Adsorpsi Karbon Aktif 2 [PDF]

Citation preview

Adsorpsi Karbon Aktif Posted by admin under ilmu [3] Comments II.7 Adsorpsi Karbon aktif Adsorbsi secara umum adalah proses penggumpalan subtansi terlarut (soluble) yang ada dalam larutan, oleh permukaan zat atau benda penyerap, dimana terjadi suatu ikatan kimia fisika antara subtansi dengan penyerapannya. Adsorbsi dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu ; 1. Adsorbsi fisik, yaitu berhubungan dengan gaya Van der Waals dan merupakan suatu proses bolak – balik apabila daya tarik menarik antara zat terlarut dan adsorben lebih besar daya tarik menarik antara zat terlarut dengan pelarutnya maka zat yang terlarut akan diadsorbsi pada permukaan adsorben. 2. Adsorbsi kimia, yaitu reaksi yang terjadi antara zat padat dan zat terlarut yang teradsorbsi. Adsorbsi menggunakan istilah adsorbant dan adsorbent, dimana adsorbent adalah merupakan suatu penyerap yang dalam hal ini berupa senyawa karbon, sedangkan adsorbant adalah merupakan suatu media yang diserap. Pada air buangan proses adsorbsi adalah merupakan gabungan antara adsorbsi secara fisika dan kimia yang sulit dibedakan, namun tidak akan mempengaruhi analisa pada proses adsorbsi. Absorbsi adalah proses adhesi yang terjadi pada permukaan suatu zat padat atau cair yang berkontak dengan media lainnya, sehingga menghasilkan akumulasi atau bertambahnya konsentrasi molekul – molekul. (Soedarsono dan Benny Syahputra, 2005). Suatu permukaan padatan yang bersentuhan dengan larutan akan menyebabkan molekul-molekul terlarut terjerap/ adsorp pada permukaan padatan. Adsorbsi molekul digambarkan sebagai berikut : A + B



—>



A.B



Dimana : A = adsorbant B = adsorbent A.B = jumlah bahan yang terjerap



Energi yang dihasilkan seperti ikatan hidrogen dan gaya Van Der Waals menyebabkan bahan yang teradsorp berkumpul pada permukaan penjerap. Bila reaksi dibalik, molekul yang terjerap akan terus berkumpul pada permukaan karbon aktif sehingga jumlah zat diruas kanan reaksi sama dengan jumlah zat pada ruas kiri. Apabila kesetimbangan telah tercapai, maka proses adsorpsi telah selesai. (Arifin, 2008) Isoterm adsorpsi adalah hubungan yang menunjukan distribusi adsorbent antara fasa teradsorpsi pada permukaan adsorben dengn fasa ruah saat kesetimbangan pada suhu tertentu. Dibawah ini adalah beberapa contoh isotherm yang biasa digunakan dalam adsorpsi :



GAMBAR. 9 : BERBAGAI JENIS KURVA ISOTERM ADSORPSI (Sumber : Carlos Moreno Castilla, 2003)



Karbon aktif merupakan senyawa karbon amorph dan berpori yang mengandung 85-95% karbon yang dihasilkan dari bahan-bahan yang mengandung karbon (batubara, kulit kelapa, dan sebagainya) atau dari karbon yang diperlakukan dengan cara khusus baik aktivasi kimia maupun fisika untuk mendapatkan permukaan yang lebih luas. Karbon aktif dapat mengadsorpsi gas dan senyawasenyawa kimia tertentu atau sifat adsorpsinya selektif, tergantung pada besar atau volume pori-pori dan luas permukaan. Daya serap karbon aktif sangat besar, yaitu 25- 1000% terhadap berat karbon aktif. Karena hal tersebut maka karbon aktif banyak digunakan oleh kalangan industri. Hampir 60% produksi karbon aktif di dunia ini dimanfaatkan oleh industri-industri gula dan pembersihan minyak dan lemak, kimia dan farmasi. ( M.T. Sembiring, dkk, 2003) GAMBAR. 10 : STRUKTUR KARBON AKTIF (Sumber : Arifin dan Heri Rizky, 2008)



Dalam satu gram karbon aktif, pada umumnya memiliki luas permukaan seluas 500-1500 m2, sehingga sangat efektif dalam menangkap partikel-partikel yang sangat halus berukuran 0.01-0.0000001 mm. Karbon aktif bersifat sangat aktif dan akan menyerap apa saja yang kontak dengan karbon tersebut. Dalam waktu 60 jam biasanya karbon aktif tersebut manjadi jenuh dan tidak aktif lagi. Oleh karena itu



biasanya karbon aktif di kemas dalam kemasan yang kedap udara. Sampai tahap tertentu beberapa jenis karbon aktif dapat di reaktivasi kembali, meskipun demikian tidak jarang yang disarankan untuk sekali pakai. Reaktifasi karbon aktif sangat tergantung dari metode aktivasi sebelumnya, oleh karena itu perlu diperhatikan keterangan pada kemasan produk tersebut. (Perpamsi, 2002). Menurut M.T Sembiring, dkk, 2003 bahwa karbon aktif terbagi atas 2 tipe yaitu karbon aktif sebagai pemucat dan sebagai penyerap uap. 1. Karbon aktif sebagai pemucat, biasanya berbentuk serbuk yang sangat halus, diameter pori mencapai 1000 A0, digunakan dalam fase cair, berfungsi untuk memindahkan zat-zat penganggu yang menyebabkan warna dan bau yang tidak diharapkan, membebaskan pelarut dari zat-zat penganggu dan kegunaan lain yaitu pada industri kimia dan industri baru. Diperoleh dari serbukserbuk gergaji, ampas pembuatan kertas atau dari bahan baku yang mempunyai densitas kecil dan mempunyai struktur yang lemah. 2. Karbon aktif sebagai penyerap uap, biasanya berbentuk granula atau pellet yang sangat keras diameter pori berkisar antara 10-200 A0 , tipe pori lebih halus, digunakan dalam rase gas, berfungsi untuk memperoleh kembali pelarut, katalis, pemisahan dan pemurnian gas. Diperoleh dari tempurung kelapa, tulang, batu bata atau bahan baku yang mempunyai bahan baku yang mempunyai struktur keras. Sehubungan dengan bahan baku yang digunakan dalam pembuatan karbon aktif untuk masing- masing tipe, pernyataan diatas bukan merupakan suatu keharusan. Ann Limley, Et.al, 1995, menyatakan bahwa dengan proses oksidasi, karbon aktif yang dihasilkan terdiri dari dua jenis, yaitu : 1. 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. 2. 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. Menurut M.T. Sembiring dkk, 2003 bahwa karbon aktif yang baik mempunyai persyaratan seperti yang tercantum pada SII No.0258 -79. Sifat karbon aktif yang paling penting adalah daya serap. Ada beberapa faktor yang mempengaruhi daya serap adsorpsi, yaitu : 1. Sifat Serapan Banyak 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 sturktur yang sama, seperti dalam deret homolog. Adsorbsi juga dipengaruhi oleh gugus fungsi, posisi gugus fungsi, ikatan rangkap, struktur rantai dari senyawa serapan. 1. Temperatur/ suhu. Dalam pemakaian karbon aktif dianjurkan untuk menyelidiki suhu pada saat berlangsungnya proses. Karena tidak ada peraturan umum yang bisa diberikan mengenai suhu yang digunakan dalam adsorpsi. Faktor yang mempengaruhi suhu proses adsoprsi adalah viskositas dan stabilitas thermal senyawa serapan. Jika pemanasan tidak mempengaruhi sifat-sifat senyawa serapan, seperti terjadi perubahan warna mau dekomposisi, maka perlakuan dilakukan pada titik didihnya. Untuk senyawa volatil, adsorpsi dilakukan pada suhu kamar atau bila memungkinkan pada suhu yang lebih kecil. 1. 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. Sebaliknya bila pH asam organik dinaikkan yaitu dengan menambahkan alkali, adsorpsi akan berkurang sebagai akibat terbentuknya garam. 1. Waktu Singgung Bila karbon aktif ditambahkan dalam suatu cairan, dibutuhkan waktu untuk mencapai kesetimbangan. Waktu yang dibutuhkan berbanding terbalik dengan jumlah arang yang digunakan. Selisih ditentukan oleh dosis karbon aktif, pengadukan juga mempengaruhi waktu singgung. Pengadukan dimaksudkan untuk memberi kesempatan pada partikel karbon aktif untuk bersinggungan dengan senyawa serapan. Untuk larutan yang mempunyai viskositas tinggi, dibutuhkan waktu singgung yang lebih lama.



Karbon aktif disamping sebagai adsorben juga dapat dianggap sebagai zat pemberat. Zat pemberat (weighing agent) digunakan untuk menambah partikel – partikel untuk tumbukan pada pembentukan/ pertumbuhan flok (membantu proses flokulasi). Penambahan zat pemberat, yang mempunyai berat jenis (specific gravity) relatif besar, menghasilkan aksi pemberatan, dan flok mengendap dengan cepat. (Perpamsi, 2002). Karbon aktif tersedia dalam berbagai bentuk misalnya gravel, pelet (0.8-5 mm) lembaran fiber, bubuk (PAC : powder active carbon, 0.18 mm atau US mesh 80) dan butiran-butiran kecil (GAC : Granular Active carbon, 0.2-5 mm). (PAC) lebih mudah digunakan dalam pengolahan air dengan sistem pembubuhan yang sederhana. Metode ini adalah salah satu metode yang potensial, karena prosesnya yang sederhana, dapat bekerja pada konsentrasi rendah, dapat di daur ulang, dan biaya yang dibutuhkan relatif murah. (Arifin dan Heri Rizky, 2008). https://smk3ae.wordpress.com/2010/08/28/adsorpsi-karbon-aktif/



I. Tujuan Menentukan isoterm adsorpsi menurut Freundlich. 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. Proses adsorpsi dalam larutan, jumlah zat teradsorpsi tergantung pada beberapa faktor, yaitu : a. Jenis adsorben b.Jenis adsorbat c. Luas permukaan adsorben d. Konsentrasi zat terlarut e. Temperatur 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,2011). Isoterm adsorbsi adalah hubungan yang menunjukkan distribusi adsorben antara fase teradsorbsi pada permukaan adsorben dengan fase ruah kesetimbangan pada temperatur tertentu. Ada tiga jenis hubungan matematik yang umumnya digunakan untuk menjelaskan isoterm adsorbsi (anonim,2008). 1. Isoterm Langmuir



