ISOTERM
ADSORBSI KARBON AKTIF
I. TUJUAN
Menentukan isoterm adsorbsi menurut
Freundlinch bagi proses adsorbsi asam asetat oleh arang.
II. LATAR BELAKANG TEORI
Adsorbsi 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 5.1. Perbedaan adsorpsi fisik
dan kimia
Adsorpsi
Fisik
|
Adsorpsi
Kimia
|
Molekul terikat pada adsorben oleh
gaya van der Waals
|
Molekul terikat pada adsorben oleh
ikatan 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 bawah 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 aktifasi
tertentu
|
Melibatkan energi aktifasi
tertentu
|
Bersifat tidak spesifik
|
Bersifat sangat spesifik
|
Proses adsorpsi dalam larutan,
jumlah zat teradsorpsi tergantung pada beberapa faktor, yaitu :
a. Jenis adsorben
Apabila adsorbennya bersifat polar,
maka komponen yang bersifat polar akan terikat lebih kuat dibandingkan dengan
komponen yang kurang polar.
b.Jenis adsorbat
c. Luas permukaan adsorben
Ukuran partikel dan luas permukaan
merupakan karakteristik penting karbon aktif sesuai dengan fungsinya sebagai
adsorban. Ukuran partikel karbon mempengaruhi tingkat adsorbsi; tingkat
adsorbsi naik dengan adanya penurunan ukuran partikel.
Oleh karena itu adsorbsi menggunakan
karbon PAC (Powdered Acivated Carbon) lebih cepat dibandingkan dengan
menggunakan karbon GAC (Granular Acivated Carbon). Kapasitas total adsorbsi
karbon tergantung pada luas permukaannya.
Ukuran partikel karbon tidak
mempengaruhi luas permukaanya. Oleh sebab itu GAC atau PAC dengan berat yang
sama memiliki kapasitas adsorbsi yang sama.
d. Konsentrasi zat terlarut
Senyawa terlarut memiliki gaya
tarik-menarik yang kuat terhadap pelarutnya sehingga lebih sulit diadsorbsi
dibandingkan senyawa tidak larut.
e. Temperatur
Tingkat adsorbsi naik diikuti dengan
kenaikan temperatur dan turun diikuti dengan penurunan temperatur.
(Atkins, 1990).
Penentuan Adsorbsi 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.IsothermLangmuir.
Meskipun 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 :
Meskipun 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 :
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 1.
b. Persamaan Isoterm Adsorpsi
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………………………………………………………..(2),
sedangkan kurva isoterm adsorpsinya
disajikan pada Gambar 2.
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 ……………………………………………………………………………………………(1)
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, maka persamaan
(1) menjadi :
log x/m = log k + n log
c……………………………………………………………………..(2)
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. (Tim Labor Kimia Fisika,2012).
Dari persamaan tersebut, jika
konsentrasi larutan dalam kesetimbangan diplot sebagai ordinat dan konsentrasi
adsorbat dalam adsorben sebagai absis pada koordinat 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.
Arang Aktif
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(Gambar 1). Susunan kisi-kisi heksagonal datar ini
tampak seolah-olah seperti pelat-pelat datar yang saling bertumpuk dengan
sela-sela di antaranya.
Gambar 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
(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 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.
III. ALAT DAN BAHAN
a. Alat-alat yang digunakan:
- Labu erlenmeyer 150
ml
6 buah
- Pipet volume 10
ml
2 buah
- Pipet volume 25
ml
4 buah
- Buret 50
ml
1 buah
- Corong
6 buah
- Pengaduk
1 buah
- Spatula
1 buah
- Neraca
analitik
1 buah
- Kertas
saring
6 buah
- Statif
1 buah
- Stopwatch
1 buah
- Pembakar
spirtus
1 buah
- Kasa
asbes
1 buah
- Kaki
tiga
1 buah
- Cawan porselin
1 buah
- Labu erlenmeyer bertutup
250mL
12 buah
b. Bahan-bahan yang digunakan:
1. Asam asetat (CH3COOH)
0,5 N
2. Adsorben arang atau
karbon
3. Lar. Standar Natrium
Hidroksida (NaOH)
4. Indikator
Phenolptalin (pp)
IV. SKEMA KERJA
Panaskan arang
|
Dinginkan
|
Masukkan masing-masing 1gram
ke dalam 6 erlenmeyyer
|
masukkan
|
NaOH
|
NaOH
|
CH3COOH
|
Titrasi larutan tersebut dengan
NaOH 0,1 M masing-masing 5 ml, 5ml, 10 ml, 15 ml, 15 ml, 15 ml.
