ADSORPSI

Ketika permukaan zat padat terkena gas atau cairan, molekul dari gas atau larutan secara

bertahap mengumpul atau memusat pada permukaan.

Fenomena pengumpulan molekul dari gas atau cairan pada permukaan zat padat disebut

adsorpsi

Lapisan zat pada permukaan itu disebut adsorbate (bahan terjerap) dan zat padat

permukaannya terjadi endapan disebut adsorbent.

Contoh Adsorpsi

(1) Adsorpsi pewarna oleh arang. Jika arang yang dihaluskan dilarutkan dalam larutan encer

methylene blue (pewarna organik), konsentrasi warna larutan menurun. Molekul-molekul

pewarna telah diserap oleh partikel arang.

(2) Adsorpsi gas oleh arang. Jika gas (SO2, Cl2, NH3) direaksikan dengan bubuk arang

dalam wadah tertutup, tekanan gas akan menurun. Molekul-molekul gas berkumpul pada

permukaan arang dan terserap.

Adsorpsi terhadap Penyerapan

Istilah 'adsorpsi' harus hati-hati dibedakan dari seperti yang terdengar istilah

absorpsi'. Sementara adsorpsi menyiratkan deposisi pada permukaan saja, absorpsi

menyiratkan penetrasi ke dalam padatan (Gambar 23.2). Untuk ilustrasi, krayon kapur

dicelupkan ke dalam tinta adsorbsi dan ternyata ditemukan krayon kapur menjadi putih. Di

sisi lain, air yang diserap oleh spons dan didistribusikan ke seluruh spons seragam.

Kedua adsorpsi dan penyerapan sering terjadi berdampingan. Hal ini demikian sulit untuk

membedakan antara dua proses eksperimental.

Mekanisme Adsorpsi

Atom atau molekul dari permukaan padat berperilaku seperti molekul permukaan cairan.

Tidak dikelilingi oleh atom atau molekul dari jenis mereka. Oleh karena itu, mereka memiliki

kekuatan menarik seimbang pada permukaan yang dapat menampung partikel adsorbat.

Gambar 23.3

Hidrogen teradsorpsi molekuler

pada platinum

Gambar 23.4

Hidrogen teradsorpsi pada atom

platinum

Atom-atom atau molekul teradsorpsi dapat terkumpul pada permukaan logam seperti platina

(Pt) dengan kekuatan fisik van der Waal karena obligasi valensi sisa. Dengan demikian

adsorpsi hidrogen pada platinum dapat terjadi dalam dua cara (molekuler atau atom seperti

yang ditunjukkan di atas).

JENIS ADSORPSI

Adsorpsi gas ke permukaan padat terdiri dari dua jenis:

(a) Adsorpsi Fisik

Hal ini disebabkan oleh molekul gas yang berada pada permukaan padat yang

disebabkan penarikan kekuatan oleh gaya Van Der Wall. Hal ini juga disebut sebagai

adsorpsi Van Der Waal. Sebagai contoh, adsorpsi hidrogen atau oksigen pada arang. Contoh

tersebut merupakan Adsorpsi Fisik.

(b) Kimia Adsorpsi atau Chemisorption

Dalam jenis adsorpsi ini, molekul gas atau atom ditangkap oleh permukaan padat

yang disebabkan oleh ikatan kimia. Ikatan ini mungkin adalah kovalen atau ionik yang ada di

alam. Sebagai contoh, hidrogen adalah adsorpsi dari nikel. Molekul hidrogen pertama

terserap oleh pasukan van der Waal dan kemudian memisahkan. Demikian atom hidrogen

terbentuk dari adsorpsi nikel.

Seringkali adsorpsi adalah kombinasi dari dua jenis adsorpsi yang dinyatakan seperti

di atas .

ADSORPSI GAS DENGAN PADAT

Adsorpsi gas oleh adsorben padat memiliki fitur karakteristik tertentu . fisik adsorpsi dan

chemisorption ditemukan berbeda dalam banyak hal .

( 1 ) Adsorpsi dan Luas

Adsorpsi menjadi fenomena permukaan , tingkat adsorpsi tergantung pada area. Peningkatan

permukaan di daerah permukaan adsorben dapat meningkatkan jumlah total gas yang

terserap. Logam ( nikel , platinum ) dan zat berpori ( arang , silika gel ) menyediakan area

permukaan yang besar dan terbaik pada adsorben padat.

( 2 ) Sifat Gas

Jumlah gas yang diserap oleh zat padat tergantung pada sifat gas . Secara umum, gas yang

memiliki suhu kritis tinggi, dia akan mudah mencair , hal itu yang menyebabkan gas mudah

untuk diserap . Dengan demikian 1 g arang aktif dapat diadsorbsi dengan 380 ml sulfur

dioksida (suhu kritis 157 C ) , 16 ml metana ( temperatur kritis - 83 C ) dan 4,5 ml

hidrogen (temperatur kritis -20 C ) . Adsorpsi kimia di sisi lain , jauh lebih spesifik daripada

adsorpsi fisik . Namun, tidak akan terjadi ketika ada beberapa kemungkinan tindakan kimia

antara gas yang terserap dan padatannya .

