laporan praktikum adsorpsi

Laporan Kimia Fisika IV-Isoterm Adsorpsi

Penentuan Isoterm Adsorpsi menurut Freundlich

LAPORAN PRAKTIKUM

Oleh:

Vanantia Randi Ashari 11030194005

Nur Imama 11030194050

Khoirul Nikmah 11030194208

UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

JURUSAN KIMIA

PROGRAM STUDI KIMIA

2014

1


I. Judul Praktikum :

Menentukan Isotherm Adsorpsi Menurut Freundlich

II. Tanggal Praktikum :

21 April 2014 pukul 12.30 WIB

III. Selesai Praktikum :

21 April 2014 pukul 16.00 WIB

IV. Tujuan Percobaan :

Menentukan isoterm adsorpsi menurut Freundlich pada proses adsorpsi asam

oleh karbon aktif

V. Kajian Pustaka :

Adsorpsi adalah proses pengumpulan molekul-molekul dari satu fase

dan terkonsentrasi di permukaan fase lain, sebagai akibat dari ketidakjenuhan

gaya-gaya pada permukaan tersebut. Singkatnya, adsorpsi adalah akumulasi

partikel pada permukaan (Atkins, 1997). Dalam adsorpsi digunakan istilah

adsorbat dan adsorben, dimana adsorbat adalah substansi yang terjerap atau

substansi yang akan dipisahkan dari pelarutnya, sedangkan adsorben adalah

merupakan suatu media penyerap yang dalam hal ini berupa senyawa karbon.

Berdasarkan sifatnya, adsorpsi dapat dibedakan menjadi adsorpsi fisik dan

adsorpsi kimia.

Tabel Perbandingan antara Adsorpsi Fisik dan Adsorpsi Kimia

No Adsorpsi Fisik Adsorpsi Kimia

1 Disebabkan gaya van der Waals

intermolekul

Disebabkan pembentukan ikatan

kimia

2 Bergantung pada sifat gas. Gas yang

dapat dicairkan dengan mudah dapat

diadsorbsi dengan cepat.

Jauh lebih spesifik dari adsorpsi

fisika

3 Panas atau kalor dari adsorpsi kecil

(sekitar 5 kcal mol-1)

Panas atau kalor dari adsorpsi besar

(20-100 kcal mol-1)

4 Reversibel Irreversibel

2



5 Terjadi secara cepat pada suhu

rendah, berkurang pada saat

temperature dinaikkan

Bertambah pada saat temperature

dinaikkan

6 Kenaikan tekanan menikkan

adsorpsi, berkurangnya tekanan

menyebabkan desorpsi

Perubahan tekanan tidak

memberikan efek

7 Membentuk layar multimolekuler

pada permukaan adsorbent

Membentuk layar unimolekuler

(Arun Bahl dan B. S. Bahl, 2008 dalam Essential of Physical Chemistry)

Proses adsorpsi dalam larutan, jumlah zat teradsorpsi tergantung pada

beberapa faktor, yaitu :

a. Jenis adsorben

Apabila adsorbennya bersifat polar, maka komponen yang bersifat

polar akan terikat lebih kuat dibandingkan dengan komponen yang kurang

polar.

b. Jenis adsorbat

Bergantung pada bangun molekul zat, kelarutan zat (makin mudah

larut, makin sulit diadsorpsi), taraf ionisasi (zat organik yang tidak

terionisasi lebih mudah diadsorpsi).

c. Luas permukaan adsorben

Ukuran partikel dan luas permukaan merupakan karakteristik

penting karbon aktif sesuai dengan fungsinya sebagai adsorben. Ukuran

partikel karbon mempengaruhi tingkat adsorbsi; tingkat adsorbsi naik

dengan adanya penurunan ukuran partikel.Oleh karena itu adsorbsi

menggunakan karbon PAC (Powdered Acivated Carbon) lebih cepat

dibandingkan dengan menggunakan karbon GAC (Granular Acivated

Carbon). Kapasitas total adsorbsi karbon tergantung pada luas

permukaannya.Ukuran partikel karbon tidak mempengaruhi luas

3


permukaanya. Oleh sebab itu GAC atau PAC dengan berat yang sama

memiliki kapasitas adsorbsi yang sama.

