LAPORAN PRAKTIKUM FARMASI FISIK II

PERCOBAAN III

NORIT SEBAGAI ADSORBEN

OLEH :

NAMA : HADIJAH

NIM : F1F1 12 013

KELAS : A

KELOMPOK : V (LIMA)

ASISTEN : SYAHDAM HAMIDI

LABORATORIUM 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 TEORI

Karbon aktif merupakan padatan berpori yang mengandung

85% - 95% karbon. Bahan-bahan yang mengandung unsur karbon

dapat menghasilkan karbon aktif dengan cara memanaskannya

pada suhu tinggi. Pori-pori tersebut dapat dimanfaatkan sebagai

agen penyerap (adsorben). Karbon aktif dengan luas permukaan

yang besar dapat digunakan untuk berbagai aplikasi yaitu sebagai

penghilang warna, penghilang rasa, penghilang bau dan agen

pemurni dalam industri makanan. Karbon aktif adalah senyawa

karbon yang telah ditingkatkan daya adsorpsinya dengan proses

aktivasi. Pada proses aktivasi ini terjadi penghilangan hidrogen,

gas-gas dan air dari permukaan karbon sehingga terjadi

perubahan fisik pada permukaannya. Pada proses aktivasi juga

terbentuk pori-pori baru karena adanya pengikisan atom karbon

melalui oksidasi ataupun pemanasan. Luas permukaan karbon aktif

berkisar antara 300-3500 m2/g dan ini berhubungan dengan

struktur pori internal yang menyebabkan karbon aktif mempunyai

sifat sebagai adsorben (Idrus, dkk, 2013).

Karbon aktif adalah bubuk hitam berpori yang sangat halus

dengan begitu banyak daerah permukaan dibandingkan dengan

beratnya. Karbon aktif mengikat banyak obat dan 10 g karbon akan

mengadsorpsi sekitar 1 g obat. Kabon aktif tidak mengadsorpsi

besi, agen orosif atau pelarut organik (Neal, 2006: hal. 96).

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).

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).

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).

Adsorben merupakan bahan yang sangat berpori, dan

adsorpsi berlangsung terutama pada dinding-dinding pori atau

pada letak-letak tertentu di dalam partikel itu. Karena pori-pori itu

biasanya sangat kecil, luas perrmukaan dalam menjadi beberapa

orde besaran lebih besar dari permukaan luar, dan bisa sampai

2.000 m2/gr. Pemisahan terjadi karena perbedaan bobot molekul

atau karena perbedaaan polaritas menyebabkan sebagian besar

molekul melekat pada permukaan itu lebih erat daripada molekul-

molekul lainnya (Tandy, dkk., 2012).

Arang aktif adalah karbon yang mengadsorpsi anion,

kation, serta molekul dalam bentuk senyawa organic dan anorganik

berupa larutan dan gas. Arang aktif bersifat higroskopis; tidak

berbau; tidak berasa; tidak larut dalam pelarut berupa air, basa,

asam dan organic; serta tidak rusak karena perubahan pH, suhu,

atau komposisi limbah. Arang aktif berbentuk kristal mikro dan

karbon nongrafit yang pori-porinya mampu mengadsorpsi gas dan

uap dari camouran zat dan gas-gas yang tidak terlarut atau

terdispersi dalam cairan melalui aktifitasi (Hambali, dkk., 2006 :

hal. 103).

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 BAHAN

1. Alat

Alat yang digunakan dalam percobaan ini yaitu :

Spektrofotometer

Kuvet

Gelas kimia

Pipet tetes

Timbangan analitik

Labu Erlenmeyer

Labu takar

Pipet volume

Filler

Cawan petri

Botol semprot

2. Bahan

Bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah:

Norit

Akuades

Methyl red

Kertas saring

D. PROSEDUR KERJA

1. Penentuan Panjang Gelombang Maksimum

- diukur absorbans methyl red pada

400 nm-600 nm dengan interval 25

nm.

- ditentukan panjang gelombang

maksimum

= 400 nm

2. Adsorpsi Zat Warna

- ditimbang 0,1 gram

- dimasukkan setiap 0,1 gram masing-

masing ke dalam 50 ml larutan

methyl red 100 ppm, 200 ppm dan

300 ppm

- dikocok perlahan selama 10 menit

- didiamkan

- disaring untuk memisahkan filtrat

dan endapannya

Filtrat

- diukur absorbans filtrat pada

panjang gelombang 400 nm

Hasil pengamatan …?

