Kata Pengantar

Alhamdulillah puji dan syukur penulis panjatkan

ke hadirat Allah Swt,yang Maha Indah dengan segala keindahan-Nya, yang Maha Pengasih dengan segala kasih sayang-Nya. Alhamdulillah berkat Rahmat dan Hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan laporan ini.

Shalawat bernadakan salam semoga senantias dilimpahkan kepada Nabi Muhammad SAW, sebagaimana beliau merupakan pembawa risalah Allah yang terakhir dan penyempurna seluruhrisalahNya.

Dengan segala kerendahan hati penulis menyampaikan terima kasih dan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada semua pihak yang telah berjasa memberikan motivasi dalam rangka menyelesaikan laporan ini.

Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang terkait,yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan laporan ini. Semoga kebaikanyang diberikan oleh semua pihak kepada penulis menjadi amal shaleh yang senantiasa mendapatkan balasan dan kebaikan yang berlipat ganda dari Allah Subhana wa Ta’ala.Amiin

penulis

Kelompok satu

Bab I

Pendahuluan

Latar Belakang

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 merupakan suatu 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 yang teradsorbsi.

Kekuatan interaksi adsorbat dengan adsorben dipengaruhi oleh sifat dari adsorbat maupun adsorbennya. Gejala yang umum dipakai untuk meramalkan komponen mana yang diadsorpsi lebih kuat adalah kepolaran adsorben dengan adsorbatnya. Apabila adsorbennya bersifat polar, maka komponen yang bersifat polar akan terikat lebih kuat dibandingkan dengan komponen yang kurang polar. Kekuatan interaksi juga dipengaruhi oleh sifat keras-lemahnya dari adsorbat maupun adsorben. Sifat keras untuk kation dihubungkan dengan istilah polarizing power cation, yaitu kemampuan suatu kation untuk mempolarisasi anion dalam suatu ikatan. Kation yang mempunyai polarizing power cation besar cenderung bersifat keras. Sifat polarizing power cation yang besar dimiliki oleh ion-ion logam dengan ukuran (jari-jari) kecil dan muatan yang besar. Sebaliknya sifat polarizing power cation yang rendah dimiliki oleh ion-ion logam dengan ukuran besar namun muatannya kecil, sehingga diklasifikasikan ion lemah.

Sedangkan pengertian keras untuk anion dihubungkan dengan istilah polarisabilitas anion yaitu, kemampuan suatu anion untuk mengalami polarisasi akibat medan listrik dari kation. Anion bersifat keras adalah anion berukuran kecil, muatan besar dan elektronegativitas tinggi, sebaliknya anion lemah dimiliki oleh anion dengan ukuran besar, muatan kecil dan elektronegatifitas yang rendah. Ion logam keras berikatan kuat

dengan anion keras dan ion logam lemah berikatan kuat dengan anion lemah (Atkins at al. ,1990).

Jumlah zat yang diadsorpsi pada permukaan adsorben merupakan proses berkesetimbangan, sebab laju peristiwa adsorpsi disertai dengan terjadinya desorpsi. Pada awal reaksi, peristiwa adsorpsi lebih dominan dibandingkan dengan peristiwa desorpsi, sehingga adsorpsi berlangsung cepat. Pada waktu tertentu peristiwa adsorpsi cenderung berlangsung lambat, dan sebaliknya laju desorpsi cendrung meningkat. Waktu ketika laju adsorpsi adalah sama dengan laju desorpsi sering disebut sebagai keadaan berkesetimbangan. Pada keadaan kesetimbangan tidak teramati perubahan secara makroskopis. Waktu tercapainya keadaan setimbang pada proses adsorpsi adalah berbeda-beda, Hal ini dipengaruhi oleh jenis interaksi yang terjadi antara adsorben dengan adsorbat. Secara umum waktu tercapainya kesetimbangan adsorpsi melalui mekanisme fisika (fisisorpsi) lebih cepat dibandingkan dengan melalui mekanisme kimia atau kemisorpsi (Castellans 1982).

TUJUAN PERCOBAAN

Mempelajari prosess adsorpsi karbon aktif dengan FeSO4 7 H 2O Membuat kurva kalibrasi Menentukan besarnya tetapan isoterm freundlich dan langmuir Menentukan kadar besi dalam sampel

Bab II

2.1 DASAR TEORI

Adsoprsi adalah gejala mengumpulnya molekul-molekul suatu zat (gas,cair) pada permukaan zat lain (padatan)akibat adanya keseimbangan gaya.Zat yang mengadsorpsi disebut adsorben dan zat yang teradsorpsi disebut adsorbat.adsorben umumnya adlah padatan,sedangkan adsorbatnya adalah cairan atau gas.

