Top Banner
LABORATORIUM KIMIA FISIKA Percobaan : ADSORPSI ISOTERMIS Kelompok : IV A Nama : 1. Danissa Hanum Ardhyni NRP. 2313 030 033 2. Rachmani Amalia NRP. 2313 030 041 3. Muhammad Muhyiddin Salim NRP. 2313 030 053 4. Calvin Rustanto NRP. 2313 030 063 5. Mokhammad Faridl Robitoh NRP. 2313 030 087 Tanggal Percobaan : 11 Oktober 2013 Tanggal Penyerahan : 18 Oktober 2013 Dosen Pembimbing : Warlinda Eka Triastuti, S.Si.T., M.T. Asisten Laboratorium : Dhaniar Rulandri W. PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2013
45

Adsorpsi Isotermis - IVA

Dec 31, 2015

Download

Documents

Muhyiddin Salim

laporan resmi praktikum adsorbsi isotermis
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: Adsorpsi Isotermis - IVA

LABORATORIUM

KIMIA FISIKA

Percobaan : ADSORPSI ISOTERMIS Kelompok : IV A

Nama : 1. Danissa Hanum Ardhyni NRP. 2313 030 033 2. Rachmani Amalia NRP. 2313 030 041 3. Muhammad Muhyiddin Salim NRP. 2313 030 053 4. Calvin Rustanto NRP. 2313 030 063 5. Mokhammad Faridl Robitoh NRP. 2313 030 087

Tanggal Percobaan : 11 Oktober 2013

Tanggal Penyerahan : 18 Oktober 2013

Dosen Pembimbing : Warlinda Eka Triastuti, S.Si.T., M.T.

Asisten Laboratorium : Dhaniar Rulandri W.

PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA

2013

Page 2: Adsorpsi Isotermis - IVA

i

ABSTRAK

Percobaan ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh konsentrasi pada proses

Adsorpsi Isotermis dengan 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 menyiapkan 7

Erlenmeyer dengan tutupnya. Kemudian meletakkan 0,5 gram karbon aktif ke dalam 6

erlenmeyer. Lalu, membuat larutan asam asetat dengan konsentrasi 0,015 N ; 0,03 N ; 0,06 N

; 0,09 N ; 0,12 N dan 0,15 N dibuat dari larutan 0,15 N. Masukkan 100 ml larutan 0,03 N

asam asetat ke dalam Erlenmeyer yang tidak ada karbon aktifnya, yang selanjutnya akan

digunakan sebagai kontrol. Kemudian tutup semua Erlenmeyer tersebut dan kocok secara

periodik selama 30 menit yang selanjutnya didiamkan paling sedikit selama 1 jam agar

terjadi kesetimbangan. Setelah itu saring masing-masing larutan memakai kertas saring

halus dan membuang 10 ml pertama dari filtrat untuk menghindarkan kesalahan akibat

adsorb oleh kertas saring. Yang terakhir menitrasi 25 ml larutan filtrat dengan larutan 0,1 N

NaOH baku dengan indikator PP. Lakukan tahap ini sebanyak 2 kali untuk setiap larutan.

Dari percobaan Adsorbsi Isotermis ini dapat disimpulkan bahwa faktor-faktor yang

mempengaruhi proses Adsorbsi adalah konsentrasi zat terlarut. Dari hasil percobaan kami,

dapat diketahui jenis adsorbsi yang terjadi adalah Adsorbsi Isotermis Freundlich.

Ditunjukkan dari grafik percobaan kami yang menunjukkan semakin besar konsentrasi asam

asetat maka volume NaOH yang dititrasi juga semakin besar. Sehingga dapat disimpulkan

bahwa nilai adsorbsi semakin meningkat dengan meningkatnya konsentrasi larutan adsorbat

yang digunakan. Adsorben yang digunakan adalah karbon aktif yang merupakan suatu

adsorben yang sangat baik.

Kata kunci : Adsorbsi isotermis, Freundlich, karbon aktif.

Page 3: Adsorpsi Isotermis - IVA

ii

DAFTAR ISI

ABSTRAKS ....................................................................................................................... i

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

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

DAFTAR TABEL .............................................................................................................. iv

DAFTAR GRAFIK ............................................................................................................. 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-2

III.6 Gambar Alat Percobaan .................................................................................... III-3

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN

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

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

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

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

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

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

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

LAMPIRAN

- Laporan Sementara

- Fotocopy Literatur

- Lembar Revisi

Page 4: Adsorpsi Isotermis - IVA

iii

DAFTAR GAMBAR

Gambar II.1 Struktur grafit karbon aktif ........................................................................... II-4

Gambar II.2 Ilustrasi skematik adsorpsi fisika dan adsorpsi kimia .................................. II-6

Gambar II.3 Isoterm Langmuir ......................................................................................... II-10

Gambar II.4 Pendekatan isoterm adsorpsi BET ................................................................ II-15

Gambar III.6 Gambar Alat Percobaan .............................................................................. III-3

Page 5: Adsorpsi Isotermis - IVA

iv

DAFTAR TABEL

Tabel II.1 Perbedaan adsorpsi fisik dan kimia .............................................................. II-6

Tabel II.2 Parameter Isoterm Freundlich ...................................................................... II-13

Tabel IV.1.1 Hasil Volume Titrasi NaOH Terhadap Larutan Asam Asetat ....................... IV-1

Tabel IV.1.2 Hasil Perhitungan Nakhir, Nkontrol, dan Faktor Koreksi ................................... IV-1

Tabel IV.1.3 Hasil Perhitungan Larutan Asam Asetat Teradsorbsi ................................... IV-2

Page 6: Adsorpsi Isotermis - IVA

v

DAFTAR GRAFIK

Grafik II.1 Perbandingan energi aktivasi ........................................................................... II-5

Grafik II.2 Isoterm Langmuir ............................................................................................ II-10

Grafik II.3 Isoterm Freundlich ........................................................................................... II-12

Grafik II.4 Plot isoterm Freundlich .................................................................................... II-14

Grafik II.5 Plot isoterm Brunauer, Emmett, and Teller (BET) .......................................... II-16

Grafik IV.2.1 Hubungan Normalitas CH3COOH dengan volume NaOH ......................... IV-3

Grafik IV.2.2 Hubungan Normalitas CH3COOH dengan Mol Teradsorpsi ...................... IV-3

Grafik IV.2.3 Hubungan Normalitas CH3COOH dengan Faktor Koreksi ........................ IV-4

Grafik IV.2.4 Hubungan Normalitas CH3COOH dengan N Teori .................................... IV-4

Grafik IV.2.5 Adsorpsi Isotermis Freundlich .................................................................... IV-5

Page 7: Adsorpsi Isotermis - IVA

I-1

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Sejalan dengan perkembangan era, sistem penjernihan air guna menyisihkan

kandungan dari pengotornya memiliki beberapa macam teknik. Sistem pengolahan air

limbah industri tekstil yang sering digunakan adalah koagulasi-flokulasi. Disamping itu,

teknik alternatif untuk proses koagulasi-flokulasi adalah proses adsorpsi dengan

menggunakan karbon aktif.

Adsorpsi terjadi pada permukaan zat padat karena adanya gaya tarik atom atau

molekul pada permukaan zat padat. Molekul-molekul pada permukaan zat padat atau zat

cair, mempunyai gaya tarik ke arah dalam, karena tidak ada gaya-gaya lain yang

mengimbangi. Adanya gaya-gaya ini menyebabkan zat padat dan zat cair, mempunyai

gaya adsorpsi. Adsorpsi berbeda dengan absorpsi.

Pada absorpsi zat yang diserap masuk ke dalam absorbens sedangkan pada adsorpsi

zat yang diserap hanya terdapat pada permukaannya. 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 amorf, 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 secara selektif, tergantung pada besar atau volume

pori-pori dan luas permukaan.

Meningkatnya efisiensi penyisihan zat warna dan organik lainnya dan rendahnya

biaya pada sistem ini dikarena berkurangnya pemakaian karbon aktif. Walaupun

demikian sampai saat ini mekanisme bio-regenerasi tersebut masih belum dapat

dipaparkan secara jelas. Energi yang dihasilkan seperti ikatan hidrogen dan gaya

Van Der Waals yang menyebabkan bahan yang teradsorpsi berkumpul pada

permukaan penyerap. Bila reaksi di balik, molekul yang terserap akan terus berkumpul

Page 8: Adsorpsi Isotermis - IVA

I-2

Bab I Pendahuluan

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

pada permukaan karbon aktif sehingga jumlah zat di ruas kanan reaksi sama dengan zat

pada ruas kiri.

I.2 Rumusan masalah

Bagaimana cara mengetahui pengaruh konsentrasi pada proses adsorbsi isotermis

dengan suhu yang konstan?

I.3 Tujuan Percobaan

Untuk mengetahui pengaruh konsentrasi pada proses adsorbsi isotermis dengan

suhu yang konstan.

Page 9: Adsorpsi Isotermis - IVA

II-1

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

II. Pengertian Adsorpsi

Adsorpsi merupakan peristiwa penyerapan suatu zat pada permukaan zat lain. Zat

yang diserap disebut fase terserap (adsorbat), sedangkan zat yang menyerap disebut adsorben.

Kecuali zat padat, adsorben dapat pula zat cair. Karena itu adsorpsi dapat terjadi antara : zat

padat dan zat cair, zat padat dan gas, zat cair dan zat cair atau gas dan zat cair (Ipha, 2012).

