1. KINEMATIKA ADSORPSI

of 23

  • date post

    17-Jul-2015
  • Category

    Documents

  • view

    1.164
  • download

    5

Embed Size (px)

Transcript of 1. KINEMATIKA ADSORPSI

LAPORAN MINGGUAN KIMIA FISIK 2No. / Judul Percobaan : Kinematika Adsorpsi Tanggal Percobaan : 16 Maret 2012

Disusun Oleh :Nama NIM : Eunike Lois Palapessy : 1007035007

Kelompok : 5 A Asisten NIM : Ahmad Maulana : 0907035028

LABORATORIUM KIMIA ANALITIK, ANORGANIK DAN FISIK FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS MULAWARMAN SAMARINDA 2012

BAB 1 PENDAHULUAN1.1. Latar Belakang Kinetika kimia merupakan pengkajian laju dan mekanisme reaksi kimia. Besi lebih cepat berkarat dalam udara lembab daripada dalam udara kering; makanan lebih cepat membusuk bila tidak didinginkan ; kulit (bule) lebih cepat menjadi gelap pada musim panas daripada dalam musim dingin. Ini merupakan tiga contoh lazim dari perubahan kimia yang kompleks dengan laju yang beraneka menurut kondisi reaksi. Yang lebih mendasar daripada sekedar laju reaksi adalah bagaimana perubahan kimia berlangsung. Proses pada permukaan menentukan kebanyakan aspek kehidupan seharihari, termasuk kehidupan itu sendiri. Bahkan jika kita membatasi perhatian kita pada permukaan padat saja, pentingnya proses itu hampir tidak berkurang. Salah satu sifat penting dari permukaan zat adalah adsorpsi. Adsorpsi digunakan untuk menyatakan bahwa zat lain yang terserap pada zat itu. Misalnya karbon aktif dapat menyerap molekul-molekul asam asetat dalam larutannya. Pada praktikum Kinetika Adsorpsi kali ini, kami menggunakan zeolit sebagai adsorben, yang akan menyerap molekul-molekul asam asetat dalam larutan pada varisi waktu yang telah ditentukan. Yang melatarbelakangi praktikum Kinetika Adsorpsi ini adalah agar praktikan dapat mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi kinetika adsorpsi, Menentukan nilai k pada orde reaksi satu, orde reaksi dua, dan orde reaksi tiga, serta dapat mengetahui pengaruh waktu terhadap adsorpsi.

1.2.

Tujuan Mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi kinetika adsorpsi Menentukan nilai k pada orde reaksi satu, orde reaksi dua, dan orde reaksi tiga secara praktek Mengetahui pengaruh waktu terhadap adsorpsi secara praktek

1.3. Prinsip Praktikum Kinetika Adsorpsi ini berprinsipkan pada pengaruh variasi waktu pengadukan selama 10 menit, 20 menit, 30 menit dan 40 menit terhadap campuran zeolit dan asam asetat apakah menyebabkan perubahan konsentrasi pada asam asetatnya setelah diadsorpsi, dimana zeolit sebagai adsorben akan menyerap molekul-molekul asam asetat, yang menjadi adsorbatnya yaitu zat yang akan diserap oleh adsorben. Dalam hal ini, konsentrasi asam asetat setelah diadsorpsi didapatkan setelah dititrasi dengan larutan NaOH, asam asetat sebelumnya ditambahi beberapa tetes indikator pp sehingga titik akhir titrasi ditandai oleh perubahan warna larutan menjadi merah lembayung.

