isotherm adsorbsi

8/13/2019 isotherm adsorbsi

1/25

I. Judul Percobaan :Menentukan Isotherm Adsorpsi menurut FreundlichII. Waktu Percobaan :Rabu, 04 Desember 2013 pukul ) 07. 3010.00 WIBIII. Tujuan Percobaan :Menentukan isotherm adsorpsi menurut Freundlich pada

proses adsorpsi asam oleh karbon aktif

IV. Dasar TeoriAdsorpsi adalah gejala pengumpulan molekul-molekul suatu zat pada

permukaan zat lain, sebagai akibat dari ketidakjenuhan gaya-gaya pada permukaaan

zat tersebut. Dalam adsorpsi digunakan istilah adsorbat dan adsorban, dimana

adsorbat adalah substansi yang terjerap atau substansi yang akan dipisahkan dari

pelarutnya, sedangkan adsorban adalah merupakan suatu media penyerap yang

dalam hal ini berupa senyawa karbon.

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 (Sukardjo, 1990).

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.

Tabel 1. Perbedaan adsorpsi fisik dan kimia

Adsorpsi Fisik Adsorpsi Kimia

Molekul terikat pada adsorben olehgaya van der Waals

Molekul terikat pada adsorben olehikatan kimia

Mempunyai entalpi reaksi -4 sampai

-40 kJ/mol

Mempunyai entalpi reaksi -40 sampai

-800 kJ/mol

Dapat membentuk lapisan multilayer Membentuk lapisan monolayer

Adsorpsi hanya terjadi pada suhu di Adsorpsi dapat terjadi pada suhu tinggi


2/25

bawah titik didih adsorbat

Jumlah adsorpsi pada permukaan

merupakan fungsi adsorbat

Jumlah adsorpsi pada permukaan

merupakan karakteristik adsorben danadsorbat

Tidak melibatkan energi aktifasi

tertentu

Melibatkan energi aktifasi tertentu

Bersifat tidak spesifik Bersifat sangat spesifik

1) Adsorpsi fisikaBerhubungan dengan gaya Van der Waals. Apabila daya tarik menarik antara

zat terlarut dengan adsorben lebih besar dari daya tarik menarik antara zat

terlarut dengan pelarutnya, maka zat yang terlarut akan diadsorpsi pada

permukaan adsorben. Adsorpsi ini mirip dengan proses kondensasi dan

biasanya terjadi pada temperatur rendah pada proses ini gaya yang menahan

molekul fluida pada permukaan solid relatif lemah, dan besarnya sama dengan

gaya kohesi molekul pada fase cair (gaya van der waals) mempunyai derajat

yang sama dengan panas kondensasi dari gas menjadi cair, yaitu sekitar 2.19-

21.9 kg/mol. Keseimbangan antara permukaan solid dengan molekul fluida

biasanya cepat tercapai dan bersifat reversibel.

2) Adsorpsi KimiaYaitu reaksi yang terjadi antara zat padat dengan zat terlarut yang teradsorpsi.

Adsorpsi ini bersifat spesifik dan melibatkan gaya yang jauh lebih besar

daripada Adsorpsi fisika. Panas yang dilibatkan adalah sama dengan panasreaksi kimia. Menurut Langmuir, molekul teradsorpsi ditahan pada permukaan

oleh gaya valensi yang tipenya sama dengan yang terjadi antara atom-atom

dalam molekul. Karena adanya ikatan kimia maka pada permukaan adsorbent

akan terbentuk suatu lapisan atau layer, dimana terbentuknya lapisan tersebut

akan menghambat proses penyerapan selanjutnya oleh batuan adsorbent

sehingga efektifitasnya berkurang.


3/25

Proses adsorpsi dalam larutan, jumlah zat teradsorpsi tergantung pada beberapa

faktor, yaitu : (1). Jenis adsorben. (2). Jenis adsorbat. (3)Luas permukaan adsorben

(4)Konsentrasi zat terlarut (5) Temperatur (Atkins, 1990).

1) Jenis adsorben dan jenis adsorbatKekuatan interaksi adsorbat dengan adsorben dipengaruhi oleh sifat dari

adsorbat maupun adsorbennya. Gejala yang umum dipakai untuk meramalkan

komponen mana yang diadsorpsi lebih kuat adalah kepolaran adsorben dengan

adsorbatnya. Apabila adsorbennya bersifat polar, maka komponen yang bersifat

polar akan terikat lebih kuat dibandingkan dengan komponen yang kurang

polar.

