Adsorbsi Isotermis Kelompok Iiia

8/13/2019 Adsorbsi Isotermis Kelompok Iiia

1/33

L BOR TORIUMKIMI FISIK

Percobaan : ADSORPSI ISOTERMIS

Kelompok : IIIA

Nama :

1. M. Bayu Prasetyo NRP. 2313 030 0492. Vonindya Khoirun N. M. NRP. 2313 030 0213. Maulana Adi W. NRP. 2313 030 025

Tanggal Percobaan : 21 Oktober 2013

Tanggal Pengembalian : 28 Oktober 2013

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

Asisten Laboratorium : Dhaniar Rulandari W.

PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA

2013


2/33

i

ABSTRAK

Percobaan ini bertujuan untuk mengamati peristiwa adsorbsi isotermis dari suatu

larutan pada 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 pengadukan selama 30 menit.

Percobaan ini dilakukan dengan menggunakan larutan asam asetat dalamberbagai 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 adsorbsi.

Prosedur selanjutnya adalah pembuatan larutan asam asetat, pembuatan ini dimulai

dengan membuat larutan asam asetat dengan konsentrasi 0,15N yang kemudian untuk

konsentrasi selanjutnya dibuat dari pengenceran larutan asam asetat dengan konsentrasi

0,15N. Selanjutnya, ditambahkan karbon aktif dan ditutup rapat. Kemudian, larutan asam

asetat dengan karbon aktif tersebut diaduk dengan kecepatan 220 rpm selama 30 menit.

Fungsi pengocokan ini adalah meningkatkan frekuensi antara absorben (karbon aktif) dan

absorbat (asam asetat) sehingga jumlah arang yang menempel pada larutan dapat

maksimal, mempercepat proses kesetimbangan adsorpsi sehingga jumlah zat teradsorpsi

dapat ditentukan, serta mempercepat proses penghomogenan adsorbat (asam asetat).Selanjutnya, didiamkan selama 1 jam dengan tujuan agar proses penyerapan yang terjadi

pada permukaan zat bisa berlangsung sempurna dan terjadi keseimbangan. Langkah

selanjutnya, dititrasi dengan larutan NaOH 0,1 N sebanyak dua kali.

Berdasarkan percobaan adsorbsi isotermis didapatkan volume titrasi rata-rata

NaOH pada normalitas 0,015 N sebesar 10,5, pada 0,03 N volume rata-rata NaOH

sebesar 3,5 ml, pada 0,06 N volume rata-rata NaOH sebesar 5 ml, pada 0,09 N volume

rata-rata NaOH sebesar 10,75 ml, pada 0,12 N volume rata-rata NaOH sebesar 26,65 ml,

pada 0,15 N volume rata-rata NaOH sebesar 13 ml.

Dari percobaan adsorbsi isotermis ini dapat disimpulkan bahwa faktor-faktor yang

mempengaruhi proses adsorbsi adalah pengadukan, karakteristik adsorben, jenis

adsorbat, luas permukaan adsorbat, konsentrasi zat terlarut, dan temperatur. Pada

adsorbsi isotermis ini termasuk dalam adsorbsi isotermis kimia dan grafik yang terbentuk

sama dengan adsorbsi isotermis Freudlich.

Kata kunci : Adsorbsi isotermis, titrasi, konsentrasi larutan.


3/33

ii

DAFTAR ISI

ABSTRAK ...................................................................................................................... . 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 Alat yang Digunakan ................................................................................... III-1

III.3 Bahan yang Digunakan ................................................................................ III-1

III.4 Prosedur Percobaan ..................................................................................... III-1

III.5 Diagram Alir Percobaan .............................................................................. III-3

III.6 Gambar Alat Percobaan ............................................................................... III-4

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN

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

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

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

DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................................... viDAFTAR NOTASI ......................................................................................................... vii

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

LAMPIRAN

- Laporan Sementara- Lembar Revisi


4/33

iii

DAFTAR GAMBAR

Gambar II.4.1 Pendekatan Isoterm Langmuir ................................................................ II-4


5/33

iv

DAFTAR TABEL

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

Penambahan Karbon Aktif ............................................................................................. IV-1

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

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

Karbon Aktif ................................................................................................................... IV-2


6/33

v

DAFTAR GRAFIK

Grafik II.4.1 Isotermis Langmuir ..................................................................................... II-5

Grafik II.4.2 Isotermis Freudlich ..................................................................................... II-6

Grafik II.4.3 Isotermis BET ............................................................................................. II-7

Grafik II.6.1 Titrasi Asam Basa ...................................................................................... II-9

Grafik II.8.1 Kurva Asam Kuat vs Basa Kuat ................................................................ II-10

Grafik II.8.2 Kurva Asam Kuat vs Basa Lemah ............................................................. II-11

Grafik II.8.3 Kurva Asam Lemah vs Basa Kuat ............................................................. II-12

Grafik IV.2.1 HubunganNormalitasAsamAsetatdengan Volume TitrasiNaOH ............... IV-3

Grafik IV.2.2 HubunganNormalitasAsamAsetatdenganMol Asam Asetat yang teradsorpsi

........................................................................................................................................... IV-4

Grafik IV.2.3 Hubungan Faktor Koreksi dengan Normalitas ........................................... IV-5

Grafik IV.2.4 HubunganNormalitas dengan Nteori ......................................................... IV-6


7/33

I-1

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Sistem penjernihan untuh menyisihkan kandungan warna maupun organik ada

beberapa macam teknik. Sistem pengolahan air limbah industri tekstil yang banyak

ditujukan untuk menghilangkan warna dan yang umum digunakan adalah kagulasi-

flokulasi. Adsorbsi secara umum adalah proses penggumpalan subtansi terlarut (soluble)yang ada dalam larutan, oleh permukaan zat atau benda penyerap, dimana terjadi suatu

ikatan kimia fisika antara subtansi dengan penyerapannya. Adsorbsi dapat dikelompokkan

menjadi dua, yaitu ;

1.