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKAKinetika kimia merupakan pengkajian laju dan mekanisme reaksi kimia. Besi lebih cepat berkarat dalam udara lembab daripada dalam udara kering; makanan lebih cepat membusuk bila tidak didinginkan. Ini merupakan contoh lazim dari perubahan kimia yang kompleks dengan laju yang beraneka menurut kondisi reaksi. Yang lebih mendasar daripada sekedar laju reaksi adalah bagaimana perubahan kimia berlangsung. Adsorpsi . Banyak zat padat yang bertindak sebagai katalis, dapat mengikat cukup banyak kuantitas gas dalam cairan pada permukaan mereka berdasarkan adsorpsi. Nikel yang bubuk halus dan platinum dikenal dengan kemampuannya mengadsorpsi sejumlah besar anekaragam gas. Molekul yang teradsorpsi seringkali lebih aktif daripada molekul yang tak teradsorpsi. Dalam beberapa hal naiknya kereaktifan ini dapat disebabakan oleh naiknya konsentrasi molekul yang teradsorpsi; mereka berjejalan pada permukaan zat padat itu, sedangkan dalam keadaan gas mereka terpisah jauh satu sama lain. ( Keenan, dkk. 1984 ) Proses pada permukaan menentukan kebanyakan aspek kehidupan seharihari, termasuk kehidupan itu sendiri. Proses pada permukaan padat, menentukan kelangsungan hidup industri, baik yang konstruktif, seperti dalam katalisis, maupun yang destruktif seperti dalam korosi. Akumulasi partikel pada permukaan, disebut absorpsi. Zat yang mengabsorpsi disebut absorbat dan material yang dibawahnya merupakan adsorben atau substrat. Kebalikan dari absorpsi adalah desorpsi. Molekul dan atom dapat menempel pada permukaaan dengan dua cara. Dalam fisisorpsi (kependekan dari adsorpsi fisika), terdapat antaraksi van Der Waals (contohnya dispersi atau antaraksi dipolar) antara absorpat dan substrat. Dalam kimisorpsi (kependekan sari adsorpsi kimia), partikel melekat pada permukaan dengan membentuk ikatan kimia (biasanya ikatan kovalen), dan

cenderung mencari tempat yang memaksimumkan bilangan koordinasinya dengan substrat. Entalpi kimisorpsi jauh lebih besar daripada unutk fisisorpsi, dan nilai khasnya adalah sekitar -200kJ mol-1. Molekul yang terkimisorpsi, dapat terpisah karena tuntutan valensi atom permukaan yang tidaak terpenuhi. Adanya fragmen molekul pada permukaan, sebagai hasil kimisorpsi, merupakan salah satu alasan mengapa permukaan mengkatalisa reaksi. Laju tertutupnya permukaan oleh absorpat, bergantung pada kemampuan substrat untuk menghamburkan energi partikel datang sebagai gerakan termal, saat partikel itu menabrak permukaan. Jika energi itu tidak dihamburkan dengan cepat, partikel itu bermigrasi di atas permukaan, sampai sebuah vibrasi mengeluarkannnya ke dalam gas pelapis, atau partikel itu mencapai tepian. Perbandingan antara tabrakan dengan permukaan yang menghasilkan absorpsi disebut peluang melekat s :

Penyebutnya dapat dihitung dari teori kinetika, dengan pembilangnya dapat diukur dengan mengamati laju perubahan tekanan. (Atkins, P.W. 1996) Dalam struktur silikat dan borat jenis kation atau bahkan muatannya relatif tidak penting, selama muatan positif total setara dengan muatan negatif total. Pada struktur pyroxene yang dijumpai dalam banyak mineral, bisa didapatkan MgSiO3, CaMg(SiO3)2, dan sebagainya. Kation terletak di anatara rantai, sehingga identitasnya yang khas tidak begitu berperan dalam struktur, sejauh muatan positif yang diperlukan memang tersedia.Begitu pula dalam hal anion lembaran, kation berada di antara lembaran. Zat semacam itu diharapkan dapat mudah dibelah; mica menunjukkan sifart tersebut karena merupakan silikat lembaran. Jika keempat atom oksigen pada setiap tetrahedron SiO4 digunakan bersama, terjadilah struktur silika SiO2. Namun bila beberapa ion Si4+ diganti oleh Al3+, maka rangka harus bermuatan negatif, dan ion lawan yang positif harus didistribusikan ke dalamnya.

