69063179 laporan adsorpsi karbon aktif acc
TRANSCRIPT
LAPORAN PRAKTIKUMKIMIA FISIKA
PERCOBAAN VI
ADSORPSI ZAT WARNA OLEH KARBON AKTIF
NAMA : DEFI ANGELIN T.
NIM : H311 08 259
KELOMPOK/REGU : III/5
HARI/TGL PERCB. : KAMIS/ 21 OKTOBER 2010
ASISTEN : LIANA L. TAUFIQ
LABORATORIUM KIMIA FISIKAJURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR 2010
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Isoterm adsorpsi adalah hubungan yang menunjukan distribusi adsorben
antara fasa teradsorpsi pada permukaan adsorben dengan fasa ruah saat
kesetimbangan pada suhu tertentu. Karbon aktif merupakan senyawa karbon
amorf dan berpori yang mengandung 85-95% karbon yang dihasilkan dari bahan-
bahan yang mengandung karbon (batubara, kulit kelapa dan sebagainya) atau dari
karbon yang diperlakukan dengan cara khusus baik aktivasi kimia maupun fisika
untuk mendapatkan permukaan yang lebih luas.
Karbon aktif dapat mengadsorpsi gas dan senyawa-senyawa kimia
tertentu atau sifat adsorpsinya selektif, tergantung pada besar atau volume pori-
pori dan luas permukaan. Daya serap karbon aktif sangat besar, yaitu 25- 1000%
terhadap berat karbon aktif. Karena hal tersebut maka karbon aktif banyak
digunakan oleh kalangan industri. Hampir 60% produksi karbon aktif di dunia ini
dimanfaatkan oleh industri-industri gula dan pembersihan minyak dan lemak,
kimia, farmasi dan industri tekstil. Dalam satu gram karbon aktif, pada umumnya
memiliki luas permukaan seluas 500-1500 m2, sehingga sangat efektif dalam
menangkap partikel-partikel yang sangat halus berukuran 0.01-0.0000001 mm.
Karbon aktif bersifat sangat aktif dan akan menyerap apa saja yang kontak dengan
karbon tersebut. Dalam waktu 60 jam biasanya karbon aktif tersebut manjadi
jenuh dan tidak aktif lagi. Oleh karena itu biasanya karbon aktif dikemas dalam
kemasan yang kedap udara.
Energi yang dihasilkan seperti ikatan hidrogen dan gaya Van Der Waals
menyebabkan bahan yang teradsorpsi berkumpul pada permukaan penjerap. Bila
reaksi dibalik, molekul yang terjerap akan terus berkumpul pada permukaan
karbon aktif sehingga jumlah zat diruas kanan reaksi sama dengan jumlah zat
pada ruas kiri. Apabila kesetimbangan telah tercapai, maka proses adsorpsi telah
selesai.
Berdasarkan teori diatas maka dilakukanlah percobaan ini untuk melihat
adsorpsi zat warna oleh karbon aktif.
1.2 Maksud dan Tujuan Percobaan
1.2.1 Maksud Percobaan
Maksud percobaan ini adalah untuk mempelajari dan mengetahui adsorpsi
zat warna oleh karbon aktif.
1.2.2 Tujuan Percobaan
Tujuan dari percobaan ini adalah
1. Menentukan model adsorpsi yang sesuai untuk adsorpsi zat warna (metilen
biru) oleh karbon aktif.
2. Menentukan kapasitas adsorpsi dari adsorpsi zat warna (metilen biru) oleh
karbon aktif.
1.3 Prinsip Percobaan
Prinsip dari percobaan ini adalah menetukan model adsorpsi yang sesuai
untuk adsorpsi zat warna (metilen biru) oleh karbon aktif dengan cara mengukur
konsentrasi larutan zat warna (metilen biru) setelah adsorpsi karbon aktif dengan
konsentrasi awal yang bervariasi dan pengadukan selama 30 menit melalui
pengukuran absorbansi dan panjang gelombang dengan menggunakan spektronik.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Gas bebas dan gas teradsorpsi berada dalam keseimbangan dinamika, dan
penutupan terfraksi permukaan, bergantung pada tekanan gas pelapis.
