KINETIKA KIMIAADSORPSI

Disusun Oleh :Kelompok 3ASTRI WIDYARINI A1C112001TUTI WAHYUNI A1C112002NURUL HIKMAH A1C112008DHANI WIDRA GUSVA A1C112010NADIA NOVITA PUTRI A1C112013RIYATUN A1C112018NURASIA A1C112028SHINTIA PUTRI AMALIA A1C112031FITRIANI RSA1C112013CHAIRANI ADELIA RSA1C112016FEFRY FEFRIANTI RRA1C112006ELISA PUTRIANI RRA1C112009

BAB IPENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANGSalah satu sifat penting dari permukaan zat adalah adsorpsi. Seperti halnya kinetika kimia, kinetika adsorpsi juga berhubungan dengan laju reaksi. Hanya saja, kinetika adsorpsi lebih khusus, yang hanya membahas sifat penting dari permukaan zat. Adsorpsi digunakan untuk menyatakan bahwa zat lain yang terserap pada zat itu, misalnya karbon aktif dapat menyerap molekul asam asetat dalam larutannya. Tiap partikel adsorban dikelilingi oleh molekul yang diserap karena 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. C lebih baik menyerap non elektrolit dan makin besar BM semakin baik. Zat anorganik lebih baik menyerap elektrolit. Adanya pemilihan zat yang diserap menyebabkan timbulnya adsorpsi negatif. Dalam larutan KCl, H2O diserap oleh arang darah, hingga konsentrasi naik.Partikel sol padat ditempatkan dalam zat cair atau gas, maka partikel zat cair atau gas akan terakumulasi. Fenomena ini juga disebut adsorpsi. Jadi sdsorpsi terkait dengan penyerapan partikel pada permukaan zat. Partikel koloid sol memiliki kemampuan untuk mengadsorpsi partikel pendispersi pada permukaanya. Daya adsorpsi partikel koloid tergolong besar Karena partikelnya memberikan sesuatu permukaan yang luas. Sifat ini telah digunakan dalam berbagai proses seperti penjernihan air.Adsorben ialah zat yang melakukan penyerapan terhadap zat lain (baik cairan maupun gas) pada proses adsorpsi. Adsorben yang paling banyak dipakai untuk menyerap zat-zat dalam larutan adalah arang. Zat ini banyak dipakai di pabrik untuk menghilangkan zat-zat warna dalam larutan. Penyerapan bersifat selektif, yang diserap hanya zat terlarut atau pelarut sangat mirip dengan penyerapan gas oleh zat padat. Ketika pelarut yang mengandung zat terlarut tersebut kontak dengan adsorben, terjadi perpindahan massa zat terlarut dari pelarut ke permukaan adsorben, sehingga konsentrasi zat terlarut di dalam cairan dan di dalam padatan akan berubah terhadap waktu dan posisinya dalam kolom adsorpsi.

1.2 RUMUSAN MASALAH1. Apakah pengertian adsorpsi?2. Apakah pengertian adsorben dan adsorbat?3. Bagaimana cara mengaktivasi suatu adsorben?4. Apa saja faktor yang mempengaruhi proses adsorpsi?5. Apa saja kriteria adsorben yang baik?6. Apa saja jenis adsorpsi?7. Bagaimana melakukan analisis komposisi permukaan ( adsorben )?8. Bagaimana aplikasi adsorpsi dalam suatu penelitian?

1.3 TUJUAN 1. Mengetahui pengertian adsorpsi2. Mengetahui pengertian adsorben dan adsorbat3. Mengetahui cara mengaktivasi suatu adsorben4. Mengetahui faktor yang mempengaruhi proses adsorpsi5. Mengetahui kriteria adsorben yang baik6. Mengetahui jenis adsorpsi7. Mengetahui cara melakukan analisis komposisi permukaan ( adsorben )8. Mengetahui aplikasi adsorpsi dalam suatu penelitian

BAB IIPEMBAHASAN

2.1DEFINISI ADSORPSIAdsorpsi merupakan suatu fenomena dimana sejumlah kuantitas gas menetap pada suatu permukaan , misalnya kontak yang terjadi dari gas atau larutan pada suatu logam. Interaksi yang terjadi akan menyebabkan sifat- sifat logam mengalami modifikasi atau perubahan. Gas atau larutan yang tertarik pada permukaan logam disebut dengan adsorbat, sedangkan permukaan logam disebut sebagai adsorben. Tabel 1 memberikan perbandingan beberapa adsorben berdasarkan karakteristik, aplikasi dan kelemahannya.

