BAB III

METODA

3.1 Waktu & TempatWaktu : 07.00 – 08.00

Tempat : Laboratorium Lingkungan FALTL

S : 6°10,2 . 4276”

E : 106° 47’16. 1016”

3.2 Alat & BahanTabel 3.2.1 Alat Penetapan Isoterm Adsorbsi

No Nama Alat Jumlah Spesifikasi1 Gelas Piala 6 pyrex

2 Alat Jartest 1 pyrex

3 Pipet mohr 50 ml 1 pyrex

4 Corong 1 prexy

5 Kertas Saring ∞

6 Spektofotometer 1 -

Tabel 3.2.2 Bahan Penetapan Isoterm Adsorbsi

No Nama Bahan Jumlah Spesifikasi1 Air Sampel ∞ -

2 Pewarna tekstil -

3 Karbon Aktif 1-6 gr -

4 Air Suling ∞ -

3.3 Cara Kerja

3.3.1 Penetapan Isoterm Adsorbsi

1. Buatlah suatu larutan sampel dengan menggunakan pewarna tekstil dalam

air suling pada konsentrasi tertentu. Dengan konsentrasi sebenarnya

dihitung menggunakan spektrofotometer,

2. Siapkan 6 buah gelas piala, lalu masukan 300ml sampel,

3. Timbang karbon aktif dengan berat : 0,25 g ; 0,5 g ; 0,75 g ; 1 g ; 1,5 g,

4. Masukan karbon aktif ke dalam gelas piala yang sudah berisi air sampel,

5. Hidupkan alat jartes dengan kecepatan 200 rpm, gunakan selama 30 menit,

6. Saring larutan dengan kertas saring,

7. Ukur dengan spektrofotometer dengan ƛ = 610 mm,

8. Buat kurva dan bandingkan dengan kurva kalibrasi.

3.4 MetodaMetoda yang digunkan dalam percoban kali ini adalah

a. Metode Jartest/spektrofotometri

BAB IV

HASIL & PEMBAHASAN

4.1 Hasil Pengamatan4.1.1 Hasil Pengamatan Isoterm

Tabel 4.1.1 Hasil Pengamatan Isoterm

Gambar Keterangan

Air Sampel dengan

jumlah karbon aktif 0

gram sebelum

dilakukan pengadukan

Air Sampel dengan

jumlah karbon aktif

0,25 gram sebelum

dilakukan pengadukan

Gambar Keterangan

Air Sampel dengan

jumlah karbon aktif

0,5 gram sebelum

dilakukan pengadukan

Air Sampel dengan

jumlah karbon aktif

0,75 gram sebelum

dilakukan pengadukan

Air Sampel dengan

jumlah karbon aktif 1

gram sebelum

dilakukan pengadukan

Gambar Keterangan

Air Sampel dengan

jumlah karbon aktif

1,5 gram sebelum

dilakukan pengadukan

Air sampel saat

dilakukan jartest

selama 30 menit

Air Sampel setelah

dilakukan jartest

disaring dengan kertas

saring

Gambar Keterangan

Nilai Absorbansi air

sampel yang telah

diukur dengan

spektrofotometer

4.1.2 Rumus

1) Isoterm Langmuir

y=ax−b

slope= 1a xb

intercept=1b

Dimana:

a = Slope

b = Intercept

2) Isotherm Freundlich

y=slope X−intercept

Slope=1n

log k=intercept

Dimana :

K = Konstanta afinitas adsorbs

n = konstanta

b = intercept

4.1.3 Perhitungan

NoC

(ppm) Abs1 0 02 10 0,0283 20 0,0574 30 0,0955 40 0,1156 50 0,1477 60 0,181

Tabel 4.1.3.1 Tabel Kalibrasi

0 10 20 30 40 50 60 700

0.020.040.060.08

0.10.120.140.160.18

0.2

f(x) = 0.00299642857142857 x − 0.000892857142857154R² = 0.997382992711486

Kurva Kalibrasi Isoterm Adsrpsi

Kurva Kalibrasi Isoterm AdsrpsiLinear (Kurva Kalibrasi Isoterm Adsrpsi)

Konsentrasi (ppm)

Abso

bans

i

Grafik 4.1.3.1 Kurva Kalibrasi

Isoterm freundlich

Tabel 4.1.3.2 Tabel Perhitungan Isoterm Freundlich

No Massa (mg)

