adsorbsi isotermis

8/13/2019 adsorbsi isotermis

1/40

L BOR TORIUMKIMI FISIK

Percobaan : ADSORPSI ISOTHERMIS

Kelompok : IIA

Nama :

1. Alfian Muhammd Reza NRP 23130300712. Siti Kartikatul Qomariyah NRP 23130300813. Ayu Maulina Sugianto NRP 23130300314. 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


2/40

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 bakudengan 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 padacharcoal.


3/40

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 ............................................................................................................. viiiLAMPIRAN

- LAPORAN SEMENTARA

- FOTOKOPI LITERATUR

- LEMBAR REVISI


4/40

iii

DAFTAR GAMBAR

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

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

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

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

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


5/40

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


6/40

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


7/40I-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. Walaupundemikian 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.


8/40

I-2

Bab I Pendahuluan

Laboratorium Kimia FisikaProgram Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

I.2 Rumusan Masalah

Bagaimana pengaruh konsentrasi pada peristiwa Adsorpsi Isothermis dengan temperatur

konstan?

I.3 Tujuan Percobaan

Mengamati pengaruh konsentrasi pada peristiwa Adsorpsi Isotermis dari suatu larutan

pada suhu temperatur (konstan).


9/40

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 dalammenentukan suatu peristiwa disebut adsorpsi atau absorpsi, penghilangan kata sorption

kadang digunakan. (Maroon and Lando, 1974)

Adsorpsi berdasarkan penguraiannya dibagi menjadi dua, yaitu:

1. Adsorbsi MolekularDikatakan adsorbs molekuler bila molekul yang diadsorbsi tdak mengalami

disosiasi (penguraian).

2. Adsorbsi AsosiatifDikatakan 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)


10/40

II-2

Bab II Tinjauan Pustaka


FTI-ITS

Proses Adsorpsi dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu :

1. KonsentrasiProses adsorpsi sangat sesuai untuk memisahkan bahan dengan konsentrasi

rendah dari campuran yang mengandung bahan lain dengan konsentrasi tinggi.

2. Luas permukaanTumbukan efektif antara partikel itu akan meningkat dengan meningkatnya luas

permukaan karena tergantung pada banyaknya tumbukan yang terjadi antara

adsorben dan adsorbat.

3. Ukuran partikelSemakin kecil ukuran partikel yang diadsorpsi semakin cepat prosesnya.

4. Waktu kontakWaktu 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 pori, tergantung

pada tingkat pengadukan pada sistem.

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) 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 dengan berat yang sama

memiliki kapasitas adsorbsi yang sama.

3. Kelarutan adsorbatSenyawa terlarut memiliki gaya tarik-menarik yang kuat terhadap pelarutnya

sehingga lebih sulit diadsorbsi dibandingkan senyawa yang tidak larut.

4. Ukuran molekul adsorbatTingkat adsorbsi pada aldehid atau alkohol biasanya naik diikuti dengan kenaikan

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


11/40

II-3



FTI-ITS

antara karbon dan molekul semakin mendekati ukuran pori karbon. Tingkat

adsorbsi tertinggi terjadi jika pori karbon cukup besar untuk dilewati oleh

molekul.

5. PhAsam organik lebih mudah teradsorbsi pada pH rendah, sedangkan adsorbsi basa

organik efektif pada pH tinggi.

6. TemperaturTingkat adsorbsi naik diikuti dengan kenaikan temperatur dan turun dengan

penurunan temperatur.

(Ismail, Edward dan Hamidah, 2012)

Pada proses adsorbsi terbagi menjadi empat tahap, yaitu:

1. Transfer molekul-molekul zat terlarut yang teradsorbsi menuju lapisan film yangmengelilingi adsorben.

2. Difusi zat terlarut yang teradsorbsi melalui lapisan film (film diffusion process).3. Difusi zat terlarut yang teradsorbsi melalui kapiler atau pori dalam adsorben (pore

diffusion process).

