kimfis-perc 6
TRANSCRIPT
LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIKA II
PERCOBAAN VI
KINETIKA ADSORPSI
OLEH :
NAMA : ROBBY SUDARMAN
STAMBUK : F1C1 08 043
KELOMPOK : V
ASISTEN : ALIMUDDIN
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS HALUOLEO
K E N D A R I
2 0 1 0
KINETIKA ADSORPSI
A. Hasil Pengamatan
1. Data Pengamatan
Waktu kontak
(menit)
Volume CH3COOH 0,1
N yang dititrasi
Volume NaOH 0,5 N
yang dibutuhkan
20 20 ml 4,2 ml
40 20 ml 4,1 ml
60 20 ml 4,2 ml
80 20 ml 4,2 ml
2. Perhitungan
a. Penentuan Konsentrasi Akhir Asam Asetat dengan Konsentrasi awal 0,1 N
- Untuk t = 20 menit
N CH3COOH V CH3COOH = N NaOH V NaOH
N
mLmL
N
NaOHVCOOHCHV
NaOHNCOOHCHN
105,0
2,420
5,0
3
3
- Untuk t = 40 menit
N CH3COOH V CH3COOH = N NaOH V NaOH
N
mLmL
N
NaOHVCOOHCHV
NaOHNCOOHCHN
1025,0
1,420
5,0
3
3
- Untuk t = 60 menit
N CH3COOH V CH3COOH = N NaOH V NaOH
N
mLmL
N
NaOHVCOOHCHV
NaOHNCOOHCHN
105,0
2,420
5,0
3
3
- Untuk t = 80 menit
N CH3COOH V CH3COOH = N NaOH V NaOH
N
mLmL
N
NaOHVCOOHCHV
NaOHNCOOHCHN
105,0
2,420
5,0
3
3
b. Tabel Hasil Perhitungan
t (menit) C akhir (N) ln C 1/C 1/C2
20 O,105 -2,2538 9,5238 90,7029
40 0,1025 -2,2779 9,7561 95,1814
60 0,105 -2,2538 9,5238 90,7029
80 0,105 -2,2538 9,5238 90,7029
3. Grafik
- Orde satu
Dari grafik di atas diperoleh persamaan: y = 0,000x – 2,265 sehingga
diperoleh: k = 0
- Orde dua
y = 0.000x - 2.265
R² = 0.066
-2.28
-2.275
-2.27
-2.265
-2.26
-2.255
-2.25
0 20 40 60 80 100ln
C
t (menit)
y = -0.001x + 9.64
R² = 0.066
9.5
9.55
9.6
9.65
9.7
9.75
9.8
0 20 40 60 80 100
1/C
t (menit)
Dari grafik di atas diperoleh persamaan: y = -0,001x + 9,64 sehingga
diperoleh: k = -0,001
- Orde tiga
Dari grafik di atas diperoleh persamaan: y = -0,022x + 92,94 sehingga
diperoleh:
2 k = -0,022
k = -0,011
y = -0.022x + 92.94
R² = 0.066
90
90.5
91
91.5
92
92.5
93
93.5
94
94.5
95
95.5
0 20 40 60 80 100
1/C
2
t (menit)
B. Pembahasan
Kinetika kimia digunakan untuk mempelajari laju reaksi kimia secara
kuantitatif serta faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi kimia tersebut. Pada
kinetika kimia selain mempelajari laju reaksi juga mempelajari: (1) Mekanisme
reaksi, yaitu perubahan struktur atom dalam molekul zat peraksi selama reaksi
berlangsung untuk membentuk zat hasil reaksi (produk reaksi), (2) menentukan
tetapan laju reaksi dan (3) pengaruh peubah-peubah pada laju reaksi (Nugrahani,
2009). Mekanisme adalah serangkaian reaksi-reaksi sederhana yang menerangkan
reaksi keseluruhan. Untuk mengetahui mekanisme suatu reaksi, dipelajari perubahan
laju yang disebabkan oleh perbedaan konsentrasi pereaksi, hasil reaksi dan katalis
(Sukardjo, 1986).
Kinetika ini dapat diterapkan dalam beberapa hal, salah satu diantaranya
adalah kinetika adsorpsi. Dalam kinetika adsorpsi dipelajari mengenai adanya suatu
zat yang menyerap atau terserap oleh zat lain. Salah satu aplikasi dari ilustrasi diatas
yang menjadi pembahasan dalam percobaan kali ini adalah karbon aktif yang
menyerap molekul-molekul asam asetat dalam larutannya.