ABS konsentrasi selisih x x/m log (x/m) log Cawal akhir

1 0 0,067 22,66 22,66 0 0 0 0 02 250 0,062 22,66 20,99 1,67 501 2,004 0,301897717 0,2227164713 500 0,074 22,66 24,99 -2,33 -699 -1,398 0 04 750 0,067 22,66 22,66 0 0 0 0 05 1000 0,071 22,66 23,99 -1,33 -399 -0,399 0 06 1500 0,076 22,66 25,66 -3 -900 -0,6 0 0

Grafik 4.1.3.2 Kurva Isoterm Freundlich

0

0.222716471147583 0 0 0 00

0.050.1

0.150.2

0.250.3

0.35

kurva isoterm adsorpsi freundlich

kurva isoterm adsorpsi freundlich

Grafik 4.1.3.3 Kurva Perbandingan log x/m

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.250

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

f(x) = 1.35552487716616 xR² = 1

perbandingan Log x/m dan Log c

perbandingan Log x/m dan Log cLinear (perbandingan Log x/m dan Log c)

Axis Title

Axis Title

Isoterm LangmuirTabel 4.1.3.3 Tabel Perhitungan Isoterm Langmuir

no Massa ABS konsentrasi x x/m 1/(x/m) 1/C(mg) awal akhir selisih

1 0 0,067 22,66 22,66 0 0 0 0 02 250 0,062 22,66 20,99 1,67 501 2,004 0,50 0,603 500 0,074 22,66 24,99 -2,33 -699 -1,398 -0,72 -0,434 750 0,067 22,66 22,66 0 0 0 0,00 0,005 1000 0,071 22,66 23,99 -1,33 -399 -3,99 -0,25 -0,756 1500 0,076 22,66 25,66 -3 -900 -0,6 -1,67 -0,33

y=0,0029964 x−0,0008929

intercept= 10,0029964 = 1119,946

slope= 10,0029964 x−0,0008929

=373763,93

Grafik 4.1.3.4 Kurva Isoterm Langmuir

0.00 0.60 -0.43 0.00 -0.75 -0.33

-2

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

Kurva Isoterm Langmuir

Kurva Isoterm Adsorpsi

1/c

1/(x

/m)

Grafik 4.1.3.4 Grafik Perbandingan

-1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8

-2

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

f(x) = 0.948803884515323 x − 0.210813091587325R² = 0.341868111787354

Grafik Perbandingn (1/(X/M)) dan (1/C)

Grafik Perbandingn (1/(X/M)) dan (1/C)Linear (Grafik Perbandingn (1/(X/M)) dan (1/C))

Axis Title

Axis Title

4.2 Pembahasan

Percobaan dilakukan dengan tujuan menentukan besarnya tetapan

adsorbsi isoterm freundlich dan isotherm langmuir. Adsorbsi adalah proses

penyerapan suatu zat pada permukaan zat lain. Prinsip percobaan adsorbsi

isoterm yang didasarkan pada teori freundlich yaitu banyaknya zat yang

diadsorbsi pada temperatut tetap oleh suatu adsorben tergantung dari

konsentrasi dan kereaktifan adsorbat dalam mengadsorbsi zat-zat tertentu.

Percobaan ini tergolong dalam adsorbsi fisika karena adanya gaya van deer

waals antara adsorben dengan adsorbat yang digunakan sehingga proses

adsorbsi hanya terjadi pada permukaan larutan. Sedangkan prinsip percobaan

isotherm Langmuir yaitu setiap tempat adsorpsi adalah ekivalen, dan

kemampuan partikel untuk terikat di tempat itu tidak bergantung pada di

tempati atau tidaknya tempat yang berdekatan.

Pada percobaan ini proses adsorbsi dilakukan dengan menambahkan

sejumlah karbon aktif kedalam larutan air sampel . Agar proses adsorbsi

dapat berlangsung dengan baik maka dilakukan pengadukan dengan

menggunakan jartest. Pengadukan juga berguna untuk menghomogenkan air

sampel dengan karbon aktif sehingga dapat mempermudah proses adsorbsi.

Pengadukan yang dilakukan berlangsung selama 30 menit.

