Bab I
Pendahuluan
1.1 Latar Belakang
Adsorpsi ialah peristiwa terakumulasinya partikel pada sebuah permukaan. Adsorpsi terjadi alasannya adalah adanya gaya tarik menarik antar molekul adsorbat dengan situs aktif di permukaan adsorben. Zat yang mengadsorpsi disebut adsorbat,sedangkan material daerah terakumulasinya adsorbat disebut adsorben. Adsorpsi dipengaruhi oleh sifat fisika dan kimia adsorben mirip ukuran molekul adsorbat,karakteristik adsorbat,waktu pengadukan,fokus adsorbat,suhu,pH dan luas permukaan adsorben. Semakin luas permukaan adsorben maka bertambah banyak adsorbat yang teradsorpsi.
Video alat-alat kimia mampu di lihat di link berikut : https://www.youtube.com/watch?v=vhOpIrUjdw0
Video alat-alat kimia mampu di lihat di link berikut : https://www.youtube.com/watch?v=vhOpIrUjdw0
Adsorpsi digunakan untuk menyatakan bahwa zat lain yang terserap pada zat itu, contohnya karbon aktif dapat menyerap molekul asam asetat dalam larutannya. Tiap partikel adsorban dikelilingi oleh molekul yang diserap alasannya adalah terjadi interaksi tarik-menarik. Zat-zat yang terlarut dapat diadsorpsi oleh zat padat, misalnya CH3COOH oleh karbon aktif, NH3 oleh karbon aktif, fenolftalein dari larutan asam atau basa oleh karbon aktif, Ag+ atau Cl– oleh AgCl.
1.2 Rumusan Masalah
· Apakah adsorpsi itu?
· Bagaimana sifat-sifat permukaan zat?
· Faktor apa saja yang mempengaruhi adsorpsi?
1.3 Tujuan Makalah
· Mengetahui pemahaman adsorpsi dan jenis-jenisnya.
· Mengetahui faktor apa yang dapat mempengauhi adsorpsi
Bab II
Pembahasan
2.1.Pengertian dan Jenis-Jenis Adsorpsi
2.1.1. Pengertian Adsorpsi
Molekul-molekul pada permukaan zat padat atau cair mepunyai gaya tarik ke arah dalam sebab tidak ada gaya-gaya lain yang mengimbangi. Adanya gaya-gaya ini menimbulkan zat padat dan zat cair mempunyai gaya adsorpsi.
Adsorpsi ialah kejadian absorpsi sebuah zat pada permukaan zat lain.Zat yang diserap disebut fase terserap (adsorbat),sedangkan zat yang menyerap disebut adsorben. Adsorpsi mampu terjadi antara zat padat dan zat cair ,zat padat dan gas,zat cair dan zat cair atau gas dan zat cair.
2.1.2 Jenis-Jenis Adsorpsi
Adsorpsi dibedakan menjadi dua jenis,yakni:
a. Adsorpsi Fisika
Adsorpsi fisika berafiliasi dengan gaya Van der Walls,dimana dikala gaya tarik menarik molekul antara larutan dan permukaan media lebih besan daripada gaya tarik menarik zat terlarut dan larutannya,maka zat terlarut akan diadsorpsi oleh permukaan media. Adsorpsi fisika ini memiliki kekuatan yang relative kecil dan energi yang dilepaskan relatif rendah.
b. Adsorpsi Kimia
Adsorpsi kimia terjadi saat terbentuknya ikatan kimia antara senyawa terlaut dalam larutan dengan molekul dalam media,alasannya adalah adanya ikatan kimia maka pada permukaan adsorben akan terbentuk sebuah lapisan dan lapisan tersebut akan menghalangi proses peresapan selanjutmya oleh sumbangan adsorben sehingga efektifitasnya berkurang.
|
Page 2
|
Berikut yakni tabel tentang perbedaan adsorpsi fisika dan adsorpsi kimia.
