Sifat Adsorpsi Arang Aktif Sifat Hantaran Listrik Karbon Negative Temperature Coefficient NTC Positive Temperature Coefficient PTC

2.8 Sifat Adsorpsi Arang Aktif

Sifat arang aktif yang paling penting adalah daya serap. Dalam hal ini ada beberapa faktor yang mempengaruhi daya serap adsorpsi yaitu: a. Sifat Adsorben: Arang aktif yang merupakan adsorben adalah suatu padatan berpori, yang sebagian besar terdiri dari unsur karbon bebas dan masing-masing berikatan secara kovalen. Dengan demikian, permukaan arang aktif bersifat nonpolar. Selain komposisi dan polaritas, struktur pori merupakan faktor yang penting diperhatikan. Struktur pori berhubungan dengan luas permukaan dimana semakin kecil pori-pori arang aktif mengakibatkan luas permukaan semakin besar sehingga kecepatan adsorpsi bertambah. Untuk meningkatkan kecepatan adsorpsi, dianjurkan menggunakan arang aktif yang telah dihaluskan. Jumlah atau dosis arang aktif yang digunakan harus juga diperhatikan. Untuk dapat dipergunakan persamaan Freundlich, yaitu: XM = k C 1n . Persamaan ini menghubungkan kapasitas adsorpsi persatuan berat karbon Xn dengan konsentrasi serapan yang tersisa dalam larutan C pada keadaan setimbang.

b. Sifat Serapan: Banyak senyawa yang dapat di adsorpsi oleh arang aktif, tetapi

kemampuannya untuk mengadsorpsi berbeda untuk masing-masing senyawa. Adsorpsi akan bertambah besar sesuai dengan bertambahnya ukuran molekul serapan dari struktur yang sama seperti deret homolog. Adsorpsi juga dipengaruhi oleh gugus fungsi, posisi gugus fungsi, ikatan rangkap, dan struktur rantai dari senyawa serapan. Junedi Ginting : Efek Larutan Elektrolit Dan Temperatur Terhadap Sifat NTC PTC karbon Tempurung Kelapa..., 2008 USU e-Repository © 2009 c. Temperatur : Dalam pemakaian, arang aktif dianjurkan untuk menyelidiki temperatur pada saat berlangsungnya proses karena tidak ada peraturan umum yang bisa diberikan mengenai temperatur yang digunakan dalam adsorpsi. Faktor yang dipengaruhi temperatur pada proses adsorpsi adalah viskositas dan stabilitas termal senyawa serapan. Jika pemanasan tidak mempengaruhi sifat-sifat senyawa serapan seperti terjadi perubahan warna atau dekomposisi maka perlakuan dilakukan pada titik didihnya. Untuk senyawa volatile adsorpsi dilakukan pada temperatur kamar atau bila memungkinkan pada temperatur yang lebih kecil. d. pH : Untuk asam-asam organik, adsorpsi akan meningkat bila pH diturunkan yaitu dengan penambahan asam-asam mineral karena kemampuan asam mineral untuk mengurangi ionisasi asam organik tersebut. Sebaliknya, bila asam organik dinaikkan dengan menambah alkali, adsorpsi akan berkurang akibatnya terbentuk garam. e. Waktu Singgung : Bila arang aktif ditambahkan dengan suatu cairan, dibutuhkan waktu untuk mencapai kesetimbangan. Waktu yang dibutuhkan berbanding dengan jumlah arang yang digunakan. Selain ditentukan oleh dosis arang aktif, pengadukan juga mempengaruhi waktu singgung. Pengadukan berguna untuk memberikan kesempatan pada partikel arang aktif untuk bersinggungan dengan senyawa serapan. Untuk larutan yang mempunyai viskositas tinggi dibutuhkan waktu singgung yang lebih lama dan sebaliknya jika viskositas larutan rendah maka waktu singgung yang dibutuhkan lebih singkat. Junedi Ginting : Efek Larutan Elektrolit Dan Temperatur Terhadap Sifat NTC PTC karbon Tempurung Kelapa..., 2008 USU e-Repository © 2009

