Laporan Praktikum Adsorpsi Pada Larutan Disusun oleh Kelompok 1 : Abdussalam Topandi
( 121424001 )
Achmad Faisal
(121424002 )
Ade Julistian
(121424003 )
Kelas 1A-TKPB
Dosen Pembimbing
: Iwan Ridwan, ST, MT
Tanggal Praktikum
: 4 Desember 2012
Tanggal Penyerahan Laporan
: 11 Desember 2012
Politeknik Negeri Bandung 2011
TUJUAN
Setelah melakukan percobaan ini, diharapkan mahasiswa mampu : 1. Menentukan besarnya tetapan adsorpsi isotherm freundlich 2. Mempraktekkan konsep mol
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
Tempratur
:
Pengaruh konsentrasi larutan terhadap adsorpsi dapat dinyatakan oleh persamaan freundlich
c
= 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.
ALAT DAN BAHAN
Alat 1 buah buret 50 mL 6 buah labu Erlenmeyer 250 mL 3 buah corong gelas 1 buah pipet ukur 25 Ml 1 buah gelas ukur 25 mL 1 buah labu takar 25 mL 1 buah botol semprot 1 buah gelas kimia 50 mL 4 buah kertas saring 1 buah spatula
Bahan Larutan NaOH 0,5 N Larutan Asam Asetat 1 N ; 0,8 N ; 0,6 N ; 0,4 N Karbon aktif 2 gram Aquades Larutan Indikator Phenophtalein
LANGKAH KERJA
1.
Penentuan konsentrasi awal asam asetat
25 ml
25 ml
25 ml
25 ml
Asam asetat
Asam asetat
Asam asetat
Asam asetat
Labu Erlenmeyer
+ 3 tetes indikator
Titrasi dengan larutan NaOH 1,0 N
Larutan berwarna merah muda
Catat volume NaOH yang diperlukan
2. Penentuan Konsentrasi akhir asam asetat dan adsorpsi isoterm
0.5 gram carbon aktif
25 ml asam asetat 1,0 N ; 0,8 N ; 0,6 N ; 0,4 N
Erlenmeyer
Aduk selama ± 20 menit
Diamkan selama ± 5 menit
Saring larutan dengan kertas saring
Pipet larutan ± 25 ml
Erlenmeyer
+ 3 tetes indikator fenolftalein
Titrasi dengan larutan NaOH 1,0 N
Larutan berwarna merah muda Catat volume NaOH
3. Penentuan konsentrasi larutan NaOH yang sebenarnya
Timbang 0,63 gram kristal asam oksalat
Larutkan dengan aquades
Labu takar 100 ml
Pipet 25 ml asam oksalat
Labu Erlenmeyer
+ 3 tetes indicator
Titrasi dengan larutan NaOH
Catat Volume NaOH yang diperlukan
DATA PENGAMATAN
A. Penentuan konsentrasi larutan NaOH Berat kristal asam oksalat
= 0,63 gram
Volume labu takar
= 100 ml
Volume larutan NaOH yang diperlukan = 6,55 ml ( rata-rata )
B. Penentuan Konsentrasi larutan asam asetat mula-mula
Kons. Asam Asetat (N)
Kons. Asam Asetat
Volume NaOH(ml)
Sebenarnya (N)
0,6
32
0,398
0,4
25,5
0,325
0,2
19,5
0,235
0,1
13,2
0,2
C. Penentuan konsentrasi larutan asam asetat setelah terjadi kesetimbangan (setelah adsorpsi)
Kons. sam Asetat (N)
Vol.as.Asetat (ml)
Volume NaOH (ml)
0,6
21
26
0,4
22
22
0,2
21
16
0,1
22
10
VI. PENGOLAHAN DATA
A. Penentuan konsentrasi larutan NaOH Berat oksalat
= 0,63 gram
Mr oksalat (C2H2O4.2H2O) = 126
BE Oksalat =
Mr oksalat
126
2 ekivalen/ mol
Normalitas oksalat =
0,63 63
2
63
Berat oksalat 1000 X BE V labu
x
1000 100
0,1 N
V NaOH x N NaOH
= V oksalat x N oksalat
6,55 ml x N NaOH
= 25 ml x 0,1 N
N NaOH
= 0,38 N
B. Penentuan konsentrasi larutan asetat sebelum adsorpsi
N asetat mula-mula
1. 1,0 N V asetat x N asetat 25 ml x N asetat