( 3 ) Pemanasan dari Adsorpsi

Panas adsorpsi didefinisikan sebagai energi yang dibebaskan ketika 1 gm mol gas yang

teradsorpsi pada permukaan padat . Pada adsorpsi fisik , molekul gas berkonsentrasi pada

permukaan padat . Jadi mirip dengan kondensasi dari gas menjadi cairan . Oleh karena itu ,

adsorpsi seperti kondensasi adalah proses eksotermik . Karena daya tarik antara molekul gas

dan permukaan padat adalah relatif lemah yang disebabkan oleh gaya van der Waal ,

sehungga pemanasan adsorpsi kecil ( sekitar 5 kkal mol - 1 ) . Dalam adsorpsi kimia daya

tarik adalah pembentukan ikatan kimia yang benar . Oleh karena itu, kalor adsorpsi yang

besar adalah 20 sampai 100 kkal mol-1.

memanaskan adsorpsi besar ( 20 sampai 100 kkal mol - 1 ) .

( 4 ) karakter Reversible

Adsorpsi fisik adalah proses reversibel . Gas teradsorbsi ke padat dapat dihapus

( desorbed ) dalam kondisi kebalikan dari suhu dan tekanan . Dengan demikian ,

Gas Gas / Padat + Panas

Chemisorption , sebaliknya , tidak reversibel karena senyawa permukaan terbentuk .

( 5 ) Pengaruh suhu

Adsorpsi fisik terjadi dengan cepat pada suhu rendah dan menurun dengan meningkatnya

suhu ( Prinsip Le Chatelier ) .Adsorpsi kimia, seperti kebanyakan perubahan kimia ,

umumnya meningkat dengan suhu . Dengan demikian suhu riseof sering dapat menyebabkan

adsorpsi fisik untuk mengubah ke chemisorption . Nitrogen , misalnya , secara fisik

teradsorpsi pada besi pada 190 C tetapi chemisorbed untuk membentuk nitrida pada 500 C.

( 6 ) Pengaruh tekanan

Karena kesetimbangan dinamis ada antara gas yang terserap dan gas dalam kontak dengan

thesolid seperti yang dinyatakan dalam ( 4 ) , Prinsip Le Chatelier diterapkan . Sebenarnya

telah ditemukan bahwa peningkatan tekanan menyebabkan peningkatan adsorpsi dan

penurunan penyebab tekanan desorpsi .

( 7 ) Ketebalan lapisan gas Terserap

Dari studi tentang isoterm berkaitan dengan jumlah gas teradsorpsi ke tekanan kesetimbangan

, Langmuir menunjukkan bahwa pada tekanan rendah , bentuk gas yang terserap secara fisik

hanya satu tebal lapisan molekul . Namun, atas tekanan tertentu , lapisan tebal

multimolekular terbentuk .

PERBANDINGAN ADSORPSI FISIK DAN ADSORPSI KIMIA

ADSORPSI FISIK ADSORPSI KIMIA

1 . Disebabkan oleh kekuatan antarmolekul

van der Waals

1 . Disebabkan oleh pembentukan ikatan

kimia .

2 . Tergantung pada sifat gas . Gas yang

teradsorpsi mudah mencair.

2 . Jauh lebih spesifik daripada adsorpsi fisik.

3 . Panas adsorpsi kecil ( sekitar 5 kkalmol-1

) 3 . Panas adsorpsi besar ( 20-100 kkalmol-1

) .

4 . Reversible . 4 . Ireversibel .

5 . Terjadi dengan cepat pada suhu rendah ,

menurun dengan meningkatnya suhu .

5 . Meningkat dengan kenaikan suhu

6 . Peningkatan tekanan meningkatkan

adsorpsi , penurunan tekanan menyebabkan

desorpsi .

6 . Perubahan tekanan tidak memiliki efek

seperti itu.

7 . Bentuk lapisan multimolecular pada

adsorben

permukaan .

7 . Bentuk lapisan multimolecular pada

adsorben

Dalam chemisorption , lapisan teradsorpsi gas merupakan salah satu molekul tebal sejak

kimia combinationcan berlangsung dengan permukaan adsorben hanya secara langsung .

ADSORPSI ISOTERM

Adsorpsi gas pada adsorben padat dalam wadah tertutup adalah proses areversible .

Gas Gas gratis teradsorpsi pada padat

Besarnya terserap gas tergantung pada tekanan kesetimbangan ( P ) dan suhu.

Hubungan antara tekanan kesetimbangan gas dan jumlahnya teradsorpsi pada

adsorben padat pada setiap suhu konstan disebut isoterm adsorpsi. Ini dapat diberikan

dalam bentuk persamaan atau kurva grafis.

Freundlich Adsorpsi Isoterm

Freundlich mengusulkan hubungan empiris dalam bentuk persamaan matematika.

dimana w adalah massa gas teradsorpsi pada m massa adsorben pada tekanan P, k dan n

adalah konstanta tergantung pada sifat gas dan adsorben dan pada suhu. hubungan ini

umumnya direpresentasikan dalam bentuk kurva diperoleh dengan memplot massa gas

teradsorpsi per satuan massa adsorben (w / m) terhadap tekanan kesetimbangan

Gambar 23.6

Isoterm Freundlich, sebidang massa gas

yang terserap per satuan massa

adsorben

Gambar 23.7

Plot dari log terhadap log

menunjukkan sedikit kelengkungan pada

tekanan yang lebih tinggi.