d. Konsentrasi zat terlarut

Senyawa terlarut memiliki gaya tarik-menarik yang kuat terhadap

pelarutnya sehingga lebih sulit diadsorbsi dibandingkan senyawa tidak

larut.

e. Temperatur

Tingkat adsorbsi naik diikuti dengan kenaikan temperatur dan turun

diikuti dengan penurunan temperatur.

Mekanisme Adsorpsi

Proses adsorpsi dapat digambarkan sebagai proses dimana molekul

meninggalkan larutan dan menempel pada permukaan zat adsorben akibat

kimia dan fisika (Reynolds,1982).

Pada proses adsorpsi terbagi menjadi 4 tahap yaitu :

1. Transfer molekul-molekul zat terlarut yang teradsorpsi menuju lapisan film

yang mengelilingi adsorben.

4

Gambar 2. Mekanisme adsorpsi


2. Difusi zat terlarut yang teradsorpsi melalui lapisan film (film diffusion

process).

3. Difusi zat terlarut yang teradsopsi melalui kapiler/pori dalam adsorben.

4. Adsorpsi zat terlarut yang teradsorpsi pada dinding pori atau permukaan

adsorben (proses adsorpsi sebenarnya) (Reynolds, 1982).

Isoterm Adsorpsi

Adsorpsi gas pada suatu adsorben padatan pada suatu bejana tertutup

merupakan proses reversible.

Gas bebas Gas yang teradsorpsi pada padatan

Jumlah gas yang teradsorpsi bergantung pada kesetimbangan tekanan

(P) dan temperature.

Hubungan antara kesetimbangan tekanan suatu gas dan jumlahnya

teradsorpsi pada padatan adsorben pada beberapa temperature konstan disebut

isoterm adsorpsi (Arun Bahl dan B. S. Bahl, 2008 dalam Essential of Physical

Chemistry).

Isoterm Adsorpsi Freundlich

Persamaan isoterm adsorpsi Freundlich didasarkan atas terbentuknya

lapisan monolayer dari molekul-molekul adsorbat pada permukaan adsorben.

Namun pada adsorpsi Freundlich situs-situs aktif pada permukaan adsorben

bersifat heterogen. Persamaan isoterm adsorpsi Freundlich dapat dituliskan

sebagai berikut :

qe = x/m = kf C1/n ...........................................................(1)

dengan x = jumlah zat yang teradsorpsi

m = jumlah adsorben

5


kf dan n = tetapan

Persamaan (1) dapat diubah menjadi persamaan linear menjadi,

Log qe = log (x/m) = log x – log m = log kf + 1/n log c..............................(2)

Kurva isoterm adsorpsinya ditunjukkan gambar berikut :

Apabila suatu proses adsorpsi dapat memberikan garis linear bila data-

data eksperimen diplotkan pada grafik log (x/m) vs log C maka dapat

6

Gambar 3. Kurva isoterm adsorpsi P vs x/m

Gambar 4. Kurva isoterm adsorpsi log C vs log (x/m)


disimpulkan bahwa peristiwa adsorpsi tersebut mengikuti isoterm Freundlich

(Tim Dosen Kimia Fisika UNESA, 2014).

Karbon aktif

Karbon aktif merupakan senyawa karbon amorph 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. Karbon aktif dapat

mengadsorpsi gas dan senyawa-senyawa kimia tertentu atau sifat adsorpsinya

selektif, tergantung pada besar atau volume pori-pori dan luas permukaan.

Daya serap karbon aktif sangat besar, yaitu 25 sampai dengan 100% terhadap

berat karbon aktif. Karena hal tersebut maka karbon aktif banyak digunakan

oleh kalangan industri, seperti industry minyak, lemak, kimia, dan farmasi.