Isoterm ini berdasar asumsi bahwa : a. Adsorben mempunyai permukaan yang homogen dan hanyadapat mengadsorbsi satu molekul untuk setiap molekul adsorbennya. Tidak ada interaksi antara molekul-molekul yang terserap. b. Semua proses adsorbsi dilakukan dengan mekanisme yang sama. c. Hanya terbentuk satu lapisan tunggal saat adsorbsi maksimum. Namun, biasanya asumsi-asumsi sulit diterapkan karena hal-hal berikut : selalu ada ketidaksempurnaan pada permukaan, molekul teradsorbsi tidak inert dan mekanisme adsorbsi pada molekul pertama asangat berbeda dengan mekanisme pada molekul terakhir yang teradsorpsi. Langmuir mengemukakan bahwa mekanisme adsorpsi yang terjadi adalah sebagai berikut : A(g) + S ↔ AS, dimana A adalah molekul gas dan s adalah permukaan adsorpsi (anonim,2008). Salah satu kelemahan dari isoterm Freundlich adalah bahwa ia gagal pada tekanan tiggi gas. Irving langmuir pada 1916 berasal isoterm adsorbsi sederhana pada pertimbangan teoritis berdasarkan teori kinetika gas. Ini disebut sebagai adsorpsi isoterm Langmuir (anonim,2010). 2. Isoterm Branauer, Emmet and Teller (BET) Isoterm ini berdasar asumsi bahwa adsorben mempunyai nilai permukaan yang homogen. Perbedaan isoterm ini dengan Langmuir adalah BET berasumsi bahwa molekulmolekul adsorbat bisa membentuk lebih dari satu lapisan adsorbat dipermukaannya. Pada isoterm ini, mekanisme adsopsi untuk setiap proses adsorpsi berbeda-beda. Mekanisme yang diajukan dalam isoterm ini adalah : Isoterm Langmuir biasanya lebih baik apabila diterapkan untuk adsorpsi kimia, sedangkan isoterm BET akan lebih baik daripada isoterm Langmuir bila diterapkan untuk adsorpsi fisik (anonim,2008). 3. Isoterm Freundlich Untuk rentang konsentrasi yang kecil dan campuran yang cair, isoterm adsorpsi dapat digambarkan dengan persamaan empirik yang dikemukakan oleh Freundlich. Isoterm ini berdasarkan asumsi bahwa adsorben mempunyai permukaan yang heterogen dan tiap molekul mempunyai potensi penyerapan yang berbeda-beda. Persamaan ini merupakan persamaan yang paling banyak digunakan saat ini. Persamaannya adalah : x/m = k C 1/n dimana: x = banyaknya zat terlarut yng teradsorpsi (mg) m = massa adsorben (mg) C = konsentrasi adsorben yang sama k,n = konstanta adsorben 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 (anonim,2008). III. Alat dan Bahan a. Alat-alat yang digunakan: 1. Beaker gelas 50 mL 4 buah 9. Corong 1 buah 2. Gelas ukur 25 mL 3 buah 10.Labu takar 250 mL 1 buah



3. Gelas ukur 5 mL 3 buah 4. Erlenmeyer 50 mL 4 buah 5. Erlenmeyer 50 mL 4 buah 6. Pipet tetes 5 buah 7. Buret 50 mL 1 buah 8. Statip 1 buah b. Bahan-bahan yang digunakan: 1. Asam klorida(HCl) 2. Asam asetat (CH3COOH) 3. Natrium Hidroksida (NaOH) 4. Indikator Phenolptalin (pp) 5. Arang aktif



11. Labu takar 100 mL 12. Botol semprot 13. Batang pengaduk 14. Spatula 15. Gelas ukur 10 mL



IV. Skema Kerja



2 buah 1 buah 1 buah 1 buah 1 buah



V. Hasil Pengamatan No Campuran . 1. Arang aktif 0,5 gr + 10 mL CH3COOH 0,125 N



2.



Arang aktif 0,5 gr + 10 mL CH3COOH 0,05 N



3.



Arang aktif 0,5 gr + 10 mL CH3COOH 0,1 N



4.



Arang aktif 0,5 gr + 10 mL CH3COOH 0,01 N



No. Campuran 1. Arang aktif 0,5 gr + CH3COOH 0,125 N 2. Arang aktif 0,5 gr + CH3COOH 0,05 N 3. Arang aktif 0,5 gr + CH3COOH 0,1 N 4. Arang aktif 0,5 gr + CH3COOH 0,01 N



10 mL 10 mL 10 mL 10 mL



Pengamatan Terbentuk 2 lapisan: Lapisan atas : arang Lapisan bawah : CH3COOH Terbentuk 2 lapisan: Lapisan atas : arang Lapisan bawah : CH3COOH Terbentuk 2 lapisan: Lapisan atas : arang Lapisan bawah : CH3COOH Terbentuk 2 lapisan: Lapisan atas : arang Lapisan bawah : CH3COOH



Pengguncangan I Tercampur sebentar, lalu terpisah lagi Tercampur sebentar, lalu terpisah lagi Tercampur sebentar, lalu terpisah lagi Tercampur sebentar, lalu terpisah lagi



Konsentrasi CH3COOH 0,125 N 0,05 N 0,1 N 0,01 N VI. Perhitungan 1. Pengenceran CH3COOH 1 N dalam 100 mL menjadi : a. CH3COOH 0,125 N V1N1 = V2N2 V1.1M = 100 mL. 0,125 N V1.M = 12,5 mL. N V1 = 12,5 mL b. CH3COOH 0,05 N V1N1 = V2N2



Pengguncangan II Tercampur sebentar, terpisah lagi Tercampur sebentar, terpisah lagi Tercampur sebentar, terpisah lagi Tercampur sebentar, terpisah lagi



Volume NaOH 3,8 mL 1,6 mL 3,6 mL 0,5 mL



lalu lalu lalu lalu



V1.1M = 100 mL. 0,05 N V1.M = 5 mL. N V1 = 5 mL c. CH3COOH 0,1 N V1N1 = V2N2 V1.1M = 100 mL. 0,1 N V1.M = 10 mL. N V1 = 10 mL c. CH3COOH 0,1 N V1N1 = V2N2 V1.1M = 100 mL. 0,1 N V1.M = 10 mL. N V1 = 10 mL c. CH3COOH 0,1 N V1N1 = V2N2 V1.1M = 100 mL. 0,1 N V1.M = 10 mL. N V1 = 10 mL d. CH3COOH 0,01 N V1N1 = V2N2 V1.1M = 100 mL. 0,01 N V1.M = 1mL. N V1 = 1 mL 2. V1N1 = V2N2 a. CH3COOH 0,125 N 5 mL . N1 = 3,8 mL . 0,125 N 5 N1 = 0,475 N N1 = 0,095 N b. CH3COOH 0,05 N 5 mL . N1 = 1,6 mL . 0,05 N 5 N1 = 0,08 N N1 = 0,016 N c. CH3COOH 0,1 N 5 mL . N1 = 3,6 mL . 0,1 N 5 N1 = 0,36 N N1 = 0,072 N d. CH3COOH 0,01 N 5 mL . N1 = 0,5 mL . 0,01 N 5 N1 = 0,005 N N1 = 0,001 N 3. X = W awal – W akhir a. CH3COOH 0,125 N Wawal = N.V. Be Wakhir = N.V.Be = 0,125 N.0,01 L. 60 = 0,095 N.0,01 L. 60



X= 0,075 gr – 0,057 gr = 0,018 gr



= 0,075 gr b. CH3COOH 0,05 N Wawal = N.V. Be = 0,05 N.0,01 L. 60 = 0,03 gr c. CH3COOH 0,1 N Wawal = N.V. Be = 0,1 N.0,01 L. 60 = 0,06 gr d. CH3COOH 0,01 N Wawal = N.V. Be = 0,01 N.0,01 L. 60 = 0,006 gr 4. x/m (gram) a. CH3COOH 0,125 N x/m = 0,018 gr/0,5 gr = 0,036 gr



= 0,057 gr Wakhir = N.V.Be = 0,016 N.0,01 L. 60 = 0,0096 gr



X= 0,03 gr – 0,0096 gr = 0,0096 gr



Wakhir = N.V.Be = 0,072 N.0,01 L. 60 = 0,0432gr



X= 0,06gr – 0,0432 gr = 0,0168 gr



Wakhir = N.V.Be = 0,001 N.0,01 L. 60 = 0,0006 gr



X= 0,006gr – 0,0006 gr = 0,0054 gr



b. CH3COOH 0,05 N x/m = 0,0204 gr/0,5 gr = 0,0408 gr



c. CH3COOH 0,1 N x/m = 0,0168 gr/0,5 gr = 0,0336 gr



d. CH3COOH 0,01 N x/m = 0,0054 gr/0,5 gr = 0,0108 gr



5. log x/m a. CH3COOH 0,125 N log 0,036 = -1,443 c. CH3COOH 0,1 N log 0,0336 = -1,473 6. log C a. CH3COOH 0,125 N log 0,095 = -1,022 c. CH3COOH 0,1 N log 0,072 = -1,142



7. Tabel No. m (gram ) 1. 0,5 2. 0,5 3. 0,5 4. 0,5



b. CH3COOH 0,05 N log 0,0408 = -1,389 d. CH3COOH 0,01 N log 0,0108 = -1,966 b. CH3COOH 0,05 N log 0,16 = -1,795 d. CH3COOH 0,01 N log 0,001 = -3



Konsentrasi awal



Konsentrasi akhir



X (gram)



x/m (gram)



Log x/m



Log C



0,125 N 0,05 N 0,1 N 0,01 N



0,095 N 0,016 N 0,072 N 0,001 N



0,018 0,0204 0,0168 0,0054



0,036 0,0408 0,0336 0,0108



-1,443 -1,389 -0,473 -1,996



-1,022 -1,795 -1,142 -3



8. Grafik x/m Vs C



9. Grafik log x/m Vs C



10. log x/m = log k + n log C -1,443 = log k + -2,589 (-1,022) -1,443 = log k + 2,638 Log k = 1,443 + 2,638 Log k = 4,081 k = 12.050, 35 log x/m = log k + n log C -1,389 = log k + -2,5819 (-1,795) -1,389 = log k + 4,6345 Log k = 6,023 k = 1.054.386,89 log x/m = log k + n log C -0,473 = log k + -2,5819 (-1,142) -0,473 = log k + 2,948 Log k = 0,473 + 2,948 k = 2.636,331 log x/m = log k + n log C -1,996 = log k + -2,5819 (-3) -1,996 = log k + 7,7457 Log k = 1,996 +7,7457 Log k = 9,7417 k = 5.516.962,09 VII. Pembahasan Adsorbsi adalah pengumpulan zat terlarut dipermukaan media dan merupakan jenis adhesi yang terjadi pada zat padat atau cair yang kontak dengan zat-zat lainnya. Salah satu adsorben yang biasa diterapkan dalam pengolahan air minum adalah karbon aktif arang ini digunakan untuk menghilangkan bau, warna dan rasa air termasuk logam-logam ion berat. Dalam percobaan ini menggunakan karbon aktif sebagai adsorben, asam asetat dengan



berbagai konsentrasi sebagai adsorbat serta larutan NaOH 0,05 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 0,05 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. VIII. Pertanyaan dan Jawaban 1. Sebutkan pembagian absorbsi dan pada percobaan ini termasuk jenis adsorpsi apa? Jelaskan! Jawab: Adsorpsi terbagi atas 2, yaitu : a. adsorpsi secara kimia : merupakan adsorpsi menggunakan senyawa kimia b. adsorpsi secara fisika : adsorpsi dengan menggunakan sifat fisika 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 sebenarnya yang terjadi pada pengaktifan arang dengan pemanasan? Jawab : Pengaktifan arang dengan metoda pemanasan merupakan metoda aktifasi fisika yang merupakan terjadinya proses pemutusan rantai karbon dari senyawa organik dengan bantuan panas, uap dan karbon dioksida. 3. Bagaimana isoterm adsorpsi Freundlich untuk adsorpsi gas pada permukaan zat padat? Dan apa batasnya? Jawab : Isoterm Freundlich berlaku untuk gas yang bertekanan rendah, semua tempat di atas permukaannya tidak sama dan lapisan molekul gas padat, zat apadat bersifat multilayer dengan persamaan : V + k p 1/n dalam hal ini : v = gas yang teradsoi pada setiap suhu, satuan massa adsorpsi pada tekanan gas k,n = konstanta dengan n > 1 p = tekanan gas yang teradsorpsi batasannya adalah kelarutan harus ideal. Nilai batasannya adalah Vm, yaitu volume gas yang diserap ( 0 C, 76 mmHg). Vm tidak akan dicapai walaupun tekanan gas yang dibutuhkan untuk menutupi satuan-satuan massa adsorben. 4. Mengapa isoterm Freundlich untuk adsorpsi gas pada permukaan zat padat kurang memuaskan dibandingkan dengan isoterm adsopsi Langmuir?



