ABSORBSI DAN ADSORPSI

Adsorpsi Absorbsi Absorbsi fase fluida ditransfer dari satu medium ke medium lain (air diabsorpsi oleh spon)Adsorpsi komponen fase fluida (cairan atau gas) tertentu ditransfer dan dipertahankan pada bagian permukaan padatan (partikel kecil terikat pada karbon)

*Absorbsi masuknya solut ke dalam bahan padat (pada tingkat molekuler)

Adsorpsi proses dengan solut terakumulasi pada antarmuka cair-padat atau gas-padat

Sorpsi = Adsorpsi + Absorbsi

Aplikasi adsorpsi dalam proses di industri:

DehumidifikasiPenghilangan bau/warna/rasaPenghilangan polutan gas (H2S)Pelunakan dan deionisasi airFraksionasi hidrokarbon

Konsep Dasar: Melibatkan dua fase1) Fluida yang mengandung solut produk dan kontaminan2) Padatan berpori (adsorben) yang secara selektif mengikat solut atau kontaminanProses melibatkan transfer komponen dalam fase cair ke permukaan padatan.Melibatkan transfer massa dan kesetimbangan pada antarmuka padatan/fluida

*AdsorbatSenyawa yang dihilangkan dari fase cair/gasAdsorbenFase padat tempat akumulasi terjadi

ContohWarna dapat dihilangkan dari air menggunakan karbon aktif. Warna adalah adsorbat dan karbon aktif adalah adorben

*AdsorbatRasa dan BauSenyawa Organik Sintetik- Solven aromatik (benzen, toluen)Pestisida , herbisidaHumic substancesSenyawa organik alami, umumnya pembentuk warna, dengan ukuran molekul berkisar antara beberapa ratus sampai ratusan ribu

Halometan dapat terbentuk jika air yang mengandung humic substances diklorinasi.Molekul metan dengan halogen (Cl, Br,...) menggantikan H, beberapa bersifat karsinogen

*AdsorbatLogamArsen, perak, merkuri

Virus

Senyawa anorganik lainnyaKlorin, bromin

*AdsorbenKarbon AktifMampu menghilangkan semua adsorbatAdsorben paling populer

Resin Sintetik

ZeolitTanah pemucat dengan sifat Adsorpsi

Silika gel

*Karbon AktifKarbon yang telah dipirolisis (dipanaskan dengan sedikit oksigen)

Membakar tar, menguapkan gasMenghasilkan bahan dengan banyak pori sehingga mempunyai luas permukan besar (500 - 1000 m2/g)Menghasilkan bagian Adsorpsi aktif

Karbon bersifat non-polar, baik untuk Adsorpsi senyawa non-polar

*Activated Carbon PictureSource: solomon.bond.okstate.edu/thinkchem97/experiments/lab7.html

*TipePAC: Powdered activated carbonA fine powder, < 0.05 mm dia.

GAC: Granular activated carbon 0.3 - 3 mm

Silica gelPaling banyak digunakan sebagai adsorben dalam kromatografi kolom dan lapis tipisDibuat dengan mengasamkan sodium silikat dengan asam sulfat diikuti dengan pencusian dengan air dan pengeringanSisi aktif silika gel merupakan kelompok hidroksil yang terikat pada atom silikon.

OH OH Si---------O-------Si

Tipe AdsorpsiAdsorpsi fisikHasil dari gaya intermolekuler yang menyebabkan pengikatan senyawa tertentu pada adsorben tertentuBersifat reversibel dengan penggunaan panas (uap air, gas inert panas, oven) Pengikatan lapisan luar dari adsorben

Adsorpsi kimia (kemisorbsi)Hasil dari interaksi kimiaSejumlah panas dilepaskanIrreversibelTerdapat dalam katalisis

*Adsorpsi FisikIkatan ElektrostatikPartikel bermuatan berlawanan

Interaksi Dipol-DipolIkatan antara Dua Senyawa Polar Senyawa polar mempunyai distribusi muatan yang tidak sama (satu ujung mempunyai muatan + yang lain bermuatan -)

*Ikatan Hidrogen Interaksi dipol-dipol, melibatkan atom hidrogen dengan muatan positif

Ikatan Van der WaalsIkatan yang lemah disebabkan oleh dua molekul non polar yang berdekatan menyebabkan perubahan dalam distribusi muatan, menghasilkan ikatan dipol-dipol

Tahap Separasi Adsorpsi

Preadsorpsi: adsorben dalam fluida bebas solutMenambahkan aliran proses termasuk solut produk dan solut lain3. Adsorpsi terjadi, solut produk berikatan dengan adsorben sedangkan yang lainnya lewat

4. Pencucian (tidak selalu) adsorben melepaskan impuritis yang tersisa5. Elusi: merecover solut produk6. Regenerasi adsorben

*Adsorpsi

Molekul cenderung berada pada tingkat energi yang lebih rendah

Molekul dapat berada pada tingkat energi yang lebih rendah dengan cara melekat pada permukaan padatan senyawa hidrofob

*KesetimbanganPada kesetimbangan: Terlarut dalam fase cairTeradsorpsi pada adsorben fase padat

Adsorpsi bersifat reversibel:Desorbsi

Adsorption chromatographyFase stasioner dalam adsorption chromatography disebut adsorben

Jika cairan digunakan sebagai fase mobil disebut Liquid-Solid Chromatography (LSC) e.g. TLC and HPLC

Jika gas digunakan sebagai fase mobil disebut Gas-Solid Chromatography (GSC) e.g. Gas Chromatography (GC)

Pada adsorption chromatography terdapat dua tipe gaya:Gaya tarik solut pada adsorben (fase stasioner)Gaya yang melepaskan solut dari adsorben untuk bergerak bersama fase mobil

Gaya tarik:= Adsorpsi fisik

Gaya penyebab pergerakan solutElusi:Kecenderungan solut terlarut dan bergerak dengan fase mobil.Solven yang digunakan sebagai fase mobil harus mampu melarutkan solut sehingga terjadi kompetisi dengan gaya adsorpsi dari fase stasioner.Jika digunakan solven yang sangat kuat, maka akan mencuci solut tanpa pemisahan.

Displacement: Dalam kasus molekul solven berkompetisi dengan solut pada sisi adsorpsi fase stasioner. Kompetisi ini menyebabkan solut bergerak dalam kecepatan yang berbeda

**********