Nama : Yolanda MulianaNIM : 03101403046Shift : Senin, 08.00-10.00

KEUNTUNGAN DAN KERUGIAN PROSES ABSORPSI

Absorbsi merupakan salah satu proses pemisahan dengan mengontakkan

campuran gas dengan cairan sebagai penyerapnya. Penyerap tertentu akan

menyerap setiap satu atau lebih komponen gas. Pada absorbsi sendiri ada dua

macam proses yaitu :

a. Absorbsi fisik

Absorbsi fisik merupakan absorbsi dimana gas terlarut dalam cairan penyerap

tidak disertai dengan reaksi kimia. Contoh absorbsi ini adalah absorbsi gas

H2S dengan air, metanol, propilen, dan karbonat. Penyerapan terjadi karena

adanya interaksi fisik, difusi gas ke dalam air, atau pelarutan gas ke fase cair.

Dari asborbsi fisik ini ada beberapa teori untuk menyatakan model

mekanismenya, yaitu :

1. teori model film

2. teori penetrasi

3. teori permukaan yang diperbaharui

b. Absorbsi kimia

Absorbsi kimia merupakan absorbsi dimana gas terlarut didalam larutan

penyerap disertai dengan adanya reaksi kimia. Contoh absorbsi ini adalah

absorbsi dengan adanya larutan MEA, NaOH, K2CO3, dan sebagainya.

Aplikasi dari absorbsi kimia dapat dijumpai pada proses penyerapan gas CO2

pada pabrik amoniak. Penggunaan absorbsi kimia pada fase kering sering

digunakan untuk mengeluarkan zat terlarut secara lebih sempurna dari

campuran gasnya. Keuntungan absorbsi kimia adalah meningkatnya koefisien

perpindahan massa gas, sebagian dari perubahan ini disebabkan makin

besarnya luas efektif permukaan. Absorbsi kimia dapat juga berlangsung di

daerah yang hampir stagnan disamping penangkapan dinamik.

Hal-hal yang mempengaruhi dalam prsoses adsorbsi :

a) Zat yang diadsorbsi

b) Luas permukaan yang diadsorbsi

c) Temperatur

d) Tekanan

Tugas Khusus

Nama : Yolanda MulianaNIM : 03101403046Shift : Senin, 08.00-10.00

Absorben

Absorben adalah cairan yang dapat melarutkan bahan yang akan diabsorpsi

pada permukaannya, baik secara fisik maupun secara reaksi kimia. Absorben

sering juga disebut sebagai cairan pencuci. Persyaratan absorben :

1. Memiliki daya melarutkan bahan yang akan diabsorpsi yang sebesar mungkin

(kebutuhan akan cairan lebih sedikit, volume alat lebih kecil).

2. Selektif

3. Memiliki tekanan uap yang rendah

4. Tidak korosif.

5. Mempunyai viskositas yang rendah

6. Stabil secara termis.

7. Murah

Jenis-jenis bahan yang dapat digunakan sebagai absorben adalah air (untuk

gas-gas yang dapat larut, atau untuk pemisahan partikel debu dan tetesan

cairan), natrium hidroksida (untuk gas-gas yang dapat bereaksi seperti asam) dan

asam sulfat (untuk gas-gas yang dapat bereaksi seperti basa).

Kolom Absorpsi

Adalah suatu kolom atau tabung tempat terjadinya proses

pengabsorbsi penyerapan/penggumpalan) dari zat yang dilewatkan di

kolom/tabung tersebut. Proses ini dilakukan dengan melewatkan zat yang

terkontaminasi oleh komponen lain dan zat tersebut dilewatkan ke kolom ini

dimana terdapat fase cair dari komponen tersebut. Diantara jenis-jenis absorben

ini antara lain, arang aktif, bentonit, dan zeolit.

1.  Arang aktif

Arang merupakan suatu padatan berpori yang mengandung 85-95%

karbon, dihasilkan dari bahan-bahan yang mengandung karbon dengan

pemanasan pada suhu tinggi. Ketika pemanasan berlangsung, diusahakan

agar tidak terjadikebocoran udara didalam ruangan pemanasan sehingga

bahan yang mengandung karbon tersebut hanya terkarbonisasi dan tidak

teroksidasi. Arang selain digunakan sebagai bahan bakar, juga dapat

digunakan sebagai adsorben (penyerap). Daya serap ditentukan oleh luas

Tugas Khusus

Nama : Yolanda MulianaNIM : 03101403046Shift : Senin, 08.00-10.00

permukaan partikel dan kemampuan ini dapat menjadi lebih tinggi jika

terhadap arang tersebut dilakukan aktifasi dengan aktif faktor bahan-bahan

kimia ataupun dengan pemanasan pada temperatur tinggi. Dengan demikian,

arang akan mengalami perubahan sifat-sifat fisika dan kimia. Arang yang

demikian disebut sebagai arang aktif. Arang 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 arang aktif sangat besar,

