pembahasan adsorpsi 2

BAB 3. METODOLOGI PERCOBAAN

3.1Alat dan Bahan3.1.1 Alat

1. Erlenmeyer 250 ml

2. Buret 50 ml

3. Corong gelas

4. Kertas saring

3.1.2 Bahan

1. Larutan asam asetat 1N

2. Larutan standar NaOH 0,5N

3. Karbon aktif

4. Indikator pp

3.2Skema Kerja

3.2.1. Larutan Asam Asetat

Dibuat sebanyak masing-masing 50 ml, dengan konsentrasi (normalitas) 1N; 0,8N; 0,6N; 0,4N; 0,2N ; 0,1N.

Diambil 3 ml tiap-tiap larutan asam asetat Dititrasi dengan 0,5N NaOH dengan menggunakan indikator pp.

3.2.2 Larutan Asam Asetat + Karbon Aktif

Diambil tiap larutan yang telah dibuat dipercobaan pertama sebanyak 25 ml Dimasukkan dalam Erlenmeyer, Ditambahkan 1 gram adsorben (karbon aktif), dikocok dan ditutup dengan kertas saring selama 30 menit. Masing-masing filtrat diambil 3 ml dan diberi 2 tetes indikator pp.

Dititrasi dengan larutan standar 0,5 N NaOH, sehingga dapat diketahui asam asetat sisa yang ada dalam larutan.

BAB 4. PEMBAHASAN

4.1. Data Hasil Percobaan

4.1.1 Larutas Asam Asetat

NoKonsentrasi Asam Asetat

(N)NaOH yang dibutuhkan

(mL)

10,10,85

20,21,2

30,42,5

40,63,7

50,84,75

615,8

4.1.2 Larutan Asam Asetat + Karbon aktif

NoKonsentrasi Asam Asetat

(N)NaOH yang dibutuhkan

(mL)

10,10,5

20,21,2

30,42,1

40,62,7

50,83,3

615,5

4.2. PembahasanPercobaan kali ini mempelajari tentang penentuan entalpi adsorpsi. Praktikum ini dilakukan dengan mengamati variasi konsentrasi asam asetat (CH3COOH) dan pengaruh penambahan karbon aktif.Adsorpsi adalah pengumpulan zat terlarut dipermukaan media dan merupakan jenis adhesi yang terjadi pada zat padat atau cair yang kontak dengan zat-zat lainnya. Karbon aktif, atau sering juga disebut sebagai arang aktif, adalah suatu jenis karbon yang memiliki luas permukaan yang sangat besar. Hal ini bisa dicapai dengan mengaktifkan karbon atau arang tersebut, hanya dengan satu gram karbon aktif, akan didapatkan suatu material yang memiliki permukaan sebesar 500m2. Biasanya pengaktifan hanya bertujuan untuk memperbesar luas permukaan saja, namun beberapa usaha juga berkaitan dengan meningkatkan kemampuan adsorpsi karbon aktif itu sendiri.Praktikum kali ini menggunakan larutan yang digunakan sebagai larutan baku primer yaitu asam asetat (CH3COOH). Larutan baku primer ini yang akan diberi perlakuan yang bervariasi yaitu dengan membuatnya dalam konsentrasi yang bervariasi dan dengan melakukan penambahan karbon aktif. Sedangkan larutan baku sekunder adalah larutan baku yang konsentrasinya harus ditentukan dengan cara titrasi terhadap larutan baku primer. Pada percobaan kali ini larutan yang digunakan sebagai larutan baku sekunder adalah NaOH. Larutan NaOH tergolong dalam larutan baku sekunder yang bersifat basa. Praktikum ini dilakukan dua jenis percobaan yang berbeda. Percobaan pertama adalah dengan melakukan titrasi langsung pada larutan asam asetat dengan konsentrasi yang bervariasi dengan menggunakan indikator pp dan yang kedua adalah dengan menambahkan karbon aktif pada larutan asam asetat kemudian dititrasi dengan NaOH dengan menggunakan indikator pp.Langkah pertama pada percobaan ini dilakukan pengenceran asam asetat agar diperoleh konsentrasi yang berbeda-beda yaitu pembuatan larutan asam asetat sebanyak 50 ml dengan konsentrasi mulai dari 0,1; 0,2 N; 0,4 N; 0,6 N; 0,8 N; dan 1 N. Kemudian diambil 3 ml dari tiap-tiap larutan asam asetat untuk langsung dititrasi dengan larutan NaOH 0,5 N. Hasil titrasi akan menunjukkan konsentrasi asam asetat mula-mula. Adapun reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :

NaOH(aq) + CH3COOH(aq)

CH3COONa(aq) + H2O(l)Sebelum dilakukan proses titrasi, terlebih dahulu larutan ditambahkan dengan larutan PP (Phenolptalein). Indikator phenolptalein merupakan asam dwiprotik dan tidak berwarna. Mula-mula zat ini beradsorpsi menjadi suatu bentuk tak berwarna dan kemudian dengan kehilangan proton kedua menjadi ion dengan sistem konjugasi, timbulah warna merah muda. Fungsi dari penambahan indikator pp adalah untuk mengetahui terjadinya suatu titik ekivalen ekivalen yaitu jumlah titran sama dengan jumlah titratnya. Dalam proses titrasi terjadi perubahan warna larutan asam yang dalam pecobaan ini adalah asam asetat dari tidak berwarna menjadi berwarna merah muda sehingga dapat diketahui kapan tercapai titik akhirnya. Indikator fenophtalein digunakan dalam percobaan ini karena fenophtalein tak berwarna dengan pH antara 8,3-10,0 akan mempermudah dalam mengetahui bahwa dalam proses sudah mencapai titik ekivalen. Pada umumnya, titik akhir tidak sama tepat dengan titik ekivalen sehingga terjadi kesalahan titrasi, tetapi kesalahan ini tidak perlu dianggap sebagai suatu kegagalan dalam melakukan titrasi. Pemilihan indikator phenolptalein karena titrasi ini merupakan titrasi asam lemah (asam asetat) oleh basa kuat (NaOH) (alkalimetri) yang memiliki titik ekuivalen diatas 7. Hal itu cocok dengan rentang perubahan pH dari indikator phenolptalein. Proses selanjutnya adalah dititrasi mengunakan larutan NaOH 0,5 N. Jumlah NaOH yang diperlukan untuk titrasi pada setiap larutan asam asetat dengan konsentrasi yang bervariasi memiliki perbedaan. Semakin kecil konsentrasi (normalitas) semakin sedikit jumlah NaOH yang dibutuhkan untuk titrasi. Karena, semakin besar kosentrasi asam asetat maka semakin asam atau pekat larutan tersebut sehingga apabila dititrasi dengan NaOH yang merupakan basa membutuhkan lebih banyak NaOH. Untuk konsentrasi 1; 0,8; 0,6; 0,4; 0,2 dan 0,1 N dibutuhkan NaOH berturut-turut sebesar 5,8; 4,75; 3,7; 2,5; 1,2; dan 0,85 mL.Langkah selanjutnya adalah diambil setiap larutan pada masing-masing konsentrasi sebanyak 25 ml lalu ditambahkan 1 gr adsorben yaitu karbon aktif. Karbon aktif merupakan senyawa karbon amorf yang dihasilkan dari bahan-bahan yang mengandung arang atau karbon dengan cara khusus, untuk mendapatkan permukaan adsorben yang lebih luas. Penambahan karbon aktif terhadap erlenmeyer sebanyak 1 gram digunakan sebagai pembanding dengan tanpa penambahan karbon aktif.Karbon aktif berwarna hitam, dan bisa berbentuk granule, bulat, pallet atau bubuk. Karbon aktif merupakan sejenis adsorben atau penyerap, hal ini karena unsur karbon aktif memiliki ruang pori yang sangat banyak dengan ukuran tertentu. Pori-pori ini dapat menangkap partikel-partikel sangat halus yang terjebak didalamnya. Karbon aktif ini dapat mengadsorpsi gas dan senyawa kimia tertentu atau bersifat adsorpsi selektif tergantung besar kecilnya volume pori-pori dan luas permukaanya. Daya serapnya sangat besar yaitu 25% - 100% terhadap berat karbon aktif tersebut. Dimana dalam percobaan kali ini, karbon aktif berfungsi untuk mengadsorpsi asam asetat.Peristiwa adsorpsi yang terjadi jika berada pada permukaan dua fasa yang bersih ditambahkan komponen ketiga, maka komponen ketiga ini akan sangat mempengaruhi sifat permukaan. Tiap partikel adsorban dikelilingi oleh molekul yang diserap karena terjadi interaksi tarik-menarik Komponen yang ditambahkan adalah molekul yang teradsorpsi pada permukaan (dan karenanya dinamakan surface aktif). Jumlah zat yang terserap setiap berat adsorbens, tergantung konsentrasi dari zat terlarut. Namun demikian, bila adsorbens sudah jenuh, konsentrasi tidak lagi berpengaruh.Peristiwa adsorpsi disebabkan oleh gaya tarik molekul-molekul di permukaan adsorbens. Peristiwa adsorpsi terjadi ketika karbon aktif dimasukkan ke dalam larutan asam asetat. Karbon aktif merupakan adsorben yang baik, karena