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

2. Adsorbsi kimia, yaitu reaksi yang terjadi antara zat padat dan zat terlarut yangteradsorbsi.

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 bahwakar bonaktif dapat menyerap warna. Karbon aktif

merupakan senyawa karbonamorf, yang dapat dihasilkan daribahan-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 selektif, tergantung

pada besar atau vo lume po ri -pori dan luas permukaan.

Meningkatnya efisiensi penyisihan zat warna dan organ iklainnya serta rendahnya

biaya pada sistem ini adalah karena berkurangnya pemakaian karbon mikroorganisme.

Walaupun demikian sampai saat ini mekanisme bioregenerasi tersebut masih belum dapat

diungkapkan dengan jelas. Energi yang dihasilkan seperti ikat an hidro gen dan

gaya Van Der Waals menyebabkan bahan yang teradsorpsi berkumpul pada permukaan

penjerap.Bila reaksi di balik, molekul yang terjerap akan terus berkumpul pada permukaan


8/33

I-2

Bab I Pendahuluan

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

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

Adorbsi isotermis dipengaruhi oleh beberapa faktor. Salah satunya faktor tersebut

adalah konsentrasi zat. Pada konsentrasi larutan rendah, jumlah bahan yang dijerap sedikit,

sedang pada konsentrasi tinggi jumlah bahan yang dijerap semakin banyak. Hal inidisebabkan karena kemungkinan frekuensi tumbukan antara partikel semakin besar.

Oleh karena itu, untuk lebih mengetahui tentang adsorbsi isotermis oleh karbon aktif

secara mendalam maka dilakukanlah percobaan ini.

I.2 Rumusan Masalah

Bagaimana pengaruh konsentrasi pada proses adsorbsi dengan suhu konstan?

I.3 Tujuan Percobaan

Mengamati peristiwa adsorbsi isotermis dari suatu larutan pada suhu tetap

(konstan).


9/33

I-3

Bab I Pendahuluan



FTI-ITS


10/33

II-1

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

II.1 Adsorbsi

Adsorbsi atau penyerapan adalah suatu proses pemisahan dimana komponen dari

suatu fluida berpindah ke permukaan zat padat yang menyerapa atau adsorben.

Biasanya partike-partikel kecil dari zat penyerap dilepaskan pada adsorbsi kimia yang

merupakan ikatan kuat antara penyerap dan zat yang diserap, sehingga tidak mungkin

terjadi proses yang bolak-balik.

Dalam adsorbsi digunakan istilah adsorbat dan adsorban, dimana adsorbat

adalah substansi yang terjerat atau substansi yang akan dipisahkan dari pelarutnya

sedangkan adsorban adalah suatu media penyerap yang dalam hal ini berupa senyawakarbon.

Berdasarkan sifatnya, adsorpsi dibedakan menjadi dua jenis, yaitu :

1.Adsorpsi FisikAdsorpsi fisik terjadi karena adanya gaya mrmpunyai jarak jauh tapi lemah

dan energi yang dilepaskan jika partikel teradsorpsi secara fisik mempunyai orde

besaran yang sama dengan entalpi kondensasi. Adsorpsi ini bersifat reversible,

berlangsung pada temperature rendah, yaitu 1000 kal/mol atau kurang dan tidak

perlu aktivasi. Penerapannya antara lain pada penentuan luas permukaan,

analisis kromotografi, pemurnian gas dan pertukaran ion.

2.Adsorpsi KimiaAdsorpsi Kimia terjadi dengan adanya pembentukan ikatan kimia dengan

sifat yang spesifik karena tergantung pada jenis adsorben dan adsorbatnya.

Adsorpsi kimia bersifat irreversible, berlangsung pada temperatur tinggi, yaitu

antara 10.000 kal/mol sampai 20.000 kal/mol dan tergantung pada energi

aktivasi. Penerapannya antara lain pada proses korosi dan katalis heterogen

(Alberty dan Daniels, 1983).

II.2 Mekanisme Adsorbsi

Proses adsorbsi dapat digambarkan sebagai proses diman molekul meninggalkan

larutan dan menempel pada permukaan zat adsorben akibat kimia dan fisika.proses

adsorbsi tergantung pada sifat zat padat yang mengabsorbsi, sifat atom atau molekul

yang diserap, konsentrasi, temperatur, dan lain-lain. Pada proses adsorbsi terbagi

menjadi empat tahap, yaitu:


11/33

II-2

Bab II Tinjauan Pustaka



FTI-ITS

1. Transfer molekul-molekul zat terlarut yang teradsorbsi menuju lapisan film yangmengelilingi adsorben.

2. Difusi zat terlarut yang teradsorbsi melalui lapisan film (film diffusion process).3. Difusi zat terlarut yang teradsorbsi melalui kapiler atau pori dalam adsorben (pore

diffusion process).

