SIFAT FISIKA/KIMIA ARANG

                                           Arang alaban.......By Arang Kemuning Banjarbaru


Sifat Fisika/Kimia Arang.  Sifat fisika/kimia sangat penting dalam kaitan dengan penentuan kualitas arang. Arang terdiri dari unsur C, H, O dan komponen non organis (mineral). Komposisi unsur tersebut didalam arang tergantung dari proses karbonisasi, suhu dan metode karbonisasi.

Sifat arang yang lain yaitu mempunyai kadar CO tinggi, sedikit unsur P,S,N dan daya serap besar. Selanjutnya beberapa sifat fisika/kimia arang dapat didefinisikan sebagai berikut :

A. Nilai Kalor
Dibandingkan dengan kayu, nilai kalor arang menjadi lebih tinggi yaitu berkisar 6.760 - 7.860 Kal/gr untuk kadar air 5 - 6 %. Variasi nilai kalor banyak disebabkan oleh komposisi kimia dari kayu dan proses karbonisasi. Kayu dengan berat jenis tinggi umumnya menghasilkan arang dengan nilai kalor yang tinggi. Demikian pula semakin sempurna proses karbonisasi, kadar karbon akan semakin tinggi, kadar hidrogen dan oksigen menurun, nilai kalor semakin tinggi. Nilai kalor diukur dengan alat Calorimeter.

B. Kadar Air
Arang dapat menyerap 16 % air tergantung dari jenis larutannya. Sifat higroskopis menurun dengan meningkatnya suhu karbonisasi. Kadar kering udara arang berkisar antara 5 - 7 %. Kadar air dipengaruhi oleh proses karbonisasi, yaitu jumlah udara, suhu maupun lamanya pengarangan. Tidak dipengaruhi oleh berat jenis bahan baku.
Penentuan kadar air adalah dengan cara dikeringkan dalam oven pada suhu 105-110 derajat celcius selama  lebih kurang 2 jam.
Kadar Air = (BB-BK) : BB x 100%
BB= berat basah
BK= berat kering 

C. Kadar Abu
Kadar abu adalah persentasi abu (residu) yang terjadi dari pembakaran sempurna arang. Kadar abu dipengaruhi proses karbonisasi terutama suhu maksimum dan lamanya pengarangan. Kadar abu bervariasi antara 1 - 4 % tetapi kadang bisa lebih misalnya arang dari kulit kayu.
Kadar abu ditentukan dengan cara menimbang residu (sisa) pembakaran sempurna.
Contoh uji ditimbang, kemudian dipanaskan hingga mencapai suhu 750 derajat celcius selama 2 jam.
Kadar Abu = berat abu : berat contoh x 100%

D. Kadar Zat Terbang
Kadar zat terbang disebut juga kadar zat mudah menguap (volatile matter), yaitu persen zat yang terbuang dalam bentuk gas pada saat pembakaran arang.
Penentuan kadar zat terbang adalah dengan cara dipanaskan  dalam tanur listrik pada suhu 950 derajat celcius selama 5 menit  kemudian didinginkan dalam eksikator.
Kadar Zat Terbang = (M-N) : M x 100%
M = berat contoh asal
N = berat contoh setelah dipanaskan

E. Kadar Fixed Carbon (karbon terikat)
Kadar fixed carbon yang tinggi diperoleh pada proses karbonisasi yang lambat dengan suhu yang tinggi. Dengan cara ini zat terbang hampir seluruhnya dapat dikeluarkan dan dapat mengikat karbon mencapai sekitar 90 %.
Kadar Fixed Carbon = 100% - Kadar Zat Terbang - Kadar Abu

ALABAN (Vitex Pubescens Vahl) SEBAGAI BAHAN BAKU PEMBUATAN ARANG

Alaban (Vitex Pubescens Vahl) Sebagai Bahan Baku Pembuatan  Arang

Pohon Alaban

 Alaban ((Vitex Pubescens Vahl) termasuk famili verbenaceae, pohonnya sedang dengan tinggi hingga 25 meter, namun umumnya hanya 10 hingga 15 meter. Batang tidak berbanir nyata dengan diameter 35 sampai 45 sentimeter, kadang-kadang dapat mencapai 75 sentimeter, bengkok dan percabangannya malai rendah, berlekuk dalam.
Alaban ((Vitex Pubescens Vahl) ini tumbuh tersebar diseluruh nusantara dibawah 800 mdpl, terutama pada tanah yang selalu kering, tidak bergerombol, tetapi tersebar dalam jumlah yang banyak di hutan.Daerah penyebarannya adalah Sumatera, Jawa, Kalimantan, Bali, Lombok dan Sulawesi.
Karena bentuk batangnya yang bengkok dan beralur dalam, maka alaban tidak pernah menghasilkan kayu dalam ukuran yang panjang. Kayu ini termasuk kayu yang berat dan cukup keras, padat dan susunannya cukup halus. Seratnya lurus, warnanya berselang-seling cokelat kuning dan cokelat pudar tua. Berat jenis rata-ratanya adalah sebesar 0,83 termasuk kelas kuat II dan kelas awet I. Ia dipuji karena keawetannya, disukai terutama untuk bajak, perkakas rumah tangga kecil dan untuk bahan bangunan sederhana. Sangat baik untuk dibuat arang sebagai bahan bakar.

