LABORATORIUM KIMIA FISIKA

LABORATORIUM

KIMIA FISIKA

Percobaan

: ADSORPSI ISOTHERMIS

Kelompok

: IIA

Nama

:

1. Alfian Muhammd Reza NRP 2313030071 2. Siti Kartikatul Qomariyah NRP 2313030081 3. Ayu Maulina Sugianto NRP 2313030031

4.

Yosua Setiawan Roesmahardika NRP 2313030083

Tanggal Percobaan : 11 November 2013

Tanggal Penyerahan :

Dosen Pembimbing : Warlinda Eka Triastuti, ST, MT

Asisten Laboratorium : Dhaniar Rulandri W.

PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

i

ABSTRAK

Percobaan ini bertujuan untuk mengamati peristiwa Adsorbsi Isotermis dan pengaruh konsentrasi dari suatu larutan pada suhu konstan. Larutan yang digunakan adalah asam asetat 0,015 N; 0,03 N; 0,06 N; 0,09 N; 0,12 N; 0,15 N dengan kecepatan pengadukan sebesar 200 rpm dan lama pengadukan selama 30 menit.

Metode percobaan Adsorbsi Isotermis ini yaitu dimulai dengan membersihkan dan mengeringkan Erlenmeyer yang dilengkapi penutup sebanyak 7 buah. Selanjutnya meletakkan 1 gram karbon aktif ke dalam 6 Erlenmeyer. Lalu, membuat larutan asam asetat dengan konsentrasi 0,15 N ; 0,12 N ; 0,09 N ; 0,06 N ; 0,03 N dan 0,015 N dibuat dari larutan 0,15 N. Memasukkan 100 ml larutan 0,03 N asam asetat ke dalam Erlenmeyer yang tidak ada karbon aktifnya, yang selanjutnya akan digunakan sebagai kontrol. Kemudian menutup semua Erlenmeyer tersebut dan mengocoknya secara periodik selama 30 menit lalu mendiamkannya paling sedikit selama 1 jam agar terjadi keseimbangan. Setelah itu, menyaaring masing-masing larutan memakai kertas saring halus, membuang 10 ml pertama dari filtrat untuk menghindarkan kesalahan akibat adsorbsi oleh kertas saring. Yang terakhir mentitrasi 25 ml larutan filtrat dengan larutan 0,1 N NaOH baku dengan indikator PP. Tahap ini dilakukan sebanyak 2 kali untuk setiap larutan.

Pada percobaan adsorpsi isothermis ini dapat disimpulkan bahwa dapat digolongkan pada adsorpsi isothermis tipe I, grafik adsorpsi isoterm tipe I ini biasa disebut tipe Langmuir. Isoterm ini jarang ditemukan untuk material nonpori, umumnya pada karbon teraktivasi, silica gel dan zeolit yang mempunyai pori sangat halus. Nilai asimtot ini menunjukkan mikropori yang terisi seluruhnya. Tipe isoterm ini diperkirakan untuk kemisorpsi reversible. Jumlah zat yang teradsorpsi per kuantitas adsorben meningkat relatif cepat dengan pertambahan tekanan, lalu lebih lambat jika permukaan adsorben sudat tertutupi semua oleh molekul zat teradsorpsi. Dan percobaan adsorpsi isothermis ini termasuk jenis adsorpsi fisik atau Van Der Waals karena kesetimbangan adsorpsinya reversible dan cepat. Contoh untuk adsorpsi fisik adalah adsorpsi gas pada charcoal.

ii DAFTAR ISI

ABSTRAKS ... i

DAFTAR ISI ... ii

DAFTAR GAMBAR ... iii

DAFTAR GRAFIK ... iv

DAFTAR TABEL ... v

BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang ... I-1 I.2 Rumusan Masalah ... I-2 I.3 Tujuan Percobaan ... I-2 BAB II TINJAUAN PUSTAKA II.1 Dasar Teori ... II-1 BAB III METODOLOGI PERCOBAAN III.1 Variabel Percobaan ... III-1 III.2 Bahan Yang Digunakan ... III-1 III.3 Alat Yang Digunakan ... III-1 III.4 Prosedur Percobaan ... III-1 III.5 Diagram Alir Percobaan ... III-3 III.6 Gambar Alat Percobaan ... III-4 BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN IV.1 Hasil Percobaan ... IV-1 IV.2 Pembahasan ... IV-2 BAB V KESIMPULAN ... V-1 DAFTAR PUSTAKA ... vi

DAFTAR NOTASI ... vii

APPENDIKS ... viii LAMPIRAN

- LAPORAN SEMENTARA - FOTOKOPI LITERATUR - LEMBAR REVISI

iii

DAFTAR GAMBAR

Gambar II.1. Tipe Adsorpsi Isothermis ... II-4 Gambar II.2 Langmuir Isotherm ... II-8 Gambar II.3 BET Isotherm ... II-8 Gambar II.4 Freundlich Isotherm ... II-9 Gambar III.1 Gambar Alat Percobaan ... III-4

iv

DAFTAR GRAFIK

Grafik IV.1 Grafik Hubungan Variabel Larutan Asam Asetat CH3COOH (N)

dengan Rata-rata Volume Titrasi NaOH (ml)... IV-4 Grafik IV.2 Grafik Hubungan Variabel Larutan Asam Asetat CH3COOH (N)

dengan mol Asam Asetat CH3COOH yang Teradsorpsi (mmol) ... IV-5

Grafik IV.3 Grafik Hubungan Variabel Larutan Asam Asetat CH3COOH (N)

dengan Faktor Koreksi ... IV-6 Grafik IV.4 Grafik Hubungan Variabel Larutan Asam Asetat CH3COOH (N)

v

DAFTAR TABEL

Tabel IV.1.1 Hasil Percobaan Volume Titrasi NaOH Terhadap Larutan

Asam Asetat Dengan Penambahan Karbon Aktif ...IV-1 Tabel IV.1.2 Hasil Perhitungan N akhir, N Kontrol, dan Faktor

Koreksi ...IV-1 Tabel IV.1.3 Hasil Perhitungan Larutan Asam Asetat Sebelum dan

Sesudah Teradsorbsi oleh Karbon Aktif ...IV-2

I-1 BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang

Dewasa ini, sistem penjernihan dalam menyisihkan kandungan warna maupun organik memiliki beberapa macam teknik. Sistem pengolahan air limbah industri tekstil yang banyak ditujukan untuk menghilangkan warna dan yang umum digunakan adalah koagulasi-flokulasi. Alternatif pengganti untuk proses koagulasi-flokulasi adalah proses adsorpsi dengan menggunakan karbon aktif. 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.

Karbon aktif dapat digunakan sebagai adsorben karena selain dapat menyerap logam, dapat pula menarik warna d ari suatu larutan. Berkurangnya intensitas war na dari su atu larutan m enandakan bahwa karbon aktif dapat menyerap warna. Karbon aktif merupakan senyawa karbon morf, yang dapat dihasilkan dari bahan-bahan yang mengandung karbon atau dari arang yang diperlakukan dengan cara khusus untuk mendapatkan permukaan yang lebih luas. Karbon aktif dapat mengadsorpsi gas dan senyawa-senyawa kimia tertentu atau sifat adsorpsinya selektif, tergantung pada besar atau volume pori-pori dan luas permukaan.

Energi yang dihasilkan seperti ikatan hidrogen dan gaya Van Der Walls menyebabkan bahan yang teradsorbsi terkumpul pada permukaan penjerat. Bila reaksi dibalik, molekul yang terjerat akan terus berkumpul pada permukaan karbon aktif sehingga jumlah zat di ruas kanan reaksi sama dengan jumlah zat pada ruas kiri. Apabila kesetimbangan telah tercapai, maka proses adsorps telah selesai.

Meningkatnya efisiensi penyisihan zat warna dan organik lainnya serta rendahnya biaya pada sistem ini adalah karena berkurangnya pemakaian karbon mikroorganisme. Walaupun demikian sampai saat ini mekanisme bioregenerasi tersebut masih belum dapat diungkapkan dengan jelas.

