Halo semuanyaaa!!! Kembali lagi di artikel saya. Setelah kita membasan tentang arang dan cara membuatnya, kali ini kita akan mengetahui apa itu arang aktif dan cara membuatnya serta apa bedanya dengan arang biasa. Yuk simak penjelasannya!!
Saat mencermati kandungan produk perawatan tubuh, seperti deodoran dan pasta gigi, nah di dalamnya terdapat bahan yang biasa kit amenyebutnya dengan “activated charcoal” atau arang aktif.
Bahan ini memang diklaim berkhasiat untuk kecantikan, seperti merawat kulit, memutihkan gigi, dan menghilangkan bau badan.Namun, penggunaan dan klaim manfaat arang aktif sebenarnya tak sekadar untuk perawatan. Apa saja klaim tersebut?
Definisi Arang Aktif
Arang aktif adalah suatu karbon yang mempunyai kemampuan daya serap yang baik terhadap anion, kation, dan molekul dalam bentuk senyawa organik dan anorganik, baik berupa larutan maupun gas.
Beberapa bahan yang mengandung banyak karbon dan terutama yang memiliki pori dapat berguna untuk membuat arang aktif.
Pembuatan arang aktif biasanya melalui proses aktivasi arang dengan cara fisika atau kimia di dalam retort. Perbedaan bahan baku dan cara aktivasi dapat menyebabkan sifat dan mutu arang aktif berbeda pula.
Arang aktif dapat berguna dalam sektor industri (pengolahan air, makanan dan minuman, rokok, bahan kimia, sabun, lulur, sampo, cat dan perekat, masker, alat pendingin, otomotif).
Untuk kesehatan (penyerap racun dalam saluran cerna dan obat-obatan). Bagi lingkungan (penyerap logam dalam limbah cair, penyerap residu pestisida dalam air minum dan tanah, penyerap emisi gas beracun dalam udara, meningkatkan total organik karbon tanah, mengurangi biomassa mikroba dan agregasi tanah).
Sedangkan pertanian (meningkatkan keberhasilan perbanyakan tanaman secara kultur jaringan dan kesuburan media tanaman serta mencegah pembusukan akar).
Perbedaan Dengan Arang Biasa
Arang ini (arang aktif) berbeda dengan arang biasa, karena arang biasa belum melewati proses aktivasi dengan suhu tinggi tersebut. Walau bahan pembuatnya bisa saja sama, arang biasa mengandung bahan beracun untuk tubuh.
Sementara itu, arang aktif telah digunakan untuk berbagai keperluan medis, bahkan untuk kecantikan.Umumnya, arang aktif dikonsumsi secara oral atau diaplikasikan ke kulit.
Zat ini juga terkandung dalam berbagai produk seperti pasta gigi dan deodoran.Arang aktif sering disebut dengan karbon aktif, activated carbon, atau activated carchoal.
Jenis Arang Aktif
Setyaningsih, 1995, berpendapat bahwa arang aktif menjadi dua menurut fungsinya yaitu,
A. Arang Aktif Penyerap Gas (Gas adsorbent activated carbon)
Jenis arang aktif ini digunakan untuk menyerap material dalam bentuk uap atau gas. Pori-pori yang terdapat pada arang jenis ini adalah mikropori yang menyebabkan molekul gas akan dapat melewatinya, tetapi molekul dari cairan tidak dapat melewatinya.
Karbon jenis ini dapat ditemui pada karbon tempurung kelapa.
B. Arang Aktif Fasa Cair (Liquid-phase activated carbon)
Arang aktif jenis ini digunakan untuk menyerap kotoran/zat yang tidak diinginkan dari cairan atau larutan. Jenis pori-pori dari karbon ini adalah makropori yang memungkinkan molekul besar untuk masuk. Arang jenis ini biasanya berasal dari batubara dan selulosa.
Baca Juga : Manfaat Dan Macam Macam Briket Dan Kegunaan Briket Arang,Batubara Dll
Sifat Arang Aktif
A. Sifat Kimia Arang Aktif
Arang aktif tidak hanya mengandung atom karbon saja, tetapi juga mengandung sejumlah kecil oksigen dan hidrogen yang terikat secara kimia dalam bentuk gugus-gugus fungsi yang bervariasi, misalnya gugus karbonil (CO), karboksil (COO), fenol, lakton, dan beberapa gugus eter.
Oksigen pada permukaan arang ini, kadangkadang berasal dari bahan baku atau dapat juga terjadi pada proses aktivasi dengan uap (H2O) atau udara.
Keadaan ini biasanya dapat menyebabkan arang bersifat asam atau basa. Pada umumnya bahan baku arang ini mengandung komponen mineral. Komponen ini menjadi lebih pekat selama proses aktivasi arang.
