4.4 Penentuan Isoterm
Data keseimbangan digambarkan dalam bentuk kurva isoterm adsorpsi ditunjukkan dengan suatu model adsorpsi. Dengan adanya suatu model dapat
dihitung nilai pendekatan jumlah zat yang mampu diserap oleh sejumlah masssa adsorben pada kondisi tertentu. Model umum untuk proses adsorpsi terdiri dari
tiga jenis model yaitu isoterm Freundlich, Langmuir dan BET.
4.4.1 Model Isoterm Freundlich
Model isoterm freundlich didapatkan dari persamaan isoterm Freundlich. xm = K
f
C
e 1n
19 Dengan K
f
dan n adalah suatu tetapan. K
f
merupakan konstanta yang menggambarkan kapasitas adsorspsi mgg adsorban dan n merupakan konstanta
yang mewakili intensitas adsorpsi. Nilai K yang lebih tinggi akan menunjukkan lebih besarnya gaya tarik menarik antara arang aktif dengan Fe maupun Sulfat dan
nilai n antara 1 hingga 10 menunjukkan sistem adsorpsi yang menguntungkan. Perhitungan tetapan Kf dan n dapat diperoleh dari logaritmik dengan membuat
kurva isoterm Freundlich antara log xm dan log C. Log xm = log Kf + 1n Log Ce
20 Tabel 4.4 Perhitungan isoterm Freundlich untuk parameter Fe
Massa adsorben Volume Co
Ce x = Co-Cel
q = xm Log Ce
Log q g
L mgL
mgL mg
mgg 50
3,5 4086,86 3535,39
1930,145 38,6029
3,55 1,586619932
100 3,5
4086,86 1916,1
7597,66 75,9766
3,28 1,880679855
150 3,5
4086,86 633,38
12087,18 80,5812
2,80 1,906233731
Penentuan isoterm Freundlich dilakukan dengan membuat grafik antara log Ce dan log q. Plot grafik menghasilkan persamaan garis y = a + bx. Plot grafik
dapat dilihat pada gambar berikut ini.
y = -0,383x + 3,020 R² = 0,666
0,5 1
1,5 2
2,5
2,00 2,50
3,00 3,50
4,00
lo g
q
Log Ce
Grafik isoterm Freundlich untuk parameter Fe
Gambar 4.3 Isoterm Freundlich untuk parameter Fe
Dari gambar grafik di atas dapat diketahui slope dan intercept sehingga harga k dan n pada persamaan Freundlich dapat diketahui. Y = -0,383x + 3,020
sehingga diperoleh nilai slope sebesar -0,383 dan intercept sebesar 3,020 dengan R
2
= 0,66. Nilai k merupakan hasil antilog dari intercept yaitu sebesar 1047,29. Nilai n merupakan 1slope yaitu -2,61.
xm = kf.Ce
1n
21 xm = 1047,29.Ce
1-2,61
22
4.4.2 Model Isoterm Langmuir
Model isoterm Langmuir didapatkan dari persamaan isoterm Langmuir. 23
Parameter a menunjukkan q
maks
sebagai kapasitas maksimum monolayer adsorben mgg adsorban, dan parameter b yang disebut konstanta afinitas
menunjukkan kekuatan ikatan molekul adsorbat pada permukaan adsorben 1g. Perhitungan tetapan a dan b dapat dibuat dengan membuat kurva isoterm antara
Ce xm dan Ce. Konsentrasi keseimbangan digunakan sebagai input data konsentrasi akhir adsorpsi C atau Ce.
24 y = a + bx
25 Berikut adalah tabel perhitungan isoterm Langmuir.
Tabel 4.5 Perhitungan isoterm Langmuir untuk parameter Fe
Massa adsorben Volume Co
Ce x = Co-Cel
q = xm Cexm
g L
mgL mgL
mg mgg
50 3,5
4086,86 3535,39
1930,145 38,6029
91,58 100
3,5 4086,86
1916,1 7597,66
75,9766 25,22
150 3,5
4086,86 633,38
12087,18 80,5812
7,86
Penentuan isoterm Langmuir untuk proses adsorpsi dilakukan dengan membuat grafik Cexm vs Ce. Plot grafik akan menghasilkan garis lurus dengan
kemiringan slope 1a dan intercept adalah 1ab. Sehingga harga a dan b pada persamaan Langmuir dapat diketahui. Nilai a merupakan 1slope dan nilai b
ditentukan dari nilai 1nilai a x intercept. Plot grafik seperti gambar dibawah ini.
y = 0,029x - 18,01 R² = 0,934
0,00 10,00
20,00 30,00
40,00 50,00
60,00 70,00
80,00 90,00
100,00
1000 2000
3000 4000
C e
x m
Ce
Grafik isoterm Langmuir untuk parameter Fe
Gambar 4.4 Isoterm Langmuir untuk parameter Fe
Pada gambar di atas terdapat persamaan garis y = 0,029x – 18,01 dengan
R
2
= 0,934 dengan slope sebesar 0,029 dan intercept sebesar -18,01. Dari nilai slope dan intercept ini dapat diketahui harga a dan b. Nilai a merupakan hasil dari
1slope yaitu 34,48 dan b ditentukan dari 134,48 x -18,01 yaitu -0,002.
26 27
28
4.4.3 Model Isoterm Brunauer – Eemmet – Teller BET
Kategori