Teori Dasar

7
2.1 Pengertian Adsorbsi Adsorpsi adalah gejala pengumpulan molekul-molekul suatu zat pada permukaan zat lain, sebagai akibat dari ketidakjenuhan gaya-gaya pada permukaaan zat tersebut. Molekul-molekul pada permukaan zat padat atau zat cair, mempunyai gaya tarik ke arah dalam, karena tidak ada gaya-gaya yang mengimbangi. Adanya gaya-gaya ini menyebabkan zat padat dan zat cair, mempunyai gaya adsorpsi. Adsorpsi berbeda dengan absorpsi. Pada absorpsi zat yang diserap masuk ke dalam adsorben sedang pada adsorpsi, zat yang diserap hanya pada permukaan (Sukardjo, 2002). 2.2 Jenis –Jenis Adsorbsi Adsorpsi dibedakan menjadi dua jenis, yaitu: 1. Adsorpsi fisika adalah proses interaksi antara adsorben dengan adsorbat yang disebabkan oleh gaya Van Der Waals. Adsorpsi fisika terjadi jika daya tarik menarik antara zat terlarut dengan adsorben lebih besar dari daya tarik menarik antara zat terlarut dengan pelarutnya. 2. Adsorpsi kimia adalah reaksi yang terjadi antara zat padat dengan zat terlarut yang teradsorpsi. Menurut Langmuir, molekul teradsorpsi ditahan pada permukaan oleh ikatan valensi yang tipenya sama dengan yang terjadi antara atom-atom dalam molekul. Ikatan kimia tersebut menyebabkan pada permukaan adsorbent akan terbentuk suatu lapisan film.

description

ini merupakan teori dasar dari praktikum kimia fisik modul isoterm adsorpsi

Transcript of Teori Dasar

2.1 Pengertian AdsorbsiAdsorpsi adalah gejala pengumpulan molekul-molekul suatu zat pada permukaan zat lain, sebagai akibat dari ketidakjenuhan gaya-gaya pada permukaaan zat tersebut.Molekul-molekul pada permukaan zat padat atau zat cair, mempunyai gaya tarik ke arah dalam, karena tidak ada gaya-gaya yang mengimbangi. Adanya gaya-gaya ini menyebabkan zat padat dan zat cair, mempunyai gaya adsorpsi. Adsorpsi berbeda dengan absorpsi. Pada absorpsi zat yang diserap masuk ke dalam adsorben sedang pada adsorpsi, zat yang diserap hanya pada permukaan (Sukardjo, 2002).2.2 Jenis Jenis Adsorbsi

Adsorpsi dibedakan menjadi dua jenis, yaitu: 1. Adsorpsi fisika adalah proses interaksi antara adsorben dengan adsorbat yang disebabkan oleh gaya Van Der Waals. Adsorpsi fisika terjadi jika daya tarik menarik antara zat terlarut dengan adsorben lebih besar dari daya tarik menarik antara zat terlarut dengan pelarutnya. 2. Adsorpsi kimia adalah reaksi yang terjadi antara zat padat dengan zat terlarut yang teradsorpsi. Menurut Langmuir, molekul teradsorpsi ditahan pada permukaan oleh ikatan valensi yang tipenya sama dengan yang terjadi antara atom-atom dalam molekul. Ikatan kimia tersebut menyebabkan pada permukaan adsorbent akan terbentuk suatu lapisan film.2.3 Faktor-faktor yang Mempengaruhi AdsorpsiFaktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan Adsorpsi:1. Jenis adsorben dan jenis adsorbatKekuatan interaksi adsorbat dengan adsorben dipengaruhi oleh sifat dari adsorbat maupun adsorbennya. Apabila adsorbennya bersifat polar, maka komponen yang bersifat polar akan terikat lebih kuat dibandingkan dengan komponen yang kurang polar.1. Massa adsorben yang ditambahkanJumlah adsorben yang ditambahkan kedalam larutan sangat memengaruhi hasil adsorpsi karena adsorben mempunyai titik jenuh tertentu. Pada titikk ini adsorben tidak dapat lagi mengadsorpsi adsorbat dari larutan. 1. Luas permukaan Daya adsorpsi akan meningkat dengan ukuran partikel yang semakin kecil. Oleh karena itu, kecepatan adsorpsi suatu adsorben yang berbentuk powder lebih besar daripada adsorben yang berbentuk granular atau bongkahan.1. TemperaturLaju adsorpsi akan meningkat seiring dengan meningkatnya temperatur dan menurun jika temperatur dikurangi.1. PengadukanProses adsorpsi dipengaruhi olek difusi film dan difuusi pori. Tahapan ini sangat bergantung pada kecepatan pengadukan. Pada pengadukan yang rendah, maka tahapan adsorpsi hanya terjadi pada difusi film saja.1. Lama pengadukanBesarnya hasil penyerapan bergantung dari lamanya interaksi yang diberikan kepada adsorben dan adsorbat. Interaksi ini terjadi ketika proses pengadukan, dalam proses pengadukan tersebut terjadi kesempatan bagi adsorben untuk menyerap sebanyak-banyaknya zat pengotor.2.4 Adsorben dan AdsorbatAdsorben merupakan zat padat yang dapat menyerap komponen tertentu dari suatu fase fluida (Saragih, 2008). Pemisahan terjadi karena perbedaan bobot molekul atau karena perbedaan polaritas yang menyebabkan sebagian molekul melekat pada permukaan tersebut lebih erat daripada molekul lainnya. Adsorbat adalah substansi dalam bentuk cair atau gas yang terkonsentrasi pada permukaan adsorben. Adsorbat terdiri atas dua kelompok yaitu kelompok polar seperti air dan kelompok non polar seperti methanol, ethanol dan kelompok hidrokarbon (Saragih, 2008). 2.5 Karbon Aktif

