adsorpsi isoterm
DESCRIPTION
Laporan Adsorpsi IsotermTRANSCRIPT
ABSTRACT
Adsorption is a process of concentration changes that occur on the surface of the two-phase boundary. Phase or substance on its surface is called adsorption process occurs while the adsorbent phase or substances in adsorption is adsorbate. Determination of adsorption isotherm requires delicate materials or bermikropori terbubuk which exposes the active surface is very wide which is strong adsorption.
We often encounter about activated carbon in day-to-day. Activated carbon is a porous black powder is very smooth with so much surface area and therefore can be used in the activated carbon adsorption.
Charcoal which is an activated carbon in turn the way back in the mix with the compound CH3COOH is a weak acid and HCl is a strong acid,with the concentration variations are different also, after being filtered and then stir in titrating it with NaOH. This is done to prove the relationship between the amount of substance adsorbed broad unity, the solute concentration in the temperature remained in the Freundlich adsorption isotherm.
keywords: adsoprsi, adsorption isotherm, Freundlich equation,concentration, and activated carbon.
ABSTRAK
Adsorpsi adalah suatu proses perubahan konsentrasi yang terjadi pada batas permukaan dua fasa. Penentuan adsorpsi isotherm membutuhkan bahan yang terbubuk halus ataupun bermikropori yang memaparkan permukaan aktif sangat luas yang merupakan adsorpsi kuat.
Karbon aktif sering kita temui dalam sehari-hari. Karbon aktif merupakan bubuk hitam berpori yang sangat halus dengan begitu banyak daerah permukaan oleh sebab itu karbon aktif dapat digunakan dalam adsorpsi.
Arang yang merupakan karbon aktif di aktifkan kembali dengan cara di campurkan dengan senyawa CH3COOH yang merupakan asam lemah dan HCl yang adalah asam kuat, dengan variasi konsentrasi yang berbeda-beda pula, setelah disaring kemudian di aduk dan di titrasi kan dengan NaOH. Hal ini dilakukan untuk membuktikan hubungan antara banyaknya zat yang teradsorpsi persatuan luas, dengan konsentrasi zat terlarut dalam temperatur yang tetap pada adsorpsi isotherm Freundlich.
Kata kunci : adsoprsi, adsorpsi isotherm, persamaan Freundlich, konsetrasi, dan karbon aktif.
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Sering kita temui karbon aktif dalam kehidupan sehari-hari salah satu nya
adalah sebagai obat sakit perut. Karbon aktif merupakan bubuk hitam berpori
yang sangat halus dengan begitu banyak daerah permukaan oleh sebab itu karbon
aktif dapat digunakan dalam adsorpsi. Adsorpsi merupakan suatu suatu proses
perubahan konsentrasi yang terjadi pada batas permukaan dari dua fasa. Pada
percobaan ini akan di tentukan adsorpsi isotherm Freundlich oleh proses adsorpsi
asam asetat arang, yang menyatakan bahwa ketika suatu jumlah zat yang
teradsorpsi yang berbanding terbalik dengan jumlah adsorben adalah berbanding
lurus terhadap konsentrasi zat terlarut dalam larutan.
1.2 Tujuan
Tujuan dari percobaan ini adalah untuk menentukan adsorpsi isotherm
menurut Freundlich pada proses adsorpsi asam asetat dan asam klorida pada
arang.
1.3 Prinsip Percobaan
Penentuan adsorpsi isotherm menurut Freundlich dengan proses adsorpsi
asam asetat dan asam klorida oleh arang aktif. Adsorpsi adalah suatu proses
perubahan konsentrasi yang terjadi pada batas permukaan dua fasa. Larutan asam
asetat dan HCl dibuat dalam lima konsentrasi berbeda, untuk mengetahui
perbedaan daya adsorpsi pada setiap konsentrasi. Kemudian penyaringan terhadap
asam asetat dan asam klorida yang telah bercampur dan dilakukan penitrasian
dengan larutan standar NaOH 0,1M untuk diketahui zat yang teradsorpsi dalam
larutan. Sesuai dengan teori Freundlich yaitu adsorpsi isotherm adalah
perbandingan antara jumlah zat teradsorpsi terhadap jumlah adsorben yang
berbanding lurus dengan konsentrasi zat terlarut. Berikut adalah reaksi terjadi
antara asam klorida dan asam asetat yang dititrasi dengan larutan standar NaOH
0,1 M :
CH3COOH + NaOH CH3COONa+H2O
HCl + NaOH NaCl + H2O
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Adsorpsi
Adsorpsi yaitu penarikan dan pelekatan molekul suatu benda kepermukaan
benda lain, tanpa perubahan kimiawiatom atau molekul zat tersebut terkonsentrasikan
pada bidang pemisah. Dapat dibedakan lima macam bidang pemisah : gas-padat ,cair-
padat,gas-cair,cair-cair dan padat-padat. Semua proses adsorpsi di sertai penurunan
energy bebas dan entropi, sehingga proses tersebut bersifat eksotermis. Adsorpsi
dibagi atas dua macam yaitu adsorpsi fisis atau adsorpsi Van der waals dan adsorpsi
kimia atau adsorpsi yang diaktifkan (Franklin Book Program, 1997).