Adsorpsi secara umum adalah proses penggumpalan substansi terlarut yang ada dalam

larutan oleh permukaan benda atau zat penyerap. Adsorpsi adalah masuknya bahan yang

mengumpul dalam suatu zat padat. Keduanya sering muncul bersamaan dengan suatu proses

maka ada yang menyebutnya sorpsi. Baik adsorpsi maupun absorpsi sebagai sorpsi terjadi

pada tanah liat maupun padatan lainnya, namun unit operasinya dikenal sebagai adsorpsi.

(Ipha, 2012)

Adsorpsi adalah peristiwa penyerapan / pengayaan (enrichment) suatu komponen di

daerah antar fasa. Pada peristiwa adsorpsi, komponen akan berada di daerah antar muka,

tetapi tidak masuk ke dalam fasa ruah. Komponen yang terserap disebut adsorbat

(adsorbate), sedangkan daerah tempat terjadinya penyerapan disebut adsorben ( adsorbent /

substrate). Berdasarkan sifatnya, adsorpsi dapat digolongkan menjadi adsorpsi fisik dan kimia

(Amalia, 2008).

II.1 Adsorben

Adsorben merupakan zat padat yang dapat menyerap komponen tertentu dari suatu

fase fluida. Kebanyakan adsorben adalah bahan- bahan yang sangat berpori dan adsorpsi

berlangsung terutama pada dinding pori- pori atau pada letak-letak tertentu di dalam partikel

itu. Oleh karena pori-pori biasanya sangat kecil maka luas permukaan dalam menjadi

beberapa orde besaran lebih besar daripada permukaan luar dan bisa mencapai 2000 m/g.

Pemisahan terjadi karena perbedaan bobot molekul atau karena perbedaan polaritas yang

menyebabkan sebagian molekul melekat pada permukaan tersebut lebih erat daripada molekul

lainnya. Adsorben yang digunakan secara komersial dapat dikelompokkan menjadi dua yaitu

kelompok polar dan non polar (Panca, 2012).

Page 10: Adsorpsi Isotermis - IVA

II-2

Bab II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

Adsorben Polar Adsorben polar disebut juga hydrophilic. Jenis adsorben yang

termasuk kedalam kelompok ini adalah silika gel, alumina aktif, dan zeolit.

Adsorben non polar Adsorben non polar disebut juga hydrophobic. Jenis adsorben

yang termasuk kedalam kelompok ini adalah polimer adsorben dan karbon aktif.

Menurut IUPAC (Internasional Union of Pure and Applied Chemical) ada beberapa

klasifikasi pori yaitu :

a.Mikropori : diameter < 2nm

b.Mesopori : diameter 2 – 50 nm

c.Makropori : diameter > 50 nm

(Panca, 2012)

II.2 Adsorbat

Adsorbat adalah substansi dalam bentuk cair atau gas yang terkonsentrasi pada

permukaan adsorben. Adsorbat terdiri atas dua kelompok yaitu kelompok polar seperti air dan

kelompok non polar seperti methanol, ethanol dan kelompok hidrokarbon. Karbondioksida

merupakan jenis adsorbat yang sesuai digunakan untuk adsorben jenis hidrofobic seperti

karbon aktif (Panca, 2012).

Karbondioksida merupakan persenyawaan antara karbon dengan oksigen. Pada

kondisi tekanan dan temperatur atmosfir, karbondioksida merupakan gas yang tidak berwarna,

tidak berbau, tidak reaktif, tidak beracun dan tidak mudah terbakar (nonflammable). Pada

kondisi triple point, karbondioksida dapat berupa padat, cair ataupun gas bergantung pada

kondisinya. Karbondioksida berada pada fase padat pada temperature -109 °F(-78,5oC) dan

tekanan atmosfir akan langsung menyublimasi tanpa melalui fase cair terlebih dahulu.

Sedangkan pada tekanan dan temperatur di atas triple point dan di bawah temperatur 87,9 °F

(31,1oC) maka karbondioksida cair dan gas akan berada pada kondisi kesetimbangan.

(Panca, 2012)

II.3 Macam-macam Adsorpsi

Adsorpsi ada dua jenis, yaitu:

1. Adsorpsi fisika

2. Adsorpsi kimia

Page 11: Adsorpsi Isotermis - IVA

II-3

Bab II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

II.4 Physisorption (adsorpsi fisika)

Terjadi karena gaya Van der Walls dimana ketika gaya tarik molekul antara larutan

dan permukaan media lebih besar daripada gaya tarik substansi terlarut dan larutan, maka

substansi terlarut akan diadsorpsi oleh permukaan media. Physisorption ini memiliki gaya

tarik Van der Walls yang kekuatannya relatif kecil. Molekul terikat sangat lemah dan energi

yang dilepaskan pada adsorpsi fisika relatif rendah sekitar 20 kJ/mol (Panca, 2012).

Adsorbat yang hanya berada di permukaan adsorben dikarenakan masih kuatnya gaya

tarik-menarik antara molekul adsorbat. Gaya yang terjadi pada adsorpsi fisika antara

permukaan adsorben dengan adsorbat adalah gaya Van Der Waals, gaya tarik-menarik yang

relatif lemah. Energi aktivasi untuk terjadinya adsorpsi fisika cukup rendah sekitar 1

kkal/mol, sehingga lebih mudah terjadi namun tidak memiliki ikatan yang cukup kuat

sehingga adsorbat rawan „lepas‟ dari adsorben. Adsorpsi fisika membatasi kapasitas maksimal

penyerapan hidrogen ke karbon sebesar 4.2%, karena rasio hidrogen ke karbon kurang dari

satu atom hidrogen per dua atom karbon. Adsorspsi fisika bersifat reversible.

Contoh: adsorpsi oleh arang aktif (Panca, 2012).

II.5 Karbon aktif

Karbon aktif dapat dibuat dari bahan yang mengandung karbon dalam jumlah cukup

tinggi. Salah satu bahan baku karbon aktif yang potensial adalah tempurung kelapa.

Pemanfaatannya sebagai bahan baku karbon aktif selain karena harganya yang murah juga

karena dapat mengurangi limbah pertanian. Penggunaan karbon aktif di Indonesia mulai

berkembang dengan pesat, yang dimulai dari pemanfaatannya sebagai adsorben untuk

pemurnian pulp, air, minyak, gas, dan katalis. Namun, mutu karbon aktif domestik masih

rendah, dengan demikian perlu ada peningkatan mutu karbon aktif tersebut. Karbon aktif

dapat dijadikan sebagai zat pengadsorbsi atau adsorben (Eko, 2012).

Arang adalah padatan berpori hasil pembakaran bahan yang mengandung karbon.

Arang tersusun dari atom-atom karbon yng berikatan secara kovalen membentuk struktur

heksagonal datar dengan sebuah atom C pada setiap sudutnya. Susunan kisi-kisi heksagonal

datar ini tampak seolah-olah seperti pelat-pelat datar yang saling bertumpuk dengan sela-sela

di antaranya (Eko, 2012).

Page 12: Adsorpsi Isotermis - IVA

II-4

Bab II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

Gambar II.1 Struktur grafit karbon aktif

Sebagian pori-pori yang terdapat dalam arang masih tertutup oleh hidrokarbon dan

senyawa organik lainnya. Komponen arang ini meliputi karbon terikat, abu, air, nitrogen, dan

sulfur yang mempunyai luas permukaan dan jumlah pori sangat banyak (Ipha, 2012).

Manes (1998) mengatakan bahwa karbon aktif adalah bentuk umum dari berbagai

macam produk yang mengandung karbon yang telah diaktifkan untuk meningkatkan luas

permukaannya. Karbon aktif berbentuk kristal mikro karbon grafit yang pori-porinya telah

mengalami pengembangan kemampuan untuk mengadsorpsi gas dan uap dari campuran gas

dan zat-zat yang tidak larut atau yang terdispersi dalam cairan. Luas permukaan, dimensi, dan

distribusi karbon aktif bergantung pada bahan baku, pengarangan, dan proses aktivasi.

Berdasarkan ukuran porinya, ukuran pori karbon aktif diklasifikasikan menjadi 3, yaitu

mikropori (diameter < 2 nm), mesopori (diameter 2 – 50 nm), dan makropori (diameter > 50

nm) (Ipha, 2012).

Karbon aktif dibedakan menjadi 2 berdasarkan fungsinya, yaitu karbon adsorben gas

(gas adsorbent carbon): Jenis arang ini digunakan untuk mengadsorpsi kotoran berupa gas.

Pori-pori yang terdapat pada karbon aktif jenis ini tergolong mikropori yang menyebabkan

molekul gas akan mampu melewatinya, tetapi molekul dari cairan tidak bisa melewatinya.

Karbon aktif jenis ini dapat ditemui pada karbon tempurung kelapa. Selanjutnya adalah

karbon fasa cair (liquid-phase carbon). Karbon aktif jenis ini digunakan untuk mengadsorpai

kotoran atau zat yang tidak diinginkan dari cairan atau larutan. Jenis pori-pori dari karbon

aktif ini adalah makropori yang memungkinkan molekul berukuran besar untuk masuk.

Karbon jenis ini biasanya berasal dari batu bara, misalnya ampas tebu dan sekam padi.

(Ipha, 2012)

Aktivasi adalah perubahan fisik berupa peningkatan luas permukaan karbon aktif

dengan penghilangan hidrokarbon. Ada dua macam aktifasi, yaitu aktivasi fisika dan kimia.

