Makalah koloid
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×
 

Makalah koloid

on

  • 12,170 views

 

Statistics

Views

Total Views
12,170
Views on SlideShare
12,170
Embed Views
0

Actions

Likes
1
Downloads
254
Comments
0

0 Embeds 0

No embeds

Accessibility

Categories

Upload Details

Uploaded via as Microsoft Word

Usage Rights

© All Rights Reserved

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Processing…
Post Comment
Edit your comment

    Makalah koloid Makalah koloid Document Transcript

    • MAKALAHKIMIA KOLOID DAN PERMUKAAN PENYERAPAN PADA PERMUKAAN GAS-PADAT KELOMPOK 9 ALFIAH ALIF WAODE VEBY VERLYNA ISMIYATI H. YUSUF JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS HASANUDDIN MAKASSAR 2012 1
    • A. PENDAHULUAN Secara umum peristiwa adsorpsi yang terjadi pada larutan terbagi atas duabagian yaitu adsorpsi fisika dan adsorpsi kimia. Adsorpsi fisika merupakanadsorpsi yang disebabkan oleh gaya Van der Waals yang ada pada permukaanadsorbens, panas adsorbens biasanya rendah dan terjadi di lapisan padapermukaan adsorbens yang umumnya lebih besar dari satu mol. Sedangkanadsorpsi kimia adalah adsorpsi yang terjadi karena adanya reaksi antara zat yangdiserap dan adsorbens, lapisan molekul pada permukaan adsorbens hanya satulapis dan panas adsorpsinya tinggi (Syabatini, A., 2009). Adsorpsi adalah proses penyerapan suatu zat di permukaan zat lain. Zat yangdiserap disebut fase terserap dan zat yang menyerap disebut adsorpen. Disebabkankarena gaya tarik molekul-molekul pada permukaan adsorpen. Pemanfaatanadsorpsi dalam kehidupan sehari-hari antara lain : a. Proses pemutihan gula pasir b. Penyembuhan sakit perut dengan serbuk karbon atau norit c. Penjernihan air keruh dengan menggunakan tawas (Al2(SO4)3) d. Penggunaan arang aktif e. Penggunaan arang halus pada masker, berfungsi untuk menyerap gas yang beracun f. Filter pada rokok, yang berfungsi untuk mengikat asap nikotin dan tar. Kinetika adsorpsi menyatakan adanya proses penyerapan suatu zat olehadsorben dalam fungsi waktu. Adsorpsi terjadi pada permukaan zat padat karenaadanya gaya tarik atom atau molekul pada permukaan zat padat. Molekul-molekulpada permukaan zat padat atau zat cair, mempunyai gaya tarik ke arah dalam, 2
    • karena tidak ada gaya-gaya lain yang mengimbangi. Adanya gaya-gaya inimenyebabkan zat padat dan zat cair, mempunyai gaya adsorpsi. Adsorpsi berbedadengan absorpsi. Pada absorpsi zat yang diserap masuk ke dalam absorbenssedangkan pada adsorpsi zat yang diserap hanya terdapat pada permukaannyaMonolayer adalah lapisan tipis setebal ukuran atom atau molekul dan mempunyaikualitas dua-dimensi yang unik. (Sukardjo, 1990). Syarat adsorpsi yaitu:(a) Adsorben harus memiliki luas permukaan yang besar(b) Adsorben harus memiliki micropores dan macropores (misal: karbon aktif dan zeolit)(c) Adsorpsi selektif (harus menghindari kelembaban)(d) Memerlukan waktu kontak yang cukup untuk terjadi pemisahan yang baik(e) Perlakuan awal untuk komposisi gas yang rendah(f) Distribusi aliran dalam tumpukan adsorben yang baik(g) Adsorben harus mudah diregenerasi(h) Operasi kontinyu memerlukan beberapa bed yang disusun seri Proses adsorpsi yang terjadi pada kimisorpsi, partikel melekat padapermukaan dengan membentuk ikatan kimia (biasanya ikatan kovalen), dancenderung mencari tempat yang memaksimumkan bilangan koordinasinya dengansubstrat. Peristiwa adsorpsi disebabkan oleh gaya tarik molekul-molekul dipermukaan adsorbens. Dimana adsorben yang biasa digunakan dalam percobaanadalah kabon aktif, sedangkan zat yang diserap adalah asam asetat (Keenan, 1999 3
