laporan kimia fisik isoterm adsorpsi karbon aktif

8/17/2019 LAPORAN KIMIA FISIK ISOTERM ADSORPSI KARBON AKTIF

http://slidepdf.com/reader/full/laporan-kimia-fisik-isoterm-adsorpsi-karbon-aktif 1/21

Percobaan 2

ISOTERM ADSORPSI KARBON AKTIF

Candra Tri Kurnianingsih

4301413032

Lab. Kimia Fisika Jurusan Kimia Universitas Negeri Semarang

Gedung D8 Lt 2 Sekaran Gunungpati Semarang, Indonesia kode pos !22"

#andratri"$%a&oo.#o.id, !8"''((2)***

ABSTRAK

Isoterm adsorpsi ada+a& &ubungan %ang menunukan distribusi adsorben antara -asa

teradsorpsi pada permukaan adsorben dengan -asa rua& saat kesetimbangan pada su&u

tertentu. dsorpsi isoterm karbon akti- termasuk da+am adsorpsi -isika karena teradi

me+a+ui ga%a /an der 0aa+s. Da+am per#obaan ini asam asetat berperan sebagai

adsorbat, dan arang sebagai adsorben. Da%a adsorpsi karbon akti- dapat diukur me+a+ui

pengukuran konsentrasi asam asetat sebe+um dan sesuda& per+akuan. 1engukuran

konsentrasi ini di+akukan dengan metode titrasi a+ka+imetri dengan +arutan standar

Na3. Konsentrasi asam asetat %ang digunakan dibuat bervariasi untuk mengeta&ui

kemampuan arang da+am mengadsorpsi +arutan asetat dengan berbagai konsentrasi.

4erdasarkan per#obaan dipero+e& ni+ai k sebesar !.)**' dan n sebesar ).2'.

Kata kunci 5 isot&erm adsorpsi, karbon akti-, konsentrasi asam asetat

ABSTRACT

Adsorption isotherm is a relationship that shows the adsorbent distribution between

adsorbed phase on the surface of the adsorbent with the bulk phase at equilibrium at a

certain temperature. Activated carbon adsorption isotherms are included in physical

adsorption due to occur through Van der Waals force. In this experiment acetic acid

acts as adsorbate, and charcoal as an adsorbent. Adsorption power of the activated

carbon can be measured by measuring the concentration of acetic acid before and after

treatment. he measurement of concentration is done by alkalimetry titration with a

standard solution of !a"#. he concentration of acetic acid used is varied to

determine the ability of charcoal to adsorb acetate solution with various

concentrations. $ased on the experiment, the value of k is !.)**' and n is %.&'(.

Keyword ) adsorption isotherm, activated carbon, concentration of acetic acid.



I. PENDAHULUAN

dsorpsi ada+a& gea+a pengumpu+an mo+eku+6mo+eku+ suatu 7at pada

permukaan 7at +ain akibat dari ketidakenu&an ga%a6ga%a pada permukaan tersebut.

Isoterm adsorpsi merupakan &ubungan %ang menunukan distribusi adsorben antara

-asa teradsorpsi pada permukaan adsorben dengan -asa rua& saat kesetimbangan

pada su&u tertentu.

Karbon akti- merupakan sen%aa karbon amor- dan berpori %ang mengandung

86"9 karbon %ang di&asi+kan dari ba&an6ba&an %ang mengandung karbon

:batubara, ku+it ke+apa dan sebagain%a; atau dari karbon %ang diper+akukan dengan

#ara k&usus baik aktivasi kimia maupun -isika untuk mendapatkan permukaan %ang

+ebi& +uas. Karbon akti- dapat mengadsorpsi gas dan sen%aa6sen%aa kimia

tertentu, si-at adsorpsin%a tergantung pada vo+ume pori6pori dan +uas permukaan.

4erdasarkan teori diatas maka di+akukan+a& per#obaan ini untuk menentukan

adsorpsi isoterm menurut Freund+i#& pada proses adsorpsi asam asetat dengan

arang.

Lana!an Teori

A!or"!i

dsorpsi ada+a& suatu proses pen%erapan partike+ suatu -+uida :#airan maupun

gas; o+e& suatu padatan &ingga terbentuk suatu -i+m :+apisan tipis; pada permukaan

adsorben. 1adatan %ang dapat men%erap partike+ -+uida disebut ba&an pengadsorpsi

atau adsorben. Sedangkan 7at %ang terserap disebut adsorbat. Se#ara umum

dsorpsi dide-inisikan sebagai suatu proses penggumpa+an substansi ter+arut

:so+ub+e; %ang ada da+am +arutan, o+e& permukaan 7at atau benda pen%erap, dimana

teradi suatu ikatan kimia -isika antara substansi dengan pen%erapn%a. 1en%erapan

partike+ atau ion o+e& permukaan ko+oid atau %ang disebut peristia adsorpsi ini

dapat men%ebabkan ko+oid menadi bermuatan +istrik.

<o+eku+6mo+eku+ pada permukaan 7at padat atau 7at #air, mempun%ai ga%a tarik

ke ara& da+am, karena tidak ada ga%a6ga%a %ang mengimbangi. dan%a ga%a6ga%a



ini men%ebabkan 7at padat dan 7at #air, mempun%ai ga%a adsorpsi. dsorpsi berbeda

dengan absorpsi. 1ada absorpsi 7at %ang diserap masuk ke da+am adsorben, sedang

pada adsorpsi 7at %ang diserap &an%a pada permukaan :Sukardo, 2!!2;.