Mineral rangka semacam itu adalah alumininasilikat. Ini merupakan mineral silikat alam yang paling beragam, banyak didapatkan, dan sangat bermanfaat. Banyak aluminasilikat sintetik dapat dibuat, beberapa diproduksi secara industri untuk digunakan sebagai penukar ion (bila basah) dan sebagai penapis molekul (bila kering). Di antara aluminasilikat yang paling penting adalah zeolit. Ciri-cirinya yang utama adalah kerangaka [(Al,Si)O2]n yang selalu terbuka. Komposisinya selalu dengan tipe Mx/n [(AlO2)x(SiO2)y] z H2O dimana n adalah muatan kation logam , Mn+, yang selalu Na+, K+, atau Ca2+, dan z adalah jumlah mol air hidrasi yang sangat beragam. Keterbukaan struktur ini dihasilkan dalam pembentukan saluran dan rongga dengan ukuran garis tengah yang berbeda-beda meranah dari 2 sampai 11 . Molekul dengan ukuran yang tepat dapat terperangkap dalam

lubang, dan sifat inilah yang memungkinkan penggunaanya sebagai adsorben yang selektif. Zeolit dinamakan juga penapis molekul, digunakan juga sebagai pendukung logam-logam yang kompleks atau logam kompleks yang dipakai dalam reaksi katalis heterogen. Zeolit yang dipakai, terutama sintetis. Misalnya, kristalisasi lambat dari gel natrium aluminasilikat pada , kondisi yang diawasi dengan cermat dan komposisi yang tepat menghasilkan senyawaan kristal Na12[(AlO2)12(SiO2)12] 27 H2O. Bentuk terhidrat ini dapat dipakai sebagai nukar kation dalam larutan basa. Dalam hidrat, semua rongga mengandung molekul air, dalam keadaan anhidrat yang diperoleh dengan pemanasan dalam vakum sampai kira-kira 350o, rongga yang terisi oleh molekul lain yang bersentuhan dengan zeolit, menghasilkan suatu molekul yang dapat menekan melalui celah yang menghubungkan rongga-rongga. Molekul-molekul dalam rongga-rongga.

Molekul-molekul dalam rongga kemudian cenderung untuk bertahan disana dengan gaya tarik elektrostatis dan gaya van der Waals. Jadi, zeolit dapat menahan dan menahan secara kuat molekul-molekul yang tepat cukup kecil untuk masuk ke dalam rongga. Zeolit tidak akan memnyerap molekul-molekul yang terlalu besar untuk masuk ke dalam rongga, dan tidak menyerap molekul-molekul lemah yang sangat kecil atau atom-atom yang dapat masuk tapi mudah akan

terlepas kembali. Misalnya, hidrogen karbon berantai lurus dapat diserap, tapi yang berantai cabang dan aromatis tidak. (Cotton, F.Albert & Wilkinson, Geoffrey. 1989) Adsorpsi suatu zat pada permukaan adsorben bergantung pada beberapa faktor dan memiliki pola isoterm adsorpsi tertentu. Untuk proses adsorpsi yang terjadi dalam larutan, jumlah zat yang teradsorpsi bergantung pada : (1) jenis adsorben, (2) jenis adsorbat atau zat yang teradsorpsi, (3) luas permukaan adsorben, (4) konsentrasi zat terlarut, dan (5) temperatur. Terdapat tiga pola isoterm adsorpsi, yaitu isoterm adsorpsi Freundlich, Lamngmuir, dan BET (Brunauer, Emmet dan Teller). Adsorpsi molekul atau ion pada permukaan padatan umumnya terbatas pada lapisan satu molekul (monolayer). Dengan demikian adsorpsi tersebut biasanya mengikuti persamaan adsorpsi Freundlich3+

dan atau Langmuir. Menurut hasil penelitian Rumiati (2007), adsorpsi ion Cr oleh abu sekam padi varietas IR 64 mengikuti pola isoterm adsorpsi Langmuir.3+

Menurut Fatria (2006), adsorpsi ion Cr2+

oleh serbuk gergaji kayu kamper juga

sesuai dengan pola isoterm adsorpsi Langmuir. Menurut Mawardi (2000), adsorpsi ion Pb oleh dedak padi sesuai dengan