BAB 3. METODOLOGI PERCOBAAN
3.1Alat dan Bahan3.1.1 Alat
1. Erlenmeyer 250 ml
2. Buret 50 ml
3. Corong gelas
4. Kertas saring
3.1.2 Bahan
1. Larutan asam asetat 1N
2. Larutan standar NaOH 0,5N
3. Karbon aktif
4. Indikator pp
3.2Skema Kerja
3.2.1. Larutan Asam Asetat
Dibuat sebanyak masing-masing 50 ml, dengan konsentrasi
(normalitas) 1N; 0,8N; 0,6N; 0,4N; 0,2N ; 0,1N.
Diambil 3 ml tiap-tiap larutan asam asetat Dititrasi dengan 0,5N
NaOH dengan menggunakan indikator pp.
3.2.2 Larutan Asam Asetat + Karbon Aktif
Diambil tiap larutan yang telah dibuat dipercobaan pertama
sebanyak 25 ml Dimasukkan dalam Erlenmeyer, Ditambahkan 1 gram
adsorben (karbon aktif), dikocok dan ditutup dengan kertas saring
selama 30 menit. Masing-masing filtrat diambil 3 ml dan diberi 2
tetes indikator pp.
Dititrasi dengan larutan standar 0,5 N NaOH, sehingga dapat
diketahui asam asetat sisa yang ada dalam larutan.
BAB 4. PEMBAHASAN
4.1. Data Hasil Percobaan
4.1.1 Larutas Asam Asetat
NoKonsentrasi Asam Asetat
(N)NaOH yang dibutuhkan
(mL)
10,10,85
20,21,2
30,42,5
40,63,7
50,84,75
615,8
4.1.2 Larutan Asam Asetat + Karbon aktif
NoKonsentrasi Asam Asetat
(N)NaOH yang dibutuhkan
(mL)
10,10,5
20,21,2
30,42,1
40,62,7
50,83,3
615,5
4.2. PembahasanPercobaan kali ini mempelajari tentang penentuan
entalpi adsorpsi. Praktikum ini dilakukan dengan mengamati variasi
konsentrasi asam asetat (CH3COOH) dan pengaruh penambahan karbon
aktif.Adsorpsi adalah pengumpulan zat terlarut dipermukaan media
dan merupakan jenis adhesi yang terjadi pada zat padat atau cair
yang kontak dengan zat-zat lainnya. Karbon aktif, atau sering juga
disebut sebagai arang aktif, adalah suatu jenis karbon yang
memiliki luas permukaan yang sangat besar. Hal ini bisa dicapai
dengan mengaktifkan karbon atau arang tersebut, hanya dengan satu
gram karbon aktif, akan didapatkan suatu material yang memiliki
permukaan sebesar 500m2. Biasanya pengaktifan hanya bertujuan untuk
memperbesar luas permukaan saja, namun beberapa usaha juga
berkaitan dengan meningkatkan kemampuan adsorpsi karbon aktif itu
sendiri.Praktikum kali ini menggunakan larutan yang digunakan
sebagai larutan baku primer yaitu asam asetat (CH3COOH). Larutan
baku primer ini yang akan diberi perlakuan yang bervariasi yaitu
dengan membuatnya dalam konsentrasi yang bervariasi dan dengan
melakukan penambahan karbon aktif. Sedangkan larutan baku sekunder
adalah larutan baku yang konsentrasinya harus ditentukan dengan
cara titrasi terhadap larutan baku primer. Pada percobaan kali ini
larutan yang digunakan sebagai larutan baku sekunder adalah NaOH.
Larutan NaOH tergolong dalam larutan baku sekunder yang bersifat
basa. Praktikum ini dilakukan dua jenis percobaan yang berbeda.
Percobaan pertama adalah dengan melakukan titrasi langsung pada
larutan asam asetat dengan konsentrasi yang bervariasi dengan
menggunakan indikator pp dan yang kedua adalah dengan menambahkan
karbon aktif pada larutan asam asetat kemudian dititrasi dengan
NaOH dengan menggunakan indikator pp.Langkah pertama pada percobaan
ini dilakukan pengenceran asam asetat agar diperoleh konsentrasi
yang berbeda-beda yaitu pembuatan larutan asam asetat sebanyak 50
ml dengan konsentrasi mulai dari 0,1; 0,2 N; 0,4 N; 0,6 N; 0,8 N;
dan 1 N. Kemudian diambil 3 ml dari tiap-tiap larutan asam asetat
untuk langsung dititrasi dengan larutan NaOH 0,5 N. Hasil titrasi
akan menunjukkan konsentrasi asam asetat mula-mula. Adapun reaksi
yang terjadi adalah sebagai berikut :
NaOH(aq) + CH3COOH(aq)
CH3COONa(aq) + H2O(l)Sebelum dilakukan proses titrasi, terlebih
dahulu larutan ditambahkan dengan larutan PP (Phenolptalein).
