laporan kimia fisik

LAPORAN PRAKTIKUMKIMIA FISIKA 1PENENTUAN ENTALPI ADSOPSI

Oleh:Nama: Lailatul HikmahNIM: 121810301008Kelompok/Kelas: 3Asisten: Jamiyatul Fitria

LABORATURIUM KIMIA FISIKAJURUSAN KIMIAFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS JEMBER2014BAB 1. PENDAHULUAN

0. Latar BelakangAdsorpsi merupakan suatu proses pemisahan dimana komponen dari suatu fase fluida berpindah ke permukaan zat padat yang menyerap (adsorban). Adsorpsi sangat bermanfaat dalam kehidupan manusia, misalnya sistem penjernihan. Adsorbsi memiliki beberapa macam teknik, di antaranya adalah menggunakan karbon aktif. Proses adsorpsi oleh karbon aktif terbukti memberikan hasil yang baik dalam menyisihkan kandungan warna maupun organik. Penghematan biaya dilakukan dengan modifikasi proses dengan menggunakan sistem kombinasi fisik dan biologi, yaitu dengan memasukkan karbon aktif ke tangki aerasi lumpur aktif. Pemakaian karbon aktif dalam tangki aerasi lumpur aktif menghasilkan efisiensi pengolahan yang lebih baik dan biaya yang lebih ekonomis dibandingkan proses koagulasi-flokulasi dan proses adsorpsi dengan karbon aktif.Percobaan kali ini berjudul Penentuan Entalpi Adsorpsi. Partikel-partikel kecil zat penyerap dilepaskan pada adsorpsi kimia yang merupakan ikatan kuat antara penyerap dan zat yang diserap sehingga tidak mungkin terjadi proses yang bolak-balik. Percobaan ini dilakukan agar praktikan dapat mengetahui sifat-sifat adsorpsi dari suatu bahan adsorben serta dapat mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi proses adsorpsi tersebut. Percobaan ini menggunakan asam asetat sebagai sampel yang akan mengalami adsorbsi. Jumlah asam asetat akan dibandingkan dengan asam asetat lain yang tidak mengalami adsorbsi, penentuan jumlah asam asetat ini dilakukan dengan titrasi asam basa menggunakan NaOH.0. Tujuan PercobaanUntuk mempelajari secara kuantitatif sifat-sifat adsorpsi suatu bahan adsorben0. Tinjauan Pustaka2. Material Safety Data Sheet(MSDS)a. Asam AsetatAsam asetat (CH3COOH) ini memiliki sifat fisik dan kimia antara lain berupa cairan dengan bau dan rasa yang pedas seperti cuka dan bahan ini tidak berwarna. Asam asetat ini memiliki berat molekul 60,05 g/mol dengan titik didih 118,1C dan titik leleh 16,6C. Bahan ini mudah larut dalam air, baik air dingin maupun air panas, bahan ini juga larut dalam dietil eter, aseton. Asam asetat ini larut dengan gliserol, alkohol, benzena, karbon tetraklorida, serta bahan ini tidak larut dalam karbon disulfida. Bahan ini sangat berbahaya dalam kasus kontak kulit (iritan), kontak mata (iritan), menelan dan inhalasi. Kontak kulit dapat menhasilkan luka bakar. Untuk tindakan pencegahan terhadap bahaya dilakukan dengan menjauhkan bahan ini dari panas, disimpan dalam tempat sejuk yang memiliki ventilasi yang baik. Pembuangan bahan ini dapat dilakukan di wastafel (Anonim, 2014).b. NaOHNaOH ini memiliki sifat fisik dan kimia antara lain berupa padatan yang tidak berbau dan tidak berasa dengan berat molekul 40 g/mol dan berwarna putih. Bahan ini memiliki titik didih 1388C dan titik leleh 323C. Bahan ini mudah larut dalam air dingin. Bahan ini sangat berbahaya jika terjadi kontak denagan kulit (korosif, iritan, permeator), kontak mata (iritan, korosif), menelan dan inhalasi. Jika terkena mata akan mengakibatkan kerusakan kornea atau kebutaan. Bahan ini harus disimpan dalam wadah tertutup rapat dan disimpan ditempat yang sejuk dan berventilasi baik. Apabila berupa padatan maka harus dibuang ditempat sampah yang memang digunakan untuk membuang sampah padatan bahan kimia, sedangkan apabila bahan ini berupa cairan, maka dapat dibuang di wastafel (Anonim, 2014).c. Karbon AktifKarbon aktif memiliki sifat fisik dan kimia antara lain penampilannya hitam pelet, tidak berbau dengan titik didih 8721F, berupa padatan atau gas yang tidak mudah terbakar. Jika terjadi kontak dengan bahan ini dapat menyebabkan iritasi ringan, sedangkan jika tertelan dan konsumsi karbon aktif yang berlebihan dapat menyebabkan mual atau tidak nyaman. Apabila terjadi kontak dengan mata, maka segera bilas mata dengan air mengalir selama 15 menit, jika terjadi kontak dengan kulit, maka cuci bagian yang terkena dengan sabun dan air. Apabila tertelan, bilas mulut dengan air dan minum banyak cairan (Anonim, 2014).d. Indikator PhenolpthalinIndikator pp atau Phenolphtalein memiliki sifat fisik dan kimia antara lain berupa cairan yang tidak berbau dan tidak berasa serta tidak berwarna dengan memiliki titik didih terendah yang diketahui 78,5C dan titik leleh -114,1C. Bahan ini mudah larut dalam