2) Massa adsorben yang ditambahkanJumlah adsorben yang ditambahkan kedalam larutan sangat memengaruhi hasil

adsorpsi karena adsorben mempunyai titik jenuh tertentu. Pada titikk ini

adsorben tidak dapat lagi mengadsorpsi adsorbat dari larutan. Seluruh adsorbat

dalam larutan dapat diambil jika jumlah adsorben yang ditambahkan

proporsional dengan dengan jumlah adsorbat dalam larutan atau dengan kata

lain adsorbat telah terambil semua kedalam permukaan aktif adsorben sebelum

mencapai titik jenuh

3) Luas permukaanDaya adsorpsi akan meningkat dengan ukuran partikel yang semakin kecil.

Oleh karena itu, kecepatan adsorpsi suatu adsorben yang berbentuk powder

lebih besar daripada adsorben yang berbentuk granular atau bongkahan.

4) TemperaturLaju adsorpsi akan meningkat seiring dengan meningkatnya temperatur dan

menurun jika temperatur dikurangi. Hal ini terjadi jika terdapat perbedaantemperatrur yang cukup besar. Sedangkan perbedaan temperatur yang kecil

tidak memengaruhi proses adsorpsi

5) PengadukanProses adsorpsi dipengaruhi olek difusi film dan difuusi pori. Tahapan ini

sangat bergantung pada kecepatan pengadukan. Pada pengadukan yang rendah,

maka tahapan adsorpsi hanya terjadi pada difusi film saja.


4/25

6) Lama pengadukanAdsorpsi terjadi saat adsorben mulai menyerap adsorbat dalam jangka waktu

yang tertentu. Besarnya hasil penyerapan bergantung dari lamanya interaksi

yang diberikan kepada adsorben dan adsorbat. Interaksi ini terjadi ketika proses

pengadukan, dalam proses pengadukan tersebut terjadi kesempatan bagi

adsorben untuk menyerap sebanyak-banyaknya zat pengotor.

Adsorben

Adsorben ialah zat yang melakukan penyerapan terhadap zat lain (baik

cairan maupun gas) pada proses adsorpsi. Umumnya adsorben bersifat spesifik,

hanya menyerap zat tertentu. Dalam memilih jenis adsorben pada proses adsorpsi,

disesuaikan dengan sifat dan keadaan zat yang akan diadsorpsi.

Karbon Aktif atau Karbon Aktif mempunyai warna hitam, tidak berasa dan

tidak berbau, berbentuk bubuk dan granular, mempunyai daya serap yang jauh

lebih besar dibandingkan dengan karbon yang belum mengalami proses aktifasi,

mempunyai bentuk amorf yang terdiri dari plat-plat dasar dan disusun oleh atom-

atom karbon C yang terikat secara kovalen dalam suatu kisi yang heksagon. Plat-

plat ini bertumpuk satu sama lain membentuk kristal-kristal dengan sisa-sisa

hidrokarbon yang tertinggal pada permukaan. Dengan menghilangkan hidrokarbon

tersebut melalui proses aktifasi, akan didapatkan suatu karbon atau karbon yang

membentuk struktur jaringan yang sangat halus atau porous sehingga permukaan

adsorpsi atau penyerapan yang besar dimana luas permukaan adsorpsi dapat

mencapai 300-3500 cm2/gram.

Karbon AktifKarbon adalah padatan berpori hasil pembakaran bahan yang mengandung

karbon. Karbon tersusun dari atom-atom karbon yng berikatan secara kovalen

membentuk struktur heksagonal datar dengan sebuah atom C pada setiap sudutnya

(Gambar 3). Susunan kisi-kisi heksagonal datar ini tampak seolah-olah seperti

pelat-pelat datar yang saling bertumpuk dengan sela-sela di antaranya.


5/25

Gambar 3 Struktur grafit karbon aktif

Sebagian pori-pori yang terdapat dalam karbon masih tertutup oleh

hidrokarbon dan senyawa organik lainnya. Komponen karbon ini meliputi karbon

terikat, abu, air, nitrogen, dan sulfur. yang mempunyai luas permukaan dan jumlah

pori sangat banyak (Baker 1997)

Setyaningsih (1995) membedakan karbon aktif menjadi 2 berdasarkan

fungsinya, yaitu Karbon adsorben gas (gas adsorbent carbon): Jenis karbon 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.