Methyl red 300 ppm

Norit

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 …?

Methyl red

E. HASIL PENGAMATAN

1. Tabel Pengamatan

a. Penentuan panjang gelombang

Panjang gelombang

(nm)

Absorbans

400 0,052

425 0,042

450 0,035

475 0,033

500 0,022

525 0,021

550 0,019

575 0,018

600 0,015

b. Absorbans larutan standar pada = 400 nm

Konsentrasi (ppm) Absorbans

150 0,34

200 0,47

250 0,67

300 0,87

c. Absorbans larutan sampel pada = 400 nm

Konsentrasi (ppm) Absorbans

100 0,0237

200 0,0274

300 0,0297

2. Analisis Data

a. Kurva standar

Konsentrasi (ppm) Absorbans

150 0,34

200 0,47

250 0,67

300 0,87

100 150 200 250 300 3500

0.10.20.30.40.50.60.70.80.9

1

0.340000000000001

0.47

0.670000000000003

0.870000000000003f(x) = 0.00358000000000002 x − 0.218000000000002

R² = 0.990907685170867

Kurva Larutan Standar

absorbans

Linear (ab-sorbans)

konsentrasi (ppm)

abso

rban

s

b. Konsentrasi sampel setelah adsorbsi

Konsentrasi (ppm) Absorbans

100 0,0237

200 0,0274

300 0,0297

Dik :

y = 0,003x – 0,218

Dit :

konsentrasi setelah adsorbs (akhir)…?

Penyelesaian:

substitusi absorbans sebagai nilai y

y = 0,003x – 0,218

0,0237 = 0,003x – 0,218

0,2417 = 0,003x

X = 0,24170,003

X = 80,56 mg

c. Perhitungan

Sampel Absorban

s

[akhir] [teradsorbs

i]

Massa

teradsorbsi

100 100 [awal] 19,44 0,972

200 200 81,8 118,2 5,91

300 300 82,56 217,44 10,872

Zat teradsorbsi

Dik. [awal] : 100

[akhir] : 80,56

Dit. [teradsorbsi] : ……??

Penyelesaian :

[teradsorbsi] = [awal] – [akhir]

[teradsorbsi] = 100 – 80,56

[teradsorbsi] = 19,44 mg

Massa teradsorbsi

Dik.

[teradsorbsi] : 19,44 mg

Vol.zat warna : 0,05 L

Dit. Massa teradsorbsi : ……??

Penyelesaian :

Massa teradsorbsi = [teradsorbsi] x vol. zat warna

Massa teradsorbsi = 19,44 mg x 0,05 L

Massa teradsorbsi = 0,972 mg.L

d. Isoterm adsorbsi

x (mg) m (mg) x/m log x/m log C

0,972 100 0,00972 -2,012 1,906

5,91 100 0,0591 -1,228 1,913

10,872 100 0,10872 -0,964 1,917

Keterangan:

x : massa teradsorbsi

m : massa adsorben

c : [akhir]

1.905 1.91 1.915 1.92

-2.5

-2

-1.5

-1

-0.5

0

-2.012

-1.228-

0.964000000000001

f(x) = 97.1612903225795 x − 187.173720430105R² = 0.984990283436443

Kurva Isoterm Adsorbsi

log x/mLinear (log x/m)

log c

log

x/m

Dik. y : 97,16x – 187,1

Log x/m : 1/n log c + log Kf

Dit. k : …..??

n : ……??

Penyelesaian:

Log k : 187,1

K : 1,26 x 10187

1/n : 97,16

n : 0,010

F. PEMBAHASAN

Adsorpsi 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.

Dalam percobaan ini akan dilihat bagaimana proses

adsorpsi menggunakan norit. Penggunaan dari Norit ini, karena

norit adalah arang aktif dan merupakan karbon aktif yang dapat

bertindak sebagai adsorben dengan daya serap yang tinggi

terhadap adsorbat seperti zat warna, zat berbau dan zat beracun.

