LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIKA
PERCOBAAN VI ADSORPSI ZAT WARNA OLEH KARBON AKTIF
NAMA
: DEFI ANGELIN T.
NIM
: H311 08 259
KELOMP KELOMPOK/ OK/REG REGU U : III/5 III/5 HARI/T HARI/TGL GL PERCB PERCB.. : KAMIS/ KAMIS/ 21 OKTOB OKTOBER ER 2010 2010 ASISTEN
: LIANA L. TAUFIQ
LABORATORIUM KIMIA FISIKA JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS HASANUDDIN MAKASSAR 2010
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Latar Belakan Belakang g
Isoterm adsorpsi adalah hubungan yang menunjukan distribusi adsorben antar antaraa fasa fasa tera terads dsor orps psii pada pada perm permuk ukaa aan n adso adsorb rben en deng dengan an fasa fasa ruah ruah saat saat keseti kesetimba mbanga ngan n pada pada suhu suhu terten tertentu. tu. Karbon Karbon aktif aktif merupa merupakan kan senyaw senyawaa karbon karbon amorf dan berpori yang mengandung 85-95% karbon yang dihasilkan dari bahan bahan yang mengandung karbon (batubara, kulit kelapa dan sebagainya) atau dari karbon yang diperlakukan dengan cara khusus baik aktivasi kimia maupun fisika untuk mendapatkan permukaan yang lebih luas. Karbon Karbon aktif aktif dapat dapat mengad mengadsor sorpsi psi gas dan senyaw senyawa-s a-seny enyawa awa kimia kimia tertentu atau sifat adsorpsinya selektif, tergantung pada besar atau volume pori pori dan luas permukaan. Daya serap karbon aktif sangat besar, yaitu 25- 1000% terhad terhadap ap berat berat karbon karbon aktif. aktif. Karena Karena hal tersebu tersebutt maka maka karbo karbon n aktif aktif banyak banyak digunakan oleh kalangan industri. Hampir 60% produksi karbon aktif di dunia ini dimanfaatkan dimanfaatkan oleh industri-ind industri-industri ustri gula dan pembersihan pembersihan minyak dan lemak, kimia, farmasi dan industri tekstil. Dalam satu gram karbon aktif, pada umumnya memilik memilikii luas luas permuk permukaan aan seluas seluas 500-15 500-1500 00 m2, sehing sehingga ga sangat sangat efektif efektif dalam dalam menangkap partikel-partikel yang sangat halus berukuran 0.01-0.0000001 mm. Karbon aktif bersifat sangat aktif dan akan menyerap apa saja yang kontak dengan karbon tersebut. Dalam waktu 60 jam biasanya karbon aktif tersebut manjadi jenuh dan tidak aktif lagi. Oleh karena itu biasanya karbon aktif dikemas dalam kemasan yang kedap udara.
Energi yang dihasilkan seperti ikatan hidrogen dan gaya Van Der Waals menyebabkan bahan yang teradsorpsi berkumpul pada permukaan penjerap. Bila reaksi dibalik, molekul yang terjerap akan terus berkumpul pada permukaan karbon aktif sehingga jumlah zat diruas kanan reaksi sama dengan jumlah zat pada ruas kiri. Apabila kesetimbangan telah tercapai, maka proses adsorpsi telah selesai. Berdasarkan teori diatas maka dilakukanlah percobaan ini untuk melihat adsorpsi zat warna oleh karbon aktif.
1.2 Maksud dan Tujuan Percobaan 1.2.1
Maksud Percobaan
Maksud percobaan ini adalah untuk mempelajari dan mengetahui adsorpsi zat warna oleh karbon aktif. 1.2.2
Tujuan Percobaan
Tujuan dari percobaan ini adalah 1. Menentukan model adsorpsi yang sesuai untuk adsorpsi zat warna (metilen
biru) oleh karbon aktif. 2. Menentukan kapasitas adsorpsi dari adsorpsi zat warna (metilen biru) oleh
karbon aktif.