Ga%a %ang berperan da+am adsorpsi tergantung pada si-at dasar kimia

permukaan dan struktur spesies teradsorpsi. Suatu e-ek e+ektrostatik %ang dapat

di+i&at dengan e+as uga ter+ibat da+am adsorpsi ion6ion keatas permukaan 7at padat

ionik :Da% dan Underood, 2!!2;

1eristia adsorpsi disebabkan o+e& ga%a tarik mo+eku+6mo+eku+ dipermukaan

adsorben. dsorpsi berbeda dengan absorpsi, karena pada absorpsi 7at %ang diserap

masuk keda+am absorben, misa+n%a absorpsi air o+e& sponge atau uap air o+e& =a=+ 2

an&idrous. 1ada adsorpsi 7at ter+arut o+e& 7at padat, arang merupakan absorben %ang

pa+ing ban%ak digunakan untuk men%erap 7at67at da+am +arutan. >at ini ban%ak

dipakai di pabrik untuk meng&asi+kan 7at67at arna da+am +arutan. 1en%erapan 7at

da+am +arutan, mirip dengan pen%erapan gas o+e& 7at padat. 1en%erapan bersi-at

se+ekti-, %ang diserap &an%a 7at ter+arut bukan pe+arut. 4i+a da+am +arutan ada dua

7at atau +ebi&, 7at %ang satu akan diserap +ebi& kuat dari 7at %ang +ain. >at67at %ang

dapat menurunkan tegangan muka antara, +ebi& kuat diserap. <akin komp+eks 7at

%ang ter+arut, makin kuat diserap o+e& adsorben :Sukardo, )"8?;.

#eni! $ #eni! A!or"!i

dsorpsi dibedakan menadi dua enis, %aitu5

%. A!or"!i &i!ika teradi karena ga%a /an der 0aa+s, ketika ga%a tarik mo+eku+

antara +arutan dan permukaan media +ebi& besar daripada ga%a tarik substansi

tersebut dan +arutan, maka substansi ter+arut akan diadsorpsi o+e& permukaan

media. dsorpsi -isika ini memi+iki ga%a tarik /an der 0aa+s %ang kekuatann%a

re+ati- ke#i+. <o+eku+ terikat sangat +ema& dan energi %ang di+epaskan pada

adsorpsi ini re+ati- renda& sekitar 2!kJ@mo+. =onto& 5 adsorpsi o+e& arang akti-.

ktivasi arang akti- pada temperatur tinggi akan meng&asi+kan struktur berpori

dan +uas permukaan adsorpsi %ang besar. Semakin besar +uas permukaan, maka

semakin ban%ak substansi ter+arut %ang me+ekat pada permukaan media

adsorpsi.



2. A!or"!i ki'ia teradi ketika terbentuk ikatan kimia antara substansi ter+arut

da+am +arutan dengan mo+eku+ da+am media. dsorpsi kimia diaa+i dengan

adsorpsi -isika, %aitu partike+6partike+ adsorbat mendekat ke permukaan

adsorben me+a+ui ga%a /an der 0aa+s atau me+a+ui ikatan &idrogen. Da+am

adsorpsi kimia partike+ me+ekat pada permukaan dengan membentuk ikatan

kimia :biasan%a ikatan kova+en;, dan #enderung men#ari tempat %ang

memaksimumkan bi+angan koordinasi dengan substrat. =onto& 5 ion eA#&ange

:tkins, )""";.

Tabe( %. Perbeaan a!or"!i &i!ika an a!or"!i ki'ia

A!or"!i Fi!ika A!or"!i Ki'ia

<o+eku+ terikat pada adsorben

o+e& ga%a /an der 0aa+s

<o+eku+ terikat pada adsorben

o+e& ikatan kimia

<empun%ai enta+pi reaksi :6?; B

?! kJ@mo+

Nenpun%a enta+pi reaksi :6?!; B

8!! kJ@mo+

Dapat membentuk +apisan

mu+ti+a%er

<embentuk +apisan mono+a%er

dsorpsi teradi pada temperatur

dibaa& titik didi& adsorbat

dsorpsi dapat teradi pada

temperatur tinggiJum+a& adsorpsi pada permukaan

merupakan -ungsi adsorbat

Jum+a& adsorpsi pada permukaan

merupakan karakteristik

adsorben dan adsorbat

Cidak me+ibatkan energi aktivasi

tertentu

<e+ibatkan energi aktivasi

tertentu

4ersi-at tidak spesi-ik 4ersi-at sangat spesi-ik

)Atkin!* %+++,

Untuk proses adsorpsi da+am +arutan, um+a& 7at %ang terabsorbsi bergantung

pada beberapa -aktor %aitu 5

a. Jenis adsorben

b. Jenis adsorbat atau 7at %ang teradsorbsi

#. Luas permukaan adsorben

d. Konsentrasi 7at ter+arut

e. Cemperatur.