Tabel 1. Karakteristik dari berbagai adsorbenTipe Karakteristik Manfaat Kelemahan

Arang aktifHidrofobik, lebih menyukai senyawa organic dibandingkan airMenghilangkan polutan organikSulit diregenerasi

Zeolit Hidrofilik, polar, regular channelPemisahan gas, dehidrasiKapasitas total rendah

Silica gelKapasitas besar, hidrofilikPengeringan aliran gasPenyerapan kurang efektif

Alumina aktifKapasitas besar, hidrofilikPengeringan aliran gasPenyerapan kurang efektif

Untuk dapat digunakan sebagai adsorben yang dapat menjerap dengan baik maka harus diaktivasi terlebih dahulu. Aktivasi adsorben dapat dilakukan dengan 2 cara yaitu secara fisika atau kimia. Aktivasi secara fisika dilakukan dengan pemanasan . Aktivasi secara kimia dilakukan dengan cara asam atau basa,bahan-bahan pengaktif antara lain HNO3,H2SO4,NaOH dan HCl Adsorpsi dapat disosiatif ataupun molekuler, adsorpsi dikatakan asosiatif bila molekul yang diadsopsi terurai menjadi molekul lain yang lebih kecil. Sebaliknya dikatakan adsropsi molekuler bila molekul yang diadsorpsi tidak mengalami disosiasi.Daya adsorpsi merupakan ukuran kemampuan suatu adsorben menarik sejumlah adsorbat. Proses adsorpsi tergantung pada luas spesifik padatan atau luas permukaan adsorben, konsentrasi keseimbangan zat terlarut atau tekanan adsorpsi gas, temperatur pada saat proses berlangsung dan sifat adsorbat atau adsorben itu sendiri. Makin besar luas permukaannya, maka daya adsorpsinya akan makin kuat. Sifat adsorpsi pada permukaan zat padat sangat selektif artinya pada campuran zat hanya satu komponen yang diadsorpsi oleh zat padat tertentu.

2.2FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI ADSORPSI PADA PERMUKAAN ZAT PADATBeberapa faktor yang mempengaruhi adsorpsi pada permukaan zat padat antara lain :1. Jenis AdsorbenSyarat yang haru sdipenuhi dalam pemilihan adsorben adalah memiliki permukaan kontak yang luas, mempunyai pori-pori aktif dan murni serta tidak bereaksi dengan adsorbat.2. Jenis AdsorbatSyarat-syarat yang diperlukan agar adsorbat terjerap dengan baik adalah :a. Ukuran adsorbatMolekul yang terjerap harus memiliki ukuran partikel yang lebih kecil dari ukuran diameter pori adsorben.b. Jenis kepolaran adsorbatUmumnya adsorbat bersifat ionic dengan poliritas tinggi, jika diamternya sebanding maka molekul-molekul polar terjerap lebih kuat daripada molekul non polar.c. Jenis ikatanSenyawa tidak jenuh lebih baik dijerap bila dibandingkan dengan senyawa jenuh.

3. Temperature Pada adsorpsi fisis kenaikan temperature menyebabkan adsorpsi menurun. Hal ini disebabkan mobilitas atom-atom suatu zat yang diadsorpsi bertambah dengan naiknya temperature. Oleh karena itu, zat yang dijerap cenderung meninggalkan zat penjerap. Sedangkan pada adsorpsi kimia, adsorpsi bertambah dengan naiknya temepratur. Kenaikan temperature juga dapat menyebabkan pori-pori adsorben lebih terbuka karena unsure-unsur pengotor pada permukaan akan teroksidasi.4. pHadsorpsi antara fase padat-cair sangat dipengaruhi oleh pH larutan. Adsorpsi pH yang dilakukan pada ph tinggi cenderung memberikan hasil yang kurang sempurna, karena pada kondisi basa terbentk senyawa oksida dari unsure pengotor lebih besar sehingga akan menutupi permukaan adsorben. 5. Waktu kontakKemampuan daya jerap meningkat dengan lamanya waktu kontak antara adsorben dengan adsorbat hingga kemcapai kesetimbangan.

2.3PROSES ADSORPSI

Adsorpsi terjadi oleh gaya antara padatan dan molekul gas. Gaya ini ada dua jenis yaitu secara fisika dan secara kimia.

