ii UNIVERSITAS INDONESIA UJI ADSORPSI GAS KARBON MONOKSIDA (CO) MENGGUNAKAN ZEOLIT ALAM MALANG DAN LAMPUNG SKRIPSI ADITYA ZULFA 0706269565 FAKULTAS TEKNIK PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA DEPOK JULI 2011 Uji adsorpsi..., Aditya Zulfa, FT UI, 2011iii UNIVERSITAS INDONESIA UJI ADSORPSI GAS KARBON MONOKSIDA (CO) MENGGUNAKAN ZEOLIT ALAM MALANG DAN LAMPUNG SKRIPSI Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik ADITYA ZULFA 0706269565 FAKULTAS TEKNIKPROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA DEPOK JULI 2011Uji adsorpsi..., Aditya Zulfa, FT UI, 2011ii HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITIAS Skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri,dan semua sumber baik yang dikutip maupun dirujuktelah saya nyatakan dengan benar. Nama: Aditya Zulfa NPM: 0706269565 Tanda Tangan: Tanggal: 30 Juni 2011 Uji adsorpsi..., Aditya Zulfa, FT UI, 2011iii HALAMAN PENGESAHAN Skripsi ini diajukan oleh:Nama: Aditya Zulfa NPM: 0706269565 Program Studi : Teknik Kimia Judul Seminar:UjiAdsorpsiGasKarbonMonoksida(CO) Menggunakan Zeolit Alam Malang dan Lampung TelahberhasildipertahankandihadapanDewanPengujidanditerimasebagaibagianpersyaratanyangdiperlukanuntukmemperolehgelar SarjanaTeknikpadaProgramStudiTeknikKimia,FakultasTeknikUniversitas Indonesia. DEWAN PENGUJI Pembimbing: Ir. Yuliusman, M.EngPenguji I: Prof. Dr. Ir. Setijo Bismo DEA Penguji II: Prof. Dr. Ir. Slamet M.T. Penguji III: Prof. Ir. Sutrasno Kartohardjono M.Sc., Ph.D

Ditetapkan di: Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik UniversitasIndonesia Tanggal: 30 Juni 2011 Uji adsorpsi..., Aditya Zulfa, FT UI, 2011iv KATA PENGANTAR PujisyukursayapanjatkankepadaTuhanYangMahaEsakarenaatas berkat dan rahmat-Nya, saya dapat menyelesaikan seminar ini. Penulisan seminar inidilakukandalamrangkamemenuhisalahsatusyaratuntukmencapaigelar SarjanaTeknikJurusanTeknikKimiapadaFakultasTeknikUniversitas Indonesia.Sayamenyedaribahwatanpabantuandanbimbingandariberbagai pihak, sangatlah sulit bagi saya untuk menyelesaikan skripsi ini. Oleh karena itu, saya mengucapkan terima kasih kepada: 1.Orangtuadankeluargasayayangtelahmemberikanbantuandukungan material dan moral; 2.Ir.Yuliusman,M.Engselakudosenpembimbingyangtelahmenyediakan waktu,tenaga,danpikiranuntukmengarahkansayadalampenyusunan seminar ini; 3.Prof. Dr. Ir. Widodo Wahyu P., DEA selaku Ketua Departemen Teknik Kimia FTUI; 4.Ibunda dan ayahanda tercinta yang telah memberikan dukungan moril maupun materill; 5.Rekansatupenelitiansaya,SukmaPamungkas,KakGondangdanKakReza yangtelahbersediaberdiskusidansalingmendukungsatusamalainselama proses penyelesaian skripsi ini. 6.KangJajatdanMangIjalselakuteknisilaboratoriumyangtelahmembantu saya dalam hal teknis Semogaskripsiinidapatmemberikankontribusidanmanfaatbagi perkembanganilmupengetahuandanteknologisertapeningkatandayasaing bangsa Indonesia. Depok, 30 Juni 2011 Penulis Uji adsorpsi..., Aditya Zulfa, FT UI, 2011v HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI TUGAS AKHIR UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS SebagaisivitasakademikUniversitasIndonesia,sayayangbertandatangandi bawah ini: Nama : Aditya Zulfa NPM : 0706269565 Program Studi : Teknik Kimia Departemen : Teknik Kimia Fakultas : Teknik Jenis Karya : Skripsi demipengembanganilmupengetahuan,menyetujuiuntukmemberikankepadaUniversitasIndonesiaHakBebasRoyaltiNonekslusif(Non-exclusive Royalty- Free Right) atas karya ilmiah saya yang berjudul : UJI ADSORPSI GAS KARBON MONOKSIDA (CO) MENGGUNAKAN ZEOLIT ALAM MALANG DAN LAMPUNG besertaperangkatyangada(jikadiperlukan).DenganHakBebasRoyalti NoneksklusifiniUniversitasIndonesiaberhakmenyimpan,mengalihmedia/ format-kan, mengeloladalambentuk pangkalandata(database),merawat,dan mempublikasikantugasakhirsayaselamatetapmencantumkannamasaya sebagai penulis/pencipta dan sebagai pemilik Hak Cipta. Demikian pernyataan inisaya buat dengan sebenarnya. Dibuat di : Depok Pada tanggal : 30 Juni 2011 Yang menyatakan (Aditya Zulfa)Uji adsorpsi..., Aditya Zulfa, FT UI, 2011vi Universitas Indonesia ABSTRAK Nama: Aditya Zulfa Program Studi : Teknik Kimia Judul:UjiAdsorpsiGasKarbonMonoksida(CO)MenggunakanZeolit Alam Malang dan Lampung Gaskarbonmonoksidamerupakansalahsatugasyangberbahayabagi kesehatan apabila dihirup dalam jumlah tertentu. Oleh karena itu, perlu dilakukan suatuupayauntukmengurangikonsentrasigastersebutdialamyaitudengan menggunakanmetodeadsorpsi.Dalampenelitianini,zeolitalamMalangdan LampungdiujikapasitasadsorpsigasCO-nyadalamprosesadsorpsidari0psia sampai 178 psia dengan interval 25 psi dengan variasi ukuran dan suhu adsorpsi. Kedua jenis zeolit tersebut dibandingkan kapasitas adsorpsi, baik setelah maupun sebelummengalamipengaktifan.Prosespengaktifanmenggunakanmetode dealuminasi,pertukaraniondankalsinasi.Darihasilpenelitiandiketahuibahwa adsorbendengankapasitasadsorpsiterbesaryaituzeolitalamLampungdengan ukuran37-50mikrondansuhuadsorpsi25Cdengankapasitasadsorpsisebesar 0,5866mmol/gpadatekanan175psia.Hasilinijugaditunjangdengan karakterisasiadsorbenmenggunakanmetodeBETdanXRFuntukmengetahui luaspermukaan,ukuranporidankandunganSi/Alpadatiapadsorben.Dengan demikiantelahdidapatkanspesifikasizeolitdengankapasitasadsorpsiterbesar terhadap gas CO dari kedua zeolit alam yang digunakan pada percobaan ini. Kata Kunci : Adsorben, adsorpsi, karbon monoksida, zeolit Lampung, zeolit Malang Uji adsorpsi..., Aditya Zulfa, FT UI, 2011vii Universitas Indonesia ABSTRACT Name: Aditya Zulfa Major: Chemical Engineering Title:AdsorptionTestingofCarbonMonoxide(CO)UsingMalangand Lampung Natural Zeolite.

Carbonmonoxideisoneofatoxicgaswhichharmfulforhealthifbeing sniffedincurrentvolume.Thus,itisneedtobetreatedtodecreasethe concentrationofthosegasinourenvironmentusingadsorptionmethod.Inthis research,MalangandLampungnaturalzeolitearebeingtesteditsadsorption capacity of CO in pressure condition 0 to 178 psia with 25 psi interval and using variation of adsorbent size and adsorption temperature. Both of those zeolites are beingcompareditsadsorptioncapacity,beforeandaftertheactivationprocess. Activationprocessesarede-alumination,ionexchange,andcalcinations.The