percobaan adsorbsi isothermis

LABORATORIUMLABORATORIUMLABORATORIUMLABORATORIUM

KIMIA FISIKAKIMIA FISIKAKIMIA FISIKAKIMIA FISIKA

Percobaan : ADSORPSI ISOTHERMIS

Kelompok : IIA

Nama :

1. Alfian Muhammd Reza NRP 2313030071

2. Siti Kartikatul Qomariyah NRP 2313030081

3. Ayu Maulina Sugianto NRP 2313030031

4. Yosua Setiawan Roesmahardika NRP 2313030083

Tanggal Percobaan : 11 November 2013

Tanggal Penyerahan :

Dosen Pembimbing : Warlinda Eka Triastuti, ST, MT

Asisten Laboratorium : Dhaniar Rulandri W.

PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

2013

i

ABSTRAK

Percobaan ini bertujuan untuk mengamati peristiwa Adsorbsi Isotermis dan pengaruh konsentrasi dari suatu larutan pada suhu konstan. Larutan yang digunakan adalah asam asetat 0,015 N; 0,03 N; 0,06 N; 0,09 N; 0,12 N; 0,15 N dengan kecepatan pengadukan sebesar 200 rpm dan lama pengadukan selama 30 menit.

Metode percobaan Adsorbsi Isotermis ini yaitu dimulai dengan membersihkan dan mengeringkan Erlenmeyer yang dilengkapi penutup sebanyak 7 buah. Selanjutnya meletakkan 1 gram karbon aktif ke dalam 6 Erlenmeyer. Lalu, membuat larutan asam asetat dengan konsentrasi 0,15 N ; 0,12 N ; 0,09 N ; 0,06 N ; 0,03 N dan 0,015 N dibuat dari larutan 0,15 N. Memasukkan 100 ml larutan 0,03 N asam asetat ke dalam Erlenmeyer yang tidak ada karbon aktifnya, yang selanjutnya akan digunakan sebagai kontrol. Kemudian menutup semua Erlenmeyer tersebut dan mengocoknya secara periodik selama 30 menit lalu mendiamkannya paling sedikit selama 1 jam agar terjadi keseimbangan. Setelah itu, menyaaring masing-masing larutan memakai kertas saring halus, membuang 10 ml pertama dari filtrat untuk menghindarkan kesalahan akibat adsorbsi oleh kertas saring. Yang terakhir mentitrasi 25 ml larutan filtrat dengan larutan 0,1 N NaOH baku dengan indikator PP. Tahap ini dilakukan sebanyak 2 kali untuk setiap larutan.

Pada percobaan adsorpsi isothermis ini dapat disimpulkan bahwa dapat digolongkan pada adsorpsi isothermis tipe I, grafik adsorpsi isoterm tipe I ini biasa disebut tipe Langmuir. Isoterm ini jarang ditemukan untuk material nonpori, umumnya pada karbon teraktivasi, silica gel dan zeolit yang mempunyai pori sangat halus. Nilai asimtot ini menunjukkan mikropori yang terisi seluruhnya. Tipe isoterm ini diperkirakan untuk kemisorpsi reversible. Jumlah zat yang teradsorpsi per kuantitas adsorben meningkat relatif cepat dengan pertambahan tekanan, lalu lebih lambat jika permukaan adsorben sudat tertutupi semua oleh molekul zat teradsorpsi. Dan percobaan adsorpsi isothermis ini termasuk jenis adsorpsi fisik atau Van Der Waals karena kesetimbangan adsorpsinya reversible dan cepat. Contoh untuk adsorpsi fisik adalah adsorpsi gas pada charcoal.

ii

DAFTAR ISI ABSTRAKS ............................................................................................................. i

DAFTAR ISI ............................................................................................................ ii

DAFTAR GAMBAR ................................................................................................ iii

DAFTAR GRAFIK ................................................................................................... iv

DAFTAR TABEL .................................................................................................... v

BAB I PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang ........................................................................................... I-1

I.2 Rumusan Masalah ...................................................................................... I-2

I.3 Tujuan Percobaan ...................................................................................... I-2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

II.1 Dasar Teori ............................................................................................... II-1

BAB III METODOLOGI PERCOBAAN

III.1 Variabel Percobaan ................................................................................. III-1

III.2 Bahan Yang Digunakan .......................................................................... III-1

III.3 Alat Yang Digunakan .............................................................................. III-1

III.4 Prosedur Percobaan ................................................................................. III-1

III.5 Diagram Alir Percobaan ........................................................................... III-3

III.6 Gambar Alat Percobaan .......................................................................... III-4

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN

IV.1 Hasil Percobaan ...................................................................................... IV-1

IV.2 Pembahasan.............................................................................................. IV-2

BAB V KESIMPULAN ........................................................................................... V-1

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................ vi

DAFTAR NOTASI ................................................................................................... vii

APPENDIKS ............................................................................................................. viii

LAMPIRAN

- LAPORAN SEMENTARA

- FOTOKOPI LITERATUR

- LEMBAR REVISI

iii

DAFTAR GAMBAR

Gambar II.1. Tipe Adsorpsi Isothermis .................................................................... II-4

Gambar II.2 Langmuir Isotherm ................................................................................ II-8

Gambar II.3 BET Isotherm ........................................................................................ II-8

Gambar II.4 Freundlich Isotherm .............................................................................. II-9

Gambar III.1 Gambar Alat Percobaan ....................................................................... III-4

iv

DAFTAR GRAFIK

Grafik IV.1 Grafik Hubungan Variabel Larutan Asam Asetat CH3COOH (N)

dengan Rata-rata Volume Titrasi NaOH (ml) .................................... IV-4


dengan mol Asam Asetat CH3COOH yang Teradsorpsi (mmol) ..... IV-5


dengan Faktor Koreksi ...................................................................... IV-6


dengan NTEORI .................................................................................... IV-7

v

DAFTAR TABEL

Tabel IV.1.1 Hasil Percobaan Volume Titrasi NaOH Terhadap Larutan

Asam Asetat Dengan Penambahan Karbon Aktif ................................ IV-1

Tabel IV.1.2 Hasil Perhitungan N akhir, N Kontrol, dan Faktor

Koreksi .................................................................................................. IV-1

Tabel IV.1.3 Hasil Perhitungan Larutan Asam Asetat Sebelum dan

Sesudah Teradsorbsi oleh Karbon Aktif ................................................ IV-2

I-1

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Dewasa ini, sistem penjernihan dalam menyisihkan kandungan warna maupun organik

memiliki beberapa macam teknik. Sistem pengolahan air limbah industri tekstil yang banyak

ditujukan untuk menghilangkan warna dan yang umum digunakan adalah koagulasi-flokulasi.

Alternatif pengganti untuk proses koagulasi-flokulasi adalah proses adsorpsi dengan

menggunakan karbon aktif. Proses adsorpsi oleh karbon aktif terbukti memberikan hasil yang

baik dalam menyisihkan kandungan warna maupun organik, namun biaya menjadi sangat

mahal untuk mengganti karbon aktif yang jenuh.

Karbon aktif dapat digunakan sebagai adsorben karena selain dapat menyerap logam,

dapat pula menarik warna dari suatu larutan. Berkurangnya intensitas warna dari

suatu larutan menandakan bahwa karbon aktif dapat menyerap warna. Karbon aktif

merupakan senyawa karbon morf, yang dapat dihasilkan dari bahan-bahan yang mengandung

karbon atau dari arang yang diperlakukan dengan cara khusus untuk mendapatkan permukaan

yang lebih luas. Karbon aktif dapat mengadsorpsi gas dan senyawa-senyawa kimia tertentu

atau sifat adsorpsinya selektif, tergantung pada besar atau volume pori-pori dan

luas permukaan.

Energi yang dihasilkan seperti ikatan hidrogen dan gaya Van Der Walls menyebabkan

bahan yang teradsorbsi terkumpul pada permukaan penjerat. Bila reaksi dibalik, molekul yang

terjerat akan terus berkumpul pada permukaan karbon aktif sehingga jumlah zat di ruas kanan

reaksi sama dengan jumlah zat pada ruas kiri. Apabila kesetimbangan telah tercapai, maka

proses adsorps telah selesai.

Meningkatnya efisiensi penyisihan zat warna dan organik lainnya serta rendahnya biaya

pada sistem ini adalah karena berkurangnya pemakaian karbon mikroorganisme. Walaupun

demikian sampai saat ini mekanisme bioregenerasi tersebut masih belum dapat diungkapkan

dengan jelas.

Adsorbsi isotermis dipengaruhi oleh beberapa faktor. Salah satunya faktor tersebut adalah

konsentrasi zat. Pada konsentrasi larutan rendah, jumlah bahan yang dijerap sedikit, sedang

pada konsentrasi tinggi jumlah bahan yang dijerap semakin banyak. Hal ini disebabkan karena

kemungkinan frekuensi tumbukan antara partikel semakin besar.

Dengan latar belakang operasi yang diuraikan diatas, untuk lebih mengetahui tentang

adsorpsi zat warna oleh karbon aktif secara lebih mendalam, maka dilakukanlah percobaan

ini.

I.2 Rumusan Masalah

Bagaimana pengaruh konsentrasi pada peristiwa Adsorpsi Isothermis

konstan?

I.3 Tujuan Percobaan

Mengamati pengaruh konsentrasi pada peristiwa Adsorpsi I

pada suhu temperatur (konstan).

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

engaruh konsentrasi pada peristiwa Adsorpsi Isothermis

Mengamati pengaruh konsentrasi pada peristiwa Adsorpsi Isotermis dari suatu larutan

(konstan).

I-2

Bab I Pendahuluan

Laboratorium Kimia Fisika rogram Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

engaruh konsentrasi pada peristiwa Adsorpsi Isothermis dengan temperatur

sotermis dari suatu larutan

II-1

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

II.1 Dasar Teori

II. 1. 1 Adsorpsi

Gaya antar-molekul pada permukaan cairan dinyatakan tidak seimbang atau tidak

jenuh. Hal ini berlaku sama dengan permukaan padatan, dimana molekul-molekul atau ion-

ion pada permukaan kristal tidak semua gayanya menyatu dengan molekul atau ion lainnya.

Karena ketidak-jenuhan tersebut, permukaan padatan dan cairan cenderung mengisi sisa-sisa

gayanya dengan menarik keatas dan menahan pada permukaan gas atau melarutkan substansi-

substansi dimana mereka bersentuhan. Fenomena konsentrasi sebuah substansi pada

permukaan padatan atau cairan ini dinamakan Adsorpsi. Substansi yang tertarik ke permukaan

dinamakan fasa adsrobs sedangkan substansi yang bersifat menyerap dinamakan adsroban.

(Maroon and Lando, 1974)

Adsorpsi harus dibedakan dari absorpsi. Pada proses selanjutnya, substansi tidak

hanya ditahan pada permukaan padatan atau cairan saja tetapi melewati seluruh permukaan

dan bergabung pada semua bagian dari padatan atau cairan tersebut. Air diabsorpsi oleh spons

atau uap air dibsorpsi oleh anhydrous calcium chloride(CaCl2). Tetapi larutan asam asetat dan

beberapa macam gas teradsorpsi oleh charcoal (arang kayu). Untuk lebih jelasnya dalam

menentukan suatu peristiwa disebut adsorpsi atau absorpsi, penghilangan kata sorption

kadang digunakan. (Maroon and Lando, 1974)

Adsorpsi berdasarkan penguraiannya dibagi menjadi dua, yaitu:

1. Adsorbsi Molekular

Dikatakan adsorbs molekuler bila molekul yang diadsorbsi tdak mengalami

disosiasi (penguraian).

2. Adsorbsi Asosiatif

Dikatakan adsorbs asosiatid bila molekul yang diadsorbsi terurai menjadi molekul

lain yang lebih kecil.

(Endang, 2002)

Peristiwa adsorpsi yang terjadi jika berada pada permukaan dua fase yang bersih

ditambahkan komponen ketiga, maka komponen ketiga ini akan sangat mempengaruhi sifat

permukaan. Komponen yang ditambahkan adalah molekul yang teradsorpsi pada permukaan

(dan karenanya dinamakan surface aktif). Jumlah zat yang terserap setiap berat adsorben

tergantung bila adsorben sudah jenuh, konsentrasi tidak lagi berpengaruh. Adsorpi dan

desorpsi (pelepasan) merupakan kesetimbangan. (Anonim, 2012)

Proses Adsorpsi dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu :

1. Konsentrasi

Proses adsorpsi sangat sesuai untuk memisahkan bahan dengan konsentrasi

rendah dari campuran yang mengandung bahan lain dengan konsentrasi tinggi.