4. Adsorbsi zat terlarut yang teradsobsi pada dinding pori atau permukaan adsorben(proses adsorbsi sebenarnya).

Operasi dari proses adsorbsi dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu:

1. Proses adsorbsi dilakukan dalam suatu bak dengan sistem pengadukan, dimanapenyerap yang biasanya berbentuk serbuk dibubuhkan, dicampur dan diaduk

dengan air dalam suatu bangunan sehingga terjadi penolakan antara partikel

penyerap dengan fluida.

2. Proses adsorbsi yang dijalannkan dalam suatu bejana dengan sistem filtrasi, dimanabejana yang berisi media penyerap aliran air dengan model pengaliran gravitasi.

Jenis media penyerap sering digunakan dalam bentuk bongkahan atau butiran atau

granular dan proses adsorbsi biasanya terjadi selama berada di dalam media

penyerap.

II.3 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Adsorbsi

Faktor-faktor yang mempengaruhi proses adsorbsi:

1. Agitation(pengadukan)Tingkat adsorbsi dikontrol baik oleh difusi film maupun difusi pori,

tergantung pada tingkat penagdukan pada sistem.

2. Karakteristik adsorban (karbon aktif)Ukuran partikel dan luas permukaan merupakan karakteristik penting

karbon aktif sesuai dengan fungsinya sebagai adsorban. Tingkat adsorbsi

naik dengan adanya penurunan ukuran partikel. Oleh karena itu adsorbsi

menggunakan karbon PAC (powdered activated carbon) lebih cepat

dibandingkan dengan menggunakan karbon GAC (granular activated

carbon). Kapasitas total adsorbsi karbon tergantung pada luas permukaanya.

Ukuran partikel karbon tidak mempengaruhi luas permukaannya. Oleh


12/33

II-3




FTI-ITS

karena itu GAC dan PAC dengan berat yang sama memiliki kapasitas

adsorbsi yang sama.

3. Kelarutan adsorbatSenyawa terlarut memiliki gaya tarik-menarik yang kuat terhadap

pelarutnya sehingga lebih sulit diadsorbsi dibandingkan senyawa yang tidak

larut.

4. Ukuran molekul adsorbatTingkat adsorbsi pada aldehid atau alkohol biasanya naik diikuti denagn

kenaikan ukuran molekul. Hal ini dapat dijelaskan denagn kenyataan bahwa

gaya tarik antara karbon dan molekul semakin mendekati ukuran pori

karbon. Tingkat adsorbsi tertinggi terjadi jika pori karbon cukup besar untuk

dilewati oleh molekul.

5. pHAsam organik lebih mudah teradsorbsi pada pH rendah, sedangkan adsorbsi

basa organik efektif pada pH tinggi.

6. TemperaturTingkat adsorbsi naik diikuti denagn kenaikan temperatur dan turun dengan

penurunan temperatur

Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi kapasitas adsorbsi, yaitu:

1. Luas permukaan adsorbenSemakin luas permukaan adsorben, semakin banyak adsorbat yang diserap,

sehingga proses adsorbsi dapat bersifat efektif. Semakin kecil ukuran

diameter partikel maka semakin luas permukaan adsorben.

2. Ukuran partikelSemakin kecil ukuran partikel yang digunakn maka semakin besar

kecepatan adsorbsinya. Ukuran diameter dalam bentuk butir adalah lebih

dari 0,1mm, sedangkan ukuran dalam bentuk serbuk adalah 200mesh

3. Waktu kontakWaktu kontak merupakan suatu hal yang sangat menentukan dalam proses

adsorbsi. Waktu kontak yang lebih lama memungkinkan proses difusi dan

penempelan molekul adsorbat berlangsung lebih baik. Konsentrasi zat-zat

organik akan turun apabila waktu kontaknya cukup dan waktu kontak

berkisar 10-15 menit.


13/33

II-4




FTI-ITS

K1 = K2 P (1- )

Lapisan Askorbat

Adsorben

Gambar II.4.1: Pendekatan Isotherm

Langmuir

4. Distribusi ukuran poriDistribusi pori akan mempengaruhi distribusi ukuran molekul adsorbat yang

masuk kedalam partikel adsorben.

II.4 Adsorbsi Isotermis

Percobaan adsorbsi yang paling umum adalah menentukan hubungan

jumlah gas teradsorsi (pada adsorben) dan tekanan gas. Pengukuran ini

dilakukan pada suhu tetap dan dan hasil pengukuran di gambarkan dalam grafik

dan disebut adsorbsi isotermis.

Macam macam adsorbsi isotermis :

a. Adsorbsi Isotermis LangmuirPada tahun 1918, Langmuir menurunkan teori Isoterm Adsorbsi dengan

menggunakan model sederhana berupa padatan yang mengadsorbsi gas pada

permukaannya. Pendekatan Langmuir meliputi lima asumsi mutlak, yaitu:

1.Gas yang teradsorbsi berkelakuan ideal dalam fasa uap.2.Gas yang teradsorbsi dibatasi sampai lapisan monolayer3.Permukaan adsobrbat homogen, artinya afinitas setiap kedudukan ikatan

untuk molekul gas sama.