Untuk daerah Kalimantan Selatan salah satu sentra pembuatan arang terdapat di KabupatenTanah Laut yang tersebar  di Bati-Bati, Ranggang sampai kedaerah Jorong. Biasanya lokasi pembuatan arang  berdekatan dengan sumber bahan baku yaitu hutan yang menghasilkan kayu alaban. Namun sekarang produsen arang  sudah mulai kesuliatan untuk mendapatkan bahan baku, hingga mencari keluar daerah yaitu Kabupaten Banjar, bahkan sampai ke Kalimantan Tengah.
Sifat tanaman alaban adalah cepat tumbuh. Bahkan bisa menjadi perintis pada daerah yang gundul untuk menjadi hutan kembali .Sedikit banyaknya hal ini dapat mempertahankan kelangsungan alaban dan terhindar dari kepunahan. Namun alangkah baiknya apabila ada yang melirik masalah ini,  sehingga alaban (Vitex Pubescens Vahl) sebagai bahan baku pembuatan arang dapat dibudidayakan, produksi arang dapat lebih ditingkatkan. Dan arang  Tanah Laut lebih mendunia .....

ARANG KAYU SEBAGAI BAHAN BAKAR

ARANG KAYU SEBAGAI BAHAN BAKAR

Kayu untuk energi

                    

Kompor Arang

 Arang kayu sebagai bahan bakar. Salah satu manfaat  hutan untuk kebutuhan manusia adalah sebagai sumber bahan bakar. Kayu sebagai bahan bakar adalah merupakan salah satu penggunaan  yang terpenting dikebanyakan negara yang sedang berkembang di dunia.

            Di negara-negara maju, kayu untuk energi ditemukan kembali saat krisis energi meledak dalam tahun 1970-an. Industri tiba-tiba harus memerlukan energi pada proses pembakar limbahnya. Industri produk hutan memiliki potensi yang menyebabkan irihati karena mampu berswasembada energi dengan mengubah limbah-limbahnya serta kayu-kayu berkualitas rendah menjadi panas dan daya.

            Meningkatnya kebutuhan energi dari tahun ke tahun menyebabkan masing-masing negara meningkatkan efisiensi penggunaan energi, memperkecil peranan energi yang diimport terutama minyak bumi, serta mencari dan mengembangkan sumber-sumber energi lain dalam negeri baik yang berbentuk energi konvensional maupun energi baru serta sedapat mungkin dapat diperbaharui.

           

Kayu sebagai bahan bakar mempunyai sifat-sifat yang kurang menguntungkan, antara lain :

-          heterogen

-          kadar air tinggi

-          voluminous

-          mengeluarkan banyak asap, banyak abu

-          nilai kalornya rendah

Untuk itu maka perlu kiranya dilakukan usaha-usaha yang dapat memperbaiki kualitas kayu sebagai bahan bakar sehingga beberapa sifatnya yang kurang menguntungkan dapat ditekan/dikurangi.

            Pembuatan arang kayu sebagai bahan bakar turunan cukup banyakdiusahakan dalam rangka memenuhi kebutuhan utama dalam kehidupan sehari-hari mulai dari pedesaan sampai ke kota-kota besar, baik untuk keperluan industri maupun untuk keperluan rumah tangga. Umumnya didistribusikan dalam bentuk bongkah-bongkah yang cukup besar.

            Arang dibuat melalui proses pembakaran  terhadap bahan kayu dengan suhu tertentu dalam tungku pembakaran (oven). Kemudian setelah kayu terbakar semua, sebelum habis menjadi abu, api dipadamkan dengan cara menutup aliran udara yang dibutuhkan untuk pembakaran. Dengan cara ini maka api akan padam dengan sendirinya. Setelah dingin, baru arang yang dihasilkan dapat dikeluarkan. Proses inilah yang dikatakan sebagai proses karbonisasi. Dalam proses karbonisasi terjadi perubahan kayu adalah pada suhu 100°-1000°C dan perubahan yang terbesar berada pada suhu 200°-500°C. Proses karbonisasi ditandai dengan reaksi eksoterm yang menghasilkan jumlah panas yang lebih besar daripada jumlah energi panas yang diperlukannya. Ini terlihat pada suhu 300° - 400°C, dimana suhu dapat melonjak dengan cepat walaupun perlakuan panas yang diberikan tetap. Proses karbonisasi juga digunakan untuk memproduksi:  ter, asam asetat, alkohol kayu, dan gas kayu.

            Arang terdiri dari unsur C, H, O, dan komponen non organis (mineral). Sifat kimia arang adalah mempunyai kadar CO yang tinggi, sedikit unsur P, S, N, dan daya serap yang besar.

            Kualitas arang sebagai bahan bakar sangat dipengaruhi oleh jenis kayunya. Selain itu juga cara/proses pengolahannya. Ciri-ciri yang mudah diamati pada arang kayu yang baik meliputi :

-          Warna hitam dengan nyala kebiruan

-          Mengkilap pada pecahan

-          Tidak mengotori tangan

-          Tidak berasap

-          Tidak memercik

-          Tidak berbau

-          Dapat menyala terus menerus tanpa dikipas

-          Berdenting seperti logam

-          Tidak terlalu cepat terbakar

Atau dalam bahasa ilmiahnya :

-          Kadar karbon tinggi (>60%)

-          Zat terbang kecil (<15%)

-          Kadar abu kecil (<8%)

-          Nilai kalor tinggi (>6000 kalori/gram)

-          Kerapatan tinggi (>0,7 gram/cm²)

Salah satu kegunaan arang adalah untuk bahan bakar kompor. Yaitu kompor yang didesain khusus untuk arang atau briket arang. Nyalanya sangat bagus dan panasnya juga tinggi. Alternanatif yang dapat menggantikan bahan bakar minyak/gas yang belakangan ini harganya semakin tinggi dan susah didapatkan.

            Bahan baku yang cocok untuk menghasil arang yang baik seperti kriteria diatas salah satunya adalah tanaman Alaban (Vitex Pubescens Vahl).