Arang adalah padatan berpori hasil pembakaran bahan yang mengandung karbon. Karbon aktif adalah bentuk umum dari berbagai macam produk yang mengandung karbon yang telah diaktifkan untuk meningkatkan luas permukaannya. (Manes, 1998). Karbon aktif berbentuk kristal mikro karbon grafit yang pori-porinya telah mengalami pengembangan kemampuan untuk mengadsorpsi gas dan uap dari campuran gas dan zat-zat yang tidak larut atau yang terdispersi dalam cairan. (Baker 1997).2.6 Isoterm Adsorpsi FreundlichPersamaan isoterm adsorpsi Freundlich didasarkan atas terbentuknya lapisan monolayer dari molekul-molekul adsorbat pada permukaan adsorben. Persamaan isoterm adsorpsi Freundlich dapat dituliskan sebagai berikut.Log (x/m) = log k + 1/n log c.................................................................(1),sedangkan kurva isoterm adsorpsinya disajikan pada Gambar 5.

Gambar 5. Kurva IsotermAdsorpsi Freundlich

Bagi suatu sistem adsorpsi tertentu, hubungan antara banyaknya zat yang teradsorpsi persatuan luas atau persatuan berat adsorben dengan konsentrasi yang teradsorpsi pada temperatur tertentu disebut dengan isoterm adsorpsi ini dinyatakan sebagai:

x/m = k. Cn.........................................................................................................(2)

dalam hal ini :x = jumlah zat teradsorpsi (gram)m = jumlah adsorben (gram)C = konsentrasi zat terlarut dalam larutan, setelah tercapai kesetimbangan adsorpsi k dan n = tetapan, maka persamaan (2) menjadi :

log x/m = log k + n log c................................................................................(3)

persamaan ini mengungkapkan bahwa bila suatu proses adsorpsi menuruti isoterm Freundlich, maka aluran log x/m terhadap log C akan merupakan garis lurus. Dari garis dapat dievaluasi tetapan k dan n (Chan, 2010).Log k Log X/mLog C

Gambar 5. Kurva adsorbsi antara log C Versus Log X/m pada isoterm adsorpsi freundlich

2.7 Isoterm Adsorpsi LangmuirIsoterm adsorpsi Langmuir didasarkan atas beberapa asumsi,yaitu :(1) Adsorpsi hanya terjadi pada lapisan tunggal (monolayer), (2) Panas adsorpsi tidak tergantung pada penutupan permukaan, dan (3) Semua situs dan permukaannyaPersamaan isoterm adsorpsi Langmuir dapat dituliskan sebagai berikut :

C merupakan konsentrasi adsorbat dalam larutan, x/m adalah konsentrasi adsorbat yang terjerap per gram adsorben, k adalah konstanta yang berhubungan dengan afinitas adsorpsi dan (x/m)mak adalah kapasitas adsorpsi maksimum dari adsorben. Kurva isoterm adsorpsi Langmuir dapat disajikan seperti pada Gambar 4. (Chan, 2010).

Gambar 4. Kurva Isoterm Adsorpsi LangmuirDAFRAT PUSTAKA

Baker,F.S, Miller,C.E, Repik,A.J,dan Tollens,E.D (1997). Activated Carbon. New York: J.Wiley

Chan, L. S., Cheung, W. H., Allen, S. J. dan Mckay, G. 2010 . Adsorption Of Basic Dyes By Activated Carbon From Waste Bamboo(online),

Manes,M.1998.Activated Carbon Adsorption Fundamental.Didalam:RA.Meyer (penyunting). Encyclopedia Of Environmental Analysis and Remediation, Volume 1. New York: J.Wiley.

Saragih,SA.2008. Pembuatan dan Karekterisasi Karbon Aktif dari Batubara Riau sebagai Adsorben .Tesis.Jakarta: Program Pascasarjana, Universitas Indonesia.

Sukardjo. 2002. Kimia Fisika. Jakarta: Bineka Cipta.