yaitu 25-1000% terhadap berat arang aktif. Arang aktif dibagi atas 2 tipe,

yaitu arang aktif sebagai pemucat dan sebagai penyerap uap. Arang aktif

sebgai pemucat, biasanya berbentuk powder yang sangat halus, diameter pori

mencapai 1000 A0, digunakan dalam fase cair,berfungsi untuk memindahkan

zat-zat penganggu yang menyebabkan warna dan bau yang tidak diharapkan,

membebaskan pelarut dari zat-zat penganggu dan kegunaan lain yaitu pada

industri kimia dan industri baru. Diperoleh dari serbukserbuk gergaji, ampas

pembuatan kertas atau dari bahan baku yang mempunyai densitas kecil dan

mempunyai struktur yang lemah.

Arang aktif sebagai penyerap uap, biasanya berbentuk granular atau

pellet yang sangat keras diameter pori berkisar antara 10-200 A0 , tipe pori

lebih halus, digunakan dalam rase gas, berfungsi untuk memperoleh kembali

pelarut, katalis,pemisahan dan pemurnian gas. Diperoleh dari tempurung

kelapa, tulang, batu bata atau bahan baku yang mempunyaibahan baku yang

mempunyai struktur keras.

2.  Zeolit

Mineral zeolit bukan merupakan mineral tunggal, melainkan

sekelompok

mineral yang terdiri dari beberapa jenis unsur. Secara umum mineral

zeolit adalah senyawa alumino silikat hidrat dengan logam alkali tanah. serta

mempunyai rumus kimia sebagai berikut :

M2x/nSi1-xAlxO2.yH2O

Dengan M = e.g Na, K, Li, Ag, NH, H, Ca, Ba

Tugas Khusus

Nama : Yolanda MulianaNIM : 03101403046Shift : Senin, 08.00-10.00

Ikatan ion Al-Si-O adalah pembentuk struktur kristal, sedangkan

logam alkali adalah kation yang mudah tertukar. Jumlah molekul air

menunjukkan jumlah pori-pori atau volume ruang hampa yang akan

terbentuk bila unit sel kristal zeolit tersebut dipanaskan. Penggunaan zeolit

cukup banyak, misalnya untuk industri kertas, karet, plastik, agregat ringan,

semen puzolan, pupuk, pencegah polusi, pembuatan gas asam, tapal gigi,

mineral penunjuk eksplorasi, pembuatan batubara, pemurnian gas alam,

industri oksigen, industri petrokimia.

Dalam keadaan normal maka ruang hampa dalam kristal zeolit terisi oleh

molekul air bebas yang membentuk bulatan di sekitas kation. Bila kristal

tersebut dipanaskan selama beberapa jam, biasanya pada temperatur 250-

900 oC, maka kristal zeolit yang bersnagkutan berfungsi menyerap gas atau

cairan. Daya serap (absorbansi) zeolit tergantung dari jumlah ruang hampa

dan luas permukaan. Biasanya mineral zeolit mempunyai luas permukaan

beberapa ratus meter persegi untuk setiap gram berat. Beberapa jenis mineral

zeolit mampu menyerap gas sebanyak 30% dari beratnya dalam keadaan

kering. Pengeringan zeolit biasanya dilakukan dalam ruang hampa dengan

menggunakan gas atau udara kering nitrogen atau methana dengan maksud

mengurangi tekanan uap ari terhadap zeolit itu sendiri.

3.  Bentonit

Bentonit adalah istilah pada lempung yang mengandung monmorillonit

dalam dunia perdagangan dan termasuk kelompok dioktohedral. Penamaan

jenis lempung tergantung dari penemu atau peneliti, misal ahli geologi,

mineralogi, mineral industri dan lain-lain. Bentonit dapat dibagi menjadi 2

golongan berdasarkan kandungan alu-munium silikat hydrous, yaitu activated

clay dan fuller's Earth. Activated clay adalah lempung yang kurang memiliki

daya pemucat, tetapi daya pemucatnya dapat ditingkatkan melalui pengolahan

tertentu. Sementara itu, fuller's earth digunakan di dalam fulling atau

pembersih bahan wool dari lemak. Sifat bentonit sebagai adsorben adalah :

a) mempunyai surface area yang besar (fisika)

b) bersifat asam yang padat (kimia)

Tugas Khusus

Nama : Yolanda MulianaNIM : 03101403046Shift : Senin, 08.00-10.00

c) bersifat penukar-ion (kimia)

d) bersifat katalis (kimia)

Aplikasi Absorbsi

Absorbsi dalam dunia industri digunakan untuk meningkatkan nilai guna dari

suatu zat dengan cara merubah fasenya.