Page 13: Adsorpsi Isotermis - IVA

II-5

Bab II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

Aktivasi kimia dilakukan dengan merendam karbon dalam H3PO4, ZnCl2, NH4Cl, dan AlCl3

sedangkan aktivasi fisika menggunakan gas pengoksidasi seperti udara, uap air atau CO2.

Aktivasi arang aktif pada temperatur yang tinggi akan menghasilkan struktur berpori dan luas

permukaan adsorpsi yang besar. Semakin besar luas permukaan, maka semakin banyak

substansi terlarut yang melekat pada permukaan media adsorpsi (Ipha, 2012).

II.5 Chemisorption (adsorpsi kimia)

Chemisorption terjadi ketika terbentuknya ikatan kimia antara substansi terlarut dalam

larutan dengan molekul dalam media. Chemisorpsi terjadi diawali dengan adsorpsi fisik, yaitu

partikel-partikel adsorbat mendekat ke permukaan adsorben melalui gaya Van der Walls atau

melalui ikatan hidrogen. Dalam adsorpsi kimia partikel melekat pada permukaan dengan

membentuk ikatan kimia (biasanya ikatan kovalen), dan cenderung mencari tempat yang

memaksimumkan bilangan koordinasi dengan substrat. Contoh : Ion exchange (Ipha, 2012).

Pada Adsorpsi Kimia, Adsorbat tidak hanya di permukaan adsorben tapi juga masuk

ke dalam adsorben melalui pori-pori yang ada pada adsorben. Ikatan yang terjadi antara

adsorbat dan adsorben adalah jenis ikatan yang kuat yaitu ikatan kovalen atau ikatan ion.

Adsorpsi kimia memerlukan energi aktivasi yang lebih besar dibanding adsorpsi fisika yaitu

10 kkal/mol (Ipha, 2012).

Grafik II.1 Perbandingan energi aktivasi

Page 14: Adsorpsi Isotermis - IVA

II-6

Bab II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

Adsorpsi kimia bersifat irreversible, dengan teoritis maksimal kapasitas hidrogen yang dapat

terserap ke karbon yaitu 16,67%, didapat dari rasio dua atom hidrogen per satu atom karbon

(Yunior, 2012)

Gambar II.2 Ilustrasi skematik (kiri) adsorpsi fisika dan (kanan) adsorpsi kimia

Jenis adsorpsi fisika cocok untuk aplikasi media penyimpanan hidrogen pada karbon

aktif, karena tidak memerlukan energi aktivasi yang terlalu besar, serta sifatnya yang

reversible. Hidrogen yang diserap pada karbon aktif suatu saat harus dikeluarkan atau dilepas

ikatannya dengan adsorbennya, oleh karena itu sifat irreversible yang terdapat pada adsorpsi

kimia tidak diinginkan untuk kasus adsorpsi pada media untuk penyimpanan hidrogen.

(Yunior, 2012)

II.6 Perbedaan adsorpsi fisika dan kimia

Tabel II.1 Perbedaan adsorpsi fisik dan kimia (Ipha, 2012)

Adsorpsi fisika Adsorpsi kimia

Molekul terikat pada adsorben oleh gaya

Van der Walls

Molekul terikat pada adsorben oleh ikatan

kimia

Mempunyai entalpi reaksi -4 sampai -

40 kJ/mol

Mempunyai entalpi reaksi -40 sampai

800kJ/mol

Dapat membentuk lapisan multilayer Membentuk lapisan Monolayer

Adsorpsi hanya terjadi pada suhu

dibawah titik didih adsorbat

Adsorpsi dapat terjadi pada suhu tinggi

Jumlah adsorpsi pada permukaan

merupakan fungsi adsorbat

Jumlah adsorpsi pada permukaan

merupakan karakteristik adsorben dan

adsorbat

Tidak melibatkan energi aktivasi tertentu Melibatan energi aktivasi tertentu

Bersifat tidak spesifik Bersifat sangat spesifik

Page 15: Adsorpsi Isotermis - IVA

II-7

Bab II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

II.7 Faktor-faktor yang mempengaruhi Adsorpsi

Faktor-faktor yang mempengaruhi adsorpsi adalah sebagai berikut:

a. Waktu Kontak

Waktu kontak merupakan suatu hal yang sangat menentukan dalam proses adsorpsi.

Waktu kontak memungkinkan proses difusi dan penempelan molekul adsorbat berlangsung

lebih baik (Ipha, 2012).

Karakteristik Adsorben

Ukuran partikel merupakan syarat yang penting dari suatu arang aktif untuk digunakan

sebagai adsorben. Ukuran partikel arang mempengaruhi kecepatan dimana adsorpsi terjadi.

Kecepatan adsorpsi meningkat dengan menurunnya ukuran partikel (Ipha, 2012).

b. Luas Permukaan

Semakin luas permukaan adsorben, semakin banyak adsorbat yang diserap, sehingga

proses adsorpsi dapat semakin efektif. Semakin kecil ukuran diameter adsorben maka

semakin luas permukaannya. Kapasitas adsorpsi total dari suatu adsorbat tergantung pada

luas permukaan total adsorbennya (Ipha, 2012).

c. Kelarutan Adsorbat

Agar adsorpsi dapat terjadi, suatu molekul harus terpisah dari larutan. Senyawa yang

mudah larut mempunyai afinitas yang kuat untuk larutannya dan karenanya lebih sukar

untuk teradsorpsi dibandingkan senyawa yang sukar larut. Akan tetapi ada perkeculian

karena banyak senyawa yang dengan kelarutan rendah sukar diadsorpsi, sedangkan

beberapa senyawa yang sangat mudah larut diadsorpsi dengan mudah. Usaha-usaha untuk

menemukan hubungan kuantitatif antara kemampuan adsorpsi dengan kelarutan hanya

sedikit yang berhasil (Ipha, 2012).

d. Ukuran Molekul Adsorbat

Ukuran molekul adsorbat benar-benar penting dalam proses adsorpsi ketika molekul

masuk ke dalam mikropori suatu partikel arang untuk diserap. Adsorpsi paling kuat ketika

ukuran pori-pori adsorben cukup besar sehingga memungkinkan molekul adsorbat untuk

masuk (Ipha, 2012).

Page 16: Adsorpsi Isotermis - IVA

II-8

Bab II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

e. pH

pH di mana proses adsorpsi terjadi menunjukkan pengaruh yang besar terhadap

adsorpsi itu sendiri. Hal ini dikarenakan ion hidrogen sendiri diadsorpsi dengan kuat, sebagian

karena pH mempengaruhi ionisasi dan karenanya juga mempengaruhi adsorpsi dari beberapa

senyawa. Asam organik lebih mudah diadsorpsi pada pH rendah, sedangkan adsorpsi basa

organik terjadi dengan mudah pada pH tinggi. pH optimum untuk kebanyakan proses adsorpsi

harus ditentukan dengan uji laboratorium (Ipha, 2012).

f. Temperatur

Temperatur di mana proses adsorpsi terjadi akan mempengaruhi kecepatan dan jumlah

adsorpsi yang terjadi. Kecepatan adsorpsi meningkat dengan meningkatnya temperatur, dan

menurun dengan menurunnya temperatur. Namun demikian, ketika adsorpsi merupakan

proses eksoterm, derajad adsorpsi meningkat pada suhu rendah dan akan menurun pada suhu

yang lebih tinggi (Ipha, 2012).

II.8 Isoterm Adsorpsi

Percobaan adsorpsi yang paling umum adalah menentukan hubungan jumlah gas

teradsorpsi (pada adsorben) dan tekanan gas. Pengukuran ini dilakukan pada suhu tetap, dan

hasil pengukuran digambarkan dalam grafik dan disebut isoterm adsorpsi (Amalia, 2008).

Bisa disimpulkan bahwa, isoterm adsorpsi adalah hubungan yang menunjukan

distribusi adsorben antara fasa teradsorpsi pada permukaan adsorben dengan fasa ruah saat

kesetimbangan pada suhu tertentu. Karbon aktif merupakan senyawa karbon amorf dan

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

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

diperlakukan dengan cara khusus baik aktivasi kimia maupun fisika untuk mendapatkan

permukaan yang lebih luas (Saja, 2013).

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

bahan yang teradsorpsi berkumpul pada permukaan penjerap. Bila reaksi dibalik, molekul

yang terjerap akan terus berkumpul pada permukaan karbon aktif sehingga jumlah zat diruas

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

maka proses adsorpsi telah selesai.Gas bebas dan gas teradsorpsi berada dalam keseimbangan

Page 17: Adsorpsi Isotermis - IVA

II-9

Bab II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

dinamika, dan penutupan terfraksi permukaan, bergantung pada tekanan gas pelapis.

Ketergantungan θ pada tekanandan temperatur tertentu, disebut isoterm adsorpsi (Saja, 2013).

II.9 Macam-macam Isoterm Adsorpsi

Ada empat tipe persamaan yang digunakan untuk menguraikan penyerapan isoterm yaitu:

1. Persamaan Langmuir

2. Persamaan Freundlich

3. Persamaan BET (Brunauer, Emmet dan Teller)

4. Persamaan Gibbs

Namun perhitungan penjerapan dari larutan digunakan persamaan Langmuir dan

Freundlich karena persamaan BET dan Gibbs berlaku untuk proses penjerapan terhadap gas.

Gaya yang berperan dalam adsorpsi tergantung pada sifat dasar kimia permukaan dan struktur

spesies teradsorpsi. Suatu efek elektrostatik yang dapat dilihat dengan jelas juga terlibat dalam

adsorpsi ion-ion keatas permukaan zat padat ionik (Saja, 2013).