Proses adsorpsi merupakan proses kesetimbangan baik adsorpsi gas maupun absorpsi cair.Contoh proses adsorpsi yaitu: penyerapan uap air oleh zat pengering ( silika gel ),penghilang warna pada industri tekstil dan industri gula,dan penghilangan bau.

Faktor yang mempengaruhi proses adsorpsi ialah : Konsentrasi

Semakin besar konsentrasi adsorbat maka jumlah yang terabsorpsi akan semakin banyak

Luas permukaanSemakin halus ukuran partikel maka akan memperbesar luas permukaan kontak sehingga jumlah yang teradsorpsi juga semakin banyak

Temperatur Semakin besar temperatur proses,maka akan memperkecil adsorbat yang teradsorpsi,karena proses adsorpsi merupakan proses yang isotermal

Sifat adsorben dan adsorbat 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

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. 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

1. Proses adsorpsi dibagi atas dua bagian :a) Proses adsorpsi kimia adalah proses adsorpsi yang disertai dengan

reaksi kimia.pada adsorpsi ini terjadi pembentukan senyawa kimia dan umumnya terjadi pada adsorpsi yang multilapisan.Contoh:

CO2 ( p)+NaOH ( p)−−−−→ Na2CO3+H 2 O

H 2 O(I )+CaCl2 ( ρ)−−−−→Ca (OH )2+HCl

b) Proses adsorpsi fisika adalah proses adsorpsi yang tidak di sertai

dengan reaksi kimia.ikatan yang trjadi pada proses ini adalah ikatan Van der Waals yang relatif lemah.panas yang di lepaskan juga relatif kecil dan umumnya terjadi pada lapisan tunggal (monolayer).Contoh : adsorpsi asam asetat dan asam oksalat oleh karbon aktif

efektifitas adsorpsi kan semakin tinggi jika kedua zat adsorbat dan adsorben mempunyai polaritas yang sama.

2.2 Isoterm adsorpsi

Isoterm adsorpsi adalah hubungan yang menunjukan distribusi adsorbent antara fasa teradsorpsi pada permukaan adsorben dengn fasa ruah saat kesetimbangan pada suhu tertentu.Adsorpsi dalam sistem cair-padat menyangkut dengan adsorbat pada permukaan adsorben.dalam proses ini adsorpsi dan desorpsi berlangsung terus menerus.pada awalnya laju adsorpsi lebih tinggi dari laju desorpsi.Pada saat kesetimbangan tercapai tidak ada perubahan konsentrasi yang dapat diamati karena pada keadaan ini laju adsorpsi sama dengan laju desorpsi.

Gambaran tentang jumlah adsorbat yang teradsorpsi persatuan berat adsorben sebagai suatu fungsi konsentrasi kesetimbangan pada suhu tetap dinamakan isoterm adsorpsi.isoterm adsorpsi juga mengungkapkan banyaknya pori yang diisi oleh adsorbat pada suatu keadaan energi tertentu.

Beberapa persamaan isoterm adsorpsi adalah : Isoterm freundlichIsoterm langmuir

a. isoterm freundlich

berbeda dengan isoterm langmuir yang mengasumsikan bahwa permukaan adsorben adalah homogen,maka freundlich membuat asumsi dalam persamaan empirisnya bahwa permukaan adsorben adalah hterogen.

Persamaan isoterm freundlich ialah :

S = K.Cn

Persamaan dalam bentuk linier yaitu :

Log S = log K + n log C

Dimana :

S = jumalah zat yang teradsorpsi per satuan berat adsorben (mg/gr)

K dan n = Suatu konstan

b. Isoterm langmuirIsoterm dsorpsi yang di kemukan oleh langmuir mempunyai

beberapa asumsi yaitu : Terbatasnya tempat terjadinya adsorpsi Proses adsorpsi berlangsung reversible dan suatu saat terjadi

keadaan setimbangan Adsorpsi hanya terjadi pada satu lapisan Adsorben mempunyai permukaaan yang homogen

Persamaan isoterm langmuir dinyatakan sebagai berikut :

S= a .b .C1+a . C

Bentuk liniernya menjadi :CS

= 1a . b

+ 1b

C

Dimana:

S =jumlah (massa) zat teradsorpsi persatuan berat(massa)sorben (mg/g)

C = konsentrasi larutan pada saat kesetimbangan

b = tetepan yang menunjukkan kapasitas adsorpsi maksimum atau jenuh

a = tetapan atau kostanta yang menunjukkan energi ikatan antara solute dan adsorben

c. Karbon aktif/ arang aktif/ norit

Karbon aktif, atau sering juga disebut sebagai arang aktif, adalah suatu jenis karbon yang memiliki luas permukaan yang sangat besar. Hal ini bisa dicapai dengan mengaktifkan karbon atau arang tersebut. Hanya dengan satu gram dari karbon aktif, akan didapatkan suatu material yang memiliki luas permukaan kira-kira sebesar 500 m2 (didapat dari

pengukuran adsorpsi gas nitrogen). Biasanya pengaktifan hanya bertujuan untuk memperbesar luas permukaannya saja, namun beberapa usaha juga berkaitan dengan meningkatkan kemampuan adsorpsi karbon aktif itu sendir