Adsorbsi isotermis dipengaruhi oleh beberapa faktor. Salah satunya faktor tersebut adalah konsentrasi zat. Pada konsentrasi larutan rendah, jumlah bahan yang dijerap sedikit, sedang pada konsentrasi tinggi jumlah bahan yang dijerap semakin banyak. Hal ini disebabkan karena kemungkinan frekuensi tumbukan antara partikel semakin besar.

Dengan latar belakang operasi yang diuraikan diatas, untuk lebih mengetahui tentang adsorpsi zat warna oleh karbon aktif secara lebih mendalam, maka dilakukanlah percobaan ini.

I-2 Bab I Pendahuluan

I.2 Rumusan Masalah

Bagaimana pengaruh konsentrasi pada peristiwa Adsorpsi Isothermis dengan temperatur konstan?

I.3 Tujuan Percobaan

Mengamati pengaruh konsentrasi pada peristiwa Adsorpsi Isotermis dari suatu larutan pada suhu temperatur (konstan).

II-1 BAB II

TINJAUAN PUSTAKA II.1 Dasar Teori

II. 1. 1 Adsorpsi

Gaya antar-molekul pada permukaan cairan dinyatakan tidak seimbang atau tidak jenuh. Hal ini berlaku sama dengan permukaan padatan, dimana molekul-molekul atau ion-ion pada permukaan kristal tidak semua gayanya menyatu dengan molekul atau ion-ion lainnya. Karena ketidak-jenuhan tersebut, permukaan padatan dan cairan cenderung mengisi sisa-sisa gayanya dengan menarik keatas dan menahan pada permukaan gas atau melarutkan substansi-substansi dimana mereka bersentuhan. Fenomena konsentrasi sebuah substansi-substansi pada permukaan padatan atau cairan ini dinamakan Adsorpsi. Substansi yang tertarik ke permukaan dinamakan fasa adsrobs sedangkan substansi yang bersifat menyerap dinamakan adsroban. (Maroon and Lando, 1974)

Adsorpsi harus dibedakan dari absorpsi. Pada proses selanjutnya, substansi tidak hanya ditahan pada permukaan padatan atau cairan saja tetapi melewati seluruh permukaan dan bergabung pada semua bagian dari padatan atau cairan tersebut. Air diabsorpsi oleh spons atau uap air dibsorpsi oleh anhydrous calcium chloride(CaCl2). Tetapi larutan asam asetat dan

beberapa macam gas teradsorpsi oleh charcoal (arang kayu). Untuk lebih jelasnya dalam menentukan suatu peristiwa disebut adsorpsi atau absorpsi, penghilangan kata sorption kadang digunakan. (Maroon and Lando, 1974)

Adsorpsi berdasarkan penguraiannya dibagi menjadi dua, yaitu: 1. Adsorbsi Molekular

Dikatakan adsorbs molekuler bila molekul yang diadsorbsi tdak mengalami disosiasi (penguraian).

2. Adsorbsi Asosiatif

Dikatakan adsorbs asosiatid bila molekul yang diadsorbsi terurai menjadi molekul lain yang lebih kecil.

(Endang, 2002)

Peristiwa adsorpsi yang terjadi jika berada pada permukaan dua fase 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 adsorben tergantung bila adsorben sudah jenuh, konsentrasi tidak lagi berpengaruh. Adsorpi dan desorpsi (pelepasan) merupakan kesetimbangan. (Anonim, 2012)

II-2 Bab II Tinjauan Pustaka Proses Adsorpsi dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu :

1. Konsentrasi

Proses adsorpsi sangat sesuai untuk memisahkan bahan dengan konsentrasi rendah dari campuran yang mengandung bahan lain dengan konsentrasi tinggi. 2. Luas permukaan

Tumbukan efektif antara partikel itu akan meningkat dengan meningkatnya luas permukaan karena tergantung pada banyaknya tumbukan yang terjadi antara adsorben dan adsorbat.

3. Ukuran partikel

Semakin kecil ukuran partikel yang diadsorpsi semakin cepat prosesnya. 4. Waktu kontak

Waktu kontak untuk mencapai keadaan setimbang pada proses serapan logam oleh adsorben karena berkisar pada jangka waktu yang relatif lama.

(Sri, 2013)

Selain itu, proses adsorpsi juga dipengaruhi oleh beberapa faktor yang lain, diantaranya:

1. Agitation (pengadukan)

Tingkat adsorbsi dikontrol baik oleh difusi film maupun difusi pori, tergantung pada tingkat pengadukan pada sistem.

2. Karakteristik adsorban (karbon aktif)

Ukuran partikel dan luas permukaan merupakan karakteristik penting karbon aktif sesuai dengan fungsinya sebagai adsorban. Tingkat adsorbsi naik dengan adanya penurunan ukuran partikel. Oleh karena itu adsorbsi menggunakan karbon PAC (powdered activated carbon) lebih cepat dibandingkan denagn menggunakan karbon GAC (granular activated carbon). Kapasitas total adsorbsi karbon tergantung pada luas permukaanya. Ukuran partikel karbon tidak mempengaruhi luas permukaannya. Oleh karena itu GAC dan PAC dengan berat yang sama memiliki kapasitas adsorbsi yang sama.

3. Kelarutan adsorbat

Senyawa terlarut memiliki gaya tarik-menarik yang kuat terhadap pelarutnya sehingga lebih sulit diadsorbsi dibandingkan senyawa yang tidak larut.

4. Ukuran molekul adsorbat

Tingkat adsorbsi pada aldehid atau alkohol biasanya naik diikuti dengan kenaikan ukuran molekul. Hal ini dapat dijelaskan dengan kenyataan bahwa gaya tarik

II-3 Bab II Tinjauan Pustaka antara karbon dan molekul semakin mendekati ukuran pori karbon. Tingkat adsorbsi tertinggi terjadi jika pori karbon cukup besar untuk dilewati oleh molekul.

5. Ph

Asam organik lebih mudah teradsorbsi pada pH rendah, sedangkan adsorbsi basa organik efektif pada pH tinggi.

6. Temperatur

Tingkat adsorbsi naik diikuti dengan kenaikan temperatur dan turun dengan penurunan temperatur.

(Ismail, Edward dan Hamidah, 2012)

Pada proses adsorbsi terbagi menjadi empat tahap, yaitu:

1. Transfer molekul-molekul zat terlarut yang teradsorbsi menuju lapisan film yang mengelilingi adsorben.

2. Difusi zat terlarut yang teradsorbsi melalui lapisan film (film diffusion process). 3. Difusi zat terlarut yang teradsorbsi melalui kapiler atau pori dalam adsorben (pore

diffusion process).

4. Adsorbsi zat terlarut yang teradsobsi pada dinding pori atau permukaan adsorben (proses adsorbsi sebenarnya).

(Alvin, 2011)

Operasi dari proses adsorbsi dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu:

1. Proses adsorbsi dilakukan dalam suatu bak denagn sistem pengadukan, dimana penyerap yang biasanya berbentuk serbuk dibubuhkan, dicampur dan diaduk dengan air dalam suatu bangunan sehingga terjadi penolakan antara partikel penyerap dengan fluida.

2. Proses adsorbsi yang dijalankan dalam suatu bejana denagn sistem filtrasi, dimana bejan yang berisi media penyerap dialirkan air dengan model pengaliran gravitasi. Jenis media penyerap sering digunakan dalam bentuk bongkahan atau butiran atau granular dan proses adsorbsi biasanya terjadi selama berada di dalam media penyerap.