1.3 Prinsip Percobaan
Prinsip dari percobaan ini adalah menetukan model adsorpsi yang sesuai untuk adsorpsi zat warna (metilen biru) oleh karbon aktif dengan cara mengukur konsentrasi larutan zat warna (metilen biru) setelah adsorpsi karbon aktif dengan konsentrasi awal yang bervariasi dan pengadukan selama 30 menit melalui
pengukuran absorbansi dan panjang gelombang dengan menggunakan spektronik.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Gas bebas dan gas teradsorpsi berada dalam keseimbangan dinamika, dan penutupan
terfraksi
permukaan,
bergantung
pada
tekanan
gas
pelapis.
Ketergantungan θ pada tekanandan temperatur tertentu, disebut isoterm adsorpsi (Atkins, 1997). Telah diketahui bahwa beberapa jenis arang dapat menyerap sejumlah tertentu gas atau menyerap zat-zat warna dari larutan. Peristiwa penyerapan suatu zat pada permukaan zat lain semacam ini disebut adsorpsi. Zat yang diserap disebut fase terserap sedang zat yang menyerap disebut adsorbens. Adsorben dapat berupa zat padat maupun zat cair, oleh karena itu adsorpsi dapat terjadi antara zat padat dan zat cair, zat padat dan gas atau gas dengan zat cair (Sukardjo, 1984). Adsorpsi menggunakan istilah adsorban dan adsorben, dimana adsorben adalah merupakan suatu penyerap yang dalam hal ini berupa senyawa karbon, sedangkan adsorban adalah merupakan suatu media yang diserap. Pada air buangan proses adsorbsi adalah merupakan gabungan antara adsorbsi secara fisika dan kimia yang sulit dibedakan, namun tidak akan mempengaruhi analisa pada proses adsorbsi. Absorpsi adalah proses adhesi yang terjadi pada permukaan suatu zat padat atau cair yang berkontak dengan media lainnya, sehingga menghasilkan akumulasi atau bertambahnya konsentrasi molekul – molekul (Anonim, 2008). Ada empat tipe persamaan yang digunakan untuk menguraikan penjerapan isoterm yaitu:
1. Persamaan Langmuir 2. Persamaan Freundlich 3. Persamaan BET (Brunauer, Emmet dan Teller) 4. Persamaan Gibbs Namun perhitungan penjerapan dari larutan digunakan persamaan Langmuir dan Freundlich karena persamaan BET dan Gibbs berlaku untuk proses penjerapan terhadap gas (Anonim, 1999). Gaya yang berperan dalam adsorpsi tergantung pada sifat dasar kimia permukaan dan struktur spesies teradsorpsi. Suatu efek elektrostatik yang dapat dilihat engan jelas juga terlibat dalam adsorpsi ion-ion keatas permukaan zat padat ionik (Day dan Underwood, 2002). Adsorpsi secara umum adalah proses penggumpalan subtansi terlarut 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 (Anonim, 2008): 1. Adsorpsi 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 diadsorpsi pada permukaan adsorben. 2. Adsorpsi kimia, yaitu reaksi yang terjadi antara zat padat dan zat terlarut
yang teradsorpsi. Peristiwa
adsorpsi disebabkan oleh gaya tarik
molekul-molekul
dipermukaan adsorbens. Adsorpsi berbeda dengan absorpsi, karena pada absorpsi
zat yang diserap masuk kedalam absorbens, misalnya absorpsi air oleh sponge atau uap air oleh CaCl2 anhidrous. Pada adsorpsi zat terlarut oleh zat padat, arang merupakan absorbens yang paling banyak digunakan untuk menyerap zat-zat dalam larutan. Zat ini banyak dipakai di pabrik untuk menghasilkan zat-zat warna dalam larutan. Penyerapan zat dalam larutan, mirip dengan penyerapan gas oleh zat padat. Penyerapan bersifat selektif, yang diserap hanya zat terlarut bukan pelarut. Bila dalam larutan ada dua zat atau lebih, zat yang satu akan diserap lebih kuat dari zat yang lain. Zat-zat yang dapat menurunkan tegangan muka antara, lebih kuat diserap. Makin