Laporan Praktikum Adsorpsi Pada Larutan

ADSORPSI PADA LARUTAN

I. Tujuan

Setelah melakukan percobaan ini, diharapkan mahasiswa mampu :

1. Melakukan percobaan mengenai proses adsorpsi asam asetat ke dalam karbon

aktif.

2. Membuat grafik berdasarkan hasil percobaan.

3. Menentukan besarnya tetapan adsorpsi isotherm Freundlich berdasarkan

percobaan.

4. Mempraktekkan konsep mol dalam menghitung zat yang teradsorpsi.

II. Dasar Teori

Adsorpsi adalah peristiwa penyerapan suatu zat pada permukaan zat lain. Zat yang

diserap disebut fase terserap (adsorbat) sedang yang menyerap disebut adsorben.

Misalnya zat padat akan menarik molekul – molekul gas atau zat cair pada

permukaanny. Hal ini disebabkan karena zat padat yang terdiri dari molekul –

molekul tidak menarik dengan gaya van Der Walls. Jika ditinjau dari satu molekul,

maka molekul ini akan dikelilingi molekul yang lain yang tidak mempunyai gaya

tarik seimbang. Karena salah satu arah tidak ada molekul lain yang menarik,

akibatnya pada permukaan itu akan menarik molekul disektarnya.

Ada dua jenis adsorpsi, yaitu adsorpsi fisika dan absorpsi kimia. Adsorpsi fisika ini

disebabkan oleh gaya Van der Walls yang ada pada permukaan adsorben. Panas

adsorpsi fisika biasanya rendah dan lapisan yang terjadi pada permukaan adsorben

biasanya lebih dari satu molekul, contoh : zat warna (adsorbat) oleh arang aktif

(adsorben). Sedangkan pada adsorspi kimia yaitu terjadinya reaksi antara zat yang

diserap dengan adsorbennya contoh: hidrogen pada platinum. Lapisan molekul yang

terjadi pada permukaan adsorbennya hanya satu dan panas adsorpsinya tinggi.

Adsorpsi dipengaruhi oleh :

Jenis adsorben

Jenis zat yang diadsorpsi

Konsentrasi

Luas permukaan adsorben

Temperatur

Pengaruh konsentrasi larutan terhadap adsorpsi dapat dinyatakan oleh persamaan

Freundlich :

m = konsentrasi zat dalam larutan

x = jumlah zat yang teradsorpsi oleh m gram adsorben

k & n = tetapan adsorpsi

Jika ditulis dalam logaritma :

Untuk menentukan harga n & k dibuat grafik log x/m fungsi dari log c, yang mana

slope adalah harga n dan intersepnya harga k.

III. Alat dan Bahan

No. Alat Bahan1. 1 buah buret 50 mL Larutan NaOH 0,5 N

2. 8 buah labu erlenmeyer 250 mLLarutan Asam Asetat 1 N ; 0,8 N ; 0,6 N ; 0,4 N

3. 1 buah corong gelas Karbon aktif 2 gram4. 1 buah pipet ukur 25 mL Aquades5. 1 buah gelas ukur 25 mL Larutan Indikator Phenophtalein6. 1 buah labu takar 100 mL7. 1 buah botol semprot8. 2 buah gelas kimia 50 mL9. 4 buah kertas saring10. 1 buah spatula

+ 3 tetes indikator

phenophtalein

Titrasi dengan larutan NaOH 1,0 N

Larutan berwarna merah muda

Catat volume NaOH yang diperlukan

Labu Erlenmeyer

IV. Skema Kerja

a. Penentuan konsentrasi awal asam asetat

25 ml

Asam asetat

25 ml

Asam asetat

25 ml

Asam asetat

25 ml

Asam asetat

b. Penentuan Konsentrasi akhir asam asetat dan adsorpsi isoterm

+ 3 tetes indikator fenolftalein

Titrasi dengan larutan NaOH 1,0 N

Erlenmeyer

Saring larutan dengan kertas saring

Diamkan selama ± 5 menit

Aduk selama ± 30 menit

Erlenmeyer

25 ml asam asetat

1,0 N ; 0,8 N ; 0,6 N ; 0,4 N

0.5 gram carbon aktif

Larutan berwarna merah mudaCatat volume NaOH

c. Penentuan konsentrasi larutan NaOH yang sebenarnya (standarisasi NaOH)