A!orben an A!orbat

dsorpsi menggunakan isti+a& adsorban dan adsorben. dsorben merupakan

suatu pen%erap %ang da+am &a+ ini berupa sen%aa karbon, sedangkan adsorbat

ada+a& merupakan suatu media %ang diserap. Keban%akan adsorben ada+a& ba&an6

ba&an %ang sangat berpori dan adsorpsi ber+angsung terutama pada dinding pori6

pori atau pada +etak6+etak tertentu di da+am partike+ itu. +e& karena pori6pori

biasan%a sangat ke#i+ maka +uas permukaan +ebi& besar daripada permukaan +uar

dan bisa men#apai 2!!! m@g. 1emisa&an teradi karena perbedaan bobot mo+eku+

atau karena perbedaan po+aritas %ang men%ebabkan sebagian mo+eku+ me+ekat pada

permukaan tersebut +ebi& erat daripada mo+eku+ +ainn%a. dsorben %ang digunakan

se#ara komersia+ dapat dike+ompokkan menadi dua %aitu 5

a. dsorben 1o+ar disebut uga &%drop&i+i#. Jenis adsorben %ang termasuk keda+am

ke+ompok ini ada+a& si+ika ge+, a+umina akti-, dan 7eo+it.

b. dsorben non po+ar disebut uga &%drop&obi#. Jenis adsorben %ang termasuk

keda+am ke+ompok ini ada+a& po+imer adsorben dan karbon akti-.

:Saragi&, 2!!8;.

dsorbat merupakan substansi da+am bentuk #air atau gas %ang terkonsentrasi

pada permukaan adsorben. dsorbat terdiri atas dua ke+ompok %aitu ke+ompok po+ar

seperti air dan ke+ompok non po+ar seperti met&ano+, et&ano+ dan ke+ompok

&idrokarbon :Su7uki, )""! da+am saragi&, 2!!8;. Karbondioksida merupakan enis

adsorbat %ang sesuai digunakan untuk adsorben enis &idro-obi# seperti karbon akti-.

Karbondioksida merupakan persen%aaan antara karbon dengan oksigen. 1ada

kondisi tekanan dan temperatur atmos-ir, karbondioksida merupakan gas %ang tidak

berarna, tidak berbau, tidak reakti-, tidak bera#un dan tidak muda& terbakar

:non-+ammab+e;. 1ada kondisi trip+e point, karbondioksida dapat berupa padat, #air

ataupun gas bergantung pada kondisin%a. Karbondioksida berada pada -ase padat

pada temperature 6)!" F:6(8,o=; dan tekanan atmos-ir akan +angsung

men%ub+imasi tanpa me+a+ui -ase #air ter+ebi& da&u+u. Sedangkan pada tekanan dan

temperatur di atas trip+e point dan di baa& temperatur 8(," F :*),) o=; maka

karbondioksida #air dan gas akan berada pada kondisi kesetimbangan.



A!or"!i I!oter' Freun(ic-

Isoterm adsorpsi ada+a& &ubungan %ang menunukan distribusi adsorben antara

-asa teradsorpsi pada permukaan adsorben dengan -asa rua& saat kesetimbangan

pada su&u tertentu :=aste++an, )"8*;. Isoterm %ang menggambarkan suatu

keseimbangan adsorpsi biasan%a tidak +inier. 4an%ak sistem mengikuti persamaan

Freund+i#&, sekurang6kurangn%a ika konsentrasin%a tidak ter+a+u tinggi. 1ersamaan

Freund+i#& dapat diberikan da+am bentuk 5

=SE k =L)@n

Dimana =S merupakan konsentrasi 7at ter+arut %ang teradsorpsi pada suatu -asa

padat %ang berkestimbangan dengan suatu +arutan dengan konsentrasi 7at ter+arut

=L. Satuan %ang biasan%a dipakai untuk =S ada+a& mi+imo+ 7at ter+arut per gram

adsorben, dan untuk =L, mo+aritas k dan n ada+a& konstanta. Cer+i&at ba&a ika

nE), persamaan Freund+i#& direduksi ke bentuk pern%ataan kesetimbangan +ain

seperti &ukum 3enr% atau &ukum distribusi Nernst untuk 7at ter+arut di da+am

ekstraksi pe+arut. Umumn%a n) dan karena itu gra-ik =S vs =L :disebut isot&erm

adsorpsi;. Untuk mengeva+uasi k dan n, dapat menggunakan +ogaritma dari kedua

ruas persamaan Freund+i#&, meng&asi+kan 5

+og =SE +og k H (1n ) +og =L

Konstanta k dan n ada+a& &an%a untuk sistem %ang diketa&ui dan tentu saa,

&an%a untuk temperatur %ang ditetapkan saa :Da% dan Underood, 2!!2;

Jum+a& 7at %ang dapat diserap o+e& setiap berat adsorben, tergantung konsentrasi

dari 7at ter+arut. Namun demikian, bi+a adsorben suda& enu&, konsentrasi tidak +agi

berpengaru&. 1ersamaan Freund+i#& dan Langmuir uga ber+aku untuk +arutan,

&an%a tekanan gas diganti konsentrasi :Sukardo, )"8?;5

x

m E k . = b

+og x

m E +og k H b +og =



C

y E1

a HC

b

1ersamaan Langmuir ber+aku untuk penerapan +apisan tungga+ :mono+a%er;

pada permukaan 7at &omogen. 1ersamaan ini menganggap teradin%a suatu

kesetimbangan antara mo+eku+ %ang dierap dengan mo+eku+ %ang masi& bebas.