kompleks zat yang terlarut, makin kuat diserap oleh adsorbens (Sukardjo, 1984). Isoterm yang menggambarkan suatu keseimbangan adsorpsi biasanya tidak linier. Banyak sistem mengikuti persamaan Freundlich, sekurang-kurangnya jika konsentrasinya tidak terlalu tinggi. Persamaan Freundlich dapat diberikan dalam bentuk Cs = K CL1/n. Dimana CS merupakan konsentrasi zat terlarut yang teradsorpsi pada suatu fasa padat yang berkestimbangan dengan suatu larutan dengan konsentrasi zat terlarut CL. Satuan yang biasanya dipakai untuk C S adalah milimol zat terlarut per gram adsorben, dan untuk C L, molaritas; k dan n adalah konstanta. Terlihat bahwa jika n=1, persamaan Freundlich direduksi ke bentuk pernyataan kesetimbangan lain seperti hukum Henry atau hukum distribusi Nernst untuk zat terlarut di dalam ekstraksi pelarut. Umumnya n>1 dan karena itu grafik CS vs CL (disebut isotherm adsorpsi). Untuk mengevaluasi k dan n, kita dapat mengambil logaritma dari kedua ruas persamaan Freundlich, menghasilkan log CS = log k + (1/n) log C L
Konstanta k dan n adalah hanya untuk sistem yang diketahui dan tentu saja, hanya untuk temperatur yang ditetapkan saja (Day dan Underwood, 2002). Jumlah zat yang dapat diserap oleh setiap berat adsorbens, tergantung konsentrasi dari zat terlarut. Namun demikian, bila adsorbens sudah jenuh, konsentrasi tidak lagi berpengaruh. Persamaan Freundlich dan Langmuir juga berlaku untuk larutan, hanya tekanan gas diganti konsentrasi (Sukardjo, 1984): x/m
= K . C b
log x/m = log k + b log C C/y
= 1/a + C/b. Persamaan
Langmuir
berlaku
untuk
penjerapan
lapisan
tunggal
(monolayer) pada permukaan zat homogen. Persamaan ini menganggap terjadinya suatu kesetimbangan antara molekul yang dijerap dengan molekul yang masih bebas. Persamaan Langmuir dapat dituliskan sebagai berikut:
Menurut Freundlich, banyaknya zat padat yang dijerap oleh sejumlah tertentu penjerap relatif bertambah cepat dengan bertambahnya konsentrasi, kemudian menjadi lambat jika permukaan penjerap tertutup oleh molekul gas yang terdapat dalam larutan. Persamaan Freundlich dapat dituliskan sebagai berikut (Anonim, 1999):
Karbon aktif merupakan senyawa karbon amorf dan berpori yang mengandung 85-95% karbon yang dihasilkan dari bahan-bahan yang mengandung karbon (batubara, kulit kelapa dan sebagainya) atau dari karbon yang diperlakukan dengan cara khusus baik aktivasi kimia maupun fisika untuk
mendapatkan permukaan yang lebih luas. Karbon aktif dapat mengadsorpsi gas dan senyawa-senyawa kimia tertentu atau sifat adsorpsinya selektif, tergantung pada besar atau volume pori-pori dan luas permukaan. Daya serap karbon aktif sangat besar, yaitu 25- 1000% terhadap berat karbon aktif. Karena hal tersebut maka karbon aktif banyak digunakan oleh kalangan industri. Dalam satu gram karbon aktif, pada umumnya memiliki luas permukaan seluas 500-1500 m 2, sehingga sangat efektif dalam menangkap partikel-partikel yang sangat halus berukuran 0.01-0.0000001 mm. Karbon aktif bersifat sangat aktif dan akan menyerap apa saja yang kontak dengan karbon tersebut. Dalam waktu 60 jam biasanya karbon aktif tersebut manjadi jenuh dan tidak aktif lagi. Oleh karena itu biasanya karbon aktif dikemas dalam kemasan yang kedap udara (Admin, 2008). Spektrofotometer sesuai dengan namanya adalah alat yang terdiri dari spektrometer dan fotometer. Spektrometer menghasilkan sinar dari spektrum dengan panjang gelombang tertentu dan fotometer adalah alat pengukur intensitas cahaya yang ditransmisikan atau yang diabsorpsi. Jadi spektrofotometer digunakan