Dalam satu gram karbon aktif, pada umumnya memiliki luas

permukaan seluas 500-1500 m2, sehingga sangat efektif dalam menangkap

partikel-partikel yang sangat halus berukuran 0.01-0.0000001 mm. Karbon

aktif bersifat sangat aktif dan akan menyerap apa saja yang kontak dengan

karbon tersebut. Dalam waktu 60 jam biasanya karbon aktif tersebut menjadi

jenuh dan tidak aktif lagi. Oleh karena itu biasanya karbon aktif di kemas

dalam kemasan yang kedap udara. Sampai tahap tertentu beberapa jenis

karbon aktif dapat di reaktivasi kembali, meskipun demikian tidak jarang yang

disarankan untuk sekali pakai.

7


Gambar: struktur grafit karbon aktif

VI. Alat dan Bahan :

Alat Ukuran Jumlah

Erlenmeyer 200 mL 7 buah

Buret 50 mL 1 buah

Statif - 1 buah

Klem - 1 buah

Pipet tetes - 7 buah

Gelas ukur 10 mL, 25 mL 1 buah

Aluminium foil - 6 lembar

Bahan Ukuran

HCl 0,1 M

NaOH 0,1 M

Indikator Phenolptalein -

Activated carbon 6 gram

Aquades -

8

ditimbang sebanyak 6 kalidiaktifkan dengan memanaskan dalam oven

1 gram karbon

Karbon aktif

ditambah 100 mL larutan asam 0,125 N

diambil 10 mL






diambil 50 mL

dimasukkan masing-masing ke dalam 6 buah Erlenmeyer bertutup

dikocok secara periodik selama 30 menitdisaring tiap campuran

1 gram karbon aktif

diambil 25 mL

Filtrat 1 1

Filtrat 22

Filtrat 33

Filtrat 44

Filtrat 5Filtrat 6

Campuran 1 Campuran 2 Campuran 3 Campuran 4 Campuran 5 Campuran 6


VII. Alur Praktikum :

1. Aktifasi karbon

2. Adsorpsi larutan asam oleh karbon aktif

9

Volum NaOH 0,1N

Dioven selama 15 menit

Dimasukkan kedalam 6 erlenmeyer masing-masing 1 gram

6 gram karbon

Karbon aktif

Karbon aktif

V NaOH

Dititrasi dengan NaOH 0,1 N

Filtrat Residu

Ditambahkan 100 mL HCl 0,5 MDikocok secara periodik selama 30 menitDisaring

Karbon aktif dalam erlenmeyer


VIII. Hasil Pengamatan :

No. Alur Kerja Hasil Pengamatan Dugaan/Reaksi Kesimpulan

1. Aktivasi Karbon Karbon: serbuk berwarna hitam

Larutan HCl: tidak berwarna

Larutan NaOH: tidak berwarna

Larutan HCl + karbon:

campuran berwarna hitam

Setelah disaring:

Filtrat: tidak berwarna

Residu: endapan hitam

Filtrat setelah dititrasi dengan

NaOH: larutan berwarna pink

Konsentrasi HCl (M)

Volume NaOH (mL)

0,5 46,20,25 21,80,125 24,80,0625 20,80,0313 10,40,0156 7,1

Reaksi:

HCl(aq) + NaOH(aq)

NaCl(aq) + H2O(l)

Semakin besar

konsentrasi adsorbat

maka adsorpsi oleh

adsorben semakin besar

Isoterm adsorpsi

Freundlich memenuhi

kurva linier antara log C

vs log x/m

Adsorpsi larutan

HCl oleh karbon

aktif menunjukkan

kurva linier antara

log C vs log x/m

sehingga termasuk

Isoterm Adsorpsi

Freundlich

Persamaan linier

yang diperoleh y=

1,000x +0,562

Dengan Regresi= 1

10


11


IX. Analisis Data dan Pembahasan:

Percobaan ini bertujuan untuk menentukan isoterm adsorpsi menurut

Freundlich pada proses adsorpsi asam yaitu larutan HCl oleh karbon aktif.

