adsorpsi isotermis - iva

Upload: muhyiddin-salim

Post on 17-Oct-2015

31 views

Category:

Documents


1 download

DESCRIPTION

praktikum kimia fisika

TRANSCRIPT

  • LABORATORIUM

    KIMIA FISIKA

    Percobaan : ADSORPSI ISOTERMIS Kelompok : IV A

    Nama : 1. Danissa Hanum Ardhyni NRP. 2313 030 033 2. Rachmani Amalia NRP. 2313 030 041 3. Muhammad Muhyiddin Salim NRP. 2313 030 053 4. Calvin Rustanto NRP. 2313 030 063 5. Mokhammad Faridl Robitoh NRP. 2313 030 087

    Tanggal Percobaan : 11 Oktober 2013

    Tanggal Penyerahan : 18 Oktober 2013

    Dosen Pembimbing : Warlinda Eka Triastuti, S.Si.T., M.T.

    Asisten Laboratorium : Dhaniar Rulandri W.

    PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA

    FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

    INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

    SURABAYA

    2013

  • i

    ABSTRAK

    Percobaan ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh konsentrasi pada proses

    Adsorpsi Isotermis dengan 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 menyiapkan 7

    Erlenmeyer dengan tutupnya. Kemudian meletakkan 0,5 gram karbon aktif ke dalam 6

    erlenmeyer. Lalu, membuat larutan asam asetat dengan konsentrasi 0,015 N ; 0,03 N ; 0,06 N

    ; 0,09 N ; 0,12 N dan 0,15 N dibuat dari larutan 0,15 N. Masukkan 100 ml larutan 0,03 N

    asam asetat ke dalam Erlenmeyer yang tidak ada karbon aktifnya, yang selanjutnya akan

    digunakan sebagai kontrol. Kemudian tutup semua Erlenmeyer tersebut dan kocok secara

    periodik selama 30 menit yang selanjutnya didiamkan paling sedikit selama 1 jam agar

    terjadi kesetimbangan. Setelah itu saring masing-masing larutan memakai kertas saring

    halus dan membuang 10 ml pertama dari filtrat untuk menghindarkan kesalahan akibat

    adsorb oleh kertas saring. Yang terakhir menitrasi 25 ml larutan filtrat dengan larutan 0,1 N

    NaOH baku dengan indikator PP. Lakukan tahap ini sebanyak 2 kali untuk setiap larutan.

    Dari percobaan Adsorbsi Isotermis ini dapat disimpulkan bahwa faktor-faktor yang

    mempengaruhi proses Adsorbsi adalah konsentrasi zat terlarut. Dari hasil percobaan kami,

    dapat diketahui jenis adsorbsi yang terjadi adalah Adsorbsi Isotermis Freundlich.

    Ditunjukkan dari grafik percobaan kami yang menunjukkan semakin besar konsentrasi asam

    asetat maka volume NaOH yang dititrasi juga semakin besar. Sehingga dapat disimpulkan

    bahwa nilai adsorbsi semakin meningkat dengan meningkatnya konsentrasi larutan adsorbat

    yang digunakan. Adsorben yang digunakan adalah karbon aktif yang merupakan suatu

    adsorben yang sangat baik.

    Kata kunci : Adsorbsi isotermis, Freundlich, karbon aktif.

  • ii

    DAFTAR ISI

    ABSTRAKS ....................................................................................................................... i

    DAFTAR ISI ...................................................................................................................... ii

    DAFTAR GAMBAR .......................................................................................................... iii

    DAFTAR TABEL .............................................................................................................. iv

    DAFTAR GRAFIK ............................................................................................................. 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-2

    III.6 Gambar Alat Percobaan .................................................................................... III-3

    BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN

    IV.1 Hasil Percobaan ................................................................................................. IV-1

    IV.2 Pembahasan........................................................................................................ IV-2

    BAB V KESIMPULAN ...................................................................................................... V-1

    BAB V KESIMPULAN ..................................................................................................... V-1

    DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................................... vi

    DAFTAR NOTASI ............................................................................................................. vii

    APPENDIKS ....................................................................................................................... viii

    LAMPIRAN

    - Laporan Sementara

    - Fotocopy Literatur

    - Lembar Revisi

  • iii

    DAFTAR GAMBAR

    Gambar II.1 Struktur grafit karbon aktif ........................................................................... II-4

    Gambar II.2 Ilustrasi skematik adsorpsi fisika dan adsorpsi kimia .................................. II-6

    Gambar II.3 Isoterm Langmuir ......................................................................................... II-10

    Gambar II.4 Pendekatan isoterm adsorpsi BET ................................................................ II-15

    Gambar III.6 Gambar Alat Percobaan .............................................................................. III-3

  • iv

    DAFTAR TABEL

    Tabel II.1 Perbedaan adsorpsi fisik dan kimia .............................................................. II-6

    Tabel II.2 Parameter Isoterm Freundlich ...................................................................... II-13

    Tabel IV.1.1 Hasil Volume Titrasi NaOH Terhadap Larutan Asam Asetat ....................... IV-1

    Tabel IV.1.2 Hasil Perhitungan Nakhir, Nkontrol, dan Faktor Koreksi ................................... IV-1

    Tabel IV.1.3 Hasil Perhitungan Larutan Asam Asetat Teradsorbsi ................................... IV-2

  • v

    DAFTAR GRAFIK

    Grafik II.1 Perbandingan energi aktivasi ........................................................................... II-5

    Grafik II.2 Isoterm Langmuir ............................................................................................ II-10

    Grafik II.3 Isoterm Freundlich ........................................................................................... II-12

    Grafik II.4 Plot isoterm Freundlich .................................................................................... II-14

    Grafik II.5 Plot isoterm Brunauer, Emmett, and Teller (BET) .......................................... II-16

    Grafik IV.2.1 Hubungan Normalitas CH3COOH dengan volume NaOH ......................... IV-3

    Grafik IV.2.2 Hubungan Normalitas CH3COOH dengan Mol Teradsorpsi ...................... IV-3

    Grafik IV.2.3 Hubungan Normalitas CH3COOH dengan Faktor Koreksi ........................ IV-4

    Grafik IV.2.4 Hubungan Normalitas CH3COOH dengan N Teori .................................... IV-4

    Grafik IV.2.5 Adsorpsi Isotermis Freundlich .................................................................... IV-5

  • I-1

    BAB I

    PENDAHULUAN

    I.1 Latar Belakang

    Sejalan dengan perkembangan era, sistem penjernihan air guna menyisihkan

    kandungan dari pengotornya memiliki beberapa macam teknik. Sistem pengolahan air

    limbah industri tekstil yang sering digunakan adalah koagulasi-flokulasi. Disamping itu,

    teknik alternatif untuk proses koagulasi-flokulasi adalah proses adsorpsi dengan

    menggunakan karbon aktif.

    Adsorpsi terjadi pada permukaan zat padat karena adanya gaya tarik atom atau

    molekul pada permukaan zat padat. Molekul-molekul pada permukaan zat padat atau zat

    cair, mempunyai gaya tarik ke arah dalam, karena tidak ada gaya-gaya lain yang

    mengimbangi. Adanya gaya-gaya ini menyebabkan zat padat dan zat cair, mempunyai

    gaya adsorpsi. Adsorpsi berbeda dengan absorpsi.

    Pada absorpsi zat yang diserap masuk ke dalam absorbens sedangkan pada adsorpsi

    zat yang diserap hanya terdapat pada permukaannya. 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 dari suatu larutan. Berkurangnya intensitas

    warna dari suatu larutan menandakan bahwa karbon aktif dapat menyerap warna.

    Karbon aktif merupakan senyawa karbon amorf, 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 secara selektif, tergantung pada besar atau volume

    pori-pori dan luas permukaan.

    Meningkatnya efisiensi penyisihan zat warna dan organik lainnya dan rendahnya

    biaya pada sistem ini dikarena berkurangnya pemakaian karbon aktif. Walaupun

    demikian sampai saat ini mekanisme bio-regenerasi tersebut masih belum dapat

    dipaparkan secara jelas. Energi yang dihasilkan seperti ikatan hidrogen dan gaya

    Van Der Waals yang menyebabkan bahan yang teradsorpsi berkumpul pada

    permukaan penyerap. Bila reaksi di balik, molekul yang terserap akan terus berkumpul

  • I-2

    Bab I Pendahuluan

    Laboratorium Kimia Fisika

    Program Studi D3 Teknik Kimia

    FTI-ITS

    pada permukaan karbon aktif sehingga jumlah zat di ruas kanan reaksi sama dengan zat

    pada ruas kiri.

    I.2 Rumusan masalah

    Bagaimana cara mengetahui pengaruh konsentrasi pada proses adsorbsi isotermis

    dengan suhu yang konstan?

    I.3 Tujuan Percobaan

    Untuk mengetahui pengaruh konsentrasi pada proses adsorbsi isotermis dengan

    suhu yang konstan.

  • II-1

    BAB II

    TINJAUAN PUSTAKA

    II. Pengertian Adsorpsi

    Adsorpsi merupakan peristiwa penyerapan suatu zat pada permukaan zat lain. Zat

    yang diserap disebut fase terserap (adsorbat), sedangkan zat yang menyerap disebut adsorben.

    Kecuali zat padat, adsorben dapat pula zat cair. Karena itu adsorpsi dapat terjadi antara : zat

    padat dan zat cair, zat padat dan gas, zat cair dan zat cair atau gas dan zat cair (Ipha, 2012).

    Adsorpsi secara umum adalah proses penggumpalan substansi terlarut yang ada dalam

    larutan oleh permukaan benda atau zat penyerap. Adsorpsi adalah masuknya bahan yang

    mengumpul dalam suatu zat padat. Keduanya sering muncul bersamaan dengan suatu proses

    maka ada yang menyebutnya sorpsi. Baik adsorpsi maupun absorpsi sebagai sorpsi terjadi

    pada tanah liat maupun padatan lainnya, namun unit operasinya dikenal sebagai adsorpsi.