    • Jenis –jenis adsorpsi, yaitu: Peristiwa adsorpsi yang terjadi jika berada pada permukaan dua fasa yangbersih ditambahkan komponen ketiga, maka komponen ketiga ini akan sangatmempengaruhi sifat permukaan. Komponen yang ditambahkan adalah molekulyang teradsorpsi pada permukaan (dan karenanya dinamakan surface aktif).Jumlah zat yang terserap setiap berat adsorbens, tergantung konsentrasi dari zatterlarut. Namun demikian, bila adsorbens sudah jenuh, konsentrasi tidak lagiberpengaruh. Adsorpsi dan desorpsi (pelepasan) merupakan kesetimbangan(Atkins, 1990). Partikel sol padat ditempatkan dalam zat cair atau gas, maka partikel zat cairatau gas akan terakumulasi. Fenomena disebut adsorpsi. Jadi adsorpsi terkaitdengan penyerapan partikel pada permukaan zat. Partikel koloid sol memilikikemampuan untuk mengadsorpsi partikel pendispersi pada permukaanya. Dayaadsorpsi partikel koloid tergolong besar Karena partikelnya memberikan sesuatupermukaan yang luas. Sifat ini telah digunakan dalam berbagai proses seperti 4
    • penjernihan air. Jika partikel-partikel sol padat diletakkan dalam zat cair atau gasmaka partikel-partikelnya akan terakumulasi pada permukaan zat padat tersebut.Fenomena ini disebut adsorpsi yang terkait dengan penyerapan partikel padapermukaan zat. Adsorpsi dengan absorpsi itu berbeda. Bedanya adalah absorpsiterkait dengan penyerapan partikel sampai ke bawah permukaan zat. Partikel koloid sol mempunyai kemampuan untuk mengadsopsi partikel-partikel pendispersi pada permukaannya, baik itu partikel netral atau bermuatan(kation dan anion). Daya adsorpsi partikel koloid tergolong besar karena partikel-partikelnya memberikan suatu permukaan yang sangat luas. Sifat adsorpsi initelah digunakan dalam berbagai proses seperti penjernihan air. Secara umum analisis kinetika adsorpsi terbagi atas tiga bagian yaitu ordesatu, orde dua dan orde tiga. Peristiwa kinetika adsorpsi dapat dipelajari hubungankonsentrasi spesies terhadap perubahan waktu. Kinetika adsorpsi karbon aktifterhadap asam asetat dapat ditentukan dengan mengukur perubahan konsentrasiasam asetat sebagai fungsi waktu dan menganalisisnya dengan analisis harga k(konstanta kesetimbangan adsorpsi) atau dengan grafik. Ketiga analisis kinetikaadsorpsi tersebut adalah: 5
    • 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. 2. Orde dua ln C= kt Dari persamaan diatas diperoleh grafik hubungan antara 1/C dengan t,yang merupakan garis lurus dengan slope k dan intersep 1/Co. 3. Orde tiga ln C = kt Dari persamaan diatas, maka grafik hubungan antara 1/C2 dengan t, yangmerupakan garis lurus dengan slope 2 k dan intersep 1/Co2 (Tony, 1987).B. MEKANISME ADSORPSI Dalam suatu penyerapan gas-padat terdapat 2 jenis adsorpsi yaitu:a. Isoterm Adsorpsi Data yang menghubungkan konsentrasi zat teradsorpsi (g/g padatan)dengan konsentrasi fase gas pada kesetimbangan (g/ mL larutan) dinamakanisotherm adsorpsi. Wads = f (P,T) Tiga bentuk Isoterm Adsorpsi yang umum digunakan: Langmuir Freundlich Brunauer-Emmett-Teller (BET) 6
    • Isoterm adsorpsi yang banyak digunakan1. Isoterm Langmuir Model adsorpsi gas pertama kali disusun oleh Langmuir (1916). ModelLangmuir klasik: adsorpsi monolayer. Diasumsi bahwa molekul gas yangmenabrak permukaan memungkinkan untuk terjadinya adsorpsi. Molekul-molekulyang telah diadsorpsi, sebaliknya, juga memiliki kemungkinan untuk desorpsi.Pada kesetimbangan, molekul-molekul teradsorpsi dan terdesorpsi dalam jumlahyang sama. Kemungkinannya tergantung pada kekuatan interaksi antarapermukaan adsorben dan gas adsorbat. 7