1ersamaan Langmuir dapat ditu+iskan sebagai berikut5

x

m E

( xm )max

. ac

1+ac

<enurut Freund+i#&, ban%akn%a 7at padat %ang dierap o+e& seum+a& tertentu

penerap re+ati- bertamba& #epat dengan bertamba&n%a konsentrasi, kemudian

menadi +ambat ika permukaan penerap tertutup o+e& mo+eku+ gas %ang terdapat

da+am +arutan. 1ersamaan Freund+i#& dapat ditu+iskan sebagai berikut 5

x

m E k . =)@n

Dimana5

A E um+a& 7at teradsorpsi

m E um+a& adsorben da+am gram

= E konsentrasi 7at ter+arut da+am +arutan sete+a& ter#apai kesetimbangan

adsorpsi

k E tetapan

n E tetapan1ersamaan diatas dapat diuba& menadi 5

+og x

m E +og k H n +og =

Sedangkan kurva isoterm adsorpsi Freund+i#& dapat disaikan pada Gambar ).



Gambar). Kurva dsorpsi Isoterm Freund+i#&

Kurva diatas mengungkapkan ba&a bi+a suatu proses adsorbsi menuruti isoterm

Freund+i#&, maka a+uran +og A@m ter&adap +og = akan merupakan garis +urus. Dari

garis +urus tersebut dapat dieva+uasi tetapan k dan n.

3a+6&a+ %ang per+u diper&atikan dari kurva isoterm ada+a& sebagai berikut 5

). Kurva isoterm %ang #enderung datar artin%a, isoterm %ang digunakan men%erap

pada kapasitas konstan me+ebi&i daera& kesetimbangan.

2. Kurva isoterm %ang #uram astin%a kapasitas adsorpsi meningkat seiring dengan

meningkatn%a konsentrasi kesetimbangan :<u+%ono, 2!!;.

Karbon Akti&

rang ada+a& padatan berpori &asi+ pembakaran ba&an %ang mengandung

karbon. rang tersusun dari atom6atom karbon %ang berikatan se#ara kova+en

membentuk struktur &eksagona+ datar dengan sebua& atom = pada setiap sudutn%a.

Susunan kisi6kisi &eksagona+ datar ini tampak seo+a&6o+a& seperti pe+at6pe+at datar

%ang sa+ing bertumpuk dengan se+a6se+a di antaran%a.Sebagian pori6pori %ang

terdapat da+am arang masi& tertutup o+e& &idrokarbon dan sen%aa organik +ainn%a.

Komponen arang ini me+iputi karbon terikat, abu, air, nitrogen, dan su+-ur

:1uspitasari D%a& 1ratama,2!!';.

Karbon akti- merupakan sen%aa karbon amor- dan berpori %ang mengandung

86"9 karbon %ang di&asi+kan dari ba&an6ba&an %ang mengandung karbon

:batubara, ku+it ke+apa dan sebagain%a; atau dari karbon %ang diper+akukan dengan



#ara k&usus baik aktivasi kimia maupun -isika untuk mendapatkan permukaan %ang

+ebi& +uas.

<anes :)""8; mengatakan ba&a karbon akti- ada+a& bentuk umum dari

berbagai ma#am produk %ang mengandung karbon %ang te+a& diakti-kan untuk

meningkatkan +uas permukaann%a. Karbon akti- berbentuk krista+ mikro karbon

gra-it %ang pori6porin%a te+a& menga+ami pengembangan kemampuan untuk

mengadsorpsi gas dan uap dari #ampuran gas dan 7at67at %ang tidak +arut atau %ang

terdispersi da+am #airan :o% )"8;. Luas permukaan, dimensi, dan distribusi

karbon akti- bergantung pada ba&an baku, pengarangan, dan proses aktivasi.

4erdasarkan ukuran porin%a, ukuran pori karbon akti- dik+asi-ikasikan menadi *,

%aitu mikropori :diameter 2 nm;, mesopori :diameter 2B! nm;, dan makropori

:diameter ! nm; :4aker )""(;.

Karbon akti- dapat mengadsorpsi gas dan sen%aa6sen%aa kimia tertentu, si-at

adsorpsin%a tergantung pada vo+ume pori6pori dan +uas permukaan. Da%a serap

karbon akti- sangat besar, %aitu 26 )!!!9 ter&adap berat karbon akti-. Karena &a+

tersebut maka karbon akti- ban%ak digunakan o+e& ka+angan industri. Da+am satu

gram karbon akti-, pada umumn%a memi+iki +uas permukaan se+uas !!6)!! m 2,

se&ingga sangat e-ekti- da+am menangkap partike+6partike+ %ang sangat &a+us

berukuran !.!)6!.!!!!!!) mm. Da+am aktu '! am biasan%a karbon akti- manadi

enu& dan tidak akti- +agi. +e& karena itu biasan%a karbon akti- dikemas da+am

kemasan %ang kedap udara.

ktivasi ada+a& peruba&an -isik berupa peningkatan +uas permukaan karbon

akti- dengan peng&i+angan &idrokarbon. da dua ma#am akti-asi, %aitu aktivasi

-isika dan kimia. ktivasi kimia di+akukan dengan merendam karbon da+am 3*1?,

>n=+2, N3?=+, dan +=+* sedangkan aktivasi -isika menggunakan gas pengoksidasi

seperti udara, uap air atau =2.