Jawab : Isoterm Freundlich untuk adsorpsi gas permukaan zat padat kurang memuaskan karena nilai Vm tidak akab dicapai walaupun tekannaya diperbesar. Sedangkan pada isoterm Langmuir mengemukakan asumsi yang lebih baik. IX. Kesimpulan 1. Dalam pengenceran semakin besar konsentrasi yang diinginkan semakin besar pula volume yang diperlukan untuk pengenceran. 2. warna yang dihasilkan pada proses titrasi adalah kuning keruh menjadi merah jambu. 3. Titrasi menggunakan larutan standar NaOH 0,05 N dengan indikator pp 4. Ketika arang dicampurkan asam asetat dengan berbagai konsentrasi, arang menimbulkan perilaku yang sama. 5. Arang dapat dilakukan aktifasi dengan aktif karbon bahan-bahan kimia. 6. Arang dapat berfungsi sebagai adsorbsi. http://berburudggema.blogspot.com/



ADSORBSI Thursday, January 15, 2015



1.



Definisi adsorbsi



Adsorpsi adalah suatu peristiwa penyerapan pada permukaan adsorber. Misalnya zat padat akan menarik molekul-molekul gas atau zat cair pada permukaannya. Hal ini disebabkan karena zat padat yang terdiri dari molekul-molekul tarik menarik dengan gaya Van der Waals. Jika ditinjau satu molekul, maka molekul ini akan dikelilingi molekul lain yang mempunyai gaya tarik yang seimbang. Untuk molekul, gaya tari dipermukaannya tidak seimbang karena salah satu arah tidak ada molekul lain yang menarik, akibatnya pada permukaan itu akan mempunyai gaya tarik kecil. Adsorpsi dipengaruhi oleh macam zat yang diadsorpsi, konsentrasi adsorben dan zat yang diadsorpsi, luas permukaan, suhu, dan tekanan.



Kinetika adsorpsi menyatakan adanya proses penyerapan suatu zat oleh adsorben dalam fungsi waktu. 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 gayagaya 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).



Suatu adsorben dengan bahan dan jenis tertentu, banyaknya gas yang dapat diserap, makin besar bila temperatur kritis semakin tinggi atau gas tersebut mudah dicairkan. Semakin luas permukaan dari suatu adsorben yang digunakan, maka semakin banyak gas yang dapat diserap. Luas permukaan sukar ditentukan, hingga biasanya daya serap dihitung tiap satuan massa adsorben. Daya serap zat padat terhadap gas tergantung dari jenis adsorben, jenis gas, luas permukaan adsorben, temperatur dan tekanan gas (Atkins, 1990).



Proses adsorpsi yang terjadi pada kimisorpsi, partikel melekat pada permukaan dengan membentuk ikatan kimia (biasanya ikatan kovalen), dan cenderung mencari tempat yang memaksimumkan bilangan koordinasinya dengan substrat. Peristiwa adsorpsi disebabkan oleh gaya tarik molekul-molekul di permukaan adsorbens. Dimana adsorben yang biasa digunakan dalam percobaan adalah kabon aktif, sedangkan zat yang diserap adalah asam asetat (Keenan, 1999).



Peristiwa adsorpsi yang terjadi jika berada pada permukaan dua fasa yang bersih ditambahkan komponen ketiga, maka komponen ketiga ini akan sangat mempengaruhi sifat permukaan. 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. Adsorpsi dan desorpsi (pelepasan) merupakan kesetimbangan (Atkins, 1990).



Secara umum analisis kinetika adsorpsi terbagi atas tiga bagian yaitu orde satu, orde dua dan orde tiga. Peristiwa kinetika adsorpsi dapat dipelajari hubungan konsentrasi spesies terhadap perubahan waktu. Kinetika adsorpsi karbon aktif terhadap asam asetat dapat ditentukan dengan mengukur perubahan konsentrasi asam asetat sebagai fungsi waktu dan menganalisisnya dengan analisis harga k (konstanta kesetimbangan adsorpsi) atau dengan grafik.



2.



Macam-macam isoterm adsorpsi



Macam-macam isoterm adsorpsi, antara lain: isoterm Langmuir,isoterm BET dan isoterm Freundlich.1. Isoterm LangmuirIsoterm Langmuir merupakan isoterm paling sederhana yang didasarkan pada asumsi bahwa setiap tempat adsorpsi adalah ekivalen, dan kemampuan partikel untuk terikat di tempat itu, tidak bergantung padaditempati atau tidaknya tempat yang berdekatan (Atkins, 1990).2. Isoterm BETD alam isoterm BET, volume total yang teradsorpsi sebanding dengan jumlah partikel teradsorpsi (Atkins, 1990).3. Isoterm FreundlichIsoterm Freundlich adalah satu dari beberapa persamaan awal yang diusulkan untuk menghubungkan jumlah bahan teradsorpsi terhadap konsentrasi bahan dalam larutan, yang dirumuskan dalam persamaan dibawah ini.



m = k . C 1/n keterangan: m = massa zat teradsorpsi per satuan massa adsorben C = konsentrasi larutank dan n adalah tetapan



3.



Macam-macam adsorbsi



Adsordpsi dapat dibedakan menjadi 2 macam yaitu:



1.Physisorption (adsorpsi fisika)Terjadi karena gaya Van der Walls dimana ketika gaya tarik molekul antara larutan d a n permukaan media lebih besar daripada gaya tarik substansi terlarut dan larutan, maka substansiterlarut akan diadsorpsi oleh permukaan media. Physisorption ini memiliki gaya tarik Van der Walls yang kekuatannya relatif kecil.



Contoh :



Adsorpsi oleh karbon aktif. Aktivasi karbon aktif p a d a t e m p e r a t u r y a n g t i n g g i a k a n menghasilkan struktur berpori dan luas permukaan adsorpsi yang besar. Semakin besar luas permukaan, maka



semakin banyak mediaadsorpsi.



substansi



terlarut



yang



melekat



pada



permukaan



1.Chemisorption (adsorpsi kimia) Chemisorption terjadi ketika terbentuknya ikatan kimia antara substansi terlarut dalam larutandengan molekul dalam media. Contoh :



Ion exchange



Adsorbat →



substansi yang akan disisihkan



Adsorben →



padatan dimana di permukaannya terjadi pengumpulan substansi



yang



disisihkan



4.



Karakteristik adsorben



Adsorben yang biasa digunakan berbentuk butiran, batangan, batu dengan diameter 0,5 sampai10 mm. untuk pemakaian yang terus menerus diperlukan adsorben yang tahan terhadap suhutinggi, tahan abrasi dan panas. Pada kebanyakan industri adsorben dibagi menjadi 3 kelas: ·



Oxygen-containing compounds: biasanya hydrophilic dan bersifat



polar, contohnya yangterkandung dalam silica gel dan zeolites. ·



Carbon-based compounds: biasanya hydrophobic dan nonpolar,



contohnya yangterkandung dalam activated carbon dan graphite ·



Polymer-based compounds: terdiri dari poros porous polymer matrix



mengandung polar atau nonpolar grup fungsiSecara umum,



faktor-faktor yang mempengaruhi proses adsorpsi adalah sebagai berikut: ·



Luas permukaanS e m a k i n l u a s p e r m u k a a n a d s o r b e n , m a k a



m a k i n b a n y a k z a t y a n g t e r a d s o r p s i . L u a s permukaan adsorben ditentukan oleh ukuran partikel dan jumlah dari adsorben.



·



Jenis adsorbat:



ü Peningkatan polarisabilitas adsorbat akan meningkatkan kemampuan adsorpsimolekul yang mempunyai polarisabilitas yang tinggi (polar) memilikikemampuan tarik menarik terhadap molekul lain dibdaningkan molekul yangtidak dapat membentuk dipol (non polar); ü Peningkatan berat molekul adsorbat dapat meningkatkan kemampuan adsorpsi



ü Adsorbat dengan rantai yang bercabang biasanya lebih mudah diadsorbdibdaningkan rantai yang lurus.



·



Struktur molekul adsorbat



Hidroksil dan amino mengakibatkan mengurangi kemampuan penyisihan sedangkan Nitrogen meningkatkan kemampuan penyisihan



·



Konsentrasi Adsorbat



semakin besar konsentrasi adsorbat dalam larutan maka semakin banyak jumlah substansiyang terkumpul pada permukaan adsorben



·



ü



Temperatur



pemanasan atau pengaktifan adsorben akan meningkatkan daya serap



adsorbenterhadap adsorbat menyebabkan pori-pori adsorben lebih terbuka ü



pemanasan yang terlalu tinggi menyebabkan rusaknya adsorben



sehinggakemampuan penyerapannya menurun.



·



pH



pH larutan mempengaruhi kelarutan ion logam, aktivitas gugus fungsi pada biosorbendan kompetisi ion logam dalam proses adsorpsi



·



Kecepatan pengadukanmenentukan kecepatan waktu kontak adsorben dan



adsorbat. Bila pengadukan terlalulambat maka proses adsorpsi berlangsung lambat pula, tetapi bila pengadukan terlaluc e p a t k e m u n g k i n a n struktur adsorben cepat rusak, sehingga proses adsorpsi k u r a n g optimal



·



Waktu Kontak



Penentuan waktu kontak yang menghasilkan kapasitas adsorpsi maksimum terjadi padawaktu kesetimbangan. ·



Waktu kesetimbangan dipengaruhi oleh:



1. tipe biomasa (jumlah dan jenis ruang pengikatan), 2. ukuran dan fisiologi biomasa (aktif atau tidak aktif) 3. ion yang terlibat dalam sistem biosorpsi 4. konsentrasi ion logam Pemodelan Dinamika Proses Adsorpsi Padat-Cair Adsorpsi padat-cair merupakan salah satu proses pemisahan campuran yang melibatkan proses perpindahan massa zat terlarut darti fasa cair ke fasa padat. Proses adsorpsi padat- cair dapat dilakukan secara perkolasi, dimana pelarut yang mengandung zat terlarut mengalir secant konfinyu dan perlabor melewati padatan/adsorben yang membentuk suatu unggun tetap (fixed bed). Ketika pelarut yang mengandung zat terlarut tersebut kontak dengan adsorben, terjadi perpindahan mesa zat terlarut dari pelarut ke permukaan adsorben, sehingga konsentrasi zat terlarut di dalam cairan dan di dalam padatan akan berubah terhadap waktu dan posisinya dalam kolom adsorpsi. Kinerja proses adsorpsi padat-cair sangat bergantung pada dinamika yang terjadi di dalam kolom adsorpsi. Pada model kesetimbangan yang menggunakan karbon aktif dengan ukuran lebih kecil. Dapat diketahui bahwa pada proses adsorpsi tersebut terjadi kesetimbangan sesaat antara konsentrasi zat terlarut di fasa cair dengan di few padat di permukaan padatan pada setiap titik di kolom (difusi terjadi cepat sekali). Sedangkan dalam model non kesetimbangan dengan melibatkan difusi film, dinunjukan bahwa pada proses adsorpsi tersebut tidak terjadi kesetimbangan sesaat, tetapi perpindahan massa solut dari larutan ke padatan mengalami difusi di film permukaan karbon aktif sebelum mencapai kesetimbangannya. Kurva breakthrough akan makin landai dan nilai parameter K makin besar pada hasil proses adsorpsi dengan variasi laju volumetric umpan yang makin kecil dan variasi konsentrasi larutan umpan makin kecil serta pada percobaan yang menggunakan karbon aktif dengan ukuran lebih besar. Kekurangan Model Langmuir Adsorpsi dengan model Langmuir sangat menimpang pada beberapa kasus karena model ini gagl untuk menghitung kekesatan dari permukaan adsorbat. Permukaan yang memiliki kekesatan yang berbeda mempunyai banyak jenis tempat untuk terjadinya adsorbsi dan beberapa parameter berubah-ubah dari satu tempat ke tempat lain, contoh pada panas yang diserap. Model Langmuir juga mengabaikan interaksi dari adsorbat. Melalui percobaan dapat diketahui bukti yang nyata bahwa terjadi interaksi antara adsorbat pada data percobaan panas yang diserap. Terdapat dua macam interaksi adsorbat, yaitu secara langsung atau tidak langsung. Interaksi secara langsung terjadi pada batas molekul yang diserap, sehingga dapat menyebabkan penyerapan dekat dengan adsorbat lain dapat berlangsung lebih cepat atau lambat. Pada interaksi langsung, adsorbat mengubah permukaan di sekitar tempat yang diserap, sehingga mempengaruhi penyerapan dari molekul adsorbate didekatnya.