2.4JENIS-JENIS ADSORPSI2.4.1ADSORPSI KIMIA (CHEMISORPTION)Yaitu reaksi yang terjadi antara zat padat dengan zat terlarut yang teradsorpsi. Adsorpsi ini bersifat spesifik dan melibatkan gaya yang jauh lebih besar daripada adsorpsi fisika. Panas yang dilibatkan adalah sama dengan panas reaksi kimia. Menurut Langmuir, molekul teradsorpsi ditahan pada permukaan oleh gaya valensi yang tipenya sama dengan yang terjadi antaraatom-atom dalammolekul. Karena adanya ikatan kimia maka pada permukaan adsorben akan terbentuk suatu lapisan, di mana terbentuknya lapisan tersebut akan menghambat proses penyerapan selanjutnya oleh bantuan adsorben sehingga efektifitasnya berkurang.

2.4.2ADSORPSI FISIKA (PHYSISORPTION)Berhubungan dengan gaya Van der Waals. Apabila daya tarik menarik antara zat terlarut dengan adsorben lebih besar dari daya tarik menarik antara zat terlarut dengan pelarutnya, maka zat yang terlarut akan diadsorpsi pada permukaan adsorben. Adsorpsi ini mirip dengan proseskondensasidan biasanya terjadi pada temperatur rendah. Pada proses ini gaya yang menahan molekul fluida pada permukaan solid relatif lemah, dan besarnya sama dengan gayakohesimolekul pada fase cair (gaya van der waals) mempunyai derajat yang sama dengan panas kondensasi dari gas menjadi cair, yaitu sekitar 2.19-21.9 kg/mol. Keseimbangan antara permukaan solid dengan molekul fluida biasanya cepat tercapai dan bersifat reversibel. Adsorbsi dapat memurnikan suatu larutan dari zat-zat pengotornya.

Berikut perbedaan antara adsorpsi fisika dan kimia

Dari beberapa tabel diatas maka dapat disimpulkan bahwa :Adsorpsi fisik Adsorpsi fisik terjadi akibat adanya perbedaan energi atau gaya tarik bermuatan listrik (gaya van der Walls). Molekul adsorbat mulai diikat secara fisik menuju molekul adsorbent.

Tipe adsorpsi ini multilayer, karena masing-masing molekul membentuk lapisan diatas lapisan sebelumnya, dengan nomor lapisan sesuai dengan konsentrasi kontaminan. Adsorpsi ini tidak spesifik dan mirip dengan proses kondensasi. Adsorpsi Fisika ini terjadi pada zat-zat yang bersuhu rendah dengan adsorpsi relatif rendah. Dalam hal ini perubahan panas adsorpsi mempunyai derajat yang sama dengan panas kondensasi dari gas menjadi cair, sehinga gaya yang menahan adsorpsi molekul-molekul fluida biasanya cepat tercapai dan bersifat reversibel, karena kebutuhan energi yang sangat kecil.

Adsorpsi kimia Adsorpsi ini bersifat specifik dan terjadi berdasarkan ikatan kimia antara adsorbent dengan zat yang teradsorpsi (adsorbat), sehingga dibandingkan dengan adsorpsi fisik, kerja yang terjadi jauh lebih besar begitu juga dengan panas adsorpsi dibanding dengan adsorpsi fisik, selain itu adsorpsi kimia terjadi pada suhu yang tingi. Karena terjadinya ikatan kimia, maka pada permukaan adsorbent dapat berbentuk suatu lapisan dan apabila hal ini berlanjut maka adsorbent tidak akan mampu lagi menyerap zat lainnya. Dan proses adsorpsi secara kimia ini bersifat irreversible.

Dari penjelasan diatas, dan menurut Noll,et al.(1992), maka adsorpsi fisik dapat dibedakan dari adsorpsi kimia sebagai berikut :1. Adsorpsi fisik tidak melibatkan transfer elektron dan selalu mempertahankan individualitas dari senyawa yang berinteraksi. Interaksi yang terjadi adalah reversible, yang memungkinkan terjadinya desorpsi pada temperatur yang sama, walaupun proses terjadi secara lambat akibat efek difusi. Adsorpsi kimia melibatkan ikatan kimia dan bersifat irreversible.2. Adsorpsi fisik tidak site spesifik, molekul yang terserap bebas menutupi seluruh permukaan. Hal ini memungkinkan dilakukannya pengukuran luas area solid adsorbent. Sebaliknya, adsorpsi kimia bersifat site spesifik, molekul hanya terserap pada tempat-tempat tertentu saja.3. Panas pada adsorpsi fisik lebih rendah dibandingkan dengan panas dari adsorpsi kimia.4.

