakan sebagai adsorben Fenol/Phenol. Putranto (2005) telah memanfaatkan kulit biji mete sebagai adsorben karbon aktif untuk adsorpsi Fenol/Phenol dengan aktivator ZnCl₂ menggunakan metode batch dan menghasilkan penurunan Fenol/Phenol pada suhu pemanasan 600^oC selama 1 jam sebesar 96,9% - 98,5%.

Sifat-sifat karbon aktif dapat mengadsorpsi senyawa organik disebabkan oleh keberadaan gugus aktif pada permukaan karbon aktif. Gugus aktif tersebut antara lain gugus oksida yang ada pada permukaan karbon aktif. Gugus oksida tersebut terbentuk akibat adanya adsorpsi kimia antara permukaan karbon dan oksigen yang ada di udara. Adsorpsi kimia oksigen tersebut terjadi pada suhu tinggi yaitu sekitar 300 – 420^oC. Gugus oksida tersebut juga dapat dibentuk dengan menambahkan beberapa jenis larutan oksidator seperti H₂O₂, NaOCl, (NH₄)₂S₂O₈, AgNO₃, HNO₃, dan H₂SO₄ pada rentang suhu sekitar 20 – 100^oC. Oksidasi dengan HNO₃ merupakan metode yang paling sering digunakan karena sifat-sifat oksidasinya dapat dikontrol dengan mengatur suhu dan konsentrasi asam. Akan tetapi, oksidasi dengan HNO₃ juga menyebabkan beberapa masalah, yaitu menyebabkan berkurangnya luas permukaan spesifik dan porositas karbon aktif, serta lepasnya gas NO₂ selama reaksi. Gugus oksida pada permukaan karbon aktif ini dapat bersifat asam atau basa dan dapat ditentukan dengan mudah dengan menggunakan titrasi.

Gugus oksida permukaan karbon dapat bersifat asam karena adanya pengaruh dari gugus karboksil, laktols, dan gugus hidroksil Fenol/Phenol. Sifat asam dari permukaan karbon ini dapat ditentukan dengan netralisasi menggunakan larutan NaHCO₃, Na₂CO₃, dan NaOH. Hal ini berdasarkan asumsi bahwa NaHCO₃ hanya menetralkan gugus karboksil pada permukaan karbon, Na₂CO₃ menetralkan gugus karboksil serta laktone, sedangkan NaOH menetralkan gugus karboksil, laktone, serta gugus Fenol/Phenol. Proses aktivasi dengan pemanasan maupun kimiawi pada permukaan karbon aktif dapat meningkatkan kapasitas penyerapan (adsorspi) Fenol/Phenol. Hal ini disebabkan permukaan gugus aktif pada karbon aktif mampu mengikat Fenol/Phenol yang mana pada struktur Fenol/Phenol terdapat gugus hidroksil yang bisa terikat oleh permukaan karbon aktif. Selain itu juga, keberadaan gugus karboksil, lakton dan pyrone pada permukaan karbon aktif sangat berperan sekali terhadap pengikatan gugus hidroksil Fenol/Phenol. Sehingga dengan demikian proses adsorspi dapat terjadi dan karbon aktif efektif untuk mendegradasi Fenol/Phenol dalam air, khususnya untuk aplikasi water treatment.