2.8.1 Adsorpsi gas oleh zat padat

Adsorpsi padat yang baik adalah porositasnya tinggi, seperti Pt halus, arang dan silika gel. Permukaan zat ini sangat halus hingga adsorpsi terjadi pada banyak tempat. Namun demikian, adsorpsi dapat terjadi pada permukaan yang halus seperti gelas atau platina. Adsorpsi gas oleh zat padat Tony Bird, 1987 dapat ditandai oleh kenyataan-kenyataan berikut: 1. Adsorpsi yang bersifat selektif, artinya suatu adsorben dapat menyerap banyak sekali suatu gas, tetapi tidak menyerap gas-gas tertentu. 2. Adsorpsi terjadi sangat cepat, hanya kecepatan adsorpsi makin berkurang dengan makin banyaknya gas yang diserap. 3. Jumlah gas diserap tergantung pada temperatur, makin jauh jarak antara temperatur penyerapan dari temperatur kritis, maka makin sedikit jumlah gas yang diserap. 4. Adsorpsi tergantung dari luas permukaan adsorben, makin besar porositas adsorben makin besar daya adsorpsinya. 5. Adsorpsi tergantung jenis dan pembuatan adsorben. Arang dari suatu bahan yang dibuat dengan berbagai cara akan mempunyai daya serap yang berbeda pula. 6. Jumlah gas yang di adsorpsi persatuan berat adsorben tergantung pada tekanan parsial gas dimana makin besar tekanan makin besar gas yang diserap. Namun demikian bila penyerapan telah jenuh tekanan tidak berpengaruh. Junedi Ginting : Efek Larutan Elektrolit Dan Temperatur Terhadap Sifat NTC PTC karbon Tempurung Kelapa..., 2008 USU e-Repository © 2009 7. Adsorpsi merupakan proses reversibel. Bila tidak terjadi reaksi kimia, penambahan tekanan menyebabkan penambahan adsorpsi dan pengurangan tekanan menyebabkan penyerapan gas.

2.8.2 Adsorpsi zat terlarut oleh zat padat

Arang merupakan adsorben yang paling banyak dipakai untuk menyerap LIPI. 2006 zat-zat dalam larutan. Zat ini banyak dipakai di pabrik untuk menghilangkan zat-zat warna dalam larutan. Penyerapan zat larutan mirip seperti penyerapan gas oleh zat padat. Penyerapan bersifat selektif, dimana yang diserap hanya zat terlarut atau pelarut. Bila dalam larutan ada dua zat atau lebih, zat yang satu akan diserap lebih kuat dari yang lain. Zat-zat yang dapat menurunkan tegangan muka lebih kuat diserap. Makin kompleks zat terlarut makin kuat diserap oleh adsorben. Makin tinggi tegangan muka, makin kecil daya serap namun pengaruh temperatur tidak sebesar seperti pada adsorpsi gas.

2.9 Sifat Hantaran Listrik Karbon

Dalam suatu senyawa, karbon hitam adalah konduktor dan hantaran listriknya Julius, M et al, 1996 dipengaruhi oleh kebersihan permukaan, kehalusan dan struktur karbon. Resistansi listrik umumnya diukur sebagai logaritma dari resistansi persentimeter kibuk Ohmcm 3 dengan permukaan yang bersih bebas oksigen atau minyak. Karbon proses saluran channnel process carbon mempunyai kadar oksigen yang tinggi dibandingkan dengan nilai Log R yang lebih tinggi dari partikel karbon furnace dengan ukuran partikel yang sama dimana karbon furnace tidak mempunyai oksigen. Junedi Ginting : Efek Larutan Elektrolit Dan Temperatur Terhadap Sifat NTC PTC karbon Tempurung Kelapa..., 2008 USU e-Repository © 2009

2.10 Negative Temperature Coefficient NTC Positive Temperature Coefficient PTC

Suatu negative temperature coefficient NTC terjadi bilamana daya hantar termal suatu material meningkat dengan meningkatnya temperatur dalam suatu range tertentu Michel, B. 1997. Pada kebanyakan material daya hantar termal akan menurun dengan meningkatnya temperatur. Material-material yang mempunyai koefisien temperatur negatif telah digunakan dalam lantai pemanas sejak 1971. Negative Temperature Coefficient mencegah kelebihan pemanasan lokal di dalam karpet, kantungan kursi yang berisi biji-bijian, matras dan lain-lain serta dapat merusak lantai dan dapat menyebabkan api. Sedangkan positive temperature coefficient PTC merupakan kebalikan dari negative temperature coefficient NTC.

2.11 Larutan Elektrolit