percobaan iii.docx
Post on 09-Dec-2015
249 Views
Preview:
TRANSCRIPT
LAPORAN PRAKTIKUM FARMASI FISIK II
PERCOBAAN III
NORIT SEBAGAI ADSORBEN
OLEH :
NAMA : WD. INDAH WULAN H.H.
NIM : F1F1 13 058
KELAS : B
KELOMPOK : IV (EMPAT)
ASISTEN : MUH. SAID
JURUSAN FARMASI
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS HALU OLEO
KENDARI
2014
NORIT SEBAGAI ADSORBEN
A. TUJUAN
Tujuan dari percobaan ini adalah untuk mengkaji proses
adsorpsi menggunakan norit.
B. LANDASAN TEORI
Adsorpsi secara umum adalah proses penggumpalan substansi
terlarut (soluble) yang ada dalam larutan, oleh permukaan zat atau
benda penyerap, dimana terjadi suatu ikatan kimia fisika antara
substansi dengan penyerannya. Adsorpsi menggunakan istilah
adsorben dan adsorbat, dimana adsorben merupakan suatu penyerap
yang dalam hal ini berupa senyawa karbon, sedangkan adsorbat
adalah suatu media yang diserap (Miranti, 2012).
Adsorpsi merupakan suatu proses penyerapan oleh
padatan tertentu terhadap zat tertentu yang terjadi pada
permukaan zat padat karena adanya gaya tarik atom atau molekul
pada permukaan zat padat tanpa meresap ke dalam. Proses
adsorpsi dapat terjadi karena adanya gaya tarik atom atau molekul
pada permukaan padatan yang tidak seimbang. Adsorpsi dapat
terjadi pada antarfasa padat-cair, padat-gas atau gas-cair. Molekul
yang terikat pada bagian antarmuka disebut adsorbat, sedangkan
permukaan yang menyerap molekul-molekul adsorbat disebut
adsorben(Tandy, dkk., 2012).
Proses adsorpsi merupakan interaksi antara adsorbat
dengan situs aktif adsorben. Pada permukaan adsorben terdapat
situs aktif dengan jumlah yang sebanding luas permukaan
adsorben. Pada saat situs aktif tersebut belum jenuh oleh adsorbat
peningkatan konsentrasi adsorbat disertai dengan peningkatan
jumlah adsorbat yang teradsorpsi, tetapi bila situs aktif tersebut
telah jenuh maka peningkatan konsentrasi adsorbat tidak lagi
disertai peningkatan jumlah adsorbat yang teradsorpsi secara
signifikan (Buhani dan Suharso, 2010).
Salah satu metode efisien yang saat ini telah banyak
dikembangkan untuk penghilangan zat warna adalah adsorpsi
dengan menggunakan arang aktif. Arang aktif adalah arang yang
telah diaktivasi sehingga pori-porinya terbuka dan memiliki daya
jerap yang tinggi. Arang aktif merupakan adsorben yang baik dan
dapat digunakan untuk pemurnian, menghilangkan warna dan bau,
deklorinasi, detoksifikasi, penyaringan, pemisahan dan dapat
digunakan sebagai katalis. Bahan-bahan yang dapat dibuat
menjadi arang aktif dapat berupa kayu, tempurung kelapa, tongkol
jagung, sekam padi, biji buah-buahan, kulit kacang dan lain
sebagainya. Arang aktif dapat dibuat dengan mengaktifkan bahan
atau material yang mengandung karbon tersebut pada kondisi
tertentu (Roring, dkk., 2013).
Karbon aktif biasanya cenderung hanya untuk penukar ion
namun kurang efektif mengadsorpsi ion logam hexavalent
chromium (CrVI), sedangkan karbon aktif yang telah dimodifikasi
dengan surfaktan (SMAC) lebih bersifat hydrophilic, sehingga dapat
mengadsorpsi ion logam hexavalent chromium (Agustinus, dkk.,
2013).