2.5KINETIKA PERMUKAANKecepatan reaksi diturunkan atau dijabarkan dengan mengambil asumsi bahwa reaksi berkatalis padat berlangsung pada sisi-sisi aktif (active sites) atau pusat aktif (active centers) yang terdapat pada permukaan katalis.Tiga tahap yang berlangsung di permukaan:1. adsorpsi reaktan A ke permukaan, molekul reaktan berikatan secara kimiawi dengan sebuah sisi aktif katalis,2. reaksi di permukaan (dapat berupa mekanisme single-site maupun mekanisme dual-sites), dan3. desorpsi produk dari permukaan aktif katalis

Ketiga tahap tersebut di atas diasumsikan mencapai kesetimbangan. Reaktan A (adsorbat) teradsorp secara kimiawi (chemisorption) ke permukaan aktif katalis (active site, S) yang diikuti dengan terjadinya reaksi di permukaan. Peristiwa adsorpsi secara kimia ini dapat disajikan dalam persamaan reaksi kimia: kaA + S AS kd

Fenomena adsorpsi dan desorpsi kimia tersebut didekati dengan menggunakan isoterm adsorpsi. Isoterm adsorpsi merupakan hubungan antara tekanan parsial dengan konsentrasi atau fraksi zat yang teradsorp di permukaan adsorben, pada kesetimbangan dan pada suhu T tertentu. Beberapa ilmuwan telah menjabarkan teori isoterm adsorpsi, seperti Langmuir, Freundlich, Tempkin, Brunauer, Emmet, dan Teller. Dalam banyak kasus, isoterm adsorpsi yang dikemukakan oleh Langmuir yang biasa digunakan (karena relatif sederhana).Dikenal beberapa teori adsorpsi yaitu tipe isoterm Langmuir, isoterm BET, isoterm Freundlich, isotherm Temkin dan isoterm Fowler. Masing- masing isoterm adsorpsi tersebut mempunyai kelebihan dan kekurangan, setiap konsep mengemukakan persamaannya sendiri yang dirangkum dalam tabel di bawah ini :Tabel 2. Persamaan dan aplikasi beberapa teori isothermTeori IsotermPersamaanAplikasinya pada

Langmuir Adsorpsi fisik dan kimia

Freundlich Adsorpsi fisik dan kimia

Temkin

Adsorpsi kimia

Fowler Adsorpsi fisik dan kimia

BETAdsorpsi fisik multimolekuler

Keterangan : derajat penutupan permukaan oleh adsorbat,

V : Volume gas yang diadsorpsiVm : volume gas maksimum yang mungkin teradsorpsiP0 : tekanan uap jenuh gasA,b,c,K,n merupakan konstanta : term interaksi antara partikel adsorpsi lenih lanjutK : tetapan gas Boltzman

Teori adsorpsi dari Langmuir yang berdasarkan teori kinetik gas, lebih membahas adsorpsi gas pada zat padat dan dalam penggunaannya harus berasumsi pada :1. Partikel yang diadsorpsi terletak pada substrat yang terlokalisir ( pada ketebalan tertentu) dan homogeny2. Setiap site hanya mungkin ditempati oleh 1 partikel adsorbat3. Gas yang teradsorpsi bersifat ideal, artinya tidak ada interaksi diantara molekul- molekul adsorbat4. Tidak terjadi antaraksi antara molekul substrat dan partikel adsorbat, atau tidak terjadi pertukaran energi, jika terjadi tumbukan maka tumbukannya elastis sempurna.5. Laju adsorpsi sama dengan laju desorpsi

Dengan berpedoman pada asumsi tersebut, maka persamaan Langmuir dapatditurunkan sebagai berikut:Laju adsorpsi = k2 P. SOLaju desorpsi = k1 S1

Gambar struktur pada permukaan adsorbat

Keterangan :S1 = fraksi permukaan yang ditempati adsorbatSo = fraksi permukaan yang terbuka/kosongP = tekanan K1, K2 = tetapan laju S = SO + S12.6 ANALISIS KOMPONEN ADSORBENAnalisis permukaan atau adsorben dapat dilakukan menggunakan spektrometer, salah satunya adalah XPS (X-rays Photoelectron Spectroscopy). Spektrometer ini menggunakan sumber sinar yang dapat melepaskan elektron dari intinya, secara sederhana prinsip XPS digambarkan pada gambar berikut