(SMKN 3 Kimia Madiun, 2009)

Dalam adsorpsi antar fase padat-gas pada tekanan rendah, mekanismenya semata-mata tergantung pada sifat gaya yang bekerja antara molekul-molekul adsorben dan adsorbat. Dalam kasus yang paling sederhana yaitu adsorpsi larutan biner. Interaksi molekul dalam

II-4 Bab II Tinjauan Pustaka adsorpsi larutan biner. Mekanisme adsorpsi larutan biner tergantung pada beberapa factor sebagai berikut:

1. Gaya yang bekerja diantara molekul-molekul adsorbat (Z) dan permukaan adsorben.

2. Gaya yang bekerja diantara molekul-molekul pelarut (S) dan permukaan adsorben.

3. Gaya yang bekerja diantara molekul-molekul larutan (Z dan S) baik dalam lapisan permukaan maupun dalam fasa ruahnya.

(Etrinaldi, 2012) II.1.2 Adsorpsi Isothermis

Hubungan antara jumlah substansi yang teradsorpsi oleh adsorban dan tekanan kesetimbangan atau konsentrasi pada temperatur tetap dinamakan adsorpsi isothermis. Ada 5 tipe umum adsorpsi isothermis seperti pada Gambar 1. Pada adsorpsi kimia, hanya isothermis tipe I yang dapat ditemui, sedangkan pada adsorpsi fisik semua tipe isothermis dapat terjadi. (Maroon and Lando, 1974)

Gambar II.1. Tipe Adsorpsi Isothermis

Pada isothermis tipe I, jumlah gas teradsorpsi per kuantitas adsorban meningkat relatif cepat dengan pertambahan tekanan, lalu lebih lambat jika permukaan tertutupi molekul gas.

II-5 Bab II Tinjauan Pustaka

y = k

log10 y = log10 k + log10 P

Untuk mewakili jumlah adsorpsi per unit area atau unit massa dengan tekanan, Freundlich merumuskan persamaan sebagai berikut:

Ket: y : berat atau volume gas diserap per satuan luas atau berat adsorban P : tekanan keseimbangan

k, n : tetapan, tergantung jenis adsorban atau jenis gas dan temperatur

Persamaan ini dapat dilanjutkan, dengan menggunakan logaritma pada kedua sisi maka persamaan menjadi:

Jika log10 y diplotkan terhadap log10 P, maka sebuah garis lurus akan didapatkan dengan

kemiringan 1/n dan koordinat perpotongan log10 k, y dalam mg/cm2 dan P dalam dynes/ cm2.

Meskipun pemenuhan persamaan tidak memuaskan pada tekanan rendah, pada tekanan tinggi titik kurva percobaan jauh melewati garis lurus. Hal ini mengindikasikan bahwa persamaan tidak bersifat umum pada adsorpsi gas pada zat padat.

(Maroon and Lando, 1974)

Persamaan yang lebih baik untuk isothermis tipe I disampaikan oleh Irving Langmuir dari pertimbangan teoritis. Langmuir menyatakan bahwa gas teradsorbsi oleh zat padat tidak bisa membentuk lapisan lebih dari satu molekul dalam kedalaman. Selanjutnya, dia memvisualisasikan proses adsorpsi terdiri dari dua aksi, yang pertama kondensasi molekul-molekul dari fase gas ke permukaan dan yang kedua penguapan molekul-molekul-molekul-molekul permukaan kembali lagi menjadi bagian dari fase gas. Ketika adsorpsi pertama dimulai, setiap molekul yang bertabrakan dengan permukaan maka akan terkondensasi. Tetapi selama proses adsorpsi berjalan, hanya beberapa molekul yang teradsorpsi yang mana semua bagian permukaan belum tertutupi oleh molekul teradsorpsi. Hasilnya, laju pertama kondensasi molekul-molekul pada permukaan adalah yang tertinggi dan jatuh jika luas permukaan yang memungkinkan untuk adsorpsi menurun. Pada bagian yang lain, molekul teradsorpsi pada permukaan, oleh agitasi termal, terlepas dari permukaan dan berubah menjadi gas kembali. Laju pada desorpsi akan terjadi tergantung pada jumlah permukaan yang tertutupi oleh molekul dan akan meningkat jika permukaan menjadi lebih terisi jenuh. Terdapat dua laju, kondensasi dan desorpsi, yang akhirnya akan sama, dan jika ini terjadi sebuah kesetimbangan adsorpsi akan tetap. (Maroon and Lando, 1974)

II-6 Bab II Tinjauan Pustaka

Laju kondensasi = k1(1-)P Laju penguapan = k2  k1(1-)P = k2   =  = y = k = y = = +

Hal ini dapat diformulasikan dalam bentuk matematika. Jika  adalah fraksi total permukaan yang tertutupi oleh molekul teradsorpsi pada beberapa keadaan, lalu fraksi permukaan yang bebas adalah (1-). Jika berdasarkan teori energi kinetik laju pada saat molekul unit laju permukaan adalah proporsional pada tekanan gas, maka laju kondesasi molekul harus ditentukan oleh tekanan dan fraksi permukaan bebas, atau:

dimana k1 adalah konstanta proporsional. Pada bagian lain, jika kita tentukan k2 adalah laju

molekul yang menguap dari unit permukan ketika permukaan tertutup penuh, lalu untuk fraksi  permukaan tertutup, maka laju penguapan adalah sebagai berikut:

Pada kesetimbangan adsorpsi, maka laju keduanya harus sama. Sehingga:

dimana b = k1 / k2. Sekarang, jumlah gas teradsorpsi per unit luas atau per unit massa

adsorban, y, harus jelas dan proporsional pada fraksi permukaan yang tertutup, sehingga:

dimana konstansta a dituliskan sebagaai hasil kb. (Maroon and Lando, 1974)

Pada persamaan Langmuir, konstanta a dan b adalah karakteristik sistem dibawah pertimbangan dan dievaluasikan dari data percobaan. Besarnya tergantung juga pada temperatur. Pada berbagai temperatur, persamaan Langmuir dapat diverifikasi sebagai persamaan yang paling baik dan jika digabungkan persamaanya menjadi:

Grafik P/y terhadap P adalah garis lurus dengan kemiringan b/a dan koordinat perpotongan 1/a. Hal ini dapat dibuktikan dengan adsorpsi nitrogen pada mika pada 90K, begitu pula

II-7 Bab II Tinjauan Pustaka

= +

c = e (E1-EL)/RT

 =

dengan persamaan Freundlich. Selanjutnya, percobaan ini mendukung pembenaran persamaan Langmuir dan asumsinya bahwa adsorban tertutupi hanya oleh lapisan unimolekular molekul gas. (Maroon and Lando, 1974)

Penjelasan selanjutnya ditujukan untuk isothermis tipe II dan tipe III bahwa adsorpsinya bersifat mulltimolekular. Adsorpsi melibatkan formasi lapisan banyak molekul pada permukaan daripada satu lapisan. Pada dalil yang berdasarkan Brunauer, Emmet dan Teller untuk kedua tipe isothermis ini adalah sebagai berikut:

dimana v adalah volume gas diserap (0C, 76 cmHg), P adalah tekanan, T adalah temperatur, P adalah tekanan uap jenuh gas diserap pada temperatur T, Vm adalah volume gas diserap (0C, 76 cmHg) bila lapisan satu molekul, C adalah tetapan.

dimana E1 adalah panas adsorpsi untuk lapisan pertaman dan EL adalah panas pencairan gas.

Bila E1 > EL diperoleh tipe II, bila E1 < EL diperoleh tipe III. (Sukardjo, 1985)

Pada tipe IV dan V. Kecuali terjadi lapisan multimolekular, juga terjadi kondensasi gas pada pori-pori adsorban. Bila E1 > EL diperoleh tipe IV, bila E1 < EL diperoleh tipeV.

(Sukardjo, 1985)

Luas adsorben tiap satuan massa, ditentukan oleh rumus Brunauer, Emmet dan Teller:

dimana  adalah luas dalam A2, Po adalah 1 atm, To adalah 273,2K, Vb adalah volume gas

diserap untuk membentuk satu lapisan molekul, N adalah bilangan Avogadro, R adalah tetapan gas, S adalah luas permukaan gas yang ditutup satu molekul. Untuk N2 pada titik

didih (-195,8C) atau pada udara cair (-183C), S adalah 16,2 A2. (Sukardjo, 1985) Perbedaan antara Isoterrm Langmuir, BET dan Freundlich:

1. Isoterm Langmuir

Isoterm ini berdasar asumsi bahwa:

a. Adsorben mempunyai permukaan yang homogen dan hanya dapat mengadsorpsi satu molekul adsorbat untuk setiap molekul adsorbennya. Tidak ada interaksi antara molekul-molekul yang terserap.