http://acityawara.com/Detail-1362-adsorbsi-padat-cair.html



LABORATORIUM KIMIA FISIKA JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS JEMBER



2014 BAB 1. PENDAHULUAN



I.1 Latar Belakang Sekarang ini sebutan energi cukup populer bagi kita dan memiliki kaitan yang sangat luas. Selama ini yang diketahui tentang energi adalah sesuatu yang melakukan kerja. Salah satu yang berkaitan dengan energi ini adalah entalpi. Dimana entalpi ini berhubungan dengan adanya tekanan, kalor dalam sifat termodinamika sistem. Saat ini, sering kita dengar pula apa itu adsorpsi. Adsorpsi yang kita ketahui dalam kehidupan sehari-hari itu biasa diartikan dengan penyerapan. Penyerapan ini yang sering kita lihat dalam kehidupan sehari-hari yaitu penyerapan zat cair. Misalnya pula aplikasi yang sering kita lihat yaitu peristiwa koagulasi-flokulasi atau menghilangkan zat warna pada air limbah industri tekstil. Namun proses ini dianggap tidak efisien karena biaya yang digunakan akan mahal. Untuk mengurangi biaya, maka dilakukanlah adsorpsi menggunakan karbon aktif yang dimodifikasi. Oleh karena itu, dilakukanlah percobaan ini agar diketahui apa saja sifat-sifat dari adsorpsi bahan adsorben tersebut jika dilakukan secara kuantitatif. I.2 Tujuan percobaan Untuk mempelajari secara kuantitatif sifat-sifat adsorpsi suatu bahan adsorben. I.3 Tinjauan Pustaka I.3.1 MSDS (Material Safety Data Sheet). a. MSDS Asam Asetat Asam asetat (CH3COOH) ini memiliki sifat fisik dan kimia antara lain berupa cairan dengan bau dan rasa yang pedas seperti cuka dan bahan ini tidak berwarna. Asam asetat ini memiliki berat molekul 60,05 g/mol dengan titik didih 118,1°C dan titik leleh 16,6°C. Bahan ini mudah larut dalam air, baik air dingin maupun air panas, bahan ini juga larut dalam dietil eter, aseton. Asam asetat ini larut dengan gliserol, alkohol, benzena, karbon tetraklorida, serta bahan ini tidak larut dalam karbon disulfida. Bahan ini sangat berbahaya dalam kasus kontak kulit (iritan), kontak mata (iritan), menelan dan inhalasi. Kontak kulit dapat menhasilkan luka bakar. Untuk tindakan pencegahan terhadap bahaya dilakukan dengan menjauhkan bahan ini dari panas, disimpan dalam tempat sejuk yang memiliki ventilasi yang baik. Pembuangan bahan ini dapat dilakukan di wastafel (Anonim, 2014). b. MSDS NaOH



NaOH ini memiliki sifat fisik dan kimia antara lain berupa padatan yang tidak berbau dan tidak berasa dengan berat molekul 40 g/mol dan berwarna putih. Bahan ini memiliki titik didih 1388°C dan titik leleh 323°C. Bahan ini mudah larut dalam air dingin. Bahan ini sangat berbahaya jika terjadi kontak denagan kulit (korosif, iritan, permeator), kontak mata (iritan, korosif), menelan dan inhalasi. Jika terkena mata akan mengakibatkan kerusakan kornea atau kebutaan. Bahan ini harus disimpan dalam wadah tertutup rapat dan disimpan ditempat yang sejuk dan berventilasi baik. Apabila berupa padatan maka harus dibuang ditempat sampah yang memang digunakan untuk membuang sampah padatan bahan kimia, sedangkan apabila bahan ini berupa cairan, maka dapat dibuang di wastafel (Anonim, 2014). c. MSDS Karbon Aktif Karbon aktif memiliki sifat fisik dan kimia antara lain penampilannya hitam pelet, tidak berbau dengan titik didih 8721°F, berupa padatan atau gas yang tidak mudah terbakar. Jika terjadi kontak dengan bahan ini dapat menyebabkan iritasi ringan, sedangkan jika tertelan dan konsumsi karbon aktif yang berlebihan dapat menyebabkan mual atau tidak nyaman. Apabila terjadi kontak dengan mata, maka segera bilas mata dengan air mengalir selama 15 menit, jika terjadi kontak dengan kulit, maka cuci bagian yang terkena dengan sabun dan air. Apabila tertelan, bilas mulut dengan air dan minum banyak cairan agar ketidaknyamanan ringan dapat terjadi (Anonim, 2014). d. MSDS Indikator PP Indikator pp atau Phenolphtalein memiliki sifat fisik dan kimia antara lain berupa cairan yang tidak berbau dan tidak berasa serta tidak berwarna dengan memiliki titik didih terendah yang diketahui 78,5°C dan titik leleh -114,1°C. Bahan ini mudah larut dalam air, baik air dingin maupun air panas. Bahan ini juga larut dalam metanol, dietil eter, serta larut dalam aseton. Bahan ini berbahaya jika terkena kulit (iritan), mata (iritan), dan tertelan. Bahan ini tidak korosif untuk kulit, mata, dan paru-paru. Tindakan pencegahan yang dilakukan agar tidak terjadi bahaya yaitu, bahan ini harus disimpan dalam wadah tertutup dan dijauhkan dari sumber api (Anonim, 2014). I.3.2 Dasar Teori Adsorpsi atau penyerapan adalah pembentukan lapisan gas pada permukaan padatan atau juga cairan. Dalam proses adsorpsi ada zat yang terserap pada suatu permukaan zat lain yang disebut adsorbat, sedangkan zat yang permukaannya dapat menyerap zat lain disebut adsorben. Adsorpsi atau penyerapan berbeda dengan absorpsi atau penyerapan, sebab pada proses absorpsi zat yang terserap menembus ke dalam zat penyerap. Secara kimia absorpsi adalah masuknya gas ke dalam padatan atau larutan,atau masuknya cairan ke dalam padatan. Sedangkan secara fisika, absorpsi adalah perubahan energi radiasi elektromagnetik, bunyi,



berkas partikel,dan lain-lain ke dalam bentuk energi lain jika dilewatkan pada suatu medium. Bila foton diserap akan terjadi suatu peralihan ke keadaan tereksitasi (Daintith, 1994). Kinetika adsorpsi menyatakan adanya proses penyerapan suatu zat oleh adsorben dalam fungsi waktu. 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 berberda dengan absorpsi. Pada absorpsi zat yang diserap masuk ke dalam adsorben, sedangkan pada adsorpsi, zat yang diserap hanya terdapat pada permukaannya (Sukardjo, 1989). Molekul dan atom dapat menempel pada permukaan dengan dua cara. Dalam fisisorpsi (kependekan dari adsorpsi fisika), terdapat interaksi Van der Waals antar adsorbat dan substrat. Interaksi Van der Waals mempunyai jarak jauh, tetapi lemah dan energi yang dilepaskan jika partikel terfisiorpsi mempunyai orde besaran yang sama dengan entalpi kondensasi. Kuantitas energi sekecil ini dapat diadsorpsi sebagai vibrasi kisi dan dihilangkan sebagai gerakan termal. Molekul yang melambung pada permukaan seperti batuan itu akan kehilangan energinya perlahan-lahan dan akhirnya teradsorpsi pada permukaan itu, dalam proses yang disebut akomodasi. Entalpi fisorpsi dapat diukur dengan mencatat kenaikan temperatur sampel dengan kapasitas kalor yang diketahui,dan nilai khasnya berada di sekitar 20 kJ mol-1. Perubahan entalpi yang kecil ini tidak cukup untuk menghasilkan pemutusan ikatan, sehingga molekul yang terfisisorpsi tetap mempertahankan identitasnya, walaupun molekul itu dapat terdistorsi dengan adanya penukaran (Atkins, 1997). Jenis-jenis adsorpsi ada dua macam, yaitu : 1. Adsorpsi fisik atau Van der Waals - Panas adsorpsi rendah ( 10.000 kal/mol) - Kesetimbangan adsorpsi reversibel dan cepat Misalnya : adsorpsi gas pada charcoal 2. Adsorpsi kimia atau adsorpsi aktivasi - Panas adsorpsi tinggi (20.000 – 100.000 kal/mol) - Adsorpsi disini terjadi dengan pembentukan senyawa kimia, hingga ikatannya lebih kuat Misalnya : adsorpsi CO pada W, adsorpsi O 2 pada Ag, Au, Pt, C, adsorpsi H2 pada Ni (Sukardjo, 1989) Bila pada permukaan antara dua fasa yang bersih (seperti antara gas–cairan dan cairan– cairan) ditambahkan komponen ketiga, maka komponen ketiga inilah yang akan teradsorpsi pada permukan dan komponen ini akan sangat mempengaruhi sifat permukaan. Sebagai contoh bila komponen ketiga tadi adalah n-pentanol (alkohol rantai pendek), yang dilarutkan dalam air maka ketegangan permukaan air–udara akan berkurang karena adanya adsorpsi npentanol tadi. Contoh lain adalah penambahan sabun untuk menstabilkan emulsi air–minyak.