Ketergantungan θ pada tekanandan temperatur tertentu, disebut isoterm adsorpsi
(Atkins, 1997).
Telah diketahui bahwa beberapa jenis arang dapat menyerap sejumlah
tertentu gas atau menyerap zat-zat warna dari larutan. Peristiwa penyerapan suatu
zat pada permukaan zat lain semacam ini disebut adsorpsi. Zat yang diserap
disebut fase terserap sedang zat yang menyerap disebut adsorbens. Adsorben
dapat berupa zat padat maupun zat cair, oleh karena itu adsorpsi dapat terjadi
antara zat padat dan zat cair, zat padat dan gas atau gas dengan zat cair (Sukardjo,
1984).
Adsorpsi menggunakan istilah adsorban dan adsorben, dimana adsorben
adalah merupakan suatu penyerap yang dalam hal ini berupa senyawa karbon,
sedangkan adsorban adalah merupakan suatu media yang diserap. Pada air
buangan proses adsorbsi adalah merupakan gabungan antara adsorbsi secara fisika
dan kimia yang sulit dibedakan, namun tidak akan mempengaruhi analisa pada
proses adsorbsi. Absorpsi adalah proses adhesi yang terjadi pada permukaan suatu
zat padat atau cair yang berkontak dengan media lainnya, sehingga menghasilkan
akumulasi atau bertambahnya konsentrasi molekul – molekul (Anonim, 2008).
Ada empat tipe persamaan yang digunakan untuk menguraikan penjerapan
isoterm yaitu:
1. Persamaan Langmuir
2. Persamaan Freundlich
3. Persamaan BET (Brunauer, Emmet dan Teller)
4. Persamaan Gibbs
Namun perhitungan penjerapan dari larutan digunakan persamaan Langmuir dan
Freundlich karena persamaan BET dan Gibbs berlaku untuk proses penjerapan
terhadap gas (Anonim, 1999).
Gaya yang berperan dalam adsorpsi tergantung pada sifat dasar kimia
permukaan dan struktur spesies teradsorpsi. Suatu efek elektrostatik yang dapat
dilihat engan jelas juga terlibat dalam adsorpsi ion-ion keatas permukaan zat padat
ionik (Day dan Underwood, 2002).
Adsorpsi secara umum adalah proses penggumpalan subtansi terlarut yang
ada dalam larutan, oleh permukaan zat atau benda penyerap, dimana terjadi suatu
ikatan kimia fisika antara subtansi dengan penyerapannya. Adsorbsi dapat
dikelompokkan menjadi dua, yaitu (Anonim, 2008):
1. Adsorpsi fisik, yaitu berhubungan dengan gaya Van der Waals dan
merupakan suatu proses bolak – balik apabila daya tarik menarik antara
zat terlarut dan adsorben lebih besar daya tarik menarik antara zat terlarut
dengan pelarutnya maka zat yang terlarut akan diadsorpsi pada permukaan
adsorben.
2. Adsorpsi kimia, yaitu reaksi yang terjadi antara zat padat dan zat terlarut
yang teradsorpsi.
Peristiwa adsorpsi disebabkan oleh gaya tarik molekul-molekul
dipermukaan adsorbens. Adsorpsi berbeda dengan absorpsi, karena pada absorpsi
zat yang diserap masuk kedalam absorbens, misalnya absorpsi air oleh sponge
atau uap air oleh CaCl2 anhidrous. Pada adsorpsi zat terlarut oleh zat padat, arang
merupakan absorbens yang paling banyak digunakan untuk menyerap zat-zat
dalam larutan. Zat ini banyak dipakai di pabrik untuk menghasilkan zat-zat warna
dalam larutan. Penyerapan zat dalam larutan, mirip dengan penyerapan gas oleh
zat padat. Penyerapan bersifat selektif, yang diserap hanya zat terlarut bukan
pelarut. Bila dalam larutan ada dua zat atau lebih, zat yang satu akan diserap lebih
kuat dari zat yang lain. Zat-zat yang dapat menurunkan tegangan muka antara,
lebih kuat diserap. Makin kompleks zat yang terlarut, makin kuat diserap oleh
adsorbens (Sukardjo, 1984).