Sejak perang dunia pertama arang aktif produksi dari peruraian kayu sudah dikenal sebagai adsorben atau penyerap yang afektif sehingga banyak dipakai sebagai adsorben pada topeng gas Arang aktif adalah bahan berupa karbon bebas yang masing-masing berikatan secara kovalen atau arang yang telah dibuat dan diolah secara khusus melalui proses aktifasi, sehingga pori-porinya terbuka dan dengan demikian mempunyai daya serap yang besar terhadap zat-zat lainnya, baik dalam fase cair maupun dalam fase gas. Dengan demikian, permukaan arang aktif bersifat non-polar. Struktur pori berhubungan dengan luas permukaan, dimana semakin kecil pori-pori arang aktif, mengakibatkan luas permukaan semakin besar. Dengan demikian kecepatan adsorpsi bertambah. Untuk meningkatkan kecepatan adsorpsi, dianjurkan menggunakan arang aktif yang telah dihaluskan. Karbon aktif ini cocok digunakan untuk mengadsorpsi zat-zat organik. Komposisi arang aktif terdiri dari silika (SiO2), karbon, kadar air dan kadar debu. Unsur silika merupakan kadar bahan yang keras dan tidak mudah larut dalam air, maka khususnya silika yang bersifat sebagai pembersih partikel yang terkandung dalam air keruh dapat dibersihkan sehingga diperoleh air yang jernih.

Bahan baku yang berasal dari hewan, tumbuh-tumbuhan, limbah maupun mineral yang mengandung karbon dapat dibuat menjadi arang aktif yaitu dibuat melalui proses pembakaran secara karbonisasi (aktifasi) dari semua bahan yang mengandung unsur karbon dalam tempat tertutup dan dioksidasi/ diaktifkan dengan udara atau uap untuk menghilangkan hidrokarbon yang akan menghalangi/ mengganggu penyerapan zat organik Bahan tersebut antar lain tulang, kayu lunak maupun keras, sekam, tongkol jagung, tempurung kelapa, ampas penggilingan tebu, ampas pembuatan kertas, serbuk gergaji, dan batubara.

Pembuatan arang aktifSecara umum dan sederhana, proses pembuatan arang aktif terdiri dari 3 tahap, yaitu :

1. Dehidrasi : proses penghilangan air dimana bahan baku dipanaskan sampai temperatur 170°C.

2. Karbonisasi : pemecahan bahan-bahan organik menjadi karbon. Suhu diatas 170°C akan menghasilkan CO dan CO2. Pada suhu 275°C,

dekomposisi menghasilkan “tar”, methanol dan hasil samping lainnya. Pembentukan karbon terjadi pada temperatur 400-600°C.

3. Aktifasi : dekomposisi tar dan perluasan pori-pori. Dapat dilakukan dengan uap atau CO2 sebagai aktifator.

Yang dimaksud dengan aktifasi adalah suatu perlakuan terhadap arang yang bertujuan untuk memperbesar pori yaitu dengan cara memecahkan ikatan hidrokarbon atau mengoksidasi molekul-molekul permukaan sehingga arang mengalami perubahan sifat, baik fisika maupun kimia, yaitu luas permukaannya bertambah besar dan berpengaruh terhadap daya adsorpsi.

Arang aktif mempunyai warna hitam, tidak berasa dan tidak berbau, berbentuk bubuk dan granular, mempunyai daya serap yang jauh lebih besar dibandingkan dengan arang yang belum mengalami proses aktifasi, mempunyai bentuk amorf yang terdiri dari plat-plat dasar dan disusun oleh atom-atom karbon C yang terikat secara kovalen dalam suatu kisi yang heksagon. Plat-plat ini bertumpuk satu sama lain membentuk kristal-kristal dengan sisa-sisa hidrokarbon yang tertinggal pada permukaan. Dengan menghilangkan hidrokarbon tersebut melalui proses aktifasi, akan didapatkan suatu arang atau karbon yang membentuk struktur jaringan yang sangat halus atau porous sehingga permukaan adsorpsi atau penyerapan yang besar dimana luas permukaan adsorpsi dapat mencapai 300-3500 cm2/gram.