II-8 Bab II Tinjauan Pustaka b. Semua proses adsorpsi dilakukan dengan mekanisme yang sama.

c. Hanya terbentuk satu lapisan tunggal saat adsorpsi maksimum.

Namun, biasanya asumsi-asumsi sulit diterapkan karena hal-hal berikut: selalu ada ketidaksempurnaan pada permukaan, molekul teradsorpsi tidak inert dan mekanisme adsorpsi pada molekul pertama sangat 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.

Gambar II.2 Langmuir Isotherm 2. Isoterm Brunauer, Emmet, and Teller (BET).

Isoterm ini berdasar asumsi bahwa adsorben mempunyai permukaan yang homogen. Perbedaan isoterm ini dengan Langmuir adalah BET berasumsi bahwa molekul-molekul adsorbat bisa membentuk lebih dari satu lapisan adsorbat di permukaannya. Pada isoterm ini, mekanisme adsoprsi 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 isotherm Langmuir bila diterapkan untuk adsoprsi fisik.

II-9 Bab II Tinjauan Pustaka 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 = kC1/n dengan:

x = banyaknya zat terlarut yang teradsorpsi (mg) m = massa dari adsorben (mg)

C = konsentrasi dari adsorbat yang tersisa dalam kesetimbangan k,n,= konstanta adsorben

Dari persamaan tersebut, jika konstentrasi larutan dalam kesetimbangan diplot sebagai ordinat dan konsentrasi adsorbat dalam adsorben sebagai absis pada koordinat logaritmik, akan diperoleh gradien n dan intersep k. 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 efisiensi dari suatu adsorben.

Gambar II.4 Freundlich Isotherm (Yunita, 2009)

Hal-hal yang dapat dilihat dari kurva isoterm adalah sebagai berikut.

1. Kurva isoterm yang cenderung datar rtinya, isoterm yang digunakan menyerap pada kapasitas konstan melebihi daerah kesetimbangan.

2. Kurva isoterm yang curam artinya kapasitas adsorpsi meningkat seiring dengan meningkatnya konsentrasi kesetimbangan.

II-10 Bab II Tinjauan Pustaka

y = k

Dalam pembelajaran tentang adsorpsi gas pada permukaan zat padat menunjukkan bahwa gaya yang beroperasi pada adsorpsi tidak sama pada semua bentuk. Jenis adsorpsi ada dua macam:

1. Adsorpsi Fisik atau Van der Waals

- Panas adsorpsi rendah (~10.000 kal/mole) - Kesetimbangan adsorpsi reversibel dan cepat. - Misal: Adsorpsi gas pada charcoal.

- Gaya yang responsibel untuk adsorpsi ini sama seperti yang diperlukan dalam deviasi gas dari gas ideal dan pencairan (gaya Van der Waals).

2. Adsorpsi Kimia atau Adsorpsi Aktivasi

- Panas adsorpsi tinggi (20.000-100.000 kal/mol) membentuk sebuah lapisan yang lebih kuat pada permukaan gas. Panas ini sama besarnya seperti yang terlibat pada reaksi kimia.

- Hal ini menunjukkan bahwa adsorpsi terdiri dari kombinasi molekul gas dengan permukaan untuk membentuk senyawa permukaan yang lebih kuat.

- Misal: Adsorpsi oksigen pada tungsten (W), menunjukkan bahwa tungsten

trioxide terdistilasi dari permukaan pada 1200K, bahkan diatas temperatur

oksigen tetap di permukaan dan tampak sebagai WO. Adsorpsi karbon monoksida pada tungsten, oksigen pada Ag, Au, Pt dan C dan hidrogen pada Ni. (Maroon and Lando, 1974)

II.1.4 Adsorpsi Zat Terlarut oleh Zat Padat

Zat-zat yang terlarut dapat diadsorpsi oleh zat padat, misalnya CH3COOH, NH3 dan

fenolftalein dari larutan asam atau basa oleh karbon aktif, Ag+ atau Cl- oleh AgCl, S oleh As2S3. (Sukardjo, 1985)

C lebih baik menyerap nonelektrolit dan makin besar Berat Molekur maka makin baik penyerapannya. Zat anorganik lebih baik menyerap elektrolit. Adanya pemilihan zat yang diserap menyebabkan timbulnya adsorpsi negatif. Dalam larutan KCl, maka H2O diserap oleh

arang darah, hingga konsentrasi naik. Menurut Freundlich:

Ket: y : massa zat diadsorpsi per massa adsorban C : konsentrasi pada saat keseimbangan

II-11 Bab II Tinjauan Pustaka

log10 y = log10 k + log10 C

q =

Grafik log y terhadap log c berupa garis lurus. (Sukardjo, 1985) II.1.5 Adsorpsi pada Permukaan Larutan

Sabun mempunyai daya menurunkan tegangan muka air. Tegangan muka air adalah 72 dyne/cm, adanya 0,0035 M Na oleat menyebabkan tegangan muka air  30 dyne/cm pada 25C. Zat-zat seperti sabun, asam sulfonat tertentu dan zat-zat organik tertentu yang dapat menurunkan tegangan muka disebut surface active agents. (Sukardjo, 1985)

Beberapa elektrolit menyebabkan kenaikan tegangan muka. Zat ini disebut negative

surface activity. (Sukardjo, 1985)

Menurut Gibbs (1878) adanya surface active agents, karena distribusi molekul di permukaan larutan dan di dalam larutan tidak sama. Menurut Gibbs, besarnya beda jumlah molekul zat terlarut per unit area di permukaan dan di dalam larutan q, ditunjukkan oleh rumus:

dimana C adalah konsentrasi larutan, R adalah konstanta gas, T adalah temperatur absolute,

adalah kecepatan perubahan  terhadap C. (Sukardjo, 1985)

Bila = (-) maka q positif (permukaan berisi lebih banyak zat yang terlarut) dan bila

= (+) maka q negatif (permukaan berisi lebih sedikit zat terlarut). (Sukardjo, 1985)

Karena bila q positif di permukaan larutan terdapat lebih banyak zat terlarut, maka dapat dikatakan bahwa disini terjadi Adsorpsi Permukaan. Sebaliknya negative surface

activity merupakan pengurangan zat terlarut dari permukaan. (Sukardjo, 1985) II.1.6 Karbon Aktif

Karbon aktif umumnya memiliki daya adsorpsi yang rendah dan daya adsorpsi tersebut dapat diperbesar dengan mengaktifkan arang dengan menggunakan uap atau bahan kimia. Aktivasi karbon bertujuan memperbesar luas permukaan arang dengan membuka pori-pori yang tertutup. Hidrokarbon allppkatt dapat digunakan sebagai bahan pengaktif karbon yang mempunyai aktivasi baik. (Sri, 2013)

Pembuatan karbon aktif terdiri dari tiga tahap yaitu: 1. Dehidrasi

II-12 Bab II Tinjauan Pustaka 2. Karbonisasi

Pemecahan bahan-bahan organik menjadi karbon. Karbonasi dilakukan pada suhu 400-900ºC hasilnya didinginkan dan dicuci, untuk menghilangkan dan mendapatkan kembali bahan kimia pengaktif, disaring dan dikeringkan Temperatur diatas 170°C akan menghasilkan CO, CO2 dan asam asetat. Pada temperatur 275°C, dekomposisi menghasilkan tar, metanol dan hasil sampingan lainnya. Pembentukan karbon terjadi pada temperatur 400-600 ºC.