Penyerapan Bahan - bahan Terlarut Dengan Karbon Aktif

Sifat karbon aktif yang paling penting adalah daya serap. Untuk

menghilangkan bahan-bahan terlarut dalam air, biasa menggunakan karbon aktif

dengan mengubah sifat permukaan partikel karbon melalui proses oksidasi. Partikel

ini akan menyerap bahan-bahan organik dan akan terakomulasi pada bidang

permukaannya. Pada umumnya ion organik dapat diturunkan dengan karbon aktif.

Adsorpsi oleh karbon aktif akan melepaskan gas, cairan dan zat padat dari

larutan dimana kecepatan reaksi dan kesempurnaan pelepasan tergantung pada pH,suhu, konsentrasi awal, ukuran molekul, berat molekul dan struktur molekul.


6/25

Penyerapan terbesar adalah pada pH rendah. Dalam Laboratorium Manual

disebutkan bahwa pada umumnya kapasitas penyerapan karbon aktif akan

meningkat dengan turunnya pH dan suhu air. Pada pH rendah aktifitas dari bahan

larut dengan larutan meningkat sehingga bahan-bahan larut untuk tertahan pada

karbon aktif lebih rendah.

Dalam hal ini, ada beberapa faktor yang mempengaruhi daya serap adsorpsi, yaitu:

a) Sifat serapanBanyak senyawa yang dapat diadsorpsi oleh karbon aktif, tetapi kemampuannya

untuk mengadsorpsi berbeda untuk masing-masing senyawa. Adsorpsi akan

bertambah besar sesuai dengan bertambahnya ukuran molekul serapan dari

struktur yang sama, seperti dalam deret homolog. Adsorpsi juga dipengaruhi

oleh gugus fungsi, posisi gugus fungsi, ikatan rangkap, dan struktur rantai dari

senyawa serapan.

b) TemperaturDalam pemakaian karbon aktif dianjurkan untuk mengamati temperatur pada

saat berlangsungnya proses. Faktor yang mempengaruhi temperatur proses

adsorpsi adalah viskositas dan stabilitas senyawa serapan. Jika pemanasan tidak

mempengaruhi sifat-sifat senyawa serapan, seperti terjadi perubahan warna

maupun dekomposisi, maka perlakuan dilakukan pada titik didihnya. Untuk

senyawa volatil, adsorpsi dilakukan pada temperatur kamar atau bila

memungkinkan pada temperatur yang lebih rendah.

c) pH (derajat keasaman)Untuk asam-asam organik, adsorpsi akan meningkat bila pH diturunkan, yaitu

dengan penambahan asam-asam mineral. Ini disebabkan karena kemampuan

asam mineral untuk mengurangi ionisasi asam organik tersebut. Sebaliknyaapabila pH asam organik dinaikkan yaitu dengan penambahan alkali, adsorpsi

akan berkurang sebagai akibat terbentuknya garam.

d) WaktuBila karbon aktif ditambahkan dalam suatu cairan, dibutuhkan waktu untuk

mencapai kesetimbangan. Waktu yang dibutuhkan berbanding terbalik dengan

jumlah karbon aktif yang digunakan.


7/25

Selisih ditentukan oleh dosis karbon aktif, pengadukan juga mempengaruhi

waktu. Pengadukan dimaksudkan untuk memberi kesempatan pada partikel

karbon aktif untuk bersinggungan dengan senyawa serapan.

Secara garis besar penyerapan karbon aktif terhadap zat yang terlarut adalah

(a) Zat teradsorpsi berpindah dari larutannya menuju lapisan luar dari adsorben

(karbon).(b) Zat teradsorpsi diserap oleh permukaan karbon aktif dan (c)Zat

teradsorpsi akhirnya diserap oleh permukaan dalam atau permukaan porous karbon.

Adapun secara umum faktor yang menyebabkan adanya daya serap dari

karbon aktif adalah (a) Adanya pori-pori mikro yang jumlahnya besar pada karbon

aktif sehingga menimbulkan gejala kapiler yang menyebabkan adanya daya

serap.dan (b) Adanya permukaan yang luas (300 3500 cm2/gram) pada karbon

aktif sehingga mempunyai kemampuan daya serap yang besar.

