bab 2

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

II.1 DASAR TEORI

II.1.1 Adsorpsi

Adsorpsi adalah penyerapan suatu zat pada permukaan zat lain.

Fenomena ini melibatkan interaksi fisik, kimia, dan gaya elektrostatik

antara adsorbat dengan adsorben pada permukaan adsorben. Ada

dua macam adsorpsi yaitu adsorpsi fisika dan adsorpsi kimia.Dalam

adsorpsi fisika, molekul-molekul teradsorpsi pada permukaan dengan

ikatan yanglemah (bersifat reversible, dengan cara menurunkan

tekana gas atau konsentrasi zat terlarut).Sedangkan adsorpsi kimia

melibatkan ikatan koordinasi sebagai hasil penggunaan elektron

bersama-sama adsorben dan adsorbat (Sukardjo, 1990).

Adsorpsi adalah gejala pengumpulan molekul-molekul suatu zat

pada permukaan lain sebagai akibat dari ketidakjenuhan gaya-gaya

pada permukaan tersebut. Untuk adsoprsi dalam larutan, jumlah zat

yang teradsorpsi bergantung pada bebrapa faktor : jenis adsorben,

jenis adsorbat atau zat yang teradsorpsi, luas permukaan adsorben,

konsentrasi zat terlarut, dan temperatur. Bagi suatu sistem adsorpsi

tertentu hubungan antara banyaknya zat yang teradsorpsi per satuan

luas atau per satuan berat adsorben dengan konsentrasi zat terlarut

pada temperatur tertentu disebut isoterm adsorpsi. Oleh Freundlich,

adsorpsi dinyatakan sebagai (Bird, 1993).

Adsorben adalah zat yang mengadsorpsi zat lain. yang memiliki

ukuran partikel seragam, kepolarannya samadengan zat yang akan

diserap dan mempunyai berat molekul besar. Adsorbat adalah zat

yangteradsorpsi zat lain. Fakttor-faktor yang mempengaruhi

kapasitas adsorpsi antara lain, luas permukaan adsorben, ukuran pori

adsorben, kelarutan zat terlarut, pH, dantemperatur (Castellan,1982).

Kinetika adsorpsi menyatakan adanya proses penyerapan suatu

zat oleh adsorben dalam fungsi waktu. Adsorpsi terjadi pada

II-1

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

II - 2

Laboratorium Dasar-Dasar Kimia FisikaProgram Studi DIII Teknik Kimia

FTI - ITS

permukaan zat karena adanya gaya tarik atom atau molekul pada zat

padat. Adanya gaya-gaya ini menyebabkan zat padat dan zat cair.

Mempunyai gaya adsorpsi. Adsorpsi yang diserap hanya pada

permukaan saja (Sukardjo, 1990).

Isoterm adsorpsi merupakan keadaan kesetimbangan yaitu

tidak ada lagi perubahan konsentrasi adsorbat baik di fase terjerap

maupun fase gas atai cair. Isoterm adsorpsi biasanya digambarkan

dalam bentuk kurva berupa plot distribusi kesetimbangan adsorbat

antara fase padat dengan fase gas atau cair pada suhu konstan

(Kundari, 2008).

Adsorpsi isoterm adalah hubungan yang menunjukkan distribusi

adsorben antara fase teradsorbsi pada permukaan adsorben dengan

fase ruah kesetimbangan pada temperatur tertentu. Ada tiga jenis

hubungan matematik yang umumnya digunakan untuk

menjelaskanisoterm. Isoterm ini berdasarkan asumsi bahwa adsorben

mempunyai permukaan yangheterogen dan tiap molekul mempunyai

potensi penyerapan yang berbeda-beda. Persamaanini merupakan

persamaan yang dikemukakan oleh Freundlich. Persamaannya adalah

:

x/m = k C1/n

Dimana:

x = banyaknya zat terlarut yng teradsorpsi (mg)

m = massa adsorben (mg)

C = konsentrasi adsorben yang samak,

n = konstanta adsorben

Dari persamaan tersebut dapat disimpulkan bahwa bila suatu

sistem memenuhi proses isoterm adsorpsi freundlich, maka aluran log

x/m terhadap log C merupakan garis lurus. Dari garis tersebut dapat

dievaluasi tetapan-tetapan k dan n. Dengan kata lain, jika log x/m di

plot sebagai ordinat dan log C sebagai absis maka didapatkan suatu

grafik linear dimana log k sebagai intersept dan n sebagai gradient

(Wahyuni, 2013).


