PERCOBAAN II adsorpsi pada larutan

PERCOBAAN II

Judul Percobaan : ADSORPSI PADA LARUTAN

Tujuan : Mempelajari secara kualitatif sifat-sifat dari suatu bahan

adsorpsi.

Hari / tanggal : Senin / 20 Oktober 2008

Tempat : Laboratorium Kimia PMIPA FKIP Unlam Banjarmasin.

I. DASAR TEORI

Adsorpsi adalah suatu peristiwa penyerapan pada permukaan suatu adsorben, misalnya zat padat akan menarik molekul-molekul gas atau zat cair pada permukaannya. Hal ini disebabkan karena zat padat yang terdiri dari molekul tidak menarik dengan gaya van der waals. Kalau ditinjau satu molekul yang lain mempunyai daya tarik seimbang, karena salah satu arah tidak ada molekul lain yang menarik. Adsorpsi dipergaruhi oleh beberapa factor :

1. Macam adsorben 2. Luas permukaan 3. Temperatur

4. Macam zat yang diadsorpsi 5. Konsentrasi masing-masing

Untuk adsorben yang permukaannya besar, maka adsorpsi juga makin besar. Pengaruh konsentrasi larutan terhadap adsorpsi dapat dinyatakan sebagai berikut:

x/m = k Cn

Dimana : x = berat zat yang diadsorpsi m = berat adsorben

C = konsentrasi zat yang teradsorpsi n dan k = terapan adsorpsi

Untuk menentukan n dan k dengan membuat grafik log (x/m) versus log C. sebagai garis lurus, slopenya adalah n dan intersepnya adalah log k, sehingga harga-harga k dapat ditentukan.

Menurut persamaan Langmuir (adsorpsi isoterm Langmuir ) dengan notasi yang sama, hanya bentuk-bentuk tetapannya yang berbeda. Asumsi isoterm Langmuir adaalah ketaktergantungan dan ekuivalensi dengan tempat adsorpsi. Penyimpangan dari isoterm ini,sering kali berasal dari kegagalan asumsi tersebut. Contohnya, entalpi adsorpsi sering menjadi kurang negatif saat θ bertambah. Ini menunjukkan bahwa tempat yang paling menguntungkan dari segi energinya, akan ditempati lebih dulu.

Isoterm Langmuir mengabaikan kemungkinan bahwa monolapisan awal dapat berlaku sebagai subatrat untuk absorpsi (fisika) selanjutnya. Dalam hal ini, isoterm itu tidak mendatar pada suatu nilai jenuh pada tekanan tinggi, tetapi dapat diharapkan naik secara tak terbatas.

Pada percobaan yang akan dilakukan perbedaan jumlah NaOH diperlukan untuk titrasi sebelum dan sesudah adsorpsi adalah sama dengan jumlah asam asetat yang diadsorpsi. Misalnya mula-mula membutuhkan NaOH x mL dan sesudah y mL maka jumlah asam asetat yang teradsorpsi oleh adsorben.

   

  

 

gram NaOH x y x 1000

) ( 60

Konsentrasi asam asetat adalah konsentrasi pada kesetimbangan, jadi diambil konsentarsi akhir sesudah adsorpsi.

II. ALAT DAN BAHAN

Alat – alat yang digunakan yaitu :

 Erlenmeyer 50 mL : 1 buah

 Buret + statif + klem : 1 buah

 Pipet tetes : 1 buah

 Kaca arloji : 1 buah

 Gelas ukur 10 mL : 1 buah

 Neraca analitik : 1 buah

 Corong : 1 buah

 Batang pengaduk : 1 buah

Bahan - bahan yang digunakan yaitu :

 Asam Asetat pekat (zat A)

 Larutan asam asetat 0,2M; 0,4M; 0,6 M; 0,8M

 Larutan standar NaOH 0,5M

 Indikator fenolptalen

 Karbon aktif

 Aquades

 Kertas Saring

III. PROSEDUR KERJA

1. Membuat larutan asam asetat dengan konsentrasi 0,2M; 0,4M; 0,6M dan 0,8M

2. Mengambil 10 mL larutan asam asetat masing-masing 0,2M, 0,4M, 0,6M dan 0,8M, meneteskan dua tetes indikator fenolptalein,kemudian menitrasi dengan larutan standar NaOH 0,5M sampai larutan berwarna merah muda

3. Mengambil setiap larutan sebanyak 10 mL, menambahkan pada masing-masing larutan 1 gram arang aktif,

IV. HASIL PENGAMATAN

No. Variabel yang Diamati Hasil Pengamatan 1.