    • Dapat digunakan untuk menyatakan sistem biner dan ternary Beberapa physisorption dan hampir semua chemisoption processes dengandasar teoritis terbaik yang berasumsi bahwa adsorpsi terbatas pada satu lapisan dipermukaan. Kedua konstanta dapat dicari dengan linierisasi isoterm:2. Isoterm Freundlich Isoterm Fruendlich sesuai untuk permukaan heterogen, dengan lapisanmonolayer. Umum digunakan untuk hampir semua adsorpsi dan sesuai untukhampir semua data. Merupakan model empiris, meskipun menggunakan dasar-dasar teoritis. 8
    • Parameter Isoterm Freundlich3. Isotherm Brunauer-Emmett-Teller (BET) Brunauer, Emmett dan Teller (BET) menyusun beberapa model untukadsorpsi gas pada padatan yang kemudian menjadi standar untuk pengukuran luaspermukaan. Isoterm BET isotherm sesuai untuk multiple layers pada permukaanhomogen. Asumsi yang digunakan pada Isoterm BET sederhana:1. Gas mengadsorpsi pada permukaan padatan yang datar dan seragam dengan adsorpsi panas yang seragam akibat gaya van der Waals antara gas dan padatan. 9
    • 2. Tidak ada interaksi lateral antara molekul-molekul yang terdasorpsi.3. Setelah permukaan tertutup sebagian oleh molekul gas yang teradsorpsi, molekul gas lain dapat teradsorpsi baik pada permukaan yang masih bebas maupun di atas lapisan yang telah teradsorpsi sebelumnya. Adsorpsi pada lapisan kedua dan seterusnya terjadi pada panas adsorpsi sama dengan panas pencairan gas. adsorpsi multi-layers Sesuai untuk hampir semua data adsorpsi gas pada padatan. Mewakilisemua jenis isoterm, termasuk isoterm linier dan langmuir. Memiliki dasar teoritisyang cukup. Perhitungan untuk satu komponen:Di mana n adalah jumlah monolayer yang teradsorpsi, dan x = P/P0. dengan, Padalah tekanan parsial gas yang sesungguhnya dan P0 adalah tekanan uap gasmurni. 10
    • Untuk mendapatkan parameter-parameter dalam persamaan BET,persamaan tersebut perlu dilinierkan:b. Persamaan Empiris untuk Adsorpsi Korelasi menggunakan logarithmic serie expansion seperti:Di mana a, b dan c merupakan konstanta yang spesifik untuk senyawa tertentu.C. ADSORPSI PADA PERMUKAAN PADAT Adsorpsi karbon aktif merupakan salah satu teknologi yang paling efektifuntuk mengambil bahan organik dan substansi yang berwarna. Adsorpsimerupakan proses penghilangan substansi yang terdapat pada larutan melaluipenyerapan substansi ke permukaan adsorben solid yaitu karbon aktif. Inimerupakan proses perpindahan dimana substansi-substansi terikat padapermukaan partikel adsorben baik itu karena gaya tarik kimia maupun fisika.Karbon aktif merupakan adsorben yang sangat efektif karena mempunyai pori-pori yang cukup besar, sehingga memiliki daerah permukaan yang luas relatif 11
    • terhadap ukuran daripada partikel karbon aktif yang da dilihat dari permukaanluarnya (Muchayat dan Widjaja, 2004). Gugus permukaan yang mengandung oksigen pada karbon aktifPermukaan oksida metal Koagulan membentuk endapan Fe(OH)3 dan Al(OH)3 yang memilikigugus permukaan –OH yang dapat mengadsorpsi senyawa 12rganic dan berbagaimacam logam 12
    • DAFTAR PUSTAKAAtkins, P.W. 1990. Kimia Fisika Jilid 2 Edisi Keempat. Penerbit Erlangga. Jakarta.Keenan. 1999. Kimia Untuk Universitas. Erlangga. Jakarta.Muchayat dan Widjaja, T., 2004, Studi Kinerja Pact Proses Dalam Merespon Bahan Organik Berbasis Phenol, Jurnal Ilmiah Sains dan Teknologi 3 (3) 77- 83.Sukardjo. 1990. Kimia Anorganik. Penerbit Rineka Cipta. Jakarta.Syabatini, A., 2009, Kinetika Adsorpsi (online), www.annisanfushies_weblog/htm, diakses tanggal 16 April 2009, pukul 19.00 WITA.Tony, Bird. 1987. Kimia Fisika Untuk Universitas. PT. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta. 13