LAPORAN PRAKTIKUM FARMASI FISIK II

PERCOBAAN III

NORIT SEBAGAI ADSORBEN

OLEH :

NAMA : WD. INDAH WULAN H.H.

NIM : F1F1 13 058

KELAS : B

KELOMPOK : IV (EMPAT)

ASISTEN : MUH. SAID

JURUSAN FARMASI

FAKULTAS FARMASI

UNIVERSITAS HALU OLEO

KENDARI

2014

NORIT SEBAGAI ADSORBEN

A. TUJUAN

Tujuan dari percobaan ini adalah untuk mengkaji proses

adsorpsi menggunakan norit.

B. LANDASAN TEORI

Adsorpsi secara umum adalah proses penggumpalan substansi

terlarut (soluble) yang ada dalam larutan, oleh permukaan zat atau

benda penyerap, dimana terjadi suatu ikatan kimia fisika antara

substansi dengan penyerannya. Adsorpsi menggunakan istilah

adsorben dan adsorbat, dimana adsorben merupakan suatu penyerap

yang dalam hal ini berupa senyawa karbon, sedangkan adsorbat

adalah suatu media yang diserap (Miranti, 2012).

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).

Proses adsorpsi merupakan interaksi antara adsorbat

dengan situs aktif adsorben. Pada permukaan adsorben terdapat

situs aktif dengan jumlah yang sebanding luas permukaan

adsorben. Pada saat situs aktif tersebut belum jenuh oleh adsorbat

peningkatan konsentrasi adsorbat disertai dengan peningkatan

jumlah adsorbat yang teradsorpsi, tetapi bila situs aktif tersebut

telah jenuh maka peningkatan konsentrasi adsorbat tidak lagi

disertai peningkatan jumlah adsorbat yang teradsorpsi secara

signifikan (Buhani dan Suharso, 2010).

Salah satu metode efisien yang saat ini telah banyak

dikembangkan untuk penghilangan zat warna adalah adsorpsi

dengan menggunakan arang aktif. Arang aktif adalah arang yang

telah diaktivasi sehingga pori-porinya terbuka dan memiliki daya

jerap yang tinggi. Arang aktif merupakan adsorben yang baik dan

dapat digunakan untuk pemurnian, menghilangkan warna dan bau,

deklorinasi, detoksifikasi, penyaringan, pemisahan dan dapat

digunakan sebagai katalis. Bahan-bahan yang dapat dibuat

menjadi arang aktif dapat berupa kayu, tempurung kelapa, tongkol

jagung, sekam padi, biji buah-buahan, kulit kacang dan lain

sebagainya. Arang aktif dapat dibuat dengan mengaktifkan bahan

atau material yang mengandung karbon tersebut pada kondisi

tertentu (Roring, dkk., 2013).

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).

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).

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

Cawan petri

Botol semprot

2. Bahan

Bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah:

Arang

Akuades

Methyl red

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

= 440 nm

2. Adsorpsi Zat Warna

- ditimbang 0,1 gram

- dimasukkan setiap 0,1 gram masing-

masing ke dalam 50 ml larutan

methyl red 150 ppm, 200 ppm, dan

250 ppm ditunggu selama 1 jam

- dikocok perlahan selama 10 menit

- didiamkan

- diukur absorbans filtrat pada

panjang gelombang 440 nm

Hasil pengamatan …?

Arang

Methyl red 300 ppm

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 3,976

425 4,000

450 3,125

475 3,323

500 3,426

b. Absorbans larutan standar pada = 440 nm

Konsentrasi (ppm) Absorbans

100 1,333

200 1,658

250 2,000

300 2,468

c. Absorbans larutan sampel pada = 440 nm

Konsentrasi (ppm) Absorbans

150 0,912

200 0,676

250 0,732

2. Analisis Data

a. Kurva standar

Konsentrasi (ppm) Absorbans

100 1,333

200 1,658

250 2,000

300 2,468

50 100 150 200 250 300 3500

500

1,000

1,500

2,000

2,500

3,000

f(x) = 5.49771428571429 x + 696.485714285714R² = 0.934241286077481

Kurva Larutan Standar

Konsentrasi

Absorb

ans

b. Konsentrasi sampel setelah adsorbsi

Konsentrasi (ppm) Absorbans

150 0,912

200 0,676

250 0,732

Dik : y = 5,4977x + 696,49

y1 = 0,912

y2 = 0,676

y3 = 0,732

Dit : Konsetrasi Akhir (x1, x2, x3) =...?