Tuuan

Cuuan dari per#obaan ini ada+a& menentukan &arga isot&erm adsorbsi menurut

Freund+i#& pada proses isot&erm adsorpsi asam asetat ter&adap arang akti-. Dari

isot&erm ini dapat diketa&ui kapasitas atau e-esiensi dari suatu adsorben da+am

men%erap air.



II. MOTODE

+at %ang digunakan pada per#obaan isoterm adsorpsi isoterm Freun+i#& ada+a&

#aan porse+in, +abu er+enme%er 2! mL seban%ak )8 bua&, pipet )! mL, pipet

mL, buret 2 mL, beaker ge+as )!! mL, #orong seban%ak ' bua&, termometer )!!,

stati- dan pen%angga, kasa, spatu+a, pengaduk, +abu takar )!! mL, +abu takar 2 mL

dan ba++ pipet. Sedangkan ba&an %ang digunakan da+am per#obaan ini ada+a& 2!

mL +arutan Na3 %ang suda& distandarisasi dengan norma+itas !.!( N, +arutan

asam asetat !. N !.2! N !.)2 N !.!' N !.!*)* N !.!)'N masing6masing

)!! mL, kertas saring seban%ak ' bua&, indikator p&eno+p&ta+ein, adsorben arang,

p+astik dan karet.

Langka& kera per#obaan ini ada+a& pertama memanaskan arang akti- %ang

bertuuan untuk mengakti-kann%a, namun angan sampai membara. Kemudian

memasukkan seban%ak masing6masing !. gram arang %ang suda& diakti-asi ke

da+am ' bua& er+enme%er dan menamba&kan ! mL +arutan asam asetat !. N !.2!

N !.)2 N !.!' N !.!*)* N !.!)' N ke da+am masing6masing +abu

er+enme%er +a+u menutupn%a menggunakan p+astik dan karet. <embiarkan +arutan

tersebut se+ama *! menit sambi+ mengo#ok +arutan se+ama ) menit se#ara teratur

setiap )! menit, mengukur temperatur se+ama per#obaan. Sete+a& setenga& am

masing6masing +arutan disaring menggunakan kertas saring, kemudian +arutan

-i+tratn%a dititrasi sebagai berikut 5 +arutan dengan konsentrasi !. N !.2! N !.)2

N diambi+ mL +arutan sedangkan +arutan dengan konsentrasi !.!' N !.!*)* N

!.!)' N diambi+ )! mL untuk dititrasi dengan +arutan standar Na3 !.!( N

dengan menggunakan indikator -eno+-ta+ein.

Kemudian untuk +arutan sisa asam asetat dengan konsentrasi !. N !.2! N

!.)2 N diambi+ mL +arutan sedangkan +arutan dengan konsentrasi !.!' N

!.!*)* N !.!)' N diambi+ )! mL untuk dititrasi dengan +arutan standar Na3

!.!( N dengan menggunakan indikator -eno+-ta+ein.

III. HASIL DAN PEMBAHASAN

Data Pen/a'atan



1ada temperatur *!=

Tabe( 2. Data Titra!i A!a' A!etat en/an Larutan NaOH Sebe(u' A!or"!i

No

.

01H1OOH3 a4a( 5 1H1OOH / Na3

%. !.!! N mL 2?. mL

2. !.2! N mL )*.) mL

. !.)2 N mL (.) mL

6. !.!'2 N )! mL (.! mL

7. !.!*)* N )! mL *.8 mL

8. !.!)' N )! mL )." mL

Tabe( . Data Titra!i A!a' A!etat en/an Larutan NaOH Sete(a- A!or"!i

No

.

01H1OOH3 a4a( 5 1H1OOH / Na3

%. !.!! N mL 22.? mL

2. !.2! N mL )2.) mL

. !.)2 N mL '.) mL

6. !.!'2 N )! mL ." mL

7. !.!*)* N )! mL ?.) mL

8. !.!)' N )! mL ). mL

Ha!i( Per-itun/an

Tabe( 6. Kon!entra!i 1H1OOH Sebe(u' an Se!ua- A!or"!i

No

.

01H1OOH3

a4a(

01H1OOH3

!ebe(u' a!or"!i

01H1OOH3

!e!ua- a!or"!i

%. !.!! N !.228 N !.?88) N

2. !.2! N !.28?8 N !.2'?) N

. !.)2 N !.)?? N !.)*2' N

6. !.!'2 N !.!(') N !.!'?) N

7. !.!*)* N !.!?)* N !.!?) N

8. !.!)' N !.!2)2 N !.!)'8 N

Tabe( 7. Data 5ariabe( Per!a'aan A!or"!i I!oter' Freun(ic-

No

.

Ma!!a

aran/

)/ra'

,

01H1OOH3 )N, 9 )/ra', x

m(o/

x

m

(o/ 1

Sebe(u

'

a!or"!i

Se!ua-

a!or"!

i

1



%. !. !.228 !.?88) !.!*?( !.2!8? !.?)'8 6!.*8!) 6).?"(

2. !. !.28?8 !.2'?) !.!2!( !.)2?* !.2?8' 6!.'!? 6).'8?!