Larutkan dengan aquades

Labu takar 100 ml

Pipet 25 ml asam oksalat

Labu Erlenmeyer

+ 3 tetes indicator

phenophtalein

Titrasi dengan larutan NaOH

Catat Volume NaOH yang diperlukan

Timbang 0,63 gram kristal asam oksalat

V. Data Pengamatan

a. Penentuan Konsentrasi Larutan NaOH

Berat kristal asam oksalat = 0,63 gram

Volume labu takar = 100 ml

Volume larutan NaOH yang diperlukan = 2,9 ml ; 2,9 ml (rata-rata 2,9 ml)

b. Penentuan Konsentrasi Larutan Asam Asetat Mula-mula

Kons. Asam asetat (N) Volume NaOH (ml)1,0 27,50,8 20,50,6 15,30,4 10,8

c. Penentuan Konsentrasi Larutan Asam Asetat Setelah Terjadi Kesetimbangan

(Setelah Adsorpsi)

Kons. Asam asetat (N) Vol.as.Asetat (ml) Volume NaOH (ml)1,0 20 21,50,8 22,5 170,6 20 10,20,4 23 9,4

VI. Pengolahan Data

a. Penentuan Konsentrasi Larutan NaOH

Mr oksalat (C2H2O4.2H2O) = 126

BE Oksalat = ekivalen /mol

Normalitas oksalat =

=

VNaOH x NNaOH = Voksalat x Noksalat

2,9 ml x NNaOH = 25 ml x 0,100 N

NNaOH = 25 ml x 0,100 N2,9 ml

NNaOH = 0,86 N

b. Penentuan Konsentrasi Larutan Asetat

Nasetat mula-mula :

1. Vasetat x Nasetat = VNaOH x NNaOH

25 ml x Nasetat = 27,5 ml x 0,86 N

Nasetat = 27,5 ml x 0,86 N25 ml

Nasetat = 0,946 N




Nasetat = 0,705 N




Nasetat = 0,526 N




Nasetat = 0,372 N

Nasetat setelah adsorpsi :




Nasetat = 0,925 N


22,5 ml x Nasetat = 17 ml x 0,86 N

Nasetat = 17 ml x 0,86 N22,5 ml

Nasetat = 0,650 N




Nasetat = 0,439 N




Nasetat = 0,351 N

c. Penentuan Jumlah Zat yang Teradsorpsi

Jumlah zat mula-mula :

a. 1,0 N =

=

b. 0,8 N =

=

c. 0,6 N =

=

d. 0,4 N =

=

Jumlah zat sisa :

a. 1,0 N =

=

b. 0,8 N =

=

c. 0,6 N =

=

d. 0,4 N =

=

Tabel Pengolahan Data

a. Sebelum adsorpsiKons. asetat (N) Vol. NaOH (ml) Nasetat Berat asetat (gr)

1,0 27,5 0,946 1,4190,8 20,5 0,705 1,0580,6 15,3 0,526 0,7890,4 10,8 0,372 0,558

b. Setelah adsorpsiKons.asetat (N) Vol. NaOH (ml) Nasetat sisa Berat asetat sisa (g)

20 21,5 0,925 1,11022,5 17 0,650 0,87820 10,2 0,439 0,52723 9,4 0,351 0,484

c. Persamaan Isoterm Freundlich

x (gram) m (gram) c Log c

0,309 0,5 0,618 -0,209 0,925 -0,0340,180 0,5 0,360 -0,444 0,650 -0,1870,262 0,5 0,524 -0,281 0,439 -0,3570,074 0,5 0,148 -0,830 0,351 -0,455