4. Adsorbsi zat terlarut yang teradsobsi pada dinding pori atau permukaan adsorben(proses adsorbsi sebenarnya).(Alvin, 2011)

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

1. Proses adsorbsi dilakukan dalam suatu bak denagn sistem pengadukan, dimanapenyerap yang biasanya berbentuk serbuk dibubuhkan, dicampur dan diaduk

dengan air dalam suatu bangunan sehingga terjadi penolakan antara partikel

penyerap dengan fluida.

2. Proses adsorbsi yang dijalankan dalam suatu bejana denagn sistem filtrasi, dimanabejan yang berisi media penyerap dialirkan air dengan model pengaliran gravitasi.

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-gas pada tekanan rendah, mekanismenya semata-mata

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

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


12/40

II-4



FTI-ITS

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

sebagai berikut:

1. Gaya yang bekerja diantara molekul-molekul adsorbat (Z) dan permukaanadsorben.

2. Gaya yang bekerja diantara molekul-molekul pelarut (S) dan permukaanadsorben.

3. Gaya yang bekerja diantara molekul-molekul larutan (Z dan S) baik dalam lapisanpermukaan maupun dalam fasa ruahnya.

(Etrinaldi, 2012)

II.1.2 Adsorpsi Isothermis

Hubungan antara jumlah substansi yang teradsorpsi oleh adsorban dan tekanan

kesetimbangan atau konsentrasi pada temperatur tetap dinamakan adsorpsi isothermis. Ada 5

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

tipe I yang dapat ditemui, sedangkan pada adsorpsi fisik semua tipe isothermis dapat terjadi.


Gambar II.1. Tipe Adsorpsi Isothermis

Pada isothermis tipe I, jumlah gas teradsorpsi per kuantitas adsorban meningkat relatifcepat dengan pertambahan tekanan, lalu lebih lambat jika permukaan tertutupi molekul gas.


13/40

II-5



FTI-ITS

y = k

log10 y = log10k + log10P

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 satuan luas atau berat adsorban

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 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/ cm2.

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

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

tidak bersifat umum pada adsorpsi gas pada zat padat.


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

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

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

pada permukaan adalah yang tertinggi dan jatuh jika luas permukaan yang memungkinkan

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 tertutupi oleh molekul dan akan

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)


14/40

II-6



FTI-ITS

Laju kondensasi = k1(1- )P

Laju penguapan = k2

k1(1- )P = k2

=

=

y = k =

y =

= +

Hal ini dapat diformulasikan dalam bentuk matematika. Jika adalah fraksi total

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

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

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. Pada bagian lain, jika kita tentukan k2adalah laju

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

permukaan tertutup, maka laju penguapan adalah sebagai berikut:

Pada kesetimbangan adsorpsi, maka laju keduanya harus sama. Sehingga:

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. (Maroon and Lando, 1974)

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

pertimbangan dan dievaluasikan dari data percobaan. Besarnya tergantung juga pada

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 perpotongan1/a. Hal ini dapat dibuktikan dengan adsorpsi nitrogen pada mika pada 90 K, begitu pula


15/40

II-7



FTI-ITS

= +

c = e 1-

L

=

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 tipe II dan tipe III bahwa

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 berikut:

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

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 ELadalah panas pencairan gas.

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

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

gas pada pori-pori adsorban. Bila E1 > EL diperoleh tipe IV, bila E1 < EL diperoleh tipeV.

(Sukardjo, 1985)

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

dimana adalah luas dalam A 2, Po adalah 1 atm, Toadalah 273,2 K, Vb adalah volume gas

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

tetapan gas, S adalah luas permukaan gas yang ditutup satu molekul. Untuk N2 pada titik

didih (-195,8 C) atau pada udara cair (-183 C), S adalah 16,2 A 2. (Sukardjo, 1985)

Perbedaan antara Isoterrm Langmuir, BET dan Freundlich:

1. Isoterm LangmuirIsoterm ini berdasar asumsi bahwa:

a. Adsorben mempunyai permukaan yang homogen dan hanya dapatmengadsorpsi satu molekul adsorbat untuk setiap molekul adsorbennya. Tidakada interaksi antara molekul-molekul yang terserap.