|
Adsorpsi fisika
|
Adsorpsi kimia
|
|
Molekul terikat pada adsorben oleh gaya Van der Walls
|
Molekul terikat pada adsorben oleh ikatan kimia
|
|
Mempunyai entalpi reaksi -4 hingga -40 kJ/mol
|
Mempunyai entalpi reaksi -40 hingga 800kJ/mol
|
|
Dapat membentuk lapisan multilayer
|
Membentuk lapisan Monolayer
|
|
Adsorpsi hanya terjadi pada suhu dibawah titik didih adsorbat
|
Adsorpsi mampu terjadi pada suhu tinggi
|
|
Jumlah adsorpsi pada permukaan merupakan fungsi adsorbat
|
Jumlah adsorpsi pada permukaan merupakan karakteristik adsorben dan adsorbat
|
|
Tidak melibatkan energi aktivasi tertentu
|
Melibatan energi aktivasi tertentu
|
|
Bersifat tidak spesifik
|
Bersifat sungguh spesifik
|
2.2 Kinetika Adsorpsi
Seperti halnya kinetika kimia, kinetika adsorpsi juga bekerjasama dengan laju reaksi. Hanya saja, kinetika adsorpsi lebih khusus, yang cuma membahas sifat penting dari permukaan zat. Kinetika adsorpsi ialah laju absorpsi suatu fluida oleh adsorben dalam sebuah rentang waktu tertentu. Kinetika adsorpsi sebuah zat mampu dikenali dengan mengukur perubahan fokus zat teradsorpsi tersebut, dan menganalisis nilai k (berbentukslope/kemiringan) serta memplotkannya pada grafik. Kinetika adsorpsi dipengaruhi oleh kecepatan adsorpsi. Kecepatan adsorpsi mampu didefinisikan sebagai banyaknya zat yang teradsorpsi per satuan waktu.
2.3 Sifat-sifat Permukaan Zat
2.3.1 Permukaan Gas-Padatan
Bila gas atau uap bersentuhan dengan permukaan padatan,maka gas atau uap tersebut akan teradsorpsi pada permukaan padatan tersebut. Permukaan padatan disebut selaku adsorban,sedangkan gas atau uap disebut sebagai adsorbat. Banyaknya gas yang teradsorpsi bergantung pada suhu dan tekanan gas serta luas permukaan padatan. Semakin besar luas permukaan maka bertambah banyak gas yang diserap. Adsorban yang paling efisien yaitu padatan yang sungguh porous mirip arang dan butiran padatan yang sangat halus.
Gaya yang menjadikan molekul gas terikat pada permukaan padatan biasanya yaitu gaya Van der Walls atau gaya kimiawi. Adsorpsi molekul gas pada permukaan padatan melibatkan pergantian gerakan molekul gas tersebut dari tiga dimensi menjadi dua dimensi. Kaprikornus,dalam hal ini akan terjadi penurunan entropi.
Tiga persamaan yang menyatakan adsorpsi gas pada permukaan padatan,yakni:
a. Isoterm Langmuir
Langmuir menurunkan teori isoterm adsorpsi dengan memakai model sederhana berupa padatan yang mengadsorpsi gas pada permukaannya. Pendekatan Langmuir mencakup lima perkiraan mutlak, ialah
1. Gas yang teradsorpsi berkelakuan ideal dalam fasa uap.
2. Gas yang teradsorpsi dibatasi sampai lapisan monolayer.
3. Permukaan adsorbat homogen, artinya afinitas setiap kedudukan ikatan untuk molekul gas sama.
4. Tidak ada antaraksi lateral antar molekul adsorbat.
5. Molekul gas yang teradsorpsi terlokalisasi, artinya mereka tidak bergerak pada permukaan.
|
Page 4
|
Gambar 2 : Model Isoterm Adsorpsi Langmuir.
Perumusan model adsorpsi Langmuir adalah:
dimana : qm = kapasitas adsorpsi
qe = jumlah zat teradsorpsi per satuan massa adsorben
Ce = konsentrasi sisa.
b. Isoterm Freundlich
Adsorpsi zat terlarut (dari suatu larutan) pada padatan adsorben merupakan hal yang penting. Aplikasi penggunaan prinsip ini antara lain penghilangan warna larutan (decolorizing) dengan memakai watu apung dan proses pemisahan dengan menggunakan teknik kromatografi.
Perumusannya sebagai berikut:
Log qe = log Kf + (1/n) log Ce dimana : Kf = kapasitas adsorpsi.
c. Isoterm BET
Teori isoterm adsorpsi BET ialah hasil kerja dari S. Brunauer, P.H. Emmet, dan E. Teller. Teori ini menganggap bahwa adsorpsi juga dapat terjadi di atas lapisan adsorbat monolayer. Sehingga, isoterm adsorpsi BET mampu diaplikasikan untuk adsorpsi multilayer. Keseluruhan proses adsorpsi mampu digambarkan selaku penempelan molekul membentuk lapisan multilayer.
Gambar 3 : Model adsorpsi BET
2.3.2 Permukaan Padatan-Cairan
Bila setitik cairan diposisikan pada permukaan padatan yang halus,maka cairan itu dapat tetap berbentuk bola pipih dengan sudut kontak yang tertentu atau dapat pula tersebar pada permukaan membentuk lapisan cairan.