2. Luas permukaan

Tumbukan efektif antara partikel itu akan meningkat dengan meningkatnya luas

permukaan karena tergantung pada banya

adsorben dan adsorbat.

3. Ukuran partikel

Semakin kecil ukuran partikel yang diadsorpsi semakin cepat prosesnya.

4. Waktu kontak

Waktu kontak untuk mencapai keadaan setimbang pada proses serapan logam

oleh adsorben karena berkisar pada jangka waktu yang relatif lama.

(Sri, 2013)

Selain itu, proses adsorpsi juga dipengaruhi oleh beberapa faktor yang lain,

diantaranya:

1. Agitation (pengadukan)

Tingkat adsorbsi dikontrol baik oleh difusi film maupun difusi

pada tingkat pen

2. Karakteristik adsorban (karbon aktif)

Ukuran partikel dan luas permukaan merupakan karakteristik penting karbon aktif

sesuai dengan fungsinya sebagai adsorban. Tingkat adsorbsi naik dengan adanya

penurunan ukuran partikel. Oleh karena itu adsorbsi menggunakan karbon PAC

(powdered activated carbon

karbon GAC (

tergantung pada luas permukaanya. Ukuran pa

luas permukaannya. Oleh karena itu GAC dan PAC de

memiliki kapasitas adsorbsi yang sama.

3. Kelarutan adsorbat

Senyawa terlarut memiliki gaya tarik

sehingga lebih sulit

4. Ukuran molekul adsorbat

Tingkat adsorbsi pada aldehid atau al

ukuran moleku

Bab



Proses Adsorpsi dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu :



Luas permukaan


arena tergantung pada banyaknya tumbukan yang terjadi antara

adsorben dan adsorbat.

Ukuran partikel





(pengadukan)

Tingkat adsorbsi dikontrol baik oleh difusi film maupun difusi

pada tingkat pengadukan pada sistem.

Karakteristik adsorban (karbon aktif)



nan ukuran partikel. Oleh karena itu adsorbsi menggunakan karbon PAC

powdered activated carbon) lebih cepat dibandingkan denagn menggunakan

karbon GAC (granular activated carbon). Kapasitas total adsorbsi karbon

tergantung pada luas permukaanya. Ukuran partikel karbon tidak mempengaruhi

luas permukaannya. Oleh karena itu GAC dan PAC den

memiliki kapasitas adsorbsi yang sama.

Kelarutan adsorbat

Senyawa terlarut memiliki gaya tarik-menarik yang kuat terhadap pelarutnya

sehingga lebih sulit diadsorbsi dibandingkan senyawa yang tidak larut.

Ukuran molekul adsorbat

adsorbsi pada aldehid atau alkohol biasanya naik diikuti den

ukuran molekul. Hal ini dapat dijelaskan dengan kenyataan bahwa gaya tarik

II-2

II Tinjauan Pustaka


FTI-ITS




nya tumbukan yang terjadi antara





Tingkat adsorbsi dikontrol baik oleh difusi film maupun difusi pori, tergantung



nan ukuran partikel. Oleh karena itu adsorbsi menggunakan karbon PAC

) lebih cepat dibandingkan denagn menggunakan

). Kapasitas total adsorbsi karbon

rtikel karbon tidak mempengaruhi

ngan berat yang sama

menarik yang kuat terhadap pelarutnya

diadsorbsi dibandingkan senyawa yang tidak larut.

ohol biasanya naik diikuti dengan kenaikan

n kenyataan bahwa gaya tarik

antara karbon dan molekul

adsorbsi tertinggi terjadi jika pori karbon cukup besar untuk dilewati oleh

molekul.

5. Ph

Asam organik lebih mudah teradsorbsi pada pH rendah, sedangkan adsorbsi basa

organik efektif pada pH tinggi.

6. Temperatur

Tingkat adsorbsi naik diikuti den

penurunan temperatur

(Ismail, Edward dan Hamidah, 2012)

Pada proses adsorbsi terbagi menjadi empat tahap, yaitu:

1. Transfer molekul

mengelilingi adsorben.

2. Difusi zat terlarut yang teradsorbsi melalui lapisan film (

3. Difusi zat terlarut yang teradsorbsi melalui kapiler atau pori dalam adsorben (

diffusion process

4. Adsorbsi zat terlarut yang

(proses adsorbsi sebenarnya)

(Alvin, 2011)

Operasi dari proses adsorbsi dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu:

1. Proses adsorbsi dil

penyerap yang b

dengan air dalam suatu bangunan sehingga terjadi penolakan antara partikel

penyerap dengan fluida

2. Proses adsorbsi yang dijala

bejan yang berisi

Jenis media penyerap sering digunakan dalam bentuk bongkahan atau butiran atau

granular dan proses adsorbsi biasanya terjadi selama berada di dalam media

penyerap.

(SMKN 3 Kimia Madiun, 2009)

Dalam adsorpsi antar fase padat

tergantung pada sifat gaya yang bekerja antara molekul

Dalam kasus yang paling sederhana yaitu adsorpsi larutan biner. Interaksi molekul dalam

Bab



antara karbon dan molekul semakin mendekati ukuran pori karbon. Tingkat


lebih mudah teradsorbsi pada pH rendah, sedangkan adsorbsi basa

efektif pada pH tinggi.

gkat adsorbsi naik diikuti dengan kenaikan temperatur dan turun dengan

temperatur.

(Ismail, Edward dan Hamidah, 2012)

Pada proses adsorbsi terbagi menjadi empat tahap, yaitu:

Transfer molekul-molekul zat terlarut yang teradsorbsi menuju lapisa

mengelilingi adsorben.

Difusi zat terlarut yang teradsorbsi melalui lapisan film (film diffusion process)

Difusi zat terlarut yang teradsorbsi melalui kapiler atau pori dalam adsorben (

diffusion process).

Adsorbsi zat terlarut yang teradsobsi pada dinding pori atau permukaan adsorben

(proses adsorbsi sebenarnya).


Proses adsorbsi dilakukan dalam suatu bak denagn sistem pengadukan, dimana

penyerap yang biasanya berbentuk serbuk dibubuhkan, dicampur dan diaduk


penyerap dengan fluida.

Proses adsorbsi yang dijalankan dalam suatu bejana denagn s

bejan yang berisi media penyerap dialirkan air dengan model pengaliran gravitasi.



(SMKN 3 Kimia Madiun, 2009)

Dalam adsorpsi antar fase padat-gas pada tekanan rendah, mekanismenya semata

tergantung pada sifat gaya yang bekerja antara molekul-molekul adsorben dan adsorbat.


II-3

II Tinjauan Pustaka


FTI-ITS

semakin mendekati ukuran pori karbon. Tingkat


lebih mudah teradsorbsi pada pH rendah, sedangkan adsorbsi basa

n kenaikan temperatur dan turun dengan

molekul zat terlarut yang teradsorbsi menuju lapisan film yang

film diffusion process).

Difusi zat terlarut yang teradsorbsi melalui kapiler atau pori dalam adsorben (pore

teradsobsi pada dinding pori atau permukaan adsorben


stem pengadukan, dimana

iasanya berbentuk serbuk dibubuhkan, dicampur dan diaduk


denagn sistem filtrasi, dimana

ialirkan air dengan model pengaliran gravitasi.



gas pada tekanan rendah, mekanismenya semata-mata

molekul adsorben dan adsorbat.


adsorpsi larutan biner. Mekanisme adsorpsi larutan biner tergantung pada beberapa factor

sebagai berikut:

1. Gaya yang bekerja diantara molekul

adsorben.


adsorben.


permukaan maupun dalam fasa ruahnya.

(Etrinaldi, 2012)

II.1.2 Adsorpsi Isothermis

Hubungan antara jumlah substansi yang teradsorpsi oleh adsorban dan tekanan

kesetimbangan atau konsentrasi p

tipe umum adsorpsi isothermis seperti pada Gambar 1. Pada adsorpsi kimia, hanya isothermis

tipe I yang dapat ditemui, sedangkan pada adsorpsi fisik


Pada isothermis tipe I, jumlah gas teradsorpsi

cepat dengan pertambahan tekanan, lalu lebih lambat jika permukaan tertutupi molekul gas.

Bab




Gaya yang bekerja diantara molekul-molekul adsorbat (Z) dan permukaan

Gaya yang bekerja diantara molekul-molekul pelarut (S) dan permukaan

Gaya yang bekerja diantara molekul-molekul larutan (Z dan S) baik dalam lapisan

permukaan maupun dalam fasa ruahnya.

(Etrinaldi, 2012)

Adsorpsi Isothermis


kesetimbangan atau konsentrasi pada temperatur tetap dinamakan adsorpsi i


, sedangkan pada adsorpsi fisik semua tipe isother

Gambar II.1. Tipe Adsorpsi Isothermis

sothermis tipe I, jumlah gas teradsorpsi per kuantitas adsorban meningkat relatif


II-4

II Tinjauan Pustaka


FTI-ITS


molekul adsorbat (Z) dan permukaan

molekul pelarut (S) dan permukaan

molekul larutan (Z dan S) baik dalam lapisan


ada temperatur tetap dinamakan adsorpsi isothermis. Ada 5


semua tipe isothermis dapat terjadi.

per kuantitas adsorban meningkat relatif


Untuk mewakili jumlah adsorpsi per unit area atau unit massa dengan tekanan, Freundlich

merumuskan persamaan sebagai berikut:

Ket: y : berat atau volume gas diserap per

P : tekanan keseimbangan

k, n : tetapan, tergantung jenis adsorban atau jenis gas dan temperatur

Persamaan ini dapat dilanjutkan, dengan menggunakan logaritma pada kedua sisi maka

persamaan menjadi:

Jika log10 y diplotkan terhadap

kemiringan 1/n dan koordinat perpotongan

Meskipun pemenuhan persamaan tidak memuaskan pada tekanan rendah, pada tekanan tinggi

titik kurva percobaan jauh melewati garis lurus. H

tidak bersifat umum pada adsorpsi gas pada zat padat.


Persamaan yang lebih baik untuk isothermis tipe I disampaikan oleh Irving Langmuir

dari pertimbangan teoritis. Langmuir menyatakan bahwa gas teradsorbsi oleh zat padat tidak

bisa membentuk lapisan lebih dari satu molekul dalam kedalaman. Selanjutnya, dia

memvisualisasikan proses adsorpsi terdiri dari dua aksi, yang pertama kondensasi mol

molekul dari fase gas ke permukaan dan yang kedua penguapan molekul

kembali lagi menjadi bagian dari fase gas. Ketika adsorpsi pertama dimulai,

yang bertabrakan dengan permukaan maka akan terkondensasi. Tetapi selama p

berjalan, hanya beberapa molekul yang teradsorpsi yang mana semua bagian permukaan

belum tertutupi oleh molekul teradsorpsi. Hasilnya, laju pertama kondensasi

pada permukaan adalah yang tertinggi dan jatuh

untuk adsorpsi menurun. Pada bagian yang lain, molekul teradsorpsi pada permukaan, oleh

agitasi termal, terlepas dari permukaan dan berubah menjadi gas kembali. Laju pada desorpsi

akan terjadi tergantung pada jumlah permukaan yang tertut

meningkat jika permukaan menjadi lebih terisi jenuh. Terdapat dua laju, kondensasi dan

desorpsi, yang akhirnya akan sama, dan jika ini terjadi sebuah kesetimbangan adsorpsi akan

tetap. (Maroon and Lando, 1974)

Bab



y = k ��

log10 y = log10 k + �� log10 P


merumuskan persamaan sebagai berikut:

: berat atau volume gas diserap per satuan luas atau berat adsorban

P : tekanan keseimbangan


dilanjutkan, dengan menggunakan logaritma pada kedua sisi maka

y diplotkan terhadap log10 P, maka sebuah garis lurus akan didapatkan dengan

kemiringan 1/n dan koordinat perpotongan log10 k, y dalam mg/cm2 dan P dalam dynes/


titik kurva percobaan jauh melewati garis lurus. Hal ini mengindikasikan bahwa persamaan

tidak bersifat umum pada adsorpsi gas pada zat padat.