. !. !.)?? !.)*2' !.!2)8 !.)*!" !.2')8 6!.82! 6!.88*)6. !. !.!(') !.!'?) !.!)2! !.!(2) !.)??2 6!.8?)! 6)."2!8

7. !. !.!?)* !.!?) !.!!*8 !.!228 !.!?' 6).*?)! 62.?2!2

8. !. !.!2)2 !.!)'8 !.!!?? !.!2'? !.!28 6).2((? 62.*'

:ra&ik %. :ra&ik I!oter' A!or"!i Freun(ic-

-1.5 -1 -0.5 0

-3

-2.5

-2

-1.5

-1

-0.5

0

f(x) = 1.26x - 0.74

R² = 0.73

Grafk hubungan antara log x/m dan log c

Linear ()

log C

Log x/m

Tabe( 8. Per!a'aan A!or"!i I!oter' Freun(ic-

Per!a'aan I!oter' Freun(ic- Ni(ai k Ni(ai n

% E ).2'A B !.(*2 !.)**' ).2'

Pe'ba-a!an

1er#obaan isoterm adsorpsi arang akti- ini di+akukan dengan tuuan untuk

menentukan isoterm adsorpsi menurut Freund+i#& bagi proses adsorpsi asam asetat

pada arang. dsorpsi merupakan proses pen%erapan suatu 7at pada permukaan 7at

+ain. 1rinsip per#obaan adsorpsi isoterm %ang didasarkan pada teori Freund+i#& %aitu



ban%akn%a 7at %ang diadsorpsi pada temperatur tetap o+e& suatu adsorben

bergantung pada konsentrasi dan kereakti-an adsorbat da+am mengadsorpsi 7at

tertentu. 1er#obaan ini termasuk da+am adsorpsi -isika karena adan%a ga%a /an der

0aa+s antara adsorben dengan adsorbat %ang digunakan, se&ingga proses adsorpsi

&an%a teradi pada permukaan +arutan.

1ada per#obaan ini adsorbat %ang digunakan ada+a& asam asetat dengan variasi

konsentrasi dan adsorben %ang digunakan ada+a& arang. Sebe+um digunakan, arang

per+u diakti-asi ter+ebi& da&u+u dengan pemanasan. 3a+ ini bertuuan untuk

membuka pori6pori permukaan arang se&ingga +uas permukaan arang :adsorben;

semakin besar dan da%a pen%erapann%a akan semakin maksima+. Da+am per#obaan

ini variasi konsentrasi asam asetat %ang digunakan ada+a& !,!!N !,2!N !,)2N

!,!'2N !,!*)*N !,!)'N. /ariasi konsentrasi ini bertuuan untuk mengeta&ui

kemampuan arang da+am mengadsorpsi +arutan asetat dengan berbagai konsentrasi

pada temperatur konstan :isoterm;.

Untuk dapat mengeta&ui besarn%a potensi pen%erapan arang akti- da+am proses

adsorpsi, maka di+akukan perbandingan antara konsentrasi asam asetat sebe+um dan

sesuda& adsorpsi. 1enentuan konsentrasi asam asetat ini di+akukan dengan metode

titrasi a+ka+imetri, %aitu proses titrasi menggunakan +arutan standar basa sebagai

titran %ang digunakan untuk menentukan konsentrasi +arutan asam sebagai titrat tang

berada di er+enme%er. Larutan standar basa %ang digunakan ada+a& +arutan Na3

%ang suda& dibakukan ter+ebi& da&u+u dengan +arutan asam oksa+at dengan

konsentrasi !.! <, se&ingga didapatkan norma+itas Na3 sebesar !.)!8( N.

Da+am proses titrasi ini indikator %ang digunakan ada+a& indikator -eno+-ta+ein :11;.

karena indikator ini sangat peka ter&adap gugus 3 %ang terdapat pada +arutan

Na3 dan akan memberikan peruba&an arna dari tidak berarna menadi mera&

muda saat titik ak&ir titrasi ter#apai.

1ada per#obaan ini proses adsorbsi di+akukan dengan menamba&kan !. gram

arang akti- keda+am +arutan asam asetat. gar proses adsorbsi dapat ber+angsung

dengan baik, maka di+akukan proses pengo#okan se+ama satu menit se#ara teratur

setiap )! menit se+ama setenga& am. 1roses pengo#okan uga berguna untuk

meng&omogenkan asam asetat dengan karbon arang akti- se&ingga dapat



mempermuda& proses adsorbsi. 1eristia adsorpsi %ang teradi bersi-at se+ekti- dan

spesi-ik dimana asam asetat +ebi& muda& teradsorbsi dari pe+arut :air;, karena arang

akti- :karbon; &an%a mampu mengadsorpsi sen%aa6sen%aa organik.

Kemudian sete+a& &omogen, +arutan tersebut disaring untuk memisa&kan arang

akti- dari asam asetat. Larutan titrat dari proses pen%aringan tersebut uga &arus

&arus titrasi dengan +arutan Na3 untuk mengeta&ui konsentrasin%a sete+a&

menga+ami proses adsorpsi. eaksi %ang teradi pada proses titrasi ada+a& sebagai

berikut 5

=3*=3 H Na3 =3*=Na H 32

4erdasarkan tabe+ ?, dapat diketa&ui ba&a konsentrasi asam asetat sebe+um

diadsorbsi +ebi& tinggi daripada konsentrasi sete+a& adsorbsi. 3a+ ini dikarenakan

asam asetat te+a& diadsorbsi o+e& arang akti-. Kemudian konsentrasi aa+ asam

asetat uga mempengaru&i vo+ume Na3 %ang diper+ukan saat titrasi. Semakin

besar konsentrasi asam asetat, maka semakin ban%ak vo+ume Na3 %ang

digunakan. 3a+ ini karena semakin besar konsentrasi, +etak antar mo+eku+n%a

semakin dekat se&ingga semakin su+it untuk men#apai titik ekuiva+en pada saat

proses titrasi.