Tingginya daya serap dari norit dikarenakan memiliki luas

permukaan yang sangat besar yaitu antara 300-2500 nm2. Karbon

aktif merupakan senyawa karbon amorf dan berpori yang

mengandung 85-95% karbon yang dihasilkan dari bahan-bahan

yang mengandung karbon (batubara, kulit kelapa, dan sebagainya)

atau dari karbon yang diperlakukan dengan cara khusus baik

aktivasi kimia maupun fisika untuk mendapatkan permukaan yang

lebih luas.

Adsorben merupakan zat padat yang dapat menyerap

komponen tertentu dari suatu fase fluida. Sedangkan adsorbat

adalah substansi dalam bentuk cair atau gas yang terkonsentrasi

pada permukaan adsorben. Prinsip uji norit sebagai adsorben

adalah banyaknya zat yang terserap didasarkan atas banyak atau

sedikitnya konsentrasi yang digunakan dan tidak tergantung pada

suhunya. Perlakuan pertama yaitu penentuan panjang gelombang

maksimum yang nantinya akan digunakan pada proses absorbans

dengan menggunakan larutan warna 300 ppm. Kemudian

penentuan absorbans sampel. Dimana konsentrasi larutan sampel

yang digunakan ialah 100 ppm, 200 ppm dan 300 ppm. Tujuan

penvariasian larutan sampel ialah untuk melihat kapasitas

absorbsinya. Kapasitas adsorpsi adalah kemampuan adsorben

untuk menyerap suatu zat pada adsorbatnya. Dalam hal ini sampel

yang digunakan yaitu norit yang bertidak sebagai adsorben dan

methyl red sebagai adsorbat.

Pada larutan methyl red, di buat larutan standar dengan

konsentrasi yang bervariasi yaitu 150, 200, 250 dan 300 ppm.

Perbedaan konsentrasi ini dilakukan dengan tujuan agar terjadi

perbandingan pada saat pengukuran absorbansinya menggunakan

spektrofotometer. Larutan standar dibuat dengan tujuan untuk

menentukan konsentrasi yang terserap yang akan digunakan pada

pembuatan kurva kalibrasi.

Prinsip kerja spektrofotometer ialah dengan memancarkan

sinar tampak yang kemudian melewati suatu larutan dan diserap

oleh larutan yang dilewati sehingga serapannya tersebut yang

dikatakan sebagai absorbansi. Dimana alat spektrofotometer ini

bekerja secara cahaya tampak sehingga hanya dapat membaca

absorbansi zat yang memiliki warna pada larutannya.

Pengukuran absorbansi dengan menggunakan

spektrofotometer dilakukan agar dapat dibuat kurva perbandingan

antara konsentrasi dengan nilai absorbansi. Dengan perlakuan

tersebut, maka dapat dibuat kurva isotherm adsorbsi. Persamaan

isoterm yang digunakan pada percobaan ini adalah isoterm

Feundlich, dengan persamaan :

log (x/m) = 1/n log c + log kf

sehingga dari persamaan diatas, maka dapat diketahui nilai n dari

gradient (slope) dan nilai K dari intersep.

Penggunaan Arang aktif dalam bidang farmasi, dipasarkan

dalam bentuk sediaan komersil norit untuk obat diare. Selain itu

dalam industri obat dan makanan digunakan duntuk menyaring

dan menghilangkan bau dan rasa pada obat dan makanan serta

sebagai katalisator untuk reaksi katalisator vinil chloride dan vinil

acetat.

G. KESIMPULAN

Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, maka dapat

disimpulkan bahwa semakin banyak konsentrasi zat yang

digunakan maka semakin tinggi pula nilai adsorpsinya yaitu, 100

ppm adsorbansinya 0,0237Å, 200 ppm adsorbansinya 0,0274Å,

dan 300 ppm adsorbansinya 0,0297Å.

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.

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.

Hambali, Eriza, dkk., 2006, Jarak Pagar Penghasil Biosel, Penebar Swadaya : Bogor. (Hal. 103).

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.

Neal, 2006, Farmakologi Medis. Erlangga : Jakarta. (Hal. 103).

Tandy, Edward, dkk., 2012, Kemampuan Adsorben Limbah Lateks Karet Alam Terhadap Minyak Pelumas Dalam Air, Jurnal Teknik Kimia USU, Vol. 1, No. 2, Medan.