proses adsorpsi terdiri dari dua aksi, yang pertama kondensasi mol

molekul dari fase gas ke permukaan dan yang kedua penguapan molekul

kembali lagi menjadi bagian dari fase gas. Ketika adsorpsi pertama dimulai,

yang bertabrakan dengan permukaan maka akan terkondensasi. Tetapi selama p

rapa molekul yang teradsorpsi yang mana semua bagian permukaan

belum tertutupi oleh molekul teradsorpsi. Hasilnya, laju pertama kondensasi

pada permukaan adalah yang tertinggi dan jatuh jika luas permukaan



akan terjadi tergantung pada jumlah permukaan yang tertutupi oleh mole




II-5

II Tinjauan Pustaka


FTI-ITS


satuan luas atau berat adsorban


dilanjutkan, dengan menggunakan logaritma pada kedua sisi maka

P, maka sebuah garis lurus akan didapatkan dengan

dan P dalam dynes/ cm2.


ini mengindikasikan bahwa persamaan




proses adsorpsi terdiri dari dua aksi, yang pertama kondensasi molekul-

molekul dari fase gas ke permukaan dan yang kedua penguapan molekul-molekul permukaan

kembali lagi menjadi bagian dari fase gas. Ketika adsorpsi pertama dimulai, setiap molekul

yang bertabrakan dengan permukaan maka akan terkondensasi. Tetapi selama proses adsorpsi

rapa molekul yang teradsorpsi yang mana semua bagian permukaan

belum tertutupi oleh molekul teradsorpsi. Hasilnya, laju pertama kondensasi molekul-molekul

luas permukaan yang memungkinkan



upi oleh molekul dan akan



Hal ini dapat difor

permukaan yang tertutupi oleh molekul teradsorpsi pada beberapa keadaan, lalu fraksi

permukaan yang bebas adalah (1

molekul unit laju permukaan adalah proporsional pada tekanan gas, maka laju kondesasi

molekul harus ditentukan oleh tekanan dan fraksi permukaan bebas, atau

dimana k1 adalah konstanta proporsional

molekul yang menguap dari unit permukan ketika permukaan tertutup penuh, lalu untuk fraksi

θ permukaan tertutup, maka laju penguapan adalah sebagai berikut

Pada kesetimbangan adsorpsi, maka laju keduanya harus

dimana b = k1 / k2. Sekarang, jumlah gas teradsorpsi per unit luas atau per unit massa

adsorban, y, harus jelas dan proporsional pada fraksi permukaan yang tertutup, sehingga

dimana konstansta a dituliskan sebagaai hasil kb.

Pada persamaan Langmuir, konstanta a dan b adalah karakteristik sistem dibawah

pertimbangan dan dievalu

temperatur. Pada berbagai temperatur, persamaan Langmuir dapat diverifikasi sebagai

persamaan yang paling baik dan jika digabungkan persamaanya menjadi:

Grafik P/y terhadap P adalah garis lurus dengan kemiringan b/a dan koordinat perpotongan

1/a. Hal ini dapat dibuktikan dengan adsorps

Bab



Laju kondensasi = k1(1-θ)P

Laju penguapan = k2 θ

k1(1-θ)P = k2 θ

θ = ��

��

θ = ��

��

y = kθ = ��

y = ��

��

� =

�� + ��

Hal ini dapat diformulasikan dalam bentuk matematika. Jika


permukaan yang bebas adalah (1-θ). Jika berdasarkan teori energi kinetik laju pada saat

mukaan adalah proporsional pada tekanan gas, maka laju kondesasi

molekul harus ditentukan oleh tekanan dan fraksi permukaan bebas, atau

adalah konstanta proporsional. Pada bagian lain, jika kita tentukan k


permukaan tertutup, maka laju penguapan adalah sebagai berikut:

Pada kesetimbangan adsorpsi, maka laju keduanya harus sama. Sehingga

. Sekarang, jumlah gas teradsorpsi per unit luas atau per unit massa

adsorban, y, harus jelas dan proporsional pada fraksi permukaan yang tertutup, sehingga

dimana konstansta a dituliskan sebagaai hasil kb. (Maroon and Lando, 1974)


pertimbangan dan dievaluasikan dari data percobaan. Besarnya tergantung juga pada

. Pada berbagai temperatur, persamaan Langmuir dapat diverifikasi sebagai


dalah garis lurus dengan kemiringan b/a dan koordinat perpotongan

dapat dibuktikan dengan adsorpsi nitrogen pada mika pada 90

II-6

II Tinjauan Pustaka


FTI-ITS

mulasikan dalam bentuk matematika. Jika θ adalah fraksi total


). Jika berdasarkan teori energi kinetik laju pada saat

mukaan adalah proporsional pada tekanan gas, maka laju kondesasi

molekul harus ditentukan oleh tekanan dan fraksi permukaan bebas, atau:

. Pada bagian lain, jika kita tentukan k2 adalah laju


sama. Sehingga:

. Sekarang, jumlah gas teradsorpsi per unit luas atau per unit massa

adsorban, y, harus jelas dan proporsional pada fraksi permukaan yang tertutup, sehingga:



sikan dari data percobaan. Besarnya tergantung juga pada

. Pada berbagai temperatur, persamaan Langmuir dapat diverifikasi sebagai


dalah garis lurus dengan kemiringan b/a dan koordinat perpotongan

i nitrogen pada mika pada 90°K, begitu pula

dengan persamaan Freundlich. Selanjutnya, percobaan ini mendukung pembenaran persamaan

Langmuir dan asumsinya bahwa adsorban tertutupi hanya oleh lapisan unimolekular molekul

gas. (Maroon and Lando, 1974)

Penjelasan selanjutnya ditujukan untuk isothermis t

adsorpsinya bersifat mulltimolekular. Adsorpsi melibatkan formasi lapisan banyak molekul

pada permukaan daripada satu lapisan. Pada dalil yang berdasarkan Brunauer, Emmet dan

Teller untuk kedua tipe isothermis ini adalah sebagai b

dimana v adalah volume gas diserap (0

P° adalah tekanan uap jenuh gas diserap pada temperatur T, Vm adalah volume gas diserap

(0°C, 76 cmHg) bila lapisan satu molekul, C adalah tetapan.

dimana E1 adalah panas adsorpsi untuk lapisan pertaman dan E

Bila E1 > EL diperoleh tipe II, bila E

Pada tipe IV dan V

gas pada pori-pori adsorban. Bila E

(Sukardjo, 1985)

Luas adsorben tiap satuan massa, ditentukan oleh rumus Brunauer,

dimana ∑ adalah luas dalam A

diserap untuk membentuk satu lapisan molekul, N adalah bilangan Avogadro, R adalah

tetapan gas, S adalah luas

didih (-195,8°C) atau pada udara cair (

Perbedaan antara Isoterrm Langmuir, BET dan

1. Isoterm Langmuir

Isoterm ini berdasar asumsi bahwa:

a. Adsorben mempunyai permukaan yang homogen dan hanya dapat

mengadsorpsi satu molekul adsorbat untuk setiap molekul adsorbennya. Tidak

ada interaksi antara molekul

Bab



��°�� =

�� + ��

��°��

c = e (E1-E

L)/RT

∑ = ��. �




Penjelasan selanjutnya ditujukan untuk isothermis tipe II dan tipe III bahwa

mulltimolekular. Adsorpsi melibatkan formasi lapisan banyak molekul


Teller untuk kedua tipe isothermis ini adalah sebagai berikut:

dimana v adalah volume gas diserap (0°C, 76 cmHg), P adalah tekanan, T adalah temperatur,

adalah tekanan uap jenuh gas diserap pada temperatur T, Vm adalah volume gas diserap

C, 76 cmHg) bila lapisan satu molekul, C adalah tetapan.

adalah panas adsorpsi untuk lapisan pertaman dan EL adalah panas pencairan gas.

diperoleh tipe II, bila E1 < EL diperoleh tipe III. (Sukardjo, 1985)

Pada tipe IV dan V. Kecuali terjadi lapisan multimolekular, juga terjadi kondensasi

pori adsorban. Bila E1 > EL diperoleh tipe IV, bila E1

Luas adsorben tiap satuan massa, ditentukan oleh rumus Brunauer,

adalah luas dalam A°2, Po adalah 1 atm, To adalah 273,2°K, Vb adalah volume gas


tetapan gas, S adalah luas permukaan gas yang ditutup satu molekul.

C) atau pada udara cair (-183°C), S adalah 16,2 A°2. (Sukardjo, 1985

Perbedaan antara Isoterrm Langmuir, BET dan Freundlich:

Isoterm Langmuir

Isoterm ini berdasar asumsi bahwa:

Adsorben mempunyai permukaan yang homogen dan hanya dapat


ada interaksi antara molekul-molekul yang terserap.

II-7

II Tinjauan Pustaka


FTI-ITS



ipe II dan tipe III bahwa

mulltimolekular. Adsorpsi melibatkan formasi lapisan banyak molekul


C, 76 cmHg), P adalah tekanan, T adalah temperatur,

adalah tekanan uap jenuh gas diserap pada temperatur T, Vm adalah volume gas diserap

adalah panas pencairan gas.

(Sukardjo, 1985)

molekular, juga terjadi kondensasi

< EL diperoleh tipeV.

Luas adsorben tiap satuan massa, ditentukan oleh rumus Brunauer, Emmet dan Teller:

K, Vb adalah volume gas


permukaan gas yang ditutup satu molekul. Untuk N2 pada titik

(Sukardjo, 1985)

Adsorben mempunyai permukaan yang homogen dan hanya dapat


b. Semua proses adsorpsi dilakukan dengan mekanisme yang sama.

c. Hanya terbentuk satu lapisan tunggal saat adsorpsi maksimum.

Namun, biasanya asumsi

ketidaksempurnaan pada permukaan, molekul teradsorpsi tidak

mekanisme adsorpsi pada molekul pertama sangat berbeda

pada molekul terakhir yang teradsorpsi.

Langmuir mengemukakan bahwa mekanisme adsorpsi yang terjadi adalah sebagai

berikut:

A(g) + S → AS, dimana A adalah molekul gas dan S adalah permukaan adsorpsi.

2. Isoterm Brunauer, Emmet, and Teller (BET).

Isoterm ini berdasar asumsi bahwa adsorben mempunyai permukaan yang

homogen. Perbedaan isoterm ini dengan Langmuir adalah BET berasumsi bahwa

molekul-molekul adsorbat bisa membentuk lebih dari satu lapisan

permukaannya. Pada isoterm ini, mekanisme adsoprsi untuk setiap proses adsorpsi

berbeda-beda. Mekanisme yang diajukan dalam isoterm ini adalah:

Isoterm Langmuir biasanya lebih baik apabila diterapkan untuk adsorpsi kimia,

sedangkan isoterm BET

diterapkan untuk adsoprsi fisik

Bab



Semua proses adsorpsi dilakukan dengan mekanisme yang sama.

ntuk satu lapisan tunggal saat adsorpsi maksimum.

Namun, biasanya asumsi-asumsi sulit diterapkan karena hal-

ketidaksempurnaan pada permukaan, molekul teradsorpsi tidak

mekanisme adsorpsi pada molekul pertama sangat berbeda

pada molekul terakhir yang teradsorpsi.


AS, dimana A adalah molekul gas dan S adalah permukaan adsorpsi.

Gambar II.2 Langmuir Isotherm

auer, Emmet, and Teller (BET).



molekul adsorbat bisa membentuk lebih dari satu lapisan


beda. Mekanisme yang diajukan dalam isoterm ini adalah:


sedangkan isoterm BET akan lebih baik daripada isotherm Langmuir bila

diterapkan untuk adsoprsi fisik.

Gambar II.3 BET Isotherm

II-8

II Tinjauan Pustaka


FTI-ITS

Semua proses adsorpsi dilakukan dengan mekanisme yang sama.

ntuk satu lapisan tunggal saat adsorpsi maksimum.

