Daya Serap Karbon Aktif - Sifat yang paling utama dari karbon aktif adalah kemampuannya untuk menyerap. Sifat ini didasari pada padatan sifat karbon aktif yang memiliki luas permukaan atau pori-pori yang besar. Daya serap karbon aktif erat hubungannya dengan sifat keaktifan karbon tersebut.

Apabila suatu larutan terkontak dengan butiran karbon aktif yang berpori, maka molekul-molekul zat terlarut tertarik pada permukaan pori dan tertahan ditempat tersebut melalui gaya-gaya yang lemah.
Kemampuan karbon aktif untuk mengadsorpsi sejumlah besar adsorbat adalah karena struktur pori yang sangat terkembang yang dimiliki karbon aktif. Berdasarkan hasil percobaan terhadap larutan yang mengandung 80 ppm logam Cu2+, karbon aktif memiliki ukuran besar butir -24 mesh, ternyata mampu mengurangi konsentrasi ion logam Cu2+ hingga 31,31%.

Daya Serap Karbon Aktif 

Sifat dan daya serap karbon aktif terbagi atas dua bagian yaitu absorpsi (gaya van der waals) tetapi dalam hal-hal tertentu dapat melibatkan adsorpsi kimia (khemisorpsi). Keduanya didapat dari ada atau tidaknya perubahan kimia yang terjadi antara zat yang dikumpulkan (absorban) dan zat mengumpulkan (absorben). Adsorpsi fisik biasanya melibatkan perubahan energi yang lebih kecil (ikatan lebih lemah) dari pada khemisorpsi. Contohnya dari adsorpsi N2 pada karbon melepaskan energi kira-kira 5000 kalori per mol, sedangkan adsorpsi O2 pada 0 0C melepaskan energi lebih 100.000 kalori per mol. Hal ini terjadi karena adsorpsi O2 pada karbon juga melibatkan khemisorspi yang ditunjukkan dengan terbentuknya gas CO dan CO2 jika karbon dipanaskan.

Pada karbon yang mengadsorpsi N2 jika dipanaskan hanya dilepaskan gas N2. Beberapa teori yang menerangkan gejala daya serap yang sebenarnya, belum cukup untuk mengemukakan dengan daya serap tersebut adalah sebagai berikut :
a. Dengan adanya pori-pori mikro yang sangat banyak jumlahnya pada karbon aktif ini, akan menimbulkan gejala kapiler yang menyebabkan adanya daya serap.
b. Permukaan yang luas 500 – 1000 m2/gr yang dimiliki karbon aktif dapat menyebabkan timbulnya daya serap. (Sihite, 2003)

Pada kondisi yang bervariasi ternyata hanya sebagian permukaan yang mempunyai daya serap. Hal ini terjadi karena permukaan dianggap heterogen, sehingga hanya beberapa jenis zat yang diserap oleh sebagian permukaan yang lebih aktif yang disebut “active center”. Karbon yang merupakan penyerap logam-logam yang terdapat dalam alam, mempunyai absorpsi yang tinggi. Salah satu reaksi karbon sebagai penyerap adalah :
ZnO(s) + C(s) clip_image001 Zn(s) + CO(g) (Sugiyarto, 2010)
(Karbon Aktif)

Karbon Aktif untuk Beragam Industri - 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.

Karbon Aktif untuk Beragam Industri

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 karbon 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

Dewasa ini, penyerapan dengan menggunakan karbon aktif berkembang luas diantaranya dalam proses sianidasi pada skala industri pertambangan besar maupun pertambangan rakyat di Indonesia, khususnya pengolahan emas.

Konsentrasi emas dalam ore sangat menentukan hasil produksi. Ore hasil tambang sangat bervariasi, ada yang berupa pasir, batu keras (kuarsa), batu lunak (domato), lempung (clay), dan lumpur. Untuk Pengolahan Emas Karbon aktif yang dipergunakan dapat berasal dari arang batok kelapa, maupun arang kayu atau batu bara.

Yang paling banyak dipakai adalah karbon aktif granular dari arang batok kelapa. Dengan pengolahan tertentu yaitu proses aktivasi seperti perlakuan dengan tekanan dan suhu tinggi, dapat diperoleh karbon aktif yang memiliki permukaan dalam yang luas.

Untuk kualitas baik, setiap kg karbon aktif memiliki daya adsorbsi emas hingga 8-16 g, namun kualitas karbon aktif yang tersedia dipasaran rata-rata hanya mampu mengadsorpsi berkisar 2-5 g emas untuk setiap kg-nya.

Adsorpsi kompleks emas (khususnya ion disianoaurat (I)) pada karbon aktif merupakan dasar dari teknik modern untuk proses ekstraksi emas. Proses ini sangat efektif dan telah menjadi faktor utama dalam memperbaiki produktifitas industri tambang emas selama 25 tahun terakhir.(Karbon Aktif)

Aneka Fungsi Karbon Aktif  atau Macam macam kegunaan karbon aktif (Activated Carbon)

Karbon Aktif Untuk Keperluan Medis / Kesehatan
Activated Carbon /  Arang Aktif digunakan untuk mengobati keracunan dan overdosis berikut lisan konsumsi . Namun tidak ada bukti yang baik bahwa meningkatkan hasil.  Hal ini tidak efektif untuk sejumlah keracunan termasuk dengan: asam kuat dari alkali, besi , lithium , arsenik , metanol , etanol atau etilen glikol . Aplikasi yang salah (misalnya ke paru-paru) menyebabkan aspirasi paru yang kadang-kadang bisa berakibat fatal jika perawatan medis segera tidak dimulai. Penggunaan karbon aktif kontraindikasi jika substansi tertelan adalah asam, alkali, atau produk minyak bumi .