II.9.1 Persamaan 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-molekul yang terserap.

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 (Saja, 2013).

Page 18: Adsorpsi Isotermis - IVA

II-10

Bab II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

Grafik II.2 Isoterm Langmuir

Pada tahun 1918, Langmuir menurunkan teori isoterm adsorpsi dengan menggunakan

model sederhana berupa padatan yang mengadsorpsi gas pada permukaannya. Pendekatan

Langmuir meliputi lima asumsi mutlak, yaitu :

1. Gas yang teradsorpsi berkelakuan ideal dalam fasa uap

2. Gas yang teradsorpsi dibatasi sampai lapisan monolayer

3. Permukaan adsorbat homogen, artinya afinitas setiap kedudukan ikatan untuk molekul gas

sama

4. Tidak ada antaraksi lateral antar molekul adsorbat

5. Molekul gas yang teradsorpsi terlokalisasi, artinya mereka tidak bergerak pada

permukaan.

(Amalia, 2008)

Gambar II.3 Isoterm Langmuir

Pada kesetimbangan, laju adsorpsi dan desorpsi gas adalah sama. Bila θ menyatakan

fraksi yang ditempati oleh adsorbat dan P menyatakan tekanan gas yang teradsorpsi, maka

lapisan adsorbat

monolayer

adsorben

Page 19: Adsorpsi Isotermis - IVA

II-11

Bab II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

)1(21 Pkk ..................................... (5.47)

dengan k1 dan k2 masing – masing merupakan tetapan laju adsorpsi dan desorpsi. Jika

didefinisikan a = k1 / k2, maka

)( Pa

P

............................................ (5.48)

Pada adsorpsi monolayer, jumlah gas yang teradsorpsi pada tekanan P (y) dan jumlah gas

yang diperlukan untuk membentuk lapisan monolayer dihubungkan dengan θ melalui

persamaan

my

y ................................................... (5.49)

Pa

Pyy m

............................................... (5.50)

Teori isoterm adsorpsi Langmuir berlaku untuk adsorpsi kimia, dimana reaksi yang terjadi

adalah spesifik dan umumnya membentuk lapisan monolayer (Amalia, 2008).

Langmuir mengusulkan teori untuk menjelaskan adsorpsi molekul gas ke permukaan

logam. Model adsorpsi Langmuir tergantung pada asumsi bahwa gaya antarmolekul menurun

cepat dengan jarak, akibatnya menimbulkan adanya cakupan adsorbansi monolayer pada luar

permukaan adsorben. Monolayer jenuh (seperti Ct) kapasitas dapat ditentukan dengan

persamaan:

qe = KL.Ce

1 + aL. Ce

Dimana: qe = konsentrasi sorbat fase padat pada kesetimbangan (mmol / g),

Ce = fase konsentrasi sorbat air pada kesetimbangan (mmol/L),

KL = konstanta isoterm Langmuir (L/g),

aL = Langmuir isoterm konstan (L/mmol)

KL / AL = saturasi kapasitas monolayer teoritis,

Page 20: Adsorpsi Isotermis - IVA

II-12

Bab II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

Q0. Persamaan Langmuir berlaku untuk penyerapan homogen di mana serapan dari

masing-masing molekul sorbat ke permukaan memiliki penyerapan energi aktivasi yang sama

(Saja, 2013).

II.9.2 Persamaan Freundlich

Untuk 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 (Eko, 2012).

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 (Eko, 2012).

Grafik II.3 Isoterm Freundlich

Page 21: Adsorpsi Isotermis - IVA

II-13

Bab II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

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

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

kapasitas konstan melebihi daerah kesetimbangan.

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

meningkatnya konsentrasi kesetimbangan.

Adsorpsi ion logam oleh material padat secara kuantitatif mengikuti persamaan Langmuir.

Persamaan Langmuir merupakan tinjauan teoritis proses adsorpsi.

C/(x/m) = 1/Kb + C/b

Persamaan tersebut dapat digunakan pada adsorpsi oleh padatan. Konstanta pada

persamaan adsorpsi Langmuir menunjukan besarnya adsorpsi maksimum (b) oleh adsorben,

dan K menunjukkan konstanta yang dihubungkan dengan energi ikat. Harga adsorpsi

maksimum secara teoritis seperti yang dicantumkan pada tabel berikut ini:

Keterangan: *per berat membran.(Eko, 2012).

Tabel II.2 Parameter Isoterm Freundlich

Terdapat perbedaan antara berat teradsorp teoritis dan eksperimen. Hal tersebut

menunjukan bahwa berkurangnya konsentrasi ion logam tidak hanya terjadi karena adsorpsi

secara pertukaran ion, tetapi terjadi juga pemerangkapan ion logam pada pori-pori membran.

(Eko, 2012)

Page 22: Adsorpsi Isotermis - IVA

II-14

Bab II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

Adsorpsi zat terlarut (dari suatu larutan) pada padatan adsorben merupakan hal yang

penting. Aplikasi penggunaan prinsip ini antara lain penghilangan warna larutan

(decolorizing) dengan menggunakan batu apung dan proses pemisahan dengan menggunakan

teknik kromatografi. Pendekatan isoterm adsorpsi yang cukup memuaskan dijelaskan oleh H.

Freundlich. Menurut Freundlich, jika y adalah berat zat terlarut per gram adsorben dan c

adalah konsentrasi zat terlarut dalam larutan, maka

y = k c1/n

................................................. (5.53)

cn

ky log1

loglog ........................................ (5.54)

Dimana: k dan n adalah konstanta empiris.

Jika persamaan (5.53) diaplikasikan untuk gas, maka:

y = jumlah gas yang teradsorpsi

c = digantikan dengan tekanan gas.

Plot log y terhadap log c atau log P menghasilkan kurva linier. Dengan menggunakan kurva

tersebut, maka nilai k dan n dapat ditentukan.

Grafik II.4 Plot isoterm Freundlich untuk adsorpsi H2 pada tungsten (suhu 400oC)

Page 23: Adsorpsi Isotermis - IVA

II-15

Bab II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

lapisan adsorbat multilayer

adsorben

II.9.3 PersamaanBrunauer, 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 (Eko, 2012).

Teori isoterm adsorpsi BET merupakan hasil kerja dari S. Brunauer, P.H. Emmet, dan

E. Teller. Teori ini menganggap bahwa adsorpsi juga dapat terjadi di atas lapisan adsorbat

monolayer. Sehingga, isoterm adsorpsi BET dapat diaplikasikan untuk adsorpsi multilayer.

Keseluruhan proses adsorpsi dapat digambarkan sebagai

a. Penempelan molekul pada permukaan padatan (adsorben) membentuk lapisan

monolayer

b. Penempelan molekul pada lapisan monolayer membentuk lapisan multilayer

Gambar II.4 Pendekatan isoterm adsorpsi BET

Pada pendekatan ini, perbandingan kekuatan ikatan pada permukaan adsorben dan

pada lapisan adsorbat monolayer didefinisikan sebagai konstanta c. Lapisan adsorbat akan

terbentuk sampai tekanan uapnya mendekati tekanan uap dari gas yang teradsorpsi. Pada

tahap ini, permukaan dapat dikatakan ”basah (wet)”. Bila V menyatakan volume gas

teradsorpsi, Vm menyatakan volume gas yang diperlukan untuk membentuk lapisan

monolayer, dan x adalah P/P*, maka isoterm adsorpsi BET dapat dinyatakan sebagai

)1)(1( cxxx

cx

V

V

m ...................................... (5.51)

Kesetimbangan antara fasa gas dan senyawa yang teradsorpsi dapat dibandingkan

dengan kesetimbangan antara fasa gas dan cairan dari suatu senyawa. Dengan menggunakan

analogi persamaan Clausius – Clapeyron, maka

Page 24: Adsorpsi Isotermis - IVA

II-16

Bab II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

2

ln

RT

H

dT

Pd ads ............................................. (5.52)

dimana ΔHads adalah entalpi adsorpsi. Sehingga dapat ditarik kesimpulan bahwa tekanan

kesetimbangan dari gas teradsorpsi bergantung pada permukaan dan entalpi adsorpsi.

(Amalia, 2008)

Grafik II.5 Plot isoterm Brunauer, Emmett, and Teller (BET)

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 (Eko, 2012).

Brunauer, Emmet dan Teller pada tahun 1938 memperluas teori kinetik Langmuir

untuk adsorpsi multilayer. Metode BET untuk menghitung luas permukaan adalah sebagai

berikut :

ommo P

P

CW

C

CWPPW

11

1)/((

1 ................... (1)

W = Berat gas total yang terserap pada tekanan relatif P/Po (g gas/g adsorben)

Wm = Berat gas nitrogen yang membentuk lapisan monolayer pada permukaan zat

padat (g gas/g adsorben)

Page 25: Adsorpsi Isotermis - IVA

II-17

Bab II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

P = Tekanan adsorbat dalam keadaan setimbang

Po = Tekanan uap jenuh adsorbat pada keadaan setimbang

P/Po = Tekanan relatif

C = Tetapan BET

Untuk mencari C pada persamaan BET yang tetap yaitu : 1i

sC

Persamaan BET (1) berupa garis lurus apabila dibuat grafik 1/W{(P/Po)-1} versus

P/P dan berat gas nitrogen yang membentuk lapisan satu lapis (monolayer), Wm dapat

ditentukan dari nilai slope (s) dan intersep (i) ini :

Slope CW

C

m

1 ..................................................... (2)

Intersep CWm

1 ..................................................... (3)

Jadi berat nitrogen yang membentuk monolayer didapatkan dari menggabungkan

persamaan (2) dan (3) sehingga didapatkan persamaan :

)(

1

isWm

..................................................... (4)

Aplikasi metode BET ini dapat digunakan untuk menghitung luas permukaan. Untuk

itu perlu diketahui luas rata-rata molekul gas teradsorp. Luas permukaan, S, dari cuplikan

diperoleh dari persamaan :

22010 mxM

NWS m

s

............................................ (5)

dengan :

N = Bilangan Avogadro (6,02 x 1023

partikel/mol)

M = Berat molekul dari gas teradsorp (g/mol)

Wm = Berat gas teradsorpsi monolayer

Page 26: Adsorpsi Isotermis - IVA

II-18

Bab II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

= Luas rata-rata molekul teradsorp

Total volume pori dihitung pengukuran adsorpsi pada P/Po cukup tinggi sehingga

diasumsikan semua pori terisi dengan adsorbat sebagai fasa terkondensasi.