    (Ipha, 2012)

    Adsorpsi adalah peristiwa penyerapan / pengayaan (enrichment) suatu komponen di

    daerah antar fasa. Pada peristiwa adsorpsi, komponen akan berada di daerah antar muka,

    tetapi tidak masuk ke dalam fasa ruah. Komponen yang terserap disebut adsorbat

    (adsorbate), sedangkan daerah tempat terjadinya penyerapan disebut adsorben ( adsorbent /

    substrate). Berdasarkan sifatnya, adsorpsi dapat digolongkan menjadi adsorpsi fisik dan kimia

    (Amalia, 2008).

    II.1 Adsorben

    Adsorben merupakan zat padat yang dapat menyerap komponen tertentu dari suatu

    fase fluida. Kebanyakan adsorben adalah bahan- bahan yang sangat berpori dan adsorpsi

    berlangsung terutama pada dinding pori- pori atau pada letak-letak tertentu di dalam partikel

    itu. Oleh karena pori-pori biasanya sangat kecil maka luas permukaan dalam menjadi

    beberapa orde besaran lebih besar daripada permukaan luar dan bisa mencapai 2000 m/g.

    Pemisahan terjadi karena perbedaan bobot molekul atau karena perbedaan polaritas yang

    menyebabkan sebagian molekul melekat pada permukaan tersebut lebih erat daripada molekul

    lainnya. Adsorben yang digunakan secara komersial dapat dikelompokkan menjadi dua yaitu

    kelompok polar dan non polar (Panca, 2012).

  • II-2

    Bab II Tinjauan Pustaka

    Laboratorium Kimia Fisika

    Program Studi D3 Teknik Kimia

    FTI-ITS

    Adsorben Polar Adsorben polar disebut juga hydrophilic. Jenis adsorben yang

    termasuk kedalam kelompok ini adalah silika gel, alumina aktif, dan zeolit.

    Adsorben non polar Adsorben non polar disebut juga hydrophobic. Jenis adsorben

    yang termasuk kedalam kelompok ini adalah polimer adsorben dan karbon aktif.

    Menurut IUPAC (Internasional Union of Pure and Applied Chemical) ada beberapa

    klasifikasi pori yaitu :

    a.Mikropori : diameter < 2nm

    b.Mesopori : diameter 2 50 nm

    c.Makropori : diameter > 50 nm

    (Panca, 2012)

    II.2 Adsorbat

    Adsorbat adalah substansi dalam bentuk cair atau gas yang terkonsentrasi pada

    permukaan adsorben. Adsorbat terdiri atas dua kelompok yaitu kelompok polar seperti air dan

    kelompok non polar seperti methanol, ethanol dan kelompok hidrokarbon. Karbondioksida

    merupakan jenis adsorbat yang sesuai digunakan untuk adsorben jenis hidrofobic seperti

    karbon aktif (Panca, 2012).

    Karbondioksida merupakan persenyawaan antara karbon dengan oksigen. Pada

    kondisi tekanan dan temperatur atmosfir, karbondioksida merupakan gas yang tidak berwarna,

    tidak berbau, tidak reaktif, tidak beracun dan tidak mudah terbakar (nonflammable). Pada

    kondisi triple point, karbondioksida dapat berupa padat, cair ataupun gas bergantung pada

    kondisinya. Karbondioksida berada pada fase padat pada temperature -109 F(-78,5oC) dan

    tekanan atmosfir akan langsung menyublimasi tanpa melalui fase cair terlebih dahulu.

    Sedangkan pada tekanan dan temperatur di atas triple point dan di bawah temperatur 87,9 F

    (31,1oC) maka karbondioksida cair dan gas akan berada pada kondisi kesetimbangan.

    (Panca, 2012)

    II.3 Macam-macam Adsorpsi

    Adsorpsi ada dua jenis, yaitu:

    1. Adsorpsi fisika

    2. Adsorpsi kimia

  • II-3

    Bab II Tinjauan Pustaka

    Laboratorium Kimia Fisika

    Program Studi D3 Teknik Kimia

    FTI-ITS

    II.4 Physisorption (adsorpsi fisika)

    Terjadi karena gaya Van der Walls dimana ketika gaya tarik molekul antara larutan

    dan permukaan media lebih besar daripada gaya tarik substansi terlarut dan larutan, maka

    substansi terlarut akan diadsorpsi oleh permukaan media. Physisorption ini memiliki gaya

    tarik Van der Walls yang kekuatannya relatif kecil. Molekul terikat sangat lemah dan energi

    yang dilepaskan pada adsorpsi fisika relatif rendah sekitar 20 kJ/mol (Panca, 2012).

    Adsorbat yang hanya berada di permukaan adsorben dikarenakan masih kuatnya gaya

    tarik-menarik antara molekul adsorbat. Gaya yang terjadi pada adsorpsi fisika antara

    permukaan adsorben dengan adsorbat adalah gaya Van Der Waals, gaya tarik-menarik yang

    relatif lemah. Energi aktivasi untuk terjadinya adsorpsi fisika cukup rendah sekitar 1

    kkal/mol, sehingga lebih mudah terjadi namun tidak memiliki ikatan yang cukup kuat

    sehingga adsorbat rawan lepas dari adsorben. Adsorpsi fisika membatasi kapasitas maksimal

    penyerapan hidrogen ke karbon sebesar 4.2%, karena rasio hidrogen ke karbon kurang dari

    satu atom hidrogen per dua atom karbon. Adsorspsi fisika bersifat reversible.

    Contoh: adsorpsi oleh arang aktif (Panca, 2012).

    II.5 Karbon aktif

    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, dengan demikian perlu ada peningkatan mutu karbon aktif tersebut. Karbon aktif

    dapat dijadikan sebagai zat pengadsorbsi atau adsorben (Eko, 2012).

    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. Susunan kisi-kisi heksagonal

    datar ini tampak seolah-olah seperti pelat-pelat datar yang saling bertumpuk dengan sela-sela

    di antaranya (Eko, 2012).

  • II-4

    Bab II Tinjauan Pustaka

    Laboratorium Kimia Fisika

    Program Studi D3 Teknik Kimia

    FTI-ITS

    Gambar II.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 yang mempunyai luas permukaan dan jumlah pori sangat banyak (Ipha, 2012).

    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. Luas permukaan, dimensi, dan

    distribusi karbon aktif bergantung pada bahan baku, pengarangan, dan proses aktivasi.

    Berdasarkan ukuran porinya, ukuran pori karbon aktif diklasifikasikan menjadi 3, yaitu

    mikropori (diameter < 2 nm), mesopori (diameter 2 50 nm), dan makropori (diameter > 50

    nm) (Ipha, 2012).

    Karbon aktif dibedakan 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.

    (Ipha, 2012)

    Aktivasi adalah perubahan fisik berupa peningkatan luas permukaan karbon aktif

    dengan penghilangan hidrokarbon. Ada dua macam aktifasi, yaitu aktivasi fisika dan kimia.

  • II-5

    Bab II Tinjauan Pustaka

    Laboratorium Kimia Fisika

    Program Studi D3 Teknik Kimia

    FTI-ITS

    Aktivasi kimia dilakukan dengan merendam karbon dalam H3PO4, ZnCl2, NH4Cl, dan AlCl3

    sedangkan aktivasi fisika menggunakan gas pengoksidasi seperti udara, uap air atau CO2.

    Aktivasi arang aktif pada temperatur yang tinggi akan menghasilkan struktur berpori dan luas

    permukaan adsorpsi yang besar. Semakin besar luas permukaan, maka semakin banyak

    substansi terlarut yang melekat pada permukaan media adsorpsi (Ipha, 2012).

    II.5 Chemisorption (adsorpsi kimia)

    Chemisorption terjadi ketika terbentuknya ikatan kimia antara substansi terlarut dalam

    larutan dengan molekul dalam media. Chemisorpsi terjadi diawali dengan adsorpsi fisik, yaitu

    partikel-partikel adsorbat mendekat ke permukaan adsorben melalui gaya Van der Walls atau

    melalui ikatan hidrogen. Dalam adsorpsi kimia partikel melekat pada permukaan dengan

    membentuk ikatan kimia (biasanya ikatan kovalen), dan cenderung mencari tempat yang

    memaksimumkan bilangan koordinasi dengan substrat. Contoh : Ion exchange (Ipha, 2012).

    Pada Adsorpsi Kimia, Adsorbat tidak hanya di permukaan adsorben tapi juga masuk

    ke dalam adsorben melalui pori-pori yang ada pada adsorben. Ikatan yang terjadi antara

    adsorbat dan adsorben adalah jenis ikatan yang kuat yaitu ikatan kovalen atau ikatan ion.

    Adsorpsi kimia memerlukan energi aktivasi yang lebih besar dibanding adsorpsi fisika yaitu

    10 kkal/mol (Ipha, 2012).

    Grafik II.1 Perbandingan energi aktivasi

  • II-6

    Bab II Tinjauan Pustaka

    Laboratorium Kimia Fisika

    Program Studi D3 Teknik Kimia

    FTI-ITS

    Adsorpsi kimia bersifat irreversible, dengan teoritis maksimal kapasitas hidrogen yang dapat

    terserap ke karbon yaitu 16,67%, didapat dari rasio dua atom hidrogen per satu atom karbon

    (Yunior, 2012)

    Gambar II.2 Ilustrasi skematik (kiri) adsorpsi fisika dan (kanan) adsorpsi kimia

    Jenis adsorpsi fisika cocok untuk aplikasi media penyimpanan hidrogen pada karbon

    aktif, karena tidak memerlukan energi aktivasi yang terlalu besar, serta sifatnya yang

    reversible. Hidrogen yang diserap pada karbon aktif suatu saat harus dikeluarkan atau dilepas

    ikatannya dengan adsorbennya, oleh karena itu sifat irreversible yang terdapat pada adsorpsi

    kimia tidak diinginkan untuk kasus adsorpsi pada media untuk penyimpanan hidrogen.