= V NaOH x N NaOH = 32 ml x 0,38 N
N asetat = 0.486 N 2. 0,8 N
V asetat x N asetat 25 ml x N asetat
= V NaOH x N NaOH = 25,5 ml x 0,38 N
N asetat = 0,387 N 3. 0,6 N V asetat x N asetat 25 ml x N asetat
= V NaOH x N NaOH = 19,5 ml x 0,38 N
N asetat = 0,295 N 4. 0,4 N V asetat x N asetat 25 ml x N asetat
= V NaOH x N NaOH = 13,2 ml x 0,38 N
N asetat = 0,2 N
N asetat sisa
1. 1,0 N V asetat x N asetat = V NaOH x N NaOH 21 ml x
N asetat = 26 ml x 0,38 N N asetat = 0,47 N
2. 0,8 N V asetat x N asetat = V NaOH x N NaOH 22 ml x N asetat = 22 ml X 0,38 N N asetat = 0,38 N 3. 0,6 N V asetat x N asetat = V NaOH x N NaOH 21 ml x N asetat = 16 ml X 0,38 N
N asetat = 0,289 N 4. 0,4 N V asetat x N asetat = V NaOH x N NaOH 21 ml x N asetat = 10 ml x 0,38 N N asetat = 0,18 N
C. Penentuan Jumlah Zat yang teradsorpsi
Jumlah zat mula-mula
1. 1,0 N
=
=
ml asetat 1000 25 1000
x N asetat mula mula x 60
x 0,486 x 60
= 0,729 gram 2. 0,8 N
=
=
ml asetat 1000 25 1000
x N asetat mula mula x 60
x 0,387 x 60
= 0,58 gram 3. 0,6 N
=
=
ml asetat 1000 25 1000
x N asetat mula mula x 60
x 0,295 x 60
= 0,442 gram
4. 0,4 N
=
=
ml asetat 1000 25 1000
x N asetat mula mula x 60
x 0,2 x 60
= 0,3 gram
∑ Jumlah zat mula-mula = 0,729+0,58+0,442+0,3=2,051 gram
Jumlah Zat sisa
1. 1,0 N
=
=
ml asetat 1000 21 1000
x N asetat sisa x 60
x 0,47 x 60
= 0,592 gram 2. 0,8 N
=
=
ml asetat 1000 22 1000
x N asetat sisa x 60
x 0,38 x 60
= 0,501 gram 3. 0,6 N
=
=
ml asetat 1000 21 1000
x N asetat sisa x 60
x 0,289 x 60
= 0,357 gram
4. 0,4 N
=
=
ml asetat 1000 21 1000
x N asetat sisa x 60
x 0,18 x 60
= 0,226 gram
∑ Jumlah zat sisa = 0,592 + 0,501 + 0,357 + 0,226 = 1,676 gram
TABEL PENGOLAHAN DATA a. Sebelum Adsorpsi
Kons.asetat (N)
Vol. NaOH (ml)
N asetat
Berat asetat
1,0
32
0,486
0,229
0,8
25,5
0,367
0,6
19,5
0,295
0,4
13,2
0,2 ∑=
b. Setelah adsorpsi
25 ml asetat (N)
0,95
Vol asetat sisa
Vol
(ml)
(ml)
21
26
NaOH
N asetat Sisa (ml) 0,47
Berat asetat sisa (g)
0,592
0,71
22
12
0,38
0,501
0,52
21
16
0,284
0,357
0,39
22
10
0,18
0,226 ∑ = 1,676
c. Persamaan Isoterm Freundlich
Log
x m
Log k + n Log c
X (gram)
m (gram)
x m
x
c
m
Log c
0,005
0,5
0,4764
-0,3220
0,86
-0,0655
0,014
0,5
0,3444
-0,4629
0,62
-0,2076
0,1758
0,5
0,3516
-0,4539
0,53
-0,2757
0,1098
0,5
0,2196
-0,6583
0,33
-0,4814
y
= Ax + B
K
= antilog B = antilog – 0,40171 = 0,3965
n
Log
= 1/antilog A = 1/0,3484 = 2,8707
V. PEMBAHASAN
1. M. Reza Aditya N
Adsorpsi adalah penyerapan suatu zat ke permukaan zat lainnya. Praktikum ini bertujuan untuk mengamati proses adsorpsi dengan arang aktif sebagai adsorben (zat yang menyerap) dan asam asetat sebagai adsorbat (zat yang diserap) pada temperatur tetap. Temperatur tetap dapat memudahkan dalam mengamati proses adsorpsi. Jika temperatur tidak tetap, maka akan merubah konstantanya karena konstanta ditentukan sesuai pada suhu proses adsorpsi tersebut berlangsung. Kenaikan temperatur juga akan mempengaruhi kuantitas adsorbat yang diserap oleh adsorben.