Isoterm yang menggambarkan suatu keseimbangan adsorpsi biasanya
tidak linier. Banyak sistem mengikuti persamaan Freundlich, sekurang-kurangnya
jika konsentrasinya tidak terlalu tinggi. Persamaan Freundlich dapat diberikan
dalam bentuk Cs = K CL1/n. Dimana CS merupakan konsentrasi zat terlarut yang
teradsorpsi pada suatu fasa padat yang berkestimbangan dengan suatu larutan
dengan konsentrasi zat terlarut CL. Satuan yang biasanya dipakai untuk CS adalah
milimol zat terlarut per gram adsorben, dan untuk CL, molaritas; k dan n adalah
konstanta. Terlihat bahwa jika n=1, persamaan Freundlich direduksi ke bentuk
pernyataan kesetimbangan lain seperti hukum Henry atau hukum distribusi Nernst
untuk zat terlarut di dalam ekstraksi pelarut. Umumnya n>1 dan karena itu grafik
CS vs CL (disebut isotherm adsorpsi). Untuk mengevaluasi k dan n, kita dapat
mengambil logaritma dari kedua ruas persamaan Freundlich, menghasilkan
log CS = log k + (1/n) log CL
Konstanta k dan n adalah hanya untuk sistem yang diketahui dan tentu saja, hanya
untuk temperatur yang ditetapkan saja (Day dan Underwood, 2002).
Jumlah zat yang dapat diserap oleh setiap berat adsorbens, tergantung
konsentrasi dari zat terlarut. Namun demikian, bila adsorbens sudah jenuh,
konsentrasi tidak lagi berpengaruh. Persamaan Freundlich dan Langmuir juga
berlaku untuk larutan, hanya tekanan gas diganti konsentrasi (Sukardjo, 1984):
x/m = K . Cb
log x/m = log k + b log C
C/y = 1/a + C/b.
Persamaan Langmuir berlaku untuk penjerapan lapisan tunggal
(monolayer) pada permukaan zat homogen. Persamaan ini menganggap terjadinya
suatu kesetimbangan antara molekul yang dijerap dengan molekul yang masih
bebas. Persamaan Langmuir dapat dituliskan sebagai berikut:
Menurut Freundlich, banyaknya zat padat yang dijerap oleh sejumlah tertentu
penjerap relatif bertambah cepat dengan bertambahnya konsentrasi, kemudian
menjadi lambat jika permukaan penjerap tertutup oleh molekul gas yang terdapat
dalam larutan. Persamaan Freundlich dapat dituliskan sebagai berikut (Anonim,
1999):
Karbon aktif merupakan senyawa karbon amorf dan berpori yang
mengandung 85-95% karbon yang dihasilkan dari bahan-bahan yang mengandung
karbon (batubara, kulit kelapa dan sebagainya) atau dari karbon yang
diperlakukan dengan cara khusus baik aktivasi kimia maupun fisika untuk
mendapatkan permukaan yang lebih luas. Karbon aktif dapat mengadsorpsi gas
dan senyawa-senyawa kimia tertentu atau sifat adsorpsinya selektif, tergantung
pada besar atau volume pori-pori dan luas permukaan. Daya serap karbon aktif
sangat besar, yaitu 25- 1000% terhadap berat karbon aktif. Karena hal tersebut
maka karbon aktif banyak digunakan oleh kalangan industri. Dalam satu gram
karbon aktif, pada umumnya memiliki luas permukaan seluas 500-1500 m2,
sehingga sangat efektif dalam menangkap partikel-partikel yang sangat halus
berukuran 0.01-0.0000001 mm. Karbon aktif bersifat sangat aktif dan akan
menyerap apa saja yang kontak dengan karbon tersebut. Dalam waktu 60 jam
biasanya karbon aktif tersebut manjadi jenuh dan tidak aktif lagi. Oleh karena itu
biasanya karbon aktif dikemas dalam kemasan yang kedap udara (Admin, 2008).