VII. Pembahasan

PEMBAHASAN OLEH SAHARA TULAINI (131411025)

Pada praktikum ini, dilakukan percobaan untuk menentukan tetapan adsorpsi pada

persamaan Isotherm Freundlich. Percobaan yang dilakukan adalah dengan menggunakan

asam asetat dengan konsentrasi yang berbeda sebagai adsorbat (zat yang diserap) dan

menggunakan arang (karbon) aktif sebagai adsorben (zat yang menyerap). Kosentrasi

asam asetat yang digunakan adalah 1,0; 0,8; 0,6; 0,4, sedangkan arang aktif yang

digunakan sebanyak 0,5 gram pada masing-masing larutan asam asetat.

Pada konsentrasi tersebut, karbon aktif memiliki struktur berpori dan luas

permukaan yang besar sehingga efektif untuk melakukan penyerapan. Jika dihubungkan

dengan luas permukaan karbon aktifnya, maka semakin banyak substansi asam asetat

yang melekat dipermukaan karbon aktifnya tersebut.

Karbon aktif yang digunakan dalam bentuk serbuk memiliki luas permukan lebih

besar daripada bongkahan atau batangan, tetapi jika ditinjau dari jenis adsorbat asam

asetat memiliki polaritas yang rendah sehingga kemampuan adsorpsi molekulnya lebih

rendah dibandingkan dengan larutan asam asetat dengan berbagai konsentrasi seperti

yang disebutkan diatas pada labu Erlenmeyer, selanjutnya diaduk selama 30 menit. Hal

ini bertujuan agar terjadi reaksi antara arang (karbon) dengan zat terlarut asam asetat.

Reaksi yang terjadi adanya gaya tarik menarik molekul. Dimana molekul-molekul asam

asetat yang ada disekitar akan ditarik oleh molekul-molekul karbon tersebut pada

permukaan. Hal ini terbukti pada saat dilakukan penyaringan, volume asam asetat, yang

awalnya 25 ml. Setelah dilakukan penyaringan volumenya menjadi kurang dari 25 ml.

Hal tersebut terjadi karena adanya molekul-molekul zat terlarut asam asetat yang terserap

oleh molekul karbon.

Setelah dilakukan penyaringan dan telah diukur volume larutan setelah terjadi

adsorpsi. Selanjutnya dititrasi dengan larutan NaOH 1,0 N. Hal ini bertujuan untuk

mengetahui asam asetat yang teradsorpsi. Sebelum dilakukan titrasi, dimasukkan 3 tetes

indikator phenopthalein (PP). Dari proses tersebut, didapat volume NaOH yang

digunakan pada masing-masing larutan asam asetat yang berbeda konsentrasi tersebut.

Setelah data diperoleh, selanjutnya dengan menggunakan konsep mol dapat dicari

variabel-variabel yang terdapat pada persamaan Isotherm Freundlich, sehingga didapat

tetapan adsorpsi.

PEMBAHASAN OLEH R.A. FEBY LAILANI BELLADINA (131411023)

Percobaan ini bertujuan untuk menentukan besarnya harga tetapan adsorpsi

isotherm menurut freundlich bagi proses adsorpsi asam asetat pada arang. Percobaan ini

dilakukan secara kuantitatif, yaitu dengan cara menghitung volume larutan asetat mula-

mula sebelum ditambah karbon aktif dibandingkan dengan volume larutan asetat setelah

ditambah karbon aktif, seperti yang tercantum di hasil percobaan. Dalam percobaan ini

digunakan karbon aktif sebagai adsorben, asam asetat dengan berbagai konsentrasi

sebagai adsorbat serta larutan NaOH 1,0 N sebagai larutan standar. Larutan asam asetat

yang telah dibuat dalam berbagai konsentrasi dimasukkan arang aktif dan dikocok selama

30 menit. 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. Pengadukan dimaksudkan untuk memberi kesempatan

pada partikel karbon aktif untuk bersinggungan dengan senyawa serapan. Untuk larutan

yang mempunyai viskositas tinggi, dibutuhkan waktu singgung yang lebih lama.