Pada percobaan ini kelompok kami membuat kesalahan fatal yang

menyebabkan perhitungan negative. Nilai Abs yang didapat pada pembacaan

pertama bukanlah hasil terbesar jika dibandingkan dengan hasi Abs pada

pembacaan selanjutnya. Ini juga menyebabkan pada grafik log konsentrasi

dan log 1 per selesih konsentrasi tidak dapat dihitung dan hasilnya error.

Seharusnya pada percobaan ini jika didapatkan hasil ABS pertama

bukan yang paling besar harus dilakukan penyaringan kembali. Penyaringan

ini bertujuan agar konsentrasi lebih rendah. Kelompok kami tidak menyaring

air sampel kembali dikarenakan kurang tanggap dan praktikan tidak serius.

Untuk grafik isotherm freundlich tidak dapat dibuat grafik dikarenakan data

minus dan nol. Sedangkan untuk isotherm Langmuir masih dapat dibuat

grafik tapi grafik tidak bagus karena data yang naik turun dan tidak sesuai

dengan teori.

Pada grafik menunjukan nilai terendah terdapat pada nilai 1,40 ini

menunjukan kemampuan karbon aktif menyerap ada pada konsentrasi

tersebut.

Pada percobaan ini digunakan air sampel yang telah disediakan pihak

laboratorium yang berasal dari air limbah warna. Massa karbon aktif yang

berbeda bertujuan untuk membandingkan dan mengetahui hubungan antara

nilai berat karbon dan daya serap terhadap larutan.

Beberapa faktor yang mempengaruhi adsorpsi ini adalah :

1. karakteristik komponen sistem isotherm adsorpsi (adsorbat dan

adsorben)Komponen adsorben dan adsorbat yang baik dapat menentukan

kualitas dari sistem adsorpsi.

2. Temperatur dapat mempengaruhi proses adsorpsi. Semakin tinggi

temperatur,maka laju adsorpsi akan semakin cepat dikarenakan kenaikan

energi kinetik yangmenyebabkan gerakan tumbukan partikel menjadi

semakin banyak sehingga proses adsorpsi berlangsung lebih cepat.

 

3. Konsentrasi Semakin banyak adsorbat yang disediakan, maka semakin

banyak zat yangmampu teradsorpsi oleh adsorben. Karena itu kemurnian

zat berpengaruh dalam proses adsorpsi ini.

BAB V

KESIMPULAN

Kesimpulan dari percobaan Isoterm Adsorbsi adalah :

1. Data yang dihasilkan tidak valid karena ada beberapa data yang minus dan

nol

2. Kesalahan praktikan tidak menyaring ulang sampel berakibat tidak dapat

dilakukan perhitungan dengan benar

3. Tidak dapat dibuat grafik karena data tidak valid sehingga analisis tidak

dapat dilakukan

4. Data minus ini disebabkan karena konsentrasi awal tidak menjadi

konsentrasi paling besar

5. Massa karbon aktif yang berbeda bertujuan untuk membandingkan dan

mengetahui hubungan antara nilai berat karbon dan daya serap terhadap

larutan.

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Adsorbsi secara umum adalah proses penggumpalan subtansi terlarut

(soluble) 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 ;

1.    Adsorbsi 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 diadsorbsi pada permukaan adsorben.

2.    Adsorbsi kimia, yaitu reaksi yang terjadi antara zat padat dan zat terlarut yang

teradsorbsi.

Di era sekarang ini, sistem penjernihan memiliki berberapa macam teknik,

contohnya saja sistem pengolahan air limbah dalam industri tekstil yang

menghilangkan warna yang disebut juga dengan proses koagulasi-flokulasi.

Contoh lain proses adsorpsi yaitu pada industri batik, pada proses produksinya

yang menggunakan bahan perwarna, dan limbah yang dihasilkan berbentuk cairan

yang dapat menyebabkan kerusakan lingkungan, maka dari itu digunakan karbon

aktif yang merupakan adsorben yang berguna untuk menghilangkan warna,

dimana karbon aktif memiliki efektivitas yang cukup tinggi.

Kekuatan interaksi adsorbat dengan adsorben dipengaruhi oleh sifat dari

adsorbat maupun adsorbennya. Gejala yang umum dipakai untuk meramalkan

komponen mana yang diadsorpsi lebih kuat adalah kepolaran adsorben dengan

adsorbatnya. Apabila adsorbennya bersifat polar, maka komponen yang bersifat

polar akan terikat lebih kuat dibandingkan dengan komponen yang kurang polar.

