Upload
yustinus-selis-toron
View
42
Download
5
Embed Size (px)
DESCRIPTION
ds
Citation preview
Adsorbsi Isoterm Freundlich
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Tujuan Percobaan
1. Menentukan besarnya tetapan adsorbsi isotherm freundlich.
2. Mempraktekkan konsep mol
1.2. Dasar Teori
1.2.1 Pengertian Adsorbsi
Adsorpsi adalah suatu proses penyerapan partikel suatu fluida (cairan
maupun gas) oleh suatu padatan hingga terbentuk suatu film (lapisan tipis) pada
permukaan adsorben. Padatan yang dapat menyerap partikel fluida disebut bahan
pengadsorpsi atau adsorben. Sedangkan zat yang terserap disebut adsorbat. Secara
umum Adsorpsi didefinisikan sebagai suatu proses penggumpalan substansi terlarut
(soluble) yang ada dalam larutan, oleh permukaan zat atau benda penyerap, dimana
terjadi suatu ikatan kimia fisika antara substansi dengan penyerapnya. Penyerapan
partikel atau ion oleh permukaan koloid atau yang disebut peristiwa adsorpsi ini
dapat menyebabkan koloid menjadi bermuatan listrik.
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. (Giyatmi, 2008: 101).
Molekul-molekul pada permukaan zat padat atau zat cair, mempunyai gaya
tarik ke arah dalam, karena tidak ada gaya-gaya 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 adsorben
sedang pada adsorpsi, zat yang diserap hanya pada permukaan (Sukardjo, 2002:190).
Sedangkancontoh – contohadsorbsiadalahsebagaiberikut:a. Pengeringan udara atau gas – gas lain,
b. Pemisahan bahan yang mengandung racun atau yang berbau busuk dari
udara buang,
c. Pengambilan kembali pelarut dari udara buang,
d. Penghilangan warna larutan (sebelum kristalisasi),
Laboratorium Kimia Dasar 1Politeknik Negeri Samarinda
Adsorbsi Isoterm Freundlich
e. Pemisahan bahan organik dari air (bersamaan dengan pemisahan pengotor
berbentuk koloid yang sukar disaring).
1.2.2 Jenis –Jenis Adsorbsi
Adsorpsi dibedakan menjadi dua jenis, yaitu:
1. Adsorpsi fisika adalah proses interaksi antara adsorben dengan adsorbat yang
disebabkan oleh gaya Van Der Waals. Adsorpsi fisika terjadi jika daya tarik
menarik antara zat terlarut dengan adsorben lebih besar dari daya tarik menarik
antara zat terlarut dengan pelarutnya. Kerena gaya tarik menarik yang lemah
tersebut maka zat yang terlarut akan diadsorpsi pada permukaan adsorben.
Adsorpsi fisika biasanya terjadi pada temperatur rendah sehingga keseimbangan
antara permukaan solid dengan molekul fluida biasanya cepat tercapai dan
bersifat reversibel.
2. Adsorpsi kimia adalah reaksi yang terjadi antara zat padat dengan zat terlarut
yang teradsorpsi. Adsorpsi ini bersifat spesifik dan melibatkan gaya dan kalor
yang sama dengan panas reaksi kimia. Menurut Langmuir, molekul teradsorpsi
ditahan pada permukaan oleh ikatan valensi yang tipenya sama dengan yang
terjadi antara atom-atom dalam molekul. Ikatan kimia tersebut menyebabkan
pada permukaan adsorbent akan terbentuk suatu lapisan film.
Adsorpsi memiliki kecepatan. Kecepatan adsorpsi adalah banyaknya zat yang
teradsorpsi per satuan waktu. Kecepatan adsorpsi mempengaruhi kinetika adsorpsi.
Kinetika adsorpsi adalah laju penyerapan suatu fluida oleh adsorben dalam jangka
waktu tertentu. Banyak sedikitnya zat yang teradsorpsi di pengaruhi oleh:
Faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan Adsorpsi:
a. Macam adsorben
b. Macam zat yang diadsorpsi (adsorbate)
c. Luas permukaan adsorben
d. Konsentrasi zat yang diadsorpsi (adsorbate)
e. Temperatur
Laboratorium Kimia Dasar 2Politeknik Negeri Samarinda
Adsorbsi Isoterm Freundlich
1.2.3 Adsorben dan Adsorbat
Adsorben merupakan zat padat yang dapat menyerap komponen tertentu dari
suatu fase fluida (Saragih, 2008). 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 (Saragih, 2008).
a. Adsorben Polar Adsorben polar disebut juga hydrophilic. Jenis adsorben
yang termasuk kedalam kelompok ini adalah silika gel, alumina aktif, dan
zeolit.
b. 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
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 (Suzuki, 1990 dalam saragih, 2008). Karbondioksida merupakan jenis
adsorbat yang sesuai digunakan untuk adsorben jenis hidrofobic seperti karbon aktif.
