ADSORPSI PADA LARUTAN

A. TUJUAN1. Menentukan besarnya tetapan adsorpsi isotherm freundlich2. Mempraktikan konsep mol

B. DASAR TEORIAdsorpsi adalah peristiwa penyerapan suatu zat pada peemukaan zat lain. Zat yang diserap disebut fasa terserap (adsorbat) sedang yang menyerap disebut adsorben. Misalnya zat padat akan menarik molekul-molekul gas atau zat cair pada permukaannya. Hal ini disebabkan karena zat padat yang terdiri dari molekul-molekul tidak menarik dengan gaya Van Der Walls. Jika ditinjau dari satu molekul, maka molekul ini akan dikelilingi molekul yang lain yang tidak mempnyai gaya tarik yang seimbang. Karena salah satu arah tidak ada molekul lain yang menarik, akibatnya pada permukaan itu akan menarik molekul disekitarnya.Adsorpsi dipengaruhi oleh :1. Jenis Adsorben2. Jenis zat yang diadsorpsi3. Konsentrasi4. Luas permukaan Adsorben5. TemperaturPengaruh konsentrasi larutan terhadap adsorpsi dapat dinyatakan oleh persamaan Freundlich. k cnc = konsentrasi zat dalam larutanx = jumlah zat yang teradsorpsi oleh m gram adsorbenk & n = tetapan adsorpsijika ditulis dalam logaritma : = log k + 1/n log cUntuk menentukan harga n & k dibuat garafik log x/m fungsi dari log c, yang mana slope 9kemiringan) adalah harga n dan intersepnya harga k.

C. ALAT DAN BAHANAlat-alatBahan

JenisJumlah

Buret 50 ml (berikut statif dan klem Labu erlenmeyer 250 ml Corong gelas Pipet seukuran 25 ml Gelas ukur 25 ml Labu takar 100 ml Botol semprot Spatula Gelas kimia 50 ml Penangas listrik Pengaduk magnet Kertas saring1 buah

8 buah4 buah2 buah2 buah2 buah1 buah1 buah3 buah1 buah4 buah1. Larutan NaOH 1,0 N2. Kristal asam oksalat C2H2O4.2H2O3. Larutan asam asetat 1,0 N4. Arang (karbon) aktif5. Aquades6. Larutan indikator phenophtalein

D. Prosedur Kerja

0.5 gr arang

CH2COOH 25 ml 0.6 NCH2COOH 25 ml 0.8 NCH2COOH 25 ml 0.4 NCH2COOH 25 ml 1.0 N

Kocok selama 45 menitDiamkan selama 5 menit

Saring

NaOH 0.5 NDitambah3 tetesPhenophtaleinKertas saringCorong gelasAmbilfiltrat 10 ml untuk CH2COOH 1.0 N dan 0.8 NAmbilfiltrat 25 ml untuk CH2COOH 1.6 N dan 0.4 NTitrasi

V. DATA PERCOBAANA. Penentuan konsentrasi larutan NaOHBerat kristal asam oksalat= 0,63 gramVolume labu takar= 100 mlVolume larutan NaOH yang diperlukan= 2,25 ml ( rata-rata )

B.Penentuan Konsentrasi larutan asam asetat mula-mulaKons. Asam Asetat (N)Volume NaOH(ml)Kons. Asam Asetat Sebenarnya (N)

0.6 16,30.717

0,412,20,537

0,28,30,365

0,1 3,60,160

C.Penentuan konsentrasi larutan asam asetat setelah terjadi kesetimbangan (setelah adsorpsi)

Kons. sam Asetat (N)Vol.as.Asetat (ml)Volume NaOH (ml)

0,62110,7

0,4 227,8

0,2 215,1

0,1 222,1

VI.PENGOLAHAN DATAA. Penentuan konsentrasi larutan NaOHBerat oksalat= 0,63 gram Mr oksalat (C2H2O4.2H2O) = 126

BE Oksalat =

Normalitas oksalat =

V NaOH x N NaOH= V oksalat x N oksalat2,25 ml x N NaOH = 25 ml x 0,1 N N NaOH= 1,1 N B. Penentuan konsentrasi larutan asetat sebelum adsorpsi N asetat mula-mula 1. 0,6 NV asetat x N asetat = V NaOH x N NaOH 25 ml x N asetat= 16,3 ml x 1,1 N N asetat = 0.717 N2.0,4 NV asetat x N asetat = V NaOH x N NaOH 25 ml x N asetat= 12,2 ml x 1,1 NN asetat = 0,537 N3.0,2 NV asetat x N asetat = V NaOH x N NaOH 25 ml x N asetat = 8,3 ml x 1,1 NN asetat = 0,365 N4.0,1 NV asetat x N asetat = V NaOH x N NaOH 25 ml x N asetat= 3,6 ml x 1,1 NN asetat = 0,160 N