-hal berikut: selalu ada

ketidaksempurnaan pada permukaan, molekul teradsorpsi tidak inert dan

mekanisme adsorpsi pada molekul pertama sangat berbeda dengan mekanisme


AS, dimana A adalah molekul gas dan S adalah permukaan adsorpsi.



molekul adsorbat bisa membentuk lebih dari satu lapisan adsorbat di


beda. Mekanisme yang diajukan dalam isoterm ini adalah:


akan lebih baik daripada isotherm Langmuir bila

3. Isoterm Freundlich

Untuk rentang konsentrasi yang kecil dan campuran yang cair, isoterm adsorpsi

dapat digambarkan dengan persamaan

Isoterm ini berdasarkan asumsi bahwa adsorben mempunyai permukaan yang

heterogen dan tiap molekul mempunyai potensi penyerapan yang berbeda

beda. Persamaan ini merupakan persamaan yang paling banyak digunakan saat

Persamaannya adalah

dengan:

x = banyaknya zat terlarut yang teradsorpsi (mg)

m = massa dari adsorben (mg)

C = konsentrasi dari adsorbat yang tersisa dalam kesetimbangan

k,n,= konstanta adsorben

Dari persamaan tersebut, jika konstentrasi

sebagai ordinat dan konsentrasi adsorbat dalam adsorben sebagai absis pada

koordinat logaritmik, akan diperoleh gradien n dan intersep k. Dari isoterm ini,

akan diketahui kapasitas adsorben dalam menyerap air. Isoterm ini

dalam penelitian yang akan dilakukan, karena dengan isoterm ini dapat ditentukan

efisiensi dari suatu adsorben.

(Yunita, 2009)

Hal-hal yang dapat dilihat dari kurva isoterm adalah sebagai berikut.

1. Kurva isoterm yang cende

kapasitas konstan melebihi daerah kesetimbangan.

2. Kurva isoterm yang curam artinya kapasitas adsorpsi meningkat seiring dengan

meningkatnya konsentrasi kesetimbangan.

(Yunita, 2009)

Bab



Isoterm Freundlich


dapat digambarkan dengan persamaan empirik yang dikemukakan oleh Freundlich.


heterogen dan tiap molekul mempunyai potensi penyerapan yang berbeda

Persamaan ini merupakan persamaan yang paling banyak digunakan saat

Persamaannya adalah

x/m = kC1/n

x = banyaknya zat terlarut yang teradsorpsi (mg)

m = massa dari adsorben (mg)


k,n,= konstanta adsorben

Dari persamaan tersebut, jika konstentrasi larutan dalam kesetimbangan diplot



akan diketahui kapasitas adsorben dalam menyerap air. Isoterm ini


efisiensi dari suatu adsorben.

Gambar II.4 Freundlich Isotherm

hal yang dapat dilihat dari kurva isoterm adalah sebagai berikut.

Kurva isoterm yang cenderung datar rtinya, isoterm yang digunakan menyerap pada

kapasitas konstan melebihi daerah kesetimbangan.


meningkatnya konsentrasi kesetimbangan.

II-9

II Tinjauan Pustaka


FTI-ITS


empirik yang dikemukakan oleh Freundlich.


heterogen dan tiap molekul mempunyai potensi penyerapan yang berbeda-

Persamaan ini merupakan persamaan yang paling banyak digunakan saat ini.


larutan dalam kesetimbangan diplot



akan diketahui kapasitas adsorben dalam menyerap air. Isoterm ini akan digunakan


hal yang dapat dilihat dari kurva isoterm adalah sebagai berikut.

g datar rtinya, isoterm yang digunakan menyerap pada


Dalam pembelajaran tentang adsorpsi gas pada permukaan zat padat menunjukkan

bahwa gaya yang beroperasi pada adsorpsi tidak sama pada semua bentuk. Jenis adsorpsi ada

dua macam:

1. Adsorpsi Fisik atau Van der Waals

- Panas adsorpsi rendah (~10.000

- Kesetimbangan adsorpsi reversibel dan cepat.

- Misal: Adsorpsi gas pada

- Gaya yang responsibel untuk adsorpsi ini sama seperti yang diperlukan dalam

deviasi gas dari gas ideal dan pencairan (gaya Van der Waals).

2. Adsorpsi Kimia atau Adsorps

- Panas adsorpsi tinggi (20.000

lebih kuat pada permukaan gas. Panas ini sama besarnya seperti yang terlibat

pada reaksi kimia.

- Hal ini menunjukkan bahwa adsorpsi terdiri dari kombinasi molekul gas

permukaan untuk membentuk senyawa permukaan yang lebih kuat.

- Misal: Adsorpsi oksigen pada

trioxide terdistilasi dari permukaan pada 1200

oksigen tetap di permukaan dan tampak sebagai WO. Adsorpsi karbon

monoksida pada


II.1.4 Adsorpsi Zat Terlarut oleh Zat Padat

Zat-zat yang terlarut dapat diadsorpsi oleh zat padat, misalnya CH

fenolftalein dari larutan asam atau basa oleh karbon aktif, Ag

As2S3. (Sukardjo, 1985)

C lebih baik menyerap nonelektrolit dan makin besar Berat Molekur maka makin

penyerapannya. Zat anorganik lebih baik menyerap elektrolit. Adanya pemilihan zat yang

diserap menyebabkan timbulnya adsorpsi negatif. Dalam larutan KCl, maka H

arang darah, hingga konsentrasi naik. Menurut Freundlich

Ket: y : massa zat diadsorpsi per massa adsorban

C : konsentrasi pada saat keseimbangan


Bab



y = k ��



Adsorpsi Fisik atau Van der Waals

Panas adsorpsi rendah (~10.000 kal/mole)

Kesetimbangan adsorpsi reversibel dan cepat.

Misal: Adsorpsi gas pada charcoal.

Gaya yang responsibel untuk adsorpsi ini sama seperti yang diperlukan dalam


Adsorpsi Kimia atau Adsorpsi Aktivasi

Panas adsorpsi tinggi (20.000-100.000 kal/mol) membentuk sebuah lapisan yang


pada reaksi kimia.

Hal ini menunjukkan bahwa adsorpsi terdiri dari kombinasi molekul gas


Misal: Adsorpsi oksigen pada tungsten (W), menunjukkan bahwa

terdistilasi dari permukaan pada 1200°K, bahkan diatas temperatur


monoksida pada tungsten, oksigen pada Ag, Au, Pt dan C dan hidrogen pada Ni.


II.1.4 Adsorpsi Zat Terlarut oleh Zat Padat

larut dapat diadsorpsi oleh zat padat, misalnya CH

fenolftalein dari larutan asam atau basa oleh karbon aktif, Ag+ atau Cl

C lebih baik menyerap nonelektrolit dan makin besar Berat Molekur maka makin


diserap menyebabkan timbulnya adsorpsi negatif. Dalam larutan KCl, maka H

arang darah, hingga konsentrasi naik. Menurut Freundlich:

y : massa zat diadsorpsi per massa adsorban

C : konsentrasi pada saat keseimbangan


II-10

II Tinjauan Pustaka


FTI-ITS



Gaya yang responsibel untuk adsorpsi ini sama seperti yang diperlukan dalam


100.000 kal/mol) membentuk sebuah lapisan yang


Hal ini menunjukkan bahwa adsorpsi terdiri dari kombinasi molekul gas dengan


(W), menunjukkan bahwa tungsten

K, bahkan diatas temperatur


, oksigen pada Ag, Au, Pt dan C dan hidrogen pada Ni.

larut dapat diadsorpsi oleh zat padat, misalnya CH3COOH, NH3 dan

atau Cl- oleh AgCl, S oleh

C lebih baik menyerap nonelektrolit dan makin besar Berat Molekur maka makin baik


diserap menyebabkan timbulnya adsorpsi negatif. Dalam larutan KCl, maka H2O diserap oleh


Grafik log y terhadap log c berupa garis lurus.

II.1.5 Adsorpsi pada Permukaan Larutan

Sabun mempunyai daya menurunkan tegangan muka air. Tegangan muka air adalah 72

dyne/cm, adanya 0,0035 M Na oleat menyebabkan tegangan muka air

25°C. Zat-zat seperti sabun, asam sulfonat tertentu dan zat

menurunkan tegangan muka disebut

Beberapa elektrolit menyebabkan kenaikan tegangan muka. Zat ini disebut

surface activity. (Sukardjo, 1985)

Menurut Gibbs (1878) adanya

permukaan larutan dan di dalam larutan tidak sama. Menurut Gibbs, besarnya beda jumlah

molekul zat terlarut per unit area di permukaan dan di dalam laruta

rumus:

dimana C adalah konsentrasi larutan, R adalah konstanta gas, T adalah temperatur absolute,

adalah kecepatan perubahan

Bila �γ�

= (-) maka q positif (permukaan berisi lebih banyak zat yang terlarut) dan bila

�γ�

= (+) maka q negatif (permukaan berisi lebih sedikit zat terlarut).

Karena bila q positif di permukaan larutan terdapat lebih banyak zat terlarut, mak

dapat dikatakan bahwa disini terjadi Adsorpsi Permukaan. Sebaliknya

activity merupakan pengurangan zat terlarut dari permukaan.

II.1.6 Karbon Aktif

Karbon aktif umumnya memili

tersebut dapat diperbesar dengan mengaktifkan

kimia. Aktivasi karbon bertujuan memperbesar luas permukaan arang dengan membuka pori

pori yang tertutup. Hidrokarbon

yang mempunyai aktivasi baik.

Pembuatan karbon aktif terdiri dari tiga tahap yaitu:

1. Dehidrasi

Proses penghilangan air. Bahan baku dipanaskan sampai temperatur 170 °C.

Bab



log10 y = log10 k + �� log10 C

q = ! ��

�γ�

Grafik log y terhadap log c berupa garis lurus. (Sukardjo, 1985)

II.1.5 Adsorpsi pada Permukaan Larutan


dyne/cm, adanya 0,0035 M Na oleat menyebabkan tegangan muka air

zat seperti sabun, asam sulfonat tertentu dan zat-zat organik tertentu yang dapat

menurunkan tegangan muka disebut surface active agents. (Sukardjo, 1985)

Beberapa elektrolit menyebabkan kenaikan tegangan muka. Zat ini disebut

(Sukardjo, 1985)

Menurut Gibbs (1878) adanya surface active agents, karena


molekul zat terlarut per unit area di permukaan dan di dalam larutan q, ditunjukkan oleh

dimana C adalah konsentrasi larutan, R adalah konstanta gas, T adalah temperatur absolute,

adalah kecepatan perubahan γ terhadap C. (Sukardjo, 1985)

) maka q positif (permukaan berisi lebih banyak zat yang terlarut) dan bila

= (+) maka q negatif (permukaan berisi lebih sedikit zat terlarut). (Sukardjo, 1985)

Karena bila q positif di permukaan larutan terdapat lebih banyak zat terlarut, mak

dapat dikatakan bahwa disini terjadi Adsorpsi Permukaan. Sebaliknya

merupakan pengurangan zat terlarut dari permukaan. (Sukardjo, 1985)

Karbon aktif umumnya memiliki daya adsorpsi yang rendah da

t diperbesar dengan mengaktifkan arang dengan menggunakan uap atau bahan

kimia. Aktivasi karbon bertujuan memperbesar luas permukaan arang dengan membuka pori

pori yang tertutup. Hidrokarbon allppkatt dapat digunakan sebagai bah

yang mempunyai aktivasi baik. (Sri, 2013)

Pembuatan karbon aktif terdiri dari tiga tahap yaitu:


II-11

II Tinjauan Pustaka


FTI-ITS


dyne/cm, adanya 0,0035 M Na oleat menyebabkan tegangan muka air ± 30 dyne/cm pada

zat organik tertentu yang dapat

(Sukardjo, 1985)

Beberapa elektrolit menyebabkan kenaikan tegangan muka. Zat ini disebut negative

distribusi molekul di


n q, ditunjukkan oleh

dimana C adalah konsentrasi larutan, R adalah konstanta gas, T adalah temperatur absolute, �γ�

) maka q positif (permukaan berisi lebih banyak zat yang terlarut) dan bila

(Sukardjo, 1985)

Karena bila q positif di permukaan larutan terdapat lebih banyak zat terlarut, maka

dapat dikatakan bahwa disini terjadi Adsorpsi Permukaan. Sebaliknya negative surface

(Sukardjo, 1985)

daya adsorpsi yang rendah dan daya adsorpsi

arang dengan menggunakan uap atau bahan

kimia. Aktivasi karbon bertujuan memperbesar luas permukaan arang dengan membuka pori-

dapat digunakan sebagai bahan pengaktif karbon


2. Karbonisasi

Pemecahan bahan

400-900ºC hasilnya didinginkan dan dicuci, untuk menghilangkan dan

mendapatkan kembali bahan kimia pengaktif, disaring dan dikeringkan

Temperatur diatas 170°C akan menghasilkan CO,

temperatur 275°C, dekomposisi menghasilkan tar, metanol dan hasil sampingan

lainnya. Pembentukan karbon terjadi pada temperatur 400

3. Aktivasi

Dekomposisi tar dan perluasan pori

sebagai aktivator. Karbon dihasilkan dari pembakaran tidak sempurna. Secara

umum reaksinya

Pembakaran tidak sempurna tidak terjadi

kekurangan oksigen pada

sedangkan pada pembakaran tidak sempurna selain dihasilkan CO2 dan H2O juga

dihasilkan CO2 dan C

a. Aktifasi Kimia

Pada proses aktifasi kimia, arang dan KOH dimasukkan ke dalam

dan ditambah aquad

campuran antara air, karbon dan KOH menjadi 1:1:4. Campuran tersebut lalu

dipanaskan dan diaduk menggunakan

temperatur 80

sebesar 200 rpm [6]. Setelah tercampur maka dilakukan pengendapan dan

pencucian. Pengendapan dilakukan dengan membiarkan campuran selama satu

hari hingga terbentuk endapan. Lalu cairan yang ada pada campuran dibuang

hingga tersisa endapannya saja.

menambahkan aquades dan diaduk hingga endapan tercampur rata didalam

aquades setelah itu didiamkan kembali hingga terbentuk endapan kembali.