Penentuan Adsorpsi Isoterm

Perubahan konsentrasi adsorbat oleh proses adsorpsi sesuai dengan

mekanisme adsorpsinya dapat dipelajari melalui penentuan isoterm adsorpsi yang

sesuai. Isoterm Langmuir dan Isoterm BET adalah dua diantara isoterm-isoterm

adsorpsi yang dipelajari:

a. Isotherm LangmuirMeskipun terminology adsorpsi pertama kali diperkenalkan oleh Kayser

(1853-1940), penemu teori adsorpsi adalah Irving Langmuir (1881-1957), Nobel

laureate in Chemistry (1932). Isoterm adsorpsi Langmuir didasarkan atas

beberapa asumsi,yaitu :

(1) Adsorpsi hanya terjadi pada lapisan tunggal (monolayer),

(2) Panas adsorpsi tidak tergantung pada penutupan permukaan, dan

(3) Semua situs dan permukaannya

Persamaan isoterm adsorpsi Langmuir dapat diturunkan secara teoritis

dengan menganggap terjadinya kesetimbangan antara molekul-molekul zat yang

diadsorpsi pada permukaan adsorben dengan molekulmolekul zat yang tidak

teradsorpsi. Persamaan isoterm adsorpsi Langmuir dapat dituliskan sebagai

berikut :


8/25

C merupakan konsentrasi adsorbat dalam larutan, x/m adalah konsentrasi adsorbat

yang terjerap per gram adsorben, k adalah konstanta yang berhubungan dengan

afinitas adsorpsi dan (x/m)mak adalah kapasitas adsorpsi maksimum dari adsorben.

Kurva isoterm adsorpsi Langmuir dapat disajikan seperti pada Gambar 4.

Gambar 4. Kurva Isoterm Adsorpsi Langmuir

b. Isoterm Adsorpsi FreundlichPersamaan isoterm adsorpsi Freundlich didasarkan atas terbentuknya

lapisan monolayer dari molekul-molekul adsorbat pada permukaan adsorben.

Namun pada adsorpsi Freundlich situs-situs aktif pada permukaan adsorben bersifat

heterogen. Persamaan isoterm adsorpsi Freundlich dapat dituliskan sebagai berikut.

Log (x/m) = log k + 1/n log c.................................................................(2),

sedangkan kurva isoterm adsorpsinya disajikan pada Gambar 5.

Gambar 5. Kurva IsotermAdsorpsi Freundlich


9/25

Bagi suatu sistem adsorpsi tertentu, hubungan antara banyaknya zat yang

teradsorpsi persatuan luas atau persatuan berat adsorben dengan konsentrasi yang

teradsorpsi pada temperatur tertentu disebut dengan isoterm adsorpsi ini dinyatakan

sebagai:

x/m = k. Cn.........................................................................................................(3)

dalam hal ini :

x = jumlah zat teradsorpsi (gram)

m = jumlah adsorben (gram)

C = konsentrasi zat terlarut dalam larutan, setelah tercapai kesetimbangan adsorpsi

k dan n = tetapan, maka persamaan (1) menjadi :

log x/m = log k + n log c................................................................................(4)

persamaan ini mengungkapkan bahwa bila suatu proses adsorpsi menuruti

isoterm Freundlich, maka aluran log x/m terhadap log C akan merupakan garis

lurus. Dari garis dapat dievaluasi tetapan k dan n

Gambar 5. Kurva adsorbsi antara log C Versus Log X/m

pada isoterm adsorpsi freundlich

Log k

Log X/m

Log C


10/25

V. Alat Dan Bahana. Alat

Alat Jumlah

Erlenmeyer 6 buah

Pipet volume 1 buah

Pipet tetes secukupnya

Buret 1 buah

Statif & klem @1 buah

Kaca arloji 1 buah

Karet penghisap 1 buah

Kertas saring 6 lembar

Stopwatch 1 buah

b. BahanBahan Jumlah / spesifikasi

Asam Klorida 0,5 M ; 0,25

M ; 0,125 M ; 0,0625 M ;

0,0313 M ; dan 0,0156 M

Masingmasing 100 mL

Karbon aktif 6 gram(1 erlenmeyer 1 gram)

NaOH secukupnya

Aquades secukupnya

Indikator PP scukupnya


11/25

VI. Alur KerjaKarbon

Karbon yang telah aktif

- Dimasukkan masingmasing pada 100 ml larutanasam klorida dengan konsentrasi 0.5 N, 0.25 N,