Freundlich isotermis tidak berlaku pada tekanan tinggi. Mengambil logaritma

pada kedua sisi Persamaan Freundlich, kita memiliki

Ini adalah persamaan untuk garis lurus. Jadi plot log (w / m) terhadap log P harus menjadi

garis lurus dengan kemiringan 1 / n dan intercept log k. Namun, itu benar-benar menemukan

bahwa plot garis-garis lurus pada rendah tekanan, sementara pada tekanan yang lebih tinggi

mereka menunjukkan kelengkungan sedikit, terutama pada suhu rendah. ini menunjukkan

bahwa persamaan Freundlich adalah perkiraan dan tidak berlaku untuk adsorpsi gas oleh

padatan pada tekanan yang lebih tinggi.

Isoterm adsorpsi Langmuir

Langmuir (1916) yang berasal adsorpsi isoterm sederhana berdasarkan pertimbangan

teoritis. itu bernama setelah dia.

asumsi

Langmuir membuat asumsi sebagai berikut.

(1) Lapisan gas teradsorpsi pada adsorben padat adalah satu-molekul tebal.

(2) Lapisan teradsorpsi seragam di seluruh adsorben.

(3) Tidak ada interaksi antara molekul teradsorpsi yang berdekatan.

Penurunan Langmuir Isoterm

Langmuir menganggap bahwa molekul gas menyerang permukaan padat dan dengan

demikian teradsorpsi. beberapa

molekul ini kemudian menguap cukup cepat. Sebuah keseimbangan dinamis akhirnya

dibentuk antara dua proses yang bertentangan, adsorpsi dan desorpsi. Jika adalah sebagian

kecil dari total permukaan yang ditutupi oleh molekul teradsorpsi, yang sebagian kecil dari

area terbuka (1 - ). Tingkat desorpsi ( ) sebanding dengan permukaan yang tertutup.

Oleh karena itu,

=

dimana adalah konstanta laju untuk proses desorpsi.

Laju adsorpsi ( ) sebanding dengan permukaan terbuka yang tersedia (1 - ) dan tekanan

(P) gas.

= (1 ) P

mana adalah laju konstan untuk proses adsorpsi.

Pada kesetimbangan laju desorpsi sama dengan laju adsorpsi. Artinya,

atau

atau

atau

dimana K adalah konstanta kesetimbangan dan disebut sebagai koefisien adsorpsi.

Jumlah gas teradsorpsi per gram adsorben, x, sebanding dengan .

Karenanya, x

atau x = K

di mana K 'adalah sebuah konstanta baru. Persamaan (1) memberikan hubungan antara

jumlah gas teradsorpsi terhadap tekanan gas pada suhu konstan dan dikenal sebagai adsorpsi

isoterm Langmuir.

Untuk menguji isoterm Langmuir, persamaan (1) disusun ulang sehingga

di mana K'' konstan = K '/ K.

Persamaan (2) adalah serupa dengan persamaan untuk garis lurus. Jadi jika P/x diplot

terhadap P, kita harus mendapatkan garis lurus dengan kemiringan 1/K'' dan intercept 1/K'.

Ini ditemukan pada sebagian besar kasus yang kurva yang sebenarnya adalah garis lurus. Jadi

Langmuir isotherm diverifikasi.

Figure 23.9

Verifikasi Langmuir isoterm untuk adsorpsi N pada mika pada 90 K

Langmuir Isoterm bertahan pada tekanan rendah tetapi gagal pada tekanan tinggi

P 1 P

= +

x K K

Jika tekanan (P) sangat rendah, faktor P / K'' dapat diabaikan dan isoterm

mengasumsikan bentuk

x = K' P (pada tekanan rendah)

Jika tekanan (P) sangat tinggi, faktor 1 / K 'dapat diabaikan dan isoterm menjadi

x = K'' (pada tekanan tinggi)

Oleh karena itu, pada tekanan rendah, jumlah gas terserap (x) berbanding lurus dengan

tekanan (P)

Pada tekanan tinggi massa terserap mencapai nilai konstan K'' ketika permukaan adsorben

benar-benar tertutup dengan lapisan Unimolecular gas. Pada tahap ini adsorpsi tidak

tergantung pada tekanan

ADSORPSI ZAT TERLARUT DARI LARUTAN

Zat padat berpori atau halus dapat juga menyerap zat terlarut dari larutan. Sehingga arang

aktif digunakan untuk menghilangkan kotoran berwarna dari larutan. Arang juga akan

menyerap banyak zat warna. Ketika larutan asam asetat terguncang dengan arang aktif,

bagian dari asam akan dihapus oleh adsorpsi dan konsentrasi larutan menurun. Sekali lagi,

endapan yang diperoleh dalam analisis kualitatif sering bertindak sebagai absorben. Sebagai

contoh, magnesium hidroksida bila diendapkan di hadapan magneson dye-hal membentuk

biru 'danau'.