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
Laboratorium Kimia Dasar 3Politeknik Negeri Samarinda
Adsorbsi Isoterm Freundlich
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.
1.2.4 Adsorbsi Isoterm Freundlich
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 sebagai berikut.
log (x/m) = log k + 1/n log c ....(1),
sedangkan kurva isoterm adsorpsinya disajikan pada gambar berikut
Gambar 1 Kurva Adsorbsi Isotherm Freundlich
Bagi suatu sistem adsorbsi tertentu, hubungan antara banyaknya zat yang
teradsorpsi persatuan luas atau persatuan berat adsorben dengan konsentrasi yang
teradsorpsi pada temperatur tertentu disebut dengan isoterm adsorbsi ini dinyatakan
sebagai:
x/m = k. Cn ….(2)
dalam hal ini :
x = jumlah zat teradsorbsi (gram)
m = jumlah adsorben (gram)
C = konsentrasi zat terlarut dalam larutan, setelah tercapai kesetimbangan adsorpsi
k dan n = tetapan,
Persamaan ini mengungkapkan bahwa bila suatu proses adsorbsi menuruti
isoterm Freundlich, maka aluran log x/m terhadap log C akan merupakan garis lurus.
Dari garis dapat dievaluasi tetapan k dan n.
Dari persamaan tersebut, jika konsentrasi larutan dalam kesetimbangan diplot
sebagai ordinat dan konsentrasi adsorbat dalam adsorben sebagai absis pada koordinat
Laboratorium Kimia Dasar 4Politeknik Negeri Samarinda
Adsorbsi Isoterm Freundlich
logaritmik, akan diperoleh gradien n dan intersept. 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 efisisensi dari suatu
adsorben.
1.2.5 Karbon Aktif
Arang adalah padatan berpori hasil pembakaran bahan yang mengandung
karbon. Arang tersusun dari atom-atom karbon yang 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.
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 (Djatmiko et al. 1985 dalam Januar Ferry 2002). yang
mempunyai luas permukaan dan jumlah pori sangat banyak (Baker 1997).
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 (Roy 1985). 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)
(Baker 1997).
Setyaningsih (1995) membedakan karbon aktif 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
Laboratorium Kimia Dasar 5Politeknik Negeri Samarinda
Adsorbsi Isoterm Freundlich
untuk masuk. Karbon jenis ini biasanya berasal dari batu bara, misalnya ampas tebu
dan sekam padi.
Aktivasi adalah perubahan fisik berupa peningkatan luas permukaan karbon
aktif dengan penghilangan hidrokarbon. Ada dua macam aktifasi, yaitu aktivasi fisika
dan kimia. Aktivasi kimia dilakukan dengan merendam karbon dalam H3PO4, ZnCl2,
NH4Cl, dan AlCl3 sedangkan aktivasi fisika menggunakan gas pengoksidasi seperti
udara, uap air atau CO2.
1.2.6 Titrasi Asam Basa
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 melibatan reaksi asam basa maka disebut sebagai titrasi asam basa, titrasi
redox untuk titrasi yang melibatkan reaksi reduksi oksidasi, titrasi kompleksometri
untuk titrasi yang melibatan pembentukan reaksi kompleks dan lain sebagainya.
(disini hanya dibahas tentang titrasi asam basa)
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 melibatkan asam maupun basa sebagai titer ataupun titrant.
Titrasi asam basa berdasarkan reaksi penetralan. Kadar larutan asam ditentukan
dengan menggunakan larutan basa dan sebaliknya.
Titrant ditambahkan titer sedikit demi sedikit sampai mencapai keadaan
ekuivalen ( artinya secara stoikiometri titrant dan titer tepat habis bereaksi). Keadaan
ini disebut sebagai “titik ekuivalen”.