Indikator phenolptalein merupakan asam dwiprotik dan tidak
berwarna. Mula-mula zat ini beradsorpsi menjadi suatu bentuk tak
berwarna dan kemudian dengan kehilangan proton kedua menjadi ion
dengan sistem konjugasi, timbulah warna merah muda. Fungsi dari
penambahan indikator pp adalah untuk mengetahui terjadinya suatu
titik ekivalen ekivalen yaitu jumlah titran sama dengan jumlah
titratnya. Dalam proses titrasi terjadi perubahan warna larutan
asam yang dalam pecobaan ini adalah asam asetat dari tidak berwarna
menjadi berwarna merah muda sehingga dapat diketahui kapan tercapai
titik akhirnya. Indikator fenophtalein digunakan dalam percobaan
ini karena fenophtalein tak berwarna dengan pH antara 8,3-10,0 akan
mempermudah dalam mengetahui bahwa dalam proses sudah mencapai
titik ekivalen. Pada umumnya, titik akhir tidak sama tepat dengan
titik ekivalen sehingga terjadi kesalahan titrasi, tetapi kesalahan
ini tidak perlu dianggap sebagai suatu kegagalan dalam melakukan
titrasi. Pemilihan indikator phenolptalein karena titrasi ini
merupakan titrasi asam lemah (asam asetat) oleh basa kuat (NaOH)
(alkalimetri) yang memiliki titik ekuivalen diatas 7. Hal itu cocok
dengan rentang perubahan pH dari indikator phenolptalein. Proses
selanjutnya adalah dititrasi mengunakan larutan NaOH 0,5 N. Jumlah
NaOH yang diperlukan untuk titrasi pada setiap larutan asam asetat
dengan konsentrasi yang bervariasi memiliki perbedaan. Semakin
kecil konsentrasi (normalitas) semakin sedikit jumlah NaOH yang
dibutuhkan untuk titrasi. Karena, semakin besar kosentrasi asam
asetat maka semakin asam atau pekat larutan tersebut sehingga
apabila dititrasi dengan NaOH yang merupakan basa membutuhkan lebih
banyak NaOH. Untuk konsentrasi 1; 0,8; 0,6; 0,4; 0,2 dan 0,1 N
dibutuhkan NaOH berturut-turut sebesar 5,8; 4,75; 3,7; 2,5; 1,2;
dan 0,85 mL.Langkah selanjutnya adalah diambil setiap larutan pada
masing-masing konsentrasi sebanyak 25 ml lalu ditambahkan 1 gr
adsorben yaitu karbon aktif. Karbon aktif merupakan senyawa karbon
amorf yang dihasilkan dari bahan-bahan yang mengandung arang atau
karbon dengan cara khusus, untuk mendapatkan permukaan adsorben
yang lebih luas. Penambahan karbon aktif terhadap erlenmeyer
sebanyak 1 gram digunakan sebagai pembanding dengan tanpa
penambahan karbon aktif.Karbon aktif berwarna hitam, dan bisa
berbentuk granule, bulat, pallet atau bubuk. Karbon aktif merupakan
sejenis adsorben atau penyerap, hal ini karena unsur karbon aktif
memiliki ruang pori yang sangat banyak dengan ukuran tertentu.
Pori-pori ini dapat menangkap partikel-partikel sangat halus yang
terjebak didalamnya. Karbon aktif ini dapat mengadsorpsi gas dan
senyawa kimia tertentu atau bersifat adsorpsi selektif tergantung
besar kecilnya volume pori-pori dan luas permukaanya. Daya serapnya
sangat besar yaitu 25% - 100% terhadap berat karbon aktif tersebut.