    (Yunior, 2012)

    II.6 Perbedaan adsorpsi fisika dan kimia

    Tabel II.1 Perbedaan adsorpsi fisik dan kimia (Ipha, 2012)

    Adsorpsi fisika Adsorpsi kimia

    Molekul terikat pada adsorben oleh gaya

    Van der Walls

    Molekul terikat pada adsorben oleh ikatan

    kimia

    Mempunyai entalpi reaksi -4 sampai -

    40 kJ/mol

    Mempunyai entalpi reaksi -40 sampai

    800kJ/mol

    Dapat membentuk lapisan multilayer Membentuk lapisan Monolayer

    Adsorpsi hanya terjadi pada suhu

    dibawah titik didih adsorbat

    Adsorpsi dapat terjadi pada suhu tinggi

    Jumlah adsorpsi pada permukaan

    merupakan fungsi adsorbat

    Jumlah adsorpsi pada permukaan

    merupakan karakteristik adsorben dan

    adsorbat

    Tidak melibatkan energi aktivasi tertentu Melibatan energi aktivasi tertentu

    Bersifat tidak spesifik Bersifat sangat spesifik

  • II-7

    Bab II Tinjauan Pustaka

    Laboratorium Kimia Fisika

    Program Studi D3 Teknik Kimia

    FTI-ITS

    II.7 Faktor-faktor yang mempengaruhi Adsorpsi

    Faktor-faktor yang mempengaruhi adsorpsi adalah sebagai berikut:

    a. Waktu Kontak

    Waktu kontak merupakan suatu hal yang sangat menentukan dalam proses adsorpsi.

    Waktu kontak memungkinkan proses difusi dan penempelan molekul adsorbat berlangsung

    lebih baik (Ipha, 2012).

    Karakteristik Adsorben

    Ukuran partikel merupakan syarat yang penting dari suatu arang aktif untuk digunakan

    sebagai adsorben. Ukuran partikel arang mempengaruhi kecepatan dimana adsorpsi terjadi.

    Kecepatan adsorpsi meningkat dengan menurunnya ukuran partikel (Ipha, 2012).

    b. Luas Permukaan

    Semakin luas permukaan adsorben, semakin banyak adsorbat yang diserap, sehingga

    proses adsorpsi dapat semakin efektif. Semakin kecil ukuran diameter adsorben maka

    semakin luas permukaannya. Kapasitas adsorpsi total dari suatu adsorbat tergantung pada

    luas permukaan total adsorbennya (Ipha, 2012).

    c. Kelarutan Adsorbat

    Agar adsorpsi dapat terjadi, suatu molekul harus terpisah dari larutan. Senyawa yang

    mudah larut mempunyai afinitas yang kuat untuk larutannya dan karenanya lebih sukar

    untuk teradsorpsi dibandingkan senyawa yang sukar larut. Akan tetapi ada perkeculian

    karena banyak senyawa yang dengan kelarutan rendah sukar diadsorpsi, sedangkan

    beberapa senyawa yang sangat mudah larut diadsorpsi dengan mudah. Usaha-usaha untuk

    menemukan hubungan kuantitatif antara kemampuan adsorpsi dengan kelarutan hanya

    sedikit yang berhasil (Ipha, 2012).

    d. Ukuran Molekul Adsorbat

    Ukuran molekul adsorbat benar-benar penting dalam proses adsorpsi ketika molekul

    masuk ke dalam mikropori suatu partikel arang untuk diserap. Adsorpsi paling kuat ketika

    ukuran pori-pori adsorben cukup besar sehingga memungkinkan molekul adsorbat untuk

    masuk (Ipha, 2012).

  • II-8

    Bab II Tinjauan Pustaka

    Laboratorium Kimia Fisika

    Program Studi D3 Teknik Kimia

    FTI-ITS

    e. pH

    pH di mana proses adsorpsi terjadi menunjukkan pengaruh yang besar terhadap

    adsorpsi itu sendiri. Hal ini dikarenakan ion hidrogen sendiri diadsorpsi dengan kuat, sebagian

    karena pH mempengaruhi ionisasi dan karenanya juga mempengaruhi adsorpsi dari beberapa

    senyawa. Asam organik lebih mudah diadsorpsi pada pH rendah, sedangkan adsorpsi basa

    organik terjadi dengan mudah pada pH tinggi. pH optimum untuk kebanyakan proses adsorpsi

    harus ditentukan dengan uji laboratorium (Ipha, 2012).

    f. Temperatur

    Temperatur di mana proses adsorpsi terjadi akan mempengaruhi kecepatan dan jumlah

    adsorpsi yang terjadi. Kecepatan adsorpsi meningkat dengan meningkatnya temperatur, dan

    menurun dengan menurunnya temperatur. Namun demikian, ketika adsorpsi merupakan

    proses eksoterm, derajad adsorpsi meningkat pada suhu rendah dan akan menurun pada suhu

    yang lebih tinggi (Ipha, 2012).

    II.8 Isoterm Adsorpsi

    Percobaan adsorpsi yang paling umum adalah menentukan hubungan jumlah gas

    teradsorpsi (pada adsorben) dan tekanan gas. Pengukuran ini dilakukan pada suhu tetap, dan

    hasil pengukuran digambarkan dalam grafik dan disebut isoterm adsorpsi (Amalia, 2008).

    Bisa disimpulkan bahwa, isoterm adsorpsi adalah hubungan yang menunjukan

    distribusi adsorben antara fasa teradsorpsi pada permukaan adsorben dengan fasa ruah saat

    kesetimbangan pada suhu tertentu. Karbon aktif merupakan senyawa karbon amorf 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 (Saja, 2013).

    Energi yang dihasilkan seperti ikatan hidrogen dan gaya Van Der Waals menyebabkan

    bahan yang teradsorpsi 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.Gas bebas dan gas teradsorpsi berada dalam keseimbangan

  • II-9

    Bab II Tinjauan Pustaka

    Laboratorium Kimia Fisika

    Program Studi D3 Teknik Kimia

    FTI-ITS

    dinamika, dan penutupan terfraksi permukaan, bergantung pada tekanan gas pelapis.

    Ketergantungan pada tekanandan temperatur tertentu, disebut isoterm adsorpsi (Saja, 2013).

    II.9 Macam-macam Isoterm Adsorpsi

    Ada empat tipe persamaan yang digunakan untuk menguraikan penyerapan isoterm yaitu:

    1. Persamaan Langmuir

    2. Persamaan Freundlich

    3. Persamaan BET (Brunauer, Emmet dan Teller)

    4. Persamaan Gibbs

    Namun perhitungan penjerapan dari larutan digunakan persamaan Langmuir dan

    Freundlich karena persamaan BET dan Gibbs berlaku untuk proses penjerapan terhadap gas.

    Gaya yang berperan dalam adsorpsi tergantung pada sifat dasar kimia permukaan dan struktur

    spesies teradsorpsi. Suatu efek elektrostatik yang dapat dilihat dengan jelas juga terlibat dalam

    adsorpsi ion-ion keatas permukaan zat padat ionik (Saja, 2013).

    II.9.1 Persamaan 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.

    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 (Saja, 2013).

  • II-10

    Bab II Tinjauan Pustaka

    Laboratorium Kimia Fisika

    Program Studi D3 Teknik Kimia

    FTI-ITS

    Grafik II.2 Isoterm Langmuir

    Pada tahun 1918, Langmuir menurunkan teori isoterm adsorpsi dengan menggunakan

    model sederhana berupa padatan yang mengadsorpsi gas pada permukaannya. Pendekatan

    Langmuir meliputi lima asumsi mutlak, yaitu :

    1. Gas yang teradsorpsi berkelakuan ideal dalam fasa uap

    2. Gas yang teradsorpsi dibatasi sampai lapisan monolayer

    3. Permukaan adsorbat homogen, artinya afinitas setiap kedudukan ikatan untuk molekul gas

    sama

    4. Tidak ada antaraksi lateral antar molekul adsorbat

    5. Molekul gas yang teradsorpsi terlokalisasi, artinya mereka tidak bergerak pada

    permukaan.

    (Amalia, 2008)

    Gambar II.3 Isoterm Langmuir

    Pada kesetimbangan, laju adsorpsi dan desorpsi gas adalah sama. Bila menyatakan

    fraksi yang ditempati oleh adsorbat dan P menyatakan tekanan gas yang teradsorpsi, maka

    lapisan adsorbat

    monolayer

    adsorben

  • II-11

    Bab II Tinjauan Pustaka

    Laboratorium Kimia Fisika

    Program Studi D3 Teknik Kimia

    FTI-ITS

    )1(21 Pkk ..................................... (5.47)

    dengan k1 dan k2 masing masing merupakan tetapan laju adsorpsi dan desorpsi. Jika

    didefinisikan a = k1 / k2, maka

    )( Pa

    P

    ............................................ (5.48)

    Pada adsorpsi monolayer, jumlah gas yang teradsorpsi pada tekanan P (y) dan jumlah gas

    yang diperlukan untuk membentuk lapisan monolayer dihubungkan dengan melalui

    persamaan

    my

    y ................................................... (5.49)

    Pa

    Pyy m

    ............................................... (5.50)

    Teori isoterm adsorpsi Langmuir berlaku untuk adsorpsi kimia, dimana reaksi yang terjadi

    adalah spesifik dan umumnya membentuk lapisan monolayer (Amalia, 2008).