Pencucian dilakukan hingga endapan yang dihasilkan benar

sisa aktifier saat aktifasi kimia. Indikasi yang digunakan untuk mengatakan

bahwa endapan telah bersih adalah pH cairan mendekati netral saat proses

pengendapan.

b. Aktifasi fisika

Bab



Pemecahan bahan-bahan organik menjadi karbon. Karbonasi dilakukan pada suhu

900ºC hasilnya didinginkan dan dicuci, untuk menghilangkan dan


Temperatur diatas 170°C akan menghasilkan CO, CO2 dan asam asetat. Pada


lainnya. Pembentukan karbon terjadi pada temperatur 400-600 ºC.

Dekomposisi tar dan perluasan pori-pori. Dapat dilakukan dengan uap atau CO2

bagai aktivator. Karbon dihasilkan dari pembakaran tidak sempurna. Secara

umum reaksinya dapat ditulis sebagai berikut:

CxHyOn + O2 (g) → C(s) + CO(g) + H2O(g)

Pembakaran tidak sempurna tidak terjadi bila hidrokarbon berlebih atau

kekurangan oksigen pada penukaran sempurna hanya dihasilkan CO2 dan H2O,


dihasilkan CO2 dan C.

Aktifasi Kimia

Pada proses aktifasi kimia, arang dan KOH dimasukkan ke dalam

dan ditambah aquades sebanyak karbon yang digunakan jadi perbandingan


dipanaskan dan diaduk menggunakan magnetic stirrer hot plate

temperatur 80oC selama 4 jam dan menggunakan kecepatan putaran




hingga tersisa endapannya saja. Endapan yang didapat lalu dicuci dengan



Pencucian dilakukan hingga endapan yang dihasilkan benar



pengendapan.

Aktifasi fisika

II-12

II Tinjauan Pustaka


FTI-ITS

bahan organik menjadi karbon. Karbonasi dilakukan pada suhu

900ºC hasilnya didinginkan dan dicuci, untuk menghilangkan dan


CO2 dan asam asetat. Pada


600 ºC.

pori. Dapat dilakukan dengan uap atau CO2

bagai aktivator. Karbon dihasilkan dari pembakaran tidak sempurna. Secara

C(s) + CO(g) + H2O(g)

bila hidrokarbon berlebih atau

penukaran sempurna hanya dihasilkan CO2 dan H2O,


Pada proses aktifasi kimia, arang dan KOH dimasukkan ke dalam beaker glass

es sebanyak karbon yang digunakan jadi perbandingan


magnetic stirrer hot plate dengan

C selama 4 jam dan menggunakan kecepatan putaran stirrer




Endapan yang didapat lalu dicuci dengan



Pencucian dilakukan hingga endapan yang dihasilkan benar-benar bersih dari



Pada aktifasi fisika endapan karbon aktif hasil aktifasi kimia dipanaskan

dengan cara hidrothermal menggunakan variasi temperatur 200

500oC dengan waktu tahan selama 2 jam untuk masing

aktif dari setiap proses karbonisasinya serta ada sampel hasil aktifasi kimia

yang hanya didehidrasi atau tanpa

berlangsung dengan memasukkan adonan karbon aktif yang masih kaya akan

kandungan air didalam

dipanaskan di dalam furnace

memanfaatkan

terkandung pada sampel itu sendiri. Serbuk karbon aktif akan didapat setelah

didinginkan dengan perlahan didalam furnace.

kimia ini digunakan agar proses aktifasi fisika

udara agar lingkungan pemanasan memiliki kadar oksigen yang terbatas.

Karena jika saat pemanasan terdapat banya

(Latifan dan Susanti, 2012)

II.1.7 Titrasi Asam-Basa

Menentukan konsentrasi suatu l

diketahui dapat direaksikan dengan larutan yang akan ditentukan konsentrasinya sampai

perbandingan molnya tepat seperti yang diperlukan dalam

konsentrasi larutan yang belum diketahui da

digunakan untuk mengetahui

senyawa yang mempunyai satu warna dalam larutan yang bersifat asam dan mempunyai

warna lain dalam larutan yang bersifat basa

Titrasi asam basa melibatkan asam maupun basa

larutan asam ditentukan dengan menggunakan larutan basa atau s

ditambahkan pada titrant tetes demi tetes sampai mencapai keadaan ekuivalen (

stokiometri titrant dan titer tepat habis berea

warna indikator. Keadaan ini disebut sebagai “

asam sama dengan konsentrasi basa atau titik dimana jumlah basa yang ditambahkan sama

dengan jumlah asam yang dinet

dihentikan dengan cara melihat perubahan warna indikator disebut sebagai “

titrasi”. Titik akhir titrasi ini mendekati titik ekuivalen, tapi biasanya titik akhir titrasi

melewati titik ekuivalen. Oleh karena itu, titik akhir titrasi sering disebut juga sebagai titik

Bab




engan cara hidrothermal menggunakan variasi temperatur 200

C dengan waktu tahan selama 2 jam untuk masing-masing endapan karbon


yang hanya didehidrasi atau tanpa aktifasi fisika. Proses Hidrothermal


kandungan air didalam crusible yang dimasukkan didalam

dipanaskan di dalam furnace. Proses hidrotermal adalah proses yang

memanfaatkan tekanan uap air yang diperoleh dari pemanasan air yang


didinginkan dengan perlahan didalam furnace. Autoclaf

kimia ini digunakan agar proses aktifasi fisika berlangsung pada keadaan kedap


Karena jika saat pemanasan terdapat banyak oksigen akan terbentuk abu

(Latifan dan Susanti, 2012)

Menentukan konsentrasi suatu larutan dengan konsentrasi dan volume yang telah


perbandingan molnya tepat seperti yang diperlukan dalam kesetimbangan

konsentrasi larutan yang belum diketahui dapat dihitung. Prosedur titrasi yaitu s

mengetahui kapan titrasi harus dihentikan. Biasanya indikator adalah suatu


warna lain dalam larutan yang bersifat basa. (Esdikimia, 2011)

Titrasi asam basa melibatkan asam maupun basa sebagai titer ataupun titrant. Kadar

larutan asam ditentukan dengan menggunakan larutan basa atau s

tetes demi tetes sampai mencapai keadaan ekuivalen (

kiometri titrant dan titer tepat habis bereaksi) yang biasanya ditandai dengan berubahnya

warna indikator. Keadaan ini disebut sebagai “titik ekuivalen”, yaitu titik dimana konsentrasi


dengan jumlah asam yang dinetralkan : [H+] = [OH-]. Sedangkan keadaan dimana titrasi

dihentikan dengan cara melihat perubahan warna indikator disebut sebagai “

”. Titik akhir titrasi ini mendekati titik ekuivalen, tapi biasanya titik akhir titrasi

valen. Oleh karena itu, titik akhir titrasi sering disebut juga sebagai titik

II-13

II Tinjauan Pustaka


FTI-ITS


engan cara hidrothermal menggunakan variasi temperatur 200oC, 300

oC dan

masing endapan karbon


aktifasi fisika. Proses Hidrothermal


yang dimasukkan didalam autoclaf dan

Proses hidrotermal adalah proses yang

tekanan uap air yang diperoleh dari pemanasan air yang


Autoclaf pada proses aktifasi

berlangsung pada keadaan kedap


k oksigen akan terbentuk abu.

arutan dengan konsentrasi dan volume yang telah


kesetimbangan kemudian

tung. Prosedur titrasi yaitu suatu indikator

kapan titrasi harus dihentikan. Biasanya indikator adalah suatu


sebagai titer ataupun titrant. Kadar

larutan asam ditentukan dengan menggunakan larutan basa atau sebaliknya. Titer

tetes demi tetes sampai mencapai keadaan ekuivalen ( artinya secara

ksi) yang biasanya ditandai dengan berubahnya

”, yaitu titik dimana konsentrasi


]. Sedangkan keadaan dimana titrasi

dihentikan dengan cara melihat perubahan warna indikator disebut sebagai “titik akhir

”. Titik akhir titrasi ini mendekati titik ekuivalen, tapi biasanya titik akhir titrasi

valen. Oleh karena itu, titik akhir titrasi sering disebut juga sebagai titik

ekuivalen. (Esdikimia, 2011)

Pada saat titik ekuivalen ini maka proses titrasi dihentikan, kemudian catat volume

titer yang diperlukan untuk mencapai keadaan tersebut. Dengan men

titran, volume dan konsentrasi titer maka bisa dihitung konsentrasi titran tersebut.

(Esdikimia, 2011)

II.1.8 Penggunaan Adsorpsi

Sifat-sifat adsorpsi dipakai di laboratorium atau skala industri, seperti:

a. Penyerapan Gas oleh Zat

1. C aktif pada tabung Dewar.

2. Katalisator pada reaksi gas.

3. Gas masker.

b. Penyerapan Zat Terlar

1. Menghilangkan zat warna dalam larutan gula dengan C.

2. Konsentrasi vitamin

3. Analisis Kromatografi

4. Analisis.

c. Surface active agents

1. Detergent.

2. Water Poofing.

3. Lubrication.

(Sukardjo, 1985)

Bab



(Esdikimia, 2011)


titer yang diperlukan untuk mencapai keadaan tersebut. Dengan menggunakan data volume

konsentrasi titer maka bisa dihitung konsentrasi titran tersebut.

Penggunaan Adsorpsi

sifat adsorpsi dipakai di laboratorium atau skala industri, seperti:

Penyerapan Gas oleh Zat Padat

C aktif pada tabung Dewar.

Katalisator pada reaksi gas.

Gas masker.

Penyerapan Zat Terlarut oleh larutan

Menghilangkan zat warna dalam larutan gula dengan C.

Konsentrasi vitamin-vitamin.

Analisis Kromatografi.

Surface active agents dan sebagainya

Water Poofing.

Lubrication.

(Sukardjo, 1985)

II-14

II Tinjauan Pustaka


FTI-ITS


ggunakan data volume

konsentrasi titer maka bisa dihitung konsentrasi titran tersebut.

sifat adsorpsi dipakai di laboratorium atau skala industri, seperti:

Menghilangkan zat warna dalam larutan gula dengan C.

III-1

BAB III

METODOLOGI PERCOBAAN

III.1 Variabel Percobaan

1. Kecepatan pengadukan : 200 rpm

2. Waktu pengadukan : 30 menit

III.2 Bahan Yang Digunakan

1. Larutan NaOH 0,1N

2. Larutan CH3COOH (0,15N, 0,12N, 0,09N, 0,06N, 0,03N,0,015N)

3. Karbon aktif

4. Indikator PP

5. Aquadest

III.3 Alat Yang Digunakan

1. Erlenmeyer

2. Beaker glass

3. Pipet tetes

4. Corong kaca

5. Gelas ukur

6. Shaker

7. Buret, Klem holder, Statif

8. Kertas saring

9. Labu ukur

III.4 Prosedur Percobaan

1. Bersihkan dan keringkan Erlenmeyer lengkap dengan tutupnya, 7 buah.

2. Letakkan 1gr karbon aktif ke dalam 6 erlenmeyer.

3. Buat larutan asam asetat dengan konsentrasi 0,15 N, 0,12 N, 0,09 N, 0,06 N,

0,03 N, 0,015 N dengan volume masing-masing 100ml. Larutan 0,12 N, 0,09 N,

0,06 N, 0,03 N, dan 0,015 N dibuat dari larutan 0,15 N.