Proses adsorpsi merupakan peristiwa penyerapan suatu komponen di daerah

antar fasa atau gejala pengumpulan molekul-molekul suatu zat pada

permukaan zat lain, sebagai akibat dari pada ketidakjenuhan gaya-gaya pada

permukaan tersebut. Pada peristiwa adsorpsi, terdapat dua komponen yang

berperan yaitu komponen yang teradsorpsi yang disebut adsorbat dan

komponen tempat terjadinya penyerapan disebut adsorben.

Apabila adsorben dan adsorbat berinteraksi cukup lama maka akan

terjadi kesetimbangan antara jumlah adsorbat-adsorben dan jumlah adsorbat

di larutan. Hubungan kesetimbangan ini disebut isoterm. Isoterm adsorpsi

dapat digambarkan dengan persamaan empiris yang dikemukakan oleh

Freundlich. Asumsi dari isoterm Freundlich yaitu adsorben mempunyai

permukaan yang heterogen dan tiap molekul mempunyai potensi penyerapan

yang berbeda-beda. Dalam percobaan ini zat terlarut yang diadsorpsi

(adsorbat) yaitu larutan HCl, dan zat padat yang berfungsi sebagai adsorben

adalah karbon aktif. Karbon aktif akan mengadsorpsi larutan HCl.

Aktifasi Karbon

Langkah pertama yaitu 1 gram karbon (serbuk berwarna hitam)

ditimbang sebanyak 6 kali. Kemudian karbon diaktifkan dengan cara

dipanaskan dalam oven selama ±15 menit. Tujuan pengaktifan karbon adalah

agar karbon dapat menjadi adsorben yang baik karena ketika karbon

dipanaskan, pori-pori pada permukaan karbon akan membuka dan pori-pori

tersebut menjadi aktif sehingga karbon memiliki daya serap maksimal yang

dapat digunakan untuk mengadsorpsi larutan asam HCl secara maksimal.

Selain itu pemanasan juga dilakukan untuk menghilangkan pengotor yang

terutama pengotor yang bersifat volatil yang terdapat pada karbon.

12


Adsorpsi larutan HCl oleh karbon aktif

Langkah pertama yang dilakukan yaitu disiapkan 6 buah Erlenmeyer,

lalu dimasukkan 1 gram karbon aktif ke dalam masing-masing Erlenmeyer.

Selanjutnya dimasukkan 100 mL larutan HCl (tidak berwarna) dengan variasi

konsentrasi sebagai berikut: 0,5N; 0,25N; 0,125N; 0,0625N; 0,0313N; dan

0,0156N kemudian ditutup rapat dengan aluminium foil. Lalu dilakukan

pengocokan secara periodik selama 30 menit dan temperatur dijaga konstan

(suhu kamar). Tujuan pengocokan adalah agar campuran dapat tercampur

secara homogen dan proses adsorpsi dapat berlangsung lebih cepat karena

jumlah tumbukan yang terjadi juga meningkat serta menjaga kestabilan

adsorben dalam mengadsorpsi adsorbat pada saat terjadinya reaksi.

Setelah dilakukan pengocokan selama 30 menit, dihasilkan campuran

yang berwarna hitam. Campuran ini disaring dengan menggunakan kertas

saring. Dari penyaringan dihasilkan residu berupa endapan berwarna hitam

dan filtrat berupa larutan tidak berwarna. Filtrat ini akan dititrasi dengan

NaOH 0,1N. Filtrat dari larutan HCl 0,5N dan 0,25N diambil 10 mL, filtrat

dari larutan HCl 0,125 N diambil 25 mL, filtrat dari larutan HCl 0,0625N;

0,0313N; dan 0,0156N diambil 50 mL.