II - 3


FTI - ITS

Adsorpsi dapat terjadi karena interaksi gaya elektrostatik atau

van der Waals antar molekul (physisorption/fisisorpsi) maupun oleh

adanya interaksi kimiawi antar molekul. Adsorpsi merupakan

peristiwa kesetimbangan kimia. Oleh karenanya, berkurangnya kadar

zat yang teradsorpsi (adsorbat) oleh material pengadsorpsi

(adsorben) terjadi secara kesetimbangan, sehingga secara teoritis,

tidak dapat terjadi penyerapan sempurna adsorbat oleh adsorben.

Besarnya konsentrasi adsorbat oleh proses adsorpsi tergantung pada

mekanisme adsorpsi, konsentrasi awal adsorbat,temperatur, dosis

adsorben, dll sehingga membandingkan kemampuan suatu

adsorbendari besarnya reduksi setelah adsorpsi bisa menjadi bias.

Karenanya, untuk mengujikuat-lemahnya adsorpsi, yang dibutuhkan

adalah besaran energi adsorpsi (E ads) yangdapat diperoleh dari

evaluasi nilai konstanta adsorpsi-desorpsi ( K) sebagai

fungsitemperatur.

Berdasarkan sifatnya, adsorpsi dapat dibedakan menjadi tiga

macam yaitu :

a. Chemisorption (adsorbsi kimia), terjadi karena ikatan kimia

(chemical bonding) antara molekul zatterlarut (solute) dengan

molekul adsorban. Adsorpsi ini bersifat sangat eksotermisdan

tidak dapat berbalik (irreversible). Adsorpsi kimia terjadi karena

adanya rekasi kimia antara zat padat dengan adsorbat larut dan

reaksi ini tidak berlangsung bolak-balik. Interaksi suatu

senyawa organik dan permukaan adsorben dapt terjadimelauli

tarikan elektrostatik atau pembentukan ikatan kimia yang

spesifik misalnya ikatan kovalen. Sifat-sifat molekul organik

seperti struktur, gugus fungsional dansifat hidrofobik

berpengaruh pada sifat-sifat adsorpsi.

b. Adsorpsi fisika (physical adsorption), terjadi karena gaya tarik

molekul oleh gayavan der Waals dan biasanya adsorpsi ini

berlangsung secara bolak-balik. Ketika gaya tarik-menarik

molekul antara zat terlarut dengan adsorben lebih besar


II - 4


FTI - ITS

darigaya tarik-menarik zat terlarut dengan pelarut, maka zat

terlarut akan cenderung teradsorpsi pada permukaan adsorben.

c. Ion exchange (pertukaran ion), terjadi karena gaya

elektrostatis.

Dari isoterm ini, akan diketahui kapasitas adsorben dalam

menyerap air. Isoterm iniakan digunakan dalam penelitian yang akan

dilakukan, karena dengan isoterm ini dapatditentukan efisisensi dari

suatu adsorben (Castellan, 1982).

Karbon aktif umumnya mempunyai daya adsorpsi yang rendah

dan daya adsorpsi dapatdiperbesar dengan mengaktifkan arang

dengan menggunakan uap atau bahan kimia, aktivitas ini bertujuan

memperbesar luas permukaan arang dengan membuka pori-pori yang

tertutup (Ketaren, 1987).

II.1.2 Adsorben

Adsorben merupakan zat padat yang dapat menyerap komponen

tertentu dari suatu fase fluida. Kebanyakan adsorben adalah bahan-

bahan yang sangat berpori dan adsorpsi berlangsung terutama pada

dinding pori- pori atau pada letak-letak tertentu di dalam partikel itu.