16/40

II-8



FTI-ITS

b. Semua proses adsorpsi dilakukan dengan mekanisme yang sama.c. Hanya terbentuk satu lapisan tunggal saat adsorpsi maksimum.

Namun, biasanya asumsi-asumsi sulit diterapkan karena hal-hal berikut: selalu ada

ketidaksempurnaan pada permukaan, molekul teradsorpsi tidak inert dan

mekanisme adsorpsi pada molekul pertama sangat berbeda dengan mekanisme

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.

Gambar II.2Langmuir Isotherm

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 adsorbat di

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 akan lebih baik daripada isotherm Langmuir bila

diterapkan untuk adsoprsi fisik.

Gambar II.3BET Isotherm


17/40

II-9



FTI-ITS

3. Isoterm FreundlichUntuk rentang konsentrasi yang kecil dan campuran yang cair, isoterm adsorpsi

dapat digambarkan dengan persamaan empirik yang dikemukakan oleh Freundlich.

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 ini.

Persamaannya adalah

x/m = kC1/n

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 larutan dalam kesetimbangan diplot

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 akan digunakan

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

efisiensi dari suatu adsorben.

Gambar II.4Freundlich Isotherm

(Yunita, 2009)

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

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

kapasitas konstan melebihi daerah kesetimbangan.

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

meningkatnya konsentrasi kesetimbangan.

(Yunita, 2009)


18/40

II-10



FTI-ITS

y = k

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 kal/mole)- Kesetimbangan adsorpsi reversibel dan cepat.- Misal: Adsorpsi gas pada charcoal.- 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 Adsorpsi Aktivasi- Panas adsorpsi tinggi (20.000-100.000 kal/mol) membentuk sebuah lapisan yang

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 denganpermukaan untuk membentuk senyawa permukaan yang lebih kuat.

- Misal: Adsorpsi oksigen pada tungsten (W), menunjukkan bahwa tungstentrioxide terdistilasi dari permukaan pada 1200 K, bahkan diatas temperatur

oksigen tetap di permukaan dan tampak sebagai WO. Adsorpsi karbon

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


II.1.4 Adsorpsi Zat Terlarut oleh Zat Padat

Zat-zat yang terlarut dapat diadsorpsi oleh zat padat, misalnya CH3COOH, NH3 dan

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

As2S3. (Sukardjo, 1985)

C lebih baik menyerap nonelektrolit dan makin besar Berat Molekur maka makin baikpenyerapannya. Zat anorganik lebih baik menyerap elektrolit. Adanya pemilihan zat yang

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

arang darah, hingga konsentrasi naik. Menurut Freundlich:

Ket: y : massa zat diadsorpsi per massa adsorban

C : konsentrasi pada saat keseimbangan

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


19/40

II-11



FTI-ITS

log10 y = log10k + log10C

q =

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

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 30 dyne/cm pada

25 C. Zat-zat seperti sabun, asam sulfonat tertentu dan zat-zat organik tertentu yang dapat

menurunkan tegangan muka disebutsurface active agents. (Sukardjo, 1985)

Beberapa elektrolit menyebabkan kenaikan tegangan muka. Zat ini disebut negative

surface activity. (Sukardjo, 1985)

Menurut Gibbs (1878) adanya surface active agents, karena distribusi molekul di

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

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

rumus:

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

adalah kecepatan perubahan terhadap C. (Sukardjo, 1985)

Bila = (-) 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, maka

dapat dikatakan bahwa disini terjadi Adsorpsi Permukaan. Sebaliknya negative surface

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

II.1.6 Karbon Aktif

Karbon aktif umumnya memiliki daya adsorpsi yang rendah dan daya adsorpsi

tersebut dapat 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 bahan pengaktif karbon

yang mempunyai aktivasi baik. (Sri, 2013)

Pembuatan karbon aktif terdiri dari tiga tahap yaitu:

1. DehidrasiProses penghilangan air. Bahan baku dipanaskan sampai temperatur 170 C.


20/40

II-12



FTI-ITS

2. KarbonisasiPemecahan bahan-bahan organik menjadi karbon. Karbonasi dilakukan pada suhu

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

mendapatkan kembali bahan kimia pengaktif, disaring dan dikeringkan

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

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

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

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

sebagai 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,

sedangkan pada pembakaran tidak sempurna selain dihasilkan CO2 dan H2O juga

dihasilkan CO2 dan C.

a.Aktifasi KimiaPada proses aktifasi kimia, arang dan KOH dimasukkan ke dalam beaker glass

dan ditambah aquades sebanyak karbon yang digunakan jadi perbandingan

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

dipanaskan dan diaduk menggunakan magnetic stirrer hot plate dengan

temperatur 80o

C selama 4 jam dan menggunakan kecepatan putaran stirrer

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. Endapan yang didapat lalu dicuci dengan

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-benar bersih dari

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


21/40

II-13



FTI-ITS

Pada aktifasi fisika endapan karbon aktif hasil aktifasi kimia dipanaskan

dengan cara hidrothermal menggunakan variasi temperatur 200o

C, 300o

C dan

500o

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

aktif dari setiap proses karbonisasinya serta ada sampel hasil aktifasi kimia

yang hanya didehidrasi atau tanpa aktifasi fisika. Proses Hidrothermal

berlangsung dengan memasukkan adonan karbon aktif yang masih kaya akan

kandungan air didalam crusible yang dimasukkan didalam autoclaf dan

dipanaskan di dalam furnace. Proses hidrotermal adalah proses yang

memanfaatkan tekanan uap air yang diperoleh dari pemanasan air yang

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

didinginkan dengan perlahan didalam furnace. Autoclaf pada proses aktifasi

kimia ini digunakan agar proses aktifasi fisika berlangsung pada keadaan kedap

udara agar lingkungan pemanasan memiliki kadar oksigen yang terbatas.

Karena jika saat pemanasan terdapat banyak oksigen akan terbentuk abu.

(Latifan dan Susanti, 2012)

II.1.7 Titrasi Asam-Basa

Menentukan konsentrasi suatu larutan dengan 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. Prosedur titrasi yaitu suatu indikator

digunakan untuk mengetahui kapan titrasi harus dihentikan. Biasanya indikator adalah suatu

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

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 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. Keadaan ini disebut sebagai titik ekuivalen, yaitu titik dimana konsentrasi

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

dengan jumlah asam yang dinetralkan : [H+] = [OH-]. Sedangkan 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 titrasimelewati titik ekuivalen. Oleh karena itu, titik akhir titrasi sering disebut juga sebagai titik


22/40

II-14



FTI-ITS

ekuivalen.(Esdikimia, 2011)

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 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 Padat1. C aktif pada tabung Dewar.2. Katalisator pada reaksi gas.3. Gas masker.

b. Penyerapan Zat Terlarut oleh larutan1. Menghilangkan zat warna dalam larutan gula dengan C.2. Konsentrasi vitamin-vitamin.3. Analisis Kromatografi.4. Analisis.

c. Surface active agents dan sebagainya1. Detergent.2. Water Poofing.3. Lubrication.(Sukardjo, 1985)


23/40

III-1

BAB III

METODOLOGI PERCOBAAN

III.1 Variabel Percobaan

1. Kecepatan pengadukan : 200 rpm2. Waktu pengadukan : 30 menit

III.2 Bahan Yang Digunakan

1. Larutan NaOH 0,1N2. Larutan CH3COOH (0,15N, 0,12N, 0,09N, 0,06N, 0,03N,0,015N)3. Karbon aktif4. Indikator PP5. Aquadest

III.3 Alat Yang Digunakan

1. Erlenmeyer2. Beaker glass3. Pipet tetes4. Corong kaca5. Gelas ukur6. Shaker7. Buret, Klem holder, Statif8. Kertas saring9. 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 tidakada 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 mlpertama dari filtrat untuk menghindarkan kesalahan akibat adsorbsi oleh kertassaring.