Spektrofotometer sesuai dengan namanya adalah alat yang terdiri dari
spektrometer dan fotometer. Spektrometer menghasilkan sinar dari spektrum
dengan panjang gelombang tertentu dan fotometer adalah alat pengukur intensitas
cahaya yang ditransmisikan atau yang diabsorpsi. Jadi spektrofotometer
digunakan untuk mengukur energi secara relatif jika energi tersebut
ditransmisikan, direfleksikan atau diemisikan. Suatu spektrofotometer tersusun
dari sumber spektrum tampak yang kontinu, monokromator, sel pengabsorpsi
untuk larutan sampel atau blanko dan suatu alat untuk mengukur perbedaan
absorpsi antara sampel ataupun pembanding (Khopkar, 1990).
Langmuir Isotherm: Langmuir (Langmuir 1918) proposed a theory to
describe the adsorption of gas molecules onto metal surfaces. Langmuir’s model
of adsorption depends on the assumption that intermolecular forces decrease
rapidly with distance and consequently predicts the existence of monolayer
coverage of the adsorbate at the outer surface of the adsorbent. The saturated or
monolayer (as Ct ) capacity can be represented by the expression:
qe = KL.Ce
1+aL.Ce
where qe is solid phase sorbate concentration at equilibrium (mmol/g), Ce is
aqueous phase sorbate concentration at equilibrium (mmol/L), KL is Langmuir
isotherm constant (L/g), aL is Langmuir isotherm constant (L/mmol) and KL/aL
gives the theoretical monolayer saturation capacity, Q0. The Langmuir equation is
applicable to homogeneous sorption where the sorption of each sorbate molecule
onto the surface has equal sorption activation energy (Chan, dkk., 2010).
Freundlich Isotherm: The Freundlich (Freundlich 1906) equation is an
empirical equation employed to describe heterogeneous systems, in which it is
characterized by the heterogeneity factor 1/n. When n=1/n, the Freundlich
equation reduces to Henry’s Law. Hence, the empirical equation can be written:
qe = KF. Ce1/n
where qe is solid phase sorbate concentration in equilibrium (mmol/g), Ce is
liquid phase sorbate concentration in equilibrium (mmol/L), KF is Freundlich
constant (L/mg1-1/n/g) and 1/n is the heterogeneity factor. This isotherm is
another form of the Langmuir approach for adsorption on an “amorphous”
surface. The amount adsorbed material is the summation of adsorption on all sites.
The Freundlich isotherm is derived by assuming an exponential decay energy
distribution function inserted in to the Langmuir equation. It describes reversible
adsorption and is not restricted to the formation of the monolayer (Chan, dkk.,
2010).
Isoterm Langmuir: Langmuir (Langmuir 1918) mengusulkan teori untuk
menjelaskan adsorpsi molekul gas ke permukaan logam. Model adsorpsi
Langmuir tergantung pada asumsi bahwa gaya antarmolekul menurun
cepat dengan jarak, akibatnya menimbulkan adanya cakupan adsorbansi
monolayer pada luar permukaan adsorben. Monolayer jenuh (seperti Ct) kapasitas
dapat ditentukan dengan persamaan:
qe = KL.Ce
1+aL.Ce
dimana qe merupakan konsentrasi sorbat fase padat pada kesetimbangan (mmol /
g), Ce adalah fase konsentrasi sorbat air pada kesetimbangan (mmol/L), KL adalah
konstanta isoterm Langmuir (L/g), aL Langmuir isoterm konstan (L/mmol) dan KL
/AL memberikan saturasi kapasitas monolayer teoritis, Q0. Persamaan Langmuir
berlaku untuk penyerapan homogen di mana serapan dari masing-masing molekul
sorbat ke permukaan memiliki penyerapan energi aktivasi yang sama (Chan, dkk.,
2010).