Oleh karena pori-pori biasanya sangat kecil maka luas permukaan

dalam menjadi beberapa orde besaran lebih besar daripada

permukaan luar dan bisa mencapai 2000 m/g. Pemisahan terjadi

karena perbedaan bobot molekul atau karena perbedaan polaritas

yang menyebabkan sebagian molekul melekat pada permukaan

tersebut lebih erat daripada molekul lainnya. Adsorben yang

digunakan secara komersial dapat dikelompokkan menjadi dua yaitu

kelompok polar dan non polar (Panca, 2012).

Adsorben Polar Adsorben polar disebut juga hydrophilic. Jenis

adsorben yang termasuk kedalam kelompok ini adalah silika gel,

alumina aktif, dan zeolit.


II - 5


FTI - ITS

Adsorben non polar Adsorben non polar disebut juga hydrophobic.

Jenis adsorben yang termasuk kedalam kelompok ini adalah

polimer adsorben dan karbon aktif.

Menurut IUPAC (Internasional Union of Pure and Applied

Chemical) ada beberapa klasifikasi pori yaitu :

a.Mikropori : diameter < 2nm

b.Mesopori : diameter 2 – 50 nm

c.Makropori : diameter > 50 nm

(Panca, 2012)

II.2.3 Adsorbat

Adsorbat adalah substansi dalam bentuk cair atau gas yang

terkonsentrasi pada permukaan adsorben. Adsorbat terdiri atas dua

kelompok yaitu kelompok polar seperti air dan kelompok non polar

seperti methanol, ethanol dan kelompok hidrokarbon. Karbondioksida

merupakan jenis adsorbat yang sesuai digunakan untuk adsorben

jenis hidrofobic seperti karbon aktif (Panca, 2012).

Karbondioksida merupakan persenyawaan antara karbon dengan

oksigen. Pada kondisi tekanan dan temperatur atmosfir,

karbondioksida merupakan gas yang tidak berwarna, tidak berbau,

tidak reaktif, tidak beracun dan tidak mudah terbakar

(nonflammable). Pada kondisi triple point, karbondioksida dapat

berupa padat, cair ataupun gas bergantung pada kondisinya.

Karbondioksida berada pada fase padat pada temperature -109 °F(-

78,5oC) dan tekanan atmosfir akan langsung menyublimasi tanpa

melalui fase cair terlebih dahulu. Sedangkan pada tekanan dan

temperatur di atas triple point dan di bawah temperatur 87,9 °F

(31,1oC) maka karbondioksida cair dan gas akan berada pada kondisi

kesetimbangan (Panca, 2012).

II.1.4 Faktor Yang Mempengaruhi Adsorpsi


II - 6


FTI - ITS

Ada beberapa faktor yang mempengaruhi kemampuan adsorpsi

suatu adsorben yaitu:

1. Luas permukaan adsorben

Semakin luas permukaan adsorben, semakin banyak asorbat

yang diserap, sehingga proses adsorpsi dapat semakin efektif.

Semaki kecil ukuran diameter partikel makasemakin luas

permukaan adsorben.

2. Ukuran partikel

Makin kecil ukuran partikel yang digunakan maka semakin

besar kecepatanadsorpsinya. Ukuran diameter dalam bentuk

butir adalah lebih dari 0.1 mm,sedangkan ukuran diameter

dalam bentuk serbuk adalah 200 mesh.

3. Waktu kontak

Semakin lama waktu kontak dapat memungkinkan proses

difusi dan penempelan molekul adsorbat berlangsung lebih

baik. Konsentrasi zat-zat organik akan turunapabila kontaknya

cukup dan waktu kontak biasanya sekitar 10-15 menit.

4. Distribusi ukuran pori

Distribusi pori akan mempengaruhi distribusi ukuran molekul

adsorbat yang masuk kedalam partikel adsorben. Kebanyakan

zat pengasorpsi atau adsorben merupakan bahan yang sangat

berpori dan adsorpsi berlangsung terutama pada dinding-

dinding pori atau letak-letak tertentu didalam partikel

tersebut.