untuk
mengukur
energi
secara
relatif
jika
energi
tersebut
ditransmisikan, direfleksikan atau diemisikan. Suatu spektrofotometer tersusun dari sumber spektrum tampak yang kontinu, monokromator, sel pengabsorpsi untuk larutan sampel atau blanko dan suatu alat untuk mengukur perbedaan absorpsi antara sampel ataupun pembanding (Khopkar, 1990). Langmuir Isotherm: Langmuir (Langmuir 1918) proposed a theory to describe the adsorption of gas molecules onto metal surfaces. Langmuir’s model of adsorption depends on the assumption that intermolecular forces decrease rapidly with distance and consequently predicts the existence of monolayer
coverage of the adsorbate at the outer surface of the adsorbent. The saturated or monolayer (as Ct ) capacity can be represented by the expression: qe =
K L.Ce 1+aL.Ce
where qe is solid phase sorbate concentration at equilibrium (mmol/g), Ce is aqueous phase sorbate concentration at equilibrium (mmol/L), KL is Langmuir isotherm constant (L/g), a L is Langmuir isotherm constant (L/mmol) and KL/aL gives the theoretical monolayer saturation capacity, Q0. The Langmuir equation is applicable to homogeneous sorption where the sorption of each sorbate molecule onto the surface has equal sorption activation energy (Chan, dkk., 2010). Freundlich Isotherm: The Freundlich (Freundlich 1906) equation is an empirical equation employed to describe heterogeneous systems, in which it is characterized by the heterogeneity factor 1/n. When n=1/n, the Freundlich equation reduces to Henry’s Law. Hence, the empirical equation can be written: qe = K F. Ce1/n where qe is solid phase sorbate concentration in equilibrium (mmol/g), Ce is liquid phase sorbate concentration in equilibrium (mmol/L), KF is Freundlich constant (L/mg1-1/n/g) and 1/n is the heterogeneity factor. This isotherm is another form of the Langmuir approach for adsorption on an “amorphous” surface. The amount adsorbed material is the summation of adsorption on all sites. The Freundlich isotherm is derived by assuming an exponential decay energy distribution function inserted in to the Langmuir equation. It describes reversible adsorption and is not restricted to the formation of the monolayer (Chan, dkk., 2010).
Isoterm Langmuir: Langmuir (Langmuir 1918) 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 =
K L.Ce 1+aL.Ce
dimana qe merupakan konsentrasi sorbat fase padat pada kesetimbangan (mmol / g), Ce adalah fase konsentrasi sorbat air pada kesetimbangan (mmol/L), K L adalah konstanta isoterm Langmuir (L/g), a L Langmuir isoterm konstan (L/mmol) dan K L /AL memberikan saturasi kapasitas monolayer teoritis, Q 0. Persamaan Langmuir berlaku untuk penyerapan homogen di mana serapan dari masing-masing molekul sorbat ke permukaan memiliki penyerapan energi aktivasi yang sama (Chan, dkk., 2010). Isoterm Freundlich: Persamaan Freundlich (Freundlich 1906) merupakan persamaan empiris digunakan untuk menjelaskan sistem heterogen, di mana ia dicirikan oleh faktor heterogenitas 1/n. Ketika n = 1/n, persamaan Freundlich menggeser hukum Henry. Oleh karena itu, persamaan empiris dapat ditulis: qe = K F. Ce1/n dimana qe, konsentrasi sorbat fase padat dalam kesetimbangan (mmol/g), Ce adalah konsentrasi sorbat fase cair dalam kesetimbangan (mmol/L), K F adalah Freundlich konstan (L/mg1-1/n/g) dan 1/n adalah faktor heterogenitas. isoterm Ini merupakan bentuk lain dari pendekatan Langmuir untuk adsorpsi pada permukaan yang tak berbentuk. Jumlah material terserap merupakan penjumlahan adsorpsi.