Isoterm Freundlich: Persamaan Freundlich (Freundlich 1906) merupakan
persamaan empiris digunakan untuk menjelaskan sistem heterogen, di mana ia
dicirikan oleh faktor heterogenitas 1/n. Ketika n = 1/n, persamaan Freundlich
menggeser hukum Henry. Oleh karena itu, persamaan empiris dapat ditulis:
qe = KF. Ce1/n
dimana qe, konsentrasi sorbat fase padat dalam kesetimbangan (mmol/g), Ce
adalah konsentrasi sorbat fase cair dalam kesetimbangan (mmol/L), KF adalah
Freundlich konstan (L/mg1-1/n/g) dan 1/n adalah faktor heterogenitas. isoterm Ini
merupakan bentuk lain dari pendekatan Langmuir untuk adsorpsi pada permukaan
yang tak berbentuk. Jumlah material terserap merupakan penjumlahan adsorpsi.
Isoterm Freundlich diperoleh dengan mengasumsikan suatu energi peluruhan
fungsi distribusi eksponensial yang dimasukkan kedalam persamaan Langmuir.
Hal ini menggambarkan adsorpsi reversibel dan tidak terbatas hanya pada
pembentukan monolayer (Chan, dkk., 2010).
BAB III
METODE PERCOBAAN
3.1 Bahan
Bahan yang digunakan dalam percobaan ini yaitu larutan warna (metilen
biru 10 ppm dan 100 ppm), karbon aktif, aquadest, tissue roll, kertas saring dan
aluminium foil.
3.2 Alat
Alat-alat yang digunakan dalam percobaan ini antara lain labu Erlenmeyer
250 mL, labu ukur 50 mL dan 100 mL, biuret 25 mL, statif + klem, pipet tetes,
kuvet, gelas kimia 50 mL, magnetik stirer, stopwatch, penyaring Buchner, section,
spektronik 20D+, sendok tanduk dan sikat tabung.
3.3 Prosedur Kerja
Ditimbang 1 gram karbon aktif sebanyak 5 kali dan dibungkus dengan
aluminium foil. Kemudian diencerkan sebanyak 100 mL larutan zat warna
(metilen biru) 100 ppm ke dalam tiap labu ukur 100 mL dengan konsentrasi 5, 10,
15,20 dan 25 ppm sebagai larutan sampel. Kemudian diencerkan lagi larutan zat
warna (metilen biru) 10 ppm sebanyak 50 mL kedalam 5 buah labu ukur 50 mL
dengan konsentrasi 0,5, 1, 2 dan 4 ppm sebagai larutan standar.
Disiapkan 5 buah Erlenmeyer yang bersih dan kering dan masing-masing
erlenmeyer diisi dengan magnetik stirer dan 1 gram karbon aktif dan erlenmeyer
ditutup dengan menggunakan aluminium foil. Kemudian secara bersamaan
masing-masing larutan sampel dimasukkan kedalam 5 buah erlenmeyer dan
stopwatch dihidupkan pada saat larutan sampel di tuang kedalam erlenmeyer.
Setelah itu, secara bersamaan magnetik stirer dinyalakan dan dibiarkan larutan
teraduk selama 30 menit. Setelah itu, larutan disaring dengan menggunakan
penyaring Buchner dan section serta pompa listrik. Kemudian larutan standar
yang telah dibuat dan filtrat yang dihasilkan diukur adsorbansinya pada panjang
gelombang maksimum (λ=590 nm). Sebagai blanko digunakan air.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada percobaan ini ada beberapa hal yang akan ditentukan, yaitu nilai
kapasitas adsorpsi dan model adsorpsi yang sesuai untuk adsorpsi zat warna
(metilen biru) oleh karbon aktif.
Pada percobaan ini, dilakukan reaksi adsorpsi zat warna oleh karbon aktif
dengan menggunakan bahan dasar metilen biru. Proses pada percobaan ini
dimulai dengan menimbang 1 gr karbon aktif sebanyak lima kali dan dibungkus
dengan aluminium foil. Kemudian mengencerkan larutan metilen biru 100 ppm
menjadi 100 mL dengan konsentrasi 5 ppm, 10 ppm, 15 ppm, 20 ppm, dan 25
ppm sebagai larutan sampel.