Adsorpsi dari larutan umumnya mengikuti prinsip yang sama seperti digariskan

untuk adsorpsi gas oleh padatan dan tunduk pada faktor yang sama. Dengan demikian,

(1) Beberapa adsorben khusus menyerap zat terlarut tertentu lebih efektif daripada yang lain.

(2) Peningkatan suhu menurun tingkat adsorpsi.

(3) Peningkatan luas permukaan meningkatkan tingkat adsorpsi.

(4) Adsorpsi zat terlarut juga melibatkan pembentukan keseimbangan antara jumlah terserap

dan konsentrasi zat terlarut dalam larutan.

Mekanisme yang tepat dari adsorpsi dari larutan tidak jelas. Namun ada batas untuk

adsorpsi oleh suatu massa adsorben dan karenanya mungkin adsorpsi terjadi kecuali

Mekanisme yang tepat dari adsorpsi larutan masih belum jelas. Bagaimanapun juga, ada

sebuah batasan pada adsorpsi oleh oleh sebuah masa adsorbent yang diberikan dan karena itu

bisa terjadi jika Sebuah lapisan yang tak bermolekul dibentuk. Isoterm Freundlich,

menggunakan konsentrasi dari pada tekanan diatur oleh adsorpsi larutan.

Yaitu,

w/m= k x C1/n

dimana w= masa dari larutan yang diabsorpsi pada masa m dari absorbent.

C: konsentrasi keseimbangan larutan, dan k dan n adalah konstan. Dari persamaan diatas,

bisa diambil log w/m= log k + 1/n log C

Hal ini menyatakan bahwa sebuah alur log dari log w/m berlawanan dengan log C harus

sebuah garis lurus. Validitas isoterm Freundlich telah diuji dengan membentuk nilai nilai

experimen dari log w/m versus log C yang ditentukan untuk adsorpsi asam asetat pada arang

yang bersuhu 250C.

Penerapan-penerapan Adsorpsi.

Penerapan adsorpsi dapat ditemukan di laboratorium dan industry. Beberapa penerapannya

seperti berikut ini:

1. Produksi vacum tinggi

Jika sebuah bejana kosong dihubungkan dengan sebuah container berisi arang aktif

didinginkan dengan udara cair, arang mengadsorpsi semua molekul gas yang ada

dalam bejana. Ini akan menghasilkan vakum yang sangat tinggi. Proses ini digunakan

dalam peralatan vakum tinggi seperti botol Dewar untuk penyimpanan udara cair atau

hidrogen cair. Jel silika juga sangat berguna sebagai sebuah adsorbent dalam produksi

vakum tinggi.

2. Masker gas

Semua masker gas adalah perlengkapan perlengkapan yang terdiri dari sebuah

adsorbent (arang aktif) atau sebuah seri adsorbent. Adsorbent adsorbent ini

melepaskan gas gas beracun dengan adsorpsi hingga membersihkan udara untuk

pernapasan.

3. Katalis heterogen

Dalam katalis heterogen molekul molekul reaktan diadsorpsi pada permukaan katalis

dimana mereka membentuk sebuah adsorpsi kompleks. Pembusukan ini bertujuan

untuk membentuk molekul molekul yang kemudian hilang dari permukaan.

4. Penghilangan zat pewarna dari larutan

Arang hewani menghilangkan warna dari larutan dengan mengadsorpsi

ketidakmurnian warna. Itulah sebabnya dalam pabrik gula tebu, larutan berwarna

dijernihkan dengan arang hewani atau arang aktif.

5. Proses Flotasi Busa

Biji biji besi sulfida level rendah (PbS, ZnS,CU2S) dibebaskan dari silika dan zat zat

yang berbau tanah lainnya dengan Proses Flotasi Busa. Biji halus yang telah dibagi

dicampurkan dengan minyak (minyak cemara) dan diaduk dengan air berisikan

detergen ( sumber busa). Ketika udara menggelembung dalam campuran ini,

gelembung gelembung udara tersebut distabilkan oleh detergen. Partikel partikel

mineral hasil absorpsi inidibasahi dengan minyak dan muncul ke permukaan. Zat zat

yang berbau tanah dibasahi oleh air yang berada didasar.

6. analisis kromatografi

Campuran jumlah kecil zat organik dapat dipisahkan dengan bantuan Kromatografi

yang melibatkan prinsip-prinsip adsorpsi selektif . Campuran dilarutkan dalam pelarut

yang cocok (heksana ) dan dituangkan melalui tabung berisi adsorben ( alumina ).

Komponen yang paling mudah terserap dihapus di bagian atas dari tabung. Komponen

berikutnya yang paling mudah terserap dihapus berikutnya, dan seterusnya. Jadi

bahan ini dipisahkan menjadi ' band ' di berbagai bagian tabung . Sekarang pelarut

murni dituangkan melalui tabung . Setiap komponen terlarut dalam pelarut turun

secara bergantian dan dikumpulkan dalam penerima terpisah Campuran gas dapat

dipisahkan dengan adsorpsi selektif gas oleh cairan ( Gas kromatografi ) .