Beberapa zat padat tertentu (misalnya arang aktif) mudah mengadsorpsi gas.
Butir-butir koloid dapat mengadsorpsi pelarut. Adsoprsi dipakai untuk
menghilangkan warna pada larutan, dalam penelitian gas pada hidrogenase minyak-
minyak dan dalam pemotretan. Pada suhu tetap (isotherm) jumlah molekul yang
dapat diadsorpsi pada suatu permukaan bergantung kepada tekanan (jika gas) dan
konsentrasi (jika larutan). Hubungan antara banyaknya zat yang diadsorpsi dengan
suhubdan konsentrasi dapat diberikan secara grafik yang dikenal sebagai isotherm
adsorpsi. Dalam litelatur ditentukan banyak rumus-rumus yang memberikan
hubungan-hubungan tersebut (Franklin Book Program, 1997).
Penjerapan yaitu menempelnya atom,ion, atau molekul gas atau cairan pada
permukaan zat lain yang disebut adsorben contoh terkenal adalah system gas atau
padat dan cair atau padat, bahan terbubuk halus ataupun bermikrokopi yang
memaparkan permukaan aktif yang sangat luas merupakan adsorpsi yang kuat,
digunakan untuk menghilangkan warna, bau dan uap air (karbon aktif, alumina aktif,
dan gel silica), gaya tarik penjerapan agak lemah, selemah gaya van der waals, bila
terdapat molekul dari dua zat atau lebih dan molekul salah satu zat lebih mudah di
jerap (diadsorpsi) daripada molekul zat lain, hal itu berarti ada penjerapan pilihan
(preferensial),adsorpsi (Pudjaatmaka,2002).
2.2 ISOTERM
Pembuatan isotherm adsorpsi penting dilakukan karena dapat memberikan
gambaran yang representative terhadap hasil pengujian yang dilakukan dan di juga
dapat menjadi dasar dalam pembuatan desain reactor kontinu (Ramadhan dan
Marisa,2010).
Adsorpsi suatu zat pada permukaan adsorben bergantung pada beberapa faktor
dan memiliki pola isotherm tertentu. Untuk proses adsorpsi yang terjadi dalam
larutan, jumlah zat yang teradsorpsi bergantung pada : jenis adsorben, jenis adsorbat
atau zat yang teradsorpsi, luas permukaan adsorben, konsentrasi zat terlarut dan
temperature. Terdapat tiga pola isotherm adsorpsi yaitu isotherm adsorpsi Freundlich,
Langmuir, dan BET (Brunalier, Emmet dan Teller). Adsorpsi molekul atau ion pada
permukaan padatan umumnya terbatas pada lapisan satu molekul (monolayer)
(Suardana,2008).
2.2.1 ADSORPSI ISOTERM FREUNDLICH
Isotherm Freundlich merupakaan persamaan empiric yang dikembangkan
berdasarkan adsorpsi multi lapisan. Analisa dengan menggunakan isotherm
Freundlich dilakukan dengan meliniearkan persamaan isotherm Freundlich S=Kf Cen
menjadi persamaan linear Log S=log Kf + n log C (Ramadhan dan Marisa,2010).
Saat ini, Freundlich isotherm diterapkan secara luas dalam system yang
heterogen terutama untuk senyawa organic atau spesies yang sangat interaktif pada
karbon aktif dan saringan molekuler, dengan kisaran gradient antara 1 dan 0 dimana
merupakan ukuran intensitas adsorpsi atau heterogenitas permukaan, ketika nilainya
mendekati nol maka system akan menjadi lebih heterogen ,berikut adalah persamaan
Freundlich isotherm (Foo and Hameed,2010).