Keterangan :

PV : elektron yang berada pada pita valensi atau kulit terluar

PK : elektron yang berada pada pita konduksi atau pita hantaran

Elektron yang dilepaskan akan ditangkap oleh detektor dan dianalisis. Dari hasil analisis dapat diketahui atom apa yang berada pada permukaan. Jika teknik ini digunakan pada proses adsorpsi, maka akan diketahui molekul apa saja yang dapat diadsorpsi, bahkan secara kuantitatif dapat ditentukan jumlah molekul yang teradsorpsi. Bahkan dengan memodifikasi penggunaannya alat ini dapat digunakan untuk menentukan mekanisme suatu proses adsorpsiSumber sinar biasanya merupakan hasil iradiasi logam alumunium atau magnesium. Penggunaan sumber sinar alumunium menghasilkan sinar dengan panjang gelombang 1450 nm, sedangkan sinar X yang dihasilkan oleh sumber sinar magnesium menghasilkan 1250 nm. Masing- masing sumber sinar ini karakterisik , sehingga diperlukan pemilihan sumber sinar yang tepat untuk menghasilkan karakter analisis yang diharapkan.

2.5.1 Interpretasi data XPS

Energi foton yang datang sangat besar, sehingga elektron terlepas dari bagian tengah (core, atau sebelah dalam ) atom. Elektron bagian tengah ini terikat sangat kuat dan ada kaitannya dengan pembentukan dan peruraian ikatan. Maka energi pengionan bagian tengah ini merupakan sifat khas atom individual.Deteksi energi ini memperlihatkan adanya atom tersebut pada sampel yang dianalisis. Energi pengionan elektron bagian tengah ternyata dipengaruhi oleh pembentukan ikatan, sehingga adanya pembentukan ikatan yang berbeda akan mengakibatkan adanya perubahan energi pengionan atau dalam spektrum muncul dalam bentuk pergeseran Hal ini sangat bermanfaat bagi studi mekanisme reaksi karena pengaruh lingkungan yang berbeda akan menghasilkan informasi energi pengionan yang berbeda dan itu berarti hasil atau produk yang berbeda.

2.5.2 Studi mekanisme adsorpsiPrinsip terpenting dari mekanisme adsorpsi adalah perubahan struktur permukaan selama proses adsorpsi, atau dapat dikatakan proses adsorpsi merupakan fungsi waktu. Untuk itu mempelajari mekanisme adsorpsi merupakan deteksi permukaan sampel selama waktu tertentu ,diawali saat pencampuran reaktan pada permukaan dan diakhiri dengan saat permukaan telah menjadi stabil atau tidak terjadi perubahan kembali. Pada alat XPS proses deteksi dapat diatur sebagai fungsi waktu, sehingga alat ini sangat mendukung bagi studi mekanisme adsorpsi.

Gambar diatas, memperlihatkan proses studi pertumbuhan lapisan hidroksil pada permukaan Ni(111)/ NiO. Permukaan Ni(111)/NiO dialiri gas amoniak , permukaan Ni/NiO akan mengadsorpsi amoniak, ternyata pada konsentrasi rendah lapisan hidroksil telah terbentuk akibat reaksi antara gas NH3 dengan NiO sehingga membentuk NiOH dan NH2. Lapisan hidroksil yang terbentuk akan meningkat seiring dengan peningkatan konsentrasi amoniak dipermukaan. Mekanisme ini dapat terdeteksi oleh XPS, seperti pada gambar 3, sehingga mekanisme reaksinya dapat dituliskan sebagai berikut :NH3 (ads) + x O (ads) NH(3-x)(ads) + x OH (ads) dengan x : 1 atau 2

Reaksi Sintesis Zeolit 13X :2.85SiO2 Al2O3 2.8 Na2O 80 H2O 2.5 SiO2 Al2O3 Na2O ( Produk )+ 0.35 SiO2 + 1.8 Na2O ( Solution )

Tahapan dalam sintesis Zeolit 13X yaitu reagen ditambahkan secara berurutan : silikat (dan air) pertama, diikuti oleh aluminat. Kekeruhan muncul sekaligus; viskositas meningkat. Padatan Gel awalnya menutup jalan air; pemisahan fasa terjadi secara perlahan dengan waktu, lebih cepat dengan pemanasan. Fase pemisahan penuh dan viskositas rendah ditemukan dalam system sepenuhnya mengkristal.