ION - EXCHANGE ADSORPSI

Dalam beberapa tahun terakhir , banyak resin sintetis telah dibuat yang berfungsi sebagai ion

- exchanger . di efek , resin memiliki satu ion teradsorpsi di atasnya . Rilis resin ion ini dan

menyerap ion seperti yang lain . Proses ini disebut pertukaran ion adsorpsi . Ketika kation

dipertukarkan , resin ini dikenal sebagai penukar kation . Ketika anion dipertukarkan , ini

disebut sebagai anion exchanger . Penukar kationik polimer tinggi yang mengandung gugus

asam seperti asam sulfonat kelompok,-SO3, H. dihasilkan makro-anion telah teradsorpsi ion

H +. Ketika larutan kation lain (Na +) dibiarkan mengalir di atasnya, ion H + yang ditukar

dengan ion Na +. Proses ini pada kenyataannya, terdiri dari desorpsi ion H + dan adsorpsi ion

Na + dengan resin.

Karena pertukaran kation di atas adalah reversibel, natrium 'garam' setelah pengobatan

dengan asam meregenerasi resin asli.

Pertukaran anion

Sebuah resin yang mengandung gugus dasar seperti kuaterner amonium hidroksida, -N+R3O

-

H, akan bertindak sebagai pertukaran anion, contohnya pertukaran ion OH- dengan Cl-.

Pertukaran anion resin murni dapat dapat diregenerasi menjadi resin klorida dengan basa (ion

OH-).

APLIKASI DARI PERTUKARAN ION ADSORBSI

Pertukaran ion adsorbsi mempunyai banyak banyak kegunaan yaitu di bidang industri dan

obat.

1. Peleburan air

Air keras mengandung ion Ca2+

dan ion Mg2+

. Bentuk senyawa ini larut dengan sabun

dan yang kemudian tidak berfungsi sebagai deterjen. Air keras melunak dengan

melewati kolom yang dikemas dengan natrium pertukaran kation resin, R-Na+. Ion Ca

2+

dan Mg2+

dalam air keras diganti dengan oleh ion Na+.

2. Deionisasi air

Air yang mempunyai kemurnian sangat tinggi dapat diperoleh dengan menghapus

semua garam terlarut. Hal ini dicapai dengan menggunakan pertukaran kedua kation dan

anion resin. Air dibebaskan dari semua ion (kation dan anion) disebut sebagai deionisasi

atau air Demineralisasi.

Air pertama melewati kolom yang berisi pertukaran kation resin, R-H+. Di sini setiap

kation dalam air (katakanlah Na+) yang dihapus oleh pertukaran untuk H

+. Air ini

kemudian dilewatkan melalui kolom kedua yang dikemas dengan pertukaran anion, R+

OH-. Setiap anion (Cl

-) dihapus oleh pertukaran OH

-untuk Cl-.

Ion H+ dan OH

- kemudian bereaksi menghasilkan produk air.

Dengan demikian air yang keluar dari kolom kedua sepenuhnya bebas dari ion, baik kation

atau anion. Air lebih murni daripada air suling dan disebut konduktivitas air.

Dalam proses lain, yang merupakan cara yang lebih umum, air keran dilewatkan ke dalam

kolom yang berisi kedua jenis resin ( pertukaran kation dan anion). Berikut kation dan anion

akan dihapus secara bersamaan.

Demineralisasi Air Elektrik

Resin penukar ion di atas kertas atau serat dapat digunakan sebagai membran yang mana

hanya kation atau anion akan lewat. Membran tersebut digunakan dalam demineralisasi listrik

dan mereka bertindak sebagai saringan ionik (Gambar 23.13). Setelah penerapan arus listrik,

kation bergerak melalui kation-penukar membran ke elektroda negatif. Anion bergerak dalam

arah yang berlawanan melalui membran penukar anion . Dengan demikian air berada di

kompartemen tengah demineral.

Anion berpindah dengan arah yang berlawanan melalui membrane pertukaran anion.

Kemudian air dalam pertengahan ruangan adalah demineralisasi.

3. Kegunaan Pengobatan

Kelebihan garam natrium dapat dihilangkan dari cairan tubuh dengan memberi pasien

menukarkan ion yang sesuai untuk dimakan. Penukaran anion basa lemah digunakan untuk

memindahkan kelebihan asam atau acidity didalam perut.

Pertanyaan Ujian!!

1. Definisikan atau jelaskan mengenai istilah berikut ini:

a. Adsorpsi

b. Adsorpsi fisika

c. Adsorpsi kimia

d. Freundlich Adsorpsi Isoterm

e. Langmuir Adsorpsi Isoterm

2. Apa itu adsorpsi? Definisikan istilah adsorbent dan adsorbate. Berikan contoh

yang sesuai. Deskripsikan fenomena adsorpsi padatan dari larutan.

3. Apa pengaruh temperature pada adsorpsi gas pada padatan?

4. Tuliskan pernyataan Langmuir Adsorpsi Isoterm dan turunkan persamaan yang

berkenaan dengan itu.