2.2.2 ADSORPSI ISOTERM LANGMUIR
Isotherm Langmuir dikembangkan untuk proses adsorpsi monolayer dengan
kondisi luas area aktif teridentifikasi dengan sebaran yang sama. Anilsa isotherm
Langmuir dilakukan dengan pesebaran yang sama. Analisa isotherm Langmuir
dilakukan dengan membentuk persamaan linear antara Ce/S dengan Ce. Nilai qemax
dan K adsorpsi didapatkan dari kondisi slope pada garis linear. Slope bernilai 1/qmax
sedangkan perpotongan dengan sumbu Ce/S bernilai 1/q max kads (Ramadhan dan
Marisa,2010).
Model Langmuir menggunakan persamaan di bawah ini ;
qe= qm.b.Ce : (1 + b.Ce)
dimana qe dan qm adalah jumlah yang diserap pada kesetimbangan dan maksimum
mg/g. Ce adalah konsenterasi kesetimbangan (mg/L) dan b adalah konstanta
Langmuir isotherm (L/mg) (Zulfikar,dkk,2012).
2.3 TITRASI
Titrasi adalah suatu metode untuk menentukan konsentrasi zat di dalam
larutan. Titrasi dilakukan dengan cara mereaksikan larutan tersebut dengan cara
mereaksikan larutan tersebut dengan larutan yang sudah diketahui konsentrasinya.
Reaksi dilakukan secara bertahap (tetes demi tetes) hingga mencapai titik stoikiometri
atau titik setara. Ada beberapa acara titrasi bergantung pada jenis reaksinya seperti
asam basa, titrasi permanganometri, titrasi argenometri dan titrasi iodometri (Sunarya
dan Agus,2007).
2.4 Analisis Bahan
Bahan - bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah sebagai berikut :
Asam etanoat CH3COOH, disebut pula asam cuka, asam organik lemah, zat cair tanpa
warna dan berbau sangit, dihasilkan melalui fermentasi alkohol oleh bakteri
acetobacter, asam asetat murni membeku pada 290 K, terutama digunakan dalam
bentukan hidrida asam, untuk membuat selulosa asetat (pudjaatmaka,2002).Asam
klorida merupakan cairan tak berwarna yang sangat larut dalam air (Chang,2004).
Indicator PP adalah salah satu zat yang digunakan sebagai indikator asam basa, tidak
berwarna dibawah Ph = 8 dan berwarna merah diatas Ph = 9,6. Senyawa ini
digunakan pada titrasi yang melibatkan asam lemah dan basa kuat
(Daintith,1994).Karbon aktif adalah bubuk hitam berpori yang sangat halus dengan
begitu banyak daerah permukaan dibandingkan dengan beratnya (1000 m2/g). Karbon
tidak mengabsorpsi besi, litium, agen korosif, atau pelarut organik (Neal,2006).
Natrium hidroksida (NaOH) berwarna putih atau praktis putih, massa
melebur, berbentuk pellet, sangat basa, rapuh dan menunjukkan pecahan hablur, bila
dibiarkan di udara akan cepat menyerap karbondioksida dan lembab, udara memiliki
titik leleh 318◦C serta titik didih 1390◦C (Daintith,1994).
BAB III
3.1 Alat dan Bahan
3.1.1 Alat
Alat-alat yang digunakan pada percobaan ini adalah Erlenmeyer 250
mL, Erlenmeyer tertutup 250 mL, pipet volume 10 mL, pipet volue 25 mL,
buret dan klem buret 50 mL, botol semprot, batang pengaduk, spatula, pipet
tetes dan thermometer.
3.1.2 Bahan
Bahan-bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah larutan asam
asetat 0,5 M sampai dengan 0,0156 M, larutan standar NaOH 0,1 M, karbon
aktif dan indikator fenolftalein.
3.2 Prosedur Kerja
3.2.1 Pembuatan Larutan NaOH
3.2.2 Pembuatan Larutan Asam Klorida dan Asam Asetat
Padatan NaOH
Di timbang NaOH sebanyak 2 gram, di larutkan dengan akuades
Di pindah kan ke labu ukur 500 mL, lalu di tepatkan dengan akuades
Larutan NaOH
HCl dan CH3COOH
Di siapkan 50 mL HCl dan CH3COOH lalu di encerkan dengan konsentrasi yang bervariasi yaitu 0,5 M, 0,25M, 0,125 M, 0,0625 M, dan 0,0313 M.
