LAPORAN PRAKTIKUM FARMASI FISIK II

PERCOBAAN III

NORIT SEBAGAI ADSORBEN

OLEH :

NAMA

: ST. RAODAH NURULJANNAH

NIM

: F1F1 12 041

KELAS

: A

KELOMPOK: II (DUA)

ASISTEN

: SYAHDAM HAMIDILABORATORIUM FARMASI

JURUSAN FARMASI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS HALU OLEO

KENDARI

2013

PERCOBAAN III

NORIT SEBAGAI ADSORBEN

A. TUJUAN

Tujuan dari percobaan ini adalah untuk mengkaji proses adsorpsi menggunakan norit.

B. LANDASAN TEORIAdsorpsi 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 BAHAN1. Alat

Alat yang digunakan dalam percobaan ini yaitu :

Spektrofotometer Kuvet Gelas kimia Pipet tetes Timbangan analitik Labu Erlenmeyer Labu takar Cawan petri Botol semprot2. BahanBahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah: Arang

Akuades

Methyl redD. PROSEDUR KERJA1. 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 ?

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 ?

E. HASIL PENGAMATAN1. Tabel Pengamatan

a. Penentuan panjang gelombang

Panjang gelombang (nm)Absorbans

4003,976

4254,000

4503,125

4753,323

5003,426

b. Absorbans larutan standar pada ( = 440 nm

Konsentrasi (ppm)Absorbans

1001,333

2001,658

2502,000

3002,468

c. Absorbans larutan sampel pada ( = 440 nm

Konsentrasi (ppm)Absorbans

1500,912

2000,676

2500,732

2. Analisis Data

a. Kurva standar

Konsentrasi (ppm)Absorbans

1001,333

2001,658

2502,000

3002,468

b. Konsentrasi sampel setelah adsorbsi

Konsentrasi (ppm)Absorbans

1500,912

2000,676

2500,732

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 = 13,826Massa Teradsorbsi = [326,56] x 0,05 L x = 16,328Massa Teradsorbsi = [376,55] x 0,05 L

x = 18,82SampelKonsentrasi

AwalKonsentrasi

Akhir (x)TeradsorbsiMassa Teradsorbsi (mg)

150150-126,52276,5213,826

200200-126,56326,5616,328

250250-126,55376,5518,82

Isothermal Adsorbsi

x (mg)m (mg)x/mLog x/mLog C

13,8261000,1382-0,8592,1021

16,3281000,1632-0,7872,1023

18,821000,1882-0,7252,1022

Persamaan Isotherm Adsorpsi Freundlich

Dik.:y = 0.5x + 21021Log (x/m) = log C + log k

Dit.:a. nilai k = ?

b. nilai n = ?

Peny.:

a. Log k = 21021b. = 0,5n = n = 2F. PEMBAHASANAdsorpsi 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 red 150 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. KESIMPULANBerdasarkan 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 Dengan Pengozonan, 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 Adsorpsi Tembaga Dalam Limbah Pencuci Pcb Dengan Zeolit, Seminar Nasional Iv Sdm 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.

Methyl red 300 ppm

Arang

Methyl red