4. Masukkan 100 ml larutan 0,03 N asam asetat ke dalam Erlenmeyer yang tidak

ada karbon aktifnya yang selanjutnya akan digunakan sebagai kontrol.

5. Tutup semua Erlenmeyer tersebut dan kocok secara periodik selama 30 menit,

kemudian diamkan paling sedikit selama satu jam agar terjadi kesetimbangan.

6. Saring masing-masing larutan memakai kertas saring halus, buang 10 ml

pertama dari filtrat untuk menghindarkan kesalahan akibat adsorbsi oleh kertas

saring.

7. Titrasi 25 ml larutan filtrat dengan la

PP, tahap ini dilakukan sebanyak dua kali untuk setiap larutan.

Bab III Metodologi Percobaan


Program Studi D3 Teknik

ml larutan filtrat dengan larutan 0,1 N NaOH baku dengan indikator


III-2

III Metodologi Percobaan


FTI-ITS

N NaOH baku dengan indikator


III.5 Diagram Alir Percobaan

Membersihkan dan mengeringkan Erlenmeyer lengkap dengan tutupnya, 7 buah

Meletakkan 1gr karbon aktif

Membuat larutan asam asetat dengan konsentrasi 0,15N, 0,12N, 0,09N, 0,06N, 0,03N,

0,015N denagn volume masing

dan 0,015N dibuat dari larutan 0,15N

Menyaring masing-masing larutan memakai kertas saring halus, buang 10ml pertama

dari filtrate untuk menghindarkan kesalahan akibat adsorbsi oleh kertas saring

Menutup semua Erlenmeyer tersebut dan mengocok secara periodic selama 30 menit, kemudian mendiamkan paling sedikit selama satu jam agar terjadi kesetimbanga

Menitrasi 25ml larutan filtrate dengan larutan 0,1N NaOH baku dengan

tahap ini dilakukan sebanyak dua kali untuk setiap larutan

Masukkan 100ml larutan 0,03N asam asetat ke dalam Erlenmeyer yang tidak ada




Percobaan

MULAI


Meletakkan 1gr karbon aktif ke dalam 6 erlenmeyer


0,015N denagn volume masing-masing 100ml. larutan 0,12N, 0,09N, 0,06N, 0,03N,

dan 0,015N dibuat dari larutan 0,15N

masing larutan memakai kertas saring halus, buang 10ml pertama


Menutup semua Erlenmeyer tersebut dan mengocok secara periodic selama 30 menit, kemudian mendiamkan paling sedikit selama satu jam agar terjadi kesetimbanga

SELESAI

Menitrasi 25ml larutan filtrate dengan larutan 0,1N NaOH baku dengan


larutan 0,03N asam asetat ke dalam Erlenmeyer yang tidak ada karbon aktifnya sebagai kontrol

III-3



FTI-ITS



masing 100ml. larutan 0,12N, 0,09N, 0,06N, 0,03N,

masing larutan memakai kertas saring halus, buang 10ml pertama


Menutup semua Erlenmeyer tersebut dan mengocok secara periodic selama 30 menit, kemudian mendiamkan paling sedikit selama satu jam agar terjadi kesetimbangan

Menitrasi 25ml larutan filtrate dengan larutan 0,1N NaOH baku dengan indicator PP,


larutan 0,03N asam asetat ke dalam Erlenmeyer yang tidak ada

III.6 Gambar Alat Percobaan

Erlenmeyer

Pipet Tetes

Gelas Ukur

Labu Ukur




Percobaan

Erlenmeyer

Beaker Glass

Pipet Tetes

Corong Kaca

Gelas Ukur

Kertas Saring

Labu Ukur

Buret, Klem Holder, Statif

Shaker

III-4



FTI-ITS

Beaker Glass

Corong Kaca

Kertas Saring

Buret, Klem Holder, Statif

IV-1

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

IV.1 Hasil Percobaan

Tabel 2. Hasil Percobaan Volume Titrasi 0,1 N NaOH Terhadap 25 ml Larutan Asam Asetat

dengan Penambahan Karbon Aktif

Bahan Variabel

(N)

Volume NaOH Rata-rata Volume

NaOH (ml) V1 (ml) V2 (ml)

Larutan

Asam Asetat

0,015 6 5,5 5,75

0,03 5,5 6 5,75

0,03* 10,5 9,5 10

0,06 13 12 12,5

0,09 31 31,5 31,25

0.12 34,5 40,5 37,55

0,15 37,5 36,5 37

Tabel 3. Hasil Perhitungan N akhir, N Kontrol, dan Faktor Koreksi

Bahan Variabel

(N)

NaOH

(N)

V Rata-rata

NaOH

(ml)

Nakhir Nkontrol Faktor

Koreksi

Larutan

Asam

Asetat

0,015 0,1 5,75 0,023 0,3 0,0767

0,03 0,1 5,75 0,023 0,3 0,0767

0,03* 0,1 10 0,04 0,3 0,133

0,06 0,1 12,5 0,05 0,3 1,667

0.09 0,1 31,25 0,125 0,3 0,4167

0,12 0,1 37,55 0,1502 0,3 0,50067

0,15 0,1 37 0,148 0,3 0,4933

Tabel 4. Hasil Perhitungan Larutan Asam Asetat Sebelum dan Sesudah Teradsorbsi oleh

Bahan Variabel

(N)

Faktor

Koreksi

Larutan

Asam

Asetat

0,015 0,0767

0,03 0,0767

0,03*

0,06

0.09 0,4167

0,12 0,50067

0,15 0,4933

Ket :

(*) = tanpa karbon

IV.2 Pembahasan

Adsorpsi adalah gejala pengumpulan molekul

sebagai akibat dari ketidakjenuhan gaya pada permukaan tersebut.

permukaan dinamakan fasa adsrobs sedangkan substansi yang bersifat menyerap dinamak

adsroban. Percobaan adsorpsi isothermis

isothermis dan pengaruh konsentrasi

(konstan). Adsorpsi isothermis dapat terjadi karena adanya suatu proses pem

komponen dari suatu fase fluida berpindah ke permukaan zat padat yang menyerap atau

adsorben. Biasanya partikel

yang merupakan ikatan kuat antara penyerap dan zat yang diserap,

terjadi proses yang bolak-balik.

tetap) karena temperatur juga dapat berpengaruh dalam adsorpsi, sehingga untuk

memudahkan analisis, maka temperatur dibuat tetap.

Pada percobaan adsor

oleh karbon. Variabel yang di

konsentrasi, yaitu: 0,015 N

dan digunakan sebagai kontrol) dengan volume

digunakan sebagai adsorban pada percobaan adsorpsi isothermis ini.

Bab IV Hasil dan Pembahasan



Hasil Perhitungan Larutan Asam Asetat Sebelum dan Sesudah Teradsorbsi oleh

Karbon Aktif

Faktor

Koreksi Nakhir NTeori

Jumlah mol

Awal Akhir

0,0767 0,023 1,1505x10-3 0,375 0,575

0,0767 0,023 2,3 x 10-3 0,75 0,575

0,133 0,04 3,99 x 10-3 0,75 1

1,667 0,05 0,10002 1,5 1,25

0,4167 0,125 0,037503 2,25 3,125

0,50067 0,150

2 0,0600804 3 3,755

0,4933 0,148 0,073995 3,75 3,7

arbon

Adsorpsi adalah gejala pengumpulan molekul-molekul suatu zat pada permukaan baik

sebagai akibat dari ketidakjenuhan gaya pada permukaan tersebut. Substansi yang tertarik ke

permukaan dinamakan fasa adsrobs sedangkan substansi yang bersifat menyerap dinamak

adsorpsi isothermis ini dilakukan untuk mengamati peristiwa adsorp

dan pengaruh konsentrasi dari suatu larutan teradsorpsi pada

sothermis dapat terjadi karena adanya suatu proses pem


adsorben. Biasanya partikel-partikel kecil dari zat penyerap dilepaskan p

yang merupakan ikatan kuat antara penyerap dan zat yang diserap, sehingga tidak mungkin

balik. Proses adsorpsi dilakukan pada keadaan isoterm (temperatur


memudahkan analisis, maka temperatur dibuat tetap.

baan adsorpsi isothermis ini, larutan asam asetat (CH

. Variabel yang digunakan larutan asam asetat (CH3COOH)

N; 0,03 N; 0,06 N; 0,09 N; 0,12 N; 0,15 N dan

sebagai kontrol) dengan volume 100 ml. Penambahan 1 gram karbon

digunakan sebagai adsorban pada percobaan adsorpsi isothermis ini. Pengg

IV-2

V Hasil dan Pembahasan


FTI-ITS

Hasil Perhitungan Larutan Asam Asetat Sebelum dan Sesudah Teradsorbsi oleh

Jumlah mol

(mmol)

Akhir Teradsorbsi

0,575 -0,2

0,575 0, 175

1 -0,25

1,25 0,25

3,125 -0,875

3,755 -0,755

3,7 0,05

molekul suatu zat pada permukaan baik

Substansi yang tertarik ke

permukaan dinamakan fasa adsrobs sedangkan substansi yang bersifat menyerap dinamakan

untuk mengamati peristiwa adsorpsi

pada temperatur tetap

sothermis dapat terjadi karena adanya suatu proses pemindahan dimana


partikel kecil dari zat penyerap dilepaskan pada adsorpsi kimia

sehingga tidak mungkin

si dilakukan pada keadaan isoterm (temperatur


larutan asam asetat (CH3COOH) diadsorpsi

COOH) dalam berbagai

N dan 0,03 N (tanpa karbon

ml. Penambahan 1 gram karbon

enggunaan karbon aktif

pada percobaan ini dikarenakan karbon aktif memiliki kemampuan daya serap yang tinggi

terhadap partikel-partikel teradsorpsi.

karbon dibuat berbeda agar dapat mengetahui seberapa besar hubungan antara variasi

konsentrasi dengan daya adsorp

dengan kecepatan kecepatan yang sama, 200 rpm selama 30 menit agar zat

asam asetat (CH3COOH) dapat teradsorpsi dengan sempurna.

Setelah proses adsorpsi, maka f

NaOH 0,1 N. Titrasi asam basa melibatkan asam maupun basa sebagai titer ataupun titrant.

Kadar larutan asam ditentukan dengan menggunakan larutan basa atau sebaliknya. Titer

ditambahkan pada titrant tetes demi tetes sampai mencapai keadaan ekuivalen ( artinya secara

stokiometri titrant dan titer tepat habis bereaksi) yang biasanya ditandai dengan berubahnya

warna indikator. Indikator

indikator yang bekerja pada pH basa, yaitu rentang pH 8,3

adsorpsi isothermis ini yaitu NaOH (Basa)

penanda pada proses titrasi sehingga proses titrasi dapat dihentikan apabila indikator sudah

berubah warna. Percobaan adsorpsi isothermis ini

mengetahui konsentrasi sesungguhnya.

titik dimana konsentrasi asam sama dengan konsentrasi basa atau titik dimana jumlah basa

yang ditambahkan sama dengan jumlah asam yang dinetralkan : [H+]

keadaan dimana titrasi dihentikan dengan cara melihat perubahan warna indikator disebut

sebagai “titik akhir titrasi”. Titik akhir titrasi ini mendekati titik ekuivalen, tapi biasanya titik

akhir titrasi melewati titik ekuivalen. Oleh k

sebagai titik ekuivalen. Pada saat titik ekuivalen ini maka proses titrasi dihentikan, kemudian

catat volume titer yang diperlukan untuk mencapai keadaan tersebut. Dengan menggunakan

data volume titran, volume dan

tersebut.

Tujuan titrasi pada percobaan ini adalah m

konsentrasi dan volume yang telah diketahui dapat direaksikan dengan larutan yang akan

ditentukan konsentrasinya sampai perbandingan molnya tepat seperti yang diperlukan dalam

kesetimbangan kemudian konsentrasi larutan yang belum diketahui dapat dihitung.





partikel teradsorpsi. Variabel larutan teradsorpsi dibuat berbeda dan variabel

agar dapat mengetahui seberapa besar hubungan antara variasi

daya adsorpsi. Campuran antara larutan dan karbon tersebut

dengan kecepatan kecepatan yang sama, 200 rpm selama 30 menit agar zat

COOH) dapat teradsorpsi dengan sempurna.