3.2.3 Penentuan Absorbsi
3.3 Rangkaian Alat
Larutan encer
Arang Aktif
Ditimbang 0,5 gram arang aktif, dmasukkan dalam Erlenmeyer yang berisi HCl dan CH3COOH yang telah di encerkan
Di aduk dengan menggunakan shaker selama 30 menit, setiap 10 menit di diamkan selama 1 menit
Di saring dan di titrasi dengan larutan standar NaOH
Hasil
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil
4.1.1 Tabel titrasi CH3COOH oleh NaOH
Konsentrasi (M) Volume CH3COOH Volume NaOH
0,5 M 10 mL 42,3 mL
0,25M 10 mL 19,2 mL
0,125M 10 mL 8,5 mL
0,0625M 10 mL 4,5mL
0,0313M 10 mL 2,5 mL
4.1.2 Tabel titrasi HCl oleh NaOH
Konsentrasi (M) Volume HCl Volume NaOH
0,5 M 10 mL 42,8 mL
0,25M 10 mL 20,5 mL
0,125M 10 mL 10,3 mL
0,0625M 10 mL 6,5 mL
0,0313M 10 mL 1,9 mL
4.2 Perhitungan
4.2.1 Standarisasi Larutan NaOH
mol NaOH=mol HClmol NaOH=[ HCl ] x V HCl
¿0,0133 x5mL
¿0,1565 mmol
[ NaOH ]= nNaOHVNaOH
¿ 0,156514,5
¿0,0108
4.2.2 Penentuan Massa Akhir Larutan Asam
a) CH3COOH
CH3COOH 0,5 M
mol C H 3COOH=mol NaOH
¿ [ NaOH ] x V NaOH titrasi
¿0,0108 x 42,3¿0,457 mmol
mol C H 3COOH (dalam 50 mL)=0,457 mmol x 5
¿2,285 mmol
massa C H 3 COOH=nC H 3 COOH
1000x Mr C H 3 COOH
¿ 2,285 mmol1000
x60 ¿0,137 gram
CH3COOH 0,25 M
mol C H 3COOH=mol NaOH
¿ [ NaOH ] x V NaOH titrasi
¿0,0108 x19,2¿0,207 mmol
mol C H 3COOH (dalam 50 mL)=0,0207 mmol x 5
¿1,035mmol
massa C H 3 COOH=nC H 3 COOH
1000x Mr C H 3 COOH
¿ 1,035 mmol1000
x60 ¿0,0621 gram
CH3COOH 0,125 M
mol C H 3COOH=mol NaOH
¿ [ NaOH ] x V NaOH titrasi¿0,0108 x 8,5
¿0,0918 mmol
mol C H 3COOH (dalam 50 mL)=0.0918 mmol x 5
¿0,459 mmol
massa C H 3 COOH=nC H 3 COOH
1000x Mr C H 3 COOH
¿ 0,459 mmol1000
x60 ¿0,0275 gram
CH3COOH 0,0625 M
mol C H 3COOH=mol NaOH
¿ [ NaOH ] x V NaOH titrasi¿0.0108 x 4,5
¿0,0486 mmol
mol C H 3COOH (dalam 50 mL)=0,0468 mmol x 5
¿0,243 mmol
massa C H 3 COOH=nC H 3 COOH
1000x Mr C H 3 COOH
¿ 0,243 mmol1000
x60 ¿0,0146 gram
CH3COOH 0,0313 M
mol C H 3COOH=mol NaOH
¿ [ NaOH ] x V NaOH titrasi¿0,0108 x2,5
¿0,027 mmol
mol C H 3COOH (dalam 50 mL)=0,027 mmol x 5
¿0,135 mmol
massa C H 3 COOH=nC H 3 COOH
1000x Mr C H 3 COOH
¿ 0,135 mmol1000
x60 ¿0,0081 gram
b) HCl
HCl 0,5 M
mol HCl=mol NaOH
¿ [ NaOH ] x V NaOH titrasi¿0,0108 x 42,8
¿0,462mmol
mol HCl (dalam 50 mL )=0,462 mmol x5
¿2,31 mmolmassa HCl=nHCl1000
x Mr HCl ¿ 2,31mmol1000
x36,5
¿0,084 gram
HCl 0,25 M
mol HCl=mol NaOH
¿ [ NaOH ] x V NaOH titrasi¿0,0108 x20,5
¿0,2214 mmol
mol HCl (dalam 50 mL )=0,2214 mmol x 5
¿1,107 mmolmassa HCl=nHCl1000
x Mr HCl
¿ 1,107 mmol1000
x36,5 ¿0,04 gram
HCl 0,125 M
mol HCl=mol NaOH