|
CH3COOH
|
Masing-masing sisa CH3COOH25ml
dititrasi dengan NaOH 0,1 M
|
Tutup dengan plastic Biarkan 30
menit dan kocok 1 menit/10ment
|
Menyiapkan masing-masing 125 ml
larutan CH3COOH 0,5 N , 0,25N , 0,125N,0,0625N,0,0313N dan 0,0156N
|
V. DATA PENGAMATAN
Table pengamatan 1
Konsentrasi
CH3COOH
|
Awal
|
Akhir
(dengan penambahan arang)
|
||
CH3COOH
(ml)
|
NaOH 0,1 N
(ml)
|
CH3COOH
(ml)
|
NaOH 0,1 N
(ml)
|
|
0,5 N
|
25
|
119,3
|
5
|
23,5
|
0,25 N
|
25
|
55,5
|
5
|
9,9
|
0,125 N
|
25
|
28,2
|
10
|
10,5
|
0,0625 N
|
25
|
14,5
|
15
|
8
|
0,0313 N
|
25
|
7,4
|
15
|
3,5
|
0,0156 N
|
25
|
4,5
|
15
|
1,8
|
Tabel pengamatan 2 :
No.
|
Massa
(gram)
|
Konsentrasi asam (N)
|
X
(gram)
|
X/m
|
Log x/m
|
Log C
|
||
Awal
|
Akhir
|
∆C
|
||||||
1
|
1,0009
|
0,477
|
0,46
|
0.007
|
0.042
|
0.0419
|
-1.3777
|
-2.1549
|
2
|
1,0020
|
0,222
|
0,18
|
0.024
|
0.144
|
0.1437
|
-0.8417
|
-1.6197
|
3
|
1,0027
|
0,1128
|
0,105
|
0.0078
|
0.0468
|
0.0466
|
-1.3309
|
-2.1079
|
4
|
1,0012
|
0,058
|
0,0533
|
0.0047
|
0.0282
|
0.0281
|
-1.5502
|
-2.3279
|
5
|
1,0008
|
0,0296
|
0,0233
|
0.0063
|
0.0378
|
0.0377
|
-1.4228
|
-2.2006
|
6
|
1,0008
|
0,018
|
0,012
|
0.006
|
0.036
|
0.0359
|
-1.4440
|
-2.2218
|
VI. HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada percobaan ini, bertujuan untuk
menentukan isotherm adsorpsi menurut freundlich bagi proses adsorpsi asam
asetat pada arang. Percobaan ini dilakukan secara kuantitatif, yaitu dengan
cara menghitung volume larutan asetat mula-mula sebelum ditambah karbon aktif
dibandingkan dengan volume larutan asetat setelah ditambah karbon aktif,
seperti yang tercantum di hasil percobaan dan direpresentasikan dalam bentuk
kurva. Dalam percobaan ini menggunakan karbon aktif sebagai adsorben, asam
asetat dengan berbagai konsentrasi sebagai adsorbat serta larutan NaOH 0,1 N
sebagai larutan standar. Larutan asam asetat yang telah dibuat dalam berbagai
konsentrasi dimasukkan arang aktif dan didiamkan selama 30 menit. Peristiwa
adsorpsi yang terjadi bersifat selektif dan spesifik dimana asam asetat lebih
mudah teradsorbsi dari pelarut (air), karena arang aktif (karbon) hanya mampu
mengadsorpsi senyawa-senyawa organik.