Dimana dalam percobaan kali ini, karbon aktif berfungsi untuk
mengadsorpsi asam asetat.Peristiwa adsorpsi yang terjadi jika
berada pada permukaan dua fasa yang bersih ditambahkan komponen
ketiga, maka komponen ketiga ini akan sangat mempengaruhi sifat
permukaan. Tiap partikel adsorban dikelilingi oleh molekul yang
diserap karena terjadi interaksi tarik-menarik Komponen yang
ditambahkan adalah molekul yang teradsorpsi pada permukaan (dan
karenanya dinamakan surface aktif). Jumlah zat yang terserap setiap
berat adsorbens, tergantung konsentrasi dari zat terlarut. Namun
demikian, bila adsorbens sudah jenuh, konsentrasi tidak lagi
berpengaruh.Peristiwa adsorpsi disebabkan oleh gaya tarik
molekul-molekul di permukaan adsorbens. Peristiwa adsorpsi terjadi
ketika karbon aktif dimasukkan ke dalam larutan asam asetat. Karbon
aktif merupakan adsorben yang baik, karena memiliki tingkat
porositas yang tinggi dan permukaannya yang halus. Dengan demikian
adsorbsi dapat terjadi pada banyak tempat. Penyerapan zat dari
larutan, mirip dengan penyerapan gas oleh zat padat. Penyerapan
bersifat selektif yang diserap hanya pelarut atau zat
terlarut.Percobaan ini mempelajari sifat-sifat adsorpsi secara
kuantitatif dari suatu bahan. Prinsip dasar dari adsorpsi itu
sendiri yaitu pengumpulan zat terlarut dipermukaan media dan
merupakan jenis adhesi yang terjadi pada zat padat atau cair yang
kontak dengan zat-zat lainnya atau penyerapan pada permukaan
adsorben.Setelah masing-masing larutan ditambahkan dengan karbon
aktif lalu dikocok dan ditutup dengan kertas saring dan didiamkan
selama 30 menit. Dengan proses pengocokkan selama satu menit,
kemudian larutan didiamkan selama 30 menit akan membuat proses
penyerapan oleh karbon aktif yang terjadi pada permukaan asam
asetat bisa berlangsung sempurna dan tercapai kesetimbangan antara
adsorbens dan zat pelarut. Setelah bereaksi dengan sempurana
larutan tersebut disaring sehingga diperoleh filtrat yang berwarna
bening. Selanjutnya larutan hasil penyaringan diambil sebanyak 3
mL. Proses selanjutnya adalah dititrasi lagi mengunakan larutan
NaOH 0,5 N dengan indikator PP. Titrasi ini akan menetukan asam
asetat yang telah teradsorbsi.Jumlah NaOH yang diperlukan untuk
titrasi pada setiap larutan asam asetat dengan konsentrasi yang
bervariasi memiliki perbedaan dan menunjukkan hasil yang hampir
sama dengan percobaan pertama yang tanpa menggunakan arang yaitu
semakin kecil konsentrasi (normalitas) semakin sedikit jumlah NaOH
yang dibutuhkan untuk titrasi. Karena, semakin besar kosentrasi
asam asetat maka semakin asam atau pekat larutan tersebut sehingga
apabila dititrasi dengan NaOH yang merupakan basa membutuhkan lebih
banyak NaOH. Hasil kuantitatif yang dihasilkanpun memiliki selisih
yang kecil. Untuk konsentrasi 1; 0,8; 0,6; 0,4; 0,2 dan 0,1 N
dibutuhkan NaOH berturut-turut sebesar 5,5; 3,3; 2,7; 2,1; 1,1 dan
0,5 mL.Dari hasil percobaan terlihat, volume titran (NaOH) untuk
asam asetat sebelum pencampuran lebih besar dibandingkan setelah
dicampurkan karbon aktif. Hal ini menunjukkan terjadinya
peningkatan konsentrasi yang ditandai dengan berkurangnya volume
titran. Dengan kata lain penambahan atau pencampuran karbon aktif
mengakibatkan peningkatan konsentrasi asam asetat. Dari hasil
perhitungan dan percobaan yang dilakukan dapat diketahui proses dan
hasil adsorpsi asam asetat dengan volume tertentu pada suatu karbon
aktif.Ada beberapa faktor yang secara umum dapat mempengaruhi
adsorpsi. Salah satunya adalah konsentrasi. Semakin besar