Praktikum ini dilakukan dalam dua tahap yaitu tahap sebelum adsorpsi dan tahap sesudah adsorpsi. Sebelum adsorpsi dilakukan penentuan konsentrasi awal asam asetat dengan titrasi. Titrasi mengunakan NaOH 0,1 N dan 25 ml asam asetat dengan konsentrasi berbeda-beda yaitu, 1,0 N, 0,8 N, 0,6 N, dan 0,4 N. Setelah titrasi akan diketahui volume NaOH yang digunakan untuk titrasi masing – masing konsentrasi larutan asam asetat sehingga didapat konsentrasi larutan asam asetat
sebenarnya yaitu, 0,95 N, 0,71 N, 0,52 N, dan 0,39 N
Pada tahap kedua pada asetat ditambahkan 0,5 gram arang aktif yang sudah larut untuk diamati hasil dari proses adsorpsinya dan diaduk dengan magnetic stirer agar adsorpsi merata. Setelah diaduk dengan waktu yang telah ditentukan. Larutan kemudian disaring dan didapat filtrat yang kemudian dititrasi dengan NaOH 0,1 N sehingga konsentrasi filtrat yaitu, 0,86 N, 0,62 N, 0,53 N, dan 0,33 N. Menurunnya konsentrasi asam asetat membuktikan bahwa telah terjadi adsorpsi oleh arang aktif terhadap asam asetat. Dari pengolahan data juga didapat nilai k = 0,3965 dan n = 2,8707.
2. Nita Apriliyani Ginanjar Percobaan ini bertujuan untuk menentukan besarnya tetapan Adsorpsi Isoterm Freundlich 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 k dan n.. Percobaan ini dilakukan dalam dua tahap, yaitu : tahapan sebelum adsorpsi dilakukan untuk mencari konsentrasi awal larutan asetat (CH 3COOH) dan konsentrasi akhir larutan asetat (CH 3COOH). Penentuan konsentrasi awal dilakukan dengan titrasi. Larutan NaOH 0,1 N dengan 25 ml asam asetat yang memilki normalitas berbeda yaitu 1,0 N, 0,8 N, 0,6 N dan 0,4 N. Melalui titrasi ini didapat volume NaOH (titran), maka dapat ditentukan konsentrasi awal CH 3COOH (sebelum penambahan dengan karbon aktif).Dari hasil praktikum diperoleh N asam asetat yaitu : 0,95 , 0,71 , 0,52, 0,39 N ( konsentrasi asetat mula-mula).
Tahap kedua dilakukan dengan penambahan adsoben berupa karbon aktif sebanyak 0,5 gram yang bertujuan untuk menentukan besarnya daya absorpsi dari larutan dengan memperluas permukaannya. Setelah itu, dilakukan pengadukan menggunakan magnet agar adsorpsi merata. Setelah itu dilakukan campuran larutan dipisahkan dengan filtrat (CH 3COOH) hasil dari proses adsorpsi tersebut. Untuk menentukan konsentrasi akhirnya, filtrat tersebut dititrasi dengan NaOH 0,1 N. Dari percobaan, diperoleh konsentrasi filtrat asam asetat sebesar : 0,86N , 0,62N, 0,53N dan 0,33 N. Berdasarkan dari pengolahan data, diketahui Pengurangan konsentrasi CH 3COOH dari keadaan awal mengindikasikan adanya konsentrasi CH 3COOH yang teradsorpsi ke dalam karbon aktif. Percobaan ini juga mencari nilai tetapan adsorpsi yang didapat melalui proses perhitungan. Proses adsorpsi ini berlangsung secara isotherm yaitu pada suhu konstan. Dari pengolahan data diperoleh k sebesar 0,3965 dan n sebesar 2,8707
3. Nora Zahara Adsorpsi merupakan peristiwa penyerapan suatu zat pada permukaan zat lain. Pada praktikum adsorpsi Freundlich ini, praktikan mereaksikan arang aktif dengan CH 3COOH. Dalam pereaksian ini, praktikan menggunakan magnetic stirrer untuk menjaga larutan selalu dalam keadaan setimbang. Pada praktikum ini, dilakukan dua tahap pengerjaan. Tahap pertama yaitu penentuan konsentrasi asam asetat, dimana konsentrasi asetat yang digunakan adalah 1 N ; 0,8 N ; 0,6 N ; 0,4 N akan dititrasi dengan NaOH 1 N. Hal ini dimaksudkan agar mendapat volume NaOH (titran). Dari volume NaOH yang diperoleh, kita dapat menentukan konsentrasi CH3COOH sebelum diadsorpsi. Tahap selanjutnya adalah penentuan konsentrasi akhir CH 3COOH. Proses yang dilakukan sama, hanya perbedaannya sebelum dilakukan titrasi, harus ditambah ± 0,5 gram karbon aktif yang telah halus selanjutnya diaduk selama 45 menit agar terjadi penyerapan yang maksimal dan merata. Setelah diaduk selama 45 menit, diamkan larutan dan saring larutan dengan menggunakan kertas saring agar larutan dan karbon aktif terpisah. Kemudian titrasi CH 3COOH dengan NaOH agar diperoleh volume titran yang digunakan untuk menghitung konsentrasi CH 3COOH setelah diadsorpsi (konsentrasi akhir). Adsorpsi antara karbon aktif dengan larutan CH 3COOH ini merupakan adsorpsi antara zat padat dengan zat cair yang suhunya konstan atau adsorpsi endoterm.