Karbon Aktif Sebagai Aplikasi kimia analitik
Karbon aktif, dalam 50% w/w  kombinasi dengan celite , digunakan sebagai fase diam dalam pemisahan kromatografi tekanan rendah karbohidrat (mono-, di-trisakarida) menggunakan solusi etanol (5-50%) sebagai fase gerak dalam analisis atau preparatif protokol.

Karbon Aktif Dalam Aplikasi lingkungan
Karbon aktif biasanya digunakan dalam sistem penyaringan air. Dalam ilustrasi ini, karbon aktif di tingkat keempat (dihitung dari bawah).

Karbon adsorpsi memiliki berbagai aplikasi dalam menghilangkan polutan dari aliran udara atau air baik di lapangan dan dalam proses industri seperti:

• Tumpahan cleanup
• Tanah remediasi
• Minum air filtrasi
• Pemurnian udara
• Senyawa organik volatil menangkap dari cat pewarna , dry cleaning , operasi bensin pengeluaran, dan proses lainnya. 
• Pada tahun 2007, UGent (Ghent University, Belgia) mulai penelitian dalam pengolahan air setelah festival.  Sebuah instalasi karbon aktif skala penuh dibangun di festival musik Dranouter pada tahun 2008, dengan rencana untuk memanfaatkan teknologi untuk mengolah air di festival ini untuk 20 tahun ke depan.  Karbon aktif juga digunakan untuk pengukuran konsentrasi radon di udara

Karbon Aktif Sebagai Penyimpanan Bahan Bakar
Penelitian sedang dilakukan pengujian kemampuan berbagai karbon aktif  untuk menyimpan gas alam dan gas hidrogen . Bahan berpori bertindak seperti spons untuk berbagai jenis gas. Gas tersebut tertarik ke bahan karbon melalui pasukan Van der Waals . Beberapa karbon telah mampu mencapai energi ikatan 5-10 kJ per mol. Gas kemudian dapat desorbed ketika mengalami suhu yang lebih tinggi dan baik dibakar untuk melakukan pekerjaan atau dalam kasus gas hidrogen diekstrak untuk digunakan dalam sel bahan bakar hidrogen . Penyimpanan gas di karbon aktif adalah metode penyimpanan gas menarik karena gas dapat disimpan dalam tekanan rendah, massa rendah, lingkungan volume rendah yang akan jauh lebih layak daripada besar pada tangki kompresi papan dalam kendaraan. Departemen Energi Amerika Serikat telah menetapkan tujuan-tujuan tertentu yang ingin dicapai di bidang penelitian dan pengembangan bahan karbon nano-pori. Semua tujuan yang belum lengkap tapi banyak lembaga, termasuk program ALL-CRAFT, terus melakukan pekerjaan di bidang ini karena menjanjikan.

Karbon Aktif Sebagai Pemurnian Gas
Filter dengan karbon aktif biasanya digunakan dalam kompresi udara dan gas pemurnian untuk menghilangkan minyak uap, bau, dan lainnya hidrokarbon dari udara. Desain yang paling umum menggunakan 1 atau 2 tahap tahap prinsip filtrasi di mana karbon aktif yang tertanam di dalam media filter. Karbon aktif juga digunakan dalam ruang angkasa Primer Sistem Pendukung Hidup . Filter karbon aktif yang digunakan untuk mempertahankan gas radioaktif dari reaktor air kondensor turbin mendidih nuklir. Udara disedot dari kondensor mengandung jejak gas radioaktif. Tempat tidur besar arang menyerap gas ini dan mempertahankan mereka sementara mereka cepat membusuk spesies padat non-radioaktif. Padatan terperangkap dalam partikel arang, sedangkan udara disaring melewati.

Karbon Aktif Dalam Pemurnian kimia
Karbon aktif umumnya digunakan untuk memurnikan larutan yang mengandung kotoran berwarna yang tidak dinginkan seperti selama prosedur rekristalisasi dalam Kimia Organik.

Karbon Akrif Sebagai Penyerapan suara
Karbon aktif dapat menyaring udara dan air. Energi suara ditemukan dalam udara dan air dan karbon aktif dapat digunakan untuk menyerap energi itu. Dengan tingkat tinggi porositas di setiap granula karbon aktif, energi suara memiliki berbagai daerah untuk masuk ke dalam dan akan diubah menjadi panas. Dengan perubahan energi panas, proses penyerapan suara terjadi. Karbon aktif dalam bentuk granul yang dapat digunakan untuk menyerap rentang frekuensi menengah dan tinggi menyediakan desain peredam memungkinkan udara melewati karbon. Karbon aktif juga dapat digunakan di dalam teknologi penyerapan diafragma untuk meningkatkan tingkat penyerapan dalam absorber diafragma.

Karbon Aktif Dalam Pemurnian Minuman Beralkohol
Filter karbon aktif dapat digunakan untuk menyaring vodka dan wiski dari organik kotoran yang dapat mempengaruhi warna, rasa, dan bau. Melewati vodka organik murni melalui filter karbon aktif pada laju alir yang tepat akan menghasilkan vodka dengan kandungan alkohol identik dan meningkat secara signifikan kemurnian organik, sebagaimana dinilai oleh bau dan rasa.

Karbon Aktif Sebagai Mercury Scrubbing
Karbon aktif sering diresapi dengan sulfur atau yodium, secara luas digunakan untuk perangkap emisi merkuri dari stasiun batu bara daya , medis insinerator , dan dari gas alam di kepala sumur.

Sumber [Wikipedia.com](Karbon Aktif)