24/40

III-2

Bab III Metodologi Percobaan


FTI-ITS

7. Titrasi 25 ml larutan filtrat dengan larutan 0,1 N NaOH baku dengan indikatorPP, tahap ini dilakukan sebanyak dua kali untuk setiap larutan.


25/40

III-3



FTI-ITS

III.5 Diagram Alir Percobaan

MULAI

Membersihkan dan mengeringkan Erlenmeyer lengkap dengan tutupnya, 7 buah

Meletakkan 1gr karbon aktif ke dalam 6 erlenmeyer

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

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

SELESAI

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

tahap ini dilakukan sebanyak dua kali untuk setiap larutan

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

karbon aktifn a seba ai kontrol


26/40

III-4



FTI-ITS

III.6 Gambar Alat Percobaan

Erlenmeyer Beaker Glass

Pipet Tetes Corong Kaca

Gelas Ukur Kertas Saring

Labu Ukur Buret, Klem Holder, Statif

Shaker


27/40

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

BahanVariabel

(N)

Volume NaOH Rata-rata Volume

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

LarutanAsam 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 FaktorKoreksi

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


28/40

IV-2

Bab IV Hasil dan Pembahasan


FTI-ITS

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

Karbon Aktif

Bahan Variabel(N)

FaktorKoreksi

Nakhir NTeori

Jumlah mol

(mmol)

Awal Akhir Teradsorbsi

Larutan

Asam

Asetat

0,015 0,0767 0,023 1,1505x10-

0,375 0,575 -0,2

0,03 0,0767 0,023 2,3 x 10-

0,75 0,575 0, 175

0,03* 0,133 0,04 3,99 x 10-

0,75 1 -0,25

0,06 1,667 0,05 0,10002 1,5 1,25 0,25

0.09 0,4167 0,125 0,037503 2,25 3,125 -0,875

0,12 0,500670,150

20,0600804 3 3,755 -0,755

0,15 0,4933 0,148 0,073995 3,75 3,7 0,05

Ket :

(*) = tanpa karbonIV.2 Pembahasan

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 dinamakan

adsroban. Percobaan adsorpsi isothermis ini dilakukan untuk mengamati peristiwa adsorpsi

isothermis dan pengaruh konsentrasi dari suatu larutan teradsorpsi pada temperatur tetap

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

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

adsorben. Biasanya partikel-partikel kecil dari zat penyerap dilepaskan pada adsorpsi kimia

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

terjadi proses yang bolak-balik. Proses adsorpsi dilakukan pada keadaan isoterm (temperatur

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

memudahkan analisis, maka temperatur dibuat tetap.

Pada percobaan adsorpsi isothermis ini, larutan asam asetat (CH3COOH) diadsorpsi

oleh karbon. Variabel yang digunakan larutan asam asetat (CH3COOH) dalam berbagai

konsentrasi, yaitu: 0,015 N; 0,03 N; 0,06 N; 0,09 N; 0,12 N; 0,15 N dan 0,03 N (tanpa karbon

dan digunakan sebagai kontrol) dengan volume 100 ml. Penambahan 1 gram karbondigunakan sebagai adsorban pada percobaan adsorpsi isothermis ini. Penggunaan karbon aktif


29/40

IV-3



FTI-ITS

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

terhadap partikel-partikel teradsorpsi. Variabel larutan teradsorpsi dibuat berbeda dan variabel

karbon dibuat berbeda agar dapat mengetahui seberapa besar hubungan antara variasi

konsentrasi dengan daya adsorpsi. Campuran antara larutan dan karbon tersebut diaduk

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

asam asetat (CH3COOH) dapat teradsorpsi dengan sempurna.