2.7 ANALISIS JURNALJUDUL : ADSORPSI DETERJEN DALAM AIR MENGGUNAKAN ADSORBEN KARBON AKTIF PADA KOLOM FLUIDISASI

ABSTRACTThis research aims to study the effect of liquid flow rate and bed height on mass transfer coefficient in the adsorption of detergent in water using activated carbon adsorbent in the fluidized bed column. The experiment was preceded by an orifice meter calibration and manufacture of detergent solution in water at various concentrations. Detergent solution was then fed into the tank inffluen on fluidized bed column and flowed into the column at various flow rates and tingggi bed. Effluent from each variation of measured concentrations and calculated% deterjennya detergent absorbed and mass transfer coefficient. The results showed that increasing the flow rate increases the amount of detergent liquid is absorbed and the mass transfer coefficient. For high-bed 10, 20 and 30 cm, the higher the bed the higher the amount of detergent to be absorbed and the mass transfer coefficient. % Detergent which absorbed the highest achieved at influent concentrations of MBAS concentration of 0.054 mg / lt, and 30 cm bed height that is equal to 25.9%. The price is the highest mass transfer coefficient 9,457.10-6cm / dt2 on influent concentration MBAS concentration of 0.054 mg / l 30 cm bed height.Key word: detergent, activated carbon, % detergent adsorbed, fluidization, mass transfer coeffisien

TUJUAN PENELITIAN :Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui penngaruh laju alir liquida dan tinggi bed terhadap % deterjen yang terserap dan koefisien perpindahan massa pada penyerapan deterjen menggunakan adsorben karbon aktif dalam kolom unggun fluidisasi.

LANDASAN TEORI :DeterjenDeterjen merupakan salah satu zat pembersih seperti halnya sabun dan air yang memiliki sifat dapat menurunkan tegangan permukaan sehingga digunakan sebagai bahan pembersih kotoran yang menempel pada benda. Bahan baku pembuatan deterjen adalah bahan kimia sintetik, meliputi surfaktan, bahan pembangun dan bahan tambahan. LAS merupakan jenis surfaktan yang lebih mudah diuraikan oleh bakteri. Deterjen LAS mempunyai kemampuan berbusa maksimal rata-rata 10-30% bahan organik aktif. Jenis adsorben yang digunakan untuk menjerap deterjen dalam air antara lain adalah karbon aktif, zeolit, tanah liat, resin.

Karbon AktifPenggunaan karbon aktif sebagai suatu adsorben sudah dikenal sejak lama, selain dapat menghilangkan warna, rasa dan bau pada air yang ditimbulkan oleh mikroorganisme, karbon aktif juga dapat menghilangkan kandungan phenol dalam air. Karakteristik karbon aktif pada dasar meliputi sifat adsorbansinya dan sifat fisiknya yang meliputi total surface area, partikel density, effective size, coefisien uniformity dll. Sedangkan sifat kimia dari permukaan ( surface dan activated site ) sangat menentukan terjadinya proses adsorbsi , yaitu cenderung untuk lebih mudah mengikat partikel yang mempunyai sifat yang sejenis, misalnya unsur yang kurang bersifat polar ( non polar ) akan lebih mudah terserap pada karbon non polar bila dibandingkan dengan yang bersifat polar.

FluidisasiFluidisasi adalah suatu proses dimana partikel solid diubah kebentuk fluida dengan cara mengontakkannya dengan gas atau liquid. Fluida gas atau liquid tersebut dilewatkan kedalam tabung vertical yang sebagian diisi butiran halus misalnya katalis untuk proses terjadinya perengkahan katalis. Tabung terbuka pada bagian atasnya dan mempunyai pelat berpori pada bagian bawah untuk untuk menunjang katalis tersebut serta menyebarkan aliran secara merata dan seragam keseluruh penampang. Untuk proses liquid dalam fluidized bed pergerakan partikel dihitung dengan memperhitungkan porositas bed yang terekspansi

Dimana ; = void fractionAdsorpsiAdsorbsi adalah suatu proses penyerapan yang terjadi pada suatu bidang permukaan .

PELAKSANAAN PENELITIANBahan dan Alat Penelitian : Bahan yang digunakan dalam penelitian adalah deterjen, aquadest dan karbon aktif. Adapun peralatan penelitian adalah seperangkat kolom ungggun fluidisasi.