Perubahan konsentrasi asam asetat
sebelum dan sesudah adsorpsi dapat diketahui dengan cara mentitrasi filtrat
yang mengandung asam asetat dengan larutan standar NaOH 0,1 N. Konsentrasi awal
asam asetat mempengaruhi volume titrasi yang digunakan. Semakin besar
konsentrasinyanya semakin banyak larutan NaOH yang digunakan. Hal ini
disebabkan karena semakin besar konsentrasi, letak antara molekulnya semakin
berdekatan sehingga susah untuk mencapai titik ekivalen pada saat proses
titrasi.
Dalam percobaan isoterm adsorpsi
arang aktif digunakan larutan asam asetat dalam berbagai variasi konsentrasi.
yaitu, 0,500N ; 0,250N ; 0,125N ; 0,0625N ;0,0313N ; 0,0156N. Hal ini
dimaksudkan untuk mengetahui kemampuan arang untuk mengabsorpi larutan asam klorida
dalam berbagai konsentrasi pada suhu konstan (isoterm).
Arang dalam percobaan sebagai
absorben (zat yang mengapsorbsi) dimana dalam awal percobaan arang ini harus
dipanaskan terlebih dahulu. Pemanasan dilakukan sampai keluar asap, jangan
lakukan pemanasan sampai arang membara. Pemanasan arang sampai membara dapat
menjadikan arang menjadi abu, dimana jika telah menjadi abu, arang tersebut
tidak dapat lagi untuk menjadi absorben. Tujuan dari pemanasan ini adalah untuk
membuka pori-pori permukaan dari arang agar mampu mengabsorpsi secara maksimal
(mengabsorpsi asam asetat).
Dalam percobaan ini, larutan asam
asetat mendapat dua perlakuan yang berbeda. Pertama(awal) asam asetat yang
murni, tidak mendapat perlakuan apa-apa, sedang yang kedua(akhir) ditambah dengan
arang dan disaring. Kedua perlakuan ini dilakukan untuk membandingkan
konsentrasi asam asetat yang dicampurkan arang dan asam asetat yang tidak
diberikan perlakuan khusus yang nantinya akan sama-sama dititrasi dengan
larutan baku NaOH 0,1N dengan indikator phenolphtalein. Indicator PP sangat
peka terhadap gugus OH-yang terdapat pada larutan NaOH.
Pada percobaan ini akan ditentukan
harga tetapan-tetapan adsorbsi isotherm Freundlich bagi proses adsorpsi CH3COOH
terhadap arang. Variabel yang terukur pada percobaan adalah volume larutan NaOH
0,1 N yang digunakan untuk menitrasi CH3COOH. Setelah konsentrasi
awal dan akhir diketahui, konsentrasi CH3COOH yang teradsorbsi dapat
diketahui dengan cara pengurangan konsentrasi awal dengan konsentrasi akhir.
Selanjutnya dapat dicari berat CH3COOH yang teradsorbsi. Dengan cara
X = C*Mr*100/1000.
Dari data pengamatan dan hasil
perhitungan, konsentrasi asam asetat sebelum adsorpsi lebih tinggi daripada
setelah adsorpsi. Hal ini karena asam asetat telah diadsorpsi oleh arang aktif.
Dari data juga dibuat suatu grafik dimana x/m diplotkan sebagai ordinat dan C
sebagai absis.
Grafik hubungan antara x/m dengan c
maupun hubungan antara log x/m dengan log C dari percobaan dapat dilihat pada
gambar grafik berikut ini,
Grafik 1. Grafik Isotherm Adsorpsi
Freundlich
Grafik 2. Grafik Isoterm Adsorpsi
Langmuir
Grafik 1 merupakan Grafik Isoterm
Adsorpsi Freundlich. Dari persamaan grafik tersebut jika dianalogikan dengan
persamaan Freundlich maka akan didapat nilai k dan n. Persamaan isoterm
adsorpsi Freundlich dapat dituliskan sebagai berikut.
Log (x/m) = log k + 1/n log c
sedangkan persamaan grafik Isotherm Adsorpsi Freundlich adalah y = 1x + 0,778,
sehingga didapat nilai Log k = 0,778 dan 1/n = 1. Maka nilai k adalah 5,9978
dan nilai n adalah 1.