5. Perbedaan antara adsorpsi dan absorpsi. Diskusikan faktor yang mempengaruhi

adsorpsi gas pada absorben padatan. Diskusikan dengan singkat tipe adsorpsi isoterm

pada pengamatan yang umum untuk adsorpsi gas pada variasi absorben pada

temperature yang berbeda.

6. a. Tuliskan poin penting dari Teori Adsorpsi Langmuir

b. Gambarkan adsorpsi isobar untuk adsorpsi fisika dan adsorbs kimia

7. Diskusikan Teori Adsorpsi Langmuir dan turunkan persamaan untuk Adsorpsi

Langmuir Monolayer Isoterm

8. Tuliskan apa yang kamu ketahui tentang adsorpsi. Berikan 4 poin perbedaan antara

adsorpsi fisika dan adsorpsi kimia.

9. Turunkan persamaan Langmuir Adsorpsi Isoterm dan pernyataan yang mendasarinya.

Tunjukkan itu untuk jarak sedang dari tekanannya untuk mengubah ke Freundlich

Adsorpsi Isoterm.

10. Bedakan antara adsorbs fisika dan adsorpsi kimia. Apa itu adsorpsi isobar?

11. Apa yang dimaksud adsorpsi isotermal? Menyimpulkan dari adsorpsi isotermal

Langmuir

12. Bedakan antara adsorpsi fisika dan adsorpsi kimia

13. Diskusikan adsorpsi isotermal Freundlich pada gas di atas permukaan zat padat.

Bagaimana menentukan tetapan dalam persamaan isotermal ? Bagaimana kamu akan

membuktikan bahwa adsorpsi isotermal Langmuir lebih tinggi daripada adsorpsi

isotermal Freundlich?

14. Tuliskan adsorpsi isotermal Freundlich. Tuliskan juga 2 penolakan dalam teori

Langmuir.

15. (a) Dalam sebuah percobaan tertentu diperlukan untuk memiliki sejumlah besar gas

yang diserap pada permukaan solid. Sarankan beberapa faktor yang mungkin dapat

membantu disertai penjelasan yang sesuai.

(b) Apa tanda-tanda H dan S dalam kasus adsorpsi fisik diharapkan? Benarkan

jawaban Anda.

(C) Tulis catatan di chemisorption.

16. Apa yang mendalilkan adsorpsi isotermal Langmuir? Pada dasar dalil ini, diperoleh

persamaan Langmuir. Bagaimana itu bisa digunakan untuk menentukan permukaan

area dari adsorben?

17. a. Apa yang kamu ketahui tentang adsorpsi termal? Apa faktor yang mempengaruhi

adsorpsi?

b. Diskusikan pengaruh suhu dan tekanan pada adsorpsi diatas permukaan zat padat

18. Tunjukkan bahwa isotermal Freundlich adalah panggilan khusus dari isotermal

Langmuir

19. a. Tunjukkan diagram perbedaan tipe adsorpsi isotermal yang didapatkan untuk

adsorpsi gas diatas padatan

b. Diskusikan kebiasaan dari adsorpsi isotermal Langmuir sangat lemah dan tekanan

tinggi

20. Apa yang mendalilkan teori Langmuir untuk adsorpsi? Persamaan adsorpsi Langmuir

diperoleh dari rumus

. Bagaimana persamaan yang membuktikannya?

21. a. Bedakan antara physisorption dan chemisortion

b. Bagaimana hubungan adsorpsi isotermal Langmuir dengan isotermal Freundlich?

Bagaimana bentuk perubahan adsorpsi isotermal ketika adsorpsi berlapis-lapis

diberikan

22. Simpulkan persamaan termodinamika adsorpsi Gibbs

23. a. Berikan 2 aplikasi dari adsorpsi

b. Jelaskan alasan mengapa akhirnya zat bubuk adalah adsorben yang efektif?

24. A. Bagaimana chemisorption terkenal dari physisorption pada dasar nomer lapisan

adsorben?

B. Bagaimana bisa isotermal adsorpsi Langmuir digunakan untuk menunjukkan

observasi dekomposisi dari gas PH3 pada tungsten

25. Adsorpsi isotermal Freundlich diperoleh dari adsorpsi isotermal Gibbs yang

digunakan dalam gas

26. a. Asal persamaan isotermal Langmuir. Bagaimana isotermal ini mengartikan kinetik

dari reaksi unimolekul dengan katalis permukaan zat padat?

b. Jelaskan adsorpsi termal dan tulis apa penyebab itu terjadi

c. Berikan catatan dari cara physisorption dan chemisorption yang terkenal daripada

lainnya

27. Gambarkan tipe adsorpsi isotermal yang diperoleh dalam kotak adsorpsi

unimolekular dan multimolekular

28. Apa ciri-ciri adsorpsi? Ungkapan yang diperoleh untuk adsorpsi isotermal Langmuir

29. Turunkan persamaan isoterm adsorpsi Langmuir. Tunjukkan dalam kondisi apa itu

menjadi identik dengan Persamaan isoterm adsorpsi Freundlich.

(Gulbarga BSc, 2004)

30. (A) Bedakan antara absorpsi dan adsorpsi.

(B) Apakah yang dimaksud dengan isoterm adsorpsi? Berikan aplikasinya!.