result of this research is Lampung natural zeolite which has 37-50 mikron in size thatbeingoperatedin25Cisanadsorbentwhichhasthehighestadsorption capacityofCO,0,5866mmol/gat175psia.Thisresultissupportedwith characterizationofeachadsorbentusingBETandXRFmethodtoknowits surfacearea,poroussize,andratioofSi/Al.So,itcanbefoundthebest specificationofanadsorbentwhichhasthehighestadsorptioncapacityofCO between two of natural zeolite in this research. Key Words : Adsorbent,adsorption,carbonmonoxide,Lampungnaturalzeolite,Malang natural zeolite. Uji adsorpsi..., Aditya Zulfa, FT UI, 2011viii Universitas Indonesia DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL i HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITASiii HALAMAN PENGESAHANiv KATA PENGANTARv HALAMAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAHvi ABSTRAKvii ABSTRACTviii DAFTAR ISI ix DAFTAR GAMBARxi DAFTAR TABELxii DAFTAR LAMPIRANxiii BAB 1PENDAHULUAN1 1.1Latar Belakang1 1.2Rumusan Masalah3 1.3Tujuan Penelitian3 1.4Batasan Masalah3 1.5Sistematika Penulisan3 BAB 2TINJAUAN PUSTAKA 5 2.1Karbon Monoksida CO)5 2.2Adsorpsi8 2.2.1Jenis Adsorpsi 8 2.2.2Adsorpsi Monolayer dan Multilayer10 2.2.2.1Adsorpsi Isoterm Langmuir11 2.2.2.2Adsorpsi Isoterm BET12 2.2.3Faktor-faktor yang Mempengaruhi Adsorpsi 13 2.2.3.1Sifat Adsorben13 2.2.3.2Jenis Adsorbat13 2.2.3.3Temperatur14 2.2.3.4Tekanan 14 2.2.3.5Pusat Aktif14 2.3Adsorben15 2.3.1Adsorben Tak Berpori15 2.3.2Adsorben Berpori15 2.3.3Gel Silika16 2.3.4Karbon Aktif17 2.3.5Zeolit18 2.3.5.1Struktur Zeolit18 2.3.5.2Sifat Zeolit19 2.3.5.3Pemanfaatan Zeolit20 2.3.5.4Jenis-jenis Zeolit22 2.3.5.5Zeolit Alam Malang dan Lampung22 2.3.5.6Metode Aktivasi Zeolit24 2.4 Sumber26 Uji adsorpsi..., Aditya Zulfa, FT UI, 2011ix Universitas Indonesia BAB 3 METODE PENELITIAN27 3.1 Diagram Alir Penelitian27 3.2 Tahapan Penelitian28 3.2.1Preparasi Adsorben28 3.2.1.1Peralatan Penelitian28 3.2.1.2Bahan yang Digunakan pada Penelitian28 3.2.1.3Prosedur Penelitian29 3.2.2Karakterisasi Adsorben30 3.2.3Uji Adsorpsi Adsorben30 3.2.3.1Peralatan Penelitian30 3.2.3.2Bahan-bahan Uji Adsorpsi CO31 3.3 Persiapan Alat Uji Adsorpsi CO31 3.4 Persiapan Adsorben33 3.5 Cek Kebocoran Peralatan Adsorpsi33 3.6 Pengujian Adsorpsi CO33 3.7 Variabel dalam Penelitian 35 3.8 Pembuatan Kurva Adsorpsi35 3.9 Pembuatan Model Adsorpsi36 BAB 4 PEMBAHASAN37 4.1 Preparasi Adsorben37 4.2 Penyaringan Adsorben40 4.3 Preparasi Peralatan Adsorpsi40 4.4 Cek Kebocoran Alat Uji41 4.5 Kalibrasi Void Volume Area Sampling42 4.6 Uji Adsorpsi dan Desorpsi Gas CO pada Zeolit44 4.6.1Uji Adsorpsi Gas CO dengan Perbandingan Zeolit Alam44 Terktivasi dan Tak Teraktivasi 4.6.2Uji Adsorpsi Gas CO dengan Variasi Ukuran Partikel Zeolit45 4.6.3Uji Adsorpsi Gas CO dengan Variasi Suhu Operasi47 Adsorpsi 4.7 Representasi Data Adsorpsi dengan Model Langmuir49 4.8 Analisa BET51 4,9 Analisa XRF52 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN53 5.1 Kesimpulan53 5.2 Saran53 DAFTAR PUSTAKA55 LAMPIRAN57 Uji adsorpsi..., Aditya Zulfa, FT UI, 2011x Universitas Indonesia DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1Klasifikasi Isotermis Brunauer11 Gambar 2.2Interaksi Adsorbat dengan Adsorben 13 Gambar 2.3Struktur Zeolit19 Gambar 3.1Diagram Alir Penelitian27 Gambar 3.2Diagram Alir Proses Preparasi Zeolit Alam29 Gambar 3.3Skema Ruang Uji31 Gambar 4.1Perubahan Warna Larutan HF menjadi Keruh dan HCl37 Menjadi Kuning Gambar 4.2Perubahan Warna Larutan NH4Cl menjadi Putih Keabuan38 Gambar 4.3Rangkaian Peralatan Uji Adsorpsi40 Gambar 4.4Kurva Cek Kebocoran Alat Uji Adsorpsi pada Tekanan41 Rendah Gambar 4.5Kurva Adsorpsi Gas CO44 Gambar 4.6Kurva Adsorpsi CO dengan Variasi Ukuran Partikel Zeolit46 Gambar 4.7Kurva Adsorpsi CO dengan Variasi Suhu Operasi Adsorpsi 48 Gambar 4.8Adsorpsi CO dengan Permodelan Langmuir49 Uji adsorpsi..., Aditya Zulfa, FT UI, 2011xi Universitas Indonesia DAFTAR TABEL Tabel 2.1Konsentrasi Karbon Monoksida dan Waktu Paparan5 Tabel 2.2Komponen Beracun Utama dalam Gas Pembakaran8 Tabel 2.3Karakteristik Adsorpsi Fisika dan Kimia 9 Tabel 2.4Karakteristik Zeolit Alam Indonesia22 Tabel 2.5Komposisi Kimia Zeolit Alam Lampung 23 Tabel 4.1Penurunan Massa Adsorben pada Suhu 150-200 C39 Tabel 4.2Hasil Perhitungan Helium Void Volume43 Tabel 4.3Parameter Model Isotermal Langmuir50 Tabel 4.4Luas Permukaan dan Ukuran Pori melalui Uji BET51 Tabel 4.5Rasio Si/Al melalui Uji XRF52 Uji adsorpsi..., Aditya Zulfa, FT UI, 2011xii Universitas Indonesia BAB 1 PENDAHULUAN 1.1Latar Belakang Gas CO merupakan komponen gas yang sangat beracun karena lebih cepat untuk mengikat haemoglobin menjadi carboxyhaemoglobin sehinga menyebabkan penghambatanaliranO2untukmengikathaemoglobin.KekurangansuplaiO2 padabatastertentu,yaitupadakonsentrasiO2kurangdari14%akan menyebabkan meningkatnya resiko kematian. Kasus kebakaran sebagai penghasil gas CO yang cukup tinggi juga masih menjadi salah satu permasalahan yang harus diselesaikan,mengingatseringnyaterjadikebakaran,baikdidaerahpenduduk maupundidaerahindustri.Padakasuskebakaran,seringterdapatkorban meninggalyangpenyebabnyatidakselalukarenalukabakar,melainkankarena menghirupdanterinfeksiolehgas-gasberacunyangdihasilkanselamaproses kebakaranberlangsung,diantaranyaadalahgasCO.(WeiW,dkk,2007).Pada kasus kebakaran, tingkat kematian karena keracunan gas buang pembakaran jauh lebih besar dibandingkan kematian akibat luka bakar. Data penelitian menyatakan 85% kematian pada kasus kebakaran di dunia disebabkan oleh asap berat dan gas beracun.Komponengasbuangpembakaranbergantungpadamaterialyang dibakar. (Wei W, dkk, 2007). Asap yang dihasilkan dari proses kebakaran mengandung berbagai macam gasyangdapatmembahayakankesehatanapabilaterhirupdalamjumlahyang banyak.SalahsatudarigastersebutadalahCO.KandungangasCOpadaasap hasilkebakaraninidapatmenyebabkankaracunanbahkankematiankepada makhluk hidup yang terpapar dalam jumlah yang besar. Gas CO merupakan gas yang tidak berwarna, tidak berbau, tidak berasa, dan beracunbagipernapasan.GasCOutamanyadihasilkandaripembakarantidak sempurna.Pembakarantidaksempurnasangatmungkinterjaditerutamapada peristiwakebakaran.Secarateori,pembakarantidaksempurnaterjadisalah