Mengenai gambar grafik 1 yang
dihasilkan sudah hampir sesuai dengan teori isotherm adsorpsi Freundlich yaitu
grafik berupa garis linear sedangkan grafik 2 belum sesuai dengan teori
isotherm adsobsi Langmuir karena seharusnya grafik seperti setengah trapezium
mengalami kenaikan dan selanjutnya terjadi kekonstanan. Namun dari hasil
percobaan ini grafik mengalami kekonstanan terus mengalami kenaikan. Hal ini
mungkin terjadi dalam kesalahan pengenceran asam asetat yang tidak menggunakan
larutan induk (yang paling pekat) dan saat mengambil asam asetat untuk titrasi
tidak menggunakan pipet volume.
VII. KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan :
- Arang dapat berfungsi sebagai adsorbsi.
- Semakin besar konsentrasi asam asetat yang digunakan
maka semakin besar pula jumlah zat dalam larutan asam asetat yang
terserap.
- Dari perhitungan regresi linear diperoleh nilai k
adalah 5,9978 dan nilai n adalah 1.
Saran :
- Lebih teliti dalam melakukan segala hal praktikum.
- Mempelajari cara kerja dan landasan teori sebelum
praktikum agar tidak terjadi kesalahan selama praktikum.
- Jangan lupa bawa serbet.
- Jangan lupa menggunakan indikator PP, sehingga tidak
terjadi kesalahan titrasi karena lupa menggunakan indikator PP.
- Penggunaan alat yang terbatas dan alat yang tidak valid
membuat percobaan kurang efisien.
- Berhati-hati dalam melakukan titrasi, karena satu tetes
titrat sangat berpengaruh terhadap hasil akhir titrasi, sehingga bisa
mejadikan data kurang valid.
- Membuat rancangan pembagian tugas pada kelompok,
sehingga waktu termanfaatkan dengan baik dan benar.
- Dalam titrasi untuk sampel larutan sebaiknya mengambil
larutanya memakai pipet ukurab 5 ml, 10 ml, 25 ml tidak memakai gelas ukur
untuk meminimalisir kesalahan titrasi.
- Dalam pengeceran larutan yang dipakai adalah larutan
induk yaitu larutan yang paling pekat atau konsentrasinya tinggi.
VIII. DAFTAR PUSTAKA
Atkins PW. 1997. Kimia Fisika.
Ed ke-4. Kartohadiprodjo II, penerjemah; Jakarta:
Erlangga. Terjemahan dari: Physical
Chemistry.
Baker FS, Miller CE, Repik AJ, Tollens
ED. 1997. Activated carbon. Di dalam:
Ruthven DM, editor. Encyclopedia
of Separation Technology, Volume 1 (A kirk-Othmer Encyclopedia). New York:
J Wiley.
Setyaningsih H. 1995. Pengolahan
limbah batik dengan proses kimia dan adsorpsi
karbon aktif [tesis]. Jakarta: Program Pascasarjana, Universitas Indonesia.
Sukardjo. 1990. Kimia
Anorganik. Penerbit Rineka Cipta. Jakarta.
Tim Dosen Kimia Fisika.2012.Diktat
Petunjuk Praktikum Kimia Fisik.Semarang:
FMIPA UNNES.
Mengetahui,
Semarang, 26 September 2012
Dosen
Pengampu
Praktikan,
Ir. Sri Wahyuni,
M.Si
Yuli Atriyanti
NIP
NIM. 4301410003
IX. PERTANYAAN DAN JAWABAN
1. Apakah percobaan ini termasuk
jenis adsorpsi fisik atau kimia ? Jelaskan!
Jawab:
pada percobaan termasuk ke dalam
adsorpsi secara fisika dikarenakan ikatan yang terlibat dalam adsorpsi ini
yaitu ikatan yang lemah yang merupakan ikatan van der waals dan melalui panas
reaksi yang rendah.
2. Apakah perbedaan antara kedua
jenis adsorbs ini ? berikan beberapa contoh dari kedua jenis adsorbsi ini !