Kestabilan akan meningkat karena dalam kasus ini molekul sabun akan teradsorpsi pada permukaan antara kedua cairan dan menurunkan tegangan permukaan. Dalam kedua kasus diatas, komponen ketiga yang ditambahkan adalah molekul yang teradsorpsi pada permukaan (dan karenanya dinamakan sebagai surface active / surfaktan) (Bird, 1993). Jenis-jenis bahan yang dapat digunakan sebagai absorben adalah air (untuk gas-gas yang dapat larut atau untuk pemisahan partikel debu dan tetesan cairan), natrium hidroksida (untuk gas-gas yang dapat bereaksi seperti asam) dan asam sulfat (untuk gas-gas yang dapat bereaksi seperti basa). Dalam proses adsorpsi dikenal juga kolom adsorpsi dimana kolom adsorpsi itu sendiri adalah suatu kolom atau tabung tempat terjadinya proses pengabsorbsi (penyerapan/penggumpalan) dari zat yang dilewatkan di kolom/tabung tersebut. Proses ini dilakukan dengan melewatkan zat yang terkontaminasi oleh komponen lain dan zat tersebut dilewatkan ke kolom ini dimana terdapat fase cair dari komponen tersebut (Warnana, 2007). Langmuir menganggap permukaan suatu zat padat terdiri dari ruang elementer yang masing-masing dapat mengadsorpsi satu molekul gas. Ia mengandaikan bahwa semua ruang elementer adalah identik dalam afinitasnya untuk molekul gas dan adanya molekul gas pada satu ruang tak mempengaruhi sifat dari ruang yang ada di dekatnya. Bila θ adalah fraksi permukaan yang ditempati oleh molekul gas, laju penguapan dari permukaan adalah rθ, dengan r adalah sebagai laju penguapan dari permukaan yang tertutup sempurna pada suhu tertentu. Pada kesetimbangan, laju penguapan gas yang teradsorpsi sama dengan laju kondensasi (Alberty, 1992)



BAB 2. METODE PRAKTIKUM



2.1 Alat dan Bahan 2.1.1 -



Alat Erlenmeyer 50 mL Buret 50 mL Corong gelas Kertas saring Statif



2.1.2 -



Bahan Asam asetat 1M NaOH 0,5 M Karbon aktif Indikator PP



2.2 Cara Kerja Larutan Asam Asetat - distandarisasi dengan menggunakan larutan asam oksalat - dibuat masing-masinglarutan asam asetat sebanyak 50 mL dengan konsentrasi 1,0; 0,8; 0,6; 0,4; 0,2; 0,1 N. - diambil 10 mL tiap larutan asetat untuk dititrasi dengan 0,5 M NaOH dengan menggunakan indikator PP. Hasil titrasi menunjukkan konsentrasi asam asetat mula-mula. - diambil setiap larutan sebanyak 25 mL dimasukkan kedalam erlenmeyer dan ditambahkan kedalam masing-masing larutan 1 gram adsorben (karbon aktif), - dikocok dan ditutup dengan kertas saring dan didiamkan selama 30 menit. - diambil masing-masing 10 mL filtrat dan diberi indikator 2 tetes - dititrasi dengan larutan NaOH, sehingga dapat diketahui asam asetat sisa yang ada dalam larutan. - ditentukan asam asetat yang diadsorpi. Hasil



BAB 3. HASIL DAN PENGOLAHAN DATA



3. 1 Hasil dan Pengolahan Data 3.1.1 Hasil percobaan No 1



2



Konsentrasi



Percobaan



Asam Asetat Titrasi 10 mL asam asetat dengan 0,1 M 0,2 M NaOH 0,5 M 0,4 M 0,6 M 0,8 M 1,0 M Titrasi filtrate 10 mL asam asetat 0,1 M dengan NaOH 0,5 M



Volume NaOH 3,2 mL 5,8 mL 7,9 mL 10,8 mL 16,5 mL 29,7 mL 2,2 mL 4,4 mL 6,9 mL 9,2 mL 14 mL 17,2 mL



0,2 M 0,4 M 0,6 M 0,8 M 1,0 M



3.1.2 Pengolahan data Setelah diadsorpsi (M)



Asam asetat yang teradsorpsi



x/m (Gram)



Log x/m



Log C



(x) (gram)



0,11



0,03



0,03



-1,52



0,035



0,22



0,042



0,042



-1,38



0,041



0,345



0,03



0,03



-1,52



0,043



0,46



0,048



0,048



-1,32



0,046



0,7



0,075



0,075



-1,12



0,036



0,86



0,375



0,375



-0,43



0,053



BAB 4. PEMBAHASAN



Praktikum kali ini dilakukan percobaan tentang penentuan entalpi adsorpsi. Adsorpsi atau penyerapan itu sendiri adalah pembentukan lapisan gas pada permukaan padatan atau kadang-kadang cairan. Percobaaan kali ini menggunakan asam asetat sebagai bahan bahan yang diadsorpsi, NaOH 0,05 M sebagai bahan yang digunakan untuk standarisasi asam asetat, serta digunakan karbon aktif yang berfungsi sebagai adsorben. Perlakuan pertama yang dilakukan adalah membuat asam asetat dengan beberapa konsentrasi. Konsentrasi yang dibuat antara lain 0,1; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1 N. Asam asetat ini dibuat dengan cara pengenceran. Asam asetat untuk masing-masing konsentrasi diambil 10 ml untuk dilakukan titrasi dengan menggunakan NaOH. Sebelum dititrasi dengan NaOH, asam asetat yang akan dititrasi ditetesi dengan indikator pp. Tujuan penambahan indikator pp ini untuk menunjukkan titik akhir titrasi yang ditandai dengan adanya perubahan warna. Indikator pp ini dipilih karena indikator pp memiliki trayek pH pada rentang antara 8,3 sampai 10,0. Tujuan titrasi dengan NaOH ini untuk menstandarisasi asam asetat yang telah dibuat. Titik akhir titrasi pada percobaan ini ditunjukkan dengan berubahnya warna dari tidak berwarna menjadi merah muda. Penambahan NaOH untuk masing-masing konsentrasi pada asam asetat antara lain 3,2 mL; 5,8 mL; 7,9 mL; 10,8 mL; 16,5 mL; 29,7 mL. Adapun persamaan reaksi untuk perlakuan ini yaitu : CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O(l) Perlakuan kedua yang dilakukan yaitu diambil 25 mL asam asetat untuk masing-masing konsentrasi yang telah dibuat lalu ditambahkan dengan karbon aktif. Karbon aktif disini berguna sebagai adsorben. Asam asetat yang diberi dengan karbon aktif didiamkan selama 30 menit. Didiamkan 30 menit ini bertujuan agar asam asetat yang teradsorpsi cukup banyak. Filtrat dari campuran asam asetat dengan karbon aktif ini diambil 10 ml kemudian dititrasi dengan NaOH. Hal ini bertujuan untuk menstandarisasi larutan asam asetat yang dicampur dengan karbon aktif (adsorben). Sebelum titrasi dilakukan, asam asetat ini ditetesi dengan indikator pp. Titik akhir titrasi menunjukkan perubahan warna dari tidak berwarna menjadi merah muda. Penambahan NaOH untuk masing-masing konsentrasi pada asam asetat yang telah diberi karbon aktif ini antara lain 2,2 mL; 4,4 mL; 6,9 mL; 9,2 mL; 14 mL; 17,2 mL. Adapun reaksi dari perlakuan ini yaitu CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O(l)



Hasil perhitungan dari kedua perlakuan diatas didapat konsentrasi asam asetat yang teradsorpsi antara lain 0,11; 0,22; 0,345; 0,46; 0,7; 0,86 M. Data konsentrasi ini dapat digunakan untuk menentukan banyaknya asam asetat yang teradsorpsi. Hasil perhitungan menujukkan banyaknya asam asetat yang teradsorpsi untuk masing-masing konsentrasi antara lain 0,03; 0,042; 0,03; 0,048; 0,075; 0,375 g. Data ini dapat disimpulkan bahwa semakin besar konsentrasi asam asetat maka semakin banyak pula asam asetat yang teradsorpsi. Hasil perhitungan dapat diplotkan pada suatu grafik. Adapun grafik dari hasil perhitungan antara



log



x m



dan log C adalah sebagai berikut



kurva antara log C terhadap log x/m 0 -0.20.03



0.04



0.04



0.05



0.05



0.06



-0.4 -0.6 log x/m -0.8 -1 -1.2



f(x) = 43.16x - 3.04 R² = 0.49



Linear ()



-1.4 -1.6 log C



Dari kurva ini akan didapat nilai slope (n) dan nilai intersep (k). Persamaan y = mx + c inilah yang digunakan untuk menentukan nilai slope dan intersep. Huruf m pada persamaan y = mx + c merupakan slope (n), sehingga slope dari percobaan ini yaitu 43,16. Sedangkan intersepnya adalah fungsi logaritma dari huruf c yang terdapat pada persamaan y = mx + c, sehingga nilai intersep dari percobaan ini didapat sebesar 0,48.



BAB 5. PENUTUP



5.1 Kesimpulan Kesimpulan yang dapat diambil dari percobaan tentang penentuan entalpi adsorpsi ini yaitu sifat-sifat adsorpsi suatu bahan adsorben dapat dipelajari secara kuantitatif dengan cara menghitung konsentrasi asam asetat dan menghitung jumlah asam asetat yang dapat teradsorpsi, serta dapat diketahui dengan ditambah dengan bahan adsorben seperti karbon aktif. Asam asetat yang teradsorpsi untuk masing-masing konsentrasi yaitu sebesar 0,03; 0,042; 0,03; 0,048; 0,075; 0,375 g. Sehingga didapat nilai slope dan intersepnya masingmasing sebesar 43,16 dan 0,48. 5.2 Saran Saran yang dapat disampaikan dari percobaan ini yaitu saat melakukan titrasi, harus dilakukan secara hati-hati dan benar agar hasil yang didapat maksimal.



DAFTAR PUSTAKA



Alberty, Robert. 1992. Kimia Fisika Jilid 1. Jakarta : Erlangga. Atkins, P.W. 1997. Kimia Fisika. Jakarta : Erlangga. Bird, Tony. 1993. Kimia Fisik untuk Universitas. Jakarta : Gramedia Pustaka Utama. Dainith, J. 1994. Kamus Lengkap Kimia. Jakarta : Erlangga. Material



Safety



Data



Sheet.



2014.



MSDS



Asam



Asetat



[serial



online]



http://www.sciencelab.com/msds.php?msdsId=9922769 [8 Maret 2014].



Material Safety Data Sheet. 2014. MSDS Indikator Phenolphtalein [serial online] http://www.sciencelab.com/msds.php?msdsId=9926477 [8 Maret 2014]. Material



Safety



Data



Sheet.



2014.



MSDS



Karbon



Aktif



[serial



online]



http://www.esciencelabs.com/files/andrea.rex/Activated_Carbon.pdf [8 Maret 2014]. Material



Safety



Data



Sheet.



2014.



MSDS



NaOH



[serial



online]



http://www.sciencelab.com/msds.php?msdsId=9924997 [8 Maret 2014].



Sukardjo. 1989. Kimia Fisika. Jakarta : Bina Aksara. Tim Kimia Fisika. 2014. Penuntun Praktikum Kimia Fisik I. Jember : Universitas Jember.