Tahap terakhir adalah menimbang 0,63 gram kristal asam oksalat, yang dilarutkan dengan aquadest, yang kem,udian dititrasi dengan larutan NaOH 1 N agar dapat diperoleh volume NaOH yang sebenarnya. Setelah diperoleh masing-masing konsentrasi, lakukan perhitungan dengan menggunakan persamaan freundlich. Diperoleh harga slope adalah n = 2,8707 dan harga intersepnya adalah k = 0,3965.
4. Reza Aulia Zahra Adsorpsi adalah peristiwa penyerapan suatu zat pada permukaan zat lain. Pada praktikum ini, yang berlaku sebagai adsorben ialah karbon aktif dan yang berlaku sebagai adsorbat adalah asam asetat. Dengan melalui dua tahap, yaitu penentuan konsentrasi awal larutan asetat (CH 3COOH) sebelum adsorpsi dan penentuan konsentrasi larutan asetat (CH 3COOH) setelah adsorpsi, kita dapat menentukan besarnya tetapan Adsorpsi Isoterm Freundlich. Pada penentuan konsentrasi awal larutan asetat (CH 3COOH) sebelum adsorpsi, dilakukan titrasi pada larutan NaOH dengan larutan asetat 25 ml (1,0 N, 0,8 N, 0,6 N dan 0,4 N). Berbeda dengan penentuan konsentrasi setelah adsorpsi, pada campuran larutan NaOH dan asam asetat ditambahkan karbon aktif yang diaduk di penangas listrik. Dengan demikian, akan didapat volume larutan setelah adsorpsi yang disaring mengginakan kertas saring lalu dititrasi dengan NaOH. Setelah pengolahan data dari dua tahap diatas, pengurangan konsentrasi CH 3COOH dari keadaan awal mengindikasikan adanya konsentrasi CH 3COOH yang teradsorpsi ke dalam karbon aktif. Proses adsorpsi ini berlangsung secara isotherm yaitu pada suhu konstan.
PEMBAHASAN
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). Konsentrasi asam asetat yang digunakan adalah 1,0 N ; 0,8 N ; 0,6 N ; 0,4 N ; 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, semakin 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 permukaan 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 yang memiliki polaritas yang tinggi. Setelah dicampurkan antara arang aktif dengan larutan asam asetat dengan gerbagai konsentrasi seperti yang disebutkan diatas pada labu erlenmeyer, selanjutnya diaduk selama 45 menit. Hal ini bertujuan agar terjadi reaksi antara arang (karbon) dengan zat terlarut asam asetat. Reaksi yang terjadi adanya gaya tarik molekul, dimana molekul-molekul asam asetat yang ada di sekitar molekul-molekul karbon 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 21 mL dan 20 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 0,5 N. Hal ini bertujuan untuk mengetahui asam asetat yang teradsorpsi. Sebelum dilakukan titrasi, dimasukan 3 tetes indikator titrasi yaitu phenophtalein. 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 variablevariable yang terdapat pada persamaan Isotherm Freundlich, sehingga didapat tetapan adsorpsi, yaitu n = 1,186 dan k = 1,994.
KESIMPULAN
Setelah dilakukan percobaan ini, dapat disimpulkan : 1. tetapan adsorpsi pada persamaan Isotherm Freundlich didapat nilai n = 1,186 dan nilai k rata-rata dari masing-masing konsentrasi = 1,994 2. nilai-nilai pada persamaan Isotherm Freundlich untuk mencari tetapan adsorpsi dapat ditentukan dengan mempraktekkan konsep mol (V 1.N1 = V2.N2). DAFTAR PUSTAKA
Basset, Jet all, (1987), Textbook of Quantitative Inorganic Analysis, 4 th edition, John Wiley & sonz, New York. Bird, Tony.1987. Penuntun Praktikum Kimia Fisik Untuk Universitas.Jakarta : PT. Gramedia D’agustina.2011. Adsorpsi Pada Larutan.http://dgustinachelo.blogspot.com/2011/12/adsorpsi-pada-larutan.html Hulupi, Mentik, dkk.1996. Petunjuk Praktikum Kimia Fisika.Bandung : Pusat Pengembangan Pendidikan Politeknik Sastrohamidjojo, Hardjono.2005. Kimia Dasar .Yogyakarta : Gajah Mada University Press Yahya, Utoro dkk.1982. Petunjuk Praktikum Kimia Fisika.Yogyakarta : Laboratorium Kimia Fisika FMIPA Universitas Gajah Mada
