36 Tabel 4.1
Pemodelan Pseudo Orde Satu dan Pseudo Orde Dua Kinetika Adsorpsi Cd
2+
pada Adsorben Batang Jagung
Bentuk Adsorbe
n Konsentras
i Cd
2+
ppm qe
Percobaa n
Pseudo Orde 1 Pseudo Orde 2
q
e1
k
1
r
2
q
e2
k
2
r
2
¼ Lingkaran
50 4,384
4,11 9
4,76 9
0,95 1
4,21 9
0,04 1
0,99 9
Gambar 4.8 Pemodelan Pseudo Orde Satu pada Konsentrasi Logam Cd
2+
50 ppm dan Kecepatan Pengadukan 220 rpm
Gambar 4.9 Pemodelan Pseudo Orde Dua pada Konsentrasi Logam Cd
2+
50 ppm dan Kecepatan Pengadukan 220 rpm
y = 1.1583x + 0.2428 R² = 0.951
0.000 0.050
0.100 0.150
0.200 0.250
0.300 0.350
0.400
0.000 0.050
0.100 0.150
1q t
gm g
1t min-1
Pseudo Orde Satu
Cd Linear Cd
y = 0.237x + 1.3828
R² = 0.999 0.00
5.00 10.00
15.00 20.00
25.00 30.00
35.00
20 40
60 80
100 120
140
tq t
g. sm
g
t min
Pseudo Orde Dua
Cd Linear Cd
Universitas Sumatera Utara
37 Dari hasil perhitungan teoritis, nilai koefisien korelasi r
2
orde dua lebih mendekati angka satu 1 dibandingkan dengan orde satu. Persamaan orde satu
memiliki nilai r
2
= 0,951 dan persamaan orde dua memiliki nilai r
2
=0,999. Ini menunjukkan bahwa pemodelan pseudo orde dua menjadikan data adsorpsi lebih
presentatif. Jika pemodelan ini sesuai dengan percobaan, maka mekanisme adsorpsi melibatkan reaksi kimia chemisorption antara adsorbat dan adsorben [44].
4.5 PENENTUAN KINETIKA DIFUSI
Pada penelitian ini akan dicoba untuk mengaplikasikan model difusi untuk mengevaluasi proses adsorpsi pada adsorben batang jagung. Bisa saja kemungkinan
proses adsorpsi Cd
2+
terjadi hanya pada permukaan luareksternal adsorben. Oleh karena itu, proses adsorpsi harus dideskripsikan menggunakan pemodelan difusi
eksternal. Namun jika difusi kemungkinan terjadi pada permukaan dalam dan pori- pori adsorben, maka proses adsorpsi dapat dideskripsikan menggunakan pemodelan
difusi internal. Pemodelan difusi ekstenal dan internal diaplikasikan dan disesuaikan secara teoritis terhadap data kinetika adsorpsi eksperimental, sehingga diperoleh
kesimpulan tentang peristiwa difusi yang terjadi. Adapun persamaan yang digunakan dalam mendeskripsikan pemodelan difusi eksternal dan difusi internal berturut-turut
yaitu Persamaan 4.6 dan Persamaan 4.8. Difusi eksternal
4.6 [36]
Dengan z : 4.7
Difusi internal √
4.8 [36]
Keterangan: C
o
= Konsentrasi awal larutan mgL
C
t
= Konsentrasi larutan pada waktu t mgL
A = Luas permukaan partikel
cm
2
V = Volume larutan
L k
f
= Koefisien difusi ekternal cms
Universitas Sumatera Utara
38 qt = Konsentrasi adsorbat pada waktu t
mmolg k
id
= Koefisien difusi internal mmolg. min
12
t = waktu adsorpsi
s Kedua persamaan di atas akan diaplikasikan untuk data kinetik adsorpsi
Cd
2+
. Parameter dari model difusi eksternal dan internal dapat dilihat pada Gambar 4.10 dan Gambar 4.11.
Gambar 4.10 Pemodelan Kinetika Difusi Eksternal pada Konsentrasi Logam Cd
2+
50 ppm dan Kecepatan Pengadukan 220 rpm
Gambar 4.11 Pemodelan Kinetika Difusi Internal pada Konsentrasi Logam Cd
2+
50 ppm dan Kecepatan Pengadukan 220 rpm
y = 0.0071x + 0.9481
R² = 0.7959 0.000
0.200 0.400
0.600 0.800
1.000 1.200
1.400
1.600 1.800
2.000
20 40
60 80
100 120
140
ln Ct
Co
t min
Difusi Ekternal
Cd Linear Cd
y = 0.1552x + 2.5514
R² = 0.8707
0.00 0.50
1.00 1.50
2.00 2.50
3.00 3.50
4.00
4.50
0.000 2.000
4.000 6.000
8.000 10.000 12.000
q t
m g
g
√� min
Difusi Internal
Cd Linear Cd
Universitas Sumatera Utara
39 Hasil plot diagram pada Gambar 4.10 dan Gambar 4.11 salah satu contoh
yang menunjukkan bahwa model difusi internal memiliki koefisien korelasi r
2
yang lebih tinggi dibandingkan model difusi eksternal. Rendahnya koefisien korelasi model difusi eksternal dibandingkan model difusi internal, terjadi
karena adsorpsi pada permukaan dalam dari difusi ion pada larutan logam lebih nyata dari pada difusi ion jika hanya pada permukaan saja.
Ketika diplot antara q
t
mgg dan √t menunjukkan bahwa garis plot tidak
sesuai dengan garis aslinyagaris operasi. Hal ini mengindikasikan bahwa difusi film dan difusi intra-partikel terjadi secara simultan [46]. Hal ini juga didukung
oleh hasil analisi pemodelan kinetika adsorpsi. Kinetika adsorpsi orde dua menunjukkan bahwa proses difusi yang terjadi adalah difusi internal. Ini berarti
bahwa ketika ion logam diadsorpsi secara simultanbersamaan, ion logam tersebut akan terjerap pada permukaan dalam adsorben sitepori. Sehingga,
proses adsorpsi ini mempengaruhi proses difusi dari logam berat dan kapasitas adsorpsi akan semakin lebih besar.
Universitas Sumatera Utara
40
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