¿ [ NaOH ] x V NaOH titrasi¿0,0108 x10,3
¿0,111mmol
mol HCl (dalam 50 mL )=0,111mmol x 5
¿0,555 mmolmassa HCl=nHCl1000
x Mr HCl
¿ 0,555 mmol1000
x36,5 ¿0,0202 gram
HCl 0,0625 M
mol HCl=mol NaOH
¿ [ NaOH ] x V NaOH titrasi¿0,0108 x6,5
¿0,0702 mmol
mol HCl (dalam 50 mL )=0,0702 mmol x5
¿0,351mmolmassa HCl=nHCl1000
x Mr HCl
¿ 0,351 mmol1000
x36,5 ¿0,0128 gram
HCl 0,0313 M
mol HCl=mol NaOH
¿ [ NaOH ] x V NaOH titrasi¿0,0108 x1,9
¿0,0205 mmol
mol HCl (dalam 50 mL )=0,0205 mmol x5
¿0,01025 mmolmassa HCl=nHCl1000
x Mr HCl
¿ 0,01025 mmol1000
x36,5 ¿0,00374 gram
4.2.3 Penentuan Adsorbat (x)
a) CH3COOH
CH3COOH 0,5 M
massa awal=[C H 3COOH ] xV C H 3 COOH x Mr C H 3COOH ¿0,5 x
501000
x 60 = 1,5 gram
x=massa awal−massa akhir¿1,5−0,137 ¿1,363 gram
CH3COOH 0,25 M
massa awal=[C H 3COOH ] xV C H 3 COOH x Mr C H 3COOH
¿0,25 x50
1000x 60 = 0,75 gram
x=massa awal−massa akhir¿0,75−0,0621 ¿0,688 gram
CH3COOH 0,125 M
massa awal=[C H 3COOH ] xV C H 3 COOH x Mr C H 3COOH
¿0,125 x50
1000x 60 = 0,375 gram
x=massa awal−massa akhir¿0,375 – 0,0275
¿0,347 gram
CH3COOH 0,0625 M
massa awal=[C H 3COOH ] xV C H 3 COOH x Mr C H 3COOH
¿0,0625 x50
1000x 60 = 0,187 gram
x=massa awal−massa akhir¿0,187−0,0146
¿0,172 gram
CH3COOH 0,0313 M
massa awal=[C H 3COOH ] xV C H 3 COOH x Mr C H 3COOH
¿0,0313 x50
1000x 60 = 0,0939 gram
x=massa awal−massa akhir¿0,0939 – 0,008
¿0,086 gram
b) HCl
HCl 0,5 M
massa awal= [ HCl ] xV HCl x Mr HCl ¿0,5 x50
1000x 36,5 =
0,912 gram
x=massa awal−massa akhir¿0,912−0,084 ¿0,828 gram
HCl 0,25 M
massa awal= [ HCl ] xV HCl x Mr HCl
¿0,25 x50
1000x 36,5 = 0,456 gram
x=massa awal−massa akhir¿0,456−0,04 ¿0,416 gram
HCl 0,125 M
massa awal= [ HCl ] xV HCl x Mr HCl
¿0,125 x50
1000x 36,5 = 0,228 gram
x=massa awal−massa akhir¿0,228−0,0202
¿0,2078 gram
HCl 0,0625 M
massa awal= [ HCl ] xV HCl x Mr HCl
¿0,0625 x50
1000x 36,5 = 0,114 gram
x=massa awal−massa akhir¿0,114−0,0128
¿0,1012 gram
HCl 0,0313 M
massa awal= [ HCl ] xV HCl x Mr HCl
¿0,0313 x50
1000x 36,5 = 0,057 gram
x=massa awal−massa akhir¿0,057−0,003
¿0,054 gram
4.2.4 Penentuan JumlahadsorbatJumlahadsorben
( xm
)
a) CH3COOH
CH3COOH 0,5 M
xm
= JumlahadsorbatJumlahadsorben
¿ 1,363 gram0,5
¿2,726
CH3COOH 0,25 M
xm
= JumlahadsorbatJumlahadsorben
¿ 0,688 gram0,5
¿1,376
CH3COOH 0,125 M
xm
= JumlahadsorbatJumlahadsorben
¿ 0,347 gram0,5
¿0,694
CH3COOH 0,0625 M
xm
= JumlahadsorbatJumlahadsorben
¿ 0,172 gram0,5
¿ 0,344
CH3COOH 0,0313 M
xm
= JumlahadsorbatJumlahadsorben
¿ 0,086 gram0,5
¿ 0,172
b) HCl
HCl 0,5 M
xm
= JumlahadsorbatJumlahadsorben
¿ 0,828 gram0,5
¿ 1,656
HCl 0,25 M
xm