Massa Teradsorbsi =...?

Peny :

a. Konsentrasi akhir :

Untuk y1 :

y = 5,4977x + 696,49

0,912 = 5,4977x + 696,49

X1 = -126,52 ppm

Untuk y2 :

y = 5,4977x + 696,49

0,676 = 5,4977x + 696,49

X2 = -126,56 ppm

Untuk y3 :

y = 5,4977x + 696,49

0,732 = 5,4977x + 696,49

X3 = -126,55 ppm

b. Massa Teradsorbsi

Massa Teradsorbsi = [Teradsorbsi] x 0,05 L

= [276,52] x 0,05 L

x = 13,826

Massa Teradsorbsi = [326,56] x 0,05 L

x = 16,328

Massa Teradsorbsi = [376,55] x 0,05 L

x = 18,82

Samp

el

Konsentra

si

Awal

Konsentra

si

Akhir (x)

Teradsorb

si

Massa

Teradsorb

si (mg)

150 150 -126,52 276,52 13,826

200 200 -126,56 326,56 16,328

250 250 -126,55 376,55 18,82

Isothermal Adsorbsi

x

(mg)

m

(mg)x/m

Log

x/m

Log

C

13,82

6100

0,138

2-0,859

2,102

1

16,32

8100

0,163

2-0,787

2,102

3

18,82100

0,188

2-0,725

2,102

2

0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.521,020

21,021

21,022

21,023

21,024

21,021

21,023

21,022f(x) = 0.5 x + 21021R² = 0.25

Isoterm Freundlich

Series2Linear (Series2)

Log C

Log

x/m

Persamaan Isotherm Adsorpsi Freundlich

Dik. : y = 0.5x + 21021

Log (x/m) = 1n

log C + log k

Dit. : a. nilai k = …?

b. nilai n = …?

Peny. :

a. Log k = 21021

b.1n

= 0,5

n = 10,5

n = 2

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.

Percobaan ini dilakukan untuk mengkaji proses adsorpsi

dengan menggunakan arang sebagai absorbennya. Proses adsorpsi

merupakan interaksi antara adsorbat dengan situs aktif adsorben.

Pada permukaan adsorben terdapat situs aktif dengan jumlah yang

sebanding luas permukaan adsorben. Pada saat situs aktif tersebut

belum jenuh oleh adsorbat peningkatan konsentrasi adsorbat.

Isoterm adsorpsi merupakan suatu keadaan kesetimbangan yaitu

tidak ada lagi perubahan konsentrasi adsorbat baik di fase terjerap

maupun pada fase gas atau cair.

Percobaan yang dilakukan pada adsorpsi isoterm arang aktif

adalah dengan menggunakan larutan organik yaitu metilen red

dengan variasi 3 konsentrasi. Pada percobaan ini adsorban yang

digunakan adalah arang, tetapi kesalahannya adalah arang

tersebut tidak diaktifkan terlebih dahulu sehingga dimana sebelum

digunakan harus diaktifkan dulu dengan cara dipanaskan. Hal ini

agar pori-pori arang semakin besar sehingga dapat mempermudah

penyerapan. Karena semakin luas permukaan adsorben maka daya

penyerapannya pun semakin tinggi. Dimana penggerusan pada

arang adalah cara memperluas permukaan adsorbennya.

Pengaktifan arang dapat dilakukan dengan beberapa cara.

Aktifasi adalah suatu perlakuan terhadap arang yang

bertujuan untuk memperbesar pori yaitu dengan cara

memecahkan ikatan hidrokarbon atau mengoksidasi molekul-

molekul permukaan sehingga arang mengalami perubahan sifat,

baik fisika maupun kimia, yaitu luas permukaannya bertambah

besar dan berpengaruh terhadap daya adsorpsi. Selain karbon

aktif, yang biasa digunakan sebagai adsorben adalah silika gel,

zeolit dan penyaring molekul.

Prinsip percobaan adsorpsi isoterm didasarkan pada teori

freundlich, yaitu banyaknya zat yang diadsorpsi pada temperatur

tetap oleh suatu adsorben tergantung dari konsentrasi dan

kereaktifan adsorben mengadsorpsi zat-zat tertentu. Percobaan ini

menggunakan adsorpsi fisika karena adanya gaya Van Der Waals

antara adsorben dengan adsorbat yang digunakan sehingga proses

adsorpsi hanya terjadi ada permukaan larutan.