II.1.5 Penentuan Adsorbsi Isotermis

Perubahan konsentrasi adsorbat oleh proses adsorpsi sesuai

dengan mekanisme adsorpsinya dapat dipelajari melalui penentuan

isoterm adsorpsi yang sesuai. Isoterm Langmuir dan Isoterm BET

adalah dua diantara isoterm-isoterm adsorpsi yang dipelajari:

a. Isoterm Adsorpsi Langmuir


II - 7


FTI - ITS

Pada tahun 1918, Langmuir menurunkan teori isoterm adsorpsi

dengan menggunakan model sederhana berupa padatan yang

mengadsorpsi gas pada permukaannya. Pendekatan Langmuir

meliputi lima asumsi mutlak, yaitu :

Gas yang teradsorpsi berkelakuan ideal dalam fasa uap2.

Gas yang teradsorpsi dibatasi sampai lapisan monolayer

Permukaan adsorbat homogen, artinya afinitas setiap kedudukan

ikatan untuk molekul gas sama

Tidak ada antaraksi lateral antar molekul adsorbat.

Molekul gas yang teradsorpsi terlokalisasi, artinya mereka tidak

bergerak pada permukaan

Namun, biasanya asumsi-asumsi sulit diterapkan karena hal-hal

berikut: selalu ada ketidaksempurnaan pada permukaan, molekul

teradsorpsi tidak inert dan mekanisme adsorpsi pada molekul

pertama sangat berbeda dengan mekanisme pada molekul terakhir

yang teradsorpsi. Langmuir mengemukakan bahwa mekanisme

adsorpsi yang terjadi adalah sebagai berikut:

A(g) + S ⇌ AS,

dimana A adalah molekul gas dan S adalah permukaan adsorpsi

(Saja, 2013).

Grafik II.1.1 Isoterm Langmuir


II - 8


FTI - ITS

Langmuir mengusulkan teori untuk menjelaskan adsorpsi

molekul gas ke permukaan logam. Model adsorpsi Langmuir

tergantung pada asumsi bahwa gaya antarmolekul menurun cepat

dengan jarak, akibatnya menimbulkan adanya cakupan adsorbansi

monolayer pada luar permukaan adsorben. Monolayer jenuh (seperti

Ct) kapasitas dapat ditentukan dengan persamaan:

qe = KL .Ce1+aL .Ce

Dimana:

qe = konsentrasi sorbat fase padat pada kesetimbangan (mmol / g),

Ce = fase konsentrasi sorbat air pada kesetimbangan (mmol/L),

KL = konstanta isoterm Langmuir (L/g),

aL = Langmuir isoterm konstan (L/mmol)

KL / AL = saturasi kapasitas monolayer teoritis,

lapisan adsorbat monolayer

Adsorben

Gambar II.1.1 Pendekatan isoterm adsorpsi Langmuir

Q0. Persamaan Langmuir berlaku untuk penyerapan homogen

di mana serapan dari masing-masing molekul sorbat ke permukaan

memiliki penyerapan energi aktivasi yang sama (Saja, 2013).

b. Isoterm Adsorpsi BET

Isoterm ini berdasar asumsi bahwa adsorben mempunyai

permukaan yang homogen. Perbedaan isoterm ini dengan Langmuir

adalah BET berasumsi bahwa molekul-molekul adsorbat bisa

membentuk lebih dari satu lapisan adsorbat di permukaannya (Eko,

2012).

Teori isoterm adsorpsi BET merupakan hasil kerja dari S.

Brunauer, P.H.Emmet, dan E. Teller. Teori ini menganggap bahwa


II - 9


FTI - ITS

adsorpsi juga dapat terjadi diatas lapisan adsorbat monolayer.