Kekuatan interaksi juga dipengaruhi oleh sifat keras-lemahnya dari adsorbat

maupun adsorben. Sifat keras untuk kation dihubungkan dengan istilah polarizing

power cation, yaitu kemampuan suatu kation untuk mempolarisasi anion dalam

suatu ikatan. Kation yang mempunyai polarizing power cation besar cenderung

bersifat keras. Sifat polarizing power cation yang besar dimiliki oleh ion-ion

logam dengan ukuran (jari-jari) kecil dan muatan yang besar. Sebaliknya sifat

polarizing power cation yang rendah dimiliki oleh ion-ion logam dengan ukuran

besar namun muatannya kecil, sehingga diklasifikasikan ion lemah.

Berbagai adsorben anorganik maupun organik dapat dijadikan sebagai

adsorpsi seperti aluminium, bauksit, magnesia, magnesium silikat, kalsium

hidroksida, silikat gel, dan timah diatome. Diantara adsorben organik yang paling

sering digunakan adalah arang, gula dan karbon aktif. 

1.2 Tujuan Percobaan

Tujuan dari percobaan ini adalah menentukan isotherm adsorbs pada

karbon aktid dengan menggunakan metode isotherm freundlich dan

langmuis sebagai adsorben pada sampel air limbah warna

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Isoterm Adsorbsi

Adsorpsi adalah suatu proses penyerapan partikel  suatu fluida (cairan

maupun gas) oleh suatu padatan hingga terbentuk suatu film (lapisan tipis) pada

permukaan adsorben. Padatan yang dapat menyerap partikel fluida disebut bahan

pengadsorpsi atau adsorben. Sedangkan zat yang terserap disebut adsorbat.

Secara umum Adsorpsi didefinisikan sebagai suatu proses penggumpalan

substansi terlarut (soluble) yang ada dalam larutan, oleh permukaan zat atau

benda penyerap, dimana terjadi suatu ikatan kimia fisika antara substansi dengan

penyerapnya. Penyerapan partikel atau ion oleh permukaan koloid atau yang

disebut peristiwa adsorpsi ini dapat menyebabkan koloid menjadi bermuatan

listrik.

Adsorpsi secara umum adalah proses penggumpalan substansi terlarut

yang ada dalam larutan oleh permukaan benda atau zat penyerap. Adsorpsi

adalah masuknya bahan yang mengumpul dalam suatu zat padat. Keduanya

sering muncul bersamaan dengan suatu proses maka ada yang menyebutnya

sorpsi. Baik adsorpsi maupun absorpsi sebagai sorpsi terjadi pada tanah liat

maupun padatan lainnya, namun unit operasinya dikenal sebagai adsorpsi.

(Giyatmi, 2008: 101).

Molekul-molekul pada permukaan zat padat atau zat cair, mempunyai

gaya tarik ke arah dalam, karena tidak ada gaya-gaya yang mengimbangi. Adanya

gaya-gaya ini menyebabkan zat padat dan zat cair, mempunyai gaya adsorpsi.

Adsorpsi berbeda dengan absorpsi. Pada absorpsi zat yang diserap masuk ke

dalam adsorben sedang pada adsorpsi, zat yang diserap hanya pada permukaan

(Sukardjo, 2002:190).

Sedangkancontoh – contoha dsorbsi adalahsebagaiberikut:

a. Pengeringan udara atau gas – gas lain,

b. Pemisahan bahan yang mengandung racun atau yang berbau busuk dari

udara buang,

c. Pengambilan kembali pelarut dari udara buang,

d. Penghilangan warna larutan (sebelum kristalisasi),

e. Pemisahan bahan organik dari air (bersamaan dengan pemisahan

pengotor berbentuk koloid yang sukar disaring).

Adsorpsi dibedakan menjadi dua jenis, yaitu: 

1. Adsorpsi fisika adalah proses interaksi antara adsorben dengan adsorbat yang

disebabkan oleh gaya Van Der Waals.  Adsorpsi fisika terjadi jika daya tarik

menarik antara zat terlarut dengan adsorben lebih besar dari daya tarik menarik

antara zat terlarut dengan pelarutnya. Kerena gaya tarik menarik yang lemah

tersebut maka zat yang terlarut akan diadsorpsi pada permukaan adsorben.