Pada saat titik ekuivalent ini maka proses titrasi dihentikan, kemudian kita
mencatat volume titer yang diperlukan untuk mencapai keadaan tersebut. Dengan
menggunakan data volume titrant, volume dan konsentrasi titer maka kita bisa
menghitung kadar titrant.
Ada dua cara umum untuk menentukan titik ekuivalen pada titrasi asam basa.
1. Memakai pH meter untuk memonitor perubahan pH selama titrasi dilakukan,
kemudian membuat plot antara pH dengan volume titrant untuk memperoleh
kurva titrasi. Titik tengah dari kurva titrasi tersebut adalah “titik ekuivalent”.
Laboratorium Kimia Dasar 6Politeknik Negeri Samarinda
Adsorbsi Isoterm Freundlich
2. Memakai indicator asam basa. Indikator ditambahkan pada titrant sebelum proses
titrasi dilakukan. Indikator ini akan berubah warna ketika titik ekuivalen terjadi,
pada saat inilah titrasi kita hentikan.
Pada umumnya cara kedua dipilih disebabkan kemudahan pengamatan, tidak
diperlukan alat tambahan, dan sangat praktis.Indikator yang dipakai dalam titrasi
asam basa adalah indicator yang perbahan warnanya dipengaruhi oleh pH.
Penambahan indicator diusahakan sesedikit mungkin dan umumnya adalah dua
hingga tiga tetes.
Untuk memperoleh ketepatan hasil titrasi maka titik akhir titrasi dipilih
sedekat mungkin dengan titik equivalent, hal ini dapat dilakukan dengan memilih
indicator yang tepat dan sesuai dengan titrasi yang akan dilakukan.
Keadaan dimana titrasi dihentikan dengan cara melihat perubahan warna
indicator disebut sebagai “titik akhir titrasi”.
Pada saat titik ekuivalen maka mol-ekuivalent asam akan sama dengan mol-
ekuivalent basa, maka hal ini dapat kita tulis sebagai berikut:
mol-ekuivalen asam = mol-ekuivalen basa ….(3)
Mol-ekuivalen diperoleh dari hasil perkalian antara Normalitas dengan volume
maka rumus diatas dapat kita tulis sebagai:
NxV asam = NxV basa ….(4)
Normalitas diperoleh dari hasil perkalian antara molaritas (M) dengan jumlah
ion H+ pada asam atau jumlah ion OH pada basa, sehingga rumus diatas menjadi:
nxMxV asam = nxVxM basa ….(5)
keterangan :
N = Normalitas
V = Volume
M = Molaritas
n = Valensi yaitu jumlah ion H+ (pada asam) atau OH – (pada basa)
Laboratorium Kimia Dasar 7Politeknik Negeri Samarinda
Adsorbsi Isoterm Freundlich
BAB II
METODOLOGI
2.1 Alat dan Bahan
Alat yang digunakan
1. Buret 50 ml 7. Kaca Arloji
2. Erlenmeyer 250 ml 8. Spatula
3. Corong 9. Shaker
4. Kertas Saring 10. Bulp
5. Pipet Volume 11. Gelas Kimia 250 ml
6. Pipet Ukur
Bahan yang digunakan
1. H2C2O4 (0,05 M; 0,1 M; 0,2 M; 0,3 M)
2. NaOH 0,1 M
3. Indikator PP
4. KarbonAktif
5. Aquadest
2.2 Prosedur kerja
2.2.1 Standarisasi H2C2O4 Sebelum Adsorbsi
1. Menyiapkan 4 buah Erlenmeyer 250 ml
2. Mengisi masing-masing Erlenmeyer dengan volume sebagai berikut:
Erlenmeyer ke- Konsentrasi H2C2O4 (M) Volume (ml)
1 0.05 10
2 0.1 5
3 0.2 5
4 0.3 5
3. Menambahkan Indikator PP sebanyak 3 tetes kemudian menitrasi masing-
masing larutan tersebut dengan menggunakan NaOH 0,1 N sampai terjadi
perubahan warna dari bening menjadi merah muda.
4. Melakukan penetapan secara duplo.
Laboratorium Kimia Dasar 8Politeknik Negeri Samarinda
Adsorbsi Isoterm Freundlich
2.2.2 Standarisasi H2C2O4 Setelah Adsorbsi
1. Menyiapkan 4 buah Erlenmeyer 250 ml
2. Memasukkan masing-masing larutan H2C2O4 dengan konsentrasi yang berbeda
kedalam masing-masing Erlenmeyer sebanyak 100 ml.