Pada proses titrasi, filtrat bertindak sebagai titer (zat yang dititrasi)

sedangkan larutan NaOH yang berada dalam buret bertindak sebagai titran

(zat untuk menitrasi). Titrasi ini merupakan titrasi netralisasi/penetralan

karena larutan asam kuat HCl dititrasi dengan basa kuat NaOH. Sebelum

dilakukan titrasi, filtrat ditambahkan 2 tetes indikator PP untuk memberikan

indikasi berupa perubahan warna pada saat titik akhir titrasi tercapai. Titik

akhir titrasi ditandai dengan terjadinya perubahan warna dari filtrat yang tidak

berwarna menjadi merah muda karena sistem sudah melewati titik ekivalen

yaitu berada pada pH>7 (pH basa). Indikator pp mempunyai trayek pH 8,3-10.

Berikut ini adalah reaksi indikator pp jika bereaksi dengan NaOH:

13


Dari proses titrasi diperoleh volume larutan NaOH 0,1N yang

diperlukan untuk menetralkan filtrat (larutan HCl). Volume NaOH 0,1N yang

digunakan dalam titrasi dapat dilihat pada tabel di bawah ini

Konsentrasi HCl (M)

Volume NaOH (mL)

0,5 46,20,25 21,80,125 24,80,0625 20,80,0313 10,40,0156 7,1

Berdasarkan data di atas, dapat diketahui bahwa semakin rendah

konsentrasi maka semakin kecil volume NaOH yang dibutuhkan. Tapi pada

percobaan yang kami lakukan, filtrat larutan HCl pada konsentrasi 0,25M

lebih membutuhkan volume yang lebih sedikit daripada filtrat larutan HCl

0,125M. Hal ini dikarenakan faktor pengocokan yang tidak konstan dan tidak

merata karena dilakukan oleh orang yang berbeda. Dari volum NaOH yang

didapatkan pada saat titrasi, dapat digunakan untuk menentukan massa HCl

yang teradsorpsi oleh karbon (x) dan konsentrasi HCl sisa (C). Untuk

menentukan konsentrasi akhir, maka harus dihitung milimol yang terlibat,

yaitu milimol awal, milimol akhir, dan milimol sisa. Milimol awal dapat

dihitung dengan rumus berikut :

14

Gambar: Reaksi indikator PP dengan NaOH (basa)


Milimol HCl awal = V HCl untuk titrasi × N HCl

Milimol HCl akhir = milimol NaOH untuk menitrasi

Milimol HCl akhir = V NaOH yg dibutuhkan untuk menitrasi × N

NaOH

Milimol sisa = mmol HCl yang teradsorpsi

= mmol HCl awal - mmol HCl akhir

Sehingga dapat ditentukan konsentrasi HCl sisa yaitu HCl yang

teradsorpsi oleh karbon dengan rumus sebagai berikut :

[HCl sisa] = [C] = mmol HCl yg teradsorpsi (sisa)

V HCl

Karena konsentrasi HCl sisa (yang teradsorpsi) sudah diketahui, maka massa

HCl yang teradsorpsi (x) dapat dicari dengan rumus berikut :

x = [C] × Mr HCl × 100/1000

Kemudian dari hasil perhitungan dimasukkan ke dalam persamaan berikut:

logxm

=log k+ 1n

logC

Sehingga dapat diperoleh tabel sebagai berikut:

NoMassa(gram)

mmol HCl C (teradsorpsi)

(M)x/m Log C Log x/mawal akhir sisa

1 1,001 5 4,62 0,38 0,038 0,1386 -1.35654732 -0.765992 1,001 2,5 2,18 0,32 0,032 0,1167 -1.49485002 -0.932933 1,003 3,125 2,48 0,645 0,0258 0,0939 -1.58838029 -1.027334 1,001 3,125 2,08 1,045 0,0209 0,0762 -1.67985371 -1.118055 1,000 1,565 1,04 0,525 0,0105 0,0383 -1.9788107 -1.41686 1,004 0,78 0,71 0,07 0,0014 0,0051 -2.85387196 -2.29243

Dari hasil perhitungan, dapat diketahui bahwa konsentrasi HCl

sebelum ditambahkan karbon aktif lebih tinggi daripada setelah ditambahkan

karbon aktif. Hal ini karena HCl telah diadsorpsi oleh karbon aktif. HCl

merupakan asam kuat yang dapat dengan mudah melepaskan ion-ionnya di

15


dalam air sehingga mudah untuk diadsopsi. Dan dari data hasil perhitungan

dapat diplot dua buah grafik yaitu grafik hubungan antara C versus x/m dan

grafik hubungan antara log C versus log x/m.