memiliki tingkat porositas yang tinggi dan permukaannya yang halus. Dengan demikian adsorbsi dapat terjadi pada banyak tempat. Penyerapan zat dari larutan, mirip dengan penyerapan gas oleh zat padat. Penyerapan bersifat selektif yang diserap hanya pelarut atau zat terlarut.Percobaan ini mempelajari sifat-sifat adsorpsi secara kuantitatif dari suatu bahan. Prinsip dasar dari adsorpsi itu sendiri yaitu pengumpulan zat terlarut dipermukaan media dan merupakan jenis adhesi yang terjadi pada zat padat atau cair yang kontak dengan zat-zat lainnya atau penyerapan pada permukaan adsorben.Setelah masing-masing larutan ditambahkan dengan karbon aktif lalu dikocok dan ditutup dengan kertas saring dan didiamkan selama 30 menit. Dengan proses pengocokkan selama satu menit, kemudian larutan didiamkan selama 30 menit akan membuat proses penyerapan oleh karbon aktif yang terjadi pada permukaan asam asetat bisa berlangsung sempurna dan tercapai kesetimbangan antara adsorbens dan zat pelarut. Setelah bereaksi dengan sempurana larutan tersebut disaring sehingga diperoleh filtrat yang berwarna bening. Selanjutnya larutan hasil penyaringan diambil sebanyak 3 mL. Proses selanjutnya adalah dititrasi lagi mengunakan larutan NaOH 0,5 N dengan indikator PP. Titrasi ini akan menetukan asam asetat yang telah teradsorbsi.Jumlah NaOH yang diperlukan untuk titrasi pada setiap larutan asam asetat dengan konsentrasi yang bervariasi memiliki perbedaan dan menunjukkan hasil yang hampir sama dengan percobaan pertama yang tanpa menggunakan arang yaitu semakin kecil konsentrasi (normalitas) semakin sedikit jumlah NaOH yang dibutuhkan untuk titrasi. Karena, semakin besar kosentrasi asam asetat maka semakin asam atau pekat larutan tersebut sehingga apabila dititrasi dengan NaOH yang merupakan basa membutuhkan lebih banyak NaOH. Hasil kuantitatif yang dihasilkanpun memiliki selisih yang kecil. Untuk konsentrasi 1; 0,8; 0,6; 0,4; 0,2 dan 0,1 N dibutuhkan NaOH berturut-turut sebesar 5,5; 3,3; 2,7; 2,1; 1,1 dan 0,5 mL.Dari hasil percobaan terlihat, volume titran (NaOH) untuk asam asetat sebelum pencampuran lebih besar dibandingkan setelah dicampurkan karbon aktif. Hal ini menunjukkan terjadinya peningkatan konsentrasi yang ditandai dengan berkurangnya volume titran. Dengan kata lain penambahan atau pencampuran karbon aktif mengakibatkan peningkatan konsentrasi asam asetat. Dari hasil perhitungan dan percobaan yang dilakukan dapat diketahui proses dan hasil adsorpsi asam asetat dengan volume tertentu pada suatu karbon aktif.Ada beberapa faktor yang secara umum dapat mempengaruhi adsorpsi. Salah satunya adalah konsentrasi. Semakin besar konsentrasi asam asetat dalam larutan, maka semakin banyak jumlah substansi yang terkumpul pada permukaan adsorben sehingga semakin besar pula jumlah zat dalam larutan asam asetat yang terserap (teradsorpsi).Selain itu, luas permukaan juga dapat mempengaruhi adsorpsi. Apabila luas permukaan pada karbon aktif semakin besar, maka penyerapan yang dilakukan terhadap zat-zat lain juga semakin besar. Karena ruangan yang dimiliki karbon aktif untuk melakukan penyerapan zat-zat semakin besar maka semakin banyak pula zat-zat yang terserap didalamnya, serta semakin cepat pula waktu yang dibutuhkan untuk proses penyerapannya. Luas permukaan adsorben ditentukan oleh ukuran partikel dan jumlah dari adsorben.Temperatur dan tekanan juga dapat menjadi salah satu faktor yang mempengaruhi proses adsorpsi. Pemanasan atau pengaktifan adsorben dapat mempertinggi tekanan juga sehingga akan meningkatkan daya serap adsorben terhadap adsorbat menyebabkan pori-pori adsorben lebih terbuka. Pemanasan yang terlalu tinggi menyebabkan rusaknya adsorben sehingga kemampuan penyerapannya menurun.Dari data hasil percobaan, didapatkan harga dari masing-masing konsentrasi adalah sebagai berikut : Konsentrasi 0,1 = 0,0105; Log [CH3COOH]= -1; Log = -1,98