Vp = Wa / l

Lowell, S & Shields, J.E (1984) juga menjelaskan mengenai penentuan rata-rata

ukuran pori dapat diperkirakan dari volume pori dengan mengasumsikan geometri pori adalah

silindris sehingga jari-jari pori rata-rata dapat dihitung dari rasio total volume pori dan luas

permukaan BET, sesuai dengan persamaan berikut :

rp = 2 Vp / Ss

dengan :

rp = Jari-jari pori rata-rata

Vp = Volume pori total

Ss = Luas permukaan spesifik

(Awillian, 2008)

II.10 Indikator Asam-Basa

Analis memanfaatkan perubahan besar dalam pH yang terjadi dalam titrasi, untuk

menetapkan kapan titik kesetaraan itu dicapai. Terdapat banyak asam dan basa organik lemah

yang bentuk ion dan bentuk tak-terdisosiasinya menunjukkan warna yang berlainan. Molekul-

molekul semacam itu dapat digunakan untuk menetapkan kapan telah menambahkan cukup

titran dan disebut indikator tampak (visual indicator) (Anjel, 2013).

Bentuk tak-terdisosiasinya tak-berwarna, namun anionnya, yang mempunyai sistem

ikatan rangkap-tunggal selang-seling (sistem konjugasi), berwarna kuning. Molekul atau ion

yang memiliki sistem konjugasi semacam itu menyerap cahaya yang lebih panjang, panjang

gelombangnya daripada molekul padanannya yang tak memiliki sistem konjugasi. Cahaya

yang diserap seringkali berada dalam bagian tampak dari spektrum, dan karenanya molekul

atau ion itu berwarna (Anjel, 2013).

Page 27: Adsorpsi Isotermis - IVA

II-19

Bab II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

Indikator fenolftalein yang dikenal baik adalah asam dwiprotik dan tak berwarna.

Mula-mula zat ini berdisosiasi menjadi suatu bentuk tak-berwarna dan kemudian dengan

kehilangan proton kedua, menjadi ion dengan sistem konjugasi; timbullah warna merah.

Jingga metil, suatu indikator lain yang luas pemakaiannya adalah suatu basa dan berwarna

kuning dalam bentuk molekulnya. Penambahan ion hidrogen akan menghasilkan kation yang

berwarna merah muda (Anjel, 2013).

II.11 Galat Indikator

Sekurangnya terdapat dua sumber galat dalam penetapan titik akhir suatu titrasi

dengan menggunakan indikator tampak. Satu, terjadi bila indikator yang digunakan tidak

berubah warna pada pH yang sesuai. Sesatan ini adalah sesatan terpastikan dan dapat

dikoreksi dengan penetapan suatu blangko indikator. Blangko indikator semata-mata adalah

volume asam atau basa yang diperlukan untuk mengubah pH dari pH titik kesetaraan ke pH

dimana indikator akan berubah warna. Biasanya blangko indikator ditetapkan secara

eksperimental (Anjel, 2013).

Sesatan kedua, terjadi dalam hal asam (atau basa) yang sangat lemah, dimana arah

lereng kurva titrasi tidak besar, dan karena itu perubahan warna pada titik akhir tidak tajam.

Bahkan jika digunakan indikator yang sesuai, terjadi suatu galat tak-terpastikan dan galat ini

dicerminkan oleh kurangnya kecermatan dalam memutuskan dengan tepat kapan terjadi

perubahan warna. Penggunaan suatu pelarut bukan air dapat mempertajam titik akhir dalam

hal-hal semacam ini (Anjel, 2013).

Untuk mempertajam perubahan warna yang diperagakan oleh beberapa indikator,

kadang-kadang digunakan campuran dua indikator, atau campuran suatu indikator dan suatu

zat warna yang tak berpengaruh pada pH. “Jingga metil termodifikasi” yangdikenal untuk

titrasi karbonat adalah suatu campuran jingga metil dan zat warna xilena sianola FF. Zat

warna itu menyerap beberapa panjang gelombang dari cahaya yang diteruskan oleh kedua

bentuk berwarna, yang dengan demikian membuang daerah tumpang tindih dari kedua warna

itu. Pada suatu pH pertengahan, jingga metil mulai memiliki warna yang hampir

komplementer dengan warna xilena sianola FF, sehingga larutan tampak keabuan. Perubahan

warna ini lebih mudah dideteksi daripada perubahan bertahap jingga metil itu dari kuning ke

merah lewat sejumlah rona jingga. Banyak campuran dua indikator telah direkomendasikan

untuk memperbaiki perubahan warna (Anjel, 2013).

Page 28: Adsorpsi Isotermis - IVA

II-20

Bab II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

II.12 Titrasi

Titrasi merupakan suatu metoda untuk menentukan kadar suatu zat dengan

menggunakan zat lain yang sudah dikethaui konsentrasinya. Titrasi biasanya dibedakan

berdasarkan jenis reaksi yang terlibat di dalam proses titrasi, sebagai contoh bila melibatkan

reaksi asam basa maka disebut sebagai titrasi asam basa, titrasi redoks untuk titrasi yang

melibatkan reaksi reduksi oksidasi, titrasi kompleksometri untuk titrasi yang melibatan

pembentukan reaksi kompleks dan lain sebagainya (Anjel, 2013).

Zat yang akan ditentukan kadarnya disebut sebagai “titrant” dan biasanya diletakan di

dalam erlenmeyer, sedangkan zat yang telah diketahui konsentrasinya disebut sebagai “titer”

dan biasanya diletakkan di dalam “buret”. Baik titer maupun titrant biasanya berupa larutan.

Titrasi asam basa disebut juga titrasi adisi alkalimetri (Anjel, 2013).

Kadar atau konsentrasi asam basa larutan dapat ditentukan dengan metode volumetri

dengan teknik titrasi asam basa. Volumetri adalah teknik analisis kimia kuantitatif untuk

menetapkan kadar sampel dengan pengukuran volume larutan yang terlibat reaksi berdasarkan

kesetaraan kimia. Kesetaraan kimia ditetapkan melalui titik akhir titrasi yang diketahui dari

perubahan warna indicator dan kadar sampel untuk ditetapkan melalui perhitungan

berdasarkan persamaan reaksi (Anjel, 2013).

Titrasi asam basa merupakan teknik untuk menentukan konsentrasi larutan asam atau

basa. Reaksi yang terjadi merupakan reaksi asam basa (netralisasi). Larutan yang

kosentrasinya sudah diketahui disebut larutan baku. Titik ekuivalen adalah titik ketika asam

dan basa tepat habis bereaksi dengan disertai perubahan warna indikatornya. Titik akhir titrasi

adalah saat terjadinya perubahan warna indikator (Anjel, 2013).

Titrasi merupakan salah satu cara untuk menentukan konsentrasi larutan suatu zat

dengan cara mereaksikan larutan tersebut dengan zat yang diketahui konsentrasinya secara

tepat. Prinsip dasar titrasi asam basa didasarkan pada reaksi netralisasi asam basa. Titik

ekuivalen pada titrasi asam basa adalah pada saat dimana sejumlah asam dinetralkan oleh

sejumlah basa. Selama titrasi berlangsung terjadi perubahan pH. Pada titik ekuivalen

ditentukan oleh sejumlah garam yang dihasilkan dari netralisasi asam basa. Indikator yang

digunakan pada titrasi asam basa adalah yang memiliki rentang pH dimana titik ekuivalen

berada (Anjel, 2013).

Pada umumnya titik ekuivalen tersebut sulit diamati, yang mudah diamati adalah titik

akhir yang dapat terjadi sebelum atau sesudah titik ekuivalen tercapai. Titrasi harus dihentikan

Page 29: Adsorpsi Isotermis - IVA

II-21

Bab II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

pada saat titik akhir titrasi dicapai yang ditandai dengan perubahan warna indikator. Titik

akhir titrasi tidak selalu berimpit dengan titik ekuivalen. Dengan pemilihan indikator yang

tepat, kita dapat memperkecil kesalahan titrasi (Anjel, 2013).

Pada titrasi asam kuat dan basa kuat, asam kuat dan basa kuat dalam air terurai dengan

sempurna. Oleh karena itu, ion hidrogen dan ion hidroksida selama titrasi dapat langsung

dihitung dari jumlah asam atau basa yang ditambahkan. Pada titik ekuivalen dari titrasi asam

kuat dan basa kuat, pH larutan pada temperatur 25˚C sama dengan pH air yaitu sama dengan

7. Jika suatu asam atau basa dititrasi, setia penambahan pereaksi akan mengakibatkan

perubahan pH. Grafik yang diperoleh dengan menyalurkan pH terhadap volume pereaksi yang

ditambahkan disebut kurva titrasi (Anjel, 2013).