Kecepatan adsorpsi tidak hanya tergantung pada
perbedaan konsentrasi dan pada luas permukaan adsorben,
melainkan juga pada suhu, tekanan (untuk gas), ukuran partikel
dan porositas adsorben. Juga tergantung pada ukuran molekul
bahan yang akan diadsorpsi dan pada viskositas campuran yang
akan dipisahkan (cairan, gas) (Edahwati dan Suprihatin, 2003).
Arang aktif telah digunakan secara luas dalam berbagai
industri. Penggunaan arang aktif salah satunya adalah sebagai
adsorben. Arang aktif yang telah banyak digunakan saat ini adalah
yang berasal dari tempurung kelapa. Arang aktif dari tempurung
kelapa banyak digunakan sebagai adsorben karena memiliki daya
adsorpsi yang selektif, luas permukaan besar, dan memiliki daya
ikat kuat terhadap zat yang akan dipisahkan baik secara fisik
maupun kimiawi. Dalam penggunaannya sebagai adsorben, arang
dari tempurung kelapa perlu diaktivasi. Proses aktivasi berfungsi
untuk membuka pori-pori pada permukaan arang dengan cara
memecah ikatan hidrokarbon atau mengoksidasi molekul yang
terdapat pada permukaannya (Anggarini, dkk., 2013).
Isoterm adsorpsi merupakan suatu keadaan kesetimbangan
yaitu tidak ada lagi perubahan konsentrasi adsorbat baik di fase
terjerap maupun pada fase gas atau cair. Isoterm adsorpsi
biasanya digambarkan dalam bentuk kurva berupa plot distribusi
kesetimbangan adsorbat antara fase padat dengan fase gas atau
cair pada suhu konstan. Isoterm adsorpsi merupakan hal yang
mendasar dalam penentuan kapasitas dan afinitas adsorpsi suatu
adsorbat pada permukaan adsorben (Kundari dan Slamet, 2008).
C. ALAT DAN BAHAN
1. Alat
Alat yang digunakan dalam percobaan ini yaitu :
Spektrofotometer
Kuvet
Gelas kimia
Pipet tetes
Timbangan analitik
Labu Erlenmeyer
Labu takar
Cawan petri
Botol semprot
2. Bahan
Bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah:
Arang
Akuades
Methyl red
D. PROSEDUR KERJA
1. Penentuan Panjang Gelombang Maksimum
- diukur absorbans methyl red pada
400 nm-600 nm dengan interval 25
nm.
- ditentukan panjang gelombang
maksimum
= 440 nm
2. Adsorpsi Zat Warna
- ditimbang 0,1 gram
- dimasukkan setiap 0,1 gram masing-
masing ke dalam 50 ml larutan
methyl red 150 ppm, 200 ppm, dan
250 ppm ditunggu selama 1 jam
- dikocok perlahan selama 10 menit
- didiamkan
- diukur absorbans filtrat pada
panjang gelombang 440 nm
Hasil pengamatan …?
Arang
Methyl red 300 ppm
3. Penentuan Konsentrasi Zat Warna
- ditentukan panjang gelombang
maksimum larutan zat warna secara
spektrometri
- dibuat kurva kalibrasi larutan
standar zat warna
- ditentukan konsentrasi zat warna
setelah adsorpsi menggunakan
kurva kalibrasi larutan standar
- dihitung berat zat warna yang
teradsorbsi
- dibuat grafik hubungan antara x/m
dan konsentrasi sesuai dengan
persamaan Freundlich
- ditentukan kapasitas adsorpsinya
Hasil pengamatan …?