4.Tidak ada antaraksi lateral antar molekul adsorbat.5.Molekul gas yang teradsorbsi terlokalisasi, artinya mereka tidak bergerak

pada permukaan.

Pada kesetimbangan, laju adsorbs dan desorpsi gas adalah sama. Bila

menyatakan fraksi yang ditempati oleh adsorbat dan P menyatakan tekanan

gas yang teradsorbsi maka :


14/33

II-5




FTI-ITS

Dengan K1 dan K2 masing-masing merupakan tetapan laju adsorbsi dan

desorbsi. Jika didefinisikan maka :

Pada adsorbsi monolayer, jumlah gas yang teradsorbsi pada tekanan P(y)

dan jumlah gas yang diperlukan untuk membentuk lapian monolayer

dihubungkan dengan melalui persamaan :

Teori adosorbsi isoterm langmuir berlaku untuk adsorbsi kimia, dimana

terjadi reaksi yang terjadi spesifik dan umumnya membentuk lapisan monolayer.

Grafik II.4.1 Isotermis Langmuir

b. Adsorbsi Isothermis Freudlich

Adsorbsi zat terlarut (dari suatu larutan) pada padatan adsorben

merupakan hal yang penting. Aplikasi penggunaan prinsip ini antara lain

penghilangan warna larutan decolorizing dengan menggunakan teknik


15/33

II-6




FTI-ITS

K1 = K2 P (1- )

Log y = Log k + Log C

kromatognafi. Pendekatan isoterm adsorpsi yang cukup memuaskan dijelaskan

oleh H.Freudlich.

Menurut Freudlich, jika y adalah berat zat terlarut per gram adsorben dan

c adalah konsentasi zat terlarut dalam larutan, maka :

Dimana k dan n adalah konstanta empiris. Jika persamaan diaplikasikan

untuk gas, maka y adalah jumlah gas yang teradsorbsi dan C digantikan dengan

tekanan gas.

Grafik II.4.2 Isotermis Freudlich

c. Adsorbsi Isotermis BET

Teori adsorpsi isotermis BET merupakan hasil kerja dari S.

Brunaver, P.H. Emmet, dan E-Teller. Teori ini menganggap bahwa adsorbsi

juga dapat terjadi diatas lapisan adsorbat monolayer. Sehingga, isoterm

adsorbi BET dapat diaplikasikan untuk adsorbsi multilayer. Keseluruhan

proses adsorbsi dapat digambarkan sebagian :

a. Penempelan molekul pada permukaan padatan (adsorben) membentuklapisan monolayer

b. Penempelan molekul pada lapisan monolayer membentuk lapisanmultilayer.


16/33

II-7




FTI-ITS

Bila V menyatakan volume gas teradsorbsi, Vm menyatakan volume

gas yang diperlukan untuk membentuk lapisan multilayer, dan X adalah

, maka isotherm adsorbsi BET dapat dinyatakan sebagai :

Grafik II.1.4.3 Isotermis BET

Adsorbsi larutan oleh zat padat ada 3 kemungkinan:

1. Adsorbsi PositifApabilasoluterelatif lebih besar teradsorbsi daripada adsorben.

Contoh : Zat warna oleh aluminium atau chromium

2. Adsorbsi NegatifApabila solven relatif lebih besar teradsorbsi daripada solute dalam

larutan.

Contoh : Alkaloid dengan karbon aktif.

Berdasarkan kondisi kita mengenal dua jenis adsorbsi :

1. Adsorbsi Fisika (Physisorpsion)Apabila adsorbsi berjalan pada temperature rendah dan prosesnya

reversible jumlah asam yang hilang karena diadsorbsi = pengurangan

konsentrasi asam dalam larutan.

2. Adsorbsi Kimia (Chemisorpsion, activated adsorbsion)


17/33

II-8




FTI-ITS

Apabila adsorbs berjalan pada temparatur tinggi disertai dengan reaksi

kimia yang irreversible.

3. Adsorbsi MolekularDikatakan adsorbsi molekuler bila molekul yang diadsorbsi tdakmengalami disosiasi.

4. Adsorbsi AsosiatifDikatakan adsorbsi asosiatif bila molekul yang diadsorbsi terurai menjadi

molekul lain yang lebih kecil.