Setelah itu dengan segera masing-masing karbon aktif dimasukkan
kedalam erlenmeyer, selain karbon aktif beberapa contoh adsorben yang umum
yang digunakan yaitu silika gel (SiO2), alumina, zeolit dan penyaring molekul,
tapi pada percobaan ini digunakan kabon aktif sebagai adsorben karena karbon
aktif baik untuk menyerap metilen biru. Setelah itu masing-masing larutan sampel
dituang kedalam erlenmeyer secara bersamaan dan stopwatch juga dinyalakan.
Setelah itu, erlenmeyer ditutup dengan menggunakan aluminium foil bertujuan
agar larutan tidak terkontaminasi dengan yang ada disekitarnya. Sambil larutan
dinaikkan diatas magnetik stirer an dibiarkan diaduk selama 30 menit. Digunakan
magnetik stirer agar distribusi larutan merata diseluruh larutan, kemudian larutan
mengalami perubahan warna menjadi lebih gelap pada larutan yang memiliki
konsentrasi lebih rendah, tetapi pada larutan yang memiliki konsentrasi 10 ppm
agak lebih biru dibandingkan dengan yang lain karena konsentrasi larutannya
lebih besar dan lebih pekat.
Setelah larutan dinaikkan diatas magnetik stirer selama 30 menit larutan
didiamkan selama beberapa menit bertujuan agar karbon aktifnya mengendap
kebawah, kemudian larutan disaring dengan menggunakan kertas saring
Whatman dan menggunakan corong buchner.
Kemudian larutan diukur absorbansinya dengan menggunakan spektronik
20 D+ pada panjang gelombang 590 nm. Data pengukuran absornsi dari larutan
sampel dapat dilihat pada tabel di bawah:
Data Absorbansi Metilen Biru Setelah Adsorpsi pada panjang gelombang 590 nm
Massa adsorben Konsentrasi awal (ppm) Absorbansi1 gr 5 0,2171 gr 10 0,3461 gr 15 0,6521 gr 20 0,6961 gr 25 0,865
Setelah itu, dilakukan pula pengukuran absorbansi dari larutan standar
dengan menggunakan spektronik 20 D+ pada panjang gelombang 590 nm,
datanya dapat dilihat pada tabel dibawah ini:
Konsentrasi (ppm) Absorbansi0,5 0,1291 0,2652 0,5704 0,794
Dari data yang diatas, dapat dibuat kurva kalibrasi konsentrasi (x) vs Absorbansi
(y) sebagai berikut:
Oleh karenanya hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa selang nilai absorbansi
yang diperoleh pada larutan standar tidak terlalu jauh bila dibandingkan dengan
larutan sampel setelah adsorpsi. Larutan yang terdiri dari campuran karbon aktif,
metilen biru dan aquadest, sejalan dengan bertambahnya waktu akan mengalami
perubahan warna yang semakin hitam. Hal ini dikarenakan karbon aktif yang
memberikan warna pada larutan.
Dengan mengetahui konsentrasi awal dan konsentrai akhir, maka dapat
dihitung nilai untuk efektivitas adsorpsi. Efektivitas adsorpsi yang diperoleh
sebagai fungsi terhadap konsentrasi awal. Selain menentukan efektivitas adsorpsi
terhadap konsentrasi awal juga untuk menentukan hukum adsorpsi isotermal
Langmuir dan isotermal Freundlich.
Berikut data efektivitas adsorpsi (qe) dan nilai perbandingan Ce dan qe
untuk memperoleh kurva isotermal adsorpsi Langmuir dan kurva isotermal
adsorpsi Freundlich:
Co Ce qe ; x/m ce/qe
5 0,6899 0,4310 1,6007
10 1,3772 0,8623 1,5971
15 3,0075 1,1993 2,5077
20 3,2419 1,6758 1,9345
25 4,1423 2,0858 1,9860
Dari data diatas maka dapat ditentukan kurva isotermal adsorpsi Langmuir (Ce vs
Ce/qe) :
Dari kurva isotermal adsorpsi Langmuir maka diperoleh slope sebesar
0,1689 dan intersep sebesar 1,5044. Dari nilai slope dan intersep tersebut dapat
digunakan untuk menghitung kapasitas adsorpsi (Q0) dan energi adsorpsi (b). Dari
perhitungan diperoleh nilai untuk kapasitas adsorpsi (Q0) sebesar 5,9207 mg/g
adsorben dan energi adsorpsi (b) sebesar 0,1123 L/mg.