N asetat sisa1. 0,6 N V asetat x N asetat = V NaOH x N NaOH 21 ml x N asetat = 10,7 ml x 1,1 N N asetat = 0,56 N2.0,4 NV asetat x N asetat = V NaOH x N NaOH 22 ml x N asetat = 7,8 ml X 1,1 N N asetat = 0,39 N3.0,2 NV asetat x N asetat = V NaOH x N NaOH21 ml x N asetat = 5,1 ml X 1,1 N N asetat = 0,27 N4.0,1 NV asetat x N asetat = V NaOH x N NaOH 22 ml x N asetat = 2,1 ml x 1,1 N N asetat = 0,105 N

C.Penentuan Jumlah Zat yang teradsorpsi Jumlah zat mula-mula1. 0,6 N

=

= = 1,075 gram2.0,4 N

=

= = 0,805gram3.0,2 N

=

= = 0,547 gram4.0,1 N

=

= = 0,240 gram Jumlah zat sisa = 1,075 + 0,805 + 0,547 + 0,240 = 2,667 gramKons. Asam asetat (N)Vol. Asam asetat (mL)Berat asam asetat mula-mula (gram)

0,6251,075

0,4250,805

0,2250,547

0,1250,240

Jumlah Zat sisa1. 0,6 N

=

= = 0,706 gram2.0,4 N

=

= = 0,515 gram

3.0,2 N

=

= = 0,340 gram4.0,1 N

=

= = 0,132 gram

Jumlah zat sisa = 0,706 + 0,515 + 0,340 + 0,132 = 1,693 gramKons. Asam asetat (N)Vol. Asam asetat (mL)Berat asam asetat mula-mula (gram)

0,76210,706

0,39220,515

0,27210,340

0,16220,132

Jumlah zat yang teradsorpsi Asam asetat 0,6 NJumlah zat teradsorpsi= (Jumlah zat mula-mula Jumlah zat sisa) gram= 1,075 gram 0,706 gram= 0,369 gram

Asam asetat 0,4 NJumlah zat teradsorpsi= (Jumlah zat mula-mula Jumlah zat sisa) gram= 0,805 gram 0,515 gram= 0,290 gram

Asam asetat 0,6 NJumlah zat teradsorpsi= (Jumlah zat mula-mula Jumlah zat sisa) gram= 0,547 gram 0,340 gram= 0,207 gram

Asam asetat 0,4 NJumlah zat teradsorpsi= (Jumlah zat mula-mula Jumlah zat sisa) gram= 0,240 gram 0,132 gram= 0,108 gram

D. Persamaan Isoterm Freundlich log = log c + log kX (gram)m (gram)

cLog c

0,3690,50,738-0,1320,6-0,222

0,2900,50,580-0,2360,4-0,398

0,2070,50,414-0,3830,2-0,699

0,1080,50,216-0,6650,1-1

y = 1,460x - 0,062gradien = 1,460n = slope / kemiringan / gradienlog = log c + log k = 1,460n = n = 0,685Menhitung nilai k1. log = log c + log klog k = log - log clog k = -0,132 1,460 . -0,222log k = 0,192 k = antilog (0,192) k = 1,556

2. log = log c + log klog k = log - log clog k = -0,236 1,460 . (-0,398)log k = 0,345 k = antilog (0,345) k = 2,213

3. log = log c + log klog k = log - log clog k = -0,383 1,460 . (-0,699)log k = 0,637 k = antilog (0,637) k = 4,335

4. log = log c + log klog k = log - log clog k = - 0,665 1,460 . (-1)log k = 0,795 k = antilog (0,306) k = 6,237