Isoterm Freundlich diperoleh dengan mengasumsikan suatu energi peluruhan fungsi distribusi eksponensial yang dimasukkan kedalam persamaan Langmuir. Hal ini menggambarkan adsorpsi reversibel dan tidak terbatas hanya pada pembentukan monolayer (Chan, dkk., 2010).
BAB III METODE PERCOBAAN
3.1 Bahan
Bahan yang digunakan dalam percobaan ini yaitu larutan warna (metilen biru 10 ppm dan 100 ppm), karbon aktif, aquadest, tissue roll, kertas saring dan aluminium foil.
3.2 Alat
Alat-alat yang digunakan dalam percobaan ini antara lain labu Erlenmeyer 250 mL, labu ukur 50 mL dan 100 mL, biuret 25 mL, statif + klem, pipet tetes, kuvet, gelas kimia 50 mL, magnetik stirer, stopwatch, penyaring Buchner, section, spektronik 20D+, sendok tanduk dan sikat tabung.
3.3 Prosedur Kerja
Ditimbang 1 gram karbon aktif sebanyak 5 kali dan dibungkus dengan aluminium foil. Kemudian diencerkan sebanyak 100 mL larutan zat warna (metilen biru) 100 ppm ke dalam tiap labu ukur 100 mL dengan konsentrasi 5, 10, 15,20 dan 25 ppm sebagai larutan sampel. Kemudian diencerkan lagi larutan zat warna (metilen biru) 10 ppm sebanyak 50 mL kedalam 5 buah labu ukur 50 mL dengan konsentrasi 0,5, 1, 2 dan 4 ppm sebagai larutan standar. Disiapkan 5 buah Erlenmeyer yang bersih dan kering dan masing-masing erlenmeyer diisi dengan magnetik stirer dan 1 gram karbon aktif dan erlenmeyer ditutup dengan menggunakan aluminium foil. Kemudian secara bersamaan
masing-masing larutan sampel dimasukkan kedalam 5 buah erlenmeyer dan stopwatch dihidupkan pada saat larutan sampel di tuang kedalam erlenmeyer. Setelah itu, secara bersamaan magnetik stirer dinyalakan dan dibiarkan larutan teraduk selama 30 menit. Setelah itu, larutan disaring dengan menggunakan penyaring Buchner dan section serta pompa listrik. Kemudian larutan standar yang telah dibuat dan filtrat yang dihasilkan diukur adsorbansinya pada panjang gelombang maksimum (λ=590 nm). Sebagai blanko digunakan air.