    Langmuir mengusulkan teori untuk menjelaskan adsorpsi molekul gas ke permukaan

    logam. Model adsorpsi Langmuir tergantung pada asumsi bahwa gaya antarmolekul menurun

    cepat dengan jarak, akibatnya menimbulkan adanya cakupan adsorbansi monolayer pada luar

    permukaan adsorben. Monolayer jenuh (seperti Ct) kapasitas dapat ditentukan dengan

    persamaan:

    qe = KL.Ce

    1 + aL. Ce

    Dimana: qe = konsentrasi sorbat fase padat pada kesetimbangan (mmol / g),

    Ce = fase konsentrasi sorbat air pada kesetimbangan (mmol/L),

    KL = konstanta isoterm Langmuir (L/g),

    aL = Langmuir isoterm konstan (L/mmol)

    KL / AL = saturasi kapasitas monolayer teoritis,

  • II-12

    Bab II Tinjauan Pustaka

    Laboratorium Kimia Fisika

    Program Studi D3 Teknik Kimia

    FTI-ITS

    Q0. Persamaan Langmuir berlaku untuk penyerapan homogen di mana serapan dari

    masing-masing molekul sorbat ke permukaan memiliki penyerapan energi aktivasi yang sama

    (Saja, 2013).

    II.9.2 Persamaan 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 (Eko, 2012).

    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 (Eko, 2012).

    Grafik II.3 Isoterm Freundlich

  • II-13

    Bab II Tinjauan Pustaka

    Laboratorium Kimia Fisika

    Program Studi D3 Teknik Kimia

    FTI-ITS

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

    1. Kurva isoterm yang cenderung datar artinya, isoterm yang digunakan menyerap pada

    kapasitas konstan melebihi daerah kesetimbangan.

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

    meningkatnya konsentrasi kesetimbangan.

    Adsorpsi ion logam oleh material padat secara kuantitatif mengikuti persamaan Langmuir.

    Persamaan Langmuir merupakan tinjauan teoritis proses adsorpsi.

    C/(x/m) = 1/Kb + C/b

    Persamaan tersebut dapat digunakan pada adsorpsi oleh padatan. Konstanta pada

    persamaan adsorpsi Langmuir menunjukan besarnya adsorpsi maksimum (b) oleh adsorben,

    dan K menunjukkan konstanta yang dihubungkan dengan energi ikat. Harga adsorpsi

    maksimum secara teoritis seperti yang dicantumkan pada tabel berikut ini:

    Keterangan: *per berat membran.(Eko, 2012).

    Tabel II.2 Parameter Isoterm Freundlich

    Terdapat perbedaan antara berat teradsorp teoritis dan eksperimen. Hal tersebut

    menunjukan bahwa berkurangnya konsentrasi ion logam tidak hanya terjadi karena adsorpsi

    secara pertukaran ion, tetapi terjadi juga pemerangkapan ion logam pada pori-pori membran.

    (Eko, 2012)

  • II-14

    Bab II Tinjauan Pustaka

    Laboratorium Kimia Fisika

    Program Studi D3 Teknik Kimia

    FTI-ITS

    Adsorpsi zat terlarut (dari suatu larutan) pada padatan adsorben merupakan hal yang

    penting. Aplikasi penggunaan prinsip ini antara lain penghilangan warna larutan

    (decolorizing) dengan menggunakan batu apung dan proses pemisahan dengan menggunakan

    teknik kromatografi. Pendekatan isoterm adsorpsi yang cukup memuaskan dijelaskan oleh H.

    Freundlich. Menurut Freundlich, jika y adalah berat zat terlarut per gram adsorben dan c

    adalah konsentrasi zat terlarut dalam larutan, maka

    y = k c1/n

    ................................................. (5.53)

    cn

    ky log1

    loglog ........................................ (5.54)

    Dimana: k dan n adalah konstanta empiris.

    Jika persamaan (5.53) diaplikasikan untuk gas, maka:

    y = jumlah gas yang teradsorpsi

    c = digantikan dengan tekanan gas.

    Plot log y terhadap log c atau log P menghasilkan kurva linier. Dengan menggunakan kurva

    tersebut, maka nilai k dan n dapat ditentukan.

    Grafik II.4 Plot isoterm Freundlich untuk adsorpsi H2 pada tungsten (suhu 400oC)

  • II-15

    Bab II Tinjauan Pustaka

    Laboratorium Kimia Fisika

    Program Studi D3 Teknik Kimia

    FTI-ITS

    lapisan adsorbat multilayer

    adsorben

    II.9.3 PersamaanBrunauer, 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 (Eko, 2012).

    Teori isoterm adsorpsi BET merupakan hasil kerja dari S. Brunauer, P.H. Emmet, dan

    E. Teller. Teori ini menganggap bahwa adsorpsi juga dapat terjadi di atas lapisan adsorbat

    monolayer. Sehingga, isoterm adsorpsi BET dapat diaplikasikan untuk adsorpsi multilayer.

    Keseluruhan proses adsorpsi dapat digambarkan sebagai

    a. Penempelan molekul pada permukaan padatan (adsorben) membentuk lapisan

    monolayer

    b. Penempelan molekul pada lapisan monolayer membentuk lapisan multilayer

    Gambar II.4 Pendekatan isoterm adsorpsi BET

    Pada pendekatan ini, perbandingan kekuatan ikatan pada permukaan adsorben dan

    pada lapisan adsorbat monolayer didefinisikan sebagai konstanta c. Lapisan adsorbat akan

    terbentuk sampai tekanan uapnya mendekati tekanan uap dari gas yang teradsorpsi. Pada

    tahap ini, permukaan dapat dikatakan basah (wet). Bila V menyatakan volume gas

    teradsorpsi, Vm menyatakan volume gas yang diperlukan untuk membentuk lapisan

    monolayer, dan x adalah P/P*, maka isoterm adsorpsi BET dapat dinyatakan sebagai

    )1)(1( cxxx

    cx

    V

    V

    m ...................................... (5.51)

    Kesetimbangan antara fasa gas dan senyawa yang teradsorpsi dapat dibandingkan

    dengan kesetimbangan antara fasa gas dan cairan dari suatu senyawa. Dengan menggunakan

    analogi persamaan Clausius Clapeyron, maka

  • II-16

    Bab II Tinjauan Pustaka

    Laboratorium Kimia Fisika

    Program Studi D3 Teknik Kimia

    FTI-ITS

    2

    ln

    RT

    H

    dT

    Pd ads ............................................. (5.52)

    dimana Hads adalah entalpi adsorpsi. Sehingga dapat ditarik kesimpulan bahwa tekanan

    kesetimbangan dari gas teradsorpsi bergantung pada permukaan dan entalpi adsorpsi.

    (Amalia, 2008)

    Grafik II.5 Plot isoterm Brunauer, Emmett, and Teller (BET)

    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 (Eko, 2012).

    Brunauer, Emmet dan Teller pada tahun 1938 memperluas teori kinetik Langmuir

    untuk adsorpsi multilayer. Metode BET untuk menghitung luas permukaan adalah sebagai

    berikut :

    ommo P

    P

    CW

    C

    CWPPW

    11

    1)/((

    1 ................... (1)

    W = Berat gas total yang terserap pada tekanan relatif P/Po (g gas/g adsorben)

    Wm = Berat gas nitrogen yang membentuk lapisan monolayer pada permukaan zat

    padat (g gas/g adsorben)

  • II-17

    Bab II Tinjauan Pustaka

    Laboratorium Kimia Fisika

    Program Studi D3 Teknik Kimia

    FTI-ITS

    P = Tekanan adsorbat dalam keadaan setimbang

    Po = Tekanan uap jenuh adsorbat pada keadaan setimbang

    P/Po = Tekanan relatif

    C = Tetapan BET

    Untuk mencari C pada persamaan BET yang tetap yaitu : 1i

    sC

    Persamaan BET (1) berupa garis lurus apabila dibuat grafik 1/W{(P/Po)-1} versus

    P/P dan berat gas nitrogen yang membentuk lapisan satu lapis (monolayer), Wm dapat

    ditentukan dari nilai slope (s) dan intersep (i) ini :

    Slope CW

    C

    m

    1 ..................................................... (2)

    Intersep CWm

    1 ..................................................... (3)

    Jadi berat nitrogen yang membentuk monolayer didapatkan dari menggabungkan

    persamaan (2) dan (3) sehingga didapatkan persamaan :

    )(

    1

    isWm

    ..................................................... (4)

    Aplikasi metode BET ini dapat digunakan untuk menghitung luas permukaan. Untuk

    itu perlu diketahui luas rata-rata molekul gas teradsorp. Luas permukaan, S, dari cuplikan

    diperoleh dari persamaan :

    22010 mxM

    NWS ms

    ............................................ (5)

    dengan :

    N = Bilangan Avogadro (6,02 x 1023

    partikel/mol)

    M = Berat molekul dari gas teradsorp (g/mol)

    Wm = Berat gas teradsorpsi monolayer

  • II-18

    Bab II Tinjauan Pustaka

    Laboratorium Kimia Fisika

    Program Studi D3 Teknik Kimia

    FTI-ITS

    = Luas rata-rata molekul teradsorp

    Total volume pori dihitung pengukuran adsorpsi pada P/Po cukup tinggi sehingga

    diasumsikan semua pori terisi dengan adsorbat sebagai fasa terkondensasi.