Grafik hubungan antara C vs x/m

Grafik hubungan antara Log C vs Log x/m

Dari grafik didapatkan persamaan yaitu y = 1,000x+0,562 dan regresi sebesar

1. Persamaan tersebut kemudian dimasukkan ke dalam rumus berikut:

log (x/m) = log k + 1/n log C

16

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.040

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

0.14

0.16

f(x) = 3.64635840230299 x − 2.02817560273627E-05R² = 0.999997519666547

Grafik C vs x/m

x/mLinear (x/m)

C

x/m

-3 -2.8 -2.6 -2.4 -2.2 -2 -1.8 -1.6 -1.4 -1.2

-2.5

-2

-1.5

-1

-0.5

0

f(x) = 1.00018505507932 x + 0.562040876976705R² = 0.999999525192305

Grafik Log C vs Log x/m

log x/mLinear (log x/m)

Log C

log x

/m


y = mx + c → y = 1,000x+0,562

dengan : y = log (x/m) ,

mx = 1/n log C,

c = log k

maka :

- 1/n = m

= 1

n = 1/m

= 1/1 = 1

- log k = c

= 0,562

k = anti log (0,562)

= 3,6475

Dari perhitungan diatas dapat diketahui bahwa harga tetapan k adalah

3,6475 dan n adalah 1. Dan dari grafik log C vs Log x/m memberikan garis

linier, dengan regresi 1 maka hasil percobaan ini menunjukkan bahwa

adsorpsi HCl oleh karbon aktif termasuk isoterm Freundlich.

X. Kesimpulan :

1. Adsorpsi larutan HCl oleh karbon aktif menunjukkan kurva linier antara

log C vs log x/m sehingga termasuk Isoterm Adsorpsi Freundlich.

2. Persamaan linier yang diperoleh y= 1,000x +0,562 dengan regresi= 1.

XI. Daftar Pustaka :

Atkins, PW. 1997. Kimia Fisika. Jilid 2. Edisi Keempat. Jakarta : Erlangga.

Bahl, Arun dan B. S. Bahl. 2008. Essential of Physical Chemistry. New Delhi:

S. Chand&Company Ltd.

17


Castellan, G.W. 1983. Physical Chemistry. New York: Addison Wesley

Publishing Company.

Nasrudin, H, Koestiari, T, Yonata, B. 2014. Panduan Praktikum Mata Kuliah

Kimia Fisika IV. Surabaya: Jurusan Kimia, Fmipa, Unesa.

Sukardjo.1985. Kimia Fisika. Yogyakarta : Bina Aksara.

XII. Tugas

1. Berdasarkan hasil percobaan dan kurva linear, tentukan apakah proses

adsorpsi asam oleh karbon termasuk isoterm Freundlich !

Jawab :

Ya, proses adsorpsi asam oleh karbon dalam percobaan ini termasuk isoterm

Freundlich. Karena dari data-data percobaan lalu diplotkan pada grafik log

(x/m) vs log C memberikan garis linier. Sehingga dapat disimpulkan bahwa

peristiwa dsorpsi tersebut mengikuti isoterm Freundlich. Berikut

perbandingan grafik isoterm adsorpsi Freundlich secara teori dan hasil

percobaan :

2. Tentukan tetapan k dan n !

Jawab :

Persamaan isoterm adsorpsi Freundlich dapat dituliskan sebagai berikut :