3. Menimbang 5 gram arang aktif lalu memasukkannya kedalam Erlenmeyer
yang berisi larutan H2C2O4 0,1 M kemudian mengaduknya menggunakan
shaker selama 1 jam.
4. Melakukan kembali langkah 3 untuk larutan H2C2O4 dengan konsentrasi 0,2
M, 0,3 M dan 0.05 M dengan selang waktu masing-masing 15 menit.
5. Menyaring larutan H2C2O4 yang telah di shaker selama1 jam menggunakan
kertas saring.
6. Menambahkan Indikator PP sebanyak 3 tetes kemudian menitrasi larutan
H2C2O4 yang didapat dari hasil penyaringan menggunakan NaOH 0,1 N
sampai larutan berubah warna dari bening menjadi merah muda. Dengan
volume H2C2O4 yang dititrasi sebagai berikut.
Erlenmeyer ke- Konsentrasi H2C2O4
(M)
Volume (ml)
1 0,05 10
2 0,1 5
3 0,2 5
4 0,3 5
7. Melakukan penetapan secara duplo.
2.3 Diagram Alir
2.3.1 Standarisasi H2C2O4 Sebelum Adsorbsi
Laboratorium Kimia Dasar 9Politeknik Negeri Samarinda
Mengisi masing-masing Erlenmeyer dengan volume 10 ml, 5 ml, 5 ml, 5 ml
untuk konsentrasi asam oksalat berturut-turut 0,05 M, 0,1 M, 0,2 M, 0,3 M
Menyiapkan 4 buah Erlenmeyer 250 ml
Adsorbsi Isoterm Freundlich
2.3.1 Standarisasi H2C2O4 Sebelum Adsorbsi
Laboratorium Kimia Dasar 10Politeknik Negeri Samarinda
Menambahkan Indikator PP sebanyak 3 tetes kemudian menitrasi
masing-masing larutan tersebut dengan menggunakan NaOH 0,1 N
sampai terjadi perubahan warna dari bening menjadi merah muda.
Melakukan penetapan secara duplo.
Menyiapkan 4 buah Erlenmeyer 250 ml
Memasukkan masing-masing larutan H2C2O4 dengan konsentrasi yang
berbeda kedalam masing-masing Erlenmeyer sebanyak 100 ml.
Menimbang 5 gram arang aktif lalu memasukkannya kedalam Erlenmeyer
yang berisi larutan H2C2O4 0,1 M kemudian mengaduknya menggunakan
shaker selama 1 jam.
Melakukan kembali langkah 3 untuk larutan H2C2O4 dengan konsentrasi 0,2
M, 0,3 M dan 0,05 M dengan selang waktu masing-masing 15 menit.
Menyaring larutan H2C2O4 yang telah di shaker 1 jam menggunakan kertas
saring.
Menambahkan Indikator PP sebanyak 3 tetes kemudian menitrasi larutan H2C2O4
yang didapat dari hasil penyaringan menggunakan NaOH 0,1 N sampai larutan
berubah warna dari bening menjadi merah muda dengan volume 10 ml, 5 ml, 5 ml, 5
ml untuk konsentrasi asam oksalat berturut-turut 0,05 M, 0,1 M, 0,2 M, 0,3 M
Adsorbsi Isoterm Freundlich
2.4 Safety Alat dan Bahan
1. Jas Lab
Pada setiap praktikum yang dilaksanakan, dibutuhkan jas lab untuk
melindungi tubuh dari cairan asam atau larutan yang berbahaya lainnya. Selain itu jas
lab berfungsi sebagai safety yang wajib digunakan saat praktikum.
2. Sepatu
Pada setiap praktikum yang dilaksanakan, diwajibkan untuk memakai sepatu
untuk melindungi bagian kaki dari cairan asam atau larutan yang berbahaya lainnya.
Selain itu sepatu berfungsi sebagai safety yang wajib digunakan saat praktikum.
3. Sarung Tangan
Menggunakan sarung tangan untuk menghindari kontak langsung dengan
bahan-bahan bersifat korosif, pekat, dan sebagainya.
4. Masker
Menggunakan masker untuk menghindari terhirup gas-gas yang bersifat racun
dan sejenisnya yang dikhawatirkan dapat mengganggu kesehatan.