Konsentrasi 0,2 = 0,003; Log [CH3COOH] = -0,7; Log = -2,52

Konsentrasi 0,40,012; Log [CH3COOH] = -0,4; Log = -1,92

Konsentrasi 0,6 = 0,03; Log [CH3COOH] = -0,2; Log = -1,52 Konsentrasi 0,8 = 0,0435; Log [CH3COOH]= -0,1; Log = -1,36 Konsentrasi 1 = 0,009; Log [CH3COOH] = 0; Log = -2,04

Pada hasil perhitungan didapatkan nilai Log C dan juga Log (X/m) dimana Log C merupakan sumbu X, sedangkan untuk sumbu Y merupakan Log (X/m). Sehingga grafik dapat ditentukan dan didapatkan nilai y = 0,522x 1,6651. Dari persamaan tersebut dapat ditentukan nilai dari tetapan adsorbsi untuk n = 0,02, sedangkan nilai k = 0,5622. Hasil dari grafik tersebut menunjukkan bahwa telah terjadi kesalahan dalam percobaan. Hal ini ditunjukkan dengan hasil grafik yang kurang linear. Kemungkinan kesalahan terajdi karena pada saat melakukan titrasi titik ekivalen dan titik akhir terlambat dicapai, hal ini dikarenakan dalam proses pengenceran asam asetat tidak dilakukan dengan hati-hati sehingga tidak tepat pada garis batas labu ukur yang menyebabkan konsentrasi yang diperoleh tidak sesuai dengan yang diharapkan. Kesalahan yang lain yaitu pada saat melakukan titrasi, pada saat indikator berubah warna, titrasi tidak langsung dihentikan, sehingga titik akhir dan titik ekivalen tidak sesuai dengan yang diharapkan. Serta pada saat mengocok dan menutup larutan yang berisi asam asetat dengan karbon aktif yang bersifat higroskopis akan menyerap air yang berupa gas disekitarnya sehingga konsentrasi yang diinginkan terjadi perubahan dan dapat menyebabkan data yang diinginkan tidak valid.BAB 5. PENUTUP5.1 Kesimpulan