18

Grafik 1. Grafik isoterm adsorpsi Freundlich secara teori

Grafik 2. Grafik isoterm adsorpsi Freundlich sesuai hasil percobaan

-3 -2.8 -2.6 -2.4 -2.2 -2 -1.8 -1.6 -1.4 -1.2

-2.5

-2

-1.5

-1

-0.5

0

f(x) = 1.00018505507932 x + 0.562040876976705R² = 0.999999525192305



Log C

log x/

m


Log (x/m) = log k + 1/n log c

sedangkan persamaan grafik Isotherm Adsorpsi Freundlich adalah

y = 1,000x + 0,562

Dari persamaan diatas, maka

y = log (x/m) ,

mx = 1/n log C,

c = log k

Sehingga :

- 1/n = m

= 1

n = 1/m

= 1/1 = 1

- log k = c

= 0,562

k = anti log (0,562)

= 3,6475

3. Apa perbedaan kemisorpsi dan adsorpsi fisik ?

Jawab :

a. Adsorbsi fisik, yaitu berhubungan dengan gaya Van der Waals dan

merupakan suatu proses bolak – balik apabila daya tarik menarik antara zat

terlarut dan adsorben lebih besar daya tarik menarik antara zat terlarut

dengan pelarutnya maka zat yang terlarut akan diadsorbsi pada permukaan

adsorben, tidak melibatkan energi aktivasi.

Contoh : adsorpsi nitrogen pada besi secara fisik nitrogen cair pada -1900C

akan teradsorpsi pada besi

b. Adsorbsi kimia, yaitu reaksi yang terjadi antara zat padat dan zat

terlarut yang teradsorbsi, terjadi pemutusan dan pembentukan ikatan kimia,

panas adsorbsinya tinggi, melibatkan energi aktivasi.

Contoh : pada suhu 5000C nitrogen teradsorpsi cepat pada permukaan besi.

19


Berikut adalah tabel perbedaan antara adsorpsi fisik dengan adsorpsi kimia :


1 Disebabkan gaya van der Waals

intermolekul

Disebabkan pembentukan ikatan

kimia

2 Bergantung pada sifat gas. Gas yang

dapat dicairkan dengan mudah dapat

diadsorbsi dengan cepat.

Jauh lebih spesifik dari adsorpsi

fisika

3 Panas atau kalor dari adsorpsi kecil

(sekitar 5 kcal mol-1)

Panas atau kalor dari adsorpsi besar

(20-100 kcal mol-1)

4 Reversibel Irreversibel

5 Terjadi secara cepat pada suhu

rendah, berkurang pada saat

temperature dinaikkan

Bertambah pada saat temperature

dinaikkan

6 Kenaikan tekanan menikkan

adsorpsi, berkurangnya tekanan

menyebabkan desorpsi

Perubahan tekanan tidak

memberikan efek

7 Membentuk layar multimolekuler

pada permukaan adsorbent

Membentuk layar unimolekuler

20


LAMPIRAN FOTO

21

Menimbang 1gram karbon Karbon dioven selama 15 menit

100 mL larutan HCl 0,5 M Karbon dimasukkan ke dalam larutan HCl


22

Campuran dikocok periodik selama 30 menit Campuran disaring

10 mL Filtrat dititrasi dengan larutan NaOH 0,1 N

Larutan setelah dititrasi berwarna merah muda

Hasil titrasi larutan HCl dengan 3 konsentrasi yang berbeda


LAMPIRAN PERHITUNGAN

Diketahui :

- Konsentrasi NaOH = 0,1 N (ekivalen dengan 0,1 M)- Volum asam (HCl) yang digunakan = 100 mL

Menghitung konsentrasi HCl yang teradsorpsi oleh karbon aktif

Larutan HCl 0,5N (0,5N ekivalen dengan 0,5M)

mmol HCl sisa (yang teradsorpsi) :

= mmol HCl awal – mmol HCl akhir

= (V HCl untuk titrasi × N HCl) – (V NaOH yg diperlukan × N NaOH)

= (10 mL × 0,5M) – (46,2 mL × 0,1M)