Permukaan padatan dikatakan dikatakan dibasahi secara sempurna oleh cairan apabila sudut kontak θc = 0. Apabila θc > 0,maka dikatakan bahwa permukaan cuma dibasahi sebagian. Bila θc < 90º maka permukaan dikatakan dibasahi sedang dan jika θc > 90º maka permukaan dikatakan tidak dibasahi.
Sudut kontak suatu cairan yang membasahi permukaan kering lebih besar daripada sudut kontak yang membasahi permukaan yang kering.
2.4 Adsorpsi Larutan
Adsorpsi molekul zat terlarut dari larutan oleh permukaan padatan biasanya hanya membentuk monolayer.
Adsorban polar cenderung untuk mengadsorpsi adsorbat polar secara berpengaruh dan mengadsorpsi adsorban nonpolar secara lemah. Sebaliknya,adsorban nonpolar cenderung untuk mengadsorpsi secara kuat adsorbat nonpolar dan mengadsorpsi secara lemah adsorbat nonpolar.
2.5 Faktor-aspek yang menghipnotis adsorpsi adalah selaku berikut:
a. Waktu Kontak
Waktu kontak ialah suatu hal yang sungguh memilih dalam proses adsorpsi. Waktu kontak memungkinkan proses difusi dan penempelan molekul adsorbat berjalan lebih baik. Karakteristik adsorben ukuran partikel ialah syarat yang penting dari suatu arang aktif untuk dipakai sebagai adsorben. Ukuran partikel arang menghipnotis kecepatan dimana adsorpsi terjadi. Kecepatan adsorpsi meningkat dengan menurunnya ukuran partikel.
b. Luas Permukaan
Semakin luas permukaan adsorben,kian banyak adsorbat yang diserap sehingga adsorpsi dapat semakin efektif. Semakin kecil ukuran diameter adsorben maka kian luas permukaannya. Kapasitas adsorpsi total dari sebuah adsorbat tergantung pada luas permukaan total adsorbennya.
c. Kelarutan adsorbat
Agar adsorpsi mampu terjadi,sebuah molekul mesti terpisah dari larutan. Senyawa yang gampang larut memiliki afinitas yang berpengaruh untuk larutannya dan alhasil lebih sulit untuk teradsorpsi dibandingkan senyawa yang susah larut,akan tetapi ada perkecualian alasannya adalah banyak senyawa yang dengan kelarutan rendah sulit diadsorpsi sedangkan beberapa senyawa yang sungguh gampang larut diadsorpsi dengan gampang.
d. Ukuran molekul Adsorbat
Ukuran molekul adsorbat benar-benar penting dalam proses adsorpsi dikala molekul masuk ke dalam mikropori suatu partikel arang untuk diserap. Adsorpsi paling berpengaruh dikala ukuran pori-pori adsorben cukup besar sehingga memungkikan molekul adsorbat untuk masuk.
e. pH
pH dimana proses adsorpsi terjadi menunjukan dampak yang besar kepada adsorpsi itu sendiri. Hal ini dikarenakan ion hidrogen sendiri diadsorpsi dengan kuat,sebagian alasannya pH mensugesti ionisasi dan akhirnya juga mempengaruhi adsorpsi dari beberapa senyawa. Asam organik lebih gampang diadsorpsi pada pH rendah,sedangkan basa organik terjadi dengan gampang pada pH tinggi. pH optimum untuk kebanyakan proses adsorpsi harus diputuskan dengan uji laboratorium.
f. Temperatur
g. Jenis adsorbat
a) Peningkatan polarisabilitas adsorbat akan memajukan kesanggupan adsorpsi molekul yang memiliki polarisabilitas yang tinggi (polar) memiliki kemampuan tarik mempesona terhadap molekul lain dibandingkan molekul yang non polar
b) Peningkatan berat molekul adsorbat mampu meningkatkan kemampuan adsorpsi
c) Adsorbat dengan rantai yang bercabang biasanya lebih mudah diadsorb dibdaningkan rantai yang lurus.
2.6 Adsorben
Adsorben ialah zat yang melaksanakan peresapan terhadap zat lain (baik cairan maupun gas) pada proses adsorpsi. Umumnya adsorben bersifat spesifik, hanya menyerap zat tertentu. Dalam menentukan jenis adsorben pada proses adsorpsi, diadaptasi dengan sifat dan keadaan zat yang mau diadsorpsi. Adsorben yang paling banyak dipakai untuk menyerap zat-zat dalam larutan yaitu arang. Karbon aktif yang merupakan acuan dari adsorpsi, yang biasanya dibentuk dengan cara memperabukan tempurung kelapa atau kayu dengan persediaan udara (oksigen) yang terbatas. Tiap partikel adsorben dikelilingi oleh molekul yang diserap alasannya adalah terjadi interaksi tarik menarik. Zat ini banyak digunakan di pabrik untuk menetralisir zat-zat warna dalam larutan. Penyerapan bersifat selektif, yang diserap hanya zat terlarut atau pelarut sangat seperti dengan absorpsi gas oleh zat padat.