    Vp = Wa / l

    Lowell, S & Shields, J.E (1984) juga menjelaskan mengenai penentuan rata-rata

    ukuran pori dapat diperkirakan dari volume pori dengan mengasumsikan geometri pori adalah

    silindris sehingga jari-jari pori rata-rata dapat dihitung dari rasio total volume pori dan luas

    permukaan BET, sesuai dengan persamaan berikut :

    rp = 2 Vp / Ss

    dengan :

    rp = Jari-jari pori rata-rata

    Vp = Volume pori total

    Ss = Luas permukaan spesifik

    (Awillian, 2008)

    II.10 Indikator Asam-Basa

    Analis memanfaatkan perubahan besar dalam pH yang terjadi dalam titrasi, untuk

    menetapkan kapan titik kesetaraan itu dicapai. Terdapat banyak asam dan basa organik lemah

    yang bentuk ion dan bentuk tak-terdisosiasinya menunjukkan warna yang berlainan. Molekul-

    molekul semacam itu dapat digunakan untuk menetapkan kapan telah menambahkan cukup

    titran dan disebut indikator tampak (visual indicator) (Anjel, 2013).

    Bentuk tak-terdisosiasinya tak-berwarna, namun anionnya, yang mempunyai sistem

    ikatan rangkap-tunggal selang-seling (sistem konjugasi), berwarna kuning. Molekul atau ion

    yang memiliki sistem konjugasi semacam itu menyerap cahaya yang lebih panjang, panjang

    gelombangnya daripada molekul padanannya yang tak memiliki sistem konjugasi. Cahaya

    yang diserap seringkali berada dalam bagian tampak dari spektrum, dan karenanya molekul

    atau ion itu berwarna (Anjel, 2013).

  • II-19

    Bab II Tinjauan Pustaka

    Laboratorium Kimia Fisika

    Program Studi D3 Teknik Kimia

    FTI-ITS

    Indikator fenolftalein yang dikenal baik adalah asam dwiprotik dan tak berwarna.

    Mula-mula zat ini berdisosiasi menjadi suatu bentuk tak-berwarna dan kemudian dengan

    kehilangan proton kedua, menjadi ion dengan sistem konjugasi; timbullah warna merah.

    Jingga metil, suatu indikator lain yang luas pemakaiannya adalah suatu basa dan berwarna

    kuning dalam bentuk molekulnya. Penambahan ion hidrogen akan menghasilkan kation yang

    berwarna merah muda (Anjel, 2013).

    II.11 Galat Indikator

    Sekurangnya terdapat dua sumber galat dalam penetapan titik akhir suatu titrasi

    dengan menggunakan indikator tampak. Satu, terjadi bila indikator yang digunakan tidak

    berubah warna pada pH yang sesuai. Sesatan ini adalah sesatan terpastikan dan dapat

    dikoreksi dengan penetapan suatu blangko indikator. Blangko indikator semata-mata adalah

    volume asam atau basa yang diperlukan untuk mengubah pH dari pH titik kesetaraan ke pH

    dimana indikator akan berubah warna. Biasanya blangko indikator ditetapkan secara

    eksperimental (Anjel, 2013).

    Sesatan kedua, terjadi dalam hal asam (atau basa) yang sangat lemah, dimana arah

    lereng kurva titrasi tidak besar, dan karena itu perubahan warna pada titik akhir tidak tajam.

    Bahkan jika digunakan indikator yang sesuai, terjadi suatu galat tak-terpastikan dan galat ini

    dicerminkan oleh kurangnya kecermatan dalam memutuskan dengan tepat kapan terjadi

    perubahan warna. Penggunaan suatu pelarut bukan air dapat mempertajam titik akhir dalam

    hal-hal semacam ini (Anjel, 2013).

    Untuk mempertajam perubahan warna yang diperagakan oleh beberapa indikator,

    kadang-kadang digunakan campuran dua indikator, atau campuran suatu indikator dan suatu

    zat warna yang tak berpengaruh pada pH. Jingga metil termodifikasi yangdikenal untuk

    titrasi karbonat adalah suatu campuran jingga metil dan zat warna xilena sianola FF. Zat

    warna itu menyerap beberapa panjang gelombang dari cahaya yang diteruskan oleh kedua

    bentuk berwarna, yang dengan demikian membuang daerah tumpang tindih dari kedua warna

    itu. Pada suatu pH pertengahan, jingga metil mulai memiliki warna yang hampir

    komplementer dengan warna xilena sianola FF, sehingga larutan tampak keabuan. Perubahan

    warna ini lebih mudah dideteksi daripada perubahan bertahap jingga metil itu dari kuning ke

    merah lewat sejumlah rona jingga. Banyak campuran dua indikator telah direkomendasikan

    untuk memperbaiki perubahan warna (Anjel, 2013).

  • II-20

    Bab II Tinjauan Pustaka

    Laboratorium Kimia Fisika

    Program Studi D3 Teknik Kimia

    FTI-ITS

    II.12 Titrasi

    Titrasi merupakan suatu metoda untuk menentukan kadar suatu zat dengan

    menggunakan zat lain yang sudah dikethaui konsentrasinya. Titrasi biasanya dibedakan

    berdasarkan jenis reaksi yang terlibat di dalam proses titrasi, sebagai contoh bila melibatkan

    reaksi asam basa maka disebut sebagai titrasi asam basa, titrasi redoks untuk titrasi yang

    melibatkan reaksi reduksi oksidasi, titrasi kompleksometri untuk titrasi yang melibatan

    pembentukan reaksi kompleks dan lain sebagainya (Anjel, 2013).

    Zat yang akan ditentukan kadarnya disebut sebagai titrant dan biasanya diletakan di

    dalam erlenmeyer, sedangkan zat yang telah diketahui konsentrasinya disebut sebagai titer

    dan biasanya diletakkan di dalam buret. Baik titer maupun titrant biasanya berupa larutan.

    Titrasi asam basa disebut juga titrasi adisi alkalimetri (Anjel, 2013).

    Kadar atau konsentrasi asam basa larutan dapat ditentukan dengan metode volumetri

    dengan teknik titrasi asam basa. Volumetri adalah teknik analisis kimia kuantitatif untuk

    menetapkan kadar sampel dengan pengukuran volume larutan yang terlibat reaksi berdasarkan

    kesetaraan kimia. Kesetaraan kimia ditetapkan melalui titik akhir titrasi yang diketahui dari

    perubahan warna indicator dan kadar sampel untuk ditetapkan melalui perhitungan

    berdasarkan persamaan reaksi (Anjel, 2013).

    Titrasi asam basa merupakan teknik untuk menentukan konsentrasi larutan asam atau

    basa. Reaksi yang terjadi merupakan reaksi asam basa (netralisasi). Larutan yang

    kosentrasinya sudah diketahui disebut larutan baku. Titik ekuivalen adalah titik ketika asam

    dan basa tepat habis bereaksi dengan disertai perubahan warna indikatornya. Titik akhir titrasi

    adalah saat terjadinya perubahan warna indikator (Anjel, 2013).

    Titrasi merupakan salah satu cara untuk menentukan konsentrasi larutan suatu zat

    dengan cara mereaksikan larutan tersebut dengan zat yang diketahui konsentrasinya secara

    tepat. Prinsip dasar titrasi asam basa didasarkan pada reaksi netralisasi asam basa. Titik

    ekuivalen pada titrasi asam basa adalah pada saat dimana sejumlah asam dinetralkan oleh

    sejumlah basa. Selama titrasi berlangsung terjadi perubahan pH. Pada titik ekuivalen

    ditentukan oleh sejumlah garam yang dihasilkan dari netralisasi asam basa. Indikator yang

    digunakan pada titrasi asam basa adalah yang memiliki rentang pH dimana titik ekuivalen

    berada (Anjel, 2013).

    Pada umumnya titik ekuivalen tersebut sulit diamati, yang mudah diamati adalah titik

    akhir yang dapat terjadi sebelum atau sesudah titik ekuivalen tercapai. Titrasi harus dihentikan

  • II-21

    Bab II Tinjauan Pustaka

    Laboratorium Kimia Fisika

    Program Studi D3 Teknik Kimia

    FTI-ITS

    pada saat titik akhir titrasi dicapai yang ditandai dengan perubahan warna indikator. Titik

    akhir titrasi tidak selalu berimpit dengan titik ekuivalen. Dengan pemilihan indikator yang

    tepat, kita dapat memperkecil kesalahan titrasi (Anjel, 2013).

    Pada titrasi asam kuat dan basa kuat, asam kuat dan basa kuat dalam air terurai dengan

    sempurna. Oleh karena itu, ion hidrogen dan ion hidroksida selama titrasi dapat langsung

    dihitung dari jumlah asam atau basa yang ditambahkan. Pada titik ekuivalen dari titrasi asam

    kuat dan basa kuat, pH larutan pada temperatur 25C sama dengan pH air yaitu sama dengan

    7. Jika suatu asam atau basa dititrasi, setia penambahan pereaksi akan mengakibatkan

    perubahan pH. Grafik yang diperoleh dengan menyalurkan pH terhadap volume pereaksi yang

    ditambahkan disebut kurva titrasi (Anjel, 2013).

    Ada empat macam perhitungan jika suatu asam dititrasi dengan suatu basa

    - Titik awal, sebelum penambahan basa.

    - Daerah antara (sebelum titik ekuivalen), larutan mengandung garam dan asam yang

    berlebih.

    - Titik ekuivalen, larutan mengandung garam.

    - Setelah titik ekuivalen, larutan mengandung garam dan basa berlebih (Anjel, 2013).

    Dalam titrasi, suatu larutan yang harus dinetralkan dimasukkan ke dalam wadah atau

    tabung. Larutan lain yaitu basa, dimasukkan ke dalam buret lalu dimasukkan ke dalam asam,

    mula-mula cepat, kemudian tetes demi tetes, sampai titik setara dari titrasi tersebut tercapai.