Laboratorium Kimia Dasar 11Politeknik Negeri Samarinda
Melakukan penetapan secara duplo.
Adsorbsi Isoterm Freundlich
BAB III
HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Data Pengamatan
Tabel 1 Data Standarisasi Asam Oksalat Sebelum Adsorbsi
No. Konsentrasi
H2C2O4 kira-kira
Volume H2C2O4 yang
dititrasi
Volume Titrasi
NaOH 0,1 N
Rata-rata Volume
Titrasi NaOH 0,1 N
1. 0,05 M 10 ml9,7 ml
9,7 ml9,7 ml
2. 0,1 M 5 ml9,8 ml
9,75 ml9,7 ml
3. 0,2 M 5 ml19,5 ml
19,7 ml19,9 ml
4. 0,3 M 5 ml29,3 ml
29,3 ml29,3 ml
Tabel 2 Data Standarisasi Asam Oksalat Sesudah Adsorbsi
No.Konsentrasi
H2C2O4 kira-kira
m Arang aktif
(g)
Volume H2C2O4
yang dititrasi
Volume
Titrasi NaOH
0,1 N
Rata-rata
Volume Titrasi
NaOH 0,1 N
1. 0,05 M 5 10 ml7,0 ml
7,0 ml7,0 ml
2. 0,1 M 5 5 ml5,2 ml
5,25 ml5,3 ml
3. 0,2 M 5 5 ml14,1 ml
14,1 ml14,1 ml
4. 0,3 M 5 5 ml22,6 ml
22,6 ml22,6 ml
Laboratorium Kimia Dasar 12Politeknik Negeri Samarinda
Adsorbsi Isoterm Freundlich
3.2. Hasil perhitungan
Tabel 3 Konsentrasi H2C2O4 Sebelum dan Sesudah Adsorbsi
No
.
Konsentrasi H2C2O4
kira-kira
Konsentrasi H2C2O4 sebenarnya
(sebelum adsorbsi)
Konsentrasi H2C2O4
setelah adsorbsi
1. 0,05 M 0,0485 M 0,0350 M
2. 0,1 M 0,0975 M 0,0525 M
3. 0,2 M 0,197 M 0,141 M
4. 0,3 M 0,293 M 0,226 M
Tabel 4 Data Variabel Persamaan Adsorbsi Isoterm Freundlich
No
.x
m arang
aktif (g)
Konsentrasi H2C2O4
setelah adsorbsix/m log x/m Log C
1. 1,35 5 0,0350 M 0,27 -0,5686 -1,4559
2. 4,5 5 0,0525 M 0,90 -0,0457 -1,2798
3. 5,6 5 0,141 M 1,12 0,0492 -0,8507
4. 6,7 5 0,226 M 1,34 0,1271 -0,6458
Tabel 5 Persamaan Adsorbsi Isoterm Freundlich
3.3 Pembahasan
Percobaan
dilakukan dengan tujuan menentukan besarnya tetapan adsorbsi isoterm freundlich dan
memperaktekan konsep mol. Adsorbsi adalah proses penyerapan suatu zat pada
permukaan zat lain. Prinsip percobaan adsorbsi isoterm yang didasarkan pada teori
freundlich yaitu banyaknya zat yang diadsorbsi pada temperatut tetap oleh suatu
adsorben tergantung dari konsentrasi dan kereaktifan adsorbat dalam mengadsorbsi zat-
zat tertentu. Percobaan ini tergolong dalam adsorbsi fisika karena adanya gaya van deer
Laboratorium Kimia Dasar 13Politeknik Negeri Samarinda
Persamaan Isoterm Freundlich Nilai
k
Nilai
n
y = 0,288 + 0,264 1,940
8
3,7878
Adsorbsi Isoterm Freundlich
waals antara adsorben dengan adsorbat yang digunakan sehingga proses adsorbsi hanya
terjadi pada permukaan larutan.
Pada percobaan ini digunakan larutan Asam Oksalat dengan berbagai konsentrasi
yaitu 0,05M;0,1M;0,2 M dan 0,3 M. Larutan Asam Oksalat yang digunakan tersebut
bertindak sebagai adsorbat yaitu zat yang diserap atau fase terserap, kemudian digunakan
arang aktif yang bertindak sebagai adsorben yaitu zat yang dapat menyerap zat lain.