air, baik air dingin maupun air panas. Bahan ini juga larut dalam metanol, dietil eter, serta larut dalam aseton. Bahan ini berbahaya jika terkena kulit (iritan), mata (iritan), dan tertelan. Bahan ini tidak korosif untuk kulit, mata, dan paru-paru. Tindakan pencegahan yang dilakukan agar tidak terjadi bahaya yaitu, bahan ini harus disimpan dalam wadah tertutup dan dijauhkan dari sumber api (Anonim, 2014).2. Landasan TeoriAdsorpsi atau penyerapan adalah pembentukan lapisan gas pada permukaan padatan atau kadang-kadang cairan. Proses adsorpsi ada zat yang terserap pada suatu permukaan zat lain yang disebut adsorbat, sedangkan zat yang permukaannya dapat menyerap zat lain disebut adsorben. Adsorpsi atau penyerapan berbeda dengan absorpsi atau penyerapan, sebab pada proses absorpsi zat yang terserap menembus ke dalam zat penyerap. Secara kimia absorpsi adalah masuknya gas ke dalam padatan atau larutan, atau masuknya cairan ke dalam padatan, sedangkan secara fisika, absorpsi adalah perubahan energi radiasi elektromagnetik, bunyi, berkas partikel dan lain-lain ke dalam bentuk energi lain jika dilewatkan pada suatu medium. Apabila foton diserap akan terjadi suatu peralihan ke keadaan tereksitasi (Daintith, 1994: 39-40).Adsorpsi dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu adsorpsi fisik dan adsorpsi kimia. Adsorpsi fisik merupakan adsorpsi yang berhubungan dengan gaya Van der Waals dan merupakan proses bolakbalik apabila terjadi daya tarik menarik antara zat terlarut. Adsorben pada adsorpsi fisik memiliki daya tarik menarik antara zat terlarut dengan pelarutnya lebih besar maka zat yang terlarut akan diadsorpsi pada permukaan adsorben. Adsorpsi kimia merupakan reaksi yang terjadi antara zat padat dan zat terlarut yang teradsorbsi(Atkins,1994: 285).Adsorbsi molekul digambarkan sebagai berikut :A + B > A.BDimana :A = adsorbatB = adsorbentA.B = jumlah bahan yang terjerap(Castellans, 1982: 426).Syarat syarat untuk menjadi adsorban yaitu: Memiliki daya melarutkan bahan yang akan diabsorpsi yang sebesar mungkin Selektif Memiliki tekanan uap yang rendah Tidak korosif Mempunyai viskositas yang rendah Stabil secara termis Murah (Daintith,1994: 134).Proses adsorpsi dapat digambarkan sebagai proses dimana molekul meninggalkan larutan dan menempel pada permukaan zat adsorban akibat kimia dan fisika. Ahli pengolahan air membagi adsorpsi menjadi tiga langkah, yaitu:a. Makrotransport: perpindahan zat pencemar, disebut juga adsorbat (zat yang diadsorpsi), di dalam air menuju permukaan adsorbanb. Mikrotransport: perpindahan adsorbat menuju pori-pori di dalam adsorbanc. Sorpsi: pelekatan zat adsorbat ke dinding pori-pori atau jaringan pembuluh kapiler mikroskopis(Sukardjo, 1989: 192). Kinetika adsorpsi menyatakan adanya proses penyerapan suatu zat oleh adsorben dalam fungsi waktu. Adsorpsi terjadi dalam permukaan zat padat karena adanya daya tarik menarik atom atau molekul pada permukaan zat padat. Molekul-molekul dari setiap zat cair atau gas memiliki gaya adsorpsi karena tidak adanya gaya-gaya lain yang mengimbangi sehingga mempunyai gaya tarik kearah dalam (Sukardjo, 1989: 191).Ada beberapa faktor yang mempengaruhi daya serap adsorpsi, yaitu:a. Sifat serapan, yaitu dimana adsorpsi akan mulai bertambah besar dengan mulai bertambahnya ukuran molekul serapan dari struktur yang sama. Adsorpsinya dipengaruhi oleh adanya gugus fungsi, posisi gugus fungsi, ikatan rangkap dan struktur rantai dari senyawa serapan.b. Temperatur atau suhu, viskositas dan stabilitas termal senyawa serapan yang merupakan faktor utama yang mempengaruhi suhu pada proses adsorpsi.c. pH atau derajat keasaman, pH larutan yang menurun akan mempengaruhi kecepatan adsorpsi zat dengan penambahan asam-asam mineral. Asam mineral ditambahkan karena memiliki kemampuan untuk mengurangi ionisasi asam organik tersebut.d. Waktu singgung, waktu yang dibutuhkan pada proses adsorpsi berbanding terbalik dengan jumlah arang yang digunakan.(Suhendra, 2013: 6-7).Kimisorpsi yang merupakan kependekan dari adsorpsi kimia, partikel melekat pada permukaan dengan membentuk ikatan kimia (biasanya ikatan kovalen) dan cenderung mencari tempat yang memaksimumkan bilangan koordinasinya dengan substrat. Entalpi kimisorpsi jauh lebih besar dibandingkan fisisorpsi dan nilai khasnya sekitar -200 kJ/mol. Molekul yang terkimisorpsi, dapat terpisah karena tuntutan valensi atom permukaan yang tidak terpenuhi. Adanya fragmen molekul pada permukaan, sebagai hasil kimisorpsi, merupakan salah satu alasan mengapa permukaan mengkatalisa reaksi (Atkins, 1997: 285).