(Avadh BSc, 2004)

31. 10,0 g oksigen teradsorpsi pada 2,5 g bubuk logam pada 273 K dan 1 atm tekanan.

Hitung volume gas teradsorpsi per gram adsorben.

Answer. 2798.25 ml

(Madurai BSc, 2005)

32. 100 ml dari 0,3 M asam asetat dikocok dengan 0,8 g arang kayu. Konsentrasi akhir

larutan setelah adsorpsi adalah 0,125 M. Hitung berat asam asetat teradsorpsi per

gram karbon.

Answer.1.31 g

(Nagpur BSc, 2005)

33. Empat gram gas yang teradsorpsi pada 1,5 g bubuk logam pada 300 K dan 0,7 atm.

Hitung volume gas pada STP yang teradsorpsi per gram adsorben.

Answer.2052.5 m

(Punjabi BSc, 2005)

34. Untuk adsorben - adsorbat sistem mematuhi adsorpsi Langmuir isoterm, a = 0,48 bar-1

dan b = 0,16 bar-1

. berapa tekanan yang akan ditutupi 50% dari permukaan?

Answer. 1.25 Bar

(Agra BSc, 2006)

35. Lima gram katalis menyerap 400 cm3 dari N2 pada keadaan STP untuk membentuk

monolayer. Berapa luas permukaan per gram jika daerah yang ditempati oleh molekul

N2 adalah 16 .

Answer.344 m2 g

-1

(Panjab BSc, 2006)

Pertanyaan pilihan ganda

1. Fenomena konsentrasi molekul gas atau cairan di permukaan padatan ini disebut

(a) penyerapan (b) adsorpsi

(c) katalisis (d) tidak satu pun

Jawaban.

2. Adsorbat adalah zat

(a) yang berkonsentrasi pada permukaan

(b) di mana adsorpsi terjadi

(c) yang menguap dari permukaan logam

(d) tidak satu pun

Jawaban.

3. Adsorpsi gas pada permukaan logam disebut

(a) katalisis (b) oklusi

(d) penyerapan (c) adsorpsi

Jawaban.

4. Peningkatan _______ adsorben meningkatkan jumlah total gas yang terserap

(a) densitas (b) Volume

(c) luas permukaan (d) tegangan permukaan

Jawaban.

5. _______ Suhu kritis dari gas, semakin mudah terserap

(a) lebih rendah (b) lebih tinggi

(c) menengah (d) tidak satu pun

6. proses adsorbsi adalah

(a) eksotermik

(b) endotermik

(c) terkadang eksotermik, terkadang endotermik

(d) tidak ada di atas

Jawaban

7 . Adsorpsi fisik adalah proses _______

( a) reversibel ( b ) irreversible

( c ) eksotermik ( d ) tidak satu pun

Jawaban .

8 . Adsorpsi fisik terjadi dengan cepat pada suhu _______

( a) rendah ( b ) tinggi

( c ) nol mutlak ( d ) tidak satu pun

Jawaban .

9 . Adsorpsi fisik umumnya _______ dengan meningkatnya suhu

( a) berkurang ( b ) peningkatan

( c ) kadang berkurang , kadang-kadang meningkat ( d ) tidak satu pun

Jawaban .

10 . Chemisorption umumnya _______ dengan suhu

( a) peningkatan ( b ) menurun

( c ) tetap sama ( d ) tidak satu pun

Jawaban .

11 . Multi- lapisan molekul terbentuk dalam

( a) penyerapan ( b ) adsorpsi fisik

( c ) chemisorption ( d ) adsorpsi reversibel

Jawaban .

12 . Hubungan antara tekanan kesetimbangan gas dan jumlahnya teradsorpsi pada adsorben

padat pada temperatur konstan disebut

( a) chemisorption ( b ) isobars adsorpsi

( c ) isoterm adsorpsi ( d ) tidak satu pun

Jawaban .

13 . Isoterm Freundlich tidak berlaku di

( a) tekanan tinggi ( b ) tekanan rendah

( c ) 273 K ( d ) suhu kamar

Jawaban .

14 . Pada tekanan rendah , jumlah gas yang terserap adalah _______ sebanding dengan

tekanan

( a) secara langsung ( b ) terbalik

( c ) kadang-kadang langsung , kadang-kadang terbalik ( d ) tidak satu pun

Jawaban .

15 . Manakah dari berikut ini yang bukan merupakan persamaan untuk isoterm Freundlich ?