3. Aktivasi

Dekomposisi tar dan perluasan pori-pori. Dapat dilakukan dengan uap atau CO2 sebagai aktivator. Karbon dihasilkan dari pembakaran tidak sempurna. Secara umum reaksinya dapat ditulis sebagai berikut:

CxHyOn + O2 (g) → C(s) + CO(g) + H2O(g)

Pembakaran tidak sempurna tidak terjadi bila hidrokarbon berlebih atau kekurangan oksigen pada penukaran sempurna hanya dihasilkan CO2 dan H2O, sedangkan pada pembakaran tidak sempurna selain dihasilkan CO2 dan H2O juga dihasilkan CO2 dan C.

a. Aktifasi Kimia

Pada proses aktifasi kimia, arang dan KOH dimasukkan ke dalam beaker glass dan ditambah aquades sebanyak karbon yang digunakan jadi perbandingan campuran antara air, karbon dan KOH menjadi 1:1:4. Campuran tersebut lalu dipanaskan dan diaduk menggunakan magnetic stirrer hot plate dengan temperatur 80oC selama 4 jam dan menggunakan kecepatan putaran stirrer sebesar 200 rpm [6]. Setelah tercampur maka dilakukan pengendapan dan pencucian. Pengendapan dilakukan dengan membiarkan campuran selama satu hari hingga terbentuk endapan. Lalu cairan yang ada pada campuran dibuang hingga tersisa endapannya saja. Endapan yang didapat lalu dicuci dengan menambahkan aquades dan diaduk hingga endapan tercampur rata didalam aquades setelah itu didiamkan kembali hingga terbentuk endapan kembali. Pencucian dilakukan hingga endapan yang dihasilkan benar-benar bersih dari sisa aktifier saat aktifasi kimia. Indikasi yang digunakan untuk mengatakan bahwa endapan telah bersih adalah pH cairan mendekati netral saat proses pengendapan.

II-13 Bab II Tinjauan Pustaka Pada aktifasi fisika endapan karbon aktif hasil aktifasi kimia dipanaskan dengan cara hidrothermal menggunakan variasi temperatur 200oC, 300oC dan 500oC dengan waktu tahan selama 2 jam untuk masing-masing endapan karbon aktif dari setiap proses karbonisasinya serta ada sampel hasil aktifasi kimia yang hanya didehidrasi atau tanpa aktifasi fisika. Proses Hidrothermal berlangsung dengan memasukkan adonan karbon aktif yang masih kaya akan kandungan air didalam crusible yang dimasukkan didalam autoclaf dan dipanaskan di dalam furnace. Proses hidrotermal adalah proses yang memanfaatkan tekanan uap air yang diperoleh dari pemanasan air yang terkandung pada sampel itu sendiri. Serbuk karbon aktif akan didapat setelah didinginkan dengan perlahan didalam furnace. Autoclaf pada proses aktifasi kimia ini digunakan agar proses aktifasi fisika berlangsung pada keadaan kedap udara agar lingkungan pemanasan memiliki kadar oksigen yang terbatas. Karena jika saat pemanasan terdapat banyak oksigen akan terbentuk abu. (Latifan dan Susanti, 2012)

II.1.7 Titrasi Asam-Basa

Menentukan konsentrasi suatu larutan dengan konsentrasi dan volume yang telah diketahui dapat direaksikan dengan larutan yang akan ditentukan konsentrasinya sampai perbandingan molnya tepat seperti yang diperlukan dalam kesetimbangan kemudian konsentrasi larutan yang belum diketahui dapat dihitung. Prosedur titrasi yaitu suatu indikator digunakan untuk mengetahui kapan titrasi harus dihentikan. Biasanya indikator adalah suatu senyawa yang mempunyai satu warna dalam larutan yang bersifat asam dan mempunyai warna lain dalam larutan yang bersifat basa. (Esdikimia, 2011)

Titrasi asam basa melibatkan asam maupun basa sebagai titer ataupun titrant. Kadar larutan asam ditentukan dengan menggunakan larutan basa atau sebaliknya. Titer ditambahkan pada titrant tetes demi tetes sampai mencapai keadaan ekuivalen ( artinya secara stokiometri titrant dan titer tepat habis bereaksi) yang biasanya ditandai dengan berubahnya warna indikator. Keadaan ini disebut sebagai “titik ekuivalen”, yaitu titik dimana konsentrasi asam sama dengan konsentrasi basa atau titik dimana jumlah basa yang ditambahkan sama dengan jumlah asam yang dinetralkan : [H+] = [OH-]. Sedangkan keadaan dimana titrasi dihentikan dengan cara melihat perubahan warna indikator disebut sebagai “titik akhir

titrasi”. Titik akhir titrasi ini mendekati titik ekuivalen, tapi biasanya titik akhir titrasi

II-14 Bab II Tinjauan Pustaka ekuivalen. (Esdikimia, 2011)

Pada saat titik ekuivalen ini maka proses titrasi dihentikan, kemudian catat volume titer yang diperlukan untuk mencapai keadaan tersebut. Dengan menggunakan data volume titran, volume dan konsentrasi titer maka bisa dihitung konsentrasi titran tersebut.

(Esdikimia, 2011)

II.1.8 Penggunaan Adsorpsi

Sifat-sifat adsorpsi dipakai di laboratorium atau skala industri, seperti: a. Penyerapan Gas oleh Zat Padat

1. C aktif pada tabung Dewar. 2. Katalisator pada reaksi gas. 3. Gas masker.

b. Penyerapan Zat Terlarut oleh larutan

1. Menghilangkan zat warna dalam larutan gula dengan C. 2. Konsentrasi vitamin-vitamin.

3. Analisis Kromatografi. 4. Analisis.

c. Surface active agents dan sebagainya

1. Detergent. 2. Water Poofing. 3. Lubrication.

III-1 BAB III

METODOLOGI PERCOBAAN III.1 Variabel Percobaan

1. Kecepatan pengadukan : 200 rpm 2. Waktu pengadukan : 30 menit III.2 Bahan Yang Digunakan

1. Larutan NaOH 0,1N

2. Larutan CH3COOH (0,15N, 0,12N, 0,09N, 0,06N, 0,03N,0,015N)

3. Karbon aktif 4. Indikator PP 5. Aquadest

III.3 Alat Yang Digunakan 1. Erlenmeyer 2. Beaker glass 3. Pipet tetes 4. Corong kaca 5. Gelas ukur 6. Shaker

7. Buret, Klem holder, Statif 8. Kertas saring

9. Labu ukur III.4 Prosedur Percobaan

1. Bersihkan dan keringkan Erlenmeyer lengkap dengan tutupnya, 7 buah. 2. Letakkan 1gr karbon aktif ke dalam 6 erlenmeyer.

3. Buat larutan asam asetat dengan konsentrasi 0,15 N, 0,12 N, 0,09 N, 0,06 N, 0,03 N, 0,015 N dengan volume masing-masing 100ml. Larutan 0,12 N, 0,09 N, 0,06 N, 0,03 N, dan 0,015 N dibuat dari larutan 0,15 N.

4. Masukkan 100 ml larutan 0,03 N asam asetat ke dalam Erlenmeyer yang tidak ada karbon aktifnya yang selanjutnya akan digunakan sebagai kontrol.

5. Tutup semua Erlenmeyer tersebut dan kocok secara periodik selama 30 menit, kemudian diamkan paling sedikit selama satu jam agar terjadi kesetimbangan. 6. Saring masing-masing larutan memakai kertas saring halus, buang 10 ml

pertama dari filtrat untuk menghindarkan kesalahan akibat adsorbsi oleh kertas saring.