BAB 2. METODOLOGI PERCOBAAN

2.1 Alat dan Bahan2.1.1 Alat Erlenmeyer 50 mL Buret 50 mL Corong gelas Kertas saring- Statif Pipet tetes Gelas ukur Labu ukur Beaker glass Pipet volum 25 mL Pipet volum 10 mL Neraca analitik

2.1.2 Bahan Asam asetat 1M NaOH 0,5 M Karbon aktif Indikator PP

Larutan Asam Asetat2.2 Skema Kerja

- dibuat masing-masing larutan asam asetat sebanyak 50 mL dengan konsentrasi 1,0; 0,8; 0,6; 0,4; 0,2 N. - diambil 10 mL tiap larutan asetat untuk dititrasi dengan 0,5 M NaOH dengan menggunakan indikator PP- diambil setiap larutan sebanyak 25 mL dimasukkan kedalam erlenmeyer dan ditambahkan kedalam masing-masing larutan 2,5 gram adsorben (karbon aktif),- dikocok dan ditutup dengan kertas saring selama 10 menit dan didiamkan selama 5 menit. - disaring, diambil masing-masing 10 mL filtrat dan diberi 2 tetes indikator PP- dititrasi dengan larutan NaOH 0,5 M- residu yang berupa karbon aktif dikeringkan dengan tisu dan ditimbangHasil

BAB 3. HASIL DAN PENGOLAHAN DATA

3. 1 Hasil dan Pengolahan Data3.1.1 Hasil percobaanNoPercobaanKonsentrasiAsam AsetatVolume NaOH