Untuk mengetahui besarnya potensi penyerapan arang aktif dalam proses adsorbsi
maka harus dilakukan perbandingan antara konsentrasi Asam Oksalat sebelum dan
sesudah adsorbsi. Penentuan konsentrasi Asam Oksalat sebelum dan sesudah adsorbsi
dilakukan dengan cara standarisasi larutan menggunakan metode titrasi alkalimetri yaitu
proses titrasi menggunakan larutan standar basa sebagai titran yang digunakan untuk
menentukan konsentrasi larutan asam sebagai titrat didalam erlenmeyer. Larutan standar
basa yang digunakan adalah larutan NaOH 0.1N. Dalam proses titrasi digunakan
indikator penolpetalien (PP) yang digunakan sebagai penunjuk titik akhir titrasi yang
ditandai dengan adanya perubahan warna larutan dari bening menjadi merah muda.
Pada percobaan ini proses adsorbsi dilakukan dengan menambahkan sejumlah
arang aktif kedalam larutan asam oksalat. Agar proses adsorbsi dapat berlangsung
dengan baik maka dilakukan pengadukan dengan menggunakan Shaker. Pengadukan
juga berguna untuk menghomogenkan asam oksalat dengan karbon arang aktif sehingga
dapat mempermudah proses adsorbsi. Pengadukan yang dilakukan berlangsung selama 1
jam.
Kemudian tahap penyaringan pada percobaan ini dimaksudkan untuk memisahkan
arang aktif dari Asam Oksalat. Asam Oksalat yang didapat dari pemisahan juga harus
dititrasi untuk mengetahui konsentrasiya setelah mengalami adsorbsi. Titrasi yang
dilakukan juga menggunakan metode yang sama persis ketika melakukan stendarisasi
larutan Asam Oksalat. Reaksi yang terjadi pada proses titrasi adalah sebagai berikut:
H2C2O4 + 2NaOH -> Na2C2O4 + 2H2O
Berdasarkan tabel 3,dapat diketahui bahwa konsentrasi Asam Oksalat sebelum
diadsorbsi lebih tinggi daripada konsentrasi setelah adsorbsi. Hal ini dikarenakan Asam
Oksalat telah diadsorbsi oleh arang aktif. Kemudian berdasarkan tabel 4 yaitu data
variabel Adsorbsi Isoterm Freundelich dapat diketahui bahwa jumlah mol zat yang
teradsorbsi pada larutan Asam Oksalat dengan konsentrasi 0.05M terlihat tidak konstan,
Laboratorium Kimia Dasar 14Politeknik Negeri Samarinda
Adsorbsi Isoterm Freundlich
Hal ini sangat berbeda jika dibandingkan dengan jumlah mol yang teradsorbsi pada
konsentrasi 0.1M, 0.2M, dan 0.3M yang kenaikannya konstan perbedaan jumlah mol zat
yang teradsorbsi pada konsentrasi 0.05M yang sangat signifikan kemungkinan besar
terjadi karena pada saat proses pengadukan, Larutan ditempatkan pada erlenmeyer 125ml
(sedangkan sampel lain ditempatkan pada erlenmeyer 250ml). Perbedaan diameter alas
pada erlenmeyer ini menyebabkan pengadukan sampel tidak berjalan sempurna, sehingga
dapat menghambat proses adsorbsi. Oleh karena itu data variabel persamaan Adsorbsi
Isoterm Freundlich untuk konsentrasi 0.05M tidak diikut sertakan dalam grafik untuk
menghindari kemungkinan kesalahan dalam menentukan tetapan nilai k dan n.
Berdasarkan grafik hubungan antara log c dan log x/m maka didapat persamaan y=
0.264x + 0.288 sehingga berdasarkan perhitungan didapatkan nilai k= 1.9408 dan nilai
n=3.7878.
Laboratorium Kimia Dasar 15Politeknik Negeri Samarinda
Adsorbsi Isoterm Freundlich
BAB IV
PENUTUP
4.1 Kesimpulan
Dari percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan:
a. Dari percobaan yang dilakukan dengan proses pengadukan selama 1 jam diperoleh
nilai k sebesar 1.9404 dan nilai n sebesar 3.7878.
b. Semakin lama proses pengadukan, semakin banyak jumlah mol H2C2O4 yang
terserap dalam karbon aktif sehingga nilai konsentrasi H2C2O4 akan semakin kecil.