    Salah satu usaha untuk mencapai titik setara dalam melalui perubahan warna dari indikator

    asam basa. Titik pada saat titrasi dimana indikator berubah warna dinamakan titik akhir (end

    point) dari indikator. Yang diperlukan adalah memadankan titik akhir indikator yang

    perubahannya terjadi dalam selang pH yang meliputi pH sesuai dengan titik setara.

    (Anjel, 2013)

    Indikator asam basa adalah asam lemah yang tak terionnya (Hln) mempunyai warna

    yang berbeda dengan warna anionnya. Jika sedikit indikator dimasukkan dalam larutan,

    larutan akan berubah warna menjadi warna (1) atau warna (2) tergantung pada apakah

    kesetimbangan bergerak ke arah bentuk asam atau anion. Arah pergeseran kesetimbangan

    dalam reaksi berikut tergantung pada [H3O+] atau dengan kata lain pada pH (Anjel, 2013).

    Seorang analisis mengambil faedah dari perubahan besar dari pH yang terjadi dalam

    titrasi agar dapat menentukan kapan titik ekivalennya akan tercapai. Ada banyak asam dan

    basa organik dan basa organik lemah yang bentuk-bentuk tak berdisosiasi dan ionnya

    menunjukkan warna yang berbeda. Molekul-molekul demikian dapat digunakan untuk

  • II-22

    Bab II Tinjauan Pustaka

    Laboratorium Kimia Fisika

    Program Studi D3 Teknik Kimia

    FTI-ITS

    menentukan kapan cukup titran telah ditambahkan dan disebut indikator visual. Suatu contoh

    yang sederhana adalah para-nitrofenol, yang merupakan suatu asam lemah da berdisosiasi.

    (Anjel, 2013)

    Bentuk tak terdisosiasi adalah tak berwarna, tetapi anionnya, yang mempunyai sistem

    ikatan tunggal dan ikatan rangkap dua yang berganti-ganti (suatu system terkonjugasikan),

    berwarna kuning. Molekul-molekul atau ion-ion yang mempunyai system terkonjugasikan,

    menyerap cahaya dengan panjang gelombang yang lebih panjang dibandingkan dengan

    molekul-molekul sebanding tetapi yang tanpa system terkonjugasikan. Cahaya yang diserap

    sering ada pada bagian spectrum yang tampak, dan dengan demikian molekul atau ionnya

    berwarna (Anjel, 2013).

    Indikator terkenal phenoftalein merupakan asam diprotik dan tak berwarna. Ia mula-

    mula berdisosiasi menjadi suatu bentuk tak berwarna dan kemudian, dengan kehilangan

    hidrogen ke dua, menjadi ion dengan system terkonjugasikan, maka dihasilakanlah wrana

    merah. Metal oranye, indikator lain yang secara luas digunakan, merupakan basa dan

    berwarna kuning dalam bentuk molekular. Penambahan ion hidrogen menghasilkan suatu

    kation yang berwarna merah muda. Perubahan minimum dalam pH yang diperlukan untuk

    suatu perubahan warna disebut jangkau indicator (Anjel, 2013).

    Pada harga pH antara,warna yang ditunjukkan bukan warna merah atau kuning, tetapi

    sedikit agak kuning. Pada pH 5, pKa dari HIn, kedua bentuk berwarna sama konsentrasinya,

    yaitu HIn separuh tenetralisasikan. Seringkali kita mendengar terminology seperti suatu

    indikator yang berubah warna pada pH 5 telah digunakan ini berarti bahwa pKa indicator

    sebesar 5 dan jangkauannya sebesar pH 4 sampai 6 (Anjel, 2013).

    Pada titrasi asam lemah, pemilihan indikator jauh lebih terbatas untuk suatu asam

    dengan pKa 5 kira-kira kepunnyaan asma asetat, pH lebih tinggi dari 7 pada titik ekivalen, dan

    perubahan dalam pH relatif kecil. Phenoftalein berubah warna pada kira-kira titik ekivalen

    dan merupakan indicator yang cocok. Dalam hal asam yang sangat lemah, misalnya pKa = 9,

    tidak ada perubahan dalam pH yang besar terjadi sekitar titik ekivalen. Jadi volume basa yang

    lebih besar akan diperlukan untuk merubah warna suatu indikator dan titik ekivalen tidak akan

    di deteksi dengan ketepatan yang biasa diharapkan (Anjel, 2013).

    Kelarutan garam dari asam lemah tergantung pada pH larutan. Beberapa contoh yang

    lebih penting dari garam-garam demikian dalam kimia analitik adalah oksilat sulfida,

    hidrogsida, karbonat dan fosfat. Ion hidroksida bereaksi dengan anion garam untuk

    membentuk asam lemah, dengan demikian meningkatkan kelarutan garam (Anjel, 2013).

  • II-23

    Bab II Tinjauan Pustaka

    Laboratorium Kimia Fisika

    Program Studi D3 Teknik Kimia

    FTI-ITS

    Teori Bonsted Lowry melukiskan reaksi asam basa dalam peristiwa perpindahan

    proton, yaitu perbadingan kekuatan asam basa menentukan kearah mana reaksi asam basa

    akan terjadi, yaitu dari kombinasi asam basa yang lebih kuat ke yang lebih lemah. Teori

    Lewis memnadang reaksi aram basa dari arah pembentukan ikatan kovalen antara zat

    penerima pasangn electron (asam) dengan pemberi (donor) elektron (basa). Gunanya yang

    paling besar adalah dalam keadaan dimana reaksi terjadi tanpa kehadiran suatu pelarut atau

    pada saat suatu asam tidak mengandung atom hidrogen (Anjel, 2013)..

    Ada beberapa macam titrasi bergantung pada reaksinya. Salah satunya adalah titrasi

    asam basa. Titrasi adalah suatu metode untuk menentukan konsentrasi zat didalam larutan.

    Titrasi dilakukan dengan mereaksikan larutan tersebut dengan larutan yang sudah diketahui

    konsentrasinya. Reaksi dilakukan secara bertahap (tetes demi tetes) hingga tepat mencapai

    titik stoikiometri atau titik setara (Anjel, 2013).

    Titik ekivalen pada titrasi asam basa adalah pada saat dimana sejumlah asam tepat di

    netralkan oleh sejumlah basa. Selama titrasi berlangsung terjadi perubahan pH. pH pada titik

    equivalen ditentukan oleh sejumlah garam yang dihasilkan dari netralisaasi asam basa.

    Indikator yang digunakan pada titrasi asam basa adalah yang memiliki rentang pH dimana

    titik equivalen berada (Anjel, 2013).

    Pada umumnya titik equivalen tersebut sulit untuk diamati, yang mudah dimatai

    adalah titik akhir yaang dapat terjadi sebelum atau sesudah titik equivalen tercapai. Titrasi

    harus dihentikan pada saat titik akhir titrasi tercapai, yang ditandai dengan perubahan warna

    indikator. Titik akhir titrasi tidak selalu berimpit dengan titik equivalen. Dengan pemilihan

    indikator yang tepat, kita dapat memperkecil kesalahan titrasi (Anjel, 2013).

    Pada titrasi asam kuat dan basa kuat, asam lemah dan basa lemah dalam air akan

    terurau dengan sempurna. Oleh karena itu ion hidrogen dan ion hidroksida selama titrasi dapat

    langsung dihitung dari jumlah asam atau basa yang ditambahkan. Pada titik equivalen dari

    titrasi asam air, yaitu sama dengan 7 (Anjel, 2013).

  • III-1

    BAB III

    METODOLOGI PERCOBAAN

    III.1 Variabel Percobaan

    200 rpm 30 menit

    III.2 Bahan yang digunakan

    1. Aquades

    2. Indikator PP

    3. Karbon aktif

    4. Larutan asam asetat

    5. Larutan NaOH 0,1N

    III.3 Alat yang digunakan

    1. Beaker Glass

    2. Buret

    3. Corong kaca

    4. Erlenmayer

    5. Gelas ukur

    6. Kertas Saring

    7. Pipet tetes

    8. Timbangan elektrik

    III.4 Prosedur Percobaan

    1. Bersihkan dan keringkan Erlenmeyer lengkap dengan tutupnya, 7 buah.

    2. Letakkan 0,5 gram 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 100 ml. Larutan 0,12 N, 0,09 N, 0,06

    N, 0,03 N, dan 0,015 N dibuat dari larutan 0,15 N.

    3. Masukkan 100 ml larutan 0,03 N asam asetat ke dalam Erlenmeyer yang tidak

    ada karbon aktifnya yang selanjutnya akan digunakan sebagai kontrol.

    4. Tutup semua Erlenmeyer tersebut dan kocok secara periodik selama 30 menit,

    kemudian diamkan paling sedikit selama satu jam agar terjadi kesetimbangan

    5. Saring masing-masing larutan memakai kertas saring halus, buang 10 ml pertama

    dari filtrat untuk menghindarkan kesalahan akibat adsorbsi oleh kertas saring.

    6. Titrasi 25ml larutan filtrat dengan larutan 0,1N NaOH baku dengan indikator PP,

    tahap ini dilakukan sebanyak dua kali untuk setiap larutan.

  • III-3

    Bab III Metodologi Percobaan

    Laboratorium Kimia Fisika

    Program Studi D3 Teknik Kimia

    FTI-ITS

    III.5 Diagram Alir Percobaan

    MULAI

    Bersihkan dan keringkan Erlenmeyer lengkap dengan tutupnya, 7 buah.