LAMPIRAN



Perhitungan 1. Konsentrasi Asam Asetat Setelah adsorbsi a. Ketika Volume NaOH 2,2 ml



asam asetat  NaOH M 1V1  M 2V2 M 1  10ml  0,5M  2,2ml M 1  0,11 M b. Ketika Volume NaOH 4,4 ml



asam asetat  NaOH M 1V1  M 2V2 M 1  10ml  0,5M  4,4ml M 1  0,22 M c. Ketika Volume NaOH 6,9 ml



asam asetat  NaOH M 1V1  M 2V2 M 1  10ml  0,5M  6,9ml M 1  0,345 M d. Ketika Volume NaOH 9,2 ml



asam asetat  NaOH M 1V1  M 2V2 M 1  10ml  0,5M  9,2ml M 1  0,46 M e. Ketika Volume NaOH 14 ml



asam asetat  NaOH M 1V1  M 2V2 M 1  10ml  0,5M  14ml M 1  0,7 M f. Ketika Volume NaOH 17,2 ml



asam asetat  NaOH M 1V1  M 2V2 M 1  10ml  0,5M  17,2ml M 1  0,86 M



2. Asam asetat yang teradsorbsi x={ ( a−b ) x [ NaOH ] x BM NaOH } x m gr am x={ ( 3,20−2,20 ) x 0,5 x 60 } x 1000=0,03



x={ ( 5,80−4,40 ) x 0,5 x 60 } x 1000=0,042 x={ ( 7,90−6,90 ) x 0,5 x 60 } x 1000=0,03



x={ ( 10,80−9,20 ) x 0,5 x 60 } x 1000=0,048 x={ ( 16,50−14,00 ) x 0,5 x 60 } x 1000=0,075



x={ ( 29,70−17,20 ) x 0,5 x 60 } x 1000=0,375



3. Log x/m a. m = 0,03 gram log



x 0,03 =log =−1,52 m 1



b. m = 0,042 gram log



x 0,042 =log =−1,38 m 1



c. m = 0,03 gram log



x 0,03 =log =−1,52 m 1



d. m = 0,048 gram log



x 0,048 =log =−1,32 m 1



e. m = 0,075 gram log



x 0,075 =log =−1,12 m 1



f. m = 0,375 gram log



x 0,375 =log =−0,43 m 1



4.Log C 1. Log 1,085 = 0,035 2. Log 1,098 = 0,041 3. Log 1,104 = 0,043 4. Log 1,112 = 0,046 5. Log 1,113 = 0,036 6. Log 1,129 = 0,053 https://yustikaforict.files.wordpress.com/2012/12/isoterm-adsorbsi.pdf 1. TUJUAN Menentukan isoterm adsorbsi menurut Freundlinch bagi proses adsorbsi asam klorida atau asam klorida arang. 2. LATAR BELAKANG TEORI Adsorbsi secara umum adalah proses penggumpalan subtansi terlarut (soluble) yang ada dalam larutan, oleh permukaan zat atau benda penyerap, dimana terjadi suatu ikatan kimia fisika antara subtansi dengan penyerapannya. Adsorbsi dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu ; 1. Adsorbsi fisik, yaitu berhubungan dengan gaya Van der Waals dan merupakan suatu proses bolak – balik apabila daya tarik menarik antara zat terlarut dan adsorben lebih besar daya tarik menarik antara zat terlarut dengan pelarutnya maka zat yang terlarut akan diadsorbsi pada permukaan adsorben. 2. Adsorbsi kimia, yaitu reaksi yang terjadi antara zat padat dan zat terlarut yang teradsorbsi. Adsorbsi menggunakan istilah adsorbant dan adsorbent, dimana adsorbent adalah merupakan suatu penyerap yang dalam hal ini berupa senyawa karbon, sedangkan adsorbant adalah merupakan suatu media yang diserap. Pada air buangan proses adsorbsi adalah merupakan gabungan antara adsorbsi secara fisika dan kimia yang sulit dibedakan, namun tidak akan mempengaruhi analisa pada proses adsorbsi. Absorbsi adalah proses adhesi yang terjadi pada permukaan suatu zat padat atau cair yang berkontak dengan media lainnya, sehingga menghasilkan akumulasi atau bertambahnya konsentrasi molekul – molekul. (Soedarsono dan Benny Syahputra, 2005). Adsorbsi adalah gejala pengumpulan molekul-molekul suatu zat pada permukaan zat lain, sebagai akibat dari ketidakjenuhan gaya-gaya pada permukaaan zat tersebut. Proses adsorpsi dalam larutan, jumlah zat teradsorpsi tergantung pada beberapa faktor, yaitu : a. Jenis adsorben b.Jenis adsorbat



c. Luas permukaan adsorben d. Konsentrasi zat terlarut e. Temperatur Karbon aktif dapat dibuat dari bahan yang mengandung karbon dalam jumlah cukup tinggi. Salah satu bahan baku karbon aktif yang potensial adalah tempurung kelapa. Pemanfaatannya sebagai bahan baku karbon aktif selain karena harganya yang murah juga karena dapat mengurangi limbah pertanian. Penggunaan karbon aktif di Indonesia mulai berkembang dengan pesat, yang dimulai dari pemanfaatannya sebagai adsorben untuk pemurnian pulp, air, minyak, gas, dan katalis. Namun, mutu karbon aktif domestik masih rendah (Harfi & Kusuman1994), dengan demikian perlu ada peningkatan mutu karbon aktif tersebut. Karbon aktif dapat dijadikan sebagai zat pengadsorbsi atau adsorben. 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 kisikisi 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 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. 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,2011). Isoterm adsorbsi adalah hubungan yang menunjukkan distribusi adsorben antara fase teradsorbsi pada permukaan adsorben dengan fase ruah kesetimbangan pada temperatur tertentu. Ada tiga jenis hubungan matematik yang umumnya digunakan untuk menjelaskan isoterm adsorbsi (anonim,2008). 1. Isoterm Langmuir Isoterm ini berdasar asumsi bahwa : a. Adsorben mempunyai permukaan yang homogen dan hanyadapat mengadsorbsi satu molekul untuk setiap molekul adsorbennya. Tidak ada interaksi antara molekul-molekul yang terserap. b. Semua proses adsorbsi dilakukan dengan mekanisme yang sama. c. Hanya terbentuk satu lapisan tunggal saat adsorbsi maksimum. Namun, biasanya asumsi-asumsi sulit diterapkan karena hal-hal berikut : selalu ada ketidaksempurnaan pada permukaan, molekul teradsorbsi tidak inert dan mekanisme adsorbsi pada molekul pertama asangat berbeda dengan mekanisme pada molekul terakhir yang teradsorpsi. Langmuir mengemukakan bahwa mekanisme adsorpsi yang terjadi adalah sebagai berikut : A(g) + S ↔ AS, dimana A adalah molekul gas dan s adalah permukaan adsorpsi (anonim,2008). Salah satu kelemahan dari isoterm Freundlich adalah bahwa ia gagal pada tekanan tiggi gas. Irving langmuir pada 1916 berasal isoterm adsorbsi sederhana pada pertimbangan teoritis berdasarkan teori kinetika gas. Ini disebut sebagai adsorpsi isoterm Langmuir (anonim,2010). 2. Isoterm Branauer, Emmet and Teller (BET) Isoterm ini berdasar asumsi bahwa adsorben mempunyai nilai permukaan yang homogen. Perbedaan isoterm ini dengan Langmuir adalah BET berasumsi bahwa molekulmolekul adsorbat bisa membentuk lebih dari satu lapisan adsorbat dipermukaannya. Pada isoterm ini, mekanisme adsopsi untuk setiap proses adsorpsi berbeda-beda. Mekanisme yang diajukan dalam isoterm ini adalah : Isoterm Langmuir biasanya lebih baik apabila diterapkan untuk adsorpsi kimia, sedangkan isoterm BET akan lebih baik daripada isoterm Langmuir bila diterapkan untuk adsorpsi fisik (anonim,2008). 3. Isoterm Freundlich Untuk rentang konsentrasi yang kecil dan campuran yang cair, isoterm adsorpsi dapat digambarkan dengan persamaan empirik yang dikemukakan oleh Freundlich. Isoterm ini



berdasarkan asumsi bahwa adsorben mempunyai permukaan yang heterogen dan tiap molekul mempunyai potensi penyerapan yang berbeda-beda. Persamaan ini merupakan persamaan yang paling banyak digunakan saat ini. Persamaannya adalah : x/m = k C 1/n dimana: x = banyaknya zat terlarut yng teradsorpsi (mg) m = massa adsorben (mg) C = konsentrasi adsorben yang sama k,n = konstanta adsorben 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 (anonim,2008).



3. ALAT DAN BAHAN a. Alat-alat yang digunakan: No. Nama Alat Jumlah 1 Cawan porselin 1 buah 2 Labu erlenmeyer bertutup 250mL 12 buah 3 Labu erlenmeyer 150 ml 6 buah 4 Pipet 5 ml 1 buah 5 Pipet 10 ml 1 buah 6 Pipet 25 ml 1 buah 7 Buret 50 ml 1 buah 8 Corong 2 buah 9 Pengaduk 1 buah 10 Spatula 1 buah 11 Neraca analitik 1 buah 12 Kertas saring 6 buah 13 Statif 1 buah 14 Stopwatch 1 buah 15 Pembakar spirtus 1 buah 16 Kaki tiga 1 buah b. Bahan-bahan yang digunakan:



1. Asam klorida (HCl) 0,5 N 2. Adsorben arang atau karbon 3. Lar. Standar Natrium Hidroksida (NaOH) 0,1 N 4. Indikator Phenolptalin (pp)



4. CARA KERJA



5. HASIL PENGAMATAN Table pengamatan 1 Konsentrasi HCl Awal Akhir (dengan penambahan arang) HCl (ml) NaOH 0,1 N (ml) HCl (ml) NaOH 0,1 N (ml) 0,5 N 5 24,5 24 10 32,8 31,8 0,25 N 5 11,5 11,2 10 12,8 12,4 0,125 N 5 6,1 6 10 8,8 9,4 0,0625 N 5 3,1 3,1 25 13,5 12,7 0,0313 N 5 1,6 1,5 25 6,5 6,3 Tabel pengamatan 2 : No Massa (gram) Konsentrasi asam (N) X (gram) X/m Log x/m Log C Awal Sisa ∆C 1 1,0022 0,485 0,319 0,166 0,6053 0,6040 -0,2190 -0,7799 2 1,0018 0,227 0,126 0,101 0,3683 0,3676 -0,4346 -0,9957 3 1,0014 0,121 0,091 0,03 0,1094 0,1092 -0,9618 -1,5229 4 1,0012 0,062 0,0594 0,0096 0,0350 0,0349 -1,4572 -2,0178 5 1,0011 0,031 0,0256 0,0054 0,0196 0,0195 -1,7100 -2,2676