= JumlahadsorbatJumlahadsorben
¿ 0,416 gram0,5
¿ 0,832
HCl 0,125 M
xm
= JumlahadsorbatJumlahadsorben
¿ 0,2078 gram0,5
¿0,4165
HCl 0,0625 M
xm
= JumlahadsorbatJumlahadsorben
¿ 0,101 gram0,5
¿ 0,202
HCl 0,0313 M
xm
= JumlahadsorbatJumlahadsorben
¿ 0,054 gram0,5
¿ 0,108
4.2.5 Penentuan Konsentrasi Adsorbat (C)
a) CH3COOH
CH3COOH 0,5 M
C= nV
¿ 2,28550
= 0,0462 M
CH3COOH 0,25 M
C= nV
¿ 1,03550
= 0,0207 M
CH3COOH 0,125 M
C= nV
¿ 0,45950
= 0,00091 M
CH3COOH 0,0625 M
C= nV
¿ 0,24350
= 0,0048 M
CH3COOH 0,0313 M
C= nV
¿ 0,13550
= 0,0027 M
b) HCl
HCl 0,5 M
C= nV
¿ 2,3150
= 0,0462 M
HCl 0,25 M
C= nV
¿ 1,10750
= 0,0221M
HCl 0,125 M
C= nV
¿ 0,55550
= 0,0111 M
HCl 0,0625 M
C= nV
¿ 0,35150
= 0,0070 M
HCl 0,0313 M
C= nV
¿ 0,0102550
= 0,0020 M
4.3 Pembahasan
4.3.1 Adsorbsi
Adsorpsi yaitu penarikan dan pelekatan molekul suatu benda
kepermukaan benda lain, tanpa perubahan kimiawiatom atau molekul zat
tersebut terkonsentrasikan pada bidang pemisah, adsorpsi dibagi atas dua
macam yaitu adsorpsi fisis atau adsorpsi Van der waals dan adsorpsi kimia
(Franklin Book Program, 1997). Percobaan ini bertujuan untuk menentukan
adsorbs isotherm menurut Freundlich oleh proses adsorbs asam asetat pada
arang. Dimana Isotherm Freundlich merupakaan persamaan empiric yang
dikembangkan berdasarkan adsorpsi multi lapisan (Ramadhan dan
Marisa,2010). Pada percobaan ini arang yang telah di campurkan dengan asam
asetat dan asam klorida, dilakukan penyaringan untuk menghilangkan
pengotor-pengotor yang ada dan agar mudah di ketahui perubahan warna yang
terjadi pada saat penitrasian dengan NaOH untuk mengetahui banyaknya
adsorbat yang telah teradsorpsi. Dimana titrasi sendiri adalah suatu metode
untuk menentukan konsentrasi zat di dalam larutan, titrasi dilakukan dengan
cara mereaksikan larutan tersebut dengan cara mereaksikan larutan tersebut
dengan larutan yang sudah diketahui konsentrasinya (Sunarya dan Agus,2007).
4.3.2 Analisis Prosedur
Pertama-tama di buat larutan standar NaOH yang akan digunakan saat
penitrasian, dengan di tepatkan dengan 500 mL akuades, NaOH sendiri
menurut Daintith (1994) yaitu merupakan senyawa yang sangat basa, rapuh
dan menunjukkan pecahan hablur, bila dibiarkan di udara akan cepat
menyerap karbondioksida dan lembab, udara memiliki titik leleh 318◦C serta
titik didih 1390◦C. Kemudian setelah dibuat larutan standar NaOH 0,1 M
distandarisasikan dengan larutan HCl, hal ini dilakukan agar dapat di ketahui
berapa konsentrasi dari NaOH dimana NaOH adalah merupakan larutan
standar sekunder dan HCl merupakan larutan standar HCl.