Proses pembuatan arang aktif dibagi menjadi 2, yaitu :

1) Proses KimiaBahan baku dicampur dengan bahan-bahan kimia tertentu, kemudian dibuat padat. Selanjutnya padatan tersebut dibentuk menjadi batangan dan dikeringkan serta dipotong-potong. Aktifasi dilakukan pada temperatur 100°C. Arang aktif yang dihasilkan dicuci dengan air selanjutnya dikeringkan pada temperatur 300°C. Dengan proses kimia, bahan baku dapat dikarbonisasi terlebih dahulu, kemudian dicampur dengan bahan-bahan kimia.

2) Proses FisikaBahan baku terlebih dahulu dibuat arang. Selanjutnya arang tersebut digiling, diayak untuk selanjutnya diaktifasi dengan cara pemanasan pada temperatur 1000°C yang disertai pengaliran uap.

Penyerapan Bahan - bahan Terlarut Dengan Arang AktifSifat arang aktif yang paling penting adalah daya serap. Untuk menghilangkan bahan-bahan terlarut dalam air, biasa menggunakan arang aktif dengan mengubah sifat permukaan partikel karbon melalui proses oksidasi. Partikel ini akan menyerap bahan-bahan organik dan akan terakomulasi pada bidang permukaannya. Pada umumnya ion organik dapat diturunkan dengan arang aktif.

Adsorpsi oleh arang aktif akan melepaskan gas, cairan dan zat padat dari larutan dimana kecepatan reaksi dan kesempurnaan pelepasan tergantung pada pH, suhu, konsentrasi awal, ukuran molekul, berat molekul dan struktur molekul. Penyerapan terbesar adalah pada pH rendah. Dalam Laboratorium Manual disebutkan bahwa pada umumnya kapasitas penyerapan arang aktif akan meningkat dengan turunnya pH dan suhu air. Pada pH rendah aktifitas dari bahan larut dengan larutan meningkat sehingga bahan-bahan larut untuk tertahan pada arang aktif lebih rendah.

Proses adsorpsi arang aktif dapat digambarkan sebagai molekul yang meninggalkan zat pengencer yang terjadi pada permukaan zat padat melalui ikatan kimia maupun fisika. Molekul tersebut digunakan sebagai adsorbat dan zat padat disebut adsorben arang aktif. Adapun adsorpsi yang terjadi pada arang aktif dapat bersifat :

1. Adsorpsi FisikaAdsorpsi fisika terjadi berdasarkan ikatan fisika antara zat-zat dengan arang aktif dalam keadaan suhu rendah dengan penyerapan relative kecil.

2. Adsorpsi KimiaAdsorpsi kimia terjadi berdasarkan ikatan kimia antara adsorben (arang aktif) dengan zat-zat teradsopsi. Dijelaskan pula bahwa bahan dalam larutan yang bersifat elektrolit akan diserap lebih efektif dalam suasana basa oleh arang aktif. Sedangkan bahan dalam larutan yang bersifat non elektrolit penyerapan arang aktif tidak dipengaruhi oleh sifat keasaman atau sifat kebasaan larutan.

Dalam hal ini, ada beberapa faktor yang mempengaruhi daya serap adsorpsi, yaitu:

Sifat serapan banyak senyawa yang dapat diadsorpsi oleh arang aktif, tetapi kemampuannya untuk mengadsorpsi berbeda untuk masing-masing senyawa. 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, dan struktur rantai dari senyawa serapan.

Temperatur Dalam pemakaian arang aktif dianjurkan untuk mengamati temperatur pada saat berlangsungnya proses. Faktor yang mempengaruhi temperatur proses adsorpsi adalah viskositas dan stabilitas senyawa serapan. Jika pemanasan tidak mempengaruhi sifat-sifat senyawa serapan, seperti terjadi perubahan warna maupun dekomposisi, maka perlakuan dilakukan pada titik didihnya. Untuk senyawa volatil, adsorpsi dilakukan pada temperatur kamar atau bila memungkinkan pada temperatur yang lebih rendah.

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 apabila pH asam organik dinaikkan yaitu dengan penambahan alkali, adsorpsi akan berkurang sebagai akibat terbentuknya garam.

Waktu singgung Bila arang aktif ditambahkan dalam suatu cairan, dibutuhkan waktu untuk mencapai kesetimbangan. Waktu yang dibutuhkan berbanding terbalik dengan jumlah arang yang digunakan.

Selisih ditentukan oleh dosis arang aktif, pengadukan juga mempengaruhi waktu singgung. Pengadukan dimaksudkan untuk memberi kesempatan pada partikel arang aktif untuk bersinggungan dengan senyawa serapan.

Secara garis besar penyerapan arang aktif terhadap zat yang terlarut adalah:

1. Zat teradsorpsi berpindah dari larutannya menuju lapisan luar dari adsorben (arang).

2. Zat teradsorpsi diserap oleh permukaan arang aktif.3. Zat teradsorpsi akhirnya diserap oleh permukaan dalam atau permukaan

porous arang.Adapun secara umum faktor yang menyebabkan adanya daya serap dari arang aktif adalah :

1. Adanya pori-pori mikro yang jumlahnya besar pada arang aktif sehingga menimbulkan gejala kapiler yang menyebabkan adanya daya serap.

