35 terjadinya tumbukan antar zat pereaksi makin banyak, sehingga reaksi
makin cepat. Umumnya kenaikan suhu sebesar 10 C menyebabkan
kenaikan laju reaksi sebesar dua sampai tiga kali. Kenaikan laju reaksi ini dapat dijelaskan dari gerak molekulnya. Molekul-molekul dalam suatu zat
kimia selalu bergerak-gerak. Oleh karena itu, kemungkinan terjadi tabrakan antar molekul yang ada.
2. Energi Aktivasi
Energi minimum yang harus dimiliki oleh partikel pereaksi sehingga menghasilkan tumbukan efektif disebut energi pengaktifan Ea = energi
aktivasi. Reaksi yang dapat berlangsung pada suhu rendah berarti memiliki energi pengaktifan yang rendah. Sebaliknya, reaksi yang
memiliki energi pengaktifan besar hanya dapat berlangsung pada suhu tinggi. Energi pengaktifan dapat dianggap sebagai energi penghalang
barier antara pereaksi dan produk. Hanya sebagian molekul-molekul atau fraksi molekul yang
teraktifkan, yaitu molekul-molekul yang memiliki energi kinetik melebihi energi aktivasi, yang dapat menghasilkan tumbukan yang efektif sehingga
mampu bereaksi. Semakin tinggi nilai energi aktivasi, semakin kecil fraksi molekul yang teraktifkan dan semakin lambat reaksi berlangsung. Selain
itu, tumbukan molekul yang menghasilkan reaksi juga tergantung dari orientasi molekul tersebut. Oleh karena itu, laju reaksi dipengaruhi oleh
fraksi molekul yang teraktifkan dan orientasi dari molekul tersebut Petrucci, 1992; Saeni, 1989.
Penentuan energi aktivasi proses adsorpsi β-karoten dari metil ester dilakukan
dengan menggunakan
persamaan Arrhenius
yang menghubungkan antara nilai konstanta laju reaksi k dengan suhu reaksi.
Persamaan Arrhenius menghasilkan sebuah bentuk persamaan garis lurus linear. Kurva regresi linear yang menghubungkan antara konstanta laju
adsorpsi k dengan suhu reaksi T dapat dilihat pada Gambar 11 dan 12.
36 Berdasarkan Gambar 11 dan 12 diperoleh nilai kemiringan slope
dan juga nilai koefisien determinasi r
2
. Kemiringan slope yang dihasilkan dari regresi linear digunakan untuk memperoleh nilai energi
aktivasi. Kemiringan dikalikan dengan konstanta tetapan gas R akan menghasilkan nilai energi aktivasi. Nilai Energi aktivasi pada proses
adsorpsi β-karoten dengan menggunakan kedua jenis adsorben dapat dilihat pada Tabel 10.
y = - 5 3 7 3 .5 x + 1 1 .6 5 R
2
= 0 .9 9 2 6
- 4 .5 - 4
- 3 .5 - 3
- 2 .5 - 2
- 1 .5 - 1
- 0 .5 0 .0 0 2 7
0 .0 0 2 7 5 0 .0 