II.5 Karbon Aktif

Karbon aktif umumnya memiliki daya adsorpsi yang rendah pada daya adsorpsi

tersebut dapat diperbesar dengan mengaktifkan arang dengan menggunakan uap atau

bahan kimia. Aktivasi karbon bertujuan memperbesar luas permukaan arang dengan

membuka pori-pori yang tertutup. Hidrokarbon allppkatt dapat digunakan sebagai

bahan pengaktif karbon yang mempunyai aktivasi baik (karenen,1987)

Pembuatan karbon aktif dilakukan dengan proses kartonasi dan dilanjutkan

dengan proses aktivasi cartona-cartona material berkarbon biasanya berasal dari

tumbuh-tumbuhan. Adsorben yang paling baik adalah arang yang dihasilkan oleh

kayu, lignin tempurung kelapa, kulit biji kacang (Susana, 1993)

II.6 Titrasi Asam Basa

Titrasi asam-basa sering disebut juga dengan titrasi netralisasi. Dalam titrasi

ini, kita dapat menggunakan larutan standar asam dan larutan standar basa. Pada

prinsipnya, reaksi yang terjadi adalah reaksi netralisasi yaitu :

Reaksi netralisasi terjadi antara ion hidrogen sebagai asam dengan ion hidroksida

sebagai basa dan membentuk air yang bersifat netral. Berdasarkan konsep lain reaksi

netralisasi dapat juga dikatakan sebagai reaksi antara donor proton (asam) dengan

penerima proton (basa). Dalam menganalisis sampel yang bersifat basa, maka kita

dapat menggunakan larutan standar asam, metode ini dikenal dengan istilah

asidimetri. Sebaliknya jika kita menentukan sampel yang bersifat asam, kita akan

menggunkan lartan standar basa dan dikenal dengan istilah alkalimetri. Dalam


18/33

II-9




FTI-ITS

melakukan titrasi netralisasi kita perlu secara cermat mengamati perubahan pH,

khususnya pada saat akan mencapai titik akhir titrasi, hal ini dilakukan untuk

mengurangi kesalahan dimana akan terjadi perubahan warna dari indikator.

Grafik II.6.1 Titrasi Asam Basa

Analit bersifat asam pH mula-mula rendah, penambahan basa menyebabkan pH naik

secara perlahan dan bertambah cepat ketika akan mencapai titik ekuivalen (pH=7).

Penambahan selanjutnya menyebakan larutan kelebihan basa sehingga pH terus

meningkat.

II.7 Natrium Hidroksida

Natrium hidroksida (NaOH), juga dikenal sebagai soda kaustik atau

sodium hidroksida, adalah sejenisbasa logam kaustik. Natrium Hidroksida terbentuk

dari oksida basa Natrium Oksida dilarutkan dalam air. Natrium hidroksida

membentuk larutanalkalin yang kuat ketika dilarutkan ke dalam air. Ia digunakan di

berbagai macam bidang industri, kebanyakan digunakan sebagai basa dalam proses

produksi bubur kayu dan kertas, tekstil, air minum, sabun dan deterjen. Natrium

hidroksida adalah basa yang paling umum digunakan dalam laboratorium kimia.Natrium hidroksida murni berbentuk putih padat dan tersedia dalam bentuk pelet,

serpihan, butiran ataupun larutan jenuh 50%. Ia bersifat lembap cair dan secara

spontan menyerap karbon dioksida dari udara bebas. Ia sangat larut dalam air dan

akan melepaskan panas ketika dilarutkan. Ia juga larut dalam etanol dan metanol,

walaupun kelarutan NaOH dalam kedua cairan ini lebih kecil daripada kelarutan

KOH.Ia tidak larut dalamdietil eter dan pelarut non-polar lainnya.Larutan natrium

hidroksida akan meninggalkan noda kuning pada kain dan kertas.
http://id.wikipedia.org/wiki/Natriumhttp://id.wikipedia.org/wiki/Basahttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Oksida_basa&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Alkalin&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Bubur_kayuhttp://id.wikipedia.org/wiki/Kertashttp://id.wikipedia.org/wiki/Tekstilhttp://id.wikipedia.org/wiki/Air_minumhttp://id.wikipedia.org/wiki/Sabunhttp://id.wikipedia.org/wiki/Deterjenhttp://id.wikipedia.org/wiki/Karbon_dioksidahttp://id.wikipedia.org/wiki/Etanolhttp://id.wikipedia.org/wiki/Metanolhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Kalium_hidroksida&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Dietil_eterhttp://id.wikipedia.org/wiki/Larutanhttp://id.wikipedia.org/wiki/Larutanhttp://id.wikipedia.org/wiki/Dietil_eterhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Kalium_hidroksida&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Metanolhttp://id.wikipedia.org/wiki/Etanolhttp://id.wikipedia.org/wiki/Karbon_dioksidahttp://id.wikipedia.org/wiki/Deterjenhttp://id.wikipedia.org/wiki/Sabunhttp://id.wikipedia.org/wiki/Air_minumhttp://id.wikipedia.org/wiki/Tekstilhttp://id.wikipedia.org/wiki/Kertashttp://id.wikipedia.org/wiki/Bubur_kayuhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Alkalin&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Oksida_basa&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Basahttp://id.wikipedia.org/wiki/Natriumhttp://id.wikipedia.org/wiki/Natriumhttp://id.wikipedia.org/wiki/Natrium


19/33

II-10




FTI-ITS

II.8 Indikator Phenolphtaelin

Titik ekivalen titrasi yang mana memiliki campuran dua zat pada perbandingan

tepat sama. Dalam hal ini membutuhkan pemilihan indikator yang perubahan

warnanya mendekati titik ekivalen. Indikator yang dipilih bervariasi dari satu titrasike titrasi yang lain.

Asam kuat vs Basa kuatDiagram berikut menunjukan kurva pH untuk penambahan asam kuat pada

basa kuat, bagian yang diarsir pada gambar tersebut adalah rentang pH untuk

jingga metil dan fenolftalein.