Peristiwa adsorpsi yang terjadi bersifat selektif dan spesifik dimana asam asetat

lebih mudah teradsorbsi dari pelarut (air), karena arang aktif (karbon) hanya mampu

mengadsorpsi senyawa-senyawa organik.

Perubahan konsentrasi asam asetat sebelum dan sesudah adsorpsi dapat diketahui

dengan cara mentitrasi filtrat yang mengandung asam asetat dengan larutan standar NaOH

1,0 N. Dengan memasukkan tiga tetes PP lalu titrasi dengan NaOH 1,0 N hingga

berwarna pink. Konsentrasi awal asam asetat mempengaruhi volume titrasi yang

digunakan. Semakin besar konsentrasinyanya semakin banyak larutan NaOH yang

digunakan. Hal ini disebabkan karena semakin besar konsentrasi, letak antara molekulnya

semakin berdekatan sehingga susah untuk mencapai titik ekivalen pada saat proses titrasi.

Dalam percobaan isoterm adsorpsi arang aktif digunakan larutan asam asetat

dalam berbagai variasi konsentrasi, yaitu 0,4 N ; 0,6 N ; 0,8 N ; 1,0 N dengan volume

masing-masing 25 ml. Dan dimasukkan 0,5 gram arang aktif pada masing- masing

konsentrasi asam asetat.

Dalam percobaan ini, larutan asam asetat mendapat dua perlakuan yang berbeda.

Pertama, asam asetat yang murni, tidak mendapat perlakuan apa-apa, sedangkan yang

kedua ditambah dengan arang dan disaring. Kedua perlakuan ini dilakukan untuk

membandingkan konsentrasi asam asetat yang dicampur arang dan asam asetat yang tidak

diberikan perlakuan khusus yang nantinya akan sama-sama dititrasi dengan larutan baku

NaOH 1,0 N dengan indikator phenolphtalein. Indikator PP sangat peka terhadap gugus

OH-yang terdapat pada larutan NaOH.

Pada percobaan ini akan ditentukan harga tetapan-tetapan adsorbsi isotherm

Freundlich bagi proses adsorpsi CH3COOH terhadap arang. Variabel yang terukur pada

percobaan adalah volume larutan NaOH 1,0 N yang digunakan untuk menitrasi

CH3COOH. Setelah konsentrasi awal dan akhir diketahui, konsentrasi CH3COOH yang

teradsorbsi dapat diketahui dengan cara pengurangan konsentrasi awal dengan konsentrasi

akhir. Selanjutnya dapat dicari berat CH3COOH yang teradsorbsi. Setelah itu dapat dicari

harga tetapannya dengan menggunakan persamaan Log (x/m) = log k + 1/n log c.

Dari data pengamatan dan hasil perhitungan, konsentrasi asam asetat sebelum

adsorpsi lebih tinggi daripada setelah adsorpsi. Hal ini karena asam asetat telah diadsorpsi

oleh arang aktif.

PEMBAHASAN OLEH RIKA MUSTIKA (131411024)

Pada praktikum kali ini, percobaan yang dilakukan bertujuan untuk mencari nilai

konstanta adsorpsi berdasarkan persamaan isotherm Freundlich. Percobaan dilakukan

dengan menghitung massa larutan asam asetat sebelum dan setelah terjadinya adsorpsi

oleh arang aktif. Banyaknya arang aktif yang digunakan untuk mengadsorpsi dalam

percobaan ini adalah sebanyak 0,5 gram. Adapun larutan asam asetat yang digunakan

perlu distandarisasi dengan larutan NaOH (yang sebelumnya telah distandarisasi dengan

larutan asam oksalat).