2.

a. 10 mL CH3COOH 0,2M + indikator pp 2

tetes.

- Menitrasi dengan 2,1 mL NaOH 0,5 M

b. 10 mL CH3COOH 0,4M + indikator pp 2

tetes.

- Menitrasi dengan 4,5 mL NaOH 0,5 M

c. 10 mL CH3COOH 0,6M + indikator pp 2

tetes.

- Menitrasi dengan 7,5mL NaOH 0,5 M

d. 10 mL CH3COOH 0,8M + indikator pp 2

tetes.

- Menitrasi dengan 10mL NaOH 0,5 M

a. 10 mL

CH3COOH 0,2M + 1,0809gram karbon

aktif

- Mendiamkan 30 menit, menyaring

- Menitrasi 10mL filtrate + 2 tetes indikator pp dengan 0,5 mL NaOH 0,5 M

b. 10 mL

- warna larutan ungu muda

- warna larutan merah muda

- warna

larutan ungu muda

- warna

larutan ungu muda

- Ada

endapan hitam dan lapisan di atas setelah di saring larutan bening

- Warna

CH3COOH 0,4M + 1,0835gram karbon

aktif

- Mendiamkan 30 menit, menyaring

- Menitrasi 10mL filtrat + 2 tetes indikator pp dengan 1 mL NaOH 0,5 M

c. 10 mL CH3COOH 0,6M + 1,0669gram

karbon aktif

- Mendiamkan 30 menit, menyaring

- Menitrasi 10mL filtrat + 2 tetes indikator pp dengan 2,7 mL NaOH 0,5 M

d. 10 mL CH3COOH 0,8M + 1,084gram

karbon aktif

- Mendiamkan 30 menit, menyaring

- Menitrasi 10mL filtrat + 2 tetes indikator pp dengan 3 mL NaOH 0,5 M

- ada endapan hitam dan lapisan di atas setelah disaring larutan bening

- warna

larutan merah muda

- ada

endapan hitam dan lapisan di atas setelah disaring larutan bening

- warna

larutan merah muda

- ada endapan hitam dan lapisan di atas setelah disaring larutan bening

- warna

larutan merah muda

V. ANALISIS DATA

juga berbeda. Titik akhir titrasi tersebut ditandai dengan tepat timbulnya kekeruhan pada larutan. Dari percobaan didapatkan hasil:

Dalam percobaan ini yang dipelajari adalah peristiwa adsorpsi pada larutan dengan zat adsorben berbentuk zat padat, yakni karbon aktif (norit) yng dalam bentuk serbuk. Dalam kehidupan sehari-hari penggunaan arang sebagai zat penyerap atau adsorben telah banyak ditemui. Ternyata pada karbon aktif ini struktur ruangnya berongga. Adanya rongga ini memungkinkan masuknya zat lain atau diikat oleh karbon aktif yang dipilih sebagai adsorben yang dalam percobaan ini juga mempengaruhi banyak sedikitnya larutan yang diserap.

Pada percobaan yang dilakukan pertama kali adalah titrasi CH3COOH

tanpa adsorben dengan larutan NaOH standar 0,5 M. Sebelum dilakukan titrasi larutan ditambahkan dengan 2 tetes indikator PP hal ini bertujuan agar titik titrasi dapat diketahui karena dengan adanya indikator PP larutan akan berubah warna menjadi merah muda jika dalam suasana basa. Pada titrasi ini digunakan konsentrasi CH3COOH yang berbeda-beda. Dari data pengamatan terlihat bahwa

semakin besar konsentrasi CH3COOH yang ditirasi maka semakin banyak NaOH

yang diperlukan untuk mencapai titik akhir titrasi.