Grafik II.8.1 Kurva Asam Kuat vs Basa Kuat

anda dapat melihat bahwatidak terdapat perubahan indikator pada titik

ekivalen. Akan tetapi, gambar menurun tajam pada titik ekivalen tersebut

yang menunjukan tidak terdapat perbedaan pada volume asam yang

ditambahkan apapun indikator yang anda pilih. Akan tetapi, hal tersebut

berguna pada titrasi untuk memilih kemungkinan warna terbaik melalui

penggunaan tiap indikator.

Jika menggunakan fenolfatelin, anda akan mentitrasi sampai fenolfatelin

berubah menjadi tak berwarna (pada PH 8,8) karena itu adalah titik terdekat

untuk mendapatkan titik ekivalen.

Dilain pihak, dengan menggunakan jingga metil, anda akan menitrasi

sampai dengan bagian pertama kali muncul warna jingga dalam larutan.

Jika lalrutan berubah menjadi merah, anda mendapatkan titik yang lebih

jauh dari titik ekivalen.


20/33

II-11




FTI-ITS

Asam kuat vs basa lemah

Grafik II.8.2 Kurva Asam Kuat vs Basa Lemah

Kali ini adalah sangat jelas bahwa fenolfatelin akan lebih tidak berguna. Akan tetapi jingga

metil berubah kuning menjadi jingga sangat mendekati titik ekivalen.

Asam kuat vs basa kuat

Grafik II.8.3 Kurva Asam Lemah vs Basa Kuat


21/33

II-12




FTI-ITS


22/33

III-1

BAB III

METODOLOGI PERCOBAAN

III.1 Variabel Percobaan

200 rpm 30 menit

III.2 Alat Yang Digunakan

1.Beaker glass2.Buret, Klem holder, Statif3.Corong kaca4.Gelas ukur5.Kertas saring6.Shaker7.Pipet tetes

III.3 Bahan Yang Digunakan

1.Karbon aktif2.

Larutan asam asetat

3.Larutan NaOH 0,1N4.Indikator PP5.Aquadest

III.4 Prosedur Percobaan

1. Bersihkan dan keringkan Erlenmeyer lengkap dengan tutupnya, 7 buah.2. Letakkan 1gram karbon aktif ke dalam 6 erlenmeyer.3. Buat larutan asam asetat dengan konsentrasi 0,15N, 0,12N, 0,09N, 0,06N, 0,03N,

0,015N denagn volume masing-masing 100ml. larutan 0,12N, 0,09N, 0,06N,

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

4. Masukkan 100ml larutan 0,03N asam asetat ke dalam Erlenmeyer yang tidak adakarbon aktifnya yang selanjutnya akan digunakan sebagai control.

5. Tutup semua Erlenmeyer tersebut dan kocok secara periodik selama 30 menit,kemudian diamkan paling sedikit selama satu jam agar terjadi kesetimbangan.


23/33

III-2

Bab III Metodologi Percobaan


Program D3 Teknik Kima

FTI-ITS

6. Saring masing-masing larutan memakai kertas saring halus, buang 10ml pertamadari larutan asam asetat untuk menghindarkan kesalahan akibat adsorbsi oleh kertas

saring.

7. Titrasi 25ml larutan asam asetat dengan larutan 0,1N NaOH baku dengan indikatorPP, tahap ini dilakukan sebanyak dua kali untuk setiap larutan


24/33

III-3




FTI-ITS

III.5 Diagram Alir

Mulai

Bersihkan dan keringkan erlenmeyer lengkap dengan tutupnya, 7 buah

Letakkan 1gram karbon aktif ke dalam 6 erlenmeyer

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

0,09N, 0,06N, 0,03N, 0,015N denagn volume masing-masing 100ml.

larutan 0,12N, 0,09N, 0,06N, 0,03N, dan 0,015N dibuat dari

larutan 0,15N

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

pertama dari asam asetat untuk menghindarkan kesalahan akibat adsorbsi

Tutup semua erlenmeyer tersebut dan kocok secara periodik selama 30

menit, kemudian diamkan paling sedikit selama satu jam agar terjadi

kesetimbangan

Selesai

Titrasi 25ml larutan asam asetat dengan larutan 0,1N NaOH baku dengan

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

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

tidak ada karbon aktifnya sebagai kontrol


25/33

III-4




FTI-ITS

III.6 Gambar Alat

Erlenmeyer Gelas ukur

Kertas saringPipet tetes Corong kaca

Buret, statif, klem holderTabung reaksi


26/33

IV-1

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

IV. 1 Hasil Percobaan

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

Dengan Penambahan Karbon Aktif

Bahan Variabel

Volume NaOH Rata-rata

Volume

NaOH (ml)V1(ml) V2(ml)