Di samping itu, bahan-bahan kimia yang digunakan pada proses aktivasi sering kali menyebabkan perubahan sifat kimia arang yang dihasilkan.
B. Sifat Fisika Arang Aktif
Berdasarkan sifat fisika, arang aktif mempunyai beberapa karakteristik, antara lain berupa padatan yang berwarna hitam, tidak berasa, tidak berbau, bersifat higroskopis, tidak larut dalam air, asam, basa ataupun pelarut-pelarut organik (Hassler, 1974).
Di samping itu, arang ini juga tidak rusak akibat pengaruh suhu maupun penambahan pH selama proses aktivasi.
C. Struktur Arang Aktif
Arang aktif mempunyai struktur berupa jaringan berpilin dari lapisan-lapisan karbon yang tidak sempurna, yang dihubungsilangkan oleh suatu jembatan alifatik.
Luas permukaan, dimensi dan distribusi atom-atom karbon penyusun struktur arang ini sangat tergantung pada bahan baku, kondisi karbonasi dan proses aktivasinya (Kyotani, 2000).
Susunan atom-atom karbon pada arang ini terdiri atas pelatpelat heksagonal. Ukuran pori dari kristalit-kristalit arang aktif selain tergantung pada suhu karbonisasi juga bahan baku yang digunakan.
Ukuran pori arang ini dapat berkisar antara 10 Å sampai lebih besar dari 250 Å dan ukuran pori tersebut terbagi dalam tiga kategori (Buekens et al., 1985 dalam Rumidatul, 2006), yaitu :
- Makropori yang berukuran diameter lebih besar dari 250 Å dengan volume sebanyak 0,8 ml/g dan permukaan spesifik antara 0,5 – 2 m2/g.
- Mesopori yang berukuran diameter berkisar antara 50 – 250 Å dengan volume 0,1 ml/g dan permukaan spesifik antara 20 – 70 m2/g.
- Mikropori yang berukuran diameter lebih kecil dari 50 Å.
Distribusi ukuran pori merupakan parameter yang penting dalam hal kemampuan daya serap arang aktif terhadap molekul yang ukurannya bervariasi.
Di samping distribusi pori, bentuk pori merupakan parameter yang khusus untuk daya serap arang ini yang terjadi. Pori-pori dengan bentuk silinder lebih mudah tertutup yang menyebabkan tidak aktifnya bagian permukaan dari arang ini tersebut.
Bila arang aktif di gunakan untuk penjernihan air, lebih banyak dibutuhkan pori-pori yang terbuka karena air sebagian besar mengandung macam-macam partikel.
D. Daya Serap Arang Aktif
Daya serap arang aktif merupakan suatu akumulasi atau terkonsentrasinya komponen di permukaan/antar muka dalam dua fasa.
Bila ke dua fasa saling berinteraksi, maka akan terbentuk suatu fasa baru yang berbeda dengan masing-masing fasa sebelumnya.
Hal ini di sebabkan karena adanya gaya tarik-menarik antar molekul, ion atau atom dalam ke dua fasa tersebut. Gaya tarik-menarik ini di kenal sebagai gaya Van der Walls.
Pada kondisi tertentu, atom, ion atau molekul dalam daerah antar muka mengalami ketidak seimbangan gaya, sehingga mampu menarik molekul lain sampai keseimbangan gaya tercapai (Manocha, 2003).
Ada beberapa faktor yang mempengaruhi daya serap arang aktif (Agustina, 2004), yaitu sifat arang ini, sifat komponen yang di serapnya, sifat larutan dan sistem kontak.
Daya serap arang aktif terhadap komponen-komponen yang berada dalam larutan atau gas di sebabkan oleh kondisi permukaan dan struktur porinya (Guo et al., 2007).
Beberapa literatur lain melaporkan bahwa pada umumnya penyerapan oleh arang ini tergolong penyerapan secara fisik. Hal ini di sebabkan oleh pori arang ini banyak dan permukaannya luas.
Faktor lain yang mempengaruhi daya serap arang ini, yaitu sifat polaritas dari permukaan arang tersebut. Sifat ini sangat bervariasi untuk setiap jenis arang ini, karena hal ini sangat tergantung pada bahan baku, cara pembuatan arang dan bahan pengaktif yang di gunakannya.
Manfaatnya Arang Aktif Bagi Kesehatan
Seperti yang disampaikan di atas, arang aktif mengantongi berbagai manfaat untuk kesehatan dan kecantikan. Manfaat arang aktif tersebut, yaitu:
1. Mengatasi Keracunan
Manfaat utama arang aktif adalah menyerap racun, sehingga berkhasiat untuk menangani kasus keracunan, termasuk overdosis obat seperti aspirin dan asetaminofen. Bahkan, manfaat arang ini telah dikenal sejak tahun tahun 1800an.