Keterangan gambar 1. Kolom kaca2. Screen3. Pressure tap4. Distributor5. Oriffice meter6. Pompa7. A. Bak penampung influent B. Bak penampung efluent8. Bak penampung overflow9. Kran buangan

Jalannya Penelitian :Penurunan kadar deterjen dalam air dilakukan dengan mengalirkan larutan deterjen ke dalam karbon kolom unggun fluidisasi yang berisi karbon aktif sebagai partikel penyerap deterjen. Penelitian diawali dengan membuat larutan deterjen dengan konsentrasi 0,5 ppm kemudian menganalisis larutan tsb sehingga diperoleh konstrasi dalam mg MBAS/lt dan diketahui konsentrasi awal larutan adalah 0,054mg MBAS/lt. Larutan deterjen dialirkan kedalam kolom unggun fluidisasi untuk diserap kandungan deterjennya - variabel berubah tinggi bed - laju alir liquida Effluen dari variabel ditampung dan dianalisis konsentrasinya dalam mg MBAS/lt. Dari hasil analisis dihitung % deterjen yang terserap dan koefisien perpindahan massa membuat grafik antara hasil perhitungan tersebut terhadap variabel berubah l membuat kesimpulan pengaruh masing-masing variabel terhadap % deterjen yang terserap dan koefisen perpindahan massa

Skema Prosedur Percobaan :

HASIL DAN PEMBAHASAN :1. Pengaruh laju alir liquida terhadap jumlah deterjen yang terserap dengan adsorben karbon aktifHubungan antara laju alir terhadap % deterjen yang terserap dengan adsorben karbon aktif pada konsentrasi influen 0,054 mg MBAS/ lt.

menunjukkan bahwa pada adsorbsi deterjen dengan karbon aktif kenaikan laju alir liquida meningkatkan jumlah deterjen yang terserap untuk masing-masing tinggi bed. Hal ini dapat dilihat dari % deterjen yang terserap. Pada kecepatan 11,054 cm/det memberikan rata-rata persentase deterjen yang terserap cukup tinggi. Hal ini dikarenakan pada kecepatan tinggi meminimalisasi terjadinya chenelling sehingga dapat meningkatkan daya penetrasi antara liquida dengan solid didalam bed, memudahkan proses penyerapan deterjen didalam permukaan partikel solid. Hasil tertinggi dicapai pada konsentrasi influen 0,054 mg MBAS/lt, dan tinggi bed 30 cm yaitu sebesar 25,9% penyerapan terendah pada kecepatan 5,001 cm/det, konsentrasi influen 0,512 mg MBAS/lt dengan tinggi bed 30 cm yaitu sebesar 0,4 % hal ini terjadi karena pada kecepatan rendah fluida belum cukup mampu mengangkat partikel solid secara sempurna ( terfluidisasi ) sehingga fluida hanya lewat tanpa terjadinya penyerapan yang cukup.

2. Pengaruh tinggi bed terhadap jumlah deterjen yang terserap dengan adsorben karbon aktifHubungan antara tinggi bed terhadap % deterjen yang terserap dengan adsorben karbon aktif pada konsentrasi influen 0,054 mg MBAS/ lt

menunjukkan bahwa pada adsorbsi deterjen menggunakan adsorben karbon aktif, untuk tinggi bed 10, 20 dan 30 cm, semakin tinggi bed didalam kolom meningkatkan jumlah deterjen yang terserap. Bed yang tinggi menyebabkan jumlah partikel solid menjadi semakin banyak dan berat sehingga pada saat fluida melewatinya menyebabkan kontak antara solid dan liquid semakin banyak pula sehingga jumlah deterjen yang terserap juga semakin besar.

3. Pengaruh laju alir liquida terhadap koefisien perpindahan massa dengan adsorben karbon aktifHubungan antara laju alir terhadap koefisien perpindahan massa dengan adsorben karbon aktif pada konsentrasi influen 0,054 mg MBAS/ lt

menunjukkan bahwa pada adsorbsi deterjen menggunakan adsorben karbon aktif semakin tinggi laju alir harga koefisen perpindahan massa semakin meningkat. Hal ini terjadi karena semakin tinggi laju alir maka liquida semakin mampu mengangkat partikel di dalam kolom sehingga partikel akan terfluidisasi. Pada kondisi terfluidisasi luas kontak antara adsorben dengan liquida menjadi besar sehingga harga koefisien perpindahan massa semakin besar. Nilai tertinggi diperoleh pada kecepatan 11,054 cm/dt, tinggi bed 30 cm dan konsentrasi deterjen masuk 0,054 mg MBAS/lt dengan koefisien perpindahan massa 10,731. 10-6 cm/dt 2.