Ada empat macam perhitungan jika suatu asam dititrasi dengan suatu basa

- Titik awal, sebelum penambahan basa.

- Daerah antara (sebelum titik ekuivalen), larutan mengandung garam dan asam yang

berlebih.

- Titik ekuivalen, larutan mengandung garam.

- Setelah titik ekuivalen, larutan mengandung garam dan basa berlebih (Anjel, 2013).

Dalam titrasi, suatu larutan yang harus dinetralkan dimasukkan ke dalam wadah atau

tabung. Larutan lain yaitu basa, dimasukkan ke dalam buret lalu dimasukkan ke dalam asam,

mula-mula cepat, kemudian tetes demi tetes, sampai titik setara dari titrasi tersebut tercapai.

Salah satu usaha untuk mencapai titik setara dalam melalui perubahan warna dari indikator

asam basa. Titik pada saat titrasi dimana indikator berubah warna dinamakan titik akhir (end

point) dari indikator. Yang diperlukan adalah memadankan titik akhir indikator yang

perubahannya terjadi dalam selang pH yang meliputi pH sesuai dengan titik setara.

(Anjel, 2013)

Indikator asam basa adalah asam lemah yang tak terionnya (Hln) mempunyai warna

yang berbeda dengan warna anionnya. Jika sedikit indikator dimasukkan dalam larutan,

larutan akan berubah warna menjadi warna (1) atau warna (2) tergantung pada apakah

kesetimbangan bergerak ke arah bentuk asam atau anion. Arah pergeseran kesetimbangan

dalam reaksi berikut tergantung pada [H3O+] atau dengan kata lain pada pH (Anjel, 2013).

Seorang analisis mengambil faedah dari perubahan besar dari pH yang terjadi dalam

titrasi agar dapat menentukan kapan titik ekivalennya akan tercapai. Ada banyak asam dan

basa organik dan basa organik lemah yang bentuk-bentuk tak berdisosiasi dan ionnya

menunjukkan warna yang berbeda. Molekul-molekul demikian dapat digunakan untuk

Page 30: Adsorpsi Isotermis - IVA

II-22

Bab II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

menentukan kapan cukup titran telah ditambahkan dan disebut indikator visual. Suatu contoh

yang sederhana adalah para-nitrofenol, yang merupakan suatu asam lemah da berdisosiasi.

(Anjel, 2013)

Bentuk tak terdisosiasi adalah tak berwarna, tetapi anionnya, yang mempunyai sistem

ikatan tunggal dan ikatan rangkap dua yang berganti-ganti (suatu system terkonjugasikan),

berwarna kuning. Molekul-molekul atau ion-ion yang mempunyai system terkonjugasikan,

menyerap cahaya dengan panjang gelombang yang lebih panjang dibandingkan dengan

molekul-molekul sebanding tetapi yang tanpa system terkonjugasikan. Cahaya yang diserap

sering ada pada bagian spectrum yang tampak, dan dengan demikian molekul atau ionnya

berwarna (Anjel, 2013).

Indikator terkenal phenoftalein merupakan asam diprotik dan tak berwarna. Ia mula-

mula berdisosiasi menjadi suatu bentuk tak berwarna dan kemudian, dengan kehilangan

hidrogen ke dua, menjadi ion dengan system terkonjugasikan, maka dihasilakanlah wrana

merah. Metal oranye, indikator lain yang secara luas digunakan, merupakan basa dan

berwarna kuning dalam bentuk molekular. Penambahan ion hidrogen menghasilkan suatu

kation yang berwarna merah muda. Perubahan minimum dalam pH yang diperlukan untuk

suatu perubahan warna disebut “jangkau indicator” (Anjel, 2013).

Pada harga pH antara,warna yang ditunjukkan bukan warna merah atau kuning, tetapi

sedikit agak kuning. Pada pH 5, pKa dari HIn, kedua bentuk berwarna sama konsentrasinya,

yaitu HIn separuh tenetralisasikan. Seringkali kita mendengar terminology seperti suatu

indikator yang berubah warna pada pH 5 telah digunakan ini berarti bahwa pKa indicator

sebesar 5 dan jangkauannya sebesar pH 4 sampai 6 (Anjel, 2013).

Pada titrasi asam lemah, pemilihan indikator jauh lebih terbatas untuk suatu asam

dengan pKa 5 kira-kira kepunnyaan asma asetat, pH lebih tinggi dari 7 pada titik ekivalen, dan

perubahan dalam pH relatif kecil. Phenoftalein berubah warna pada kira-kira titik ekivalen

dan merupakan indicator yang cocok. Dalam hal asam yang sangat lemah, misalnya pKa = 9,

tidak ada perubahan dalam pH yang besar terjadi sekitar titik ekivalen. Jadi volume basa yang

lebih besar akan diperlukan untuk merubah warna suatu indikator dan titik ekivalen tidak akan

di deteksi dengan ketepatan yang biasa diharapkan (Anjel, 2013).

Kelarutan garam dari asam lemah tergantung pada pH larutan. Beberapa contoh yang

lebih penting dari garam-garam demikian dalam kimia analitik adalah oksilat sulfida,

hidrogsida, karbonat dan fosfat. Ion hidroksida bereaksi dengan anion garam untuk

membentuk asam lemah, dengan demikian meningkatkan kelarutan garam (Anjel, 2013).

Page 31: Adsorpsi Isotermis - IVA

II-23

Bab II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

Teori Bonsted Lowry melukiskan reaksi asam basa dalam peristiwa perpindahan

proton, yaitu perbadingan kekuatan asam basa menentukan kearah mana reaksi asam basa

akan terjadi, yaitu dari kombinasi asam basa yang lebih kuat ke yang lebih lemah. Teori

Lewis memnadang reaksi aram basa dari arah pembentukan ikatan kovalen antara zat

penerima pasangn electron (asam) dengan pemberi (donor) elektron (basa). Gunanya yang

paling besar adalah dalam keadaan dimana reaksi terjadi tanpa kehadiran suatu pelarut atau

pada saat suatu asam tidak mengandung atom hidrogen (Anjel, 2013)..

Ada beberapa macam titrasi bergantung pada reaksinya. Salah satunya adalah titrasi

asam basa. Titrasi adalah suatu metode untuk menentukan konsentrasi zat didalam larutan.

Titrasi dilakukan dengan mereaksikan larutan tersebut dengan larutan yang sudah diketahui

konsentrasinya. Reaksi dilakukan secara bertahap (tetes demi tetes) hingga tepat mencapai

titik stoikiometri atau titik setara (Anjel, 2013).

Titik ekivalen pada titrasi asam basa adalah pada saat dimana sejumlah asam tepat di

netralkan oleh sejumlah basa. Selama titrasi berlangsung terjadi perubahan pH. pH pada titik

equivalen ditentukan oleh sejumlah garam yang dihasilkan dari netralisaasi asam basa.

Indikator yang digunakan pada titrasi asam basa adalah yang memiliki rentang pH dimana

titik equivalen berada (Anjel, 2013).

Pada umumnya titik equivalen tersebut sulit untuk diamati, yang mudah dimatai

adalah titik akhir yaang dapat terjadi sebelum atau sesudah titik equivalen tercapai. Titrasi

harus dihentikan pada saat titik akhir titrasi tercapai, yang ditandai dengan perubahan warna

indikator. Titik akhir titrasi tidak selalu berimpit dengan titik equivalen. Dengan pemilihan

indikator yang tepat, kita dapat memperkecil kesalahan titrasi (Anjel, 2013).

Pada titrasi asam kuat dan basa kuat, asam lemah dan basa lemah dalam air akan

terurau dengan sempurna. Oleh karena itu ion hidrogen dan ion hidroksida selama titrasi dapat

langsung dihitung dari jumlah asam atau basa yang ditambahkan. Pada titik equivalen dari

titrasi asam air, yaitu sama dengan 7 (Anjel, 2013).

Page 32: Adsorpsi Isotermis - IVA

III-1

BAB III

METODOLOGI PERCOBAAN

III.1 Variabel Percobaan

200 rpm 30 menit

III.2 Bahan yang digunakan

1. Aquades

2. Indikator PP

3. Karbon aktif

4. Larutan asam asetat

5. Larutan NaOH 0,1N

III.3 Alat yang digunakan

1. Beaker Glass

2. Buret

3. Corong kaca

4. Erlenmayer

5. Gelas ukur

6. Kertas Saring

7. Pipet tetes

8. Timbangan elektrik

III.4 Prosedur Percobaan

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

2. Letakkan 0,5 gram 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 100 ml. Larutan 0,12 N, 0,09 N, 0,06

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

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

ada karbon aktifnya yang selanjutnya akan digunakan sebagai kontrol.

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

kemudian diamkan paling sedikit selama satu jam agar terjadi kesetimbangan

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

dari filtrat untuk menghindarkan kesalahan akibat adsorbsi oleh kertas saring.

6. Titrasi 25ml larutan filtrat dengan larutan 0,1N NaOH baku dengan indikator PP,

tahap ini dilakukan sebanyak dua kali untuk setiap larutan.

Page 33: Adsorpsi Isotermis - IVA

III-3

Bab III Metodologi Percobaan

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

III.5 Diagram Alir Percobaan

MULAI

Bersihkan dan keringkan Erlenmeyer lengkap dengan tutupnya, 7 buah.