Perlakuan untuk penentuan panjang gelombang maksimum,

dimana methyl red pada panjang gelombang 400-500 nm dengan

interval 25 nm diukur nilai absorbansinya. Sehingga didapatkan

panjang gelombang maksimumnya yaitu 440 nm.

Perlakuan untuk adsorpsi zat warna, arang yang telah

ditimbang sebanyak 0,1 gram akan dimasukkan masing-masing ke

dalam 50 ml larutan methyl red 150 ppm, 200 ppm, dan 250 ppm.

Setelah beberapa saat, diambil filtrat yang akan diukur nilai

absorbansinya pada panjang gelombang 440 nm. Arang yang yang

dimasukkan ke dalam sampel bertujuan untuk menarik zat warna

sampel tersebut. Arang tidak mudah larut dalam air karena arang

merupakan senyawa organik yang memiliki atom karbon. Untuk

sampel methyl red150 ppm memiliki nilai absorbansi yaitu 0,912 A,

sampel 200 ppm methyl red memiliki nilai absorbansinya yaitu

0,676 A, dan sampel 300 ppm memiliki nilai absorbansinya yaitu

0,732 A.

Dari nilai adsorbansi yang dihasilkan dimana konsentrasi

sampel mempengaruhi nilai absorbansinya, konsentrasi berbanding

lurus dengan nilai absorbansinya semakin tinggi konsentrasi

sampel yang diberikan maka semakin tinggi pula nilai absorbansi

yang dihasilkan. Tetapi, dalam percobaan ini, semakin tinggi

konsentrasi, nilai absorbansi tidak menentu. Hal ini kemungkinan

dikarenakan proses adsorpsi dalam sampel tidak berjalan dengan

baik karena alat yang digunakan tidak stabil.

Dari grafik hubungan antara konsentrasi terhadap absorbansi

sampel dengan kurva standar menggunakan konsentrasi 100 ppm,

200 ppm, 250 ppm dan 300 ppm didapatkannya suatu persamaan

garis yaitu y = 5.4977x + 696.49 dimana y adalah nilai absorbansi

dan x adalah konsentrasi akhir sampel. Sehingga konsentrasi akhir

dari larutan sampel methyl red 100 ppm, 200 ppm, dan 300 ppm

berturut-turut yaitu -126,52 ppm, -126,56 ppm, dan -126,55 ppm.

Dari hasil konsentrasi akhir tersebut, maka dapat ditentukan

massa teradsorbsi dengan mengkalikan nilai teradsorbsi

(konsentrasi awal dikurang konsentrasi akhir sampel) dengan 0,05

L dan didapat nilai massa terabsorbsi berturut-turut yaitu 13,826

mg, 16,328 mg, dan 18,82 mg.

G. KESIMPULAN

Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, maka dapat

disimpulkan bahwa semakin banyak konsentrasi zat yang

digunakan maka semakin tinggi pula nilai adsorpsinya yaitu, 150

ppm adsorbansinya 0,912 A, 200 ppm adsorbansinya 0,676 A, dan

250 ppm adsorbansinya 0,732 A.

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 DenganPengozonan, Kimia.Student Journal, Vol. 2, No. 1, Malang.

Buhani dan Suharso, 2010, Modifikasi Silika Dengan 3-Aminopropiltrimetoksisilan Melalui Proses Sol Gel Untuk Adsorpsi Ion Cd(Ii) Dari Larutan, J. Sains MIPA,Vol. 16, No. 3, Hal. 177 – 183, ISSN 1978-1873, Lampung.

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.

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 AdsorpsiTembaga Dalam Limbah Pencuci Pcb Dengan Zeolit, Seminar Nasional IvSdm Teknologi Nuklir, ISSN 1978-0176, Yogyakarta.

Miranti, S. T., 2012, Pembuatan Karbon Aktif Dari Bambu Dengan Metode Aktivasi Terkontrol Menggunakan Activating Agent H3PO4

dan KOH, Skripsi, Depok.

Roring, S. H., Mariska M. P., dan Jemmy A., 2013, Isotherm Adsorpsi Rhodamin B Pada Arang Aktif Kayu Linggua, Jurnal Mipa UNSRAT Online,2 (1) 40-43, Manado.

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