satunyakarenakekurangangasoksigendalamprosespembakarannya.Karena sifatnyayangtidakberbau,tidakberasa,dantidakberwarna,sangatsulituntukUji adsorpsi..., Aditya Zulfa, FT UI, 201157 Universitas Indonesia mengenalikeberadaannya.Dariuraiandiatas,terlihatbahwadiperlukansuatu usaha untuk dapat mengurangi kadar CO hasil pembakaran pada kasus kebakaran, salah satunya adalah dengan metode adsorpsi menggunakan zeolit alam. Zeolit merupakan bahan galian non logam atau mineral industri multiguna karenamemilikisifat-sifatfisikadankimiayangunik,yaitusebagaipenyerap, penukar ion, penyaring molekul dan sebagai katalisator. Hal ini didukung dengan letakgeografisIndonesiayangberadadijalurpegununganberapidunia membuatnya menjadi kaya akan potensi sumber daya alam, seperti batuan gunung berapi yang merupakan sumber mineral zeolit.Russelldkk(1996)melakukanpenelitianmodeladsorbsiuntuk menganalisakesetimbangangas-padatanpadabahanberpori,adsorbsidilakukan padagasN2,CO,CO2,menggunakan2jenisporouscarbonaceousyaituA-572 danPPANyangmempunyailuaspermukaanyangberbedayaitu1159m2/gdan880m2/g.HasilyangdidapatkankapasitasadsorbsiCOuntukporous carbonaceousA-572lebihbesardaripadaPPAN.SementaraXu,Y.dkk(2003) melakukanpenelitianberkaitandenganadsorpsiasaprokokyangmenunjukkan bahwazeolitmempunyaikemampuanmengadsorpsiasaprokoklebihbaik dibandingkan material lain.Daribeberapauraiandiatas,dapatdisimpulkanbahwazeolitalam memiliki potensi sebagai penyerap berbagai macam gas yang salah satunya adalah gasCO.Akantetapi,untukkepentingankomersialzeolitalamyangadadi Indonesia belum dimanfaatkan secara optimal. Agar dapat dimanfaatkan, terutama sebagaiadsorben,zeolitharusmemilikispesifikasitertentu.Untukmemperoleh zeolitdengankemampuantinggidiperlukanbeberapapengolahanantaralain: preparasi, aktivasi, dan modifikasi. Daripermasalahanyangtelahdipaparkandanberbagaipenelitianyang telahdilakukansebelumnya,penulisinginmengetahuikapasitasadsorpsidari zeolitalamMalangdanLampungbaikyangteraktivasimaupuntakteraktivasi terhadapsalahsatugasberacunyangdihasilkandariperistiwakebakaranyakni gas karbon monoksida (CO). Uji adsorpsi..., Aditya Zulfa, FT UI, 201158 Universitas Indonesia 1.2Rumusan Masalah GasCOmerupakansalahsatugasberacunyangadadialamyangdapat diminimalisasiataubahkandihilangkandengancaradiserapmenggunakan adsorbenberupazeolitalamMalangdanLampung.Akantetapi,zeolitalamini masihmengandungpengotorsehinggaperludilakukanprosespreparasiatau aktivasi terlebih dahulu sebelum digunakan untuk proses penyerapan. 1.3Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk : 1.Memperolehadsorbenberupazeolitalamdenganukurandankondisi operasi yang optimal, yang mampu mengadsorpsi karbon monoksida 2.Mendapatkan kondisi optimum kapasitas adsorpsi karbon monoksida pada zeolit alam Malang dan Lampung. 3.OptimalisasipenggunaanzeolitalamMalangdanLampungsebagai adsorben gas CO. 1.4Batasan Masalah 1. Gas yang diadsorpsi adalah gas CO. 2.AdsorbenyangdigunakanadalahzeolitalamMalangdanLampungyang diproduksi oleh PT. Bratachem Bandung 3.Kondisiadsorpsiyangdilakukanpadapenelitianiniadalahkondisi adsorpsi isotermis. 