26
2.4 PERHITUNGAN ISOTHERM ADSORPSI
Untuk contoh perhitungan isotherm adsorpsi digunakan data dari ion logam Fe. Dari hasil yang diperoleh dapat ditabelkan pada tabel L2.2.
Tabel L2.2 Data Penentuan Isotherm Adsorpsi C
e
q
e
log C
e
log q
e
ln q
e
ln C
e
ɛ
2
C
e
q
e
9,8043 7,8424 0,9914 0,8945 2,0596 2,2828 59.140,1181 1,2502
8,0217 6,4837 0,9043 0,8118 1,8693 2,0822 86.532,7833 1,2372
4,3696 6,3670 0,6404 0,8039 1,8511 1,4747 266.267,3528 0,6863 Dimana:
T = 28
C = 301,15K
R = 8,3145 kJkmol.K
Nilai ɛ
2
diperoleh dengan menggunakan persamaan 2.7: ɛ = RT ln1 +
1 C
e
2.7 Diplot kurva isotherm yang dapat mewakili penjerapan ion logam Fe.
Trial I Isotherm Langmuir
Diplot
C
e e
vs C
e
dengan intersep adalah
1 b.
m
dan slope adalah
1
m
. Kurva
C
e e
vs C
e
dapat dilihat pada gambar L2.7.
Gambar L2.7 Kurva Isotherm Langmuir untuk Ion Logam Fe yang Dijerap oleh Adsorben Cangkang Telur Bebek
y = 0,1107x + 0,2386 R² = 0,9084
0,2 0,4
0,6 0,8
1 1,2
1,4
2 4
6 8
10 12
C
e
q
e
C
e
Universitas Sumatera Utara
27 Dari gambar L2.7 diperoleh persamaan isotherm Langmuir adalah
y = 0,1107x + 0,2386. Maka dapat dihitung nilai bq
m
dan q
m
seperti cara berikut:
0,1107 =
1
m
q
m
=
1 0,1107
q
m
= 9,0334
0,2386 =
1 b.
m
bq
m
=
1 0,2386
bq
m
= 4,1911 Maka diperoleh nilai bq
m
sebesar 4,1911 dan q
m
sebesar 9,0334 mggr.
Trial II Isotherm Freundlich
Untuk isotherm Freundlich akan diplot kurva log C
e
vs log q
e
. Kurva tersebut akan memberikan nilai intersep adalah log k dan slope adalah
1 n
. Kurva isotherm Freundlich dapat dilihat pada gambar L2.8.
Gambar L2.8 Kurva Isotherm Freundlich untuk Ion Logam Fe yang Dijerap oleh Adsorben Cangkang Telur Bebek
y = 2,7218x - 1,432 R² = 0,5576
0,2 0,4
0,6 0,8
1 1,2
0,78 0,8
0,82 0,84
0,86 0,88
0,9
lo g q
e
log C
e
Universitas Sumatera Utara
28 Dari gambar L2.8 diperoleh persamaan isotherm Freundlich adalah
y = 2,7218 x – 1,432. Maka dapat dihitung nilai n dan k dengan cara
sebagai berikut: -1,432 = log k
k = 10
-1,432
k = 0,03698
2,7218 =
1 n
n =
1 2,7218
n = 0,3674 Dari perhitungan diperoleh nilai k sebesar 0,03698 dan
n sebesar 0,3674.
Trial III Isotherm Tempkin
Isotherm Tempkin memiliki kurva q
e
vs ln C
e
dengan intersep adalah B
1
ln Kt dan slope adalah B
1
. Kurva isotherm Tempkin dapat dilihat pada gambar L2.9.