Isotermal adsorpsi Freundlich dapat ditentukan dengan hubungan antara
log konsentrasi awal (Ce) dan log efektivitas adsorpsi ( qe; x/m). Berikut ini data
log konsentrasi awal (Ce) dan log efektivitas adsorpsi (qe; x/m):
Log Ce Log x/m; qe
-0,1612 -0,3655
0,1389 -0,0643
Slope= 0,1689
Intersep =1,5044
0,4782 0,0790
0,5108 0,2242
0,6172 0,3193
Dari data diatas maka dapat ditentukan kurva isotermal adsorpsi
Freundlich ( log Ce vs log x/m; qe) sebagai berikut:
Dari kurva diatas diperoleh slope sebesar 0,8171 dan intersep sebesar
0,2203. Nilai slope dan intersep dari kurva isotermal Freundlich maka dapat
dihitung kapasitas adsorpsi (k) dan intensitas adsorpsinya (n). Dari perhitungan
diperoleh nilai untuk kapasitas adsorpsi (k) ialah sebesar 1,5126 mg/g adsorben
dan intensitas adsorpsinya (n) sebesar 1,2238 mg/L.
Nilai kapasitas adsorpsi untuk isotermal adsorpsi Langmuir sebesar 5,9207
mg/g adsorben dan nilai kapasitas adsorpsi untuk isotermal adsorpsi Freundlich
sebesar 1,5126 mg/g adsorben. Jadi menurut nilai kapasitas yang diperoleh, model
adsorpsi yang baik digunakan yaitu isotermal adsorpsi Langmuir sebab kapasitas
adsorpsinya lebih besar dibandingkan dengan model isotermal adsorpsi Freundlich
sehingga dapat terukur dengan baik dengan spektronik.
Slope=0,8171Intersep= 0,2203
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari percobaan yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa model
adsorpsi yang baik digunakan untuk adsorpsi metilen biru oleh karbon aktif
adalah isoterm adsorpsi Langmuir dan kapasitas adsorpsi metilen biru oleh karbon
aktif dari isoterm adsorpsi Langmuir yaitu 5,9207 mg/g adsorben dan isoterm
adsorpsi Freundlich yaitu 1,5126 mg/g adsorben.
5.2 Saran
Saran untuk percobaan ini, sebaiknya digunakan juga adsorben yang lain
sehingga dapat dibandingkan antara keduanya.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim, 2008, Adsorpsi Karbon Aktif(online), http://smk3ae.wordpress.com/2010/08/28/adsorpsi-karbon-aktif/, diakses pada tanggal 22 Oktober 19.23 Wita.
Anonim, 1999, Bab II Tinjauan Pustaka(online), http://digilib.ubaya.ac.id/skripsi/farmasi/F_639_1920036/F_639_Bab%20II.pdf, diakses pada tanggal 22 Oktober 21.00 wita.
Atkins, P. W., 1997, Kimia Fisika Jilid 2, Erlangga, Jakarta.
Chan, L. S., Cheung, W. H., Allen, S. J. dan Mckay, G., 2010, Adsorption Of Basic Dyes By Activated Carbon From Waste Bamboo(online), http://archivos.labcontrol.cl/wcce8/offline/techsched/manuscripts%5Cl4iuz8.pdf, diakses pada tanggal 19 Oktober 2010 pukul 20.23 wita.
Day, R. A. dan Underwood, A. L., 2002, Analisis Kimia Kuantitatif, Erlangga, Jakarta.
Khopkar, S. M., 1990, Konsep Dasar Kimia Analitik, UI-Press, Jakarta.
Sukardjo, 1984, Kimia Anorganik, Bina aksara, Yogyakarta.
Taba, P., Zakir, M. dan Fauziah, S., 2009, Penuntun Praktikum Kimia Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Hasanuddin, Makassar.