konsentrasi asam asetat dalam larutan, maka semakin banyak jumlah
substansi yang terkumpul pada permukaan adsorben sehingga semakin
besar pula jumlah zat dalam larutan asam asetat yang terserap
(teradsorpsi).Selain itu, luas permukaan juga dapat mempengaruhi
adsorpsi. Apabila luas permukaan pada karbon aktif semakin besar,
maka penyerapan yang dilakukan terhadap zat-zat lain juga semakin
besar. Karena ruangan yang dimiliki karbon aktif untuk melakukan
penyerapan zat-zat semakin besar maka semakin banyak pula zat-zat
yang terserap didalamnya, serta semakin cepat pula waktu yang
dibutuhkan untuk proses penyerapannya. Luas permukaan adsorben
ditentukan oleh ukuran partikel dan jumlah dari adsorben.Temperatur
dan tekanan juga dapat menjadi salah satu faktor yang mempengaruhi
proses adsorpsi. Pemanasan atau pengaktifan adsorben dapat
mempertinggi tekanan juga sehingga akan meningkatkan daya serap
adsorben terhadap adsorbat menyebabkan pori-pori adsorben lebih
terbuka. Pemanasan yang terlalu tinggi menyebabkan rusaknya
adsorben sehingga kemampuan penyerapannya menurun.Dari data hasil
percobaan, didapatkan harga dari masing-masing konsentrasi adalah
sebagai berikut : Konsentrasi 0,1 = 0,0105; Log [CH3COOH]= -1; Log
= -1,98
Konsentrasi 0,2 = 0,003; Log [CH3COOH] = -0,7; Log = -2,52
Konsentrasi 0,40,012; Log [CH3COOH] = -0,4; Log = -1,92
Konsentrasi 0,6 = 0,03; Log [CH3COOH] = -0,2; Log = -1,52
Konsentrasi 0,8 = 0,0435; Log [CH3COOH]= -0,1; Log = -1,36
Konsentrasi 1 = 0,009; Log [CH3COOH] = 0; Log = -2,04
Pada hasil perhitungan didapatkan nilai Log C dan juga Log (X/m)
dimana Log C merupakan sumbu X, sedangkan untuk sumbu Y merupakan
Log (X/m). Sehingga grafik dapat ditentukan dan didapatkan nilai y
= 0,522x 1,6651. Dari persamaan tersebut dapat ditentukan nilai
dari tetapan adsorbsi untuk n = 0,02, sedangkan nilai k = 0,5622.
Hasil dari grafik tersebut menunjukkan bahwa telah terjadi
kesalahan dalam percobaan. Hal ini ditunjukkan dengan hasil grafik
yang kurang linear. Kemungkinan kesalahan terajdi karena pada saat
melakukan titrasi titik ekivalen dan titik akhir terlambat dicapai,
hal ini dikarenakan dalam proses pengenceran asam asetat tidak
dilakukan dengan hati-hati sehingga tidak tepat pada garis batas
labu ukur yang menyebabkan konsentrasi yang diperoleh tidak sesuai
dengan yang diharapkan. Kesalahan yang lain yaitu pada saat
melakukan titrasi, pada saat indikator berubah warna, titrasi tidak
langsung dihentikan, sehingga titik akhir dan titik ekivalen tidak
sesuai dengan yang diharapkan. Serta pada saat mengocok dan menutup
larutan yang berisi asam asetat dengan karbon aktif yang bersifat
higroskopis akan menyerap air yang berupa gas disekitarnya sehingga
konsentrasi yang diinginkan terjadi perubahan dan dapat menyebabkan
data yang diinginkan tidak valid.BAB 5. PENUTUP5.1 Kesimpulan
1. Adsorpsi merupakan peristiwa penyerapan pada permukaan suatu
adsorben.2. Karbon aktif merupakan absorben yang paling baik karena
memiliki tingkat porositas yang tinggi sehingga mudah berinteraksi
dengan asam asetat.3. Semakin besar konsentrasi CH3COOH maka
semakin banyak zat yang dapat diserap sehingga semakin sedikit
jumlah NaOH yang dibutuhkan untuk titrasi dan juga sebaliknya.4.
Jumlah NaOH yang dibutuhkan untuk titrasi asam asetat yang telah
diadsorpsi lebih sedikit dibandingkan jumlah NaOH yang dibutuhkan
untuk titrasi pertama (tanpa karbon).5.2 Saran
1. Selalu periksa kondisi alat sebelum melakukan percobaan guna
mendapatkan hasil yang lebih akurat.