0.125 N, 0.0625 N, 0.0313 N, 0.0156 N

- Di kocok secara periodic selam 30 menitCampuran karbon aktif + larutan HCl

- Disaring tiap campuran- Diambil sampel masingmasing 10 ml untuk 2

konsentrasi tertinggi, 25 ml untuk konsentrasi

tertinggi ketiga, dan 50 ml untuk tiga konsentrasi

asam terendah

- Ditambah indicator PP- Dititrasi dengan NaOH 0,1 N

Volume NaOH

- Diaktifkan dengan dipanaskan dalam ovenselama 15 menit

- Di masukkan dalam 6 buah Erlenmeyerbertutup masingmasing 1 gramkarbon


12/25


13/25

VII. Data pengamatanProsedur Percobaan Hasil Pengamatan Dugaan atau Reaksi Kesimpulan

Massa karbon masing masing

erlenmeyer sebesar 1,0000

gram

Terjadi penyerapan larutan

asam oleh akrbon aktif saatproses pengocokan

V. NaOH yang ditambahakan :

V1= 40,5 ml

V2= 19,6 ml

V3= 24,6 ml

V4= 24,0 ml

V5= 13,7 ml

V6= 7,2 ml

Dalam

Disimpulkan bahwa

isoterm yang terjadi pada

percobaan ini adalah

isoterm adsorpsi

Freundlich, dimana

adsorben mengadsorpsi

larutan organic (asam

klorida). Semakin luas

permukaan adsorben

(karbon aktif), maka

semakin tinggi daya

adsorpsinya pada zat

terlarut.

Karbon

Karbon yang telah aktif

Dimasukkan masingmasing pada 100 ml HCl dengan

konsentrasi 0.5 N, 0.25 N, 0.125 N,

0.0625 N, 0.0313 N, 0.0156 NDi kocok secara periodic selam 30 menit

Campuran karbon aktif + larutan asam

Disaring tiap campuranDiambil sampel masingmasing 10 ml untuk 2

konsentrasi tertinggi, 25 ml untukkonsentrasi tertinggi ketiga, dan 50 ml untuk tiga

konsentrasi asam terendah

Ditambah indicator PPDititrasi dengan NaOH 0,1 N

Volume NaOH

Diaktifkan dengan dipanaskan dalam oven

selama 15 menit

Di masukkan dalam 6 buah Erlenmeyer bertutup

masing

masing 1 gram karbon


14/25

VIII. PembahasanPada percobaan yang telah kami lakukan adalah percobaan tentang isoterm

adsorpsi yakni menurut Freundlich. Yang bertujuan untuk menentukan isoterm

adsorpsi bagi proses adsorpsi asam klorida pada karbon.

Pada percobaan ini adsorban yang digunakan adalah karbon, dimana

sebelum digunakan karbon harus diaktifkan dulu dengan cara ditimbang sebanyak

1,000 gram karbon dengan neraca ohauss setelah itu karbon dipanaskan dalam oven

dengan menggunakan suhu yang tinggi (60 0C) selama 15 menit, dan tidak sampai

membara yang hal ini dimaksudkan agar karbon tersebut tidak menjadi abu.

Pengaktifan karbon ini bertujuan agar pori-pori karbon semakin besar sehingga

dapat memepermudah penyerapan. Karena semakin luas permukaan adsorben maka

daya penyerapannya pun semakin tinggi.

Kemudian menyiapkan larutan organik yaitu yang digunakan adalah asam

klorida dengan variasi 6 konsentrasi yaitu, 0,5 N; 0,25 N; 0,125 N; 0,0625 N;

0,0313 N; 0,0156 N dan masing-masing volume asam klorida yang digunakan

dalam adsorpsi adalah 100 mL.

Langkah pertama, memasukkan masing-masing masa karbon aktif yang ada

kedalam Erlenmeyer yang berbeda-beda dan menambahkan asam klorida dengan

konsentrasi yang ada yaitu, 0,5 N; 0,25 N; 0,125 N; 0,0625 N; 0,0313 N; 0,0156 N

dan kemudian Erlenmeyer ditutup dan dikocok secara periodik selama 30 menit dan

temperature tetap dijaga konstan. Langkah ini dilakukan untuk menjaga kestabilan

adsorben dalam mengadsorpsi adsorbat. Setelah 30 menit, larutan disaring dengan

kertas saring. Didapatkan filtrat, filtrat inilah yang akan digunakan untuk proses

selanjutnya. Filtrat yang ada diambil sebagai masing-masing 10 mL untuk

konsentrasi 0,5 N dan 0,25 N, 25 mL untuk konsentrasi 0,125 N, dan 50 mL untukkonsentrasi 0,0625 N; 0,0313 N; 0,0156 N. Kemudian masing-masing larutan

tersebut ditambahkan 3 tetes indicator PP dan terakhir dititrasi dengan NaOH 0,1

N dan catat volume NaOH yang digunakan untuk titrasi.