III-2 Bab III Metodologi Percobaan 7. Titrasi 25 ml larutan filtrat dengan larutan 0,1 N NaOH baku dengan indikator

III-3 Bab III Metodologi Percobaan

III.5 Diagram Alir Percobaan

MULAI

Membersihkan dan mengeringkan Erlenmeyer lengkap dengan tutupnya, 7 buah

Meletakkan 1gr karbon aktif ke dalam 6 erlenmeyer

Membuat larutan asam asetat dengan konsentrasi 0,15N, 0,12N, 0,09N, 0,06N, 0,03N, 0,015N denagn volume masing-masing 100ml. larutan 0,12N, 0,09N, 0,06N, 0,03N,

dan 0,015N dibuat dari larutan 0,15N

Menyaring masing-masing larutan memakai kertas saring halus, buang 10ml pertama dari filtrate untuk menghindarkan kesalahan akibat adsorbsi oleh kertas saring Menutup semua Erlenmeyer tersebut dan mengocok secara periodic selama 30 menit,

kemudian mendiamkan paling sedikit selama satu jam agar terjadi kesetimbangan

SELESAI

Menitrasi 25ml larutan filtrate dengan larutan 0,1N NaOH baku dengan indicator PP, tahap ini dilakukan sebanyak dua kali untuk setiap larutan

Masukkan 100ml larutan 0,03N asam asetat ke dalam Erlenmeyer yang tidak ada karbon aktifnya sebagai kontrol

III-4 Bab III Metodologi Percobaan

III.6 Gambar Alat Percobaan

Erlenmeyer Beaker Glass

Pipet Tetes Corong Kaca

Gelas Ukur Kertas Saring

Labu Ukur Buret, Klem Holder, Statif

IV-1 BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN IV.1 Hasil Percobaan

Tabel 2. Hasil Percobaan Volume Titrasi 0,1 N NaOH Terhadap 25 ml Larutan Asam Asetat dengan Penambahan Karbon Aktif

Bahan Variabel (N)

Volume NaOH Rata-rata Volume NaOH (ml) V1 (ml) V2 (ml) Larutan Asam Asetat 0,015 6 5,5 5,75 0,03 5,5 6 5,75 0,03* 10,5 9,5 10 0,06 13 12 12,5 0,09 31 31,5 31,25 0.12 34,5 40,5 37,55 0,15 37,5 36,5 37

Tabel 3. Hasil Perhitungan N akhir, N Kontrol, dan Faktor Koreksi

Bahan Variabel (N) NaOH (N) V Rata-rata NaOH (ml) Nakhir Nkontrol Faktor Koreksi Larutan Asam Asetat 0,015 0,1 5,75 0,023 0,3 0,0767 0,03 0,1 5,75 0,023 0,3 0,0767 0,03* 0,1 10 0,04 0,3 0,133 0,06 0,1 12,5 0,05 0,3 1,667 0.09 0,1 31,25 0,125 0,3 0,4167 0,12 0,1 37,55 0,1502 0,3 0,50067 0,15 0,1 37 0,148 0,3 0,4933

IV-2 Bab IV Hasil dan Pembahasan

Tabel 4. Hasil Perhitungan Larutan Asam Asetat Sebelum dan Sesudah Teradsorbsi oleh Karbon Aktif

Bahan Variabel (N)

Faktor

Koreksi Nakhir NTeori

Jumlah mol (mmol)

Awal Akhir Teradsorbsi

Larutan Asam Asetat 0,015 0,0767 0,023 1,1505x10-3 0,375 0,575 -0,2 0,03 0,0767 0,023 2,3 x 10-3 0,75 0,575 0, 175 0,03* 0,133 0,04 3,99 x 10-3 0,75 1 -0,25 0,06 1,667 0,05 0,10002 1,5 1,25 0,25 0.09 0,4167 0,125 0,037503 2,25 3,125 -0,875 0,12 0,50067 0,150 2 0,0600804 3 3,755 -0,755 0,15 0,4933 0,148 0,073995 3,75 3,7 0,05 Ket : (*) = tanpa karbon IV.2 Pembahasan

Adsorpsi adalah gejala pengumpulan molekul-molekul suatu zat pada permukaan baik sebagai akibat dari ketidakjenuhan gaya pada permukaan tersebut. Substansi yang tertarik ke permukaan dinamakan fasa adsrobs sedangkan substansi yang bersifat menyerap dinamakan adsroban. Percobaan adsorpsi isothermis ini dilakukan untuk mengamati peristiwa adsorpsi isothermis dan pengaruh konsentrasi dari suatu larutan teradsorpsi pada temperatur tetap (konstan). Adsorpsi isothermis dapat terjadi karena adanya suatu proses pemindahan dimana komponen dari suatu fase fluida berpindah ke permukaan zat padat yang menyerap atau adsorben. Biasanya partikel-partikel kecil dari zat penyerap dilepaskan pada adsorpsi kimia yang merupakan ikatan kuat antara penyerap dan zat yang diserap, sehingga tidak mungkin terjadi proses yang bolak-balik. Proses adsorpsi dilakukan pada keadaan isoterm (temperatur tetap) karena temperatur juga dapat berpengaruh dalam adsorpsi, sehingga untuk memudahkan analisis, maka temperatur dibuat tetap.

Pada percobaan adsorpsi isothermis ini, larutan asam asetat (CH3COOH) diadsorpsi

oleh karbon. Variabel yang digunakan larutan asam asetat (CH3COOH) dalam berbagai

konsentrasi, yaitu: 0,015 N; 0,03 N; 0,06 N; 0,09 N; 0,12 N; 0,15 N dan 0,03 N (tanpa karbon dan digunakan sebagai kontrol) dengan volume 100 ml. Penambahan 1 gram karbon digunakan sebagai adsorban pada percobaan adsorpsi isothermis ini. Penggunaan karbon aktif

IV-3 Bab IV Hasil dan Pembahasan pada percobaan ini dikarenakan karbon aktif memiliki kemampuan daya serap yang tinggi terhadap partikel-partikel teradsorpsi. Variabel larutan teradsorpsi dibuat berbeda dan variabel karbon dibuat berbeda agar dapat mengetahui seberapa besar hubungan antara variasi konsentrasi dengan daya adsorpsi. Campuran antara larutan dan karbon tersebut diaduk dengan kecepatan kecepatan yang sama, 200 rpm selama 30 menit agar zat-zat pada larutan asam asetat (CH3COOH) dapat teradsorpsi dengan sempurna.

Setelah proses adsorpsi, maka filtrat dari larutan tersebut dititrasi dengan larutan NaOH 0,1 N. Titrasi asam basa melibatkan asam maupun basa sebagai titer ataupun titrant. Kadar larutan asam ditentukan dengan menggunakan larutan basa atau sebaliknya. Titer ditambahkan pada titrant tetes demi tetes sampai mencapai keadaan ekuivalen ( artinya secara stokiometri titrant dan titer tepat habis bereaksi) yang biasanya ditandai dengan berubahnya warna indikator. Indikator yang digunakan dalam titrasi ini yaitu PP karena merupakan indikator yang bekerja pada pH basa, yaitu rentang pH 8,3 – 10 dan titer pada percobaan adsorpsi isothermis ini yaitu NaOH (Basa). Indikator diperlukan dalam proses titrasi sebagai penanda pada proses titrasi sehingga proses titrasi dapat dihentikan apabila indikator sudah berubah warna. Percobaan adsorpsi isothermis ini menggunakan indikator PP untuk mengetahui konsentrasi sesungguhnya.Keadaan ini disebut sebagai “titik ekuivalen”, yaitu titik dimana konsentrasi asam sama dengan konsentrasi basa atau titik dimana jumlah basa yang ditambahkan sama dengan jumlah asam yang dinetralkan : [H+] = [OH-]. Sedangkan keadaan dimana titrasi dihentikan dengan cara melihat perubahan warna indikator disebut sebagai “titik akhir titrasi”. Titik akhir titrasi ini mendekati titik ekuivalen, tapi biasanya titik akhir titrasi melewati titik ekuivalen. Oleh karena itu, titik akhir titrasi sering disebut juga sebagai titik ekuivalen. Pada saat titik ekuivalen ini maka proses titrasi dihentikan, kemudian catat volume titer yang diperlukan untuk mencapai keadaan tersebut. Dengan menggunakan data volume titran, volume dan konsentrasi titer maka bisa dihitung konsentrasi titran tersebut.

Tujuan titrasi pada percobaan ini adalah menentukan konsentrasi suatu larutan dengan konsentrasi dan volume yang telah diketahui dapat direaksikan dengan larutan yang akan ditentukan konsentrasinya sampai perbandingan molnya tepat seperti yang diperlukan dalam kesetimbangan kemudian konsentrasi larutan yang belum diketahui dapat dihitung.