Larutan

Asam Asetat

0,015 8 13 10,5

0,03 2,5 4,5 3,5

0,03* 1,5 1 1,25

0,06 5 5 5

0,09 7 7,5 10,75

0.12 17, 6 18,1 26, 65

0,15 13 10 13

Tabel IV.1.2 Hasil Perhitungan N akhir, N Kontrol, dan Faktor Koreksi

Bahan VariabelN

NaOH

V Rata-

rata (ml)Nakhir N kontrol

Faktor

Koreksi

Larutan

AsamAsetat

0,015 0,1 10,5 0,014 0,3 0,47

0,03 0,1 3,5 0,086 0,3 2,87

0,03* 0,1 1,25 0,24 0,3 8

0,06 0,1 5 0,12 0,3 4

0.09 0,1 10,75 0, 084 0,3 2,8

0,12 0,1 26, 65 0,045 0,3 1,5

0,15 0,1 13 0,12 0,3 4


27/33

IV-2

Bab IV Hasil dan Pembahasan



FTI-ITS

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

Teradsorbsi oleh Karbon Aktif

Bahan VariabelFaktor

KoreksiN Teori

Jumlah normalitas

Awal Akhir Terabsorbsi

Larutan

Asam

Asetat

0,015 0,47 0,007 0,015 0,014 0,001

0,03 2,87 0,0861 0,03 0,086 -0,056

0,03* 8 0,24 0,03* 0,24 -0,21

0,06 4 0,24 0,06 0,12 -0,06

0,09 2,8 0,252 0,09 0, 084 0,006

0,12 1,5 0,18 0,12 0,045 0,0750,15 4 0,60 0,15 0,12 0,03

(*) = tanpa Karbon

IV.2 Pembahasan

Percobaan ini dilakukan untuk mengamati peristiwa adsorbsi isothermis dari suatu

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

oleh karbon. Percobaan ini dilakukan dengan menggunakan 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 adsorbsi.

Prosedur selanjutnya adalah pembuatan larutan asam asetat, pembuatan ini dimulai dengan

membuat larutan asam asetat dengan konsentrasi 0,15N yang kemudian untuk konsentrasi

selanjutnya dibuat dari pengenceran larutan asam asetat dengan konsentrasi 0,15N.

Selanjutnya, ditambahkan karbon aktif dan ditutup rapat. Kemudian, larutan asam asetat

dengan karbon aktif tersebut diaduk dengan kecepatan 220 rpm selama 30 menit. Fungsi

pengocokan ini adalah meningkatkan frekuensi antara absorben (karbon aktif) dan absorbat

(asam asetat) sehingga jumlah arang yang menempel pada larutan dapat maksimal,

mempercepat proses kesetimbangan adsorpsi sehingga jumlah zat teradsorpsi dapat

ditentukan, serta mempercepat proses penghomogenan adsorbat (asam asetat). Selanjutnya,

didiamkan selama 1 jam dengan tujuan agar proses penyerapan yang terjadi pada

permukaan zat bisa berlangsung sempurna dan terjadi keseimbangan. Langkah selanjutnya,

dititrasi dengan larutan NaOH 0,1 N sebanyak dua kali yang bertujuan untuk mengetahui

perubahan konsentrasi pada asam asetat (CH3C00H) setelah dilakukannya proses


28/33

IV-3




FTI-ITS

penambahan karbon aktif, pengocokan, dan didiamkan selama 1 jam. Sesuai dengan tabel

yang ada, dapat terlihat bahwa beberapa faktor mempengaruhi peristiwa adsorbsi

isothermis. Selain menentukan harga rata-rata volume NaOH dari variabel tersebut,

percobaan ini juga dilakukan untuk menghitung Nakhir, Nkontrol dan faktor koreksi dari

masing-masing variabel.

0

0,05

0,1

0,15

0,2

10,5 3,5 1,25 10,75 26,65 13

Hubungan Normalitas Asam Asetat

dengan Volume Titrasi NaOH

Hubungan Normalitas Asam Asetat dengan Volume Titrasi NaOH

Grafik IV.2.1 Hubungan Normalitas Asam Asetat dengan Volume Titrasi NaOH

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

normalitas 0,015 N sebesar 10,5, pada 0,03 N volume rata-rata NaOH sebesar 3,5 ml, pada

0,06 N volume rata-rata NaOH sebesar 5 ml, pada 0,09 N volume rata-rata NaOH sebesar

10,75 ml, pada 0,12 N volume rata-rata NaOH sebesar 26,65 ml, pada 0,15 N volume rata-

rata NaOH sebesar 13 ml. Hal ini sesuai dengan teori dimana nilai adsorbsi semakin

meningkat dengan meningkatnya konsentrasi larutan yang diukur, pada grafik ini

percobaan adsorpsi isotermis ini menunjukkan persamaan dengan grafik yang pada

adsorbsi isotermis Freudlich. 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 banyak.

Volume Titrasi NaOH


29/33

IV-4




FTI-ITS

Grafik IV.2.2 Hubungan Normalitas dengan Jumlah NAsam Asetat yang Teradsorbsi

Berdasarkan grafik diatas diketahui bahwa jumlah normalitas asam asetat pada

normalitas 0,015 N sebesar 0,001, pada 0,03N normalitas yang teradsorbsi sebesar -0,056,

pada 0,06 N normalitas yang teradsorbsi sebesar -0,06, pada 0,09 N normalitas yang

teradsorbsi sebesar 0,006, pada 0,12 N normalitas yang teradsorbsi sebesar 0,075, dan 0,15

N normalitas yang teradsorbsi sebesar 0,03. Dari hasil grafik yang dibentuk, dapatdisimpulkan bahwa grafik ini sesuai dengan grafik yang terbentuk pada adsorbsi isotermis

Freudlich sehingga hasil percobaan yang didapat sesuai dengan literatur yang ada.