4.2 Saran
a. Pada saat melakukan titrasi dibutuhkan ketelitian untuk mengetahui perubahan
warna pada saat titik akhir titrasi.
b. Memahami prinsip dasar adsorbs sebelum melakukan praktikum.
c. Dalam penimbangan karbon aktif diharapkan sesuai dengan prosedur kerja agar
hasil perhitungan yang didapat akurat.
Laboratorium Kimia Dasar 16Politeknik Negeri Samarinda
Adsorbsi Isoterm Freundlich
DAFTAR PUSTAKA
Ambar,Dkk.2012.Adsorbsi.http://kimia08.wordpress.com/2012/05/13/adsorpsi/ Diakses 2 Juni 2014 16.20 WITA
Atriyanti,Y.2012.Adsorbsi Isoterm Karbon Aktif.http://yulia4ict.wordpress.com/kimia/ Isotherm-adsorbsi-karbon-aktif-2/ Diakses 2 Juni 2014 16.15 WITA
Azizah,N.2013.Definisi dan Pengertian Adsorbsi. http://www.kamusq.com/2013/04/adsorpsi-adalah-pengertian-dan-definisi.html. Diakses 2 Juni 2014 16.10 WITA
Baker,F.S, Miller,C.E, Repik,A.J,dan Tollens,E.D (1997). Activated Carbon. New York: J.Wiley
Lestari,I.2012. Pengertian Titrasi Asam Basa.http://iinlestariblog.wordpress.com/2012/04/26 /29/.Diakses 2 Juni 2014 16.45 WITA
Manes,M.1998.Activated Carbon Adsorption Fundamental.Didalam:RA.Meyer (penyunting). Encyclopedia Of Environmental Analysis and Remediation, Volume 1. New York: J.Wiley.
Panggabean,C.2010. Pengertian Adsorben dan Adsorbat.http://pestacarolgabe.blogspot.com /2010/10/pengertian-adsorbenadsorben-merupakan.html. Diakses 2 Juni 2014 16.30 WITA
Saragih,SA.2008. Pembuatan dan Karekterisasi Karbon Aktif dari Batubara Riau sebagai Adsorben .Tesis.Jakarta: Program Pascasarjana, Universitas Indonesia.
Setyaningsih H. 1995. Pengolahan limbah batik dengan proses kimia dan adsorpsi karbon aktif . Tesis. Jakarta: Program Pascasarjana, Universitas Indonesia.
Sukardjo. 2002. Kimia Fisika. Jakarta: Bineka Cipta.
Tim Penyusun. 2014. Penuntun Praktikum Kimia Fisika. Samarinda: Polnes
Laboratorium Kimia Dasar 17Politeknik Negeri Samarinda
Adsorbsi Isoterm Freundlich
PERHITUNGAN
Konsentrasi Asam Oksalat Sebenarnya (Hasil Standarisasi)
a) H2C2O4 0,5 M.
V H2C2O4 x M H2C2O4 x Valensi H2C2O4 = V NaOH x M NaOH x Val NaOH
10 ml x M H2C2O4 x 2 = 9,7 ml x 0,1 M x 1
M H2C2O4 = 0.0485 M
b) H2C2O4 0,1 M.
V H2C2O4 x M H2C2O4 x Valensi H2C2O4 = V NaOH x M NaOH x Val NaOH
5 ml x M H2C2O4 x 2 = 9.75 ml x 0,1 M x 1
M H2C2O = 0,0975 M
c) H2C2O4 0,2 M.
V H2C2O4 x M H2C2O4 x Valensi H2C2O4 = V NaOH x M NaOH x Val NaOH
5 ml x M H2C2O4 x 2 = 19.7 ml x 0,1 M .x1
M H2C2O4 = 0,197 M
d) H2C2O4 0,3 M
V H2C2O4 x N H2C2O4 x Valensi H2C2O4 = V NaOH x N NaOH x Val NaOH
5 ml x M H2C2O4 x 2 = 29.3 ml x 0,1 M x 1
M H2C2O4 = 0,293 M
Keterangan M NaOH =
NNaOHValNaOH =
0 .11 = 0.1 M
Konsentrasi H2C2O4 setelah adsorbsi.
a) H2C2O4 0,05 M.
V H2C2O4 x M H2C2O4 x Valensi H2C2O4 = V NaOH x M NaOH x Val NaOH
10 ml x M H2C2O4 x 2 = 7 ml x 0,1 M x 1
M H2C2O4 = 0.0350 M
b) H2C2O4 0,1 M.