6. PEMBAHASAN Adsorbsi adalah pengumpulan zat terlarut dipermukaan media dan merupakan jenis adhesi yang terjadi pada zat padat atau cair yang kontak dengan zat-zat lainnya. Percobaan yang dilakuakan pada bab isotherm adsorpsi arang aktif adalah dengan menggunakan larutan organic yaitu HCl dengan variasi 5 konsentrasi. Adsorben yang digunakan adalah arang yang telah diaktifkan sebelumnya. Pengaktifan arang dapat dilakukan dengan beberapa cara. Pada percobaan ini pengaktifan arang dilakukan dengan cara pemanasan menggunakan suhu yang tinggi, hal ini dilakukan karena percobaan ini mengadsorbsi larutan organic (asam klorida) sehingga pengaktifan dilakukan dengan suhu tinggi dan tidak sampai membara. Perlakuan ini dimaksudkan supaya arang tidak 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 klorida). Arang yang telah aktif digunakan untuk mengadsorpsi asam klorida dengan variasi konsentrasi yaitu, 0,485 N; 0,227 N; 0,121 N; 0,062 N; 0,031 N diperoleh dari hasil titrasi dengan NaOH 0,1 N, asam klorida yang dititrasi berasal dari sisa asam yang digunakan pada percobaan. Langkah pertama, memasukkan 1 gram arang aktif kedalam Erlenmeyer dan menambahkan asam klorida dengan konsentrasi yang ada sebanyak 100 ml kemudian tutup Erlenmeyer dan diamkan selama 30 menit dengan perlakuan pengocokan setiap 10 menit dengan rentang 1 menit dan temperature tetap dijaga konstan. Langkah ini dilakukan untuk menjaga kestabilan adsorben dalam mengadsorpsi adsorbat. Hal ini dimaksudkan untuk mengetahui kemampuan arang untuk mengabsorpi larutan asam klorida dalam berbagai konsentrasi pada suhu konstan (isoterm). Setelah 30 menit, larutan disaring dengan kertas saring. Selanjutnya, titrasi asam klorida hasil adsorpsi dengan indicator PP dan larutan NaOH 0, 1 N sebagai titran. Dimana asam klorida mendapat dua perlakuan, yakni titrasi asam klorida awal dan titrasi asam klorida akhir (setelah penambahan arang). Dalam titrasi asam klorida akhir ini diambil 10 ml dari tiga konsentrasi asam klorida tertinggi, selanjutnya diambil 25ml. Pada percobaan ini akan ditentukan harga tetapan-tetapan adsorbsi isoterm Freundlich bagi proses adsorpsi ASAM KLORIDA terhadap arang. Variabel yang terukur pada percobaan adalah volume larutan NaOH 0,1 N yang digunakan untuk menitrasi ASAM KLORIDA. Setelah konsentrasi awal dan akhir diketahui, konsentrasi ASAM KLORIDA yang teradsorbsi dapat diketahui dengan cara pengurangan konsentrasi awal dengan konsentrasi akhir. Selanjutnya dapat dicari berat ASAM KLORIDA yang teradsorbsi. Dari data pengamatan dan hasil perhitungan, konsentrasi asam klorida sebelum adsorpsi lebih tinggi daripada setelah adsorpsi. Hal ini karena asam klorida telah diadsorpsi oleh arang aktif. Dari data juga dibuat suatu grafik dimana x/m diplotkan sebagai ordinat dan C sebagai absis. Adsorpsi karbon membuat konsentrasi asam klorida mengalami penurunan. Pada data diatas penyerapan tiap percobaan terjadi ketidaksamaan antara data 1 sampai 5 dapat dilihat dari X gram ( jumlah zat yang teradsorpsi) kurang stabil. Hal ini terjadi karena dalam adsorpsi terdapat beberapa factor yang dapat mempengaruhi hasil adsorpsi. Menurut M.T. Sembiring dkk, 2003 bahwa karbon aktif yang baik mempunyai persyaratan seperti yang tercantum pada SII No.0258 -79. Sifat karbon aktif yang paling penting adalah daya serap. Ada beberapa faktor yang mempengaruhi daya serap adsorpsi, yaitu : 1. Sifat Serapan Banyak 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 sturktur yang sama, seperti dalam deret homolog. Adsorbsi juga dipengaruhi oleh gugus fungsi, posisi gugus fungsi, ikatan rangkap, struktur rantai dari senyawa serapan. 2. Temperatur/ suhu. Dalam pemakaian karbon aktif dianjurkan untuk menyelidiki suhu pada saat berlangsungnya proses. Karena tidak ada peraturan umum yang bisa diberikan mengenai suhu yang digunakan dalam adsorpsi. Faktor yang mempengaruhi suhu proses adsoprsi adalah viskositas dan stabilitas thermal senyawa serapan. Jika pemanasan tidak mempengaruhi sifat-sifat senyawa serapan, seperti terjadi perubahan warna mau dekomposisi, maka perlakuan dilakukan pada titik didihnya. Untuk senyawa volatil, adsorpsi dilakukan pada suhu kamar atau bila memungkinkan pada suhu yang lebih kecil.



3. 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. Sebaliknya bila pH asam organik dinaikkan yaitu dengan menambahkan alkali, adsorpsi akan berkurang sebagai akibat terbentuknya garam. 4. Waktu Singgung Bila karbon aktif ditambahkan dalam suatu cairan, dibutuhkan waktu untuk mencapai kesetimbangan. Waktu yang dibutuhkan berbanding terbalik dengan jumlah arang yang digunakan. Selisih ditentukan oleh dosis karbon aktif, pengadukan juga mempengaruhi waktu singgung. Pengadukan dimaksudkan untuk memberi kesempatan pada partikel karbon aktif untuk bersinggungan dengan senyawa serapan. Untuk larutan yang mempunyai viskositas tinggi, dibutuhkan waktu singgung yang lebih lama. 7. KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan : 1. Dalam pengenceran semakin besar konsentrasi yang diinginkan semakin besar pula volume yang diperlukan untuk pengenceran. 2. Warna yang dihasilkan pada proses titrasi adalah pink muda. 3. Titrasi menggunakan larutan standar NaOH 0,1 N dengan indikator pp 4. Arang dapat berfungsi sebagai adsorbsi. 5. Konsentrasi asam klorida sebelum adsorpsi lebih tinggi daripada setelah adsorpsi. Hal ini karena asam klorida telah diadsorpsi oleh arang aktif. Saran : 1. Lebih teliti dalam melakukan segala hal praktikum. 2. Mempelajari cara kerja dan landasan teori sebelum praktikum agar tidak terjadi kesalahan selama praktikum. 3. Jangan lupa menggunakan indikator PP, sehingga tidak terjadi kesalahan titrasi karena lupa menggunakan indikator PP. 4. Penggunaan alat yang terbatas dan alat yang tidak valid membuat percobaan kurang efisien. 5. Membuat rancangan pembagian tugas pada kelompok, sehingga waktu termanfaatkan dengan baik dan benar. http://poeraindonesia.blogspot.com/2012/11/praktikum-kimia-fisika-isotermadsorpsi.html PENENTUAN ENTALPI ADSORPSI



NamaPraktikan NIM Kelompok Fak/Jurusan



: Solehan.com : 78267567 : 1 (satu) : dunia/jagad raya



Nama asisten



:



LABORATORIUM KIMIA FISIK JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS JAGAD RAYA 2010 BAB. 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Proses adsorpsi oleh karbon aktif terbukti memberikan hasil yang baik dalam menyisihkan kandungan warna maupun organik, namun biaya menjadi sangat mahal untuk mengganti karbon aktif yang jenuh. Untuk mengurangi biaya yang dibutuhkan dilakukan modifikasi proses dengan menggunakan sistem kombinasi fisik dan biologi, yaitu dengan memasukkan karbon aktif ke tangki aerasi lumpur aktif. Pemakaian karbon aktif dalam tangki aerasi lumpur aktif menghasilkan efisiensi pengolahan yang lebih baik dan biaya yang lebih ekonomis dibandingkan proses koagulasi-flokulasi dan proses adsorpsi denga 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. Ada sejumlah hal yang mempengaruhi efektifitas adsorpsi yakni salah satunya adalah jenis adsorban. Salah satu adsorban yang yang biasa diterapkan dalam pengolahan air minum adalah karbon aktif. Arang ini digunakan untuk menghilangkan bau, warna dan rasa air termasuk logam-logam ion berat. 1.2 Rumusan Masalah Bagaimana cara mempelajari secara kuantitatif sifat-sifat adsorpsi dari suatu bahan adsorpsi ? BAB. 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Materials Safety Data Sheet (MSDS) Bahan 2.1.1 Asam Asetat (CH3COOH) Asam asetat, asam etanoat atau asam cuka adalah senyawa kimia asam organik yang dikenal sebagai pemberi rasa asam dan aroma dalam makanan. Asam cuka memiliki rumus empiris C2H4O2. Rumus ini seringkali ditulis dalam bentuk CH3-COOH, CH3COOH, atau CH3CO2H. Asam asetat murni (disebut asam asetat glasial) adalah cairan higroskopis tak berwarna, dan memiliki titik beku 16.7°C, Rumus molekul : CH3COOH ; Massa molar : 60.05 g.mol-1 ; Densitas : 1.049 g cm−3 cairan dan 1.266 g cm−3 padatan ; titik didih : 118.1 °C (391.2 ± 0.6 K) (244.5 °F) (anonim, 30 oktober 2010). Asam asetat merupakan salah satu asam karboksilat paling sederhana, setelah asam format. Larutan asam asetat dalam air merupakan sebuah asam lemah, artinya hanya terdisosiasi sebagian menjadi ion H+ dan CH3COO-. Asam asetat merupakan pereaksi kimia dan bahan baku industri yang penting. Asam asetat digunakan dalam produksi polimer seperti polietilena tereftalat, selulosa asetat, dan polivinil asetat, maupun berbagai macam serat dan kain. Dalam industri makanan, asam asetat digunakan sebagai pengatur keasaman. Di rumah tangga, asam asetat encer juga sering digunakan sebagai pelunak air. Dalam setahun, kebutuhan dunia akan asam asetat mencapai 6,5 juta ton per tahun. 1.5 juta ton per tahun diperoleh dari hasil daur ulang, sisanya diperoleh dari industri petrokimia maupun dari sumber hayati (anonim, 30 oktober 2010).



2.1.2 Kardon Aktif 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 dari karbon aktif, akan didapatkan suatu material yang memiliki luas permukaan kira-kira sebesar 500 m2 (didapat dari pengukuran adsorpsi gasnitrogen). Biasanya pengaktifan hanya bertujuan untuk memperbesar luas permukaannya saja, namun beberapa usaha juga berkaitan dengan meningkatkan kemampuan adsorpsi karbon aktif itu sendiri (anonim, 30 oktober 2010). Larutan standar dalam memegang peranan yang amat penting, hal ini disebabkan larutan ini telah diketahui konsentrasi secara pasti (artinya konsentrasi larutan standar adalah tepat dan akurat). Larutan standar merupakan istilah kimia yang menunjukkan bahwa suatu larutan telah diketahui konsentrasinya.NaOH tidak dapat dipakai untuk standar primer disebabkan NaOH bersifat higroskopis oleh sebab itu maka NaOH harus dititrasi dahulu dengan KHP agar dapat dipakai sebagai standar primer. Begitu juga dengan H2SO4 dan HCl tidak bisa dipakai sebagai standar primer, supaya menjadi standar sekunder maka larutan ini dapat dititrasi dengan larutan standar primer NaCO3 (anonim, 30 oktober 2010). 2.1.3 Larutan Standar NaOH Rumus molekul NaOH, sifat fisik dan kimia natrium hidroksida : massa molar : 39,9971 g.mol -1 ; densitas : 2,1 g.cm-3; titik leleh : 318°C (591 K) ; titik didih : 1390°C (1663 K) ; kelarutan dalam air : 111 g/100 ml (20°C) (anonim, 30 oktober 2010). Natrium hidroksida (NaOH), juga dikenal sebagai soda kaustik, adalah sejenis basa logam kaustik. Natrium hidroksida membentuk larutan alkalin yang kuat ketika dilarutkan ke dalam air. Ia digunakan di berbagai macam bidang industri, kebanyakan digunakan sebagai basa dalam proses produksi bubur kayu dan kertas, tekstil, air minum, sabun dan deterjen. Natrium hidroksida adalah basa yang paling umum digunakan dalam laboratorium kimia. Natrium hidroksida murni berbentuk putih padat dan tersedia dalam bentuk pelet, serpihan, butiran ataupun larutan jenuh 50%. Ia bersifat lembab cair dan secara spontan menyerap karbon dioksida dari udara bebas. Ia sangat larut dalam air dan akan melepaskan panas ketika dilarutkan. Ia juga larut dalam etanol dan metanol, walaupun kelarutan NaOH dalam kedua cairan ini lebih kecil daripada kelarutan KOH. Ia tidak larut dalam dietil eter dan pelarut non-polar lainnya. Larutan natrium hidroksida akan meninggalkan noda kuning pada kain dan kertas (anonim, 30 oktober 2010). 2.1.4 Indikator pp Sifat fisik dan kimia pp : massa molar : 318,32 g/mol ; massa jenis : 1,277 g/mol pada suhu 32°C ; titik leleh : 262,5°C. Indikator asam-basa (fenoftalen) menunjukkan bahwa suatu larutan bersifat asam atau basa. Indikator asam-basa seperti pp (fenoftalen) mempunyai warna tertentu pada trayek pH / rentang pH tertentu => yang ditunjukkan dengan perubahan warna indikator. Kalau indikator pp, merupakan indikator yang menunjukkan pH basa, karena dia berada pada rentang pH antara 8,3 hingga 10,0 (dari tak berwarna – merah pink). Kalau pada percobaan Anda ketika NaOH diberi fenoftalen, lalu warnanya berubah menjadi merah lembayung, maka trayek pH-nya mungkin sekitar 9-10. Indikator ini tidak larut dalam air, benzene, tetapi sangat larut dalam etanol dan eter (anonim, 30 oktober 2010). 2.2 Entalpi Absorpsi Adsorpsi atau penyerapan adalah pembentukan lapisan gas pada permukaan padatan atau kadang-kadang cairan. Dalam proses adsorpsi ada zat yang terserap pada suatu permukaan zat lain yang disebut adsorbat, sedangkan zat yang permukaannya dapat menyerap zat lain disebut adsorben. Adsorpsi atau penyerapan berbeda dengan absorpsi atau penyerapan, sebab pada proses absorpsi zat yang terserap menembus ke dalam zat penyerap. Secara kimia absorpsi adalah masuknya gas ke dalam padatan atau lareutan, atau masuknya cairan ke dalam padatan. Sedangkan secara fisika, absorpsi adalah perubahan energi radiasi elektromagnetik, bunyi, berkas partikel, dan lain-lain ke dalam bentuk energi lain jika dilewatkan pada suatu medium. Bila foton diserap akan terjadi suatu peralihan ke keadan tereksitasi (Daintith, 1994 : 35). Bila pada permukaan antara dua fasa yang bersih (seperti antara gas–cairan dan cairan–cairan)