Bagaimana mekanisme kerja arang aktif untuk menyerap racun?Tekstur arang aktif memiliki muatan negatif, sehingga mampu menarik dan mengikat molekul yang bermuatan positif, termasuk racun dan gas.
Setelah itu, arang ini keluar dari tubuh pasien melalui feses karena tidak dapat dicerna oleh tubuh.Penting untuk diketahui bahwa tak semua jenis racun mampu diikat oleh arang aktif.
Misalnya, arang ini cenderung kurang efektif untuk mengatasi keracunan alkohol, logam berat, asam, besi, kalium, lithium, dan alkali.
2. Berpotensi Meningkatkan Fungsi Ginjal
Dengan sifat untuk mengikat racun tersebut, arang ini juga memiliki potensi khasiat untuk kesehatan ginjal. Arang aktif dapat mengurangi jumlah zat sisa yang perlu disaring oleh ginjal.
Potensi manfaat ini tentu dapat membantu pasien penyakit ginjal kronis karena ginjalnya tak lagi berfungsi dengan optimal. Walau laporan ini menjanjikan, riset terkait manfaat arang aktif untuk ginjal masih lemah dan perlu dikaji dengan penelitian lebih lanjut.
3. Berpotensi Menurunkan Kadar Kolesterol
Tak hanya mengikat racun, beberapa laporan pun menyebutkan bahwa arang aktif juga berpotensi untuk menarik kolesterol dan asam empedu yang mengandung kolesterol di usus.
Hal ini dapat mencegah tubuh untuk menyerap kolesterol, sehingga mengurangi kadarnya di tubuh.Temuan ini tentu sama menjanjikannya dengan manfaat arang ini untuk ginjal.
4. Menangani Diare
Arang aktif juga diajukan sebagai bahan untuk mengatasi diare karena sifatnya yang bisa mengikat racun. Dalam sebuah studi dalam jurnal Current Medical Research and Opinion, arang ini mampu melawan bakteri dan obat pemicu diare dengan menyerap dan mengikatnya.
Walau begitu, arang ini cenderung menimbulkan efek samping tertentu dibandingkan dengan obat diare yang sudah umum dikonsumsi.
5. Memutihkan Gigi
Beragam produk pasta gigi pun mengandung zat arang aktif, dan diklaim mampu melawan bakteri, virus, jamur, dan racun. Walau begitu, khasiat arang ini untuk memutihkan gigi masih bersifat anekdot atau berdasarkan laporan masyarakat, belum riset yang telah teruji secara ilmiah.
6. Merawat Kulit
Arang aktif juga dipercaya mampu merawat kulit, seperti untuk menangani jerawat.
Arang ini mampu menarik partikel yang sangat kecil, seperti kotoran, debu, zat kimia, racun dan bakteri ke permukaan kulit, baik dalam bentuk masker maupun pembersih muka.
Dengan begitu, partikel kecil tersebut lebih mudah untuk disingkirkan saat dibasuh dan tidak menyumbat pori-pori kulit.
7. Mengatasi Bau Badan
Anda pun mungkin sudah sering mendengar, banyak produk deodoran yang mengandung activated charcoal. Hal ini karena zat aktif ini dipercaya dapat menyerap bau dan aroma tak sedap, termasuk di area ketiak.Arang aktif juga disebutkan mampu mengendalikan kelembapan area di sekitarnya hingga ke level terkecil.
8. Membersihkan Saluran Cerna
Manfaat karbon aktif berikutnya adalah membersihkan saluran cerna dari beragam toksin. Ketika toksin keluar dari tubuh, maka rasa sakit pada sendi biasanya berkurang. Energi dan fungsi pikiran juga jadi lebih meningkat.
Oleh karena lingkungan sekitar sudah tercemar, mulai dari makanan yang sarat pestisida hingga bahan kimia dalam air minum, maka penting bagi kita untuk melakukan detoksifikasi tubuh secara rutin.
Anda bisa mengonsumsi 10 gram karbon aktif 90 menit sebelum makan selama 2 hari. Selama proses detoksifikasi berlangsung, konsumsilah makanan organik dan perbanyak minum air agar tidak sembelit.
Cara Membuat Arang Aktif
Proses pembuatan arang aktif dapat dibagi menjadi dua jenis yaitu:
- Pengaktifan secara fisika: caranya yaitu dengan memanaskan bahan baku pada suhu yang cukup tinggi (600–900 °C) pada kondisi miskin udara (oksigen), kemudian pada suhu tinggi tersebut di alirkan media pengaktif seperti uap air dan CO2.