2. Adanya permukaan yang luas (300 – 3500 cm2/gram) pada arang aktif sehingga mempunyai kemampuan daya serap yang besar.

Menurut SII No.0258-79, arang aktif yang baik mempunyai persyaratan seperti yang tercantum pada tabel dibawah ini

Tabel1. Spesifikasi karbon aktif

JENIS PERSYARATAN

Bagian yang hilang pada pemanasan 950°C

Maks. 15%

Air Maks. 10%

Abu Maks. 2,5%

Bagian yang tidak diperarang Tidak nyata

Daya serap terhadap larutan Min. 20%

b. Gel SilikaMerupakan bahan yang terbuat dari add treatment dari larutan sodium silikat yang dikeringkan. Luas permukaanya 600-800 m2/g dengan diameter pori antara 20-50Á. Gel silika cocok digunakan untuk mengadsorpsi gas dehidrat dan untuk memisahkan hidrokarbon.

c. Alumina AktifAlumina aktif cocok digunakan untuk mengadsorpsi gas kering dan Liquid. Luas permukaannya 200-500 m2/g dan diameter porinya 20-140Á.

d. Pengertian AdsorbenAdsorben merupakan zat padat yang dapat menyerap komponen tertentu

dari suatu fase fluida (Saragih, 2008). 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 (Saragih, 2008).   Adsorben Polar Adsorben polar disebut juga hydrophilic. Jenis adsorben yang termasuk kedalam kelompok ini adalah silika gel, alumina aktif, dan zeolit.  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 

e.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 (Suzuki, 1990 dalam saragih, 2008). Karbondioksida merupakan jenis adsorbat yang sesuai digunakan untuk adsorben jenis hidrofobic seperti karbon aktif. 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. 

f.Sifat Adsorbat

Besarnya adsorpsi zat terlarut tergantung pada kelarutannya dalam pelarut. Kenaikan kelarutan menunjukkan ikatan yang kuat antara zat terlarut dan pelarut dan aksi yang sebaliknya terhadap adsorpsi oleh adsorben. Makin besar kelarutannya, ikatan antara zat terlarut dan pelarut semakin kuat sehingga adsorpsi akan semakin kecil karena sebelum adsorpsi terjadi diperlukan energi yang besar untuk memecah ikatan zat terlarut dengan pelarut.

g.Sifat AdsorbenAdsorpsi secara umum terjadi pada semua permukaan, namun besarnya ditentukan oleh luas permukaan adsorben yang kontak langsung dengan adsorbat. Luas permukaan adsorbat akan sangat berpengaruh terutama untuk tersedianya tempat adsorpsi. Besarnya adsorpsi sebanding dngan luas permukaan spesifik. Makin besar luas permukaan, semakin besar pula adsorpsi yang terjadi.

h.Konsentrasi AdsorbatPada umumnya adsorpsi akan meningkat dengan kenaikan konsentrasi adsorbat tetapi tidak berbanding langsung. Adsorpsi akan konstan jika terjadi kesetimbangan antara konsentrasi adsorbat yang diserap dengan konsentrasi yang tersisa dalam larutan.

i.TemperaturReaksi yang terjadi pada adsorpsi biasanya eksotermis, oleh karena itu, adsorpsi akan naik jika temperatur tinggi.

j.Waktu kontak dan pengocokanWaktu kontak yang cukup diperlukan untuk mencapai kesetimbangan adsorpsi. Jika fase cairan yang berisi adsorben diam, maka difusi adsorbat melalui permukaan adsorben akan lambat. Oleh karena itu diperlukan pengocokan untuk mempercepat proses adsorpsi.

k.pH larutanPada umumnya adsorpsi bertambah pada kisaran pH dimana suatu senyawa bermuatan netral, karena senyawa yang tidak terionisasi akan lebih mudah diserap dari pada senyawa terionisasi.

2.3 DAFTAR ALAT DAN BAHAN

a. Bahan yang di gunakan

Karbon aktif = 3 gramFeSO4 7 H 2O

Amonium besi (III) sulfat1,10 –fenantrolinHidroksil amonium kloridaNatrium asetatHCl pekatBuffer asetat pH

b. Alat yang di gunakan

corong kacaspektrofometer UV/VISkuvet labu erlenmeyer 250 mlkertas saringgelas ukur 50 ml dan 100 mllabu takar 50 ml,100 ml,250 ml,500 ml

d. Gambar alat

2.4 PROSEDUR KERJA

a. TAHAN PERSIAPAN PRAKTIKUM

Adapun tahan yang terpenting dalam praktikum ini yaitu,pembuatan larutan stock Fe2+¿¿ dan larutan standard Fe2+¿¿,tahap penentuan panjang gelombang Fe2+¿¿ dan tahap pembuatan kurva kalibrasi larutan standar Fe2+¿¿