Jawab :
Adsorpsi terbagi atas 2, yaitu :
- Adsorpsi secara kimia : merupakan adsorpsi menggunakan
senyawa kimia.
- Molekul terikat pada adsorben oleh ikatan kimia.
- Mempunyai entalphi reaksi -40 sampai -500 kj/mol.
- Membentuk lapisan monolayer.
- Contoh : ion exchange.
b. adsorpsi secara fisika : adsorpsi
dengan menggunakan sifat fisika
- Molekul terikat pada adsorben oleh gaya vander waals.
- Mempunyai entalphi reaksi Melibatkan energy aktivasi -4
sampai -40 kJ/mol.
- Dapat membentuk lapisan multi player.
- Tidak melibatkan energy aktivasi.
- Contoh : adsorbs oleh karbon aktif.
3. Apakah perbedaanya yang terjadi
pada pengaktifan arang dengan cara pemanasan?
Pengaktifan arang dengan cara
pemanasan :
a. L-karbon (L-AC) yaitu
karbon aktif yang dibuat dengan oksidasi pada suhu 300oC – 400oC (570o-750oF)
dengan menggunakan udara atau oksidasi kimia. L-AC sangat cocok dalam
mengadsorbsi ion terlarut dari logam berat basa seperti Pb2+, Cu2+, Cd2+, Hg2+.
Karakter permukaannya yang bersifat asam akan berinteraksi dengan logam basa.
Regenerasi dari L-AC dapat dilakukan menggunakan asam atau garam seperti NaCl
hampir sama pada perlakuan pertukaran ion.
b. H-karbon (H-AC) yaitu
karbon aktif yang dihasilkan dari proses pemasakan pada suhu 800o-1000oC
(1470o-1830oF) kemudian didinginkan pada atmosphere inersial. H-AC memiliki
permukaan yang bersifat basa sehingga tidak efektif dalam mengadsorbsi logam
berat alkali pada suatu larutan air tetapi sangat lebih effisien dalam
mengadsorbsi kimia organik, partikulat hidrofobik, dan senyawa kimia yang mempunyai
kelarutan yang rendah dalam air. Akan tetapi H-AC dapat dimodifikasi dengan
menaikan angka asiditas. Permukaan yang netral akan mengakibatkan tidak
efektifnya dalam mereduksi dan mengadsorbsi kimia organik sehingga efektif
mengadsorbsi ion logam berat dengan kompleks khelat zat organik alami maupun
sintetik dengan menetralkannya.
4. Bagaimana isotherm adsorpsi
Freundlich untuk adsorpsi gas pada permukaan zat padat? Apa pembatasnya?
Isotherm Freundlich untuk adsorpsi
gas pada permukaan zat padat kurang baik atau memuaskan. Hal ini terjadi
karaena pada adsorpsi Freundlich situs-situs aktif pada permukaan adsorben
bersifat heterogen. Gas merupakan campuran yang homogeny sehingga kurang cocok
jika digunakan dalam isotherm Freundlich.
Batasannya : adsorpsi Freundlich
situs-situs aktif pada permukaan adsorben bersifat heterogen.
5. Mengapa isoterm Freundlich untuk
adsorpsi gas pada permukaan zat padat kurang memuaskan dibandingkan dengan
isoterm adsopsi Langmuir? Bagaimana bentuk isotherm adsorbs yang terakhir ini ?
Jawab :
Isoterm Freundlich untuk adsorpsi
gas permukaan zat padat kurang memuaskan karena nilai Vm tidak akab dicapai
walaupun tekannaya diperbesar dan tidak sesuai untuk adsordat dengan konsentrsi
yang sangat tinggi.Sedangkan pada isoterm Langmuir mengemukakan asumsi yang
lebih baik. Isoterm Langmuir sangat sederhana didasarkan pada asumsi bahwa
setiap tempat adsorbs adalah akivalen dan kemampuan partikel untuk terikat di
tempat ini tidak bergantung pada tempati atau tidaknya tempat yang berdekatan.