4.SoftwarepengalibrasitekanandantemperaturujiadsorpsiadalahAdam View dengan Perangkat Data Aquisition Advantech USB 4718. 5.Proses aktivasi zeolit alam menggunakan metode peneliti terdahulu. 1.5Sistematika Penulisan Sistematikapenulisandalammakalahskripsiinidilakukandengan membagi tulisan menjadi lima bab, yaitu: BAB 1 PENDAHULUAN Meliputilatarbelakangpenelitian,perumusanmasalah,tujuanpenelitian, batasan masalah penelitian dan sistematika penulisan makalah. Uji adsorpsi..., Aditya Zulfa, FT UI, 201159 Universitas Indonesia BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA Berisitinjauanpustakayangmenjadidasarpenelitianyangmeliputi pengertianprosesAdsorpsiIsotermis,persamaan-persamaankimiafisik adsorpsi,mekanismedasaradsorpsi,pengaruhtekananterhadapadsorpsi gas, kesetimbangan adsorpsi, karakterisasi calon adsorben. BAB 3 METODE PENELITIAN Berisidiagramalirpenelitian,alatdanbahanpenelitian,prosedur penelitianyangmeliputitahapaktivasizeolit,tahapujiadsorpsi,serta pengolahan data. BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN Berisidata-datakarakterisasiadsorben,datayangdiperolehdari penelitian, hasil dan hasil pengolahannya, sertaanalisa dari hasil adsorpsi dan perhitungan kapasitas yang didapatkan. BAB 5 KESIMPULAN Berisikesimpulanyangberhasilditarikdarianalisayangdilakukanserta saran yang diperoleh dari analisa penelitian dan hasil percobaan. DAFTAR PUSTAKABagianyangberisirujukandanreferensiyangdigunakandalamanalisa data dan pendukung teori penelitian LAMPIRAN Uji adsorpsi..., Aditya Zulfa, FT UI, 201160 Universitas Indonesia BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1Karbon Monoksida (CO) Karbonmonoksidamerupakangastidakberwarna,tidakberbau,tidak berasa.Gasyangtidakmenyebabkaniritasimerupakangaspembunuhbagi kesehatanmanusia.Orangyangkeracunankarbonmonoksidasulituntuk diketahui dan didiagnosa. Karbonmonoksida merupakan urutan pertama kematian yangdisebabkanolehkeracunandiUnitedStatedaritahun1979sampai1988 berdasarkan death certificate review (>5000 kematian per tahun) (Mark Goldstein, 2008).Karbonmonoksidadapatmembunuhdalamhitungandetikhinggajam tergantung dari paparannya. Berdasarkan dari departemen buruh Amerika, pekerja dapatbekerjapadakonsentrasikarbonmonoksida 10% Sakitkepalaringandalam2-3jam terpapar 200 ppm20% Sakitkepalaringandalam2-3jam terpapar dan hilang kesadaran 400 ppm25% Sakitkepalaberatbilaterpapardibawah 1-2 jam 800 ppm30% Pusing,mualdankejang-kejangbila terpapar45menidanmatirasabila terpapar selama 2 jam 1600 ppm40%Sakitkepala,pusingdanmualbila Uji adsorpsi..., Aditya Zulfa, FT UI, 201161 Universitas Indonesia Konsentrasi Karbonmonoksida Tingkat COHbTanda-tanda dan Gejala terpaparselama20menitdanmengalami kematian kurang dari 2 jam 3200 ppm50% Sakitkepala,pusingdanmualbila terpaparselama5-10menitdan mengalami kematian kurang dari 30 menit 6400 ppm60% Sakitkepaladanpusingbilaterpapar selama1-2menit,kejang-kejangdan mengalami kematian kurang dari 20 menit 12800 ppm>70% Mengalamikematianbilaterpaparkurang dari 3 menit