V H2C2O4 x M H2C2O4 x Valensi H2C2O4 = V NaOH x M NaOH x Val NaOH
Laboratorium Kimia Dasar 19Politeknik Negeri Samarinda
Adsorbsi Isoterm Freundlich
5 ml x M H2C2O4 x 2 = 5.25 ml x 0,1 M x 1
M H2C2O4 = 0,0525 M
c) H2C2O4 0,2 M.
V H2C2O4 x M H2C2O4 x Valensi H2C2O4 = V NaOH x M NaOH x Val NaOH
5 ml M H2C2O4 x 2 = 14.1 ml x 0,1 M x 1
M H2C2O4 = 0.141 M
d) H2C2O4 0,3 M.
V H2C2O4 x N H2C2O4 x Valensi H2C2O4 = V NaOH x N NaOH x Val NaOH
5 ml x M H2C2O4 x 2 = 22.6 ml x 0,1 M x 1
M H2C2O4 = 0,226 M
Penentuan jumlah mol H2C2O4 yang diserap karbon aktif.
a) V H2C2O4 awal = 100 ml
M H2C2O4 awal = 0,0485 M
n H2C2O4 awal = V H2C2O4 x M H2C2O4
= 100 ml x 0,0485 M
= 4,85
V H2C2O4 akhir = 100 ml
M H2C2O4 akhir = 0,0350 M
n H2C2O4 akhir = V H2C2O4 x M H2C2O4
= 100 ml x 0,0350 M
= 3,50
x = n awal – n akhir
= 4,85 – 3,50
= 1,35
b) V H2C2O4 awal = 100 ml
M H2C2O4 awal = 0,0975 M
n H2C2O4 awal = V H2C2O4 x M H2C2O4
= 100 ml x 0,0975 M
= 9,75
V H2C2O4 akhir = 100 ml
M H2C2O4 akhir = 0,0525 M
Laboratorium Kimia Dasar 20Politeknik Negeri Samarinda
Adsorbsi Isoterm Freundlich
n H2C2O4 akhir = V H2C2O4 x M H2C2O4
= 100 ml x 0,0525 M
= 5,25
x = n awal – n akhir
= 9,75 – 5,25
= 4,5
c) V H2C2O4 awal = 100 ml
M H2C2O4 awal = 0,197 M
n H2C2O4 awal = V H2C2O4 x M H2C2O4
= 100 ml x 0,197 M
= 19,7
V H2C2O4 akhir = 100 ml
M H2C2O4 akhir = 0,141 M
n H2C2O4 akhir = V H2C2O4 x M H2C2O4
= 100 ml x 0,141 M
= 14,1
x = n awal – n akhir
= 19,7 – 14,1
= 5,6
d) V H2C2O4 awal = 100 ml
M H2C2O4 awal = 0,293 M
n H2C2O4 awal = V H2C2O4 x M H2C2O4
= 100 ml x 0,293 M
= 29,3
V H2C2O4 akhir = 100 ml
M H2C2O4 akhir = 0,226 M
n H2C2O4 akhir = V H2C2O4 x M H2C2O4
= 100 ml x 0,226 M
= 22,6
x = n awal – n akhir
= 29,3 – 22,6
= 6,7
Persamaan adsorbsi isoterm freundlich
y = 0,288 + 0,264x
Laboratorium Kimia Dasar 21Politeknik Negeri Samarinda
Adsorbsi Isoterm Freundlich
x/m = k . c 1/n
log x/m = log k + 1/n log c
Nilai n
1/n log c = 0, 264 x
1/n = 0,264 x
n = 3,7878
Nilai k
log k = 0,288
k = log -1 0,288
k = 1,9408
Laboratorium Kimia Dasar 22Politeknik Negeri Samarinda
Adsorbsi Isoterm Freundlich
Laboratorium Kimia Dasar 23Politeknik Negeri Samarinda
-1.4 -1.3 -1.2 -1.1 -1 -0.9 -0.8 -0.7 -0.6
-0.06
-0.04
-0.02
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.12
0.14
f(x) = 0.264682824671426 x + 0.288479642045094R² = 0.979218879962435
log c
log
x/m
Grafik Hubungan Log C Terhadap Log x/m Pada Adsorbsi Isoterm Freundlich