Setelah proses adsorpsi, maka filtrat dari larutan tersebut dititrasi dengan larutan

i asam basa melibatkan asam maupun basa sebagai titer ataupun titrant.



etri titrant dan titer tepat habis bereaksi) yang biasanya ditandai dengan berubahnya

Indikator yang digunakan dalam titrasi ini yaitu PP karena merupakan

indikator yang bekerja pada pH basa, yaitu rentang pH 8,3 – 10 dan titer pada percob

adsorpsi isothermis ini yaitu NaOH (Basa). Indikator diperlukan dalam proses titrasi sebagai


Percobaan adsorpsi isothermis ini menggunakan indik

mengetahui konsentrasi sesungguhnya.Keadaan ini disebut sebagai “


yang ditambahkan sama dengan jumlah asam yang dinetralkan : [H+]


”. Titik akhir titrasi ini mendekati titik ekuivalen, tapi biasanya titik

akhir titrasi melewati titik ekuivalen. Oleh karena itu, titik akhir titrasi sering disebut juga

Pada saat titik ekuivalen ini maka proses titrasi dihentikan, kemudian


lume dan konsentrasi titer maka bisa dihitung konsentrasi titran

Tujuan titrasi pada percobaan ini adalah menentukan konsentrasi suatu larutan dengan


kan konsentrasinya sampai perbandingan molnya tepat seperti yang diperlukan dalam


IV-3



FTI-ITS


Variabel larutan teradsorpsi dibuat berbeda dan variabel

agar dapat mengetahui seberapa besar hubungan antara variasi

Campuran antara larutan dan karbon tersebut diaduk

dengan kecepatan kecepatan yang sama, 200 rpm selama 30 menit agar zat-zat pada larutan

iltrat dari larutan tersebut dititrasi dengan larutan

i asam basa melibatkan asam maupun basa sebagai titer ataupun titrant.



etri titrant dan titer tepat habis bereaksi) yang biasanya ditandai dengan berubahnya

PP karena merupakan

dan titer pada percobaan

. Indikator diperlukan dalam proses titrasi sebagai


menggunakan indikator PP untuk

Keadaan ini disebut sebagai “titik ekuivalen”, yaitu


yang ditambahkan sama dengan jumlah asam yang dinetralkan : [H+] = [OH-]. Sedangkan


”. Titik akhir titrasi ini mendekati titik ekuivalen, tapi biasanya titik

arena itu, titik akhir titrasi sering disebut juga

Pada saat titik ekuivalen ini maka proses titrasi dihentikan, kemudian


konsentrasi titer maka bisa dihitung konsentrasi titran

enentukan konsentrasi suatu larutan dengan


kan konsentrasinya sampai perbandingan molnya tepat seperti yang diperlukan dalam


5,75

05

10152025303540

0,015

Rat

a-ra

ta V

olum

e N

aOH

(m

l)

Variabel Larutan Asam Asetat CH

Grafik Hubungan Variabel Larutan Asam Asetat CHdengan Rata

Sesuai dengan tabel yang ada, dapat terlihat bahwa beberapa faktor mempengaruhi

peristiwa adsorbsi isothermis. Selain menentukan harga rata

tersebut, percobaan ini juga dilakukan untuk menghitung N

nakhir dan nteradsorpsi dari masing

Grafik IV.1 Grafik Hubungan

Berdasarkan grafik diatas dapat diketahui bahwa

normalitas 0,015 N sebesar

pada 0,03 N(*) volume rata

NaOH sebesar 12,5 ml, pada 0,09 N volume rata

volume rata-rata NaOH sebesar

Hal ini kurang sesuai dengan teori dimana nilai adsorbsi semakin meningkat dengan

meningkatnya konsentrasi larutan yang diukur. Hal ini dik

titrasi. Dari data tersebut dapat diperoleh rumus perhitungan sebagai berikut :

Nakhir




5,75

12,5

31,25

37,55

0,03 0,06 0,09 0,12Variabel Larutan Asam Asetat CH3COOH (N)

Grafik Hubungan Variabel Larutan Asam Asetat CH3COOH (N) dengan Rata-rata Volume Titrasi NaOH (ml)


sorbsi isothermis. Selain menentukan harga rata-rata volume NaOH dari variab

tersebut, percobaan ini juga dilakukan untuk menghitung Nakhir, Nkontrol

dari masing-masing variabel.

Grafik Hubungan Variabel Larutan Asam Asetat CH3COOH (N) dengan Rata

rata Volume Titrasi NaOH (ml)

Berdasarkan grafik diatas dapat diketahui bahwa volume rata

normalitas 0,015 N sebesar 5,75 ml, pada 0,03 N volume rata-rata NaOH sebesar

pada 0,03 N(*) volume rata-rata NaOH sebesar 10 ml ml, pada 0,06 N volume rata

ml, pada 0,09 N volume rata-rata NaOH sebesar 31,25

rata NaOH sebesar 37,75 ml, pada 0,15 N volume rata-rata NaOH sebesar

dengan teori dimana nilai adsorbsi semakin meningkat dengan

meningkatnya konsentrasi larutan yang diukur. Hal ini dikarenakan

Dari data tersebut dapat diperoleh rumus perhitungan sebagai berikut :

akhir=N NaOH+Volume Rata-Rata NaOH

Volume Larutan CH3COOH yang dititrasi

IV-4



FTI-ITS

37

0,15COOH (N)

COOH (N)


rata volume NaOH dari variabel

kontrol, faktor koreksi, nawal,

COOH (N) dengan Rata-

volume rata-rata NaOH pada

rata NaOH sebesar 5,75 ml,

pada 0,06 N volume rata-rata

31,25 ml, pada 0,12 N

rata NaOH sebesar 37 ml.

dengan teori dimana nilai adsorbsi semakin meningkat dengan

arenakan ketidaktepatan dalam

Dari data tersebut dapat diperoleh rumus perhitungan sebagai berikut :

COOH yang dititrasi

-0,2

-1

-0,8

-0,6

-0,4

-0,2

0

0,2

0,4

0,015

mol

Asa

m A

seta

t CH 3C

OO

H

ysng

Ter

adso

rpsi

(m

mol

)


Grafik Hubungan Variabel Larutan Asam Asetat CHdengan mol Asam Asetat CH

Selain volume NaOH yang dititrasi terhadap larutan asam asetat,

juga berpengaruh dimana semakin lama waktu adsorbsi (pengadu

volume titran yang diperlukan semakin sedikit.

Grafik IV.2 Grafik Hubungan Variabel Larutan Asam Asetat CH

Asam Asetat

Berdasarkan grafik diatas diketahui bahwa jumlah mol asam asetat pada normalitas

0,015 N sebesar -0,2 mol, pada 0,03 N mol yang teradsorbsi sebesar 0,175 mol, pada 0,03

N(*) mol yang teradsorbsi sebesar

mol, pada 0,09 N mol yang teradsorbsi sebesar

sebesar -0,755 mol, dan 0,15 N mol yang teradsorbsi sebesar 0,05 mol. Hal

dengan rumus mol teradsorbsi

pada saat titrasi. Zat terlarut yang teradsorpsi merupakan hasil pengurangan dari larutan asam

asetat awal dan larutan asam asetat setelah ditambah adsorben.

Hal ini dapat dilihat dari perhitungan berat

yaitu, sebagai berikut :




0,175

0,25

-0,875-0,755

0,03 0,06 0,09 0,12

Variabel Larutan Asam Asetat CH3COOH (N)

Grafik Hubungan Variabel Larutan Asam Asetat CH3COOH (N) dengan mol Asam Asetat CH3COOH ysng Teradsorpsi (mmol)

volume NaOH yang dititrasi terhadap larutan asam asetat,

juga berpengaruh dimana semakin lama waktu adsorbsi (pengadukan dan didiamkan), maka

volume titran yang diperlukan semakin sedikit.

Grafik Hubungan Variabel Larutan Asam Asetat CH3COOH (N) dengan

Asam Asetat CH3COOH yang Teradsorpsi (mmol)


0,2 mol, pada 0,03 N mol yang teradsorbsi sebesar 0,175 mol, pada 0,03

N(*) mol yang teradsorbsi sebesar -0,25 mol pada 0,06 N mol yang teradsorbsi sebesar 0,

mol, pada 0,09 N mol yang teradsorbsi sebesar -0,875 mol, pada 0,12 N mol yang teradsorbsi

0,755 mol, dan 0,15 N mol yang teradsorbsi sebesar 0,05 mol. Hal

dengan rumus mol teradsorbsi yang disebabkan oleh rusaknya indikator pp

Zat terlarut yang teradsorpsi merupakan hasil pengurangan dari larutan asam

asetat awal dan larutan asam asetat setelah ditambah adsorben.

Hal ini dapat dilihat dari perhitungan berat teradsorpsinya.Rumus mol teradsorbsi

n Teradsorpsi = nawal - nakhir

IV-5



FTI-ITS

0,755

0,05

0,12 0,15

COOH (N)

COOH (N) COOH ysng Teradsorpsi (mmol)

volume NaOH yang dititrasi terhadap larutan asam asetat, faktor pengadukan

kan dan didiamkan), maka

COOH (N) dengan mol

yang Teradsorpsi (mmol)


0,2 mol, pada 0,03 N mol yang teradsorbsi sebesar 0,175 mol, pada 0,03

0,25 mol pada 0,06 N mol yang teradsorbsi sebesar 0,25

0,875 mol, pada 0,12 N mol yang teradsorbsi

0,755 mol, dan 0,15 N mol yang teradsorbsi sebesar 0,05 mol. Hal ini tidak sesuai

indikator pp yang digunakan

Zat terlarut yang teradsorpsi merupakan hasil pengurangan dari larutan asam

Rumus mol teradsorbsi

0,0767

00,20,40,60,8

11,21,41,61,8

0,015

Fak

tor

Kor

eksi


Grafik Hubungan Variabel Larutan Asam Asetat CH


Berdasarkan grafik diatas, dapat dilihat bahwa pada 0,015N diperoleh faktor koreksi

sebesar 0,0767, pada 0,03N diperoleh faktor koreksi sebesar 0,

faktor koreksi sebesar 0,133

diperoleh faktor koreksi sebesar

dan pada 0,15N diperoleh faktor koreksi sebesar

6actor koreksi dalam rumus perhitungan




0,0767

1,667

0,4167

0,50067


Grafik Hubungan Variabel Larutan Asam Asetat CH3COOH (N) dengan Faktor Koreksi

Grafik Hubungan Variabel Larutan Asam Asetat CH3COOH (N) dengan

Koreksi


pada 0,03N diperoleh faktor koreksi sebesar 0,767 pada 0,03N* diperoleh

133, pada 0,06N diperoleh faktor koreksi sebesar

diperoleh faktor koreksi sebesar 0,4167, pada 0,12N diperoleh faktor koreksi sebesar

dan pada 0,15N diperoleh faktor koreksi sebesar 0,4933. Hal ini tidak sesuai dengan rumus

rumus perhitungan, sebagai berikut :

Faktor Koreksi =

Nakhir

Nkontrol

IV-6



FTI-ITS

0,50067 0,4933

0,15COOH (N)

COOH (N)

COOH (N) dengan Faktor


pada 0,03N* diperoleh

, pada 0,06N diperoleh faktor koreksi sebesar 1,667, pada 0,09N

, pada 0,12N diperoleh faktor koreksi sebesar 0,50067,

ini tidak sesuai dengan rumus

0,00115050

0,02

0,04

0,06

0,08

0,1

0,12

0,015

NT

EO

RI


Grafik Hubungan Variabel Larutan Asam Asetat CH


Berdasarkan grafik diatas, dapat dilihat bahwa pada 0,015 N diperoleh N

0,0011505 N, pada 0,03 N diperoleh N

sebesar 0,00399 N, pada 0,06 N diperoleh N

NTeori sebesar 0,037503 N, pada 0,12 N diperoleh N

diperoleh NTeori sebesar 0,073995

dengan rumus :

Dari grafik diatas, maka percobaan adsorpsi isothermis ini dapat digolongkan pada

adsorpsi isothermis tipe I,

Isoterm ini jarang ditemukan untuk material nonpori, umumnya pada karbon te

gel dan zeolit yang mempunyai pori sangat halus. Nilai asimtot ini menunjukkan mikropori

yang terisi seluruhnya. Tipe isoterm ini diperkirakan untuk kemisorpsi reversible.

yang teradsorpsi per kuantitas adsorben meningkat relatif cepat dengan pertambahan tekanan,

lalu lebih lambat jika permukaan adsorben sudat tertutupi semua oleh molekul zat teradsorpsi.