    Buat larutan asam asetat dengan konsentrasi 0,15 N, 0,12 N, 0,09 N, 0,06 N,

    0,03N, 0,015 N dengan volume masing-masing 100 ml. Larutan 0,12 N, 0,09 N,

    0,06N, 0,03 N, dan 0,015 N dibuat dari larutan 0,15 N

    Masukkan 100 ml larutan 0,03 N asam asetat ke dalam Erlenmeyer yang tidak

    ada karbon aktifnya yang selanjutnya akan digunakan sebagai kontrol

    Tutup semua Erlenmeyer tersebut dan kocok secara periodik selama 30 menit,

    kemudian diamkan paling sedikit selama satu jam agar terjadi kesetimbangan

    Letakkan 0,5 gram karbon aktif ke dalam 6 erlenmeyer

    SELESAI

    Saring masing-masing larutan memakai kertas saring halus, buang 10 ml pertama

    dari filtrat untuk menghindarkan kesalahan akibat adsorbsi oleh kertas saring

    Titrasi 25 ml larutan filtrat dengan larutan 0,1 N NaOH baku dengan indikator

    PP, tahap ini dilakukan sebanyak dua kali untuk setiap larutan.

  • III-3

    Bab III Metodologi Percobaan

    Laboratorium Kimia Fisika

    Program Studi D3 Teknik Kimia

    FTI-ITS

    III.6 Gambar Alat Percobaan

    Pipet Tetes

    Termometer

    Viskometer Oswald

    Piknometer

    Erlenmeyer Gelas Ukur

    Timbangan Elektrik Stopwatch

  • IV-1

    BAB IV

    HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN

    IV.1 Hasil Percobaan

    Tabel IV.1.1 Hasil Volume Titrasi NaOH Terhadap Larutan Asam Asetat dengan

    Penambahan Karbon Aktif

    Bahan Variabel Volume NaOH

    Rata-rata (ml) V1 (ml) V2 (ml)

    Larutan

    CH3COOH

    0,015 0,2 0,2 0,2

    0,03 2,5 2,1 2,3

    0,03* 2,3 2,8 2,55

    0,06 5,0 4,8 4,9

    0,09 7,1 6,6 6,85

    0,12 9,3 8,8 9,05

    0,15 11,3 10,9 11,1

    Tabel IV.1.2 Hasil Perhitungan Nakhir, Nkontrol, dan Faktor Koreksi

    Bahan Variable N

    NaOH

    V Rata-

    rata

    N Akhir N Kontrol Faktor

    Koreksi

    Larutan

    CH3COOH

    0,015 0,15 0,2 0,0012 0,03 0,04

    0,03 0,15 2,3 0,0138 0,03 0,46

    0,03* 0,15 2,55 0,0153 0,03 0,51

    0,06 0,15 4,9 0,0294 0,03 0,98

    0,09 0,15 6,85 0,0411 0,03 1,37

    0,12 0,15 9,05 0,0543 0,03 1,81

    0,15 0,15 11,1 0,0666 0,03 2,22

  • IV-2

    Bab IV Hasil Percobaan dan Pembahasan

    Laboratorium Kimia Fisika

    Program Studi D3 Teknik Kimia

    FTI-ITS

    Tabel IV.1.3 Hasil Perhitungan Larutan Asam Asetat Sebelum dan Sesudah Teradsorbsi

    Oleh Karbon Aktif

    Bahan Variabel N Teori Faktor

    Koreksi

    Jumlah Mol

    Awal Akhir Teradsorbsi

    Larutan

    CH3COOH

    0,015 0,0006 0,04 0,375 0,03 0,3738

    0,03 0,0138 0,46 0,75 0,345 0,7362

    0,03* 0,0153 0,51 0,75 0,3825 0,7347

    0,06 0,0588 0,98 1,5 0,735 1,4706

    0,09 0,1233 1,37 2,25 1,0275 2,2089

    0,12 0,2172 1,81 3 1,3575 2,9457

    0,15 0,3330 2,22 3,75 1,665 3,6834

    IV.2 Pembahasan

    Adsorpsi adalah gejala pengumpulan molekul-molekul suatu zat pada permukaan

    zat lain sebagai akibat daripada ketidakjenuhan gaya-gaya pada permukaan tersebut. Untuk

    proses adsorpsi dalam larutan, jumlah zat yang teradsorpsi bergantung pada beberapa

    faktor yaitu jenis adsorben, jenis adsorbat, luas permukaan adsorbat, konsentrasi zat

    terlarut, dan temperatur.

    Percobaan ini dilakukan untuk mengamati peristiwa adsorbsi isotermis dari suatu

    larutan pada suhu tetap (konstan). Pada percobaan adsorbsi larutan asam asetat diadsorbsi

    oleh karbon. Percobaan ini dilakukan dengan meletakkan 0,5 gram karbon aktif ke dalam 6

    erlenmeyer. Lalu membuat larutan asam asetat dalam berbagai konsentrasi, yaitu: 0,015 N,

    0,03 N, 0,06 N, 0,09 N, 0,12 N, 0,15 N agar dapat mengetahui seberapa besar hubungan

    antara variasi konsentrasi dengan daya adsorbs. 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. Dengan kata lain, karbon aktif dapat dijadikan sebagai zat

    pengadsorbsi atau adsorben pada larutan asam asetat.

    Filtrat dari larutan tersebut diaduk dengan kecepatan 200 rpm selama 30 menit dan

    dititrasi dengan larutan NaOH 0,1 N. Sesuai dengan tabel yang ada, dapat terlihat bahwa

    beberapa faktor mempengaruhi peristiwa adsorbsi isotermis. Selain menentukan harga rata-

  • IV-3

    Bab IV Hasil Percobaan dan Pembahasan

    Laboratorium Kimia Fisika

    Program Studi D3 Teknik Kimia

    FTI-ITS

    02468

    1012

    Vo

    lum

    e N

    aOH

    Normalitas CH3COOH

    AsamAsetat

    0

    0,5

    1

    1,5

    2

    2,5

    3

    3,5

    4

    0.015 N 0.03 N 0.06 N 0.09 N 0.12 N 0.15 N

    Mol

    terr

    ad

    sorb

    si

    Normalitas CH3COOH

    Asam

    asetat

    rata volume NaOH dari variabel tersebut, percobaan ini juga dilakukan untuk menghitung

    Nakhir, Nkontrol dan faktor koreksi dari masing-masing variabel.

    Grafik IV.2.1 Hubungan Normalitas CH3COOH dengan Volume NaOH

    Berdasarkan grafik diatas dapat diketahui bahwa volume rata-rata NaOH pada

    normalitas 0,015 N sebesar 0.2 ml, pada 0,03 N volume rata-rata NaOH sebesar 2.3 ml,

    pada 0,03 (*) N volume rata-rata NaOH sebesar 2.55 ml, pada 0,06 N volume rata-rata

    NaOH sebesar 4.9 ml, pada 0.09 N volume rata-rata NaOH sebesar 6.85 ml, pada 0,12 N

    volume rata-rata NaOH sebesar 9.05 ml, pada 0,15 N volume rata-rata NaOH sebesar 11.1

    ml. Dari keseluruhan data tersebut dapat disimpulkan bahwa semakin besar normalitas

    larutan asam asetat maka semakin besar pula volume NaOH yang dibutuhkan untuk

    mentitrasi larutan asam asetat tersebut. Hal ini sesuai dengan teori dimana nilai adsorbsi

    semakin meningkat dengan meningkatnya konsentrasi larutan yang diukur.

    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.2.2 Hubungan Normalitas CH3COOH dengan Mol Teradsorbsi

  • IV-4

    Bab IV Hasil Percobaan dan Pembahasan

    Laboratorium Kimia Fisika

    Program Studi D3 Teknik Kimia

    FTI-ITS

    0

    0,5

    1

    1,5

    2

    2,5

    0.015N

    0.03 N 0.06 N 0.09 N 0.12 N 0.15 N

    Fak

    tor

    kore

    ksi

    Normalitas CH3COOH

    Asam

    Asetat

    00,05

    0,10,15

    0,20,25

    0,30,35

    0.015 N 0.03 N 0.06 N 0.09 N 0.12 N 0.15 N

    N t

    eori

    Normalitas

    Asam

    asetat

    Berdasarkan grafik diatas diketahui bahwa jumlah mol asam asetat pada normalitas

    0,015 N sebesar 0.3738, pada 0,03 N mol yang teradsorbsi sebesar 0.7362, pada 0,03 (*) N

    mol yang teradsorbsi sebesar 0.7347, pada 0,06 N mol yang teradsorbsi sebesar 1.4706,

    pada 0,09 N mol yang teradsorbsi sebesar 2.2089, pada 0,12 N mol yang teradsorbsi

    sebesar 2.9457, dan 0,15 N mol yang teradsorbsi sebesar 3.6834. Rumus mol teradsorbsi

    yaitu, sebagai berikut :

    Grafik IV.2.3 Hubungan Normalitas CH3COOH dengan Faktor Koreksi

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

    koreksi sebesar 0.04, pada 0,03 N diperoleh faktor koreksi sebesar 0.46, pada 0,03 (*) N

    diperoleh faktor koreksi sebesar 0.51, pada 0,06 N diperoleh faktor koreksi sebesar 0.98,

    pada 0,09 N diperoleh faktor koreksi sebesar 1.37, pada 0,12 N diperoleh faktor koreksi

    sebesar 1.81, pada 0,15 N diperoleh faktor koreksi sebesar 2.22. Dari data tersebut dapat

    disimpulkan bahwa semakin besar normalitas larutan asam asetat semakin besar pula

    faktor koreksi yang diperoleh.

    Grafik IV.2.4 Hubungan Normalitas dengan N Teori

    Teradsorbsi = n awal n akhir

  • IV-5

    Bab IV Hasil Percobaan dan Pembahasan

    Laboratorium Kimia Fisika

    Program Studi D3 Teknik Kimia

    FTI-ITS

    Berdasarkan grafik diatas, dapat kita lihat bahwa semakin besar konsentrasi larutan

    asam asetat maka semakin besar pula N teori yang dihasilkan sesuai dengan rumus yang

    digunakan, N teori = variabel (normalitas) x faktor koreksi. Hal ini dikarenakan N teori

    berbanding lurus dengan variabel normalitas larutannya.