Setelah itu, di encerkan larutan CH3COOH dan HCl dengan
konsentrasi yang berbeda-beda hal ini bertujuan untuk membandingkan daya
absorbsi pada setiap konsentrasi pada 0,5 M, 0,25 M, 0,125M, 0,0625M,dan
0,0313 M. Setelah dilakukan pengenceran arang aktif yang telah di
aktivasi dengan cara fisika yaitu berupa pemanasan dan kemudian digerus
(dihaluskan) kedua hal ini dilakukan agar agar pori-pori arang semakin besar
sehingga dapat memepermudah penyerapan. Karena semakin luas permukaan
adsorben maka daya penyerapannya pun semakin tinggi. Setelah di gerus
dimasukkan dalam larutan encer CH3COOH dan HCl, kemudian di kocok
larutan selama 30 menit hal ini dilakukan agar terjadi kontak antara karbon
aktif dan asam, 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. Setelah 30 menit,
larutan disaring dengan kertas saring hal ini dilakukan untuk menghilangkan
pengotor-pengotor dari karbon aktif dan agar mudah terbaca oleh mata ketika
akan dilakukan penitrasian. Terakhir, asam asetat dan asam klorida hasil
adsorpsi di berikan indicator PP dan dilakukan titrasi dengan larutan NaOH
0,1 M sebagai titran. Pada percobaan ini asam sebagai larutan standar
sekunder yaitu larutan yang belum diketahui konsentrasinya dan NaOH
sebagai larutan standar primer. Percobaan ini menggunakan titrasi alkalimetri
yaitu penentuan konsentrasi basa dalam larutan asam yang sudah diketahui
konsetrasinya. Berikut adalah struktur dari indicator PP :
4.3.3 Analisis Hasil dan Grafik
Pada percobaan ini akan ditentukan harga tetapan-tetapan adsorbsi isoterm
Freundlich bagi proses adsorpsi CH3COOH dan HCl terhadap arang. Variabel yang
terukur pada percobaan adalah volume larutan NaOH 0,1 M yang digunakan untuk
menitrasi CH3COOH dan HCl. Setelah konsentrasi awal dan akhir diketahui,
konsentrasi CH3COOH dan HCl yang teradsorbsi dapat diketahui dengan cara
pengurangan konsentrasi awal dengan konsentrasi akhir. Selanjutnya dapat dicari
berat CH3COOH dan HCL yang teradsorbsi yaitu pada konsentrasi 0,5M, 0,25M,
0,125M, 0,0625M dan 0,0313 secara berturut-turut untuk HCl dan CH3COOH yaitu
0,828 gram ,0,416 gram , 0,2078 gram , 0,1012 gram , 0,054 gram dan
1,363 gram0,688 gram ,0,347 gram , 0,172 gram ,0,086 gram. Dari data pengamatan
dan hasil perhitungan, konsentrasi asam asetat dan sebelum adsorpsi lebih tinggi
daripada setelah adsorpsi. Hal ini karena asam asetat telah diadsorpsi oleh arang aktif.
Dari data juga dibuat suatu grafik dimana x/m diplotkan sebagai ordinat dan C
sebagai absis. Grafik hubungan antara x/m dengan c maupun hubungan antara log
x/m dengan log C dari percobaan dapat dilihat pada gambar grafik berikut ini,
-3.5 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0
-1
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0
0.2
0.4
0.6
CH3COOH ( y = 0.6x + 1.3 )
logC
log
x\m
-2.8 -2.6 -2.4 -2.2 -2 -1.8 -1.6 -1.4 -1.2
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
HCl ( y = 2.84 x + 4.92 )
log C
log
x\m
Grafik 1. Grafik CH3COOH
Grafik 2. Grafik HCl
Grafik merupakan Grafik Isoterm Adsorpsi Freundlich. Dari persamaan grafik
tersebut jika dianalogikan dengan persamaan Freundlich maka akan didapat
nilai k dan n. Persamaan isoterm adsorpsi Freundlich dapat dituliskan sebagai
berikut. Log (x/m) = log k + 1/n log c pada persamaan grafik CH3COOH
diperoleh persamaan y = 0.6x + 1.3 dan pada grafik HCl persamaannya adalah
y = 2.84 x + 4.92 sehingga didapat nilai k pada CH3COOH yaitu 0,262 dan
nilai n = 1,67 dan nilai k pada HCL adalah 1,593 dan nilai adalah 0,352..