Sehingga, isoterm adsorpsi BET dapat diaplikasikan untuk adsorpsi

multilayer Keseluruhan proses adsorpsi dapat digambarkan sebagai :

Penempelan molekul pada permukaan padatan (adsorben)

membentuk lapisan monolayer

Penempelan molekul pada lapisan monolayer membentuk lapisan

multilayer

lapisan adsorbat multilayer

Gambar II.1.2 Pendekatan isoterm adsorpsi BET

Pada isoterm ini, mekanisme adsoprsi untuk setiap proses

adsorpsi berbeda-beda. Mekanisme yang diajukan dalam isoterm ini

adalah: Isoterm Langmuir biasanya lebih baik apabila diterapkan

untuk adsorpsi kimia, sedangkan isoterm BET akan lebih baik

daripada isotherm Langmuir bila diterapkan untuk adsoprsi fisik (Eko,

2012).

Aplikasi metode BET ini dapat digunakan untuk menghitung luas

permukaan. Untuk itu perlu diketahui luas rata-rata molekul gas

teradsorp. Luas permukaan, S dari cuplikan diperoleh dari

persamaan :

Ss = Wm. NM

x 10-20 m2

Dengan :

N = Bilangan Avogadro (6,02 x 1023 partikel/mol)

M = Berat molekul dari gas teradsorp (g/mol)

Wm = Berat gas teradsorpsi monolayer


II - 10


FTI - ITS

Grafik II.1.2 Plot isoterm Brunauer, Emmett, and Teller (BET)

c. Isoterm Adsorpsi Freundlich

Adsorpsi zat terlarut (dari suatu larutan) pada padatan

adsorben merupakan hal yang penting. Aplikasi penggunaan prinsip

ini antara lain penghilangan warna larutan (decolorizing) dengan

menggunakan batu apung (charcoal) dan proses pemisahan dengan

menggunakan teknik kromatografi.

Hubungan antar jumlah zat teradsorpsi persatuan luas atau

satuan massa dan tekanan dinyatakan dengan persamaan Freundlich

Dimana :

Y = berat atau volume zat teradsorpsi persatuan luas atau massa

adsorban.

P = tekanan saat kesetimbangan tercapai

K,n = konstanta-adsorben

(Maron and Lando, 1980).

Untuk adsorpsi solute yang tidak melibatkan gas maka

persamaan Freundlich menjadi :

Dengan :

Y = berat atau volume zat teradsorpsi persatuan luas atau massa

adsorben.

Y = k.P1n

Y = x/m = k.C1n


II - 11


FTI - ITS

x = banyaknya zat terlarut yang teradsorpsi (mg)

m = massa dari adsorben (mg)

C = konstanta dari adsorben yang tersisa dalam kesetimbangan

K,n = konstanta adsorben

(Maron and Lando, 1980).

Hal-hal yang dapat dilihat dari kurva isoterm adalah :

1. Kurva isoterm yang cenderung datar, artinya isoterm yang

digunakan menyerap pada kapasitas konstan melebihi daerah

kesetimbangan

2. Kurva isoterm yang curam, artinya kapasitas adsorpsi meningkat

seiring dengan meningkatnya konsentrasi keseimbangan.

Grafik II.1.3 Adsorbsi Isothermis Freundlich

II.1.6 Karbon Aktif

Arang adalah padatan berpori hasil pembakaran bahan yang

mengandung karbon. Arang tersusun dari atom-atom karbon yang

berikatan secara kovalen membentuk struktur heksagonal datar

dengan sebuah atom C pada setiap sudutnya. Susunan kisi-kisi

heksagonal datar ini tampak seolah-olah seperti pelat-pelat datar

yang saling bertumpuk dengan sela-sela di antaranya (Sudarman,

2001).


II - 12


FTI - ITS

Karbon aktif adalah bentuk umum dari berbagai macam produk

yang mengandung karbon yang telah diaktifkan untuk meningkatkan

luas permukaannya. Karbon aktif berbentuk kristal mikro karbon

grafit yang pori-porinya telah mengalami pengembangan kemampuan

untuk mengadsorpsi gas dan uap dari campuran gas dan zat-zat yang

tidak larut atau yang terdispersi dalam cairan (Murdiyanto, 2005).