Tahap pembuatan larutan stock Fe2+¿¿ dan larutan standard Fe2+¿¿

membuat larutan stock FeSO4 250 mg /mmol

Ar Fe = 56 mg/mmolMr FeSO4 7 H 2O = 278,04 mg/mmol

Maka Fe2+¿¿ yang di ambil dari

FeSO4 .7 H2O = 278,04 /56∗250 mg /l

= 1241,25 mg / l

=1,241 g/ l

Sehingga prosedur kerja untuk membuat 1L larutan stock Fe2+¿¿ 250 mg/L adalah sebagai berikut :

timbang 1241,25 mg atau 1,242 grFeSO4 .7 H 2O ,masukkan kedalam labu ukur 1L

dilarutkan dalam 50 ml aquades dan di tambahkan 5 tetes H 2 SO4 dalam labu ukur 1L

kemudian tamabhkan aquades sampai tanda batas larutkan stock standard Fe 1000 mg/l

4,964 gr FeSO4 .7 H 2O di larutkan dengan aquades 100 ml.kemudian tambahkan 10 ml H 2 SO4 pekat. Dan tambahkan aquades sampai volume 1L dengan menggunakan labu ukur.

Membuat larutan standard Fe2+¿¿ pada beberapa konsentrasi seperti (0,1:0,2:0,3:0,4:0,5:0,6:0,7)mg/L sebnyak 100 ml.pers.pengenceran = (V 1∗N 1 ) stock=(V 1∗N2 ) stock

sebagai contoh untuk membuat laruan standard Fe2+¿¿ 0,5 mg/L

V 1∗250 mg /l=100 ml∗0,5 mg / lV 1 sto ck=0,2 ml

Sehingga prosedurkerjauntuk membuat 100 ml larutan standard Fe2+¿¿ 0,5 mg/l adalah sebagai berikut :

Di pipet 0,2 ml larutan stock standar Fe2+¿¿ 250 mg/l Dimasukkan kedalam labu ukur 100 ml Di tambahkan aquades sampai tanda batas

Untuk pembuatan larutan standar Fe2+¿¿ lainnya menggunakan cara yang sama.

b. PROSEDUR KERJA

1.Uji Fe total dengan fenantrolin

1. 25 ml sampel air di tambah dengan 1 ml H 2 SO4 1 N,kemudian tambahkan pula 0,5 ml hidroksilamin.kocok-kocok

2. Di panaskan hingga volumenya tinggal 5 ml,kemudian dinginkan

3. Tambahkan 5 ml buffer asetat4. Tambahkan 2 ml fenantrolin5. Tambahkan aquades hingga V=25 ml6. Kocok-kocok,baca dengan cepat warna yang terbentuk

berdasarkan nilai absorbansi yang di tunjukkan pada alat spektrofometer yang digunakan

7. Berdasarkan konsentrasi Fe total dapat di ketahui berdasarkan persamaan linear antara absorbansi dan standar

2.Uji Fe2+¿¿

25 ml sample air di tambah dengan 2 ml fenantrolin dan 5 ml buffer asetat.ukur dengan alat spektrofotometer dalam waktu 5-10 menit dan catat nilai absorbansi yang terbaca.usahakan sample jangan sampai terkana sinar.

Penentuan panjang gelombang (λ ) larutan standard Fe2+¿¿ 0,5 mg/l Persiapkan larutan standard dan blanko sesuai prosedur analisa Fe2+¿¿

Mengukur absorbansi (A) yang terbaca pada alat spektrofometer pada setiap perubahan titik( λ ) dari 450 nm s/d 600 nm

Membuat kurva A Vs λ untuk mendapatkan puncak tertinggi,merupakan titik balik kurva dan merupakan ukuran λ Fe2+¿¿ pada alat spektrofometer

Tahap pengukuran Siapakan 6 buah erlenmeyer 250 ml Masukkan kedalam masing-masing erlenmeyer 5 gr karbon aktif Tambahkan pada tiap erlenmeyer larutan FeSO4 7 H 2O sebanyak 100

ml Kocok campuran tersebut selama 60 menit Saring larutan tersebut dengan kertas saring,filtrasi yang di peroleh

disebut supernatant Uji konsentrasi Fe yang tersisa dengan alat spektrofometer UV-VIS

3.Tahap analisa

Supernatant hasil proses assorpsi (pada masing-masing erlenmeyer) dipipet dan dimasukkan ke dalam labu ukur 50 ml,tambah 5 ml larutan C kemudian atur pH larutan antara 3-6 dengan menambahkan natrium asetat

Tambahkan 4ml larutan B tanda batasan dengan larutan sample Ukur absorbansi ion pada besi sample dengan alat spektrofometer UV-

VIS dengan menggunakan kurva kalibrasi,konsentrasibesi doalam sample dapat di ketahui.