COyangterdapatdialamterbentukdarisalahsatudaritigaproses. Pertama,pembakarantidaksempurnaterhadapkarbonataukomponenyang mengandungkarbon.Kedua,reaksiantarakarbondioksida(CO2)dankomponen yang mengandung karbon pada suhu tinggi. Ketiga, pada suhu tinggi, CO2 terurai menjadi CO dan O.Adapun konsentrasi sumber CO: -0.1 ppm - kadar latar alami atmosfer-0.5 to 5 ppm - rata-rata kadar latar di rumah-5 to 15 ppm - kadar dekat kompor gas rumah-100-200 ppm - daerah pusat kota Meksiko-5,000 ppm - cerobong asap rumah dari pembakaran kayu-7,000 ppm - gas knalpot mobil yang tidak diencerkan - tanpa pengubah katalitik-30,000 ppm - asap rokok yang tidak diencerkan Baku mutu keberadaanCO adalah 10.000 ug/Nm3 udara denganrata-rata waktupengukuran24jam.JikaCOsebanyak30ppmdihisapolehmanusia selama delapan (8) jam akan menimbulkan rasa pusing dan mual. Konsentrasi CO sebanyak1000ppmdanwaktupaparan(kontak)selamasatu(1)jam Tabel 2.1 Konsentrasi Karbon Monoksida dan Waktu Paparan (Stuttman I dkk, 1998) (Lanjutan) Uji adsorpsi..., Aditya Zulfa, FT UI, 201162 Universitas Indonesia menyebabkanpusingdankulitberubahmenjadikemerah-merahan.Selanjutnya, untukwaktupaparanyangsamadengankonsentrasiCOsebanyak1300ppm menyebabkan kulit langsung berubah menjadi merah tua dan disertai rasapusing yang hebat. Untuk keadaan yang lebih tinggi lagi dapat menimbulkan akibat lebih fatal, yaitu kematian.Senyawainisangatberacunkarenadapatberikatankuatdengan haemoglobindanmenghambatprosespengangkutanoksigenkedalamjaringan-jaringantubuh.Karbonmonoksidaberikatan200kalilebihkuatdengan haemoglobin daripada oksigen. Oleh karena itu, CO sangat sulit untuk dilepaskan ketikatelahberikatandengandarah.Karbonmonoksidadalamseldarahmerah berikatanlangsungdenganHb(haemoglobin)menjadimolekul corbonxyhemoglobin(COHb).Konsentrasididalamdarahdipengaruhisecara langsungolehkonsentrasiCOdariudarayangterhisap.PadakonsentrasiCO tertentudiudara,makakonsentrasiCOHbdidalamdarahakanmencapai konsentrasikesetimbangansetelahbeberapawaktutertentu.Konsentrasi kesetimbanganCOHbtersebutakantetapdipertahankandidalamdarahselama konsentrasi CO pada udara disekelilingnya tidak berubah. COHb secara perlahan-lahanakanberubahsesuaidenganperubahankonsentrasiCOdiudarauntuk mencapaikesetimbanganyangbaru.COHbdapatmenurunkankadaroksigen dalamdarahkarenaHbdalamdarahmerahseharusnyaberikatandenganafinitas karbomonoksida200kalilebihbesardidandingkandenganmolekuloksigen (Mark Goldstein, 2008). PembentukangasCOyangmerupakangasberacundisebabkanoleh kondisi smouldering sampai developed flaming. Yield CO atau CO2/CO ratio bisa mengindikasikankondisipembakaran.ProduksiCOdaripembakarantidak sempurna yang sering terjadi pada kasus kebakaran dapat meningkat dengan : -Panas yang tidak memadai dalam fase gas (seperti selama smouldering) -Pendinginantiba-tibadarireaksinyala(sepertiketikaterdapathalogen dalam reaksi nyala atau ventilasi yang berlebihan) -Keberadaanmolekulyangstabil,sepertiaromatikyangtahanlebihnyala dalamzonanyalasehinggamemberikanyieldCOyangtinggidalam Uji adsorpsi..., Aditya Zulfa, FT UI, 201163 Universitas Indonesia