Adsorpsi karbon membuat konsentrasi asam asetat dan 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 yaitu Ph, suhu, dan
sifat serapan pada arang aktif . Sifat Kesalahan –kesalahan yang terjadi pada
percobaan ini juga dapat mempengaruhi data percobaan. Kesalahan yang
terjadi seperti: kesalahan dalam pembacaan skala pada buret titrasi, kesalahan
dalam pengocokan campuran larutan dan adsorben, kesalahan yang
dilakukan oleh praktikan.
BAB V
PENUTUP
5.1 Simpulan
Dari hasil pembahasan dapat disimpulkan bahwa:
Isoterm adsorbsi karbon aktif merupakan hubungan antara banyaknya zat
yang teradsorpsi (acetic acid) persatuan luas atau persatuan berat adsorben,
dengan konsentrasi zat terlarut pada temperature tertentu. Isoterm yang terjadi
pada percobaan ini adalah isoterm adsorpsi Freundlich, dimana adsorben
mengadsorpsi larutan organic yang sangat bagus dengan situs-situs hoterogen
seperti situs Freundlich.Semakin tinggi konsentrasi maka semakin tinggi daya
adsorpsinya dan semakin banyak pula zat yang teradsorpsi demikin juga
sebaliknya. Semakin luas permukaan adsorben, maka semakin tinggi daya
adsorpsinya pada zat terlarut. Dari perhitungan di peroleh nilai k pada
CH3COOH yaitu 0,262 dan nilai n = 1,67 dan nilai k pada HCL adalah 1,593
dan nilai n adalah 0,352.
5.2 Saran
Sebaiknya alat yang terbatas lebih dilengkapi lagi karena kurangnya alat
membuat percobaan kurang efisien.
Jawaban pertanyaan
1. Apakah proses adsorpsi ini merupakan adsorpsi fisik atau kimia?
Pada percobaan ini proses adsorpsi terjadi secara adsorpsi fisik yang
memiliki ciri molekul yang terikat pada adsorben oleh gaya Van Der
Walls, mempunyai entalpi reaksi dan bersifat tidak spesifik.
2. Berikan beberapa contoh kedua jenis adsorpsi tersebut?
Adsorsi fisik : adsorpsi nitrogen pada besi secara fisik nitrogen cair pada -
190 0 C akan teradsorpsi pada besi
Adsorpsi kimia: pada suhu 500 0 C nitrogen teradsorpsi cepat pada
permukaan besi.
3. Apakah yang terjadi pada pengaktifan arang dengan cara pemanasan?
Ketika arang diaktifkan dengan cara dipanaskan senyawa karbon yang
ditingkatkan daya adsorpsinya dengan proses aktivasi, terjadi
penghilangan hydrogen, gas-gas dan air dari permukaan karbon sehingga
terjadi perubahan fisik pada permukaannya.
4. Bagaimana adsorpsi isoterm Freundlich untuk adsorpsi gas pada
permukaan zat padat? Apa pembatasannya?
Isoterm Freundlich untuk adsorpsi gas pada permukaan zat padat kurang
baik atau memuaskan. Hal ini terjadi karena pada adsorpsi Freundlich
situs-situs aktif pada permukaan adsorben bersifat heterogen. Gas
merupakan campuran yang homogen sehingga kurang cocok jika
digunakan dalam isotherm Freundlich.
Batasannya : adsorpsi Freundlich situs-situs aktif pada permukaan
adsorben bersifat heterogen.
5. Mengapa adsorpsi isoterm Freundlich untuk adsorpsi gas pada permukaan
zat padat kurang memuaskan dibandingkan dengan isoterm adsorpsi
Langmuir?
Karena pada adsorpsi Freundlich situs-situs aktif pada permukaan
adsorben bersifat heterogen, sedangkan adsorpsi pada Langmuir bersifat
homogen. Ketika mengadsorpsi gas yang wujudnya campuran yang
homogen, maka adsorpsi Freundlich kurang cocok. Dari percobaan yang
telah dilakukan, adsorpsi ini berbentuk adsorpsi Langmuir.