Diketahui bahwa adsorpsi merupakan proses fisika atau kimia dimana
substansi berakumulasi di permukaan antara dua fase. Adsorbat adalah substansi yang
dipindahkan dari fase cair di permukaan yang dalam percobaan ini adalah asam
asetat, sedangkan adsorben adalah fase padat dimana akumulasi berlangsung
(Pujiastuti, 2008).
Adsorpsi suatu zat pada permukaan adsorben tersebut bergantung pada beberapa
faktor dan memiliki pola isoterm adsorpsi tertentu. Untuk proses adsorpsi yang terjadi
dalam larutan seperti yang diamati pada percobaan ini, jumlah zat yang teradsorpsi
bergantung pada : (1) jenis adsorben, (2) jenis adsorbat atau zat yang teradsorpsi, (3) luas
permukaan adsorben, (4) konsentrasi zat terlarut, dan (5) temperatur (Suardana, 2008).
Dalam kinetika adsorpsi yang terjadi dalam percobaan ini, digunakan
adsorben berupa karbon aktif yang sudah diproses sedemikian rupa sehingga
mempunyai daya adsorpsi yang tinggi terhadap adsorbat seperti zat warna, zat berbau,
zat beracun, dan zat kimia lainnya (Triyono, 1994). Daya serap yang tinggi tersebut
disebabkan oleh permukaan karbon aktif yang sangat luas, yaitu 300-2500 m2/g.
Kemungkinan terjadinya adsorpsi yang semakin tinggi akibat permukaan adsorben
yang luas tersebut dikarenakan semakin banyak situs yang tersedia untuk permukaan
adsorpsi (Muktamar, 2004).
Arang aktif tidak larut dalam air, asam, basa ataupun pelarut organik lainnya.
Oleh karena itu dapat dikatakan bahwa arang aktif tidak larut dalam larutan asam
asetat yang bersifat asam. Ketidaklarutan ini dapat disebabkan karena pada saat
molekul-molekul arang aktif melakukan tumbukan terhadap molekul-molekul asam
asetat, tenaga kinetik yang dimiliki oleh molekul-molekul arang aktif jauh lebih kecil
dibandingkan molekul-molekul larutan asam asetat.
Dalam percobaan ini, kinetika adsorpsi karbon aktif terhadap asam asetat
ditentukan dengan mengukur perubahan konsentrasi asam asetat sebagai fungsi waktu
dan menganalisanya dengan analisis harga k (konstanta adsorpsi) yang merupakan
konstanta laju reaksi yang terjadi atau dengan grafik.
Dalam proses analisisnya akan dilihat adanya pengaruh waktu terhadap
kecepatan adsorpsi arang aktif pada molekul-molekul asam asetat. Teknik yang
digunakan yaitu dengan pengukuran konsentrasi asam asetat yang tersisa setelah
diadsorpsi oleh arang aktif yang dicampurkan di dalamnya menggunakan metode
titrasi. Prosesnya yaitu, larutan asam asetat ditambahkan dengan arang aktif yang
kemudian dikocok selama 1 menit dan didiamkan. Pada selang waktu tertentu yaitu
20 menit, 40 menit, 60 menit, dan 80, larutan asam asetat yang ditambahkan arang
aktif disaring dan filtrat yang dihasilkan kemudian dititrasi dengan larutan NaOH 0,5
N. Dengan titrasi ini dapat ditentukan konsentrasi akhir dari larutan asam asetat.
Berdasarkan hasil pengamatan yang dilakukan terlihat bahwa konsentrasi
asam asetat bertambah dan cenderung signifikan yaitu pada 20 menit, 60 menit, dan
80 menit sebesar 0,105 N, sedangkan pada waktu 40 menit konsentrasi asam asetat
sebesar 0,1025 N. Hasil ini menunjukkan ketidakberhasilan dalam percobaan ini.
Seharusnya adsorpsi molekul-molekul asam asetat oleh arang aktif menyebabkan
konsentrasi atau kepekatan larutan berkurang, akan tetapi yang terjadi malah
sebaliknya. Hal ini mungkin disebabkan oleh kekurangcermatan dalam proses titrasi
sehingga titik akhir titrasi yang terlihat mungkin bukan yang seharusnya. Mungkin
juga disebabkan oleh larutan yang konsentrasinya sudah tidak sesuai akibat larutan
asam asetat yang tidak distandarisasi.
Untuk mengetahui proses adsorpsi asam asetat oleh arang aktif berlangsung
pada orde reaksi berapa, maka dapat dilakukan dengan cara memplot grafik
menggunakan persamaan untuk orde reaksi satu, dua, dan tiga yaitu hubungan ln [C]
terhadap waktu (untuk orde 1), C
1 terhadap waktu (untuk orde 2), dan
21
C
terhadap waktu (untuk orde 3). Dari ketiga hubungan tersebut, terdapat dua grafik
yang memiliki nilai keliniearan tinggi dan sama yaitu pada grafik orde dua dan tiga.