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

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 yang digunakan dalam titrasi ini yaitu PP karena merupakan

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

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

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

berubah warna. Percobaan adsorpsi isothermis ini menggunakan indikator PP untuk

mengetahui konsentrasi sesungguhnya.Keadaan ini disebut sebagai titik ekuivalen, yaitu

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

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

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 karena itu, titik akhir titrasi sering disebut juga

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 konsentrasi titer maka bisa dihitung konsentrasi titrantersebut.

Tujuan titrasi pada percobaan ini adalah menentukan konsentrasi suatu larutan dengan

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.


30/40

IV-4



FTI-ITS

5,75

5,75

12,5

31,25

37,55

37

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0,015 0,03 0,06 0,09 0,12 0,15Rata-ra

taVolumeNaOH(ml)

Variabel Larutan Asam Asetat CH3COOH (N)

Grafik Hubungan Variabel Larutan Asam Asetat CH3COOH (N)

dengan Rata-rata Volume Titrasi NaOH (ml)

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

peristiwa adsorbsi isothermis. Selain menentukan harga rata-rata volume NaOH dari variabel

tersebut, percobaan ini juga dilakukan untuk menghitung Nakhir, Nkontrol, faktor koreksi, nawal,

nakhir dan nteradsorpsidari masing-masing variabel.

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

rata Volume Titrasi NaOH (ml)

Berdasarkan grafik diatas dapat diketahui bahwa volume rata-rata NaOH pada

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

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

NaOH sebesar 12,5 ml, pada 0,09 N volume rata-rata NaOH sebesar 31,25 ml, pada 0,12 N

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

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

meningkatnya konsentrasi larutan yang diukur. Hal ini dikarenakan ketidaktepatan dalam

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


31/40

IV-5



FTI-ITS

-0,2

0,175

0,25

-0,875 -0,755

0,05

-1

-0,8

-0,6

-0,4

-0,2

0

0,2

0,4

0,015 0,03 0,06 0,09 0,12 0,15

mol

AsamA

setatCH3

COOH

ys

ngTeradsorpsi(mmol)



dengan mol Asam Asetat CH3COOH ysng Teradsorpsi (mmol)

Selain volume NaOH yang dititrasi terhadap larutan asam asetat, faktor pengadukan

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

volume titran yang diperlukan semakin sedikit.

Grafik IV.2 Grafik Hubungan Variabel Larutan Asam Asetat CH3COOH (N) dengan mol

Asam Asetat CH3COOH yang Teradsorpsi (mmol)

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

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

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

dengan rumus mol teradsorbsi yang disebabkan oleh rusaknya indikator pp yang digunakan

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 teradsorpsinya.Rumus mol teradsorbsi

yaitu, sebagai berikut :


32/40

IV-6



FTI-ITS

0,07670,0767

1,667

0,4167

0,50067 0,4933

00,20,40,60,8

11,21,41,6

1,8

0,015 0,03 0,06 0,09 0,12 0,15

FaktorKoreksi



dengan Faktor Koreksi

Grafik IV.3 Grafik Hubungan Variabel Larutan Asam Asetat CH3COOH (N) dengan Faktor

Koreksi

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

sebesar 0,0767, pada 0,03N diperoleh faktor koreksi sebesar 0,767 pada 0,03N* diperoleh

faktor koreksi sebesar 0,133, pada 0,06N diperoleh faktor koreksi sebesar 1,667, pada 0,09N

diperoleh faktor koreksi sebesar 0,4167, pada 0,12N diperoleh faktor koreksi sebesar 0,50067,

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

6actor koreksi dalam rumus perhitungan, sebagai berikut :


33/40

IV-7



FTI-ITS

0,00115050,0023

0,10002

0,037503 0,0600804

0,073995

0

0,02

0,04

0,06

0,080,1

0,12

0,015 0,03 0,06 0,09 0,12 0,15

NTEORI



dengan NTEORI

Grafik IV.4 Grafik Hubungan Variabel Larutan Asam Asetat CH3COOH (N) dengan NTEORI

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

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

sebesar 0,00399 N, pada 0,06 N diperoleh NTeorisebesar 0,10002 N, pada 0,09 N diperoleh

NTeori sebesar 0,037503 N, pada 0,12 N diperoleh NTeori sebesar 0,0600804 N,pada 0,15 N

diperoleh NTeorisebesar 0,073995. Hal ini tidak sesuai dengan rumus NTeoripada perhitungan

dengan rumus :

Dari grafik diatas, maka percobaan adsorpsi isothermis ini 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 reversibledan 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

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

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

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

NTeori= Nawal x Faktor Koreksi


34/40

IV-8



FTI-ITS

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

teradsorpsi yang terserap pada permukaan adsorban.