4. Pengaruh tinggi bed terhadap koefisien perpindahan massa dengan adsorben karbon aktifHubungan antara tinggi bed terhadap koefisien perpindahan massa dengan adsorben karbon aktif pada konsentrasi influen 0,054 mg MBAS/ lt.

menunjukkan bahwa pada adsorbsi deterjen menggunakan adsorben karbon aktif semakin tinggi bed harga koefisien perpindahan massa semakin meningkat. Hal ini terjadi karena samkin tinggi bed maka jumlah partikel semakin banyak sehingga rongga yang terjadi semakin banyak pula. Harga fraksi rongga yang besar inilah yang menyebabkan besarnya harga koefisien perpindahan massa.

KESIMPULAN :Dari penelitian yang telah dilakukan dapat diambil beberapa kesimpulan yaitu:1. Meningkatnya laju alir liquida meningkatkan jumlah deterjen yang diserap dan koefisien perpindahan massa.2. Untuk tinggi bed 10, 20 dan 30 cm, semakin tinggi bed semakin tinggi jumlah deterjen yang diserap dan koefisien perpindahan massa.3. % deterjen yang terserap tertinggi dicapai pada konsentrasi influen 0,054 mg MBAS/lt, dan tinggi bed 30 cm yaitu sebesar 25,9% 4. Harga koefisien perpindahan massa tertinggi adalah 9,457.10-6 cm/dt2 pada konsentrasi influen 0,054 mg MBAS/lt tinggi bed 30 cm

BAB IIIPENUTUP

3.1 KESIMPULANDari pembahasan di atas, maka dapat diambil kesimpulan bahwa :1. Adsorpsi merupakan suatu peristiwa sejumlah kuantitas fluida menetap pada suatu permukaan. Interaksi yang terjadi akan menyebabkan sifat- sifat padatan mengalami modifikasi atau perubahan. Gas atau larutan yang tertarik pada permukaan logam disebut dengan adsorbat, sedangkan permukaan padatan disebut sebagai adsorben.2. Ada dua jenis adsorpsi, yaitu :a. Adsorpsi FisikaAdsorpsi ini disebut juga adsorpsi Van der Walls yang disebabkan oleh gaya intermolekuler yang lemah, bersifat reversible penuh sehingga terjadi desorpsi. b. Adsorpsi KimiaAdsorpsi ini melibatkan ikatan kimia antar molekul adsorbat dan permukaan adsorben, terjadi secara irreversible. 3. Faktor-faktor yang mempengaruhi adsorpsi pada permukaan zat padat, yaitu :a. Jenis adsorbenb. Jenis adsorbatc. Temperatured. pHe. Waktu kontak 4. Fenomena adsorpsi dan desorpsi kimia didekati dengan menggunakan isoterm adsorpsi. Isoterm adsorpsi merupakan hubungan antara tekanan parsial dengan konsentrasi atau fraksi zat yang teradsorp di permukaan adsorben, pada kesetimbangan dan pada suhu T tertentu.5. Analisis permukaan atau adsorben dapat dilakukan menggunakan spektrometer, salah satunya adalah XPS (X-rays Photoelectron Spectroscopy). Spektrometer ini menggunakan sumber sinar yang dapat melepaskan elektron dari intinya, elektron yang dilepaskan akan ditangkap oleh detektor dan dianalisis. Dari hasil analisis dapat diketahui atom apa yang berada pada permukaan.

DAFTAR PUSTAKA

http://ias.vub.ac.be/What%20is%20adsorption.html, diakses pada 18 Juni 2015.http://www.chem.qmul.ac.uk/surfaces/scc/scat2_2.htm, diakses pada 18 Juni 2015.https://hmtkupnyogya.files.wordpress.com/2012/02/10_1_handout-kinetika-reaksi-berkatalis-padat.pdf, diakses pada 18 Juni 2015Udyani, Kartika. 2013. Adsorpsi Deterjen Dalam Air Menggunakan Adsorben Karbon Aktifa Pada Kolom Fluidasi. Jurnal. Surabaya : Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri ITATS.Widjajanti, Endang. 2007. Analisis Data Adsorpsi Suatu Adsorben. Jurnal. Yogyakatra : Universitas Yogyakarta.