= 5 mmol – 4,62 mmol

= 0,38 mmol

C = [HCl yang teradsorpsi] = mmol HCl yg teradsorpsi

V HCl

= 0,38 mmol

10 mL = 0,038 M

23

Konsentrasi HCl (N)(Awal)

AkhirVolum HCl yg

dititrasi(mL)

Volum NaOH yg dibutuhkan

(mL)0,5000 10 46,20,2500 10 21,80,1250 25 24,80,0625 50 20,80,0313 50 10,40,0156 50 7,1






= (10 mL × 0,25M) – (21,8 mL × 0,1M)

= 2,5 mmol – 2,18 mmol

= 0,32 mmol


V HCl

= 0,32 mmol

10 mL = 0,032 M





= (25 mL × 0,125M) – (24,8 mL × 0,1M)

= 3,125 mmol – 2,48 mmol

= 0,645 mmol


V HCl

= 0,645 mmol

25 mL = 0,0258 M





= (50 mL × 0,0625M) – (20,8 mL × 0,1M)

24


= 3,125 mmol – 2,08 mmol

= 1,045 mmol


V HCl

= 1,045 mmol

50 mL = 0,0209 M





= (50 mL × 0,0313M) – (10,4 mL × 0,1M)

= 1,565 mmol – 1,04 mmol

= 0,525 mmol

C= [HCl yang teradsorpsi] = mmol HCl yg teradsorpsi

V HCl

= 0,525 mmol

50 mL = 0,0105 M





= (50 mL × 0,0156M) – (7,1 mL × 0,1M)

= 0,78 mmol – 0,71 mmol

= 0,07 mmol


V HCl

25


= 0,07 mmol

50 mL = 0,0014 M

26


Menghitung jumlah HCl yang teradsorpsi/jumlah adsorben (x/m)

1.xm

= C x Mr HCl xV /1000

m adsorben

= 0,038 mol/ L x36,5 g/mol x 100 L/1000

1,001 g

= 0,1386

2.xm


m adsorben

= 0,032 mol/ L x36,5 g/mol x 100 L/1000

1,001 g

= 0,1167

3.xm


m adsorben

= 0,0258 mol /L x36,5 g/mol x 100 L/1000

1,003 g

= 0,0939

4.xm


m adsorben

= 0,0209 mol/ L x36,5 g/mol x 100 L /1000

1,001 g

= 0,0762

5.xm


m adsorben

= 0,0105 mol /L x36,5 g/mol x 100 L/1000

1,000 g

= 0,0383

6.xm


m adsorben

= 0,0014 mol / L x 36,5 g /mol x100 L/1000

1,003 g

= 0,0051

27


28


Pengolahan Data

NoMassa(gram)

mmol HCl Volum HCl(mL)

C (teradsorpsi)

(M)x/m Log C Log x/mawal akhir sisa

1 1,001 5 4,62 0,38 10 0,038 0,1386 -1.35654732 -0.765992 1,001 2,5 2,18 0,32 10 0,032 0,1167 -1.49485002 -0.932933 1,003 3,125 2,48 0,645 25 0,0258 0,0939 -1.58838029 -1.027334 1,001 3,125 2,08 1,045 50 0,0209 0,0762 -1.67985371 -1.118055 1,000 1,565 1,04 0,525 50 0,0105 0,0383 -1.9788107 -1.41686 1,004 0,78 0,71 0,07 50 0,0014 0,0051 -2.85387196 -2.29243

29

-3 -2.8 -2.6 -2.4 -2.2 -2 -1.8 -1.6 -1.4 -1.2

-2.5

-2

-1.5

-1

-0.5

0

f(x) = 1.00018505507932 x + 0.562040876976705R² = 0.999999525192305



Log C

log

x/m

0 0.01 0.02 0.03 0.040

0.020.040.060.08

0.10.120.140.16

f(x) = 3.64635840230299 x − 2.02817560273488E-05R² = 0.999997519666547

Grafik C vs x/m

x/mLinear (x/m)

C

x/m

laporan praktikum adsorpsi

Documents