1. Proses Pembuatan Formalin

Formalin yang berfase cair berasal dari formaldehid yang berfase gas

dapat dihasilkan melalui proses absorbsi.Teknologi proses pembuatan

formalin Formaldehid sebagai gas input dimasukkan ke dalam reaktor.

Output dari reaktor yang berupa gas yang mempunyai suhu 1820C

didinginkan pada kondensor hingga suhu 55 0C,dimasukkan ke dalam

absorber.Keluaran dari absorber pada tingkat I mengandung larutan formalin

dengan kadar formaldehid sekitar 37 – 40%. Bagian terbesar dari metanol,

air,dan formaldehid dikondensasi di bawah air pendingin bagian dari menara,

dan hampir semua removal dari sisa metanol dan formaldehid dari gas terjadi

dibagian atas absorber dengan counter current contact dengan air proses.

2. Proses Pembuatan Asam Nitrat

Pembuatan asam nitrat (absorpsi NO dan NO2).Proses pembuatan asam

nitrat Tahap akhir dari proses pembuatan asam nitrat berlangsung dalam

kolom absorpsi. Pada setiap tingkat kolom terjadi reaksi oksidasi NO

menjadi NO2 dan reaksi absorpsi NO2 oleh air menjadi asam nitrat.  Kolom

absorpsi mempunyai empat fluks masuk dan dua fluks keluar. Empat fluks

masuk yaitu air umpan absorber, udara pemutih, gas proses, dan asam

lemah. Dua fluks keluar yaitu asam nitrat produk dan gas buang. Kolom

absorpsi dirancang untuk menghasilkan asam nitrat dengan konsentrasi 60 %

berat dan kandungan NOx gas buang tidak lebih dari 200 ppm.

Aplikasi absorbsi lainnya seperti proses pembuatan urea,produksi

ethanol, minuman berkarbonasi, fire extinguisher,dry ice,supercritical carbon

dioxide dan masih banyak lagi aplikasi absorbsi dalam industri.

Selain itu absorbsi ini juga digunakan untuk memurnikan gas yang

dihasilkan dari fermentasi kotoran sapi. Gas CO2 langsung bereaksi dengan

Tugas Khusus

Nama : Yolanda MulianaNIM : 03101403046Shift : Senin, 08.00-10.00

larutan NaOH sedangkan CH4 tidak. Dengan berkurangmya konsentrasi CO2

sebagai akibat reaksi dengan NaOH, maka perbandingan konsentrasi CH4

dengan CO2 menjadi lebih besar untuk konsentrasi CH4. Absorbsi CO2 dari

campuran biogas ke dalam larutan NaOH dapat dilukiskan sebagai berikut:

CO2(g) + NaOH(aq) → NaHCO3(aq)

NaOH(aq) + NaHCO3 → Na2CO3(s) + HO(l) +

CO2(g) + 2NaOH(aq) → Na2CO3(s) + H2O(l)

Dalam kondisi alkali atau basa, pembentukan bikarbonat dapat diabaikan

karena bikarbonat bereaksi dengan OH- membentuk CO32-

proses adsorpsi dengan menggunakan karbon aktif sebagai adsorbent

mempunyai kelemahan terbatas pada penggunaannya karena harganya mahal,

juga pada proses presipitasi juga tidak efektif diterapkan bila larutan mempunyai

konsentrasi logam berat antara 1 – 1000 mg/l dan membutuhkan bahan kimia

dalam jumlah besar dan akan menghasilkan lumpur berbahaya yang beracun

dalam jumlah yang besar, dan hal ini menambah permasalahan baru dalam

mengolah lumpur hasil pengolahan tersebut. Pengolahan secara biologis

dilakukan dengan cara memanfaatkan akumulasi logam berat oleh

mikroorganisme. Untuk skala industri, biaya pengadaan biomassa

mikroorganisme ini secara ekonomi tidak menguntungkan. Oleh karena itu,

limbah biomassa dari limbah industri fermentasi dapat dimanfaatkan.

Tugas Khusus