Data Pengamatan

Tabel . Data Untuk Pembuatan Kurva Kalibrasi

No

Volume (ml)

Konsentrasi (ppm)

Adsorbansi

Rata-Rata

Adsorbansi

(A1+A2+A3)A1 A2 A3

1 0,1 0,5 0,104 0,104 0,106 0,105

2 0,2 1 0,143 0,143 0,142 0,143

3 0,3 1,5 0,179 0,175 0,177 0,177

4 0,4 2 0,217 0,226 0,222 0,222

5 0,5 2,5 0,269 0,269 0,269 0,269

6 0,6 3 0,33 0,33 0,327 0,329

7 0,7 3,5 0,345 0,345 0,345 0,345

8 0,8 4 0,419 0,419 0,419 0,419

Kurva Kalibrasi Larutan Standard Antara Konsentrasi Vs Adsorbansi

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.50

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0.45

f(x) = 0.106823529411765 xR² = 0.990974565978961

Absorbansi

AbsorbansiLinear (Absorbansi)

konsentrsi(ppm)

Volume(ml)

karbon aktif gr Adsorbansi panjang gelombang(nm)

10,4

3 0,016 510

2O,8

3 0,009 510

31,2

3 0,041 510

41,6

3 0,005 510

52

3 0,013 510

62,4

3 0,024 510

Dari kurva kalibrasi,maka diperoleh kosentrasi akhir pada setiap sampel

Kosentrasi Kosentrasi

1 0,15

2 0,08

3 0,38

4 0,04

5 0,126 0,22

PERCOBAAN

Mkonsentrasi adsorbant

%R

S Ct/S

log Ct log S

GrAwal (Co)

(ppm)Akhir(Ct)

(ppm)

(mg/kg) (gr/L)

1 3 1 0,15 85 28,3 3,53 -0,82 1,45

2 3 2 0,08 92 64 1,25 -1,09 1,80

3 3 3 0,38 62 87,3 4,35 -0,42 1,94

4 3 4 0,04 96 132 0,03 -1,39 2,12

5 3 5 0,12 88 162 0,74 -0,92 2,20

6 3 6 0,22 78 192 1,14 -0,65 2,28

Keterangan:

M =Massa karbon aktif

Co =Konsentrasi awal ion fe2+ (ppm)

Ct =Konsentrasi akhir ion fe2+ (ppm)

%R =Effisiensi penyerapan ion fe2+ dalam sampel

S =banyaknya absorbat yang diserap oleh sorben (mg/kg)

DATA UNTUK PENTUAN TETAPAN ISOTERM LANGMUIR

NO Ct/S Ct

1 3,53 0,152 1,25 0,083 4,35 0,384 0,03 0,045 0,74 0,126 1,14 0,22

KURVA ISOTERM LANGMUIR

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 50

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

f(x) = 0.055364492693572 x + 0.0631293334438275R² = 0.596983373132975

langmuir

Series2Linear (Series2)

Ct

Ct/S

Dari kurva isoterm langmuir ,didapatkan persamaan:

Y=0,055x+0,063

CtS

= 1a .b

+ 1b

C

1b=0,055 b= 1

0,055 b=18,2

1ab

=¿0,063 1a .18,2

=0,063 1=1,14a a= 11,14

a=0,87

DATA UNTUK PENTUAN TETAPAN ISOTERM FREUNDLICH

Log ct Log s-0,82 1,45-1,09 1,80-0,42 1,94-1,39 2,12-0,92 2,20-0,65 2,28

-1.6 -1.4 -1.2 -1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.20

0.5

1

1.5

2

2.5

f(x) = − 0.0413847181482882 x + 1.92851247349926R² = 0.00208437505253301

freundlich

Log sLinear (Log s)

log Ct

log

S

Bentuk linear persamaan isoterm freundlich adalah:

Log S=log k + n log C

Dari kurva freundlich didapatkan persamaan:

Y=0,041x + 1,928

Sehingga diperoleh harga tetapan freundlich:

N=0,041 , k=1,928

Pembahasan

pada pratikum ini , kami melakukan sebuah percobaanmengabsorpsi ion Fe2+¿¿ dalam larutan FeSO4 .7 H 2O dengan menggunakan karbon aktif sebagai penyerapnya.

Dari data yang kami peroleh berhubungan kurang signifikan dari konsentrasi awal dan konsentrasi akhir .hal ini mungkin terjadi oleh beberapa faktor ,diantaranya sebagai berikut :

Pengadukan tidak terjadi secara merata untuk setiap percobaan .yang bahwa semakin lama pengadukan terjadi maka semakin besar adsorbat yang terserap .