Gambar L2.9 Kurva Isotherm Tempkin untuk Ion Logam Fe yang Dijerap oleh Adsorben Cangkang Telur Bebek
y = 1,4456x + 4,0837 R² = 0,55
1 2
3 4
5 6
7 8
9
1,4 1,6
1,8 2
2,2 2,4
q
e
ln C
e
Universitas Sumatera Utara
29 Pada Gambar L2.9 diperoleh persamaan isotherm Tempkin adalah
y = 1,4456 x + 4,0837. Maka dapat dihitung nilai B
1
dan Kt dengan cara sebagai berikut:
B
1
= nilai intersep B
1
= 1,4456
B
1
ln Kt = 4,0837 1,4456 ln Kt = 4,0837
ln Kt =
4,0837 1,4456
ln Kt = 2,8249 Kt = e
2,8249
Kt = 16,8596 Dari perhitungan diperoleh nilai B
1
sebesar 1,4456 mggr dan Kt sebesar 16,8596. Nilai B
1
dapat diperoleh nilai b dengan cara sebagai berikut:
B
1
=
T b
1,4456 =
8,3145 kJkmol.K . 301,15 K b
b =
8,3145 kJkmol.K . 301,15 K 1,4456
b = 1.732,0916 kJkmol
Trial IV Isotherm DKR
Isotherm DKR memiliki kurva lnq
e
vs ɛ
2
dengan intersep adalah X
m
dan slope adalah ß. Kurva isotherm DKR dapat dilihat pada gambar L2.10.
Universitas Sumatera Utara
30 Gambar L2.10 Kurva Isotherm DKR untuk Ion Logam Fe yang
Dijerap oleh Adsorben Cangkang Telur Bebek Dari gambar L2.10 diperoleh persamaan isotherm DKR yaitu y = -
0,0000007 x + 2,0201. Maka dapat dihitung nilai X
m
dan ß dengan cara sebagai berikut:
ln X
m
= 2,0201 X
m
= e
2,0201
X
m
= 7,5391
ß = nilai intersep ß = - 0,0000007
Dari hasil perhitungan diperoleh nilai X
m
kapasitas penjerapan maksimum sebesar 7,5391 mggr dan ß koefisien aktivitas sebesar
-0,0000007mol
2
J
2
.
Trial V Isotherm BET
Isotherm BET memiliki kurva C
e
vs dengan intersep adalah
1 K
B
Q
a
dan slope adalah
K
B
- 1
K
B
Q
a
C
S
. Kurva isotherm BET dapat dilihat pada gambar L2.11.
y = -7E-07x + 2,0201 R² = 0,4393
1,8 1,85
1,9 1,95
2 2,05
2,1
100000 200000
300000
ln q
e
ɛ
2
Universitas Sumatera Utara
31 Gambar L2.11 Kurva Isotherm BET untuk Ion Logam Fe yang
Dijerap oleh Adsorben Cangkang Telur Bebek Dari gambar L2.11 diperoleh persamaan isotherm BET adalah y =
0,1107 x + 0,2386. Nilai C
s
dan K
B
dapat dihitung dengan cara sebagai berikut:
0,2386 =
1 K
B
Q
a
; Q
a
= 1 0,2386 =
1 K
B
K
B
=
1 0,2386
K
B
= 4,8191
0,1107 =
K
B
- 1
K
B
Q
a
C
S
; Q
a
= 1 0,1107 =
K
B
- 1
K
B
C
S
0,1107 =
4,8191-1 4,8191C
S
0,5335 C
S
= 3,8191
C
s
=
3,8191 0,5335
C
s
= 7,1586 y = 0,1107x + 0,2386
R² = 0,9084
0,2 0,4
0,6 0,8
1 1,2
1,4
2 4
6 8
10 12
C
e
q
e
C
e
Universitas Sumatera Utara
32 Dari perhitungan diperoleh nilai K
B
sebesar 4,8191 dan C
s
sebesar 7,1586 mgL.
Untuk isotherm dari ion logam Fe maka akan dipilih isotherm Langmuir untuk mewakili penjerapan ion logam Fe. Hal ini disebabkan
R
2
yang mendekati nilai 1.
Universitas Sumatera Utara
33
LAMPIRAN 3 FOTO HASIL PENELITIAN
3.1 FOTO PERCOBAAN ADSORPSI LOGAM BERAT
Kategori