IV-4 Bab IV Hasil dan Pembahasan

5.75 5.75 12.5 31.25 37.55 37 0 5 10 15 20 25 30 35 40 0,015 0,03 0,06 0,09 0,12 0,15 R at a-ra ta V o lu m e N aO H ( m l)

Variabel Larutan Asam Asetat CH₃COOH (N)

Grafik Hubungan Variabel Larutan Asam Asetat CH₃COOH (N) dengan Rata-rata Volume Titrasi NaOH (ml)

Sesuai dengan tabel yang ada, dapat terlihat bahwa beberapa faktor mempengaruhi peristiwa adsorbsi isothermis. Selain menentukan harga rata-rata volume NaOH dari variabel tersebut, percobaan ini juga dilakukan untuk menghitung Nakhir, Nkontrol, faktor koreksi, nawal,

nakhir dan nteradsorpsi dari masing-masing variabel.

Grafik IV.1 Grafik Hubungan Variabel Larutan Asam Asetat CH3COOH (N) dengan

Rata-rata Volume Titrasi NaOH (ml)

Berdasarkan grafik diatas dapat diketahui bahwa volume rata-rata NaOH pada normalitas 0,015 N sebesar 5,75 ml, pada 0,03 N volume rata-rata NaOH sebesar 5,75 ml, pada 0,03 N(*) volume rata-rata NaOH sebesar 10 ml ml, pada 0,06 N volume rata-rata NaOH sebesar 12,5 ml, pada 0,09 N volume rata-rata NaOH sebesar 31,25 ml, pada 0,12 N volume rata-rata NaOH sebesar 37,75 ml, pada 0,15 N volume rata-rata NaOH sebesar 37 ml. Hal ini kurang sesuai dengan teori dimana nilai adsorbsi semakin meningkat dengan meningkatnya konsentrasi larutan yang diukur. Hal ini dikarenakan ketidaktepatan dalam titrasi. Dari data tersebut dapat diperoleh rumus perhitungan sebagai berikut :

IV-5 Bab IV Hasil dan Pembahasan

-0.2 0.175 0.25 -0.875 _-0.755 0.05 -1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0,015 0,03 0,06 0,09 0,12 0,15 m o l A sa m A se ta t C H3 C O O H ys n g T er ad so rp si ( m m o l)

Variabel Larutan Asam Asetat CH₃COOH (N)

Grafik Hubungan Variabel Larutan Asam Asetat CH₃COOH (N) dengan mol Asam Asetat CH₃COOH ysng Teradsorpsi (mmol)

Selain volume NaOH yang dititrasi terhadap larutan asam asetat, faktor pengadukan juga berpengaruh dimana semakin lama waktu adsorbsi (pengadukan dan didiamkan), maka volume titran yang diperlukan semakin sedikit.

Grafik IV.2 Grafik Hubungan Variabel Larutan Asam Asetat CH3COOH (N) dengan mol

Asam Asetat CH3COOH yang Teradsorpsi (mmol)

Berdasarkan grafik diatas diketahui bahwa jumlah mol asam asetat pada normalitas 0,015 N sebesar -0,2 mol, pada 0,03 N mol yang teradsorbsi sebesar 0,175 mol, pada 0,03 N(*) mol yang teradsorbsi sebesar -0,25 mol pada 0,06 N mol yang teradsorbsi sebesar 0,25 mol, pada 0,09 N mol yang teradsorbsi sebesar -0,875 mol, pada 0,12 N mol yang teradsorbsi sebesar -0,755 mol, dan 0,15 N mol yang teradsorbsi sebesar 0,05 mol. Hal ini tidak sesuai dengan rumus mol teradsorbsi yang disebabkan oleh rusaknya indikator pp yang digunakan pada saat titrasi. Zat terlarut yang teradsorpsi merupakan hasil pengurangan dari larutan asam asetat awal dan larutan asam asetat setelah ditambah adsorben.

Hal ini dapat dilihat dari perhitungan berat teradsorpsinya.Rumus mol teradsorbsi yaitu, sebagai berikut :

IV-6 Bab IV Hasil dan Pembahasan

0.0767 0.0767 1.667 0.4167 0.50067 _0.4933 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 0,015 0,03 0,06 0,09 0,12 0,15 F ak to r K o re k si

Variabel Larutan Asam Asetat CH₃COOH (N)

Grafik Hubungan Variabel Larutan Asam Asetat CH₃COOH (N) dengan Faktor Koreksi

Grafik IV.3 Grafik Hubungan Variabel Larutan Asam Asetat CH3COOH (N) dengan Faktor

Koreksi

Berdasarkan grafik diatas, dapat dilihat bahwa pada 0,015N diperoleh faktor koreksi sebesar 0,0767, pada 0,03N diperoleh faktor koreksi sebesar 0,767 pada 0,03N* diperoleh faktor koreksi sebesar 0,133, pada 0,06N diperoleh faktor koreksi sebesar 1,667, pada 0,09N diperoleh faktor koreksi sebesar 0,4167, pada 0,12N diperoleh faktor koreksi sebesar 0,50067, dan pada 0,15N diperoleh faktor koreksi sebesar 0,4933. Hal ini tidak sesuai dengan rumus 6actor koreksi dalam rumus perhitungan, sebagai berikut :

IV-7 Bab IV Hasil dan Pembahasan

0.0011505 0.0023 0.10002 0.037503 0.0600804 0.073995 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0,015 0,03 0,06 0,09 0,12 0,15 NT E O R I

Variabel Larutan Asam Asetat CH₃COOH (N)

Grafik Hubungan Variabel Larutan Asam Asetat CH₃COOH (N) dengan N_TEORI

Grafik IV.4 Grafik Hubungan Variabel Larutan Asam Asetat CH3COOH (N) dengan NTEORI

Berdasarkan grafik diatas, dapat dilihat bahwa pada 0,015 N diperoleh NTeori sebesar

0,0011505 N, pada 0,03 N diperoleh NTeori sebesar 0,0023 N, pada 0,03 N(*) diperoleh NTeori

sebesar 0,00399 N, pada 0,06 N diperoleh NTeori sebesar 0,10002 N, pada 0,09 N diperoleh

NTeori sebesar 0,037503 N, pada 0,12 N diperoleh NTeori sebesar 0,0600804 N,pada 0,15 N

diperoleh NTeori sebesar 0,073995. Hal ini tidak sesuai dengan rumus NTeori pada perhitungan

dengan rumus :

Dari grafik diatas, maka percobaan adsorpsi isothermis ini dapat digolongkan pada adsorpsi isothermis tipe I, grafik adsorpsi isoterm tipe I ini biasa disebut tipe Langmuir. Isoterm ini jarang ditemukan untuk material nonpori, umumnya pada karbon teraktivasi, silica gel dan zeolit yang mempunyai pori sangat halus. Nilai asimtot ini menunjukkan mikropori yang terisi seluruhnya. Tipe isoterm ini diperkirakan untuk kemisorpsi reversible. Jumlah zat yang teradsorpsi per kuantitas adsorben meningkat relatif cepat dengan pertambahan tekanan, lalu lebih lambat jika permukaan adsorben sudat tertutupi semua oleh molekul zat teradsorpsi. Dan percobaan adsorpsi isothermis ini termasuk jenis adsorpsi fisik atau Van Der Waals karena kesetimbangan adsorpsinya reversible dan cepat. Contoh untuk adsorpsi fisik adalah adsorpsi gas pada charcoal.

Dari hasil percobaan yang tertera dalam tabel dan grafik, dapat dilihat bahwa percobaan kurang tepat dan tidak sesuai dengan teori, hal ini dikarenakan keadaan PP yang telah rusak, kurang teliti dan ukuran partikel setiap variabel tidak sama (ada yang berbentuk bubuk dan ada pula yang berbentuk bongkahan) sehingga luas permukaan karbon tidak sama dan selama proses pengadukan karbon tidak terlarut sempurna (walaupun telah menggunakan shaker) sehingga tidak bisa dikatakan mendapat perlakuan yang sama. Dan menurut teori

IV-8 Bab IV Hasil dan Pembahasan yang benar adalah semakin luas permukaan adsorban maka semakin banyak konsentrasi zat teradsorpsi yang terserap pada permukaan adsorban.