2. Selalu tingkatkan ketelitian dalam pengamatan untuk
mendapatkan hasil yang optimal.
3. Ikuti petunjuk asisten dan buku penuntun untuk meminimalisasi
kesalahan.DAFTAR PUSTAKA
Daintith, J. 1994. Kamus Lengkap Kimia. Jakarta:
Erlangga.Cahyana, G.H. Adsorpsi Karbon Aktif [serial online].
http://gedehace.blogspot.com.html. [21 November 2009]Atkins,P. W.
1994. Kimia Fisika. Jakarta: ErlanggaBird,Tony. 1993. Kimia Fisik
Untuk Universitas. Jakarta: Gramedia Pustaka UtamaWarnana, Dwa
Desa, dkk. 2007.Termodinamika. Jakarta : Universitas
TerbukaSukardjo. 2001. Kimia fisika. Jakarta : PT Bina AksaraTim
Kimia Fisika. 2009. Penuntun Praktikum Termodinamika Kimia. UNEJ:
Jember.Lampiran
1. Pengenceran
Diketahui N1 = 1 N dan V2 = 50 ml
1. N2 = 0,8 NV1 . N1= V2 . N2V1 . 1 N= 50 mL . 0,8 N
V1= 40 mL
2. N2 = 0,6 NV1 . N1= V2 . N2V1 . 1 N= 50 mL . 0,6 N
V1= 30 mL
3. N2 = 0,4 NV1 . N1= V2 . N2V1 . 1 N= 50 mL . 0,4 N
V1= 20 mL
4. N2 = 0,2 NV1 . N1= V2 . N2V1 . 1 N= 50 mL . 0,2 N
V1= 10 mL
5. N2 = 0,1 NV1 . N1= V2 . N2V1 . 1 N= 50 mL . 0,1 N
V1= 5 mL
2. Jumlah Asam Asetat yang Teradsorpsi
Diketahui
N NaOH
= 0.5 N
M (massa karbon) = 1 gram
Ln (X/m)
= n ln C + ln K1. N. CH3COOH
= 0,1 N
V. NaOH untuk CH3COOH (x)
= 0,85 mL
V. NaOH untuk CH3COOH + Karbon (y)= 0,5 mL
= 0,0105 Log [CH3COOH]= log [0,1]
= -1
Log = log [0,0105]
= -1,98
2. N. CH3COOH
= 0,2 N
V. NaOH untuk CH3COOH (x)
= 1,2 mL
V. NaOH untuk CH3COOH + Karbon (y)= 1,1 mL
= 0,003
Log [CH3COOH]= Log [0,2]
= -0,7
Log = log [0,003]
= -2,52
3. N. CH3COOH
= 0,4 N
V. NaOH untuk CH3COOH (x)
= 2,5 mL
V. NaOH untuk CH3COOH + Karbon (y)= 2,1 mL
= 0,012
Log [CH3COOH]= log [0,4]
= -0,4
Log = log [0,012]
= -1,92
4. N. CH3COOH
= 0,6 N
V. NaOH untuk CH3COOH (x)
= 3,7 mL
V. NaOH untuk CH3COOH + Karbon (y)= 2,7 mL
= 0,03
Log [CH3COOH]= log [0,6]
= -0,2
Log
= log [0,03]
= -1,525. N. CH3COOH
= 0,8 N
V. NaOH untuk CH3COOH (x)
= 4,75 mL
V. NaOH untuk CH3COOH + Karbon (y)= 3,3 mL
= 0,0435
Log [CH3COOH]= log [0,8]
= -0,1
Log
= log [0,0435]
= -1,366. N. CH3COOH
= 1 N
V. NaOH untuk CH3COOH (x)
= 5,8 mL
V. NaOH untuk CH3COOH + Karbon (y)= 5,5 mL
= 0,009
Log [CH3COOH]= log [1]
= 0
Log
= log [0,009]
= -2,04Grafik log konsentrasi vs log (x/m)
dari grafik di atas :
y = 0,5622x 1,6651log (X/m) = n log C + log k
Maka,
Log k = -1,6651
k = 0,02 n = 0,5622
Larutan asam asetat
Hasil
Larutan asam asetat
Hasil
V1 . N1 = V2 . N2