Pembacaan pada spektrofotometer yang kurang akurat di sebabkan oloeh terdapatnya zat lain seperti lemak yang berasal dari tangan praktikan ,sehimgga pembacaan adsorbansi sedikit melenceng dari yang seharusnya .

Temperatur yang tidak stabil . Pencampuran larutan yang kurang teliti ,mungkin alat yang

di gunakan belom steril sehingga pada saat pembacaan adsorbansi pada sprektofotometer akan melenceng dan berpengaruh pada konsent

Kesimpulan

adsorbsi karbon aktif merupakan hubungan antara banyaknya zat yang teradsorpsi( acetic acid) persatuan luas atau persatuan berat adsorben, dengan konsentrasi zat terlarut pada temperature tertentu.

 Semakin tinggi konsentrasi maka semakin tinggi daya adsorpsinya dan semakin banyak pula zat yang teradsorpsi demikin juga sebaliknya.

 Semakin luas permukaan adsorben, maka semakin tinggi daya adsorpsinya pada zat terlarut.

 Saran

Dari hasil percobaan masih banyak terjadi kesalahan, oleh karena itu kami menyarankan bahwa:

Penggunaan alat yang terbatas membuat percobaan kurang efisien Human eror yang terjadi pada praktikan karena kurang memahami alur kerja

dari percobaan ini. Dalam percobaan adsorpsi ini praktikan seharusnya  bisa memperoleh data

dengan benar dan lebih teliti  

LAMPIRAN PERHITUNGAN

Perhitungan untuk %R

1) %R = Co-Ct x100% Co

= 1-0,15 x100% 1

= 85%2) %R = Co-Ct x100%

Co

= 2-0,08 x100% 2

=92%3) %R = Co-Ct x100%

Co = 3-0,38 x100%

3 = 62%

4) %R = Co-Ct x100% Co

= 4-0,04 x100% 4

= 96%5) %R = Co-Ct x100%

Co = 5-0,12 x100%

5 = 88%

6) %R = Co-Ct x100% Co

= 6-0,22 x100% 6

= 78%

Perhitungan untuk S

1) S = Co-Ct m

=(1-0,15)mg/l x 1000gr x 100ml 1l

3gr 1kg 1000ml

=28,3mg/kg

2) S = Co-Ct

m

=(2-0,08)mg/l x 1000gr x 100ml 1l

3gr 1kg 1000ml

=64mg/kg

3) S = Co-Ct m

=(3-0,38)mg/l x 1000gr x 100ml 1l

3gr 1kg 1000ml

=87,3mg/kg

4) S = Co-Ct m

=(4-0,04)mg/l x 1000gr x 100ml 1l

3gr 1kg 1000ml

=132mg/kg

5) S = Co-Ct m

=(5-0,12)mg/l x 1000gr x 100ml 1l

3gr 1kg 1000ml

=162mg/kg

6) S = Co-Ct m

=(6-0,22)mg/l x 1000gr x 100ml 1l

3gr 1kg 1000ml

=192mg/kg

Perhitungan Ct/S

1) Ct = 0,15mg/l x 1000gr =3,53gr/l S 28,3mg/kg kg

2) Ct = 0,08mg/l x 1000gr =1,25gr/l S 64mg/kg kg

3) Ct = 0,38mg/l x 1000gr =4,35gr/l S 87,3mg/kg kg

4) Ct = 0,04mg/l x 1000gr =0,03gr/l S 132mg/kg kg

5) Ct = 0,12mg/l x 1000gr =0,74gr/l S 162mg/kg kg

6) Ct = 0,22mg/l x 1000gr =1,14gr/l S 192mg/kg kg

Perhitungan log Ct

1) Log 0,15=-0,822) Log 0,08=-1,093) Log 0,38=-0.424) Log 0,04=-1,395) Log 0,12=-0,926) Log 0,22=-0.65

Perhitungan log S

1) Log 28,3=1,45

2) Log 64 =1,803) Log 87,3=1,944) Log 132 =2,125) Log 162 =2,206) Log 192 =2,28

Daftar pustaka

Dari Jobsheet politeknik negeri lhokseumawe

: http://id.shvoong.com/exact-sciences/chemistry/2157993-proses-adsorpsi/#ixzz2QhBbmefM

Oscik, J. and Cooper, L. L., 1982, Adsorption, Ellis Hordwood Limited John

Willey and Sons, New York

Weber, W. J., 1972, Physics Chemical Process for Water Quality Control, 

John Wiley & Sons.  New York

Atkins, P.W., 1997, Kimia Fisika Jilid 2, Erlangga, Jakarta.

Brady, James, 1999, Kimia Untuk Universitas, Erlangga, Jakarta.