ditambahkan komponen ketiga, maka komponen ketiga inilah yang akan teradsorpsi pada permukan dan komponen ini akan sangat mempengaruhi sifat permukaan. Sebagai contoh bila komponen ketiga tadi adalah n-pentanol ( alcohol rantai pendek ), yang dilarutkan dalam air maka ketegangan permukaan air–udara akan berkurang karena adanya adsorpsi n-pentanol tadi. Contoh lain adalah penambahan sabun untuk menstabilkan emulsi air–minyak. Kestabilan akan meningkat karena dalam kasus ini molekul sabun akan teradsorpsi pada permukan antara kedua cairan dan menurunkan tegangan permukaan. Dalam kedua kasus diatas, komponen ketiga yang ditambahkan adalah molekul yang teradsorpsi pada permukaan (dan karenanya dinamakan sebagai surface active / surfaktan) (Bird, 1993: 309). Jenis-jenis bahan yang dapat digunakan sebagai absorben adalah air (untuk gas-gas yang dapat larut, atau untuk pemisahan partikel debu dan tetesan cairan), natrium hidroksida (untuk gas-gas yang dapat bereaksi seperti asam) dan asam sulfat (untuk gas-gas yang dapat bereaksi seperti basa).Dalam proses adsorpsi dikenal juga kolom adsorpsi dimana kolom adsorpsi itu sendiri adalah suatu kolom atau tabung tempat terjadinya proses pengabsorbsi (penyerapan/penggumpalan) dari zat yang dilewatkan di kolom/tabung tersebut. Proses ini dilakukan dengan melewatkan zat yang terkontaminasi oleh komponen lain dan zat tersebut dilewatkan ke kolom ini dimana terdapat fase cair dari komponen tersebut (Warnana 2007:49). Persyaratan absorben : memiliki daya melarutkan bahan yang akan diabsorpsi yang sebesar mungkin, selektif, memiliki tekanan uap yang rendah, tidak korosif, mempunyai viskositas yang rendah, stabil secara termis, murah (Daintith.1994:34). Molekul dan atom dapat menempel pada permukaan dengan dua cara. Dalam fisisorpsi (kependekan dari adsorpsi fisika), terdapat interaksi van der Waals antar adsorpat dan substrat. Antaraksi van der Waals mempunyai jarak jauh, tetapi lemah, dan energi yang dilepaskan jika partikel terfisiorpsi mempunyai orde besaran yang sama dengan entalpi kondensasi. Kuantitas energi sekecil ini dapat diadsorpsi sebagai vibrasi kisi dan dihilangkan sebagai gerakan termal. Molekul yang melambung pada permukaan seperti batuan itu akan kehilangan energinya perlahan-lahan dan akhirnya teradsorpsi padapermukaan itu, dalam proses yang disebut akomodasi. Entalpi fisorpsi dapat diukur dengan mencatat kenaikan temperatur sampel dengan kapasitas kalor yang diketahui, dan nilai khasnya berada di sekitar 20 kJ mol -1. Perubahan entalpi yang kecil ini tidak cukup untuk menghasilkan pemutusan ikatan, sehingga molekul yang terfisisorpsi tetap mempertahankan identitasnya, walaupun molekul itu dapat terdistorsi dengan adanya penukaran (Atkins, 1997:285). BAB. 3 METODOLOGI PERCOBAAN 3.1 Alat dan Bahan 3.1.1 Alat :







Erlenmeyer 250 ml







Buret 50 ml







Corong gelas







Kertas saring



3.1.2 Bahan :







Larutan asam asetat 1 N







Larutan standart NaOH 0,5 N







Karbo aktif







Indikator PP



3.2 Skema Kerja Asam asetat







Dilarutkan dalam aquades sebanyak 50 ml dengan normalitas (1 ; 0.8 ; 0.6 ; 0.4 ; 0.2 ; 0.1).







Diambil 10 ml tiap-tiap larutan asam asetat







Dititrasi dengan 0.5 N NaOH menggunakan indikator pp



Hasil Asam asetat







Diambil setiap larutan sebanyak 25 ml







Dimasukkan kedalam enlemeyer







Ditambahkan 1 gram absorben kedalam masing-masing larutan







Dikocok dan ditutup dengan kertas saring







Didiamkan selama 30 menit







Diambil 10 ml dari masing-masing filtrat







Diberi indikator 2 tetes







Dititrasi dengan larutan standar 0.5 N larutan NaOH



Hasil BAB. 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Data Hasil Pengamatan volum NO Normalitas asam asetat 1 2 3



1N 0.8 N 0.6 N



50 ml 40 ml 30 ml



vol NaOH yang dibutuhkan awal tanpa Adsorbsi dengan karbon aktif karbon aktif 6,4 ml 6 ml 4.1 ml 4 ml 3.9 ml 3,6 ml



4 5 6



0.4 N 0.2 N 0.1 N



20 ml 10 ml 5 ml



1,2 ml 1.1 ml 0.7 ml



2,5 ml 1.3 ml 0.4 ml



4.2 Pembahasan 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. Adsorpsi yang dipakai pada percobaan kali ini adalah karbon aktif, dmana karbon aktif memiliki sifat-sifat diantaranya sangat aktif dan akan menyerap apa saja yang melakukan kontak dengan karbon tersebut, baik di udara maupun di dalam air. Larutan asam asetat dapat diserap oleh karbon aktif sehingga asam asetat yang awalnya tidak murni merjadi lebih murni karena zat-zat lain yang ikut pada asam asetat menjadi terserap oleh karbon aktif. Sehingga asam asetat yang semula konsentrasinya tinggi menjadi lebih rendah konsentrasinya. 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. Pada percobaan ini dilakukan pengenceran asam asetat agar diperoleh konsentrasi yang berbeda-beda. Pengadukan yang dilakukan setelah penambahan karbon aktif bertujuan supaya terjadi penyerapan warna dari larutan. Pengadukan larutan seharusnya menggunakan stirer magnetik agar pengadukan dilakukan pada saat yang bersamaan. Hal ini dimaksudkan agar penyerapan warna dari larutan dengan konsentrasi berbeda memerlukan waktu yang sama. Selain itu, pengadukan dengan stirer dilakukan untuk efektifitas waktu. Erlenmeyer ditutup dengan kertas saring agar larutan tidak terpecik keluar erlenmeyer serta menghalangi gangguan dari luar sehingga larutan tidak terkontaminasi oleh zat-zat yang dapat mempengaruhi daya asam asetat oleh karbon aktif. Pengadukan dilakukan selama 30 menit karena dianggap sebagai waktu yang cukup bagus untuk adsorbsi larutan. Pada percobaan ini juga terjadi penambahan indikator pada saat melakukan titrasi. Indikator disini berfungsi untuk mengetahui kapan penambahan titran harus dihentikan dan untuk mengetahui titik ekivalen yaitu jumlah titran sama dengan jumlah titratnya.Juga untuk menentukan titik akhir yaitu titik dimana titrasi harus dihentikan karena terjadi perubahan warna. 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. Pada percobaan kali ini indikator yang digunakan adalah indikator PP, dimana indikator PP merupakan jenis indikator asam. Dimana pada saat suasana asam indikator PP tidak berwarna, tetapi pada suasana basa indikator PP berubah warna menjadi merah. Hasil percobaan kami diperoleh berikut : pada konsentrasi 0,1 N nilai ( x/m ) sebesar 0,009 ; konsentrasi 0,2 N nilai x/m sebesar -0,006 ; konsentrasi 0,4 N nilai x/m sebesar -0,039 ; konsentrasi 0,6 N nilai x/m sebesar 0,009 ; konsentrasi 0,8 nilai x/m sebesar 0,003 ; konsentrasi 1 N nilai x/m sebesar 0,012. Menurut teori nilai adsorbsi semakin meningkat dengan meningkatnya konsentrasi larutan yang diukur. Hal ini seharusnya didapatkan hubungan grafik yang cukup linier, tetapi dalam percobaan kami didapatkan hasil yang kurang sesuai, yaitu grafik yang diperoleh kurang linier. Didapatkan volume akhir (setelah ditambah adsorben) NaOH yang dibutuhkan lebih banyak daripada volume awal, pada larutan asam asetat dengan konsentrasi 0,4 N yaitu 2,5 mL NaOH sedangkan awalnya hanya dibutuh 1,2 mL NaOH. Begitu juga dengan asam asetat yang memiliki konsentrasi 0,2 N. Pada percobaan ini ada beberapa kesalahan yang dilakukan pada saat praktikum. Pada saat melakukan titrasi titik ekivalen dan titik akhir terlambat dicapai, hal ini dikarenakan dalam proses pengenceran asam asetat tidak dilakukan dengan hatihati sehingga tidak tepat pada garis batas labu ukur yang menyebabkan konsentrasi yang diperoleh tidak sesui 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 PENUTUP 5.1 KESIMPULAN







Karbon aktif berfungsi sebagai adsorben.







Semakin kecil konsentrasi ( normalitas ) semakin sedikit jumlah NaOH yang dibutuhkan untuk titrasi, begitu pula sebaliknya semakin semakin besar konsentrasi ( normalitas ) semakin banyak pula jumlah NaOH yang dibutuhkan untuk titrasi.







Jumlah NaOH yang dibutuhkan untuk titrasi asam asetat yang telah diadsorpsi lebih sedikit dibandingkan jumlah NaOH yang dibutuhkan untuk titrasi pertama (tanpa karbon).



http://chemistryofdrizzle.blogspot.com/2012/12/laporan-praktikum-kimia-fisikii_26.html