Pada percobaan ini CH3COOH 0,2 M memerlukan 2,1 mL NaOH untuk

mencapai titik akhir titrasi, CH3COOH 0,4 M memerlukan 4,5 mL NaOH untuk

mencapai titik akhir titrasi, CH3COOH 0,6 M memerlukan 7,5 mL NaOH untuk

mencapai titik akhir titrasi, sedangkan CH3COOH 0,8 M mencapai titik akhir

titrasi pada penambahan NaOH sebanyak 10mL. Dari data pengamatan tersebut terlihat bahwa semakin besar konsentrasi CH3COOH yang dititrasi maka semakin

banyak NaOH yang diperlukan untuk mencapai titik akhir titrasi. Hal ini karena semakin besar konsentrasi asam (dalam hal ini CH3COOH) maka ion H+ juga

makin banyak sehingga untuk menetralkannya diperlukan jumlah basa (NaOH)/ion OH- _{yang juga lebih banyak hingga tercapai suatu titik ekivalen.}

Persamaan umum reaksi penetralan CH3COOH dengan NaOH adalah

sebagai berikut :

Sedangkan pada percobaan kedua, ditambahkan karbon aktif dalam larutan CH3COOH. Karbon aktif disini akan bertindak sebagai adsorben. Penambahan

adsorben ini dilakukan untuk mengetahui seberapa besar adsorpsi yang dilakukan terhadap CH3COOH. Agar proses penyerapan lebih sempurna maka larutan

tersebut didiamkan kurang lebih 30 menit. Pengadukan yang dilakukan pada saat penambahan adsorben juga akan mmperbnyak terjadinya adsorpsi , karena gerakan partikel-partikel adsorben dan zat teradsorpsi menjdi lebih cepat, sehingga memungkinkan terjadinya adsorpsi menjadi lebih besar. Hal yang sama ini juga terjadisaat temperatur larutan dinaikkan, yang menyebabkan gerak tumbukan antar partikel semkin bear. Penggunaan karbo aktif yang berupa serbuk juga mempengaruhi adsorpsi, yaitu mempercepat adsorpsi sebab semakin kecil bentuk partikel, berarti permukaan larutan larutan semakin luas sehingga semakin banyak larutan yang dapat diadsorpsioleh larutan yang mengandung karbon aktif.

Kemudian dilakukan penyaringan untuk memisahkan filtrat dengan kotoran dari karbon aktif. Ke alam filtrat yang diperoleh ditambahkan 2 tetes indikator pp, sehingga titik akhir titrasi dapat diketahui dengan adanya perubahan warna dan volum NaOH yang diperlukan untuk menitrasi CH3COOH dengan

adanya penambahan karbon aktif dapat diketahui.

Dari perhitungan terlihat perbedaan konsentrasi CH3COOH tanpa karbon

aktif dengan konsentrasi dengan karbon aktif, dimana konsentrasi CH3COOH

lebih kecil daripada konsentrasi tanpa karbon aktif yaitu konsentrasi 0,2 M jumlah CH3COOH tanpa karbon aktif sebesar 0,105 sedangkan dengan karbon aktif

sebesar 0,05 M, konsentrasi CH3COOH 0,4 M tanpa karbon sebesar 0,225 M,

sedangkan dengan karbon aktif sebesar 0,1 M. Konsentrasi 0,6 M tanpa karbon aktif sebesar 0,375 M, sedangkan dengan karbon aktif sebesar 0,27 M. Konsentrasi CH3COOH 0,8 M tanpa karbon aktif sebesar 0,5 M, sedangkan

dengan karbon aktif sebesar 0,3 M. Hal ini menunjukkan bahwa terjadi adsorpsi larutan yang ditambahkan karbon aktif

Dari kedua percobaan yang dilakukan dapat dilihat bahwa dengan adanya penambahan karbon aktif (adsorben) ke dalam larutan CH3COOH mengakibatkan

CH3COOH yang ditambahkan dengan karbon aktif memerlukan lebih sedikit

NaOH unuk mencapai titik akhir titrasi daripada yang tidak ditambahkan dengan karbon aktif. Hal ini karena pada penambahan karbon aktif konsentrsi CH3COOH

menjadi berkurang karena diadsopsi oleh karbon aktif tersebut.