kondisiwell-ventilated,tetapilebihrendahdibandingkanyieldpada kondisi under-ventilated. -O2yangkurang(sepertiyangterjadipadapembakaranunder-ventilated atau fluks panas radiasi yang besar sehingga membakar bahan bakar) SelaingasCO,masihterdapatbeberapasenyawagasbuangpembakaran yangbersifatracun.Tabel2.2menunjukkankomponenberacundalamgas pembakaran. Tabel 2.2 Komponen Beracun Utama dalam Gas Pembakaran Yield independent of fire ventilation Yield increase with ventilation Yield decrease with ventilation HF (2900; 500 ppm)CO2,tidakberacunsecara khusus, tetapi mempengaruhi kadarO2danmeningkatkan laju pernapasan CO (5700 ppm) HCl (3800; 1000 ppm)NO2 (250; 170 ppm)HCN (165 ppm) HBr (3800; 1000 ppm)SO2 (1400; 150 ppm)Alyphaticangaromatic hydrocarbon, PAH 2.2AdsorpsiProsesadsorpsiadalahprosespemisahanmolekulterdifusidarisuatu fluidayangterserappadapermukaanpadatanadsorben(Ruthen,DouglasM, 1984).Selainitu,adsorpsibiasadiartikansebagaiprosesyangterjadiketikagas ataucairanterlarutterakumulasipadapermukaansuatupadatanataucairan (adsorben) dan membentuk lapisan molekul atau atom (adsorbat). Istilah adsorpsi biasadigunakanuntukmenggambarkankeberadaansuatubahantertentu(cairan ataupadatan)dengankonsentrasiyanglebihtinggipadapermukaannyadaripada didalammediumfasaruahnya.Secarasingkat,adsorpsimenunjukkankelebihan konsentrasi pada permukaan. Adsorbenbiasanyaberbentukpartikelkecilyangaktifmenyerap komponen-komponendarisuatufluida.Adsorbendapatmengalamikejenuhan perludiregenerasiuntukmengembalikanadsorbenmenjadibarukembali.Proses Uji adsorpsi..., Aditya Zulfa, FT UI, 201164 Universitas Indonesia adsorpsiterjadiketikamolekul-molekulmengalamidifusidarifasafluidadalam waktu periode tertentu dengan driving force menuju permukaan adsorben. 2.2.1 Jenis Adsorpsi Proses adsorpsi secara umum diklasifikasikan sebagai : -Adsorpsi fisikaAdsorpsi fisika disebabkan terutama oleh gaya Van der Waals dan gaya elektrostatis antara molekul adsorbat dan atom-atom yang menyusun permukaanadsorben.Haliniditunjukkanpadasemuasuhurendahdan sedang.Adsorpsifisikaterjadibilagayaintermolekul,yaitugayatarik antarmolekulfluidadanpermukaanpadatanlebihbesardaripadagaya tarikantarmolekulfluidaitusendiri(adhesi>kohesi).Adsorpsifisika bersifatreversiblesehinggabilatekananditurunkan,makaakanterjadi desorpsigas.Prosesadsorpsifisikabersifateksotermisdimanajumlah senyawa yang diadsorpsi bertambah dengan penurunan terperatur. -Adsorpsi kimia Adsorpsi kimia terjadi karena adanya ikatan kimia ikatan kovalen) antara adsorbat dengan adsorben. Adsorpsi kimia bersifat irreversible dan diperlukantemperaturyangtinggiuntukmenghilangkangas-gasyang teradsorp. Perbedaanantaraadsorpsifisikadankimiaadalahadsorpsifisikahanya melibatkangayaintermolekularyanglemah,sedangkanadsorpsikimiapada dasarnyaterjadipembentukkanikatankimiaantaramolekuladsorbatdan permukaanadsorben.Ciri-ciriumumyangmembedakanadsorpsifisikadan adsorpsi kimia pada Tabel 2.3 berikut : Tabel 2.3 Karakteristik Adsorpsi Fisika dan KimiaADSORPSI FISIKAADSORPSI KIMIA Panasadsorpsirendah( 2 atau 3 kali panas latenevaporasi).50kJ/mol