V-1 BAB V KESIMPULAN

Pada percobaan adsorpsi isothermis ini dapat disimpulkan bahwa Dari grafik adsorpsi isothermis, yaitu Grafik Hubungan Variabel Larutan Asam Asetat CH3COOH (N) dengan

Rata-rata Volume Titrasi NaOH (ml) dapat digolongkan pada adsorpsi isothermis tipe I, grafik adsorpsi isoterm tipe I ini biasa disebut tipe Langmuir. Isoterm ini jarang ditemukan untuk material nonpori, umumnya pada karbon teraktivasi, silica gel dan zeolit yang mempunyai pori sangat halus. Nilai asimtot ini menunjukkan mikropori yang terisi seluruhnya. Tipe isoterm ini diperkirakan untuk kemisorpsi reversible. Jumlah zat yang teradsorpsi per kuantitas adsorben meningkat relatif cepat dengan pertambahan tekanan, lalu lebih lambat jika permukaan adsorben sudat tertutupi semua oleh molekul zat teradsorpsi. Dan percobaan adsorpsi isothermis ini termasuk jenis adsorpsi fisik atau Van Der Waals karena kesetimbangan adsorpsinya reversible dan cepat. Contoh untuk adsorpsi fisik adalah adsorpsi gas pada charcoal.

Dari hasil percobaan yang tertera dalam tabel dan grafik, dapat dilihat bahwa percobaan kurang tepat dan tidak sesuai dengan teori, hal ini dikarenakan keadaan PP yang telah rusak, kurang teliti dan ukuran partikel setiap variabel tidak sama (ada yang berbentuk bubuk dan ada pula yang berbentuk bongkahan) sehingga luas permukaan karbon tidak sama dan selama proses pengadukan karbon tidak terlarut sempurna (walaupun telah menggunakan shaker) sehingga tidak bisa dikatakan mendapat perlakuan yang sama. Dan menurut teori yang benar adalah semakin luas permukaan adsorban maka semakin banyak konsentrasi zat teradsorpsi yang terserap pada permukaan adsorban.

vi

DAFTAR PUSTAKA

Alvin. (2011). ADSORPTIVITAS BERBAGAI PERLAKUAN BENTONIT TERHADAP

HEKSAKLOROBENZENA , 3.

Anonim. (2012). ADSORPSI dengan Zeolit, Arang Kasar, Arang Halus, dan Batu bata. Retrieved from ADSORPSI dengan Zeolit, Arang Kasar, Arang Halus, dan Batu bata Esdikimia. (2011). Titrasi Asam Basa. Retrieved from

http://esdikimia.wordpress.com/2011/06/17/titrasi-asam-basa/

Etrinaldi. (2012). Adsorpsi. Retrieved from

etrinaldi.files.wordpress.com/2012/01/adsorpsi.doc

Ismail Fahmi Hasibuan, Edward Tandy, Hamidah Harahap. (2012). Jurnal Teknik Kimia USU, Vol. 1, No. 2 (2012). PEMANFAATAN LIMBAH LATEKS KARET ALAM

DENGAN PENGISI BUBUK PELEPAH PISANG SEBAGAI ADSORBEN MINYAK ,

40.

Madiun, S. 3. (2009). Potensi zeolit Bayah Kab. Lebak sebagai media adsorpsi limbah zat

warna tekstil. Retrieved from

http://smk3ae.wordpress.com/2009/05/13/potensi-zeolit-bayah-kab-lebak-sebagai-media-adsorpsi-limbah-zat-warna-tekstil/

Mayangsari, S. (2013). Laporan Adsorpsi. Retrieved from http://sriimayangsarii.blogspot.com/2013/11/laporan-adsorpsi.html

Rio Latifan dan Diah Susanti. (2012). JURNAL TEKNIK MATERIAL DAN METALURGI Vol. 1, No. 1, (2012) 1-6. Aplikasi Karbon Aktif dari Tempurung

Kluwak (Pangium Edule) dengan Variasi Temperatur Karbonisasi dan Aktifasi Fisika Sebagai Electric Double Layer Capasitor (EDLC) , 2.

Yunita. (2009). Adsorpsi Isoterm. Retrieved from http://nita-aja.blogspot.com/2009_12_20_archive.html

vii

DAFTAR NOTASI

SIMBOL KETERANGAN SATUAN

N Normalitas N

n Mol mol

V Volume ml

M Molaritas M

viii APPENDIKS  Perhitungan N akhir 1. Nakhir 0,015 2. Nakhir 0,03 3. Nakhir 0,03 * 4. Nakhir 0,06 5. Nakhir 0,09 6. Nakhir 0,12 7. Nakhir 0,15 (*) = tanpa Karbon

 Perhitungan faktor Koreksi

1. Faktor Koreksi 0,015 0,0767 03 , 0 3 2 0 , 0   2. Faktor Koreksi 0,03 3. Faktor Koreksi 0,03 * 0,133 03 , 0 04 , 0   4. Faktor Koreksi 0,06 5. Faktor Koreksi 0,09 0,4167 03 , 0 125 , 0   6. Faktor Koreksi 0,12 0,50067 03 , 0 1502 , 0  

Nakhir = N NaOH x Volume rata-rata

Vol. Larutan yang dititrasi

0,023 25 75 , 5 1 , 0    04 , 0 25 10 1 , 0    05 , 0 25 5 , 12 1 , 0   

Faktor Koreksi = Nakhir

Nkontrol 023 , 0 25 75 , 5 1 , 0   x 0,0767 03 , 0 023 , 0   125 , 0 25 25 , 31 1 , 0    1502 , 0 25 37,55 1 , 0    148 , 0 25 37 1 , 0    1,667 03 , 0 05 , 0  

ix 7. Faktor Koreksi 0,15 9,4933 03 , 0 148 , 0   (*) = tanpa Karbon  Perhitungan N Teori Rumus : 1. NTeori 0,015 = 0,015 x 0,0767 = 1,1505x10-3 2. NTeori 0.03 = 0,03 x 0,0767 = 2,3 x 10-3 3. NTeori 0.03* = 0,03 x 0,133 = 3,99 x 10-3 4. NTeori 0.06 = 0,06 x 1,667 = 0,10002 5. NTeori 0.09 = 0,09 x 0,4167 = 0,037503 6. NTeori 0.12 = 0,12 x 0,50067 = 0,0600804 7. NTeori 0.15 = 0,15 x 0,4933 = 0,073995 (*) = tanpa Karbon  Perhitungan n awal Rumus : 1. n awal 0,015 = 0,015 x 25 = 0,375 2. n awal 0,03 = 0,03 x 25 = 0,75 3. n awal 0,03*= 0,03 x25 = 0,75 4. n awal 0,06 = 0,06 x 25 = 1,5 5. n awal 0,09 = 0,09 x 25 = 2,25 6. n awal 0,12 = 0,12 x 25 = 3 7. n awal 0,15 = 0,15 x 25 = 3,75 (*) = tanpa Karbon  Perhitungan n akhir Rumus : 1. n akhir 0,015 = 0,023 x 25 = 0,575 2. n akhir 0,03 = 0,023 x 25 = 0,575 3. n akhir 0,03 = 0,04 x 25= 1 4. n akhir 0,06 = 0,05 x 25 = 1,25 5. n akhir 0,09 = 0,125 x 25 = 3,125 6. n akhir 0,12 = 0,1502 x 25 = 3,775

NTeori = N awal x Faktor Koreksi

n awal = Nawal x Volume titrasi

x 7. n akhir 0,15 = 0,148 x 25 = 3,7 (*) = tanpa Karbon  Perhitungan Teradsorbsi Rumus : 1. Teradsorbsi 0,015 = 0,375 –0,575 = -0,2 2. Teradsorbsi 0,03 = 0,75 – 0,575 = 0,175 3. Teradsorbsi 0,03 * = 0,75 – 1 = -0,25 4. Teradsorbsi 0,06 = 1,5 – 1,25 = 0,25 5. Teradsorbsi 0,09 = 2,25 – 3,125 = -0,875 6. Teradsorbsi 0,12 = 3 – 3,755 = -0,755 7. Teradsorbsi 0,15 = 3,75 – 3,7 = 0,05 (*) = tanpa Karbon