51 sesuai dengan percobaan, maka mekanisme adsorpsi melibatkan reaksi kimia
chemisorption antara adsorbat dan adsorben [23]. Menurut Langmuir, molekul teradsorpsi ditahan pada permukaan oleh gaya
valensi yang tipenya sama dengan yang terjadi antara atom-atom dalam molekul. Karena adanya ikatan kimia maka pada permukaan adsorben akan terbentuk suatu
lapisan, di mana terbentuknya lapisan tersebut akan menghambat proses penyerapan selanjutnya sehingga efektifitasnya berkurang [57]. Sifat nonlinier
yang ditunjukkan oleh persamaan kinetika adsorpsi mengindikasikan bahwa kompetisi adsorpsi yang terjadi antara logam Cd
+2
dan Cu
+2
berhubungan dengan sisi aktif adsorben.
4.6 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
dan Cu
+2
terjadi hanya pada permukaan luar eksternal 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 4.7.
Difusi eksternal =
−�. + 4.6
[23] Difusi internal
=
�
+ 4.7
[42] Kedua persamaan di atas akan diaplikasikan untuk data kinetik adsorpsi
Cd
+2
dan Cu
+2
. Parameter dari model difusi eksternal dan internal dapat dilihat pada Gambar 4.20 sampai Gambar 4.25.
52 Gambar 4.20 Pemodelan Kinetika Difusi Internal Logam Cd
+2
50 ppm
Gambar 4.21 Pemodelan Kinetika Difusi Eksternal Logam Cd
+2
50 ppm
Gambar 4.22 Pemodelan Kinetika Difusi Internal Logam Cu
+2
50 ppm
y = 0,108x + 0,113 R² = 0,857
0,0 0,5
1,0 1,5
2,0 2,5
5 10
15 20
q t
m g
g
√� min
12
Difusi Internal
Cd Linea r Cd
y = 0,001x + 0,137 R² = 0,732
0,0 0,1
0,2 0,3
0,4 0,5
0,6
40 80
120 160
200 240
280 320
ln C
t C
o
t min
Difusi Ekternal
Cd Linea r Cd
y = 0,115x - 0,163 R² = 0,872
0,0 0,5
1,0 1,5
2,0
5 10
15 20
q t
m g
g
√� min
12
Difusi Internal
Cu Linea r Cu
53 Gambar 4.23 Pemodelan Kinetika Difusi Eksternal Logam Cu
+2
50 ppm
Gambar 4.24 Pemodelan Kinetika Difusi Internal Larutan Biner Cd
+2
: Cu
+2
30:30 ppm
y = 0,001x + 0,078 R² = 0,764
0,0 0,1
0,2 0,3
0,4 0,5
40 80
120 160
200 240
280 320
ln C
t C
o
t min
Difusi Ekternal
Cu Linea r Cu
y = 0,023x + 0,029 R² = 0,925
y = 0,019x + 0,035 R² = 0,849
0,00 0,05
0,10 0,15
0,20 0,25
0,30 0,35
0,40 0,45
0,50
2 4
6 8 10 12 14 16 18 20
qt m
g g
√t min
12
Difusi Internal 30:30 ppm
Cd Cu
Linea r Cd Linea r Cu
54 Gambar 4.25 Pemodelan Kinetika Difusi Eksternal Larutan Biner Cd
+2
: Cu
+2
30:30 ppm Hasil plot diagram pada Gambar 4.20 sampai 4.25 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 dominan dari pada difusi ion pada permukaan.
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 [56]. Hal ini juga
didukung oleh hasil analisis 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.
y = 0,000x + 0,041 R² = 0,748
y = 0,000x + 0,039 R² = 0,637
0,00 0,02
0,04 0,06
0,08 0,10
0,12 0,14
0,16
40 80 120 160 200 240 280 320
-l n
C t
C o
t menit
Difusi Eksternal 30:30 ppm
Cd Cu
Linea r Cd Linea r Cu
55
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