Methyl red
E. HASIL PENGAMATAN
1. Tabel Pengamatan
a. Penentuan panjang gelombang
Panjang gelombang
(nm)
Absorbans
400 3,976
425 4,000
450 3,125
475 3,323
500 3,426
b. Absorbans larutan standar pada = 440 nm
Konsentrasi (ppm) Absorbans
100 1,333
200 1,658
250 2,000
300 2,468
c. Absorbans larutan sampel pada = 440 nm
Konsentrasi (ppm) Absorbans
150 0,912
200 0,676
250 0,732
2. Analisis Data
a. Kurva standar
Konsentrasi (ppm) Absorbans
100 1,333
200 1,658
250 2,000
300 2,468
50 100 150 200 250 300 3500
500
1,000
1,500
2,000
2,500
3,000
f(x) = 5.49771428571429 x + 696.485714285714R² = 0.934241286077481
Kurva Larutan Standar
Konsentrasi
Absorb
ans
b. Konsentrasi sampel setelah adsorbsi
Konsentrasi (ppm) Absorbans
150 0,912
200 0,676
250 0,732
Dik : y = 5,4977x + 696,49
y1 = 0,912
y2 = 0,676
y3 = 0,732
Dit : Konsetrasi Akhir (x1, x2, x3) =...?
Massa Teradsorbsi =...?
Peny :
a. Konsentrasi akhir :
Untuk y1 :
y = 5,4977x + 696,49
0,912 = 5,4977x + 696,49
X1 = -126,52 ppm
Untuk y2 :
y = 5,4977x + 696,49
0,676 = 5,4977x + 696,49
X2 = -126,56 ppm
Untuk y3 :
y = 5,4977x + 696,49
0,732 = 5,4977x + 696,49
X3 = -126,55 ppm
b. Massa Teradsorbsi
Massa Teradsorbsi = [Teradsorbsi] x 0,05 L
= [276,52] x 0,05 L
x = 13,826
Massa Teradsorbsi = [326,56] x 0,05 L
x = 16,328
Massa Teradsorbsi = [376,55] x 0,05 L
x = 18,82
Samp
el
Konsentra
si
Awal
Konsentra
si
Akhir (x)
Teradsorb
si
Massa
Teradsorb
si (mg)
150 150 -126,52 276,52 13,826
200 200 -126,56 326,56 16,328
250 250 -126,55 376,55 18,82
Isothermal Adsorbsi
x
(mg)
m
(mg)x/m
Log
x/m
Log
C
13,82
6100
0,138
2-0,859
2,102
1
16,32
8100
0,163
2-0,787
2,102
3
18,82100
0,188
2-0,725
2,102
2
0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.521,020
21,021
21,022
21,023
21,024
21,021
21,023
21,022f(x) = 0.5 x + 21021R² = 0.25
Isoterm Freundlich
Series2Linear (Series2)
Log C
Log
x/m
Persamaan Isotherm Adsorpsi Freundlich
Dik. : y = 0.5x + 21021
Log (x/m) = 1n
log C + log k
Dit. : a. nilai k = …?
b. nilai n = …?
Peny. :
a. Log k = 21021
b.1n
= 0,5
n = 10,5
n = 2
F. PEMBAHASAN
Adsorpsi adalah suatu proses penyerapan partikel suatu
fluida (cairan maupun gas) oleh suatu padatan hingga terbentuk
suatu film (lapisan tipis) pada permukaan adsorben. Adsorpsi
berbeda dengan absorbsi. Dimana Adsorpsi adalah suatu proses
pemisahan dimana komponen dari suatu fase fluida berpindah ke
permukaan zat padat yang menyerap. Adsorpsi merupakan
penyerapan suatu zat terhadap zat cair, padat ataupun gas yang
tidak sampai ke dalam zat tersebut tetapi hanya membentuk satu
lapisan saja yang menyelimuti zat yang lain atau bisa dikatakan zat
yang terserap hanya berada disekeliling permukaan zat.
Sedangkan proses absorpsi merupakan penyerapan suatu zat cair
ke dalam zat yang lainnya hingga keduanya menyatu.
Percobaan ini dilakukan untuk mengkaji proses adsorpsi
dengan menggunakan arang sebagai absorbennya. Proses adsorpsi
merupakan interaksi antara adsorbat dengan situs aktif adsorben.