Jawaban

16. Dalam perlindungan gas, gas-gas yang beracun dikeluarkan oleh adsorben melalui

proses

a. Absorpsi

b. Adsorpsi

c. Katalisis

d. Tidak ketiganya

17. Proses flotasi buih untuk konsentrasi bijih sulfide memanfaatkan proses

a. Adsorpsi

b. Katalis heterogen

c. Absorpsi

d. Kesetimbangan

18. Air yang dibebaskan dari semua ion (kation dan anion) disebut

a. Air berat

b. Air terkonsentrasi

c. Air mineral

d. Air demineralisasi

19. Panas dari adsorpsi didefinisikan sebagai energi yang dibebaskan ketika _____ gas

teradsorpsi pada permukaan padat.

a. 1 molekul

b. 1 gram

c. 1 gm mol

d. 1 kg

20. Pada adsorpsi fisik, molekul gas dilakukan pada permukaan padat oleh

a. Ikatan hidrogen

b. Ikatan sigma

c. Ikatan pi

d. Gaya Van der Waals

21. Adsorpsi hidrogen pada arang adalah

a. Adsorpsi fisik

b. Adsorpsi kimia

c. Penyerapan

d. Tidak ketiganya

22. Proses desorpsi meningkat sejalan dengan ______ tekanan

a. Penurunan

b. Peningkatan

c. Kadang meningkat, kadang menuru

d. Tidak ketiganya

23. Adsorpsi berlangsung dengan

a. Penurunan entalpi sistem

b. Peningkatan entalpi sistem

c. Tidak ada perubahan dalam entalpi sistem

d. Tidak ketiganya

24. Panas adsorpsi dalam adsorpsi fisik terletak pada kisaran

a. 1-10 kJ/mol

b. 10-400 kJ/mol

c. 40-100 kJ/mol

d. 40-400 kJ/mol

25. Dalam analisis kromatografi, prinsip yang digunakan adalah

a. Absorpsi

b. Adsorpsi

c. Distribusi

d. Evaporasi

26. Manakah yang di bawah ini yang bukan merupakan karakteristik adsorpsi fisik?

a. Reversibel

b. Terbentuknya lapisan multi-molekul

c. H-nya adalah 400 kJ

d. Terjadi dengan cepat pada suhu yang rendah

27. Dalam topeng gas, gas-gas beracun diserap dengan arang aktif. Arang aktif bertindak

sebagai

(a) bahan terserap

(b) bahan penyerap

(c) katalisis

(d) bahan adsorpsi

Jawaban.

28. Mana pernyataan yang salah?

(a) adsorpsi fisika tidak dapat balik dalam air

(b) adsorpsi fisika melibatkan lapisan multi-molekular

(c) perkembangan energi kecil

(d) adsorpsi fisika disebabkan gaya van der Waal

Jawaban.

29. Mana dari pernyataan berikut salah

(a) adsorpsi kimia dapat balik dalam alam

(b) adsorpsi fisika dapat balik dalam alam

(c) H adsorpsi fisika kecil

(d) H adsorpsi kimia besar

Jawaban.

30. Efisiensi penyerapan meningkat dengan kenaikan

(a) viskositas

(b) tegangan permukaan

(c) luas tegangan

(d) nomor ion

Jawaban.

31. Pertukaran ion damar terbentuk dengan

(a) massa molekular tinggi

(b) tegangan permukaan tinggi

(c) viskositas tinggi

(d) luas permukaan tinggi

Jawaban.

32. Air keras dibuat lembut dengan melewatkannya pada kotak kolom dengan polimer damar

tinggi. Proses ini dibuat menggunakan

(a) pertukaran kation

(b) analisis kromatografi

(c) adsorpsi beban ion vely

(d) katalisis heterogen

Jawaban.

33. Mana dari pernyataan berikut bukan aplikasi adsorpsi?

(a) topeng gas

(b) katalisis heterogen

(c) proses flotasi busa

(d) pelunakan air dengan pendidihan

Jawaban.

34. Langmuir ketika menurunkan adsorpsi isotermal tidak membuat anggapan berikut

(a) lapisan penyerap gas pada permukaan padatan setebal satu molekul

(b) lapisan penyerap seragam

(c) tidak ada gaya tarik antara perbatasan molekul

(d) gaya tarik antara molekul penyerap sangat besar

Jawaban.

35. Mana dari pernyataan berikut yang salah?

(a) adsorpsi kimia disebabkan oleh pembentukan ikatan

(b) adsorpsi kimia spesifik di alam

(c) adsorpsi kimia dapat balik

(d) adsorpsi kimia meningkat dengan kenaikan suhu

Jawaban. (c)

36. Sebuah proses yang dituliskan dengan persamaan

R H+ + Na+ R Na+ + H+, adalah

(a) pertukaran kation

(b) pertukaran anion

(c) Pertukaran resin

(d) analisis kromatografi

37. Suatu proses pertukaran anion dapat dituliskan dengan persamaan

(a) R H+ + Na+ R Na+ + H+

(b) R OH + Cl- R Cl- + OH-

(c) 2R Na+ + Ca

2+ R2Ca

2+ + 2Na

(d) bukan semuanya

38. Pada sebuah proses adsorpsi terbentuk lapisan unimolekular. Yaitu

(a) adsorpsi fisika

(b) adsorpsi kimia

(c) pertukaran ion

(d) analisis kromatografi

39. Kecepatan desorpsi Rd ditunjukkan oleh (dimana adalah fraksi total dari permukaan

yang tertutupi oleh molekul yang teradsorpsi)

(a) Rd = Kd

(b) Rd = Kd 2

(c) Rd = Kd /

(d) Rd = Kd / 2

40. Langmuir Isotherm dapat terjadi pada tekanan rendah, namun gagal pada

(a) suhu rendah

(b) tekanan tingggi

(c) tekanan sedang

(d) bukan semuanya