1. Adsorpsi merupakan peristiwa penyerapan pada permukaan suatu adsorben.2. Karbon aktif merupakan absorben yang paling baik karena memiliki tingkat porositas yang tinggi sehingga mudah berinteraksi dengan asam asetat.3. Semakin besar konsentrasi CH3COOH maka semakin banyak zat yang dapat diserap sehingga semakin sedikit jumlah NaOH yang dibutuhkan untuk titrasi dan juga sebaliknya.4. Jumlah NaOH yang dibutuhkan untuk titrasi asam asetat yang telah diadsorpsi lebih sedikit dibandingkan jumlah NaOH yang dibutuhkan untuk titrasi pertama (tanpa karbon).5.2 Saran

1. Selalu periksa kondisi alat sebelum melakukan percobaan guna mendapatkan hasil yang lebih akurat.

2. Selalu tingkatkan ketelitian dalam pengamatan untuk mendapatkan hasil yang optimal.

3. Ikuti petunjuk asisten dan buku penuntun untuk meminimalisasi kesalahan.DAFTAR PUSTAKA

Daintith, J. 1994. Kamus Lengkap Kimia. Jakarta: Erlangga.Cahyana, G.H. Adsorpsi Karbon Aktif [serial online]. http://gedehace.blogspot.com.html. [21 November 2009]Atkins,P. W. 1994. Kimia Fisika. Jakarta: ErlanggaBird,Tony. 1993. Kimia Fisik Untuk Universitas. Jakarta: Gramedia Pustaka UtamaWarnana, Dwa Desa, dkk. 2007.Termodinamika. Jakarta : Universitas TerbukaSukardjo. 2001. Kimia fisika. Jakarta : PT Bina AksaraTim Kimia Fisika. 2009. Penuntun Praktikum Termodinamika Kimia. UNEJ: Jember.Lampiran

1. Pengenceran

Diketahui N1 = 1 N dan V2 = 50 ml

1. N2 = 0,8 NV1 . N1= V2 . N2V1 . 1 N= 50 mL . 0,8 N

V1= 40 mL

2. N2 = 0,6 NV1 . N1= V2 . N2V1 . 1 N= 50 mL . 0,6 N

V1= 30 mL

3. N2 = 0,4 NV1 . N1= V2 . N2V1 . 1 N= 50 mL . 0,4 N

V1= 20 mL

4. N2 = 0,2 NV1 . N1= V2 . N2V1 . 1 N= 50 mL . 0,2 N

V1= 10 mL

5. N2 = 0,1 NV1 . N1= V2 . N2V1 . 1 N= 50 mL . 0,1 N

V1= 5 mL

2. Jumlah Asam Asetat yang Teradsorpsi

Diketahui

N NaOH

= 0.5 N

M (massa karbon) = 1 gram

Ln (X/m)

= n ln C + ln K1. N. CH3COOH

= 0,1 N

V. NaOH untuk CH3COOH (x)

= 0,85 mL

V. NaOH untuk CH3COOH + Karbon (y)= 0,5 mL

= 0,0105 Log [CH3COOH]= log [0,1]

= -1

Log = log [0,0105]

= -1,98

2. N. CH3COOH

= 0,2 N


= 1,2 mL


= 0,003

Log [CH3COOH]= Log [0,2]

= -0,7

Log = log [0,003]

= -2,52

3. N. CH3COOH

= 0,4 N


= 2,5 mL


= 0,012

Log [CH3COOH]= log [0,4]

= -0,4

Log = log [0,012]

= -1,92

4. N. CH3COOH

= 0,6 N


= 3,7 mL


= 0,03


= -0,2

Log

= log [0,03]

= -1,525. N. CH3COOH

= 0,8 N


= 4,75 mL


= 0,0435


= -0,1

Log

= log [0,0435]

= -1,366. N. CH3COOH

= 1 N


= 5,8 mL


= 0,009

Log [CH3COOH]= log [1]

= 0

Log

= log [0,009]

= -2,04Grafik log konsentrasi vs log (x/m)

dari grafik di atas :

y = 0,5622x 1,6651log (X/m) = n log C + log k

Maka,

Log k = -1,6651

k = 0,02 n = 0,5622

Larutan asam asetat

Hasil

Larutan asam asetat

Hasil

V1 . N1 = V2 . N2

pembahasan adsorpsi 2

Documents