A. Tujuan
Tujuan dari percobaan ini adalah untuk menentukan isoterm adsorpsi menurut Freundlich bagi proses adsorpsi asam asetat pada arang.
B. Teori
Adsorpsi adalah gejala pengumpulan molekul-molekul suatu zat pada eprmukaan zat lain sebagai akibat daripada ketidakjenuhan gaya-gaya pada permukaan tersebut. Untuk proses adsorpsi dalam larutan, jumlah zat yang teradsorpsi bergantung pada beberapa faktor:
a. Jenis adsorben
b. Jenis adsorbat atau zat yang teradsorpsi
c. Luas permukaan adsorben
d. Konsentrasi zat terlarut
e. Temperatur
Ada dua tipe adsorbsi, dimana perbedaan antara kedua tipe adsorbsi ini ditentukan oleh panas reaksi yang terlibat dalam proses adsorbsi tersebut. Kedua tipe reaksi tersebut adalah :
1. Adsorpsi fisik
Adsorpsi fisik adalah adsorpsi yang terjadi akibat gaya interaksi tarik-menarik antara molekul adsorben dengan molekul adsorbat. Adsorpsi ini melibatkan gaya-gaya Van der Wals (sebagai kondensasi uap). Jenis ini cocok untuk proses adsorpsi yang membutuhkan proses regenerasi karena zat yang teradsorpsi tidak larut dalam adsorben tapi hanya sampai permukaan saja. Adsorpsi secara fisika ini mempunyai karakteristik antara lain panas reaksi yang rendah yaitu 10.000 kal/mol atau kurang.
2. Adsorpsi Kimia
Adsorpsi kimia adalah adsorpsi yang terjadi akibat interaksi kimia antara molekul adsorben dengan molekul adsorbat. Proses ini pada umumnya menurunkan kapasitas dari adsorben karena gaya adhesinya yang kuat sehingga proses ini tidak reversibel. Adsorpsi secara kimia ini melibatkan panas adsorpsi yang cukup besar yaitu antara 10.000 kal/mol sampai 20.000 kal/mol.
Isoterm adsorpsi adalah hubungan yang menunjukkan distribusi adsorben antara fasa teradsorpsi pada permukaan adsorben dengan fasa ruah saat kesetimbangan pada temperatur tertentu. Ada tiga jenis hubungan matematik yang umumnya digunakan untuk menjelaskan isoterm adsorpsi.
1. Isoterm Langmuir
Isoterm ini berdasar asumsi bahwa:
a. Adsorben mempunyai permukaan yang homogen dan hanya dapat mengadsorpsi satu molekul adsorbat untuk setiap molekul adsorbennya. Tidak ada interaksi antara molekul-molekul yang terserap.
b. Semua proses adsorpsi dilakukan dengan mekanisme yang sama.
c. Hanya terbentuk satu lapisan tunggal saat adsorpsi maksimum.
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.
2. Isoterm Brunauer, Emmet, and Teller (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. Pada isoterm ini, mekanisme adsoprsi untuk setiap proses adsorpsi berbeda-beda. Mekanisme yang diajukan dalam isoterm ini adalah:
A(g) + S ⇌ AS
A(g) + AS ⇌ A2S
A(g) + A2S ⇌ A3S dan seterusnya
Isoterm Langmuir biasanya lebih baik apabila diterapkan untuk adsorpsi kimia, sedangkan isoterm BET akan lebih baik daripada isotherm Langmuir bila diterapkan untuk adsoprsi fisik.
3. Isoterm Freundlich
Untuk rentang konsentrasi yang kecil dan campuran yang cair, isoterm adsorpsi dapat digambarkan dengan persamaan empirik yang dikemukakan oleh Freundlich. Isoterm ini berdasarkan asumsi bahwa adsorben mempunyai permukaan yang heterogen dan tiap molekul mempunyai potensi penyerapan yang berbeda-beda. Persamaan ini merupakan persamaan yang paling banyak digunakan saat ini.
Hal-hal yang dapat dilihat dari kurva isoterm adalah sebagai berikut.
1. Kurva isoterm yang cenderung datar mengindikasikan MTZ yang kecil. Artinya, isoterm yang digunakan menyerap pada kapasitas konstan melebihi daerah kesetimbangan.
2. Kurva isoterm yang curam mengindikasikan MTZ yang luas dimana kapasitas adsorpsi meningkat seiring dengan meningkatnya konsentrasi kesetimbangan.
# # # # # # #
Untuk membaca lebih lanjut mengenai laporan ini silahkan klik link dibawah ini:
Download Link:
Download Laporan Praktikum - Isoterm Adsorpsi Karbon Aktif
Sekian artikel mengenai Laporan Praktikum - Isoterm Adsorpsi Karbon Aktif, yang dapat kalian jadikan acuan untuk membuat laporan.
Lihat juga:
Download Contoh Judul Laporan Praktikum