J. LAMPIRAN
No.
|
Massa
(gram)
|
Konsentrasi asam (N)
|
X
(gram)
|
X/m
|
Log x/m
|
Log C
|
||
Awal
|
Akhir
|
∆C
|
||||||
1
|
1,0009
|
0,477
|
0,46
|
0.007
|
0.042
|
0.0419
|
-1.3777
|
-2.1549
|
2
|
1,0020
|
0,222
|
0,18
|
0.024
|
0.144
|
0.1437
|
-0.8417
|
-1.6197
|
3
|
1,0027
|
0,1128
|
0,105
|
0.0078
|
0.0468
|
0.0466
|
-1.3309
|
-2.1079
|
4
|
1,0012
|
0,058
|
0,0533
|
0.0047
|
0.0282
|
0.0281
|
-1.5502
|
-2.3279
|
5
|
1,0008
|
0,0296
|
0,0233
|
0.0063
|
0.0378
|
0.0377
|
-1.4228
|
-2.2006
|
6
|
1,0008
|
0,018
|
0,012
|
0.006
|
0.036
|
0.0359
|
-1.4440
|
-2.2218
|
- Sebelum absorbsi
2. Sesudah adsorbsi
a. CH3COOH 0,5
N
a.
CH3COOH 0,5 N
V1 N1
= V2 N2
V1 N1
= V2 N2
25mL .N1
= 119,3 mL. 0,1
N
5mL .N1
= 23,5 mL. 0,1N
N1
= 0,477
N
N1
= 0,47 N
b. CH3COOH 0,25
N
b. CH3COOH 0,25 N
V1 N1
= V2 N2
V1 N1
= V2 N2
25mL .N1
= 55,5 mL. 0,1
N
5mL .N1
= 9,9 mL.0,1 N
N1
= 0,222 N
N1
= 0,198 N
c. CH3COOH 0,125
N
c. CH3COOH 0,125
N
V1 N1
= V2 N2
V1 N1
= V2 N2
25mL .N1
= 28,2 mL. 0,1
N
10 mL .N1 =
10,5mL. 0,1 N N1
= 0,1128
N
N1
= 0,105 N
d. CH3COOH 0,0625
N
d. CH3COOH 0,0625
N
V1 N1 = V2 N2
V1 N1
= V2 N2
25mL .N1
= 14,5 mL. 0,1
N
15mL .N1 =
8mL. 0,1 N
N1
= 0,058
N
N1
= 0,0533 N
e. CH3COOH 0,0313
N
e. CH3COOH 0,0313
N
V1 N1 = V2 N2
V1 N1
= V2 N2
25mL .N1
= 7,4 mL. 0,1
N
15mL .N1 =
3,5 mL. 0,1 N
N1
= 0,0296
N
N1
= 0,0233 N
f. CH3COOH 0,0156
N
f. CH3COOH 0,0156
N
V1 N1
= V2 N2
V1 N1
= V2 N2
25mL .N1
= 4,5 mL. 0,1
N
15mL .N1 =
1,8mL. 0,1 N
N1
= 0,018
N
N1
= 0,012 N
Jumlah zat yang teradsorbsi (x)
- x1
= (Cawal-Cakhir) x Mr x V / 1000
= 0.007x 60 x 100 / 1000
= 0.042 gram
- x2
= (Cawal-Cakhir) x Mr x V / 1000
= 0.024x 60 x 100 / 1000
= 0.144 gram
- x3
= (Cawal-Cakhir) x Mr x V / 1000
= 0.0078 x 60 x 100 / 1000
= 0.0468 gram
- x4
= (Cawal-Cakhir) x Mr x V / 1000
= 0.0047 x 60 x 100 / 1000
= 0.0282 gram
- x5
= (Cawal-Cakhir) x Mr x V / 1000
= 0.0063 x 60 x 100 / 1000
= 0.0378 gram
- x6
= (Cawal-Cakhir) x Mr x V / 1000
= 0.006 x 60 x 100 / 1000
= 0.036 gram
Geen opmerkings nie:
Plaas 'n opmerking