Adsorpsi fisika biasanya terjadi pada temperatur rendah sehingga keseimbangan

antara permukaan solid dengan molekul fluida biasanya cepat tercapai dan bersifat

reversibel.

2. Adsorpsi kimia adalah reaksi yang terjadi antara zat padat dengan zat terlarut

yang teradsorpsi. Adsorpsi ini bersifat spesifik dan melibatkan gaya dan kalor

yang sama dengan panas reaksi kimia. Menurut Langmuir, molekul teradsorpsi

ditahan pada permukaan oleh ikatan valensi yang tipenya sama dengan yang

terjadi antara atom-atom dalam molekul. Ikatan kimia tersebut menyebabkan pada

permukaan adsorbent akan terbentuk suatu lapisan film.

Adsorpsi memiliki kecepatan. Kecepatan adsorpsi adalah banyaknya zat yang

teradsorpsi per satuan waktu. Kecepatan adsorpsi mempengaruhi kinetika

adsorpsi. Kinetika adsorpsi adalah laju penyerapan suatu fluida oleh adsorben

dalam jangka waktu tertentu. Banyak sedikitnya zat yang teradsorpsi di pengaruhi

oleh:

Faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan Adsorpsi:

a. Macam adsorben

b. Macam zat yang diadsorpsi (adsorbate)

c. Luas permukaan adsorben

d. Konsentrasi zat yang diadsorpsi (adsorbate)

e. Temperatur

Persamaan isoterm adsorpsi Freundlich didasarkan atas terbentuknya lapisan

monolayer dari molekul-molekul adsorbat pada permukaan adsorben. Namun pada

adsorpsi Freundlich situs-situs aktif pada permukaan adsorben bersifat heterogen.

Persamaan isoterm adsorpsi Freundlich dapat dituliskan sebagai berikut.

log (x/m) = log k + 1/n log c

sedangkan kurva isoterm adsorpsinya disajikan pada gambar berikut

 

Bagi suatu sistem adsorbsi tertentu, hubungan antara banyaknya zat yang

teradsorpsi persatuan luas atau persatuan berat adsorben dengan konsentrasi yang

teradsorpsi pada temperatur tertentu disebut dengan isoterm adsorbsi ini

dinyatakan sebagai:

x/m = k. Cn

dalam hal ini :

x = jumlah zat teradsorbsi (gram)

m = jumlah adsorben (gram)

C = konsentrasi zat terlarut dalam larutan, setelah tercapai kesetimbangan

adsorpsi

k dan n = tetapan,

Persamaan ini mengungkapkan bahwa bila suatu proses adsorbsi menuruti

isoterm Freundlich, maka aluran log x/m terhadap log C akan merupakan garis

lurus. Dari garis dapat dievaluasi tetapan k dan n.  

Dari persamaan tersebut, jika konsentrasi larutan dalam kesetimbangan

diplot sebagai ordinat dan konsentrasi adsorbat dalam adsorben sebagai absis pada

koordinat logaritmik, akan diperoleh gradien n dan intersept. Dari isoterm ini,

akan diketahui kapasitas adsorben dalam menyerap air. Isoterm ini akan

digunakan dalam penelitian yang akan dilakukan, karena dengan isoterm ini dapat

ditentukan efisisensi dari suatu adsorben.

DAFTAR PUSTAKA

Sukardjo. 2002. Kimia Fisika. Jakarta: Bineka Cipta

http://www.kamusq.com/2013/04/adsorpsi-adalah-pengertian-dan-definisi.html.

Diakses 18 Mei 2015 16.10

Setyaningsih H. 1995. Pengolahan limbah batik dengan proses kimia dan adsorpsi

karbon aktif . Tesis. Jakarta: Program Pascasarjana, Universitas Indonesia.

 http://www.iaea.org/inis/collection/NCLCollectionStore/_Public/

44/091/44091402.pdf Diakses 18 Mei 2015 16.10

http://staff.uny.ac.id/system/files/pengabdian/endang-widjajanti-lfx-ms-dr/

analisis.pdf. Diakses 18 Mei 2015 16.10

 http://damandiri.or.id/file/nyomansukartaipbbab2.pdf. Diakses 18 Mei 2015

16.10

http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/29223/4/Chapter%20II.pdf.

Diakses 18 Mei 2015 16.10

Lindu,Muhammad dkk.2015. Penuntun Praktikum Laboratorium Lingkungan1.

2015. Jakarta : Universitas Trisakti