    Dari semua grafik tersebut, dapat disimpulkan bahwa adsorspsi ini tergolong jenis

    adsorspi fisika dan termasuk tipe isoterm Freundlich. Tergolong jenis adsorspi fisika

    karena karena pada percobaan ini menggunakan karbon aktif. 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.

    Tergolong tipe Freundlich karena dari semua grafik tersebut, sesuai dengan grafik

    adsorbsi isotermis Freundlich dibawah ini.

    Grafik IV.2.5 Adsorbsi Isothermis Freundlich

    Grafik tersebut sesuai dengan percobaan kami dikarenakan dari isotermis ini, akan

    diketahui kapasitas adsorben dalam menyerap air serta dapat ditentukan efisiensi dari suatu

    adsorben. Menunjukkan pula bahwa semakin besar konsentrasi asam asetat maka volume

    NaOH yang dititrasi juga semakin besar. Adsorbsi Isotermis Freundlich berasumsikan

    bahwa adsorben mempunyai permukaan yang heterogen dan tiap molekul mempunyai

    potensi penyerapan yang berbeda-beda. Aplikasi penggunaan prinsip ini antara lain

    penghilangan warna larutan (decolorizing) dengan menggunakan batu apung dan proses

    pemisahan dengan menggunakan teknik kromatografi.

  • V-1

    BAB V

    KESIMPULAN

    Dari percobaan yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa hubungan normalitas

    larutan dengan mol yang teradsorbsi dapat dipengaruhi oleh kondisi indikator pp yang

    digunakan pada saat titrasi. Pada normalitas 0,015 N mol yang teradsorbsi sebesar 0,3738,

    pada 0,03 N mol yang teradsorbsi sebesar 0,7362, pada 0,03 N (*) mol yang teradsorbsi

    sebesar 0,7347, pada 0,06 N mol yang teradsorbsi sebesar 1,4706, pada 0,09 N mol yang

    teradsorbsi sebesar 2,2089, pada 0,12 N mol yang teradsorbsi sebesar 2,9457, dan 0,15 N mol

    yang teradsorbsi sebesar 3,6834.

    Semakin besar normalitas larutan asam asetat maka semakin besar pula volume NaOH

    yang dibutuhkan untuk mentitrasi larutan asam asetat tersebut. Pada hubungan normalitas

    dengan volume rata-rata, sesuai dengan teori dimana nilai adsorbsi semakin meningkat

    dengan meningkatnya konsentrasi larutan yang diukur.

    Dari percobaan Adsorbsi Isotermis ini dapat disimpulkan, bahwa adsorspsi ini

    tergolong jenis adsorspi fisika dan termasuk tipe isoterm Freundlich. Tergolong jenis adsorspi

    fisika karena pada percobaan ini menggunakan karbon aktif. Termasuk isoterm Freundlich

    karena grafik percobaan kami, dikarenakan dari isotermis ini, akan diketahui kapasitas

    adsorben dalam menyerap air serta dapat ditentukan efisiensi dari suatu adsorben.

    Menunjukkan pula bahwa semakin besar konsentrasi asam asetat maka volume NaOH yang

    dititrasi juga semakin besar. Sehingga dapat disimpulkan bahwa nilai adsorbsi semakin

    meningkat dengan meningkatnya konsentrasi larutan adsorbat yang digunakan. Adsorben

    yang digunakan adalah karbon aktif yang merupakan suatu adsorben yang sangat baik.

  • vi

    DAFTAR PUSTAKA

    Amalia, S. (2008, Mei 15). Materi Kimia Permukaan. Retrieved November 20, 2013, from

    amaliasholehah.files.wordpress.com

    Artistryana. (2012, Maret 27). Pengolahan Limbah Elektroplating / Penyepuhan. Retrieved

    November 16, 2013, from http://ecovolutiontoday.wordpress.com

    Awillian. (2008). Kinetika KIMIA. Retrieved November 20, 2013, from katalis heterogen:

    willi4nd.files.wordpress.com

    Eko, D. W. (2012, Oktober 16). adsorpsi isotermis. Retrieved from wordpress.com:

    http://dwep1.wordpress.com

    Gautama, P. (2011, Januari 16). Mengenal Cara Pelapisan Logam (Bagian-2). Retrieved

    November 21, 2013, from http://www.infometrik.com/2011/01/mengenal-cara-

    pelapisan-logam-bagian-2/

    Ipha, B. (2012, Mei 13). adsorpsi. Retrieved from We Love Chemistry:

    http://kimia08.wordpress.com

    Metalurgi, H. (2009, november). Korosi Galvanik. Retrieved november 23, 2013, from

    http://brownharinto.blogspot.com/2009/11/korosi-galvanik.html

    Mgmpkimiabms. (2009, November 5). Pelapisan Logam (Elektroplating). Retrieved

    November 16, 2013, from http://mgmpkimiabms.wordpress.com

    Nasution, S. F. (2011, September 26). Pelapisan Krom pada Baja Karbon Rendah dengan

    Metode Elektroplating sebagai Anti Korosi. Retrieved November 23, 2013, from SP -

    Physics: http://repository.usu.ac.id/handle/123456789/29124

    Panca, A. (2012, juli 13). adsorbansi-alkohol-dengan-semen.html. Retrieved from adsorbansi

    alkohol dengan semen: http://alipanca5.blogspot.com

    Pratzzz. (2009, April 6). Pelapisan Logam. Retrieved November 16, 2013, from

    http://www.infometrik.com

    Rahayu, S. S. (2009, Juli 20). Pelapisan Logam. Retrieved from http://www.chem-is-

    try.org/materi_kimia/kimia-industri/bahan-baku-dan-produk-industri/pelapisan-

    logam/

    Rusdalena. (2011, September 26). Pelapisan Nikel pada Baja Karbon Rendah dengan

    Metode Elektroplating sebagai Anti Korosi. Retrieved November 23, 2013, from SP -

    Physics: http://repository.usu.ac.id/handle/123456789/29125

    Saja, N. (2013). ISOTERM ADSORPSI ZAT WARNA OLEH KARBON AKTIF. Retrieved

    November 16, 2013, from http://dewasaababil.blogspot.com

  • vi

    Saya, T. C. (2013, Januari 5). Retrieved from Manfaat Elektroplating:

    http://teknikcarasaya.blogspot.com/

    Yunior, S. W. (2012, June 22). Retrieved November 25, 2013, from

    http://fannowidy.blogspot.com/2012/06/jenis-adsorpsi.html

  • viii

    APPENDIKS

    Perhitungan N akhir

    1. Nakhir 0,015

    2. Nakhir 0,03

    3. Nakhir 0,03*

    4. Nakhir 0,06

    5. Nakhir 0,09 044,025

    1,11

    6. Nakhir 0,12 052,025

    3,11

    7. Nakhir 0,15 06,025

    5,11

    (*) = tanpa Karbon

    Perhitungan faktor Koreksi

    1. Faktor Koreksi 0,015 67,003,0

    02,0

    2. Faktor Koreksi 0,03 93,003,0

    028,0

    3. Faktor Koreksi 0,03 * 2,103,0

    036,0

    4. Faktor Koreksi 0,06 067,103,0

    032,0

    Nakhir = N NaOH x Volume rata-rata

    Vol. Larutan yang dititrasi

    02.025

    5.01

    036,025

    9.01

    028,025

    7.01

    032,025

    8,01

    Faktor Koreksi = Nakhir

    Nkontrol

  • ix

    5. Faktor Koreksi 0,09 467,103,0

    044,0

    6. Faktor Koreksi 0,12 73,103,0

    052,0

    7. Faktor Koreksi 0,15 203,0

    06,0

    (*) = tanpa Karbon

    Perhitungan N Teori

    Rumus :

    1. NTeori 0,015 = 0,015 x 0,67 = 0.0105

    2. NTeori 0.03 = 0,03 x 0,93 = 0.0279

    3. NTeori 0.03* = 0,03 x 1,2 = 0.036

    4. NTeori 0.06 = 0,06 x 1,067 = 0.064

    5. NTeori 0.09 = 0,09 x 1,467 = 0.132

    6. NTeori 0.12 = 0,12 x 1,73 = 0.2076

    7. NTeori 0.15 = 0,15 x 2 = 0,3

    (*) = 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 :

    NTeori = N awal x Faktor Koreksi

    n awal = Nawal x Volume titrasi

    n akhir = Nakhir x Volume titrasi

  • x

    1. n akhir 0,015 = 0,02 x 25 = 0,5

    2. n akhir 0,03 = 0,028 x 25 = 0,7

    3. n akhir 0,03 = 0,036 x 25= 0,9

    4. n akhir 0,06 = 0,032 x 25 = 0,8

    5. n akhir 0,09 = 0,044 x 25 = 1,1

    6. n akhir 0,12 = 0,052 x 25 = 1,3

    7. n akhir 0,15 = 0,06 x 25 = 1,5

    (*) = tanpa Karbon

    Perhitungan Teradsorbsi

    Rumus :

    1. Teradsorbsi 0,015 = 0,375 0,5 = -0,125

    2. Teradsorbsi 0,03 = 0,75 0,7 = 0.05

    3. Teradsorbsi 0,03 * = 0,75-0,9 = -0,15

    4. Teradsorbsi 0,06 =1,5 0,8 = 0,7

    5. Teradsorbsi 0,09 =2,25 1,1 = 1,15

    6. Teradsorbsi 0,12 = 3 1,3= 1,7

    7. Teradsorbsi 0,15 = 3,75 1,5 = 2,25

    (*) = tanpa Karbon

    Teradsorbsi = n awal n akhir