Pada permukaan adsorben terdapat situs aktif dengan jumlah yang
sebanding luas permukaan adsorben. Pada saat situs aktif tersebut
belum jenuh oleh adsorbat peningkatan konsentrasi adsorbat.
Isoterm adsorpsi merupakan suatu keadaan kesetimbangan yaitu
tidak ada lagi perubahan konsentrasi adsorbat baik di fase terjerap
maupun pada fase gas atau cair.
Percobaan yang dilakukan pada adsorpsi isoterm arang aktif
adalah dengan menggunakan larutan organik yaitu metilen red
dengan variasi 3 konsentrasi. Pada percobaan ini adsorban yang
digunakan adalah arang, tetapi kesalahannya adalah arang
tersebut tidak diaktifkan terlebih dahulu sehingga dimana sebelum
digunakan harus diaktifkan dulu dengan cara dipanaskan. Hal ini
agar pori-pori arang semakin besar sehingga dapat mempermudah
penyerapan. Karena semakin luas permukaan adsorben maka daya
penyerapannya pun semakin tinggi. Dimana penggerusan pada
arang adalah cara memperluas permukaan adsorbennya.
Pengaktifan arang dapat dilakukan dengan beberapa cara.
Aktifasi adalah suatu perlakuan terhadap arang yang
bertujuan untuk memperbesar pori yaitu dengan cara
memecahkan ikatan hidrokarbon atau mengoksidasi molekul-
molekul permukaan sehingga arang mengalami perubahan sifat,
baik fisika maupun kimia, yaitu luas permukaannya bertambah
besar dan berpengaruh terhadap daya adsorpsi. Selain karbon
aktif, yang biasa digunakan sebagai adsorben adalah silika gel,
zeolit dan penyaring molekul.
Prinsip percobaan adsorpsi isoterm didasarkan pada teori
freundlich, yaitu banyaknya zat yang diadsorpsi pada temperatur
tetap oleh suatu adsorben tergantung dari konsentrasi dan
kereaktifan adsorben mengadsorpsi zat-zat tertentu. Percobaan ini
menggunakan adsorpsi fisika karena adanya gaya Van Der Waals
antara adsorben dengan adsorbat yang digunakan sehingga proses
adsorpsi hanya terjadi ada permukaan larutan.
Perlakuan untuk penentuan panjang gelombang maksimum,
dimana methyl red pada panjang gelombang 400-500 nm dengan
interval 25 nm diukur nilai absorbansinya. Sehingga didapatkan
panjang gelombang maksimumnya yaitu 440 nm.
Perlakuan untuk adsorpsi zat warna, arang yang telah
ditimbang sebanyak 0,1 gram akan dimasukkan masing-masing ke
dalam 50 ml larutan methyl red 150 ppm, 200 ppm, dan 250 ppm.
Setelah beberapa saat, diambil filtrat yang akan diukur nilai
absorbansinya pada panjang gelombang 440 nm. Arang yang yang
dimasukkan ke dalam sampel bertujuan untuk menarik zat warna
sampel tersebut. Arang tidak mudah larut dalam air karena arang
merupakan senyawa organik yang memiliki atom karbon. Untuk
sampel methyl red150 ppm memiliki nilai absorbansi yaitu 0,912 A,
sampel 200 ppm methyl red memiliki nilai absorbansinya yaitu
0,676 A, dan sampel 300 ppm memiliki nilai absorbansinya yaitu
0,732 A.
Dari nilai adsorbansi yang dihasilkan dimana konsentrasi
sampel mempengaruhi nilai absorbansinya, konsentrasi berbanding
lurus dengan nilai absorbansinya semakin tinggi konsentrasi
sampel yang diberikan maka semakin tinggi pula nilai absorbansi
yang dihasilkan. Tetapi, dalam percobaan ini, semakin tinggi
konsentrasi, nilai absorbansi tidak menentu. Hal ini kemungkinan
dikarenakan proses adsorpsi dalam sampel tidak berjalan dengan
baik karena alat yang digunakan tidak stabil.