30/33

IV-5




FTI-ITS

Grafik IV.2.3 Hubungan Faktor Koreksi dengan Normalitas

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

koreksi sebesar 0,47, pada 0,03N diperoleh faktor koreksi sebesar 2,87, pada 0,06N

diperoleh faktor koreksi sebesar 4, pada 0,09N diperoleh faktor koreksi sebesar 2,8, pada

0,12N diperoleh faktor koreksi sebesar 1,5, dan pada 0,15N diperoleh faktor koreksi

sebesar 4. Berdasarkan grafik tersebut, faktor koreksi yang didapatkan tidak konstan yangmenunjukkan bahwa ketika faktor koreksi semakin besar maka kesalahan yang terjadi pun

semakin tinggi. Dalam grafik faktor koreksi terbesar pada konsentrasi 0,06N dan 0,15N

yang sama-sama memiliki faktor koreksi sebesar 4. Faktor yang mempengaruhi terjadinya

nilai yang tinggi pada faktor koreksi ini diantara ketika pengambilan bahan praktikan

kurang teliti dalam mengambil, kemudian ketika proses titrasi berlangsung juga mengalami

kesalahan.

Berdasarkan hasil percobaan adsorbsi isotermis ini termasuk dalam adsorbsi kimia

yang merupakan terjadi dengan adanya pembentukan ikatan kimia dengan sifat yang

spesifik karena tergantung pada jenis adsorben dan adsorbatnya. Adsorpsi kimia bersifat

irreversible hal ini sesuai dengan percobaan yang dilakukan


31/33

IV-6




FTI-ITS

K1 = K2 P (1- )

Log y = Log k + Log C

Grafik IV.2.4 Hubungan Normalitas dengan NTeori

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

sebesar 0,007, pada 0,03 N diperoleh NTeori sebesar 0,0861, pada 0,06 N diperoleh NTeori

sebesar 0,24, pada 0,09 N diperoleh NTeori sebesar 0,252, pada 0,12 N diperoleh NTeori

sebesar 0,18, pada 0,15 N diperoleh NTeorisebesar 0,60. Berdasarkan grafik ini hasil grafik

yang dibentuk sesuai dengan grafik pada adsorbsi isotermis Freudlich. Dimana menurutfreudlich, adsorbsi zat terlarut (dari suatu larutan) pada padatan adsorben merupakan hal

yang penting. Menurut Freudlich, jika y adalah berat zat terlarut per gram adsorben dan c

adalah konsentasi zat terlarut dalam larutan, maka :

Dimana k dan n adalah konstanta empiris. Jika persamaan diaplikasikan untuk

gas, maka y adalah jumlah gas yang teradsorbsi dan C digantikan dengan tekanan gas.


32/33

V-1

BAB V

KESIMPULAN

1. Berdasarkan percobaan adsorbsi isotermis didapatkan volume titrasi rata-rataNaOH pada normalitas 0,015 N sebesar 10,5, pada 0,03 N volume rata-rata NaOH

sebesar 3,5 ml, pada 0,06 N volume rata-rata NaOH sebesar 5 ml, pada 0,09 N

volume rata-rata NaOH sebesar 10,75 ml, pada 0,12 N volume rata-rata NaOH

sebesar 26,65 ml, pada 0,15 N volume rata-rata NaOH sebesar 13 ml.

2. Berdasarkan percobaan adsorbsi isotermis diketahui bahwa jumlah normalitas asamasetat pada normalitas 0,015 N sebesar 0,001, pada 0,03N normalitas yang

teradsorbsi sebesar -0,056, pada 0,06 N normalitas yang teradsorbsi sebesar -0,06,

pada 0,09 N normalitas yang teradsorbsi sebesar 0,006, pada 0,12 N normalitas

yang teradsorbsi sebesar 0,075, dan 0,15 N normalitas yang teradsorbsi sebesar

0,03.

3. Berdasarkan grafik yang dibentuk oleh percobaan ini sesuai dengan grafik padaadsorbsi isotermis Freudlich.

4. Pada percobaan adsorbsi isotermis ini sama termasuk dalam adsorbsi kimiadikarenakan terjadi dengan adanya pembentukan ikatan kimia dengan sifat yangspesifik karena tergantung pada jenis adsorben dan adsorbatnya. Adsorpsi kimia

bersifat irreversible hal ini sesuai dengan percobaan yang dilakukan.


33/33

APPENDIKS

Perhitungan N CH3COOH

= 15 M

N = M.e

= 15.1

=15 N

Menghitung pengenceran1 15.x = 0,15. 300

x = 3ml

2 0,15.x= 0,12.100x= 80 ml.

3 0,15.x = 0,09.100X = 60 ml

4 0,15.x =0,06. 100X =40 ml

5 0,15.x = 0,03 100X = 20 ml

6 0,15 x = 0,015.100X = 10 ml

Adsorbsi Isotermis Kelompok Iiia

Documents

Transcript of Adsorbsi Isotermis Kelompok Iiia