CONTOH LANDASAN TEORI KINETIKA ADSORPSI

I. LANDASAN TEORI

Secara umum peristiwa adsorpsi yang terjadi pada larutan terbagi atas dua bagian yaitu adsorpsi

fisika dan adsorpsi kimia. Adsorpsi fisika merupakan adsorpsi yang disebabkan oleh gaya Van

der Waals yang ada pada permukaan adsorbens, panas adsorbens biasanya rendah dan terjadi di

lapisan pada permukaan adsorbens yang umumnya lebih besar dari satu mol. Sedangkan

adsorpsi kimia adalah adsorpsi yang terjadi karena adanya reaksi antara zat yang diserap dan

adsorbens, lapisan molekul pada permukaan adsorbens hanya satu lapis dan panas adsorpsinya

tinggi.

Kinetika adsorpsi menyatakan adanya proses penyerapan suatu zat oleh adsorben dalam fungsi

waktu. Adsorpsi terjadi pada permukaan zat padat karena adanya gaya tarik atom atau molekul

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

gaya tarik ke arah dalam, karena tidak ada gaya-gaya lain 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 absorbens sedangkan pada adsorpsi zat

yang diserap hanya terdapat pada permukaannya (Sukardjo, 1990).

Suatu adsorbens dengan bahan dan jenis tertentu, banyaknya gas yang dapat diserap, makin besar

bila temperatur kritis semakin tinggi atau gas tersebut mudah dicairkan. Semakin luas permukaan

dari suatu adsorben yang digunakan, maka semakin banyak gas yang dapat diserap. Luas

permukaan sukar ditentukan, hingga biasanya daya serap dihitung tiap satuan massa adsorben.

Daya serap zat padat terhadap gas tergantung dari jenis adsorben, jenis gas, luas permukaan

adsorben, temperatur dan tekanan gas (Atkins, 1990).

Proses adsorpsi yang terjadi pada kimisorpsi, partikel melekat pada permukaan dengan

membentuk ikatan kimia (biasanya ikatan kovalen), dan cenderung mencari tempat yang

memaksimumkan bilangan koordinasinya dengan substrat. Peristiwa adsorpsi disebabkan oleh

gaya tarik molekul-molekul di permukaan adsorbens. Dimana adsorben yang biasa digunakan

dalam percobaan adalah kabon aktif, sedangkan zat yang diserap adalah asam asetat (Keenan,

1999).

Peristiwa adsorpsi yang terjadi jika berada pada permukaan dua fasa yang bersih ditambahkan

komponen ketiga, maka komponen ketiga ini akan sangat mempengaruhi sifat permukaan.

Komponen yang ditambahkan adalah molekul yang teradsorpsi pada permukaan (dan karenanya

dinamakan surface aktif). Jumlah zat yang terserap setiap berat adsorbens, tergantung

konsentrasi dari zat terlarut. Namun demikian, bila adsorbens sudah jenuh, konsentrasi tidak lagi

berpengaruh. Adsorpsi dan desorpsi (pelepasan) merupakan kesetimbangan (Atkins, 1990).

Secara umum analisis kinetika adsorpsi terbagi atas tiga bagian yaitu orde satu, orde dua dan

orde tiga. Peristiwa kinetika adsorpsi dapat dipelajari hubungan konsentrasi spesies terhadap

perubahan waktu. Kinetika adsorpsi karbon aktif terhadap asam asetat dapat ditentukan dengan

mengukur perubahan konsentrasi asam asetat sebagai fungsi waktu dan menganalisisnya dengan

analisis harga k (konstanta kesetimbangan adsorpsi) atau dengan grafik. Ketiga analisis kinetika

adsorpsi tersebut adalah:

1. Orde satu

ln C = – kt + ln Co

Dari persamaan tersebut, diperoleh grafik hubungan antara ln C dengan t, yang merupakan garis

lurus dengan slope k dan intersep ln Co.

1. Orde dua

=kt

Dari persamaan diatas diperoleh grafik hubungan antara 1/C dengan t, yang merupakan garis

lurus dengan slope k dan intersep 1/Co.

1. Orde tiga

= kt

Dari persamaan diatas, maka grafik hubungan antara 1/C

2

dengan t, yang merupakan garis lurus

dengan slope 2 k dan intersep 1/Co

2

(Tony, 1987).