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada percobaan ini ada beberapa hal yang akan ditentukan, yaitu nilai kapasitas adsorpsi dan model adsorpsi yang sesuai untuk adsorpsi zat warna (metilen biru) oleh karbon aktif. Pada percobaan ini, dilakukan reaksi adsorpsi zat warna oleh karbon aktif dengan menggunakan bahan dasar metilen biru. Proses pada percobaan ini dimulai dengan menimbang 1 gr karbon aktif sebanyak lima kali dan dibungkus dengan aluminium foil. Kemudian mengencerkan larutan metilen biru 100 ppm menjadi 100 mL dengan konsentrasi 5 ppm, 10 ppm, 15 ppm, 20 ppm, dan 25 ppm sebagai larutan sampel. Setelah itu dengan segera masing-masing karbon aktif dimasukkan kedalam erlenmeyer, selain karbon aktif beberapa contoh adsorben yang umum yang digunakan yaitu silika gel (SiO 2), alumina, zeolit dan penyaring molekul, tapi pada percobaan ini digunakan kabon aktif sebagai adsorben karena karbon aktif baik untuk menyerap metilen biru. Setelah itu masing-masing larutan sampel dituang kedalam erlenmeyer secara bersamaan dan stopwatch juga dinyalakan. Setelah itu, erlenmeyer ditutup dengan menggunakan aluminium foil bertujuan agar larutan tidak terkontaminasi dengan yang ada disekitarnya. Sambil larutan dinaikkan diatas magnetik stirer an dibiarkan diaduk selama 30 menit. Digunakan magnetik stirer agar distribusi larutan merata diseluruh larutan, kemudian larutan mengalami perubahan warna menjadi lebih gelap pada larutan yang memiliki
konsentrasi lebih rendah, tetapi pada larutan yang memiliki konsentrasi 10 ppm agak lebih biru dibandingkan dengan yang lain karena konsentrasi larutannya lebih besar dan lebih pekat. Setelah larutan dinaikkan diatas magnetik stirer selama 30 menit larutan didiamkan selama beberapa menit bertujuan agar karbon aktifnya mengendap kebawah, kemudian larutan
disaring dengan menggunakan kertas saring
Whatman dan menggunakan corong buchner. Kemudian larutan diukur absorbansinya dengan menggunakan spektronik 20 D+ pada panjang gelombang 590 nm. Data pengukuran absornsi dari larutan sampel dapat dilihat pada tabel di bawah: Data Absorbansi Metilen Biru Setelah Adsorpsi pada panjang gelombang 590 nm Massa adsorben 1 gr 1 gr 1 gr 1 gr 1 gr
Konsentrasi awal (ppm) 5 10 15 20 25
Absorbansi 0,217 0,346 0,652 0,696 0,865
Setelah itu, dilakukan pula pengukuran absorbansi dari larutan standar dengan menggunakan spektronik 20 D+ pada panjang gelombang 590 nm, datanya dapat dilihat pada tabel dibawah ini: Konsentrasi (ppm) 0,5 1 2 4
Absorbansi 0,129 0,265 0,570 0,794
Dari data yang diatas, dapat dibuat kurva kalibrasi konsentrasi (x) vs Absorbansi (y) sebagai berikut:
Oleh karenanya hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa selang nilai absorbansi yang diperoleh pada larutan standar tidak terlalu jauh bila dibandingkan dengan larutan sampel setelah adsorpsi. Larutan yang terdiri dari campuran karbon aktif, metilen biru dan aquadest, sejalan dengan bertambahnya waktu akan mengalami perubahan warna yang semakin hitam. Hal ini dikarenakan karbon aktif yang memberikan warna pada larutan. Dengan mengetahui konsentrasi awal dan konsentrai akhir, maka dapat dihitung nilai untuk efektivitas adsorpsi. Efektivitas adsorpsi yang diperoleh sebagai fungsi terhadap konsentrasi awal. Selain menentukan efektivitas adsorpsi terhadap konsentrasi awal juga untuk menentukan hukum adsorpsi isotermal Langmuir dan isotermal Freundlich. Berikut data efektivitas adsorpsi (qe) dan nilai perbandingan Ce dan qe untuk memperoleh kurva isotermal adsorpsi Langmuir dan kurva isotermal adsorpsi Freundlich: Co