Karbon aktif dapat dibuat dari bahan yang mengandung karbon

dalam jumlah cukup tinggi. Salah satu bahan baku karbon aktif yang

potensial adalah tempurung kelapa. Pemanfaatannya sebagai bahan

baku karbon aktif selain karena harganya yang murah juga karena

dapat mengurangi limbah pertanian. Penggunaan karbon aktif di

Indonesia mulai berkembang dengan pesat, yang dimulai dari

pemanfaatannya sebagai adsorben untuk pemurnian pulp, air,

minyak, gas, dan katalis. Namun, mutu karbon aktif domestik masih

rendah (Harfi, 1994).

Luas permukaan, dimensi, dan distribusi karbon aktif

bergantung pada bahan baku, pengarangan, dan proses aktivasi.

Berdasarkan ukuran porinya, ukuran pori karbon aktif diklasifikasikan

menjadi 3, yaitu mikropori (diameter <2 nm), mesopori (diameter 2–

50 nm), dan makropori (diameter >50 nm) (Kustanto, 2000).

Dalam 1 gram karbon aktif pada umumnya memiliki luas

permukaan sekitar 500-1500 m2 sehingga efektif dalam menangkap

partikel yng sangat halus. Karbon aktif bersifat sangat aktif dan akan

menyerap apa saja yang bersentuhan dengan kkarbon tersebut

(Perpamsi, 2002).

Penggunaan karbon aktif di Indonesia mulai berkembang

dengan pesat, yang dimulai dari pemanfaatannya sebagai adsorben

untuk pemurnian pulp, air, minyak, gas, dan katalis. Namun, mutu

karbon aktif domestik masih rendah (Harfi, 2003).

Arang yang mengandung karbon pada umumnya memiliki daya

adsorpsi yang rendah. Namun daya adsorpsi karbon dapat diperbesar

dengan memperluas permukaan arang sehinfgga dapat membuka


II - 13


FTI - ITS

pori-pori yang tertutup. Selain dengan memperluas permukaan arang,

ada cara lain yang dapat dilakukan yaitu dengan memperhatikan

factor-faktor yang mempengaruhi daya serap adsorpsi.

Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi daya serap

adsorpsi antara lain :

1. Sifat serapan

Adsorpsi akan bertambah besar sesuai dengan bertambahnya

ukuran molekul serapan dari struktur yang sama, seperti dalam deret

homolog. Adsorpsi juga dipengaruhi oleh gugus fungsi, posisi gugus

fungsi, ikatan rangkap, struktur rantai dari senyawa serapan.

2. Temperatur

Faktor yang mempengaruhi suhu pada proses adsorpsi adalah

viskositas dan stabilitas thermal senyawa serapan, seperti terjadi

perubahan warna mau dekomposisi, maka perlakuan dilakukan pada

titik didihnya.

3. pH (derajat keasaman)

Untuk asam-asam organik, adsorpsi akan meningkat bila pH

diturunkan, yaitu dengan penambahan asam-asam mineral. Ini

disebabkan karena kemampuan asam mineral untuk mengurangi

ionisasi asam organik tersebut. Sebaliknya bila pH asam organik

dinaikkan yaitu dengan menambahkan alkali, adsorpsi akan

berkurang sebagai akibat terbentuknya garam.

4. Waktu singgung

Bila karbon aktif ditambahkan dalam suatu cairan, dibutuhkan

waktu untuk mencapai kesetimbangan. Waktu yang dibutuhkan

berbanding terbalik dengan jumlah arang yang digunakan. Selisih

ditentukan oleh dosis karbon aktif, pengadukan juga mempengaruhi

waktu singgung.

Salah satu cara untuk memperluas permukaan arang dalam

praktikum ini yaitu dengan memanaskan arang. Arang dipanaskan

sampai timbul asap, setelah itu pemanasan dihentikan. Apabila


II - 14


FTI - ITS

pemanasan dilakukan sampai arang membara, maka arang tidak lagi

mempunya daya adsorpsi karena telah berubah menjadi abu.