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

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

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

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

ada karbon aktifnya yang selanjutnya akan digunakan sebagai kontrol

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

kemudian diamkan paling sedikit selama satu jam agar terjadi kesetimbangan

Letakkan 0,5 gram karbon aktif ke dalam 6 erlenmeyer

SELESAI

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

dari filtrat untuk menghindarkan kesalahan akibat adsorbsi oleh kertas saring

Titrasi 25 ml larutan filtrat dengan larutan 0,1 N NaOH baku dengan indikator

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

Page 34: Adsorpsi Isotermis - IVA

III-3

Bab III Metodologi Percobaan

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

III.6 Gambar Alat Percobaan

Pipet Tetes

Termometer

Viskometer Oswald

Piknometer

Erlenmeyer Gelas Ukur

Timbangan Elektrik Stopwatch

Page 35: Adsorpsi Isotermis - IVA

IV-1

BAB IV

HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN

IV.1 Hasil Percobaan

Tabel IV.1.1 Hasil Volume Titrasi NaOH Terhadap Larutan Asam Asetat dengan

Penambahan Karbon Aktif

Bahan Variabel Volume NaOH

Rata-rata (ml) V1 (ml) V2 (ml)

Larutan

CH3COOH

0,015 0,2 0,2 0,2

0,03 2,5 2,1 2,3

0,03* 2,3 2,8 2,55

0,06 5,0 4,8 4,9

0,09 7,1 6,6 6,85

0,12 9,3 8,8 9,05

0,15 11,3 10,9 11,1

Tabel IV.1.2 Hasil Perhitungan Nakhir, Nkontrol, dan Faktor Koreksi

Bahan Variable N

NaOH

V Rata-

rata

N Akhir N Kontrol Faktor

Koreksi

Larutan

CH3COOH

0,015 0,15 0,2 0,0012 0,03 0,04

0,03 0,15 2,3 0,0138 0,03 0,46

0,03* 0,15 2,55 0,0153 0,03 0,51

0,06 0,15 4,9 0,0294 0,03 0,98

0,09 0,15 6,85 0,0411 0,03 1,37

0,12 0,15 9,05 0,0543 0,03 1,81

0,15 0,15 11,1 0,0666 0,03 2,22

Page 36: Adsorpsi Isotermis - IVA

IV-2

Bab IV Hasil Percobaan dan Pembahasan

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

Tabel IV.1.3 Hasil Perhitungan Larutan Asam Asetat Sebelum dan Sesudah Teradsorbsi

Oleh Karbon Aktif

Bahan Variabel N Teori Faktor

Koreksi

Jumlah Mol

Awal Akhir Teradsorbsi

Larutan

CH3COOH

0,015 0,0006 0,04 0,375 0,03 0,3738

0,03 0,0138 0,46 0,75 0,345 0,7362

0,03* 0,0153 0,51 0,75 0,3825 0,7347

0,06 0,0588 0,98 1,5 0,735 1,4706

0,09 0,1233 1,37 2,25 1,0275 2,2089

0,12 0,2172 1,81 3 1,3575 2,9457

0,15 0,3330 2,22 3,75 1,665 3,6834

IV.2 Pembahasan

Adsorpsi adalah gejala pengumpulan molekul-molekul suatu zat pada permukaan

zat lain sebagai akibat daripada ketidakjenuhan gaya-gaya pada permukaan tersebut. Untuk

proses adsorpsi dalam larutan, jumlah zat yang teradsorpsi bergantung pada beberapa

faktor yaitu jenis adsorben, jenis adsorbat, luas permukaan adsorbat, konsentrasi zat

terlarut, dan temperatur.

Percobaan ini dilakukan untuk mengamati peristiwa adsorbsi isotermis dari suatu

larutan pada suhu tetap (konstan). Pada percobaan adsorbsi larutan asam asetat diadsorbsi

oleh karbon. Percobaan ini dilakukan dengan meletakkan 0,5 gram karbon aktif ke dalam 6

erlenmeyer. Lalu membuat larutan asam asetat dalam berbagai konsentrasi, yaitu: 0,015 N,

0,03 N, 0,06 N, 0,09 N, 0,12 N, 0,15 N agar dapat mengetahui seberapa besar hubungan

antara variasi konsentrasi dengan daya adsorbs. Karbon aktif berbentuk kristal mikro

karbon grafit yang pori-porinya telah mengalami pengembangan kemampuan untuk

mengadsorpsi gas dan uap dari campuran gas dan zat-zat yang tidak larut atau yang

terdispersi dalam cairan. Dengan kata lain, karbon aktif dapat dijadikan sebagai zat

pengadsorbsi atau adsorben pada larutan asam asetat.

Filtrat dari larutan tersebut diaduk dengan kecepatan 200 rpm selama 30 menit dan

dititrasi dengan larutan NaOH 0,1 N. Sesuai dengan tabel yang ada, dapat terlihat bahwa

beberapa faktor mempengaruhi peristiwa adsorbsi isotermis. Selain menentukan harga rata-

Page 37: Adsorpsi Isotermis - IVA

IV-3

Bab IV Hasil Percobaan dan Pembahasan

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

02468

1012

Vo

lum

e N

aOH

Normalitas CH3COOH

AsamAsetat

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

0.015 N 0.03 N 0.06 N 0.09 N 0.12 N 0.15 N

Mol

terr

ad

sorb

si

Normalitas CH3COOH

Asam

asetat

rata volume NaOH dari variabel tersebut, percobaan ini juga dilakukan untuk menghitung

Nakhir, Nkontrol dan faktor koreksi dari masing-masing variabel.

Grafik IV.2.1 Hubungan Normalitas CH3COOH dengan Volume NaOH

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

normalitas 0,015 N sebesar 0.2 ml, pada 0,03 N volume rata-rata NaOH sebesar 2.3 ml,

pada 0,03 (*) N volume rata-rata NaOH sebesar 2.55 ml, pada 0,06 N volume rata-rata

NaOH sebesar 4.9 ml, pada 0.09 N volume rata-rata NaOH sebesar 6.85 ml, pada 0,12 N

volume rata-rata NaOH sebesar 9.05 ml, pada 0,15 N volume rata-rata NaOH sebesar 11.1

ml. Dari keseluruhan data tersebut dapat disimpulkan bahwa semakin besar normalitas

larutan asam asetat maka semakin besar pula volume NaOH yang dibutuhkan untuk

mentitrasi larutan asam asetat tersebut. Hal ini sesuai dengan teori dimana nilai adsorbsi

semakin meningkat dengan meningkatnya konsentrasi larutan yang diukur.

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.2.2 Hubungan Normalitas CH3COOH dengan Mol Teradsorbsi

Page 38: Adsorpsi Isotermis - IVA

IV-4

Bab IV Hasil Percobaan dan Pembahasan

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

0

0,5

1

1,5

2

2,5

0.015N

0.03 N 0.06 N 0.09 N 0.12 N 0.15 N

Fak

tor

kore

ksi

Normalitas CH3COOH

Asam

Asetat

00,05

0,10,15

0,20,25

0,30,35

0.015 N 0.03 N 0.06 N 0.09 N 0.12 N 0.15 N

N t

eori

Normalitas

Asam

asetat

Berdasarkan grafik diatas diketahui bahwa jumlah mol asam asetat pada normalitas

0,015 N sebesar 0.3738, pada 0,03 N mol yang teradsorbsi sebesar 0.7362, pada 0,03 (*) N

mol yang teradsorbsi sebesar 0.7347, pada 0,06 N mol yang teradsorbsi sebesar 1.4706,

pada 0,09 N mol yang teradsorbsi sebesar 2.2089, pada 0,12 N mol yang teradsorbsi

sebesar 2.9457, dan 0,15 N mol yang teradsorbsi sebesar 3.6834. Rumus mol teradsorbsi

yaitu, sebagai berikut :

Grafik IV.2.3 Hubungan Normalitas CH3COOH dengan Faktor Koreksi

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

koreksi sebesar 0.04, pada 0,03 N diperoleh faktor koreksi sebesar 0.46, pada 0,03 (*) N

diperoleh faktor koreksi sebesar 0.51, pada 0,06 N diperoleh faktor koreksi sebesar 0.98,

pada 0,09 N diperoleh faktor koreksi sebesar 1.37, pada 0,12 N diperoleh faktor koreksi

sebesar 1.81, pada 0,15 N diperoleh faktor koreksi sebesar 2.22. Dari data tersebut dapat

disimpulkan bahwa semakin besar normalitas larutan asam asetat semakin besar pula

faktor koreksi yang diperoleh.

Grafik IV.2.4 Hubungan Normalitas dengan N Teori

Teradsorbsi = n awal – n akhir

Page 39: Adsorpsi Isotermis - IVA

IV-5

Bab IV Hasil Percobaan dan Pembahasan

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

Berdasarkan grafik diatas, dapat kita lihat bahwa semakin besar konsentrasi larutan

asam asetat maka semakin besar pula N teori yang dihasilkan sesuai dengan rumus yang

digunakan, N teori = variabel (normalitas) x faktor koreksi. Hal ini dikarenakan N teori

berbanding lurus dengan variabel normalitas larutannya.

Dari semua grafik tersebut, dapat disimpulkan bahwa adsorspsi ini tergolong jenis

adsorspi fisika dan termasuk tipe isoterm Freundlich. Tergolong jenis adsorspi fisika

karena karena pada percobaan ini menggunakan karbon aktif. Karbon aktif berbentuk

kristal mikro karbon grafit yang pori-porinya telah mengalami pengembangan kemampuan,

untuk mengadsorpsi gas dan uap dari campuran gas dan zat-zat yang tidak larut atau yang

terdispersi dalam cairan.