LEMBAR PENGESAHAN
Makassar, 28 Oktober 2010
Asisten Praktikan
(Liana L.Taufiq) ` (Defi Angelin Tungriani)
Bagan Kerja
- Ditimbang 1 gr dengan teliti - diencerkan menjadi - diencerkan
Sebanyak 5 kali 100 mL ke dalam menjadi 50 mL
- Dimasukkan kedalam 5 buah labu ukur 100 mL ke dalam labu
erlenmeyer menjadi konsentrasi ukur 50 mL
5, 10, 15, 20 dan 25 ppm. dengan
konsentrasi
0,5, 1, 2 dan 4
Masing-masing larutan sampel dimasukkan ppm.
kedalam erlenmeyer yang berisi karbon aktif
secara bersamaan dan stopwatch mulai dinyalakan
- Erlenmeyer ditutup dengan aluminium foil dan magnetik
stirer dinyalakan. Dibiarkan diaduk selama 30 menit
- Disaring dengan corong Buchner.
- Diukur absorbansinya pada panjang gelombang maks 590 nm
dengan menggunakan spektronik 20 D+.
Karbon aktif
Larutan Metilen Biru 100 ppm
Larutan Metilen Biru 10 ppm
Larutan Sampel
Larutan Standar
Larutan sampel hasil saringan
Hasil
1. Perhitungan Konsentrasi Larutan Setelah Absorbansi (Ce)
Y = 0,1877x + 0,0875
• Untuk konsentrasi 5 ppm
X1 (Ce) = 0,217 – 0,08750,1877
= 0,6899 ppm
• Untuk konsentrasi 10 ppm
X2 (Ce) = 0,346 – 0,0875 0,1877
= 1,3772 ppm
• Untuk konsentrasi 15 ppm
X3 (Ce) = 0,652 – 0,0875 0,1877
= 3,0075 ppm
• Untuk konsentrasi 20 ppm
X4 (Ce) = 0,696 – 0,0875 0,1877
= 3,2419 ppm
• Untuk konsentrasi 25 ppm
X5 (Ce) = 0,865 – 0,0875 0,1877
= 4,1422 ppm
2. Perhitungan Efektivitas Adsorpsi
qe ; x/m = (Co-Ce)V massa adsorben
dimana, Co = konsentrasi awal V = Volume = 0,1 L
Ce = konsentrasi akhir
• Untuk konsentrasi 5 ppm
qe1 = (5 - 0,6899) ppm x 0,1 L 1 gram
= 0,4310 mg/g adsorben.
• Untuk konsentrasi 10 ppm
qe2 = (10 – 1,3772) ppm x 0,1 L 1 gram
= 0,8623 mg/g adsorben.
• Untuk konsentrasi 15 ppm
qe3 = (15 – 3,0075) ppm x 0,1 L 1 gram
= 1,1993 mg/g adsorben.
• Untuk konsentrasi 20 ppm
qe4 =(20 – 3,2419) ppm x 0,1 L1 gram
= 1,6758 mg/g adsorben.
• Untuk konsentrasi 25 ppm
qe5 =(25 – 4,1423) ppm x 0,1 L1 gram
=2,0858 mg/g adsorben.
3. Perhitungan Kapasitas Adsorpsi dan Energi Adsorpsi Isotermal
Langmuir
a. Kapasitas Adsorpsi (Q0)
Q0 = 1 Slope
Dari kurva Ce vs Ce/qe diperoleh: Slope = 0,1689
Intersep = 1,5044
Jadi Q0 = 1 0,1689
= 5,9207 mg/g adsorben
b. Energi adsorpsi (b)
b = 1 Q0 x intersep
= 1 5,9207 x 1,5044
= 1 8,9071
= 0,1123 L/mg
4. Perhitungan Kapasitas Adsorpsi dan Intensitas Adsorpsi dari
Isotermal Freundlich.
Dari kurva Ce vs x/m diperoleh: slope = 0,8171 dan intersep = -0,2203
a. Kapasitas adsorpsi
K = ln V x log intersep
=( ln 0,1) (log 0,2203)
=(-2,3026) (-0,6569)
=1,5126 mg/g adsorben
b. Intensitas adsorpsi
n = 1 slope
= 1 0,8171
= 1,2238 mg/L