Pada percobaan ini akan ditentukan harga tetapan-tetapan adsorbsi isoterm

Freundlich pada proses adsorpsi HCl terhadap karbon. Variabel yang terukur atau

yang didapatkan pada percobaan ini adalah volume larutan NaOH 0,1 N yang

digunakan untuk menitrasi HCl. Dari data volume tersebut dapat digunakan unutk

menentukan mmol HCl yang teradsorpsi oleh karbon aktif (C), dengan cara


15/25

menghitung selisih mmol HCl sebelum diadsorbsi dengan mmol HCl setelah

diadsorbsi. Unutk mmol HCl setelah adsorbsi didapatkan dari perkalian antara

volume NaOH yang diperlukan untuk titrasi filtrat dengan normalitas dari NaOH

tersebut.setelah didapatkan konsentrasi HCl yang teradsorbsi oleh karbon aktif (C).

Langkah selanjutnya adalah menentukan perbandingan nilai dari jumlah

HCl yang teradsorpsi (x) dengan jumlah adsorben (m). Kemudian menghitung x/m

dan C dari masing-masing percobaan, berdasarkan hasil perhitungan, didapatkan

data :

Tabel 1. Hasil perhitungan dan pengolahan data percobaan adsorpsi isoterm

Freundlich antara HCl dengan karbon aktif.

NoMassa

(gram)

mmol HCl Volum

HCl

(mL)

C

(teradsorpsi)

(M)

x/m Log x/m Log CMmol

Awal

mmol

Akhir

mmol

Sisa

1 1,000 5 4,05 0,95 10 0,095 0,34675 -0,45998 -1,0222

2 1,000 2,5 1,96 0,54 10 0,054 0,1971 -0,70531 -1

3 1,000 3,125 2,46 0,266 25 0,0266 0,09709 -1,01283 -1,57511

4 1,000 3,125 2,4 0,145 50 0,0145 0,052925 -1,27633 -1,83863

5 1,000 1,565 1,37 0,039 50 0,0039 0,01425 -1,84618 -2,40893

6 1,000 0,78 0,72 0,012 50 0,0012 0,00438 -2,35852 -2,92081

Teori :

Secara teori Persamaan isoterm adsorpsi Freundlich didasarkan atas

terbentuknya lapisan monolayer dari molekul-molekul adsorbat pada permukaan

adsorben. Namun pada adsorpsi Freundlich situs-situs aktif pada permukaan

adsorben bersifat heterogen. Persamaan isoterm adsorpsi Freundlich dapat

dituliskan dengan Log (x/m) = log k + 1/n log c membentuk kurva isoterm

adsorpsinya disajikan pada Gambar 5


16/25

Gambar 5. Kurva IsotermAdsorpsi Freundlich

Bagi suatu sistem adsorpsi tertentu, hubungan antara banyaknya zat yang

teradsorpsi persatuan luas atau persatuan berat adsorben dengan konsentrasi yang

teradsorpsi pada temperatur tertentu. persamaan ini mengungkapkan bahwa bila

suatu proses adsorpsi menuruti isoterm Freundlich, maka aluran log x/m terhadap

log C akan merupakan garis lurus. Dan grafiknya linier.

Percobaan

Berdasarkan tabel 1. Dapat diketahui bahwa konsentrasi asam kloridasebelum adsorpsi lebih tinggi daripada setelah adsorpsi. Hal ini karena pada selang

waktu tertentu (30 menit) asam klorida telah diadsorpsi oleh karbon aktif.

Berdasarkan tabel diatas juga dibuat suatu grafik dimana log x/m diplotkan sebagai

ordinat dan log C sebagai absis. Berikut grafik hubungan antara log x/m dengan log

C:


17/25

Gambar 6. Grafik perbandingan log C dengan log x/m HCl(aq)

Dari gambar 6. persamaan grafik tersebut jika dianalogikan dengan

persamaan Freundlich maka akan didapat nilai k dan n. Persamaan isoterm adsorpsi

Freundlich dapat dituliskan sebagai berikut:

dengan intersep log k dan slope 1/n. Sehingga dari tabel grafik di atas didapatkan

persamaan grafik Isotherm Adsorpsi Freundlichnya adalah

y = 0,999x + 0,562

sehingga, didapat nilai Log k = sebesar 0,562 dan 1/n =0,999. Maka harga k adalah

-0,2502 dan harga n adalah 1,001.