Tergolong tipe Freundlich karena dari semua grafik tersebut, sesuai dengan grafik

adsorbsi isotermis Freundlich dibawah ini.

Grafik IV.2.5 Adsorbsi Isothermis Freundlich

Grafik tersebut sesuai dengan percobaan kami dikarenakan dari isotermis ini, akan

diketahui kapasitas adsorben dalam menyerap air serta dapat ditentukan efisiensi dari suatu

adsorben. Menunjukkan pula bahwa semakin besar konsentrasi asam asetat maka volume

NaOH yang dititrasi juga semakin besar. Adsorbsi Isotermis Freundlich berasumsikan

bahwa adsorben mempunyai permukaan yang heterogen dan tiap molekul mempunyai

potensi penyerapan yang berbeda-beda. Aplikasi penggunaan prinsip ini antara lain

penghilangan warna larutan (decolorizing) dengan menggunakan batu apung dan proses

pemisahan dengan menggunakan teknik kromatografi.

Page 40: Adsorpsi Isotermis - IVA

V-1

BAB V

KESIMPULAN

Dari percobaan yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa hubungan normalitas

larutan dengan mol yang teradsorbsi dapat dipengaruhi oleh kondisi indikator pp yang

digunakan pada saat titrasi. Pada normalitas 0,015 N mol yang teradsorbsi sebesar 0,3738,

pada 0,03 N mol yang teradsorbsi sebesar 0,7362, pada 0,03 N (*) mol yang teradsorbsi

sebesar 0,7347, pada 0,06 N mol yang teradsorbsi sebesar 1,4706, pada 0,09 N mol yang

teradsorbsi sebesar 2,2089, pada 0,12 N mol yang teradsorbsi sebesar 2,9457, dan 0,15 N mol

yang teradsorbsi sebesar 3,6834.

Semakin besar normalitas larutan asam asetat maka semakin besar pula volume NaOH

yang dibutuhkan untuk mentitrasi larutan asam asetat tersebut. Pada hubungan normalitas

dengan volume rata-rata, sesuai dengan teori dimana nilai adsorbsi semakin meningkat

dengan meningkatnya konsentrasi larutan yang diukur.

Dari percobaan Adsorbsi Isotermis ini dapat disimpulkan, bahwa adsorspsi ini

tergolong jenis adsorspi fisika dan termasuk tipe isoterm Freundlich. Tergolong jenis adsorspi

fisika karena pada percobaan ini menggunakan karbon aktif. Termasuk isoterm Freundlich

karena grafik percobaan kami, dikarenakan dari isotermis ini, akan diketahui kapasitas

adsorben dalam menyerap air serta dapat ditentukan efisiensi dari suatu adsorben.

Menunjukkan pula bahwa semakin besar konsentrasi asam asetat maka volume NaOH yang

dititrasi juga semakin besar. Sehingga dapat disimpulkan bahwa nilai adsorbsi semakin

meningkat dengan meningkatnya konsentrasi larutan adsorbat yang digunakan. Adsorben

yang digunakan adalah karbon aktif yang merupakan suatu adsorben yang sangat baik.

Page 41: Adsorpsi Isotermis - IVA

vi

DAFTAR PUSTAKA

Amalia, S. (2008, Mei 15). Materi Kimia Permukaan. Retrieved November 20, 2013, from

amaliasholehah.files.wordpress.com

Artistryana. (2012, Maret 27). Pengolahan Limbah Elektroplating / Penyepuhan. Retrieved

November 16, 2013, from http://ecovolutiontoday.wordpress.com

Awillian. (2008). Kinetika KIMIA. Retrieved November 20, 2013, from katalis heterogen:

willi4nd.files.wordpress.com

Eko, D. W. (2012, Oktober 16). adsorpsi isotermis. Retrieved from wordpress.com:

http://dwep1.wordpress.com

Gautama, P. (2011, Januari 16). Mengenal Cara Pelapisan Logam (Bagian-2). Retrieved

November 21, 2013, from http://www.infometrik.com/2011/01/mengenal-cara-

pelapisan-logam-bagian-2/

Ipha, B. (2012, Mei 13). adsorpsi. Retrieved from We Love Chemistry:

http://kimia08.wordpress.com

Metalurgi, H. (2009, november). Korosi Galvanik. Retrieved november 23, 2013, from

http://brownharinto.blogspot.com/2009/11/korosi-galvanik.html

Mgmpkimiabms. (2009, November 5). Pelapisan Logam (Elektroplating). Retrieved

November 16, 2013, from http://mgmpkimiabms.wordpress.com

Nasution, S. F. (2011, September 26). Pelapisan Krom pada Baja Karbon Rendah dengan

Metode Elektroplating sebagai Anti Korosi. Retrieved November 23, 2013, from SP -

Physics: http://repository.usu.ac.id/handle/123456789/29124

Panca, A. (2012, juli 13). adsorbansi-alkohol-dengan-semen.html. Retrieved from adsorbansi

alkohol dengan semen: http://alipanca5.blogspot.com

Pratzzz. (2009, April 6). Pelapisan Logam. Retrieved November 16, 2013, from

http://www.infometrik.com

Rahayu, S. S. (2009, Juli 20). Pelapisan Logam. Retrieved from http://www.chem-is-

try.org/materi_kimia/kimia-industri/bahan-baku-dan-produk-industri/pelapisan-

logam/

Rusdalena. (2011, September 26). Pelapisan Nikel pada Baja Karbon Rendah dengan

Metode Elektroplating sebagai Anti Korosi. Retrieved November 23, 2013, from SP -

Physics: http://repository.usu.ac.id/handle/123456789/29125

Saja, N. (2013). ISOTERM ADSORPSI ZAT WARNA OLEH KARBON AKTIF. Retrieved

November 16, 2013, from http://dewasaababil.blogspot.com

Page 42: Adsorpsi Isotermis - IVA

vi

Saya, T. C. (2013, Januari 5). Retrieved from Manfaat Elektroplating:

http://teknikcarasaya.blogspot.com/

Yunior, S. W. (2012, June 22). Retrieved November 25, 2013, from

http://fannowidy.blogspot.com/2012/06/jenis-adsorpsi.html

Page 43: Adsorpsi Isotermis - IVA

viii

APPENDIKS

Perhitungan N akhir

1. Nakhir 0,015

2. Nakhir 0,03

3. Nakhir 0,03*

4. Nakhir 0,06

5. Nakhir 0,09 044,025

1,11

6. Nakhir 0,12 052,025

3,11

7. Nakhir 0,15 06,025

5,11

(*) = tanpa Karbon

Perhitungan faktor Koreksi

1. Faktor Koreksi 0,015 67,003,0

02,0

2. Faktor Koreksi 0,03 93,003,0

028,0

3. Faktor Koreksi 0,03 * 2,103,0

036,0

4. Faktor Koreksi 0,06 067,103,0

032,0

Nakhir = N NaOH x Volume rata-rata

Vol. Larutan yang dititrasi

02.025

5.01

036,025

9.01

028,025

7.01

032,025

8,01

Faktor Koreksi = Nakhir

Nkontrol

Page 44: Adsorpsi Isotermis - IVA

ix

5. Faktor Koreksi 0,09 467,103,0

044,0

6. Faktor Koreksi 0,12 73,103,0

052,0

7. Faktor Koreksi 0,15 203,0

06,0

(*) = tanpa Karbon

Perhitungan N Teori

Rumus :

1. NTeori 0,015 = 0,015 x 0,67 = 0.0105

2. NTeori 0.03 = 0,03 x 0,93 = 0.0279

3. NTeori 0.03* = 0,03 x 1,2 = 0.036

4. NTeori 0.06 = 0,06 x 1,067 = 0.064

5. NTeori 0.09 = 0,09 x 1,467 = 0.132

6. NTeori 0.12 = 0,12 x 1,73 = 0.2076

7. NTeori 0.15 = 0,15 x 2 = 0,3

(*) = 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 :

NTeori = N awal x Faktor Koreksi

n awal = Nawal x Volume titrasi

n akhir = Nakhir x Volume titrasi

Page 45: Adsorpsi Isotermis - IVA

x

1. n akhir 0,015 = 0,02 x 25 = 0,5

2. n akhir 0,03 = 0,028 x 25 = 0,7

3. n akhir 0,03 = 0,036 x 25= 0,9

4. n akhir 0,06 = 0,032 x 25 = 0,8

5. n akhir 0,09 = 0,044 x 25 = 1,1

6. n akhir 0,12 = 0,052 x 25 = 1,3

7. n akhir 0,15 = 0,06 x 25 = 1,5

(*) = tanpa Karbon

Perhitungan Teradsorbsi

Rumus :

1. Teradsorbsi 0,015 = 0,375 – 0,5 = -0,125

2. Teradsorbsi 0,03 = 0,75 – 0,7 = 0.05

3. Teradsorbsi 0,03 * = 0,75-0,9 = -0,15

4. Teradsorbsi 0,06 =1,5 – 0,8 = 0,7

5. Teradsorbsi 0,09 =2,25 – 1,1 = 1,15

6. Teradsorbsi 0,12 = 3 – 1,3= 1,7

7. Teradsorbsi 0,15 = 3,75 – 1,5 = 2,25

(*) = tanpa Karbon

Teradsorbsi = n awal – n akhir