Dari grafik hubungan antara konsentrasi terhadap absorbansi
sampel dengan kurva standar menggunakan konsentrasi 100 ppm,
200 ppm, 250 ppm dan 300 ppm didapatkannya suatu persamaan
garis yaitu y = 5.4977x + 696.49 dimana y adalah nilai absorbansi
dan x adalah konsentrasi akhir sampel. Sehingga konsentrasi akhir
dari larutan sampel methyl red 100 ppm, 200 ppm, dan 300 ppm
berturut-turut yaitu -126,52 ppm, -126,56 ppm, dan -126,55 ppm.
Dari hasil konsentrasi akhir tersebut, maka dapat ditentukan
massa teradsorbsi dengan mengkalikan nilai teradsorbsi
(konsentrasi awal dikurang konsentrasi akhir sampel) dengan 0,05
L dan didapat nilai massa terabsorbsi berturut-turut yaitu 13,826
mg, 16,328 mg, dan 18,82 mg.
G. KESIMPULAN
Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, maka dapat
disimpulkan bahwa semakin banyak konsentrasi zat yang
digunakan maka semakin tinggi pula nilai adsorpsinya yaitu, 150
ppm adsorbansinya 0,912 A, 200 ppm adsorbansinya 0,676 A, dan
250 ppm adsorbansinya 0,732 A.
DAFTAR PUSTAKA
Agustinus, Tri Sumardi E., dkk., 2013, Peningkatan Daya Serap Karbon Aktif Terhadap Ion Logam Hexavalent Chromium (CRVI) Melalui Modifikasi Dengan Cationic Surfactant (Ethylinediamine), Jurnal Riset Geologi Dan Pertambangan, Vol.23, No.1.
Anggarini, Dita, dkk., 2013, Studi Aktivasi Arang Dari Tempurung Kelapa DenganPengozonan, Kimia.Student Journal, Vol. 2, No. 1, Malang.
Buhani dan Suharso, 2010, Modifikasi Silika Dengan 3-Aminopropiltrimetoksisilan Melalui Proses Sol Gel Untuk Adsorpsi Ion Cd(Ii) Dari Larutan, J. Sains MIPA,Vol. 16, No. 3, Hal. 177 – 183, ISSN 1978-1873, Lampung.
Edahwati, Luluk dan Suprihatin, 2003, Kombinasi Proses Aerasi, Adsorpsi, Dan Filtrasi Pada Pengolahan Air Limbah Industri Perikanan, Jurnal Ilmiah Teknik Lingkungan, Vol.1, No. 2, Surabaya.
Idrus, Rosita, Boni P. L. dan Yoga S. P., 2013, Pengaruh Suhu Aktivasi Terhadap Kualitas Karbon Aktif Berbahan Dasar Tempurung Kelapa, Prisma Fisika, Vol. I No. 1, Pontianak.
Kundari, Anis Noor dan Slamet Wiyuniati, 2008, Tinjauan Kesetimbangan AdsorpsiTembaga Dalam Limbah Pencuci Pcb Dengan Zeolit, Seminar Nasional IvSdm Teknologi Nuklir, ISSN 1978-0176, Yogyakarta.
Miranti, S. T., 2012, Pembuatan Karbon Aktif Dari Bambu Dengan Metode Aktivasi Terkontrol Menggunakan Activating Agent H3PO4
dan KOH, Skripsi, Depok.
Roring, S. H., Mariska M. P., dan Jemmy A., 2013, Isotherm Adsorpsi Rhodamin B Pada Arang Aktif Kayu Linggua, Jurnal Mipa UNSRAT Online,2 (1) 40-43, Manado.
Tandy, Edward, dkk., 2012, Kemampuan Adsorben Limbah Lateks Karet Alam Terhadap Minyak Pelumas Dalam Air,Jurnal Teknik Kimia USU, Vol. 1, No. 2, Medan.
top related