2.7 Macam-macam adsorben yang digunakan
a. Karbon Aktif/arang aktif/norit
|
Page 8
|
Dengan demikian, permukaan arang aktif bersifat non-polar. Struktur pori bekerjasama dengan luas permukaan, dimana kian kecil pori-pori arang aktif, menyebabkan luas permukaan makin besar dan kecepatan adsorpsi bertambah. Untuk memajukan kecepatan adsorpsi, disarankan memakai arang aktif yang sudah dihaluskan.
Karbon aktif ini cocok dipakai untuk mengadsorpsi zat-zat organik. Komposisi arang aktif terdiri dari silika (SiO2), karbon, kadar air dan kadar abu. Unsur silika merupakan kadar bahan yang keras dan tidak mudah larut dalam air, maka utamanya silika yang bersifat sebagai pembersih partikel yang terkandung dalam air keruh dapat dibersihkan sehingga diperoleh air yang jernih.
b. Gel Silika
Silika gel condong mengikat adsorbat dengan energi yang relatif lebih kecil dan memerlukan temperatur yang rendah untuk proses desorpsinya, dibandingkan jikalau memakai adsorben lin seperti karbon atau zeolit. Gel silika yang dibuat dari silika dengan ikatan kimia mengandung air kurang lebih 5%. Pada umumnya temperatur kerja gel silika sampi pada 200ºC. Jika dioperasikan lebih dari temperatur kerjanya maka kandungan Gel silika cocok digunakan untuk mengadsorpsi gas dehidrat dan untuk memisahkan hidrokarbon.
c. Alumina aktif
Alumina aktif cocok digunakan untuk mengadsorpsi gas kering dan Liquid. Luas permukaannya 200-500 m2/g dan diameter porinya 20-140Á.
2.8 Proses Adsorpsi
Sifat adsorpsi dari koloid dipakai dalam banyak sekali proses, antara lain:
1. Pemutihan gula tebu
Gula yang masih berwarna dilarutkan ke dalam air kemudian dialirkan lewat tanah diatomae dan arang tulang. Zat- warna dalam gula akan diadsorpsi sehingga diperoleh gula yang putih dan higienis.
Gula yang masih berwarna dilarutkan ke dalam air kemudian dialirkan lewat tanah diatomae dan arang tulang. Zat- warna dalam gula akan diadsorpsi sehingga diperoleh gula yang putih dan higienis.
2. Penjernihan Air
Dengan menyertakan tawas atau aluminium sulfat ke dalam air, aluminium sulfat akan terhidrolisis membentuk Al(OH)3 yang berbentukkoloid yang mampu mengadsorpsi zat-zat warna atau zat pencemar dalam air.
Dengan menyertakan tawas atau aluminium sulfat ke dalam air, aluminium sulfat akan terhidrolisis membentuk Al(OH)3 yang berbentukkoloid yang mampu mengadsorpsi zat-zat warna atau zat pencemar dalam air.
3. Pembuatan Obat Norit
Norit yakni tablet yang terbuat dari karbon aktif. Jika diminum, di dalam usus norit membentuk sistem koloid yang dapat mengadsorpsi gas atau racun.
Norit yakni tablet yang terbuat dari karbon aktif. Jika diminum, di dalam usus norit membentuk sistem koloid yang dapat mengadsorpsi gas atau racun.
BAB III
Kesimpulan
Adsorpsi ialah peristiwa penyerapan suatu zat pada permukaan zat lain.Zat yang diserap disebut fase terserap (adsorbat),sedangkan zat yang menyerap disebut adsorben. Adsorpsi mampu terjadi antara zat padat dan zat cair ,zat padat dan gas,zat cair dan zat cair atau gas dan zat cair.
Kinetika adsorpsi dipengaruhi oleh kecepatan adsorpsi. Kecepatan adsorpsi mampu didefinisikan selaku banyaknya zat yang teradsorpsi per satuan waktu. Kecepatan atau besar kecilnya adsorpsi dipengaruhi oleh beberapa hal, diantaranya macam adsorben dan zat yang diadsorpsi (adsorbate), luas permukaan adsorben, konsentrasi zat yang diadsorpsi (adsorbate), dan temperatur.
Daftar Pustaka
Bird,Tony.1987.Kimia Fisik untuk Universitas.Jakarta:PT Gramedia.
Sukardjo.1985.Kimia Fisika.Yogyakarta:Bina Aksara.