Dalam standarisasi larutan NaOH dengan larutan asam oksalat, diperlukan 0,63

gram kristal oksalat yang dilarutkan dalam 100 ml. Setelah dilakukan perhitungan,

diperoleh normalitas asam oksalat sebesar 0,1 N. Adapun volume NaOH yang diperlukan

yaitu sebanyak 2,9 ml, sehingga diperoleh normalitas NaOH sebesar 0,86 N.

Larutan asam asetat (1,0 N; 0,8 N; 0,6 N; 0,4 N) yang masing-masing volumenya

25 ml kemudian distandarisasi menggunakan larutan NaOH 0,86 N dan memerlukan

NaOH sebanyak 27,5 ml; 20,5 ml; 15,3 ml; dan 10,8 ml sehingga diperoleh normalitas

larutan asam asetat (sebelum adsorpsi) sebesar 0,946 N; 0,705 N; 0,526 N; dan 0,372 N.

Dengan data normalitas tersebut, dapat dihitung massa asam asetat sehingga diperoleh

1,419 gram; 1,058 gram; 0,789 gram; dan 0,558 gram.

Larutan asam asetat yang telah ditambahkan arang aktif sebanyak 0,5 gram

kemudian diaduk selama 30 menit. Setelah 30 menit, volume larutan asam asetat

berkurang karena adanya adsorpsi oleh arang aktif (diperoleh volume filtrat asetat).

Larutan asam asetat yang semula masing-masing 25 ml menjadi 20 ml; 22,5 ml; 20 ml;

dan 23 ml. Normalitas asam asetat setelah adsorpsi adalah 0,925 N; 0,650 N; 0,439 N;

dan 0,351 N. Dengan data normalitas tersebut, dapat dihitung massa asam asetat sehingga

diperoleh 1,110 gram; 0,878 gram; 0,527 gram; dan 0,484 gram.

Setelah diperoleh semua data, dibuat grafik dengan mengalurkan terhadap

log c, dengan x adalah massa larutan asam asetat yang teradsorpsi, m adalah massa arang

aktif yang digunakan, dan c adalah konsentrasi asam asetat setelah adsorpsi. Setelah

dibuat grafik, ternyata grafik tidak sesuai dengan teoritis. Seharusnya grafik yang

diperoleh berupa garis linear, tapi berdasarkan percobaan, grafik yang diperoleh

mengalami kenaikan kemudian turun lagi (zig zag) dikarenakan massa larutan asam asetat

yang teradsorpsi juga tidak sebanding dengan kenaikan konsentrasi. Berdasarkan teori,

seharusnya semakin besar konsentrasi zat, massa yang teradsorpsinya juga semakin besar.

Ketidaksesuaian antara hasil percobaan dengan teori dikarenakan kurang telitinya saat

penimbangan arang aktif (tidak tepat 0,5 gram) sehingga larutan asam asetat yang

teradsorpsinya menjadi berbeda, penimbangan kristal asam oksalat (tidak tepat 0,63

gram), dan alat-alat yang digunakan kurang bersih.

Dari hasil perhitungan, diperoleh nilai n yaitu 0,571 dan nilai k yaitu 0,69016.

PEMBAHASAN OLEH NURISYA’BAN AZIEZAH (131411021)

Percobaan ini bertujuan untuk menentukan besarnya tetapan Adsorpsi dari suatu

adsorben yang berupa karbon aktif, adapun adsorbannya berupa asam asetat. Dalam

pengolahan data praktikum digunakan persamaan Freundlich sehingga

dalam pengolahan data diperoleh besarnya n dan k. Percobaan ini dilakukan dalam dua

tahap, antara lain tahapan sebelum adsorpsi dilakukan untuk mencari konsentrasi awal

larutan asetat (CH3COOH) dan konsentrasi akhir larutan asetat (CH3COOH).