Ce
qe ; x/m
ce/qe
5
0,6899
0,4310
1,6007
10
1,3772
0,8623
1,5971
15
3,0075
1,1993
2,5077
20
3,2419
1,6758
1,9345
25
4,1423
2,0858
1,9860
Dari data diatas maka dapat ditentukan kurva isotermal adsorpsi Langmuir (Ce vs Ce/qe) :
Slope= 0,1689 Intersep
Dari kurva isotermal adsorpsi Langmuir maka diperoleh slope sebesar 0,1689 dan intersep sebesar 1,5044. Dari nilai slope dan intersep tersebut dapat digunakan untuk menghitung kapasitas adsorpsi (Q 0) dan energi adsorpsi (b). Dari perhitungan diperoleh nilai untuk kapasitas adsorpsi (Q0) sebesar 5,9207 mg/g adsorben dan energi adsorpsi (b) sebesar 0,1123 L/mg. Isotermal adsorpsi Freundlich dapat ditentukan dengan hubungan antara log konsentrasi awal (Ce) dan log efektivitas adsorpsi ( qe; x/m). Berikut ini data log konsentrasi awal (Ce) dan log efektivitas adsorpsi (qe; x/m): Log Ce
Log x/m; qe
-0,1612
-0,3655
0,1389
-0,0643
0,4782
0,0790
0,5108
0,2242
0,6172
0,3193
Dari data diatas maka dapat ditentukan kurva isotermal adsorpsi Freundlich ( log Ce vs log x/m; qe) sebagai berikut:
Slope=0,817 1 Intersep=
Dari kurva diatas diperoleh slope sebesar 0,8171 dan intersep sebesar 0,2203. Nilai slope dan intersep dari kurva isotermal Freundlich maka dapat dihitung kapasitas adsorpsi (k) dan intensitas adsorpsinya (n). Dari perhitungan diperoleh nilai untuk kapasitas adsorpsi (k) ialah sebesar 1,5126 mg/g adsorben dan intensitas adsorpsinya (n) sebesar 1,2238 mg/L. Nilai kapasitas adsorpsi untuk isotermal adsorpsi Langmuir sebesar 5,9207 mg/g adsorben dan nilai kapasitas adsorpsi untuk isotermal adsorpsi Freundlich sebesar 1,5126 mg/g adsorben. Jadi menurut nilai kapasitas yang diperoleh, model adsorpsi yang baik digunakan yaitu isotermal adsorpsi Langmuir sebab kapasitas adsorpsinya lebih besar dibandingkan dengan model isotermal adsorpsi Freundlich sehingga dapat terukur dengan baik dengan spektronik.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari percobaan yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa model adsorpsi yang baik digunakan untuk adsorpsi metilen biru oleh karbon aktif adalah isoterm adsorpsi Langmuir dan kapasitas adsorpsi metilen biru oleh karbon aktif dari isoterm adsorpsi Langmuir yaitu 5,9207 mg/g adsorben dan isoterm adsorpsi Freundlich yaitu 1,5126 mg/g adsorben.
5.2 Saran
Saran untuk percobaan ini, sebaiknya digunakan juga adsorben yang lain sehingga dapat dibandingkan antara keduanya.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim, 2008, Adsorpsi Karbon Aktif (online), http://smk3ae.wordpress.com/ 2010/08/28/adsorpsi-karbon-aktif/, diakses pada tanggal 22 Oktober 19.23 Wita.
Anonim, 1999, Bab II Tinjauan Pustaka (online), http://digilib.ubaya.ac.id/ skripsi/farmasi/F_639_1920036/F_639_Bab%20II.pdf, diakses pada tanggal 22 Oktober 21.00 wita. Atkins, P. W., 1997, Kimia Fisika Jilid 2 , Erlangga, Jakarta. Chan, L. S., Cheung, W. H., Allen, S. J. dan Mckay, G., 2010, Adsorption Of Basic Dyes By Activated Carbon From Waste Bamboo(online) , http://archivos.labcontrol.cl/wcce8/offline/techsched/manuscripts %5Cl4iuz8.pdf , diakses pada tanggal 19 Oktober 2010 pukul 20.23 wita. Day, R. A. dan Underwood, A. L., 2002, Analisis Kimia Kuantitatif , Erlangga, Jakarta. Khopkar, S. M., 1990, Konsep Dasar Kimia Analitik , UI-Press, Jakarta. Sukardjo, 1984, Kimia Anorganik , Bina aksara, Yogyakarta. Taba, P., Zakir, M. dan Fauziah, S., 2009, Penuntun Praktikum Kimia Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Hasanuddin, Makassar.