IX. KesimpulanDari hasil pembahasan pada percobaan yang telah kami lakukan dapat

disimpulkan terdapat kesesuaian antara teori dengan hasil percobaan bahwa isoterm

yang terjadi pada percobaan ini adalah isoterm adsorpsi Freundlich, dimana

y = 0.9999x + 0.5621

R = 1

-2.5

-2

-1.5

-1

-0.5

0

-4 -3 -2 -1 0

logx/m

Log C

log x/m

Linear (log x/m)

log k


18/25

adsorben mengadsorpsi larutan organic (asam klorida). Semakin luas permukaan

adsorben (karbon aktif), maka semakin tinggi daya adsorpsinya pada zat terlarut.

Semakin tinggi konsentrasi maka semakin tinggi daya adsorpsinya dan semakin

banyak pula zat yang teradsorpsi demikin juga sebaliknya. Dari perhitungan yang

dilakukan didapat nilai Log k = sebesar 0,562 dan 1/n =0,999. Maka harga k adalah

-0,2502 dan harga n adalah 1,001.

X. DAFTAR PUSTAKAAmbarita, Nishio. 2008. ADSORPSI. Fakultas Teknik Universitas Indonesia

Ferra. 2012. Laporan Kimia Fisika Isotherm Adsorpsi Karbon Aktif.

http://ferrapramadewi. wordpress.com/2012/04/03/laporan-kimia-fisika-

isoterm-adsorpsi-karbon-aktif/(diakses pada 15 Desember 2013)

Mugugan, T dan Ganapathi, A. 2012.Kinetics and Freundlich Isotherm studies on to

removal of Grey BL dye by using Arasu (Ficusrelegosia) Leaf Powder. India:

International Journal of Research in Environmental Science and Technology

Tim Dosen Kimia Fisika IV . 2013.Panduan Praktikum Mata Kuliah Kimia Fisik IV.

Surabaya: Jurusan Kimia, FMIPA, UNESA.

Reski, Wahyudi. 2011. Isotherm Adsorpsi.http://udin-

reskiwahyudi.blogspot.com/2011 /07/isotherm-adsorpsi.html(diakses pada 15

Desember 2013)
http://udin-reskiwahyudi.blogspot.com/2011%20/07/isotherm-adsorpsi.htmlhttp://udin-reskiwahyudi.blogspot.com/2011%20/07/isotherm-adsorpsi.htmlhttp://udin-reskiwahyudi.blogspot.com/2011%20/07/isotherm-adsorpsi.htmlhttp://udin-reskiwahyudi.blogspot.com/2011%20/07/isotherm-adsorpsi.htmlhttp://udin-reskiwahyudi.blogspot.com/2011%20/07/isotherm-adsorpsi.htmlhttp://udin-reskiwahyudi.blogspot.com/2011%20/07/isotherm-adsorpsi.html


19/25

Jawaban Pertanyaan

1. Berdasarkan hasil percobaan dan kurva linier, tentukan apakah proses adsorbsiasam oleh karbon termasuk isotherm Freundlich?Jawab : Berdasarkan hasil percobaan dan kurva linier, proses adsorbsi asam oleh

karbon termasuk isotherm Freundlich termasuk isoterm adsorpsi Freundlich, dimana

adsorben mengadsorpsi larutan organic (asam klorida). Semakin luas permukaan

adsorben (karbon aktif), maka semakin tinggi daya adsorpsinya pada zat terlarut.

Semakin tinggi konsentrasi maka semakin tinggi daya adsorpsinya dan semakin banyak

pula zat yang teradsorpsi demikin juga sebaliknya. Dan dari perhitungan di peroleh

harga k adalah -0,2502dan harga n adalah 1,001.

2. Tentukan tetapan k dan n !Jawab :dari persamaan garis y = 0,999x + 0,562

Maka, dari nilai tersebut didapatkan nilai k dan n nya yakni:

k = antlog k = antlog 0,562 = -0,2502

n =

3. Apa perbedaan khemisorpsi dan adsorpsi fisik?Kemisorpsi adalah adsorpsi yang terjadi melalui ikatan kimia yang sangat kuat antara

tapak aktif permukaan dan molekul adsorbat dan dipengaruhi oleh densitas elektron.Adsorpsi fisik adalah adsorpsi yang terjadi apabila daya tarik menarik antara zat

terlarut dengan adsorben lebih besar dari daya tarik menarik antara zat terlarut dengan

pelarutnya, maka zat yang terlarut akan diadsorpsi pada permukaan adsorben

log k


20/25

LAMPIRAN PERHITUNGAN

Diketahui :