Dalam percobaan pertama untuk mengetahui konsentrasi awal dilakukan dengan

cara titrasi asam asetat dengan Larutan NaOH 0,1 N. Asam asetat yang digunakan

memilki normalitas berbeda yaitu 1,0 N, 0,8 N, 0,6 N dan 0,4 N. Melalui titrasi ini

didapat volume NaOH, sehingga dapat ditentukan konsentrasi awal CH3COOH.Dari hasil

praktikum yang telah dilakukan, diperoleh N asam asetat yaitu 0,946 N; 0,705 N; 0,526

N; dan 0,372 N (konsentrasi asam asetat mula-mula) melalui perhitungan.

Dalam Percobaan kedua dilakukan dengan penambahan adsorben berupa karbon

aktif sebanyak 0,5 gram kedalam masing-masing larutan asam asetat 25 ml yang memiliki

normalitas berbeda yaitu 1,0 N, 0,8 N, 0,6 N dan 0,4 N . Setelah itu, dilakukan

pengadukan agar adsorpsi merata. Setelah itu dilakukan penyaringan untuk memisahkan

filtratnya dari proses adsorpsi tersebut. Untuk menentukan konsentrasi akhirnya, filtrat

tersebut dititrasi dengan NaOH 0,1 N. Dari percobaan yang dilakukan , diperoleh

normalitas asam asetat sebesar : 0,925 N; 0,650 N; 0,439 N; dan 0,351 N.

Berdasarkan dari pengolahan data, diketahui Pengurangan konsentrasi CH3COOH

dari keadaan awal mengindikasikan adanya konsentrasi CH3COOH yang teradsorpsi ke

dalam karbon aktif. Percobaan ini juga mencari nilai tetapan adsorpsi yang didapat

melalui proses perhitungan. Dari pengolahan data yang dilakukan, diperoleh n sebesar

0,571 dan k sebesar 0,69016.

Dalam percobaan kali ini terdapat beberapa faktor kesalahan antara lain alat yang

kurang bersih sehingga hasil yang didapatkan kurang maksimal dan lain-lain.

VIII. Kesimpulan

Volume NaOH yang diperlukan dalam standarisasi adalah 2,9 ml sehingga

diperoleh konsentrasi NaOH sebesar 0,86 N.

Konsentrasi larutan asam asetat sebelum adsorpsi adalah 0,946 N; 0,705 N;

0,526 N; dan 0,372 N.

Massa larutan asam asetat sebelum adsorpsi adalah 1,419 gram; 1,058 gram;

0,789 gram; dan 0,558 gram.

Konsentrasi larutan asam asetat setelah adsorpsi adalah 0,925 N; 0,650 N; 0,439

N; dan 0,351 N.

Massa larutan asam asetat setelah adsorpsi adalah 1,110 gram; 0,878 gram; 0,527

gram; dan 0,484 gram.

Berdasarkan grafik, diperoleh nilai tetapan adsorpsi yaitu n=0,571 dan nilai

k=0,69016.

Ketidaksesuaian hasil percobaan dengan teori dikarenakan kurang telitinya saat

penimbangan arang aktif (tidak tepat 0,5 gram) sehingga larutan asam asetat

yang teradsorpsinya menjadi berbeda, penimbangan kristal asam oksalat (tidak

tepat 0,63 gram), dan alat-alat yang digunakan kurang bersih.

IX. Daftar Pustaka

1. Yahya, utoro dkk, (1982), Petunjuk Praktikum Kimia Fisika, Laboratorium

Kimia Fisika FMIPA, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.

2. Bird, Tony (1987), Penuntun Praktikum Kimia Fisik Untuk Universitas, PT

Gramedia, Jakarta.

3. Bassett, Jet all, (1987), Textbook of Quantitative Inorganic Analysis, 4 th

edition, John Wiley & Sons, New York.

4. Hulupi, Mentik dkk, (1996), Petunjuk Praktikum Kimia Fisika, Pusat

Pengembangan Pendidikan Politeknik, Bandung.

Laporan Praktikum Adsorpsi Pada Larutan

Documents

Transcript of Laporan Praktikum Adsorpsi Pada Larutan