Dan percobaan adsorpsi isothermis ini termasuk jenis adsorps

karena kesetimbangan adsorpsinya

adsorpsi gas pada charcoal.

Dari hasil percobaan yang tertera dalam tabel

percobaan kurang tepat dan tidak

telah rusak, kurang teliti dan ukuran partikel setiap variabel tidak sama (ada yang berbentuk

bubuk dan ada pula yang berbentuk bongkahan) sehingga luas permukaan karbon tidak sama

dan selama proses pengadukan karbon tidak terlarut sempurna

shaker) sehingga tidak bisa dikatakan mendapat perlakuan yang sama. Dan menurut teori




0,0023

0,10002

0,037503 0,0600804


Grafik Hubungan Variabel Larutan Asam Asetat CH3COOH (N) dengan NTEORI

Grafik Hubungan Variabel Larutan Asam Asetat CH3COOH

Berdasarkan grafik diatas, dapat dilihat bahwa pada 0,015 N diperoleh N

0,0011505 N, pada 0,03 N diperoleh NTeori sebesar 0,0023 N, pada 0,03 N(*) diperoleh N

0,06 N diperoleh NTeori sebesar 0,10002 N, pada 0,09 N diperoleh

, pada 0,12 N diperoleh NTeori sebesar 0,0600804 N

073995. Hal ini tidak sesuai dengan rumus N


adsorpsi isothermis tipe I, grafik adsorpsi isoterm tipe I ini biasa disebut tipe Langmuir.

Isoterm ini jarang ditemukan untuk material nonpori, umumnya pada karbon te


yang terisi seluruhnya. Tipe isoterm ini diperkirakan untuk kemisorpsi reversible.



Dan percobaan adsorpsi isothermis ini termasuk jenis adsorpsi fisik atau Van Der Waals

karena kesetimbangan adsorpsinya reversible dan cepat. Contoh untuk adsorpsi fisik adalah

charcoal.

Dari hasil percobaan yang tertera dalam tabel dan grafik, dapat dilihat bahwa

percobaan kurang tepat dan tidak sesuai dengan teori, hal ini dikarenakan keadaan PP yang

, kurang teliti dan ukuran partikel setiap variabel tidak sama (ada yang berbentuk


pengadukan karbon tidak terlarut sempurna (walaupun telah menggunakan

tidak bisa dikatakan mendapat perlakuan yang sama. Dan menurut teori

NTeori = Nawal x Faktor Koreksi

IV-7



FTI-ITS

0,0600804

0,073995

0,15COOH (N)

COOH (N)

COOH (N) dengan NTEORI

Berdasarkan grafik diatas, dapat dilihat bahwa pada 0,015 N diperoleh NTeori sebesar

, pada 0,03 N(*) diperoleh NTeori

, pada 0,09 N diperoleh

0600804 N,pada 0,15 N

NTeori pada perhitungan


biasa disebut tipe Langmuir.

Isoterm ini jarang ditemukan untuk material nonpori, umumnya pada karbon teraktivasi, silica


yang terisi seluruhnya. Tipe isoterm ini diperkirakan untuk kemisorpsi reversible. Jumlah zat



i fisik atau Van Der Waals

Contoh untuk adsorpsi fisik adalah

, dapat dilihat bahwa

sesuai dengan teori, hal ini dikarenakan keadaan PP yang

, kurang teliti dan ukuran partikel setiap variabel tidak sama (ada yang berbentuk


(walaupun telah menggunakan

tidak bisa dikatakan mendapat perlakuan yang sama. Dan menurut teori

yang benar adalah semakin luas permukaan adsorban maka semakin banyak konsentrasi zat

teradsorpsi yang terserap pada permukaan adsorban.




semakin luas permukaan adsorban maka semakin banyak konsentrasi zat

ang terserap pada permukaan adsorban.

IV-8



FTI-ITS

semakin luas permukaan adsorban maka semakin banyak konsentrasi zat

V-1

BAB V

KESIMPULAN

Pada percobaan adsorpsi isothermis ini dapat disimpulkan bahwa Dari grafik adsorpsi

isothermis, yaitu Grafik Hubungan Variabel Larutan Asam Asetat CH3COOH (N) dengan

Rata-rata Volume Titrasi NaOH (ml) dapat digolongkan pada adsorpsi isothermis tipe I,

grafik adsorpsi isoterm tipe I ini biasa disebut tipe Langmuir. Isoterm ini jarang ditemukan

untuk material nonpori, umumnya pada karbon teraktivasi, silica gel dan zeolit yang

mempunyai pori sangat halus. Nilai asimtot ini menunjukkan mikropori yang terisi

seluruhnya. Tipe isoterm ini diperkirakan untuk kemisorpsi reversible. Jumlah zat yang

teradsorpsi per kuantitas adsorben meningkat relatif cepat dengan pertambahan tekanan, lalu

lebih lambat jika permukaan adsorben sudat tertutupi semua oleh molekul zat teradsorpsi. Dan

percobaan adsorpsi isothermis ini termasuk jenis adsorpsi fisik atau Van Der Waals karena

kesetimbangan adsorpsinya reversible dan cepat. Contoh untuk adsorpsi fisik adalah adsorpsi

gas pada charcoal.

Dari hasil percobaan yang tertera dalam tabel dan grafik, dapat dilihat bahwa

percobaan kurang tepat dan tidak sesuai dengan teori, hal ini dikarenakan keadaan PP yang

telah rusak, kurang teliti dan ukuran partikel setiap variabel tidak sama (ada yang berbentuk


dan selama proses pengadukan karbon tidak terlarut sempurna (walaupun telah menggunakan

shaker) sehingga tidak bisa dikatakan mendapat perlakuan yang sama. Dan menurut teori

yang benar adalah semakin luas permukaan adsorban maka semakin banyak konsentrasi zat

teradsorpsi yang terserap pada permukaan adsorban.

vi

DAFTAR PUSTAKA

Alvin. (2011). ADSORPTIVITAS BERBAGAI PERLAKUAN BENTONIT TERHADAP

HEKSAKLOROBENZENA , 3.

Anonim. (2012). ADSORPSI dengan Zeolit, Arang Kasar, Arang Halus, dan Batu bata.

Retrieved from ADSORPSI dengan Zeolit, Arang Kasar, Arang Halus, dan Batu bata

Esdikimia. (2011). Titrasi Asam Basa. Retrieved from

http://esdikimia.wordpress.com/2011/06/17/titrasi-asam-basa/

Etrinaldi. (2012). Adsorpsi. Retrieved from

etrinaldi.files.wordpress.com/2012/01/adsorpsi.doc

Ismail Fahmi Hasibuan, Edward Tandy, Hamidah Harahap. (2012). Jurnal Teknik Kimia

USU, Vol. 1, No. 2 (2012). PEMANFAATAN LIMBAH LATEKS KARET ALAM

DENGAN PENGISI BUBUK PELEPAH PISANG SEBAGAI ADSORBEN MINYAK ,

40.

Madiun, S. 3. (2009). Potensi zeolit Bayah Kab. Lebak sebagai media adsorpsi limbah zat

warna tekstil. Retrieved from http://smk3ae.wordpress.com/2009/05/13/potensi-

zeolit-bayah-kab-lebak-sebagai-media-adsorpsi-limbah-zat-warna-tekstil/

Mayangsari, S. (2013). Laporan Adsorpsi. Retrieved from

http://sriimayangsarii.blogspot.com/2013/11/laporan-adsorpsi.html

Rio Latifan dan Diah Susanti. (2012). JURNAL TEKNIK MATERIAL DAN

METALURGI Vol. 1, No. 1, (2012) 1-6. Aplikasi Karbon Aktif dari Tempurung

Kluwak (Pangium Edule) dengan Variasi Temperatur Karbonisasi dan Aktifasi

Fisika Sebagai Electric Double Layer Capasitor (EDLC) , 2.

Yunita. (2009). Adsorpsi Isoterm. Retrieved from http://nita-

aja.blogspot.com/2009_12_20_archive.html

vii

DAFTAR NOTASI

SIMBOL KETERANGAN SATUAN

N Normalitas N n Mol mol V Volume ml M Molaritas M P Tekanan Pa

viii

APPENDIKS

� Perhitungan N akhir

1. Nakhir 0,015

2. Nakhir 0,03

3. Nakhir 0,03 *

4. Nakhir 0,06

5. Nakhir 0,09

6. Nakhir 0,12

7. Nakhir 0,15

(*) = tanpa Karbon

� Perhitungan faktor Koreksi

1. Faktor Koreksi 0,015 0,076703,0

320,0 ==

2. Faktor Koreksi 0,03

3. Faktor Koreksi 0,03 * 0,13303,0

04,0 ==

4. Faktor Koreksi 0,06

5. Faktor Koreksi 0,09 4167,003,0

125,0 ==

6. Faktor Koreksi 0,12 50067,003,0

1502,0 ==

Nakhir = N NaOH x Volume rata-rata

Vol. Larutan yang dititrasi

0,02325

75,51,0 =×=

04,025

101,0 =×=

05,025

5,121,0 =×=

Faktor Koreksi = Nakhir

Nkontrol

023,025

75,51,0 == x

0,076703,0

023,0 ==

125,025

25,311,0 =×=

1502,025

37,551,0 =×=

148,025

371,0 =×=

1,66703,0

05,0 ==

ix

7. Faktor Koreksi 0,15 4933,903,0

148,0 ==

(*) = tanpa Karbon

� Perhitungan N Teori

Rumus :

1. NTeori 0,015 = 0,015 x 0,0767 = 1,1505x10-3

2. NTeori 0.03 = 0,03 x 0,0767 = 2,3 x 10-3

3. NTeori 0.03* = 0,03 x 0,133 = 3,99 x 10-3

4. NTeori 0.06 = 0,06 x 1,667 = 0,10002

5. NTeori 0.09 = 0,09 x 0,4167 = 0,037503

6. NTeori 0.12 = 0,12 x 0,50067 = 0,0600804

7. NTeori 0.15 = 0,15 x 0,4933 = 0,073995

(*) = tanpa Karbon

� Perhitungan n awal

Rumus :

1. n awal 0,015 = 0,015 x 25 = 0,375

2. n awal 0,03 = 0,03 x 25 = 0,75

3. n awal 0,03*= 0,03 x25 = 0,75

4. n awal 0,06 = 0,06 x 25 = 1,5

5. n awal 0,09 = 0,09 x 25 = 2,25

6. n awal 0,12 = 0,12 x 25 = 3

7. n awal 0,15 = 0,15 x 25 = 3,75

(*) = tanpa Karbon

� Perhitungan n akhir

Rumus :

1. n akhir 0,015 = 0,023 x 25 = 0,575

2. n akhir 0,03 = 0,023 x 25 = 0,575

3. n akhir 0,03 = 0,04 x 25= 1

4. n akhir 0,06 = 0,05 x 25 = 1,25

5. n akhir 0,09 = 0,125 x 25 = 3,125

6. n akhir 0,12 = 0,1502 x 25 = 3,775

NTeori = N awal x Faktor Koreksi

n awal = Nawal x Volume titrasi

n akhir = Nakhir x Volume titrasi

x

7. n akhir 0,15 = 0,148 x 25 = 3,7

(*) = tanpa Karbon

� Perhitungan Teradsorbsi

Rumus :

1. Teradsorbsi 0,015 = 0,375 –0,575 = -0,2

2. Teradsorbsi 0,03 = 0,75 – 0,575 = 0,175

3. Teradsorbsi 0,03 * = 0,75 – 1 = -0,25

4. Teradsorbsi 0,06 = 1,5 – 1,25 = 0,25

5. Teradsorbsi 0,09 = 2,25 – 3,125 = -0,875

6. Teradsorbsi 0,12 = 3 – 3,755 = -0,755

7. Teradsorbsi 0,15 = 3,75 – 3,7 = 0,05

(*) = tanpa Karbon

Teradsorbsi = n awal – n akhir

percobaan adsorbsi isothermis

Documents