1Titrasi 11 M9,2 mL

0,8 M7,5 mL

0,6 M5,5 mL

0,4 M3,8 mL

0,2 M1,8 mL

2Titrasi 21 M8,3 mL

0,8 M7,3 mL

0,6 M4,7 mL

0,4 M3,1 mL

0,2 M1,5 mL

3.1.2 Pengolahan dataKonsentrasiAsam AsetatAsam asetat yang teradsorpsi (x) (gram)Log x/mLog C

1 M0,027-1,9660,458

0,8 M0,006-2,6190,464

0,6 M0,024-2,0180,464

0,4 M0,021-2,0750,461

0,2 M0,009-2,4440,465

BAB 4. PEMBAHASAN

Praktikum kali ini mengenai penentuan entalpi adsorspsi. Adsorpsi adalah pembentukan lapisan gas pada permukaan padatan atau cairan. Prinsip kerja dari adsorpsi adalah pengumpulan zat terlarut dipermukaan media yang terjadi pada zat padat dan cair yang kontak dengan zat-zat lainnya atau penyerapan pada permukaan adsorben. Zat yang terserap pada suatu permukaan zat lain saat proses adsopsi disebut adsorbat, sedangkan zat yang permukaanya dapat menyerap zat lain disebut adsorben. Praktikum ini bertujuan untuk membandingkan nilai adsorben tanpa campuran karbon aktif dan adsorben dengan campuran karbon aktif. Percobaaan kali ini menggunakan asam asetat sebagai bahan yang diadsorpsi, NaOH 0,05 M sebagai bahan yang digunakan untuk standarisasi asam asetat, serta digunakan karbon aktif yang berfungsi sebagai adsorben.Asam asetat yang digunakan memiliki berbagai konsentrasi yang berbeda, yaitu 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1 N sebanyak 50 mL. Asam asetat ini dibuat dengan cara pengenceran. Persamaan yang digunakan adalah N1 . V1 = N2 . V2. Asam asetat untuk masing-masing konsentrasi diambil 10 ml untuk dilakukan titrasi dengan menggunakan NaOH. Sebelum dititrasi dengan NaOH, asam asetat yang akan dititrasi ditetesi dengan indikator pp. Tujuan penambahan indikator pp ini untuk menunjukkan titik akhir titrasi yang ditandai dengan adanya perubahan warna. Tujuan titrasi dengan NaOH ini untuk menstandarisasi asam asetat yang telah dibuat. Jenis titrasi yang dilakukan yaitu titrasi asam basa, sampel dalam percobaan adalah sama asetat yang merupakan asam lemah, sehingga untuk standarisasinya digunakan NaOH yang merupakan basa kuat. Titrat yang dihasilkan akan bersifat basa, untuk itulah digunakan indikator PP yang memiliki range pH 8,3-10. Titik akhir titrasi pada percobaan ini ditunjukkan dengan berubahnya warna dari tidak berwarna menjadi merah muda. Penambahan NaOH untuk masing-masing konsentrasi pada asam asetat antara lain 9,2 mL; 7,5 mL; 5,5 mL; 3,8 mL; 1,8 mL. Adapun persamaan reaksi untuk perlakuan ini yaitu :CH3COOH(aq) + NaOH(aq) CH3COONa(aq) + H2O(l)Indikator pp bereaksi dengan keberadaan ion H+ dan OH-. Apabila konsentrasi ion H+ dalam larutan jumlahnya lebih besar (keadaan asam) dibanding dengan konsentrasi OH- maka reaskinya akan berjalan kekiri dan tidak memberikan warna, namun apabila konsentrasi OH- lebih besar maka reaksinya akan berjalan kekanan dan pp akan berubah warna menjadi pink yang menandakan larutan telah berubah menjadi basa. Hal ini menandakan bahwa kesetimbangan antara mol H+ dan OH- telah melewati kesetimbangan , sehingga titrasi harus segera dihentikan.Gambar 1: struktur perubahan warna pada indikator PPLarutan asam asetat masing-masing diambil 25 mL kemudian ditambahkan 2,5 gram karbon aktif. Karbon aktif disini berguna sebagai adsorben. Kemudian ditutup dengan kertas saring dan dikocok selama 10 menit dan selanjutnya didiamkan selama 5 menit. Fungsi dari pengocokkan dan pendiaman adalah supaya proses penyerapan yang terjadi pada permukaan zat bisa berlangsung sempurna dan tercapai kesetimbangan antara adsorben dan zat pelarut sedangkan fungsi dari penutupan dengan kertas saring adalah agar larutan tidak terpecik keluar erlenmeyer serta menghalangi gangguan dari luar sehingga larutan tidak terkontaminasi oleh zat-zat yang dapat mempengaruhi daya asam asetat oleh karbon aktif.Filtrat dari campuran asam asetat dengan karbon aktif ini diambil 10 ml kemudian dititrasi dengan NaOH. Hal ini bertujuan untuk menstandarisasi larutan asam asetat yang dicampur dengan karbon aktif (adsorben). Indikator yang digunakan sama seprti sebelumnya yaitu PP. Titik akhir titrasi menunjukkan perubahan warna dari tidak berwarna menjadi merah muda. Penambahan NaOH untuk masing-masing konsentrasi pada asam asetat yang telah diberi karbon aktif ini antara lain 8,3 mL; 7,3 mL; 4,7 mL; 3,1 mL; 1,5 mL.