II.2 Aplikasi Industri

Isoterm Adsorpsi Ion Ni(II)) dalam Larutan oleh Biomassa Alga Nannochloropsis sp yang Dimodifikasi

dengan Silika-magnetBuhani, Suharso, dan Albert Ferdinan Partogi

II.2.1 Pendahuluan

Pemanfaatan alga sebagai adsorben logam berat masih belum

optimal, padahal alga memiliki kemampuan yang besar untuk

mengikat logam berat. Hal ini disebabkan oleh beberapa kendala

seperti ukurannya kecil, berat jenis yang rendah, dan mudah rusak

karena degradasi oleh

mikroorganisme lain. Selain itu juga alga tidak dapat digunakan

secara langsung dalam kolom adsorpsi, karena sangat lunak dan

tidak berbentuk granular. Untuk mengatasi kelemahan tersebut maka

berbagai upaya dilakukan antara lain dengan mengimmobilisasi

biomassa alga menggunakan berbagai polimer pendukung.

II.2.2 Bahan Dan Metode

Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah alat-alat

gelas yang biasa digunakan di laboratorium. Selain itu dilengkapi

dengan peralatan untuk adsorpsi seperti, pengaduk magnet, pH

meter, sentrifugator, kertas saring Whatman No.42. Bahan-bahan


II - 15


FTI - ITS

yang digunakan dalam penelitian ini adalah biomassa alga

Nannochloropsis sp. Sintesis HAS dilakukan dengan mengikuti

prosedur yang telah dilaporkan Buhani dkk. Untuk sintesis material

HASM dilakukan dengan mencampurkan sebanyak 5 mL TEOS, 2,5 mL

akuades, dan 100 mg Fe3O4 dimasukkan ke dalam gelas plastik dan

diaduk dengan pengaduk magnet selama 30 menit serta

ditambahkan HCl 1 M hingga pH 2 (Larutan I). Dalam pembuatan

larutan II, sebanyak 400 mg biomassa Nannochloropsis sp

ditambahkan 5 mL etanol, kemudian diaduk dengan pengaduk

magnet sampai homogen. Selanjutnya, kedua larutan dicampurkan

dan diaduk dengan pengaduk magnet hingga membentuk gel. Gel

yang terbentuk didiamkan selama 24 jam. Kemudian dicuci dengan

akuades dan etanol lalu dikeringkan. Sebanyak 50 mg material HAS

dan HASM masing-masing ditambahkan 20 mL larutan ion Ni(II)

dengan variasi konsentrasi 0 - 400 mg L-1 dan diinteraksikan pada pH

≈ 6 selama 6 menit. Kemudian campuran tersebut dipisahkan dengan

sentrifugasi. Filtrat yang dihasilkan, dianalisis dengan SSA untuk

menentukan kadar ion Ni(II).

II.2.3 Hasil Dan Pembahasan

Dapat diamati spektra IR dari material HAS dan HASM

menunjukkan pola serapan yang berasal dari gabungan spektra IR

yang terdapat pada biomassa alga Nannochloropsis sp dan silika.

Data menunjukkan bahwa, kapasitas adsorpsi ion Ni(II) pada material

HASM lebih besar dibandingkan dengan HAS. Hal ini dapat terjadi

karena pada HASM, selain gugus aktif dari biomassa Nannochloropsis

sp dan silika (siloksan dan silanol), maka terjadi peningkatan interaksi

antara ion Ni(II) dengan HASM karena ada sifat magnet dari HASM

yang berasal dari pelapisan magnet silika. Adanya sifat magnet pada

HASM menyebabkan interaksi antara ion Ni(II) dan HASM tidak saja

terjadi melalui interaksi kimia tetapi juga melalui interaksi fisika yang

melibatkan sifat magnet dari material adsorben dan ion logam

sebagai adsorbat.


II - 16


FTI - ITS

II.2.4 Kesimpulan

Pembuatan material biomassa alga Nannochloropsis sp melalui

modifikasi dengan silika-magnet telah berhasil dilakukan dan diuji

kemampuan adorpsinya terhadap ion Ni(II) dalam larutan. Material

tersebut memiliki kapasitas adsorpsi lebih besar dibandingkan

dengan material hibrida biomassa alga-silika dan cenderung

mengikuti pola isotherm adsorpsi Langmuir.

bab 2

Documents

Transcript of bab 2