Berdasarkan perhitungan diperoleh data-data seperti di bawah ini:

X Y

-1,0969 -1,318 -0,75 -0,979 -0,62 -0,842 -0,46 -0,678

Dari data-data yang ada di atas dapat dibuat suatu grafik dengan mengalurkan log konsentrasi CH3COOH yang teradsorpsi terhadap log jumlah

CH3COOH yang teradsorpsi, dan didapatkan garis lurus dengan harga n=1 dan k=

-0,2551.

VI. KESIMPULAN

1. Asam asetat,kloroform, dan air merupakan sistem 3 komponen yang dapat campur sebagian dan dapat digambarkan dalam diagram terner

2. Semakin besar konsentrasi CH3COOH yang dititrasi maka akan

makin banyak pula volum NaOH yang diperlukan.

3. Semakin besar konsentrasi CH3COOH yang diadsorpsi maka

jumlah CH3COOH yang diadsorpsi oleh adsorben juga semakin

banyak.

4. Konsentrasi CH3COOH sebelum diadsorpsi lebih besar daripada

VII. DAFTAR PUSTAKA

Alberty, Robert. 1993. Kimia Fisika. Jakarta : Erlangga Sukardjo. 1994. Kimia Anorganik. Yogyakarta : Bina Aksara

LAMPIRAN

PERHITUNGAN

A. Konsentrasi CH3COOH tanpa karbon aktif

M CH3COOH = _{VCH COOH}

B. Konsentrasi CH3COOH dengan karbon aktif

4. CH3COOH 0,8 M

M CH3COOH = _{V CH COOH}

NaOH V

x NaOH M

3

=0,5 ₁₀M x_mL3 mL

= 0,15 M

C. Volume CH3COOH yang teradsorpsi oleh adsorben :

   

  

 

gram NaOH x y x 1000

) ( 60

Dengan : x = V NaOH tanpa karbon aktif y = V NaOH dengan karbon aktif maka :

1. CH3COOH 0,2 M

= 60 (2,1 mL₁₀₀₀0_gram,5 mL) x 0,5M

= 0,048 mL

2. CH3COOH 0,4 M

= 60 (4,5 mL₁₀₀₀_gram1 mL) x 0,5M

= 0,105 mL

3. CH3COOH 0,6 M

= 60 (7,5 mL₁₀₀₀2_gram,7 mL) x 0,5M

= 0,144 mL

4. CH3COOH 0,8 M

= 60 (10 mL₁₀₀₀3_grammL) x 0,5M

C = C tanpa arang aktif – C dengan arang aktif

E. Pengaruh konsetrasi larutan terhadap adsorpsi

Persamaan garis lurus Y = BX + A n = A sebagai intersep

n = B sebagai slope K = A

X = log konsentrasi yang teradsorpsi

Y = log jumlah CH3COOH yang teradsorpsi

Berdasarkan perhitungan diperoleh data-data seperti di bawah ini:

X Y

-1,0969 -1,318 -0,75 -0,979 -0,62 -0,842 -0,46 -0,678

Dari data-data yang ada di atas dapat dibuat suatu grafik dengan mengalurkan log konsentrasi CH3COOH yang teradsorpsi terhadap log jumlah

CH3COOH yang teradsorpsi, dan didapatkan garis lurus dengan harga n=1 dan k=

-0,2551.

-1.6 -1.4 -1.2 -1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0

-1.2 -1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0

LOG C

L

O

G

X

FLOWCHART PERCOBAAN II

ADSORPSI PADA LARUTAN

* Konsentrasi larutan 0,2 M; 0,4 M ; 0,6 M; 0,8 M 10 mL CH₃COOH *(aq)

Larutan berwarna merah muda

- Menambahkan indikator pp

- Menitrasi dengan larutan standar NaOH 0,5 M

campuran CH3COOH + CHCl3

Larutan CH3COOH 0,2 M; 0,4 M ; 0,6 M; 0,8 M

* Konsentrasi larutan 0,2 M; 0,4 M ; 0,6 M; 0,8 M

- Mengocok dan menutup dengan kertas saring

- Menyaring dan Mengambil masing-masing filtrat

Filtrat

Larutan

10 mLCH₃COOH *(aq) + 1 g karbon aktif

Residu