Hasil perhitungan menunjukkan jumlah sam asetat yang teradsorbsi dari konsentrasi terbesar berturut-turut adalah 0,027; 0,006; 0,024; 0,021; 0,009 gram. Hasil percobaan ini mengalami kesalahan karena jumlah sama asetat yang teradsorbsi tidak beraturan. Berdasarkan literatur semakin besar konsentrasi asam asetat sebagai adsorbatnya maka jumlah mol asam asetat yang teradsorpsi semakin banyak. Hasil perhitungan dapat diplotkan pada suatu grafik. Adapun grafik dari hasil perhitungan antara log dan log C adalah sebagai berikut:

Dari kurva ini akan didapat nilai slope (n) dan nilai intersep (k). Persamaan y = mx + c inilah yang digunakan untuk menentukan nilai slope dan intersep. Huruf m pada persamaan y = mx + c merupakan slope (n), sehingga slope dari percobaan ini yaitu -0,006. Sedangkan intersepnya adalah fungsi logaritma dari huruf c yang terdapat pada persamaan y = mx + c, sehingga nilai intersep dari percobaan ini didapat sebesar -0,35.

BAB 5. PENUTUP

5.1 KesimpulanKesimpulan yang dapat diambil dari percobaan tentang penentuan entalpi adsorpsi ini yaitu secara kuantitatif sifat-sifat adsorpsi dapat diketahui dengan menghitung konsetrasi asam asetat yang teradsorbsi berdasarkan jumlah volume NaOH saat titrasi.

5.2 SaranSaran untuk percobaan ini yaitu praktikan harus benar-benar teliti saat mengamati perubahan warna saat titrasi, agar hasil pehitungan sesuai dengan literatur.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim.2014.Material Safety Data Sheet Karbon aktif[serial online] http://www.esciencelabs.com/files/andrea.rex/Activated_Carbon.pdf[Maret 2014] Anonim.2014.Material Safety Data Sheet Asam Asetat[serial online] http://www.sciencelab.com/msds.php?msdsId=9922769 [15 Maret 2014]. Anonim.2014.Material Safety Data Sheet Natrium Hidroksida[serial online] http://www.sciencelab.com/msds.php?msdsId=9924997[Maret 2014]. Anonim.2014.Material Safety Data Sheet Pheolptealein[serial online] http://www.sciencelab.com/msds.php?msdsId=9926477[Maret 2014].Atkins, P.W. 1997. Kimia Fisika. Jakarta : Erlangga.Dainith, J. 1994. Kamus Lengkap Kimia. Jakarta : Erlangga.Suhendra, Dede. 2013. Dtermine of Acidity Porus Substances. Pekanbaru: FMIPA Universitas Riau.Sukardjo. 1989. Kimia Fisika. Jakarta : Bina Aksara.Tim Kimia Fisika. 2014. Penuntun Praktikum Kimia Fisik I. Jember : Universitas Jember.

1. Pembuatan larutan asam asetat Yang tersedia = 1 N1. 0.8 N asam asetat

1. 0.6 N asam asetat




1. Penentuan Berat Zat yang Diadsorpsi1. Asam asetat 1 N

1. Asam asetat 0,8 N




1. Penentuan Nilai 1. Asam asetat 1 N





1. Penentuan Nilai log C0. Asam asetat 1 Nlog C = log 2,874 glog C = 0,4580. Asam asetat 0,8 Nlog C = log 2,913 glog C = 0,4640. Asam asetat 0,6 Nlog C = log 2,910 glog C = 0,4640. Asam asetat 0,4 Nlog C = log 2,895 glog C = 0,4610. Asam asetat 0,2 Nlog C = log 2,920 glog C = 0,465

laporan kimia fisik

Documents