Nilai k rata-rata= = 3,59

VII. PEMBAHASANDalam percobaan ini yang dipelajari adalah peristiwa adsorpsi pada larutan dengan zat adsorben berbentuk zat padat, yakni karbon aktif (norit) yng dalam bentuk serbuk. Dalam kehidupan sehari-hari penggunaan arang sebagai zat penyerap atau adsorben telah banyak ditemui. Ternyata pada karbon aktif ini struktur ruangnya berongga. Adanya rongga ini memungkinkan masuknya zat lain atau diikat oleh karbon aktif yang dipilih sebagai adsorben yang dalam percobaan ini juga mempengaruhi banyak sedikitnya larutan yang diserap.Pada percobaan yang dilakukan pertama kali adalah titrasi CH3COOH tanpa adsorben dengan larutan NaOH standar 0,5 M. Sebelum dilakukan titrasi larutan ditambahkan dengan 3 tetes indikator PP hal ini bertujuan agar titik titrasi dapat diketahui karena dengan adanya indikator PP larutan akan berubah warna menjadi merah muda jika dalam suasana basa. Pada titrasi ini digunakan konsentrasi CH3COOH yang berbeda-beda. Dari data pengamatan terlihat bahwa semakin besar konsentrasi CH3COOH yang ditirasi maka semakin banyak NaOH yang diperlukan untuk mencapai titik akhir titrasi.Percobaan yang dilakukan adalah dengan menggunakan asam asetat dengan konsentrasi yang berbeda sebagai adsorbat (zat yang diserap) dan menggunakan arang (karbon) aktif sebagai adsorben (zat yang menyerap). Konsentrasi asam asetat yang digunakan adalah 0,6 N ; 0,4 N ; 0,2 N ; 0,1 N ; sedangkan arang aktif yang digunakan sebanyak 0,5 gram pada masing-masing larutan asam asetat pada konsentrasi tersebut. Karbon aktif memiliki struktur berpori dan luas permukaan yang besar sehingga efektif untuk melakukan penyerapan. Jika dihubungkan dengan luas permukaan, semakin luas permukaan karbon aktifnya, maka semakin banyak substansi asam asetat yang melekat dipermukaan karbon aktifnya tersebut. Karbon aktif yang digunakan dalam bentuk serbuk memiliki luas permukaan lebih besar daripada bongkahan atau batangan tetapi jika ditinjau dari jenis adsorbat. Asam asetat memiliki polaritas yang rendah sehingga kemampuan adsorpsi molekulnya lebih rendah dibandingkan dengan larutan yang memiliki polaritas yang tinggi. Setelah dicampurkan antara arang aktif dengan larutan asam asetat dengan gerbagai konsentrasi seperti yang disebutkan diatas pada labu erlenmeyer, selanjutnya diaduk selama 45 menit. Hal ini bertujuan agar terjadi reaksi antara arang (karbon) dengan zat terlarut asam asetat. Reaksi yang terjadi adanya gaya tarik molekul, dimana molekul-molekul asam asetat yang ada di sekitar molekul-molekul karbon akan ditarik oleh molekul-molekul karbon tersebut pada permukaan. Hal ini terbukti pada saat dilakukan penyaringan, volume asam asetat yang awalnya 25 mL setelah dilakukan penyaringan volumenya menjadi 21 mL dan 22 mL. Hal tersebut terjadi karena adanya molekul-molekul zat terlarut asam asetat yang terserap oleh molekul karbon.Setelah dilakukan penyaringan dan telah diukur volume larutan setelah terjadi adsorpsi, selanjutnya dititrasi dengan larutan NaOH 0,5 N. Hal ini bertujuan untuk mengetahui asam asetat yang teradsorpsi. Sebelum dilakukan titrasi, dimasukan 3 tetes indikator titrasi yaitu phenophtalein. Dari proses tersebut didapat volume NaOH yang digunakan pada masing-masing larutan asam asetat yang berbeda konsentrasi tersebut. Setelah data diperoleh, selanjutnya dengan menggunakan konsep mol dapat dicari variable-variable yang terdapat pada persamaan Isotherm Freundlich, sehingga didapat tetapan adsorpsi, yaitu n = 1,460 dan k1=1,556 k2=2,231 k3= 4,335 k4=6,237diperoleh k rata-rata= 1,359.Nilai k yang didapat tidak konstan dan nilainya berbeda jauh. Hal ini disebabkan oleh pengukuran volume NaOH yang dipakai pada saat titrasi dan penetesan PP yang kurang atau kelebihan dari perlakuan yang pertama.

VIII. KESIMPULANSetelah dilakukan percobaan ini, dapat disimpulkan :1. tetapan adsorpsi pada persamaan Isotherm Freundlich didapat nilai n = 1,186 dan nilai k rata-rata dari masing-masing konsentrasi = 1,9942. nilai-nilai pada persamaan Isotherm Freundlich untuk mencari tetapan adsorpsi dapat ditentukan dengan mempraktekkan konsep mol (V1.N1 = V2.N2).

IX. DAFTAR PUSTAKABasset, Jet all, (1987), Textbook of Quantitative Inorganic Analysis, 4th edition, John Wiley& sonz, New York.Bird, Tony.1987.Penuntun Praktikum Kimia Fisik Untuk Universitas.Jakarta : PT. GramediaDagustina.2011.Adsorpsi Pada Larutan.http://dgustina-chelo.blogspot.com/2011/12/adsorpsi-pada-larutan.html Hulupi, Mentik, dkk.1996.Petunjuk Praktikum Kimia Fisika.Bandung : Pusat PengembanganPendidikan PoliteknikSastrohamidjojo, Hardjono.2005.Kimia Dasar.Yogyakarta : Gajah Mada University PressYahya, Utoro dkk.1982.Petunjuk Praktikum Kimia Fisika.Yogyakarta : Laboratorium KimiaFisika FMIPA Universitas Gajah Mada