LEMBAR PENGESAHAN
Makassar, 28 Oktober 2010 Asisten
Praktikan
(Liana L.Taufiq)
`
(Defi Angelin Tungriani)
Bagan Kerja Larutan Metilen Biru 100 ppm
Karbon aktif - Ditimbang 1 gr dengan teliti
Larutan Metilen Biru 10 ppm
- diencerkan menjadi
- diencerkan
Sebanyak 5 kali
100 mL ke dalam
menjadi 50 mL
- Dimasukkan kedalam 5 buah
labu ukur 100 mL
ke dalam labu
erlenmeyer
menjadi konsentrasi
ukur 50 mL
5, 10, 15, 20 dan 25 ppm. Larutan Sampel
dengan konsentrasi 0,5, 1, 2 dan 4
Masing-masing larutan sampel dimasukkan kedalam erlenmeyer yang berisi karbon aktif
ppm. Larutan Standar
secara bersamaan dan stopwatch mulai dinyalakan - Erlenmeyer ditutup dengan aluminium foil dan magnetik stirer dinyalakan. Dibiarkan diaduk selama 30 menit - Disaring dengan corong Buchner.
Larutan sampel hasil saringan
-
Diukur absorbansinya pada panjang gelombang maks 590 nm dengan menggunakan spektronik 20 D+.
Hasil
1.
Perhitungan Konsentrasi Larutan Setelah Absorbansi (Ce)
Y = 0,1877x + 0,0875 •
Untuk konsentrasi 5 ppm
X1 (Ce) = 0,217 – 0,0875 0,1877 = 0,6899 ppm •
Untuk konsentrasi 10 ppm
X2 (Ce) = 0,346 – 0,0875 0,1877 = 1,3772 ppm •
Untuk konsentrasi 15 ppm
X3 (Ce) = 0,652 – 0,0875 0,1877 = 3,0075 ppm •
Untuk konsentrasi 20 ppm
X4 (Ce) = 0,696 – 0,0875 0,1877 = 3,2419 ppm •
Untuk konsentrasi 25 ppm
X5 (Ce) = 0,865 – 0,0875 0,1877 = 4,1422 ppm
2. Perhitungan Efektivitas Adsorpsi
qe ; x/m
=
(Co-Ce)V massa adsorben
dimana, Co = konsentrasi awal
V = Volume = 0,1 L
Ce = konsentrasi akhir •
Untuk konsentrasi 5 ppm
qe1
= (5 - 0,6899) ppm x 0,1 L 1 gram = 0,4310 mg/g adsorben.
•
Untuk konsentrasi 10 ppm
qe2
= (10 – 1,3772) ppm x 0,1 L 1 gram = 0,8623 mg/g adsorben.
•
Untuk konsentrasi 15 ppm
qe3
= (15 – 3,0075) ppm x 0,1 L 1 gram = 1,1993 mg/g adsorben.
•
Untuk konsentrasi 20 ppm
qe4
=(20 – 3,2419) ppm x 0,1 L 1 gram = 1,6758 mg/g adsorben.
•
Untuk konsentrasi 25 ppm
qe5
=(25 – 4,1423) ppm x 0,1 L 1 gram =2,0858 mg/g adsorben.
3.
Perhitungan Kapasitas Adsorpsi dan Energi Adsorpsi Isotermal Langmuir
a. Kapasitas Adsorpsi (Q0)
Q0
=
1 Slope
Dari kurva Ce vs Ce/qe diperoleh: Slope = 0,1689 Intersep = 1,5044 Jadi Q0 =
1 0,1689
= 5,9207 mg/g adsorben b. Energi adsorpsi (b)
b
= 1 Q0 x intersep =
=
1 5,9207 x 1,5044 1 8,9071
= 0,1123 L/mg
4. Perhitungan Kapasitas Adsorpsi dan Intensitas Adsorpsi dari Isotermal Freundlich.
Dari kurva Ce vs x/m diperoleh: slope = 0,8171 dan intersep = -0,2203 a. Kapasitas adsorpsi
K = ln V x log intersep =( ln 0,1) (log 0,2203) =(-2,3026) (-0,6569) =1,5126 mg/g adsorben
b. Intensitas adsorpsi
n =
=
1 slope 1 0,8171
= 1,2238 mg/L