35/40

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 reversibledan 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

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

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.


36/40

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


37/40

vii

DAFTAR NOTASI

SIMBOL KETERANGAN SATUAN

N Normalitas Nn Mol mol

V Volume ml

M Molaritas M

P Tekanan Pa


38/40

viii

APPENDIKS

Perhitungan N akhir

1. Nakhir 0,015

2. Nakhir0,03

3. Nakhir0,03 *

4. Nakhir0,06

5. Nakhir0,09

6. Nakhir0,12

7. Nakhir0,15(*) = tanpa Karbon

Perhitungan faktor Koreksi

1. Faktor Koreksi 0,015 0,076703,0 320,0 2. Faktor Koreksi 0,033. Faktor Koreksi 0,03 * 0,133

03,0

04,0

4. Faktor Koreksi 0,065. Faktor Koreksi 0,09 4167,0

03,0

125,0

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


39/40

ix

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

1502,0

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

148,0

(*) = tanpa Karbon

Perhitungan N TeoriRumus :

1. NTeori 0,015 = 0,015 x 0,0767 = 1,1505x10-32. NTeori0.03 = 0,03 x 0,0767 = 2,3 x 10-33. NTeori0.03* = 0,03 x 0,133 = 3,99 x 10-34. NTeori 0.06 = 0,06 x 1,667 = 0,100025. NTeori0.09 = 0,09 x 0,4167 = 0,0375036. NTeori0.12 = 0,12 x 0,50067 = 0,06008047. NTeori0.15 = 0,15 x 0,4933 = 0,073995

(*) = tanpa Karbon

Perhitungan n awalRumus :

1. n awal 0,015 = 0,015 x 25 = 0,3752. n awal 0,03 = 0,03 x 25 = 0,753. n awal 0,03*= 0,03 x25 = 0,754. n awal 0,06 = 0,06 x 25 = 1,55. n awal 0,09 = 0,09 x 25 = 2,256. n awal 0,12 = 0,12 x 25 = 37. n awal 0,15 = 0,15 x 25 = 3,75

(*) = tanpa Karbon

Perhitungan n akhirRumus :

1. n akhir 0,015 = 0,023 x 25 = 0,5752. n akhir 0,03 = 0,023 x 25 = 0,575

NTeori= N awalx Faktor Koreksi

n awal = Nawalx Volume titrasi

n akhir = Nakhirx Volume titrasi


40/40

3. n akhir 0,03 = 0,04 x 25= 14. n akhir 0,06 = 0,05 x 25 = 1,255. n akhir 0,09 = 0,125 x 25 = 3,1256. n akhir 0,12 = 0,1502 x 25 = 3,7757. n akhir 0,15 = 0,148 x 25 = 3,7

(*) = tanpa Karbon

Perhitungan TeradsorbsiRumus :

1. Teradsorbsi 0,015 = 0,375 0,575 = -0,22. Teradsorbsi 0,03 = 0,75 0,575 = 0,1753. Teradsorbsi 0,03 * = 0,75 1 = -0,254. Teradsorbsi 0,06 = 1,5 1,25 = 0,255. Teradsorbsi 0,09 = 2,25 3,125 = -0,8756. Teradsorbsi 0,12 = 3 3,755 = -0,7557. Teradsorbsi 0,15 = 3,75 3,7 = 0,05

(*) = tanpa Karbon

Teradsorbsi = n awal n akhir

adsorbsi isotermis

Documents