Hasil tersebut menunjukkan bahwa kinetika adsorpsi arang aktif dalam larutan asam
asetat dapat berlangsung pada orde dua dan tiga dengan tetapan laju reaksi (konstanta
adsorpsi) sebesar -0,011 menit-1
.
C. Kesimpulan
Dari hasil percobaan dapat diperoleh kesimpulan bahwa kinetika adsorpsi
arang aktif dalam larutan asam asetat dapat termasuk orde 2 dan 3, dengan tetapan
laju reaksi sebesar -0,011 menit-1
.
DAFTAR PUSTAKA
Muktamar, Z., Sukisno, Setyowati, N., 2004, Adsorpsi dan Desorpsi Herbisida
Paraquat oleh Bahan Organik tanah, Jurnal Akta Agrosia Vol. 7 No. 1.
Nugrahani, R.A., 2009, Parameter Kinetika dan Termodinamika Proses Epoksidasi
Minyak Jarak Pagar (JATROPHA CURCAS L.) Menggunakan Hidrogen
Peroksida, Seminar Nasional Teknik Kimia Indonesia – SNTKI 2009
Bandung.
Pujiastuti, C., 2008, Kajian Penurunan Ion (Cl-, SO4
2-, HCO3
-) dalam Air Laut dengan
Resin Dowex, Jurnal Teknologi Technoscientia Vol. 1 No. 1.
Suardana, I Nyoman, 2008, Optimalisasi Daya Adsorpsi Zeolit terhadap Ion
Kromium (III), Jurnal Penelitian dan Pengembangan Sains & Humaniora
2(1).
Sukardjo, 1986, Kimia Fisika, PT. Bina Aksara, Yogyakarta.
Triyono, 1994, Kimia Fisika Dasar-Dasar Kinetika dan Katalis, DEPDIKBUD Press,
Jakarta.
LAMPIRAN
1. Penentuan Konsentrasi Akhir Asam Asetat dengan Konsentrasi awal 0,5 N
Untuk t = 30 menit
N CH3COOH x V CH3COOH = N NaOH x V NaOH
N
mLxmL
N
NaOHVxCOOHCHV
NaOHNCOOHCHN
44,0
1110
4,0
3
3
Untuk t = 60 menit
N CH3COOH x V CH3COOH = N NaOH x V NaOH
N
mLxmL
N
NaOHVxCOOHCHV
NaOHNCOOHCHN
42,0
5,1010
4,0
3
3
Untuk t =90 menit
N CH3COOH x V CH3COOH = N NaOH x V NaOH
N
mLxmL
N
NaOHVxCOOHCHV
NaOHNCOOHCHN
412,0
3,1010
4,0
3
3
Untuk t = 120 menit
N CH3COOH x V CH3COOH = N NaOH x V NaOH
N
mLxmL
N
NaOHVxCOOHCHV
NaOHNCOOHCHN
4,0
1010
4,0
3
3
Untuk t = 24 jam
N CH3COOH x V CH3COOH = N NaOH x V NaOH
N
mLxmL
N
NaOHVxCOOHCHV
NaOHNCOOHCHN
36,0
910
4,0
3
3
2. Penentuan Orde Reaksi
1) Penentuan Orde Reaksi 1
abxy
AtkA
tkAA
tkAA
tkAA
makatjikattkAA
t
ttk
A
AA
dtkA
Ad
Akdt
Ad
t
t
A
A
0
0
0
0
000
00
1
lnln
lnln
lnln
lnln
:,0,lnln
ln
00
y = -0,0001x – 0,8637
k = -b = 1 . 10-4
menit-1
2) Penentuan Orde Reaksi 2
abxy
Atk
A
tkAA
makatjikattkAA
t
ttk
A
A
A
dtkA
Ad
Akdt
Ad
t
t
A
A
0
0
00
0
00
2
2
11
11
:,0,11
1
00
C
1
y = 0,0003x + 2,3719
k = b = 3 . 10-4
menit-1
3) Penentuan Orde Reaksi 3
abxy
Atk
A
tkAA
makatjikattkAA
t
ttk
A
A
A
dtkA
Ad
Akdt
Ad
t
t
A
A
2
0
2
2
0
2
002
0
2
00
2
3
3
12
1
2
1
2
1
:,0,2
1
2
1
2
1
00
y = 0,0015x + 5,6249
2k = b
k = 2
b
k = 1410.5,72
0015,0 menit
21
C