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