1ada per#obaan ini akan ditentukan &arga tetapan6tetapan adsorpsi isoterm

Freund+i#& bagi proses adsorpsi asam asetat ter&adap arang. 4erdasarkan tabe+

%aitu data variabe+ adsorbsi isoterm Freunde+i#& dapat diketa&ui konsentrasi asam

asetat %ang teradsorpsi :=; %ang se+anutn%a dapat digunakan untuk menentukan

massa asam asetat %ang teradsorpai :A; dengan #ara A E = . <r .100

1000 .

4erdasarkan data per&itungan uga dapat dibuat gra-ik isoterm adsorpsi Freund+i#&

dengan memp+otkan +og x

m sebagai ordinat dan +og = sebagai absis seperti %ang

disaikan da+am gra-ik ). Dari persamaan gra-ik diatas ika diana+ogikan dengan

persamaan Freund+i#& maka akan didapatkan ni+ai k dan n. 4erdasarkan gra-ik



&ubungan antara +og # dan +og A@m maka didapat persamaan % E ).2'A 6 !.(*2

se&ingga berdasarkan per&itungan didapatkan ni+ai k E !.)**' dan ni+ai n E ).2'.

I5. SIMPULAN DAN SARAN

Si'"u(an

). Isot&erm adsorpsi karbon akti- merupakan &ubungan antara ban%akn%a 7at %ang

teradsorpsi :asam k+orida; persatuan +uas atau persatuan berat adsorben, dengan

konsentrasi 7at ter+arut pada temperature tertentu.

2. Konsentrasi asam asetat sebe+um proses adsorpsi +ebi& besar daripada

konsentrasi asam asetat sete+a& proses adsorpsi.

*. 4erdasarkan per#obaan dan ana+isis data %ang suda& di+akukan dipero+e& ni+ai k

sebesar dan n sebesar ) untuk proses isoterm adsorpsi asam asetat pada arang

menurut teori Freund+i#&.

Saran

). 1raktikan di&arapkan +ebi& #ermat da+am memper&itungkan ba&an %ang akan

digunakan untuk titrasi, terutama untuk +arutan Na3 se&ingga titrasi dapat

di+akukan se#ara dup+o :2 ka+i;

2. 1raktikan di&arapkan +ebi& te+iti da+am per&itungan pada saat persiapan ba&an

agar tidak teradi kesa+a&an da+am pembuatan +arutan dan konsentrasi %ang

didapatkan dapat sesuai dengan %ang di&arapkan.

*. 1raktikan di&arapkan +ebi& ber&ati6&ati da+am me+akukan titrasi, karena satu

tetes titrat sangat berpengaru& ter&adap &asi+ ak&ir titrasi %ang akan menadikan

data kurang va+id.

5. DAFTAR PUSTAKA

tkins, 1. 0. )""". *imia +isika edisi ke&. Jakarta 5 r+angga.

=aste++an, G.0. )"8*. -hysical hemistry. Ne Mork 5 ddison6 0es+e% 1ub+ising

=ompan%.

4aker,F.S, <i++er,=., epik,.J,dan Co++ens,.D. )""(. Activated arbon. Ne

Mork 5 J.0i+e%

Da%, ., Underood, .L. 2!!2. Analisis *imia *uantitatif /disi *elima. Jakarta 5

r+angga



<anes,<. )""8. Activated arbon Adsorption +undamental . Dida+am5.<e%er

:pen%unting;. /ncyclopedia "f /nvironmental Analysis and 0emediation,

Volume %. Ne Mork 5 J.0i+e%

<u+%ono, 3<. 2!!. *amus *imia etakan ke1. Jakarta5 4umi ksara.

1uspitasari,D%a& 1ratama,2!!' 2Adsorpsi 3urfaktan Anionik -ada $erbagai p#

4enggunakan *arbon Aktif ermodifikasi 5ink *lorida2.da+am Jurna+

Kimia,Departeman Kimia Faku+tas <atematika dan I+mu 1engeta&uan +am5

Institut 1ertanian 4ogor.

Saragi&,S.2!!8. -embuatan dan *arekterisasi *arbon Aktif dari $atubara 0iau

sebagai Adsorben. esis. Jakarta 5 1rogram 1as#asarana, Universitas Indonesia.

Sukardo. )"8?. *imia Anorganik . Mog%akarta 5 4ina ksara.

Sukardo. 2!!2. *imia +isika. Mog%akarta 5 4ina ksara.

LAMPIRAN

Data Per-itun/an

Stanari!a!i (arutan NaOH en/an (arutan H212O6 ;.;7 M No. /o+ume 32=2? /o+ume Na3

). )! mL ?.' mL

2. )! mL ?.' mL

/o+ume rata6rata Na3 ?.' mL

/ Na3 . N Na3 E / 32=2? . N 32=2?