- Konsentrasi NaOH = 0,1 N (ekivalen dengan 0,1 M)- Volum asam (HCl) yang digunakan = 100 mLPenghitungan konsentrasi HCl yang teradsorpsi oleh karbon aktif

a. Larutan HCl 0,5N (0,5N ekivalen dengan 0,5M)mmol HCl sisa (yang teradsorpsi) :

= mmol HCl awal mmol HCl akhir

= (V HCl untuk titrasi N HCl)

(V NaOH yg diperlukan N NaOH)

= (10 mL 0,5M) (40,5 mL 0,1M)

= 5 mmol4,05 mmol

= 0,95 mmol

C = [HCl yang teradsorpsi] =

=

= 0,095 M

Konsentrasi HCl (N)

(Awal)

Akhir

Volum HCl yg

dititrasi

(mL)

Volum NaOH yg

dibutuhkan

(mL)

0,5000 10 40,5

0,2500 10 19,6

0,1250 25 24,6

0,0625 50 24

0,0313 50 13,7

0,0156 50 7,2


21/25

b. Larutan HCl 0,25N (0,25N ekivalen dengan 0,25M)mmol HCl sisa (yang teradsorpsi) :


= (V HCl untuk titrasi N HCl)

(V NaOH yg diperlukan N NaOH)

= (10 mL 0,25M) (19,6 mL 0,1M)

= 2,5 mmol 1,96 mmol

= 0,54 mmol


=

= 0,054 M

c. Larutan HCl 0,125N (0,125N ekivalen dengan 0,125M)mmol HCl sisa (yang teradsorpsi) :


= (V HCl untuk titrasi N HCl) (V NaOH yg diperlukan N NaOH)

= (25 mL 0,125M) (24,6 mL 0,1M)

= 3,125 mmol2,46 mmol

= 0,665 mmol


=

= 0,0266 M

d. Larutan HCl 0,0625N (0,0625N ekivalen dengan 0,0625M)mmol HCl sisa (yang teradsorpsi) :

= mmol HCl awal

mmol HCl akhir


= (50 mL 0,0625M) (24 mL 0,1M)

= 3,125 mmol2,4 mmol

= 0,725 mmol


=

= 0,0145 M


22/25

e. Larutan HCl 0,0313N (0,0313N ekivalen dengan 0,0313M)mmol HCl sisa (yang teradsorpsi) :



= (50 mL 0,0313M) (13,7 mL 0,1M)

= 1,565 mmol1,37 mmol

= 0,195 mmol


=

= 0,0039 M

f. Larutan HCl 0,0156N (0,0156N ekivalen dengan 0,0156M)mmol HCl sisa (yang teradsorpsi) :



= (50 mL 0,0156M)

(7,2 mL 0,1M)

= 0,78 mmol 0,72 mmol

= 0,06 mmol


=

= 0,0012 M

Menghitung jumlah HCl yang teradsorpsi/jumlah adsorben (x/m)

1.

=

=

= 0,34675


23/25

2.

=

=

= 0,1971

3.

=

=

= 0,09709

4.

=

=

= 0,052925

5.

=

=

= 0,01425

6.

=

=

= 0,00438


24/25

Pengolahan Data

NoMassa

(gram)

mmol HCl VolumHCl

(mL)

C(teradsorpsi)

(M)

x/m Log x/m Log Cmmol

Awal

mmol

Akhir

mmol

Sisa

1 1,000 5 4,05 0,95 10 0,095 0,34675 -0,45998 -1,0222

2 1,000 2,5 1,96 0,54 10 0,054 0,1971 -0,70531 -1

3 1,000 3,125 2,46 0,266 25 0,0266 0,09709 -1,01283 -1,57511

4 1,000 3,125 2,4 0,145 50 0,0145 0,052925 -1,27633 -1,83863

5 1,000 1,565 1,37 0,039 50 0,0039 0,01425 -1,84618 -2,40893

6 1,000 0,78 0,72 0,012 50 0,0012 0,00438 -2,35852 -2,92081

Maka, dari nilai tersebut didapatkan nilai k dan n nya yakni:

k = antlog k = antlog 0,562 = -0,2502 n =

y = 0.8375x + 0.2259

R = 0.9679

-2.5

-2

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

-4 -3 -2 -1 0

logx/m

Log C

log x/m

Linear (log x/m)


25/25

DOKUMENTASI

Karbon Aktif + HCl dengan

berbagai konsentrasi

Filtrat ditritasi dengan NaOH 0,1 NSetelah dikocok, kemudian

dipahkan antara filtrat dan residu

Bahanbahan percobaan isoterm

adsorbsi

Documents

isotherm adsorbsi