- Pengaktifan kimiawi: bahan baku sebelum di panaskan di campur dengan bahan kimia tertentu seperti KOH, NaOH, K2CO3 dan lain sebagainya. Biasanya pengaktifan secara kimiawi tidak membutuhkan suhu tinggi seperti pada pengaktifan secara fisis, tetapi di perlukan tahap pencucian setelah di aktifkan untuk membuang sisa-sisa bahan kimia yang di pakai.
Sekarang ini telah berlangsung pengembangan penggabungan antara metode fisika dan kimia untuk mendapatkan sekaligus kelebihan dari kedua tipe pengaktifan tersebut.
Pembuatan arang ini ada beberapa hal yang harus di perhatikan salah satunya kebersihan. Jika kebersihan dalam pembuatan arang ini kurang, maka hasilnya juga akan tidak bagus. Berikut cara membuatnya.
A. Bahan Pembuatan
Beberapa bahan yang mengandung banyak karbon seperti kayu, serbuk gergajian kayu, kulit biji, sekam padi, tempurung, gambut, bagase, batu bara, lignit dan tulang binatang dapat kita buat menjadi arang aktif.
Walaupun demikian, arang ini yang biasa beredar di pasar umumnya terbuat dari tempurung kelapa, kayu dan batubara.
B. Alat Pembuatan
Arang yang merupakan residu dari proses peruraian panasterhadap bahan yang mengandung karbon sebagian besar komponennya adalah karbon. Proses peruraian panas ini dapat di lakukan dengan jalan memanasi bahan langsung atau tidak langsung di dalam timbunan, kiln atau tanur.
Sebagian besar poripori arang ini masih tertutup oleh hidrokarbon, ter, dan komponen lain, seperti abu, air, nitrogen, dan sulfur (Puziy et al., 2003) yang menghambat keaktifannya atau daya serapnya rendah. Pengaktivasian arang ini menggunakan retort dan steam boiler.
Untuk membuat briket, gunakanlah mesin briket arang agar hasilnya lebih maksimal. Untuk briket aneka bahan, gunakanlah mesin briket arang ini agar bisa mengolah berbagai macam briket.
C. Proses Pembuatan
- Buat api berukuran sedang di area aman. Api unggun merupakan cara termudah untuk membuat arang ini, tetapi Anda bisa melakukannya di perapian rumah. Api harus cukup panas untuk membakar kayu.
- Masukkan kayu keras berukuran kecil ke kuali logam. Apabila tidak ada kayu keras, Anda bisa menggantinya dengan bahan tanaman berserat lainnya yang cukup padat, misalnya tempurung kelapa. Masukkan kayu keras atau bahan tanaman ke dalam kuali logam, lalu pasang tutupnya.
- Masak kuali di api terbuka selama 3-5 jam untuk membuat arang. Ketika bahan dimasak, Anda akan melihat keluarnya asap dan gas dari lubang ventilasi tutup kuali. Hal ini akan membakar semua material pada bahan, kecuali karbon (arang) di dalamnya.
- Bersihkan arang dengan air kalau sudah dingin. Sekarang, arang di dalam kuali akan terus panas untuk sementara waktu. Tunggulah sampai arang mendingin. Ketika arang cukup dingin untuk disentuh, pindahkan karbon ke wadah bersih dan bilas dengan air dingin untuk menyingkirkan abu dan segala serpihan yang tersisa, kemudian buang airnya.
- Giling arang. Pindahkan arang yang dibersihkan ke lumpang dan pakai alu untuk menumbuknya sampai menjadi bubuk halus. Kalau tidak, masukkan arang ke kantong plastik kuat dan hancurkan menjadi bubuk dengan palu.
- Biarkan bubuk arang kering sepenuhnya. Jika Anda memakai kantong plastik, pindahkan bubuk ke mangkuk bersih; kalau tidak, biarkan di lumpang. Dalam waktu 24 jam, bubuk akan kering.
Untuk hasil yang lebih optimal maka gunakanlah mesin briket arang kelapa atau alat pembuat briket yang akan membantu anda dalam membuat arang aktif yang sempurna.
Demikianlah artikel saya yang berisi penjelasan tentang arang aktif dan juga cara membuatnya. Apabila ada kesalahan dalam penulisan artikel ini, saya mohon maaf sebesar-besarnya. Terimakasih telah meluangkan waktu anda untuk membaca artikel ini, semoga informasi yang terdapat dalam artikel ini dapat membantu anda.
Sampai jumpa di artikel saya yang selanjutnya yaaa!!!