?.' mL . N Na3 E )! mL . 2 . !.!2 <

N Na3 E

0.5

4 .6 E !.)!8( N

Penentuan kon!entra!i a!a' a!etat !ebenarn<a )-a!i( titra!i, !ebe(u' a!or"!i

a. =3*=3 !.!! N

/ =3*=3 . N =3*=3 E / Na3 . N Na3

mL . N =3*=3 E 2?.! mL . !.)!8( N

N =3*=3 E !.228 N



b. =3*=3 !.2! N

/ =3*=3 . N =3*=3 E / Na3 . N Na3

mL . N =3*=3 E )*.) mL . !.)!8( N

N =3*=3 E !.28?8 N

#. =3*=3 !.)2 N

/ =3*=3 . N =3*=3 E / Na3 . N Na3

mL . N =3*=3 E (.) mL . !.)!8( N

N =3*=3 E !.)?? N

d. =3*=3 !.!' N

/ =3*=3 . N =3*=3 E / Na3 . N Na3

)! mL . N =3*=3 E ( mL . !.)!8( N

N =3*=3 E !.!(') N

e. =3*=3 !.!*)* N

/ =3*=3 . N =3*=3 E / Na3 . N Na3

)! mL . N =3*=3 E *.8 mL . !.)!8( N

N =3*=3 E !.!?)* N

-. =3*=3 !.!) N

/ =3*=3 . N =3*=3 E / Na3 . N Na3

)! mL . N =3*=3 E )." mL . !.)!8( N

N =3*=3 E !.!2)2 N

Penentuan kon!entra!i a!a' a!etat !ebenarn<a )-a!i( titra!i, !ete(a- a!or"!i

a. =3*=3 !.!! N

/ =3*=3 . N =3*=3 E / Na3 . N Na3

mL . N =3*=3 E 22.? mL . !.)!8( N

N =3*=3 E !.?88) N

b. =3*=3 !.2! N

/ =3*=3 . N =3*=3 E / Na3 . N Na3

mL . N =3*=3 E )2.) mL . !.)!8( N

N =3*=3 E !.2'?) N

#. =3*=3 !.)2 N



/ =3*=3 . N =3*=3 E / Na3 . N Na3

mL . N =3*=3 E '.) mL . !.)!8( N

N =3*=3 E !.)*2' N

d. =3*=3 !.!' N

/ =3*=3 . N =3*=3 E / Na3 . N Na3

)! mL . N =3*=3 E ." mL . !.)!8( N

N =3*=3 E !.!'?) N

e. =3*=3 !.!*)* N

/ =3*=3 . N =3*=3 E / Na3 . N Na3

)! mL . N =3*=3 E ?.) mL . !.)!8( N

N =3*=3 E !.!?) N

-. =3*=3 !.!) N

/ =3*=3 . N =3*=3 E / Na3 . N Na3

)! mL . N =3*=3 E ). mL . !.)!8( N

N =3*=3 E !.!)'8 N

Penentuan u'(a- =at <an/ tera!or"!i )9,

). A) E = . <r =3*=3 .V CH 3COOH total

1000

E :=3*=3Osb+m B =3*=3 ssd&O;.<r =3*=3 .

V CH 3COOH total

1000

E :!.228 B !.?88);N . '!.! gram@mo+ .100mL

1000

E !.!*?( N. '!.! gram@mo+ .1mL

10

E !.2!8? gram

2. A2 E = . <r =3*=3 .V CH 3COOH total

1000



E :=3*=3Oseb+m B =3*=3 sesud&O;.<r =3*=3 .

V CH 3COOH total

1000

E :!.28?8 B !.2'?); N . '!.! gram@mo+ .100mL

1000

E !.!2!( N . '!.! gram@mo+ .1mL

10

E !.)2?* gram

*. A* E = . <r =3*=3 .V CH 3COOH total

1000

E :=3*=3Oseb+m B =3*=3 sesud&O;.<r =3*=3 .

V CH 3COOH total

1000

E :!.)?? B !.)*2'; N . '!.! gram@mo+ .

100mL

1000

E !.!2)8 N . '!.! gram@mo+ .1mL

10

E !.)*!" gram

?. A? E = . <r =3*=3 .V CH 3COOH total

1000

E :=3*=3Oseb+m B =3*=3 sesud&O;.<r =3*=3 .

V CH 3COOH total

1000

E :!.!(') B !.!'?); N . '!.! gram@mo+ .100mL

1000

E !.!)2! N . '!.! gram@mo+ .1mL

10



E !.!(2) gram

. A E = . <r =3*=3 .V CH 3COOH total

100

E :=3*=3Oseb+m B =3*=3 sesud&O; .<r=3*=3 .

V CH 3COOH total

1000

E :!.!?)* B !.!?); N . '!.! gram@mo+ .100mL

1000

E !.!!*8 N . '!.! gram@mo+ .1mL

10

E !.!228 gram

'. A' E = . <r =3*=3 .V CH 3COOH total

100

E :=3*=3Oseb+m B =3*=3 sesud&O;.<r =3*=3 .

V CH 3COOH total

100

E :!.!2)2 B !.!)'8; N . '!.! gram@mo+ .100mL

1000

E !.!!?? N . '!.! gram@mo+ .1mL

10

E !.!2'? gram

Per!a'aan A!or"!i I!oter' Freun(ic-

% E )A 6 ).!("

% E 6 ).!(" H )A

x

m E k . = )@n



log x

m E +og k H1

n +og #

Ni(ai n

1

n +og # E )A

1

n E )A

n E )

Ni(ai k

+og k E 6 ).!("

k E +og6) :6).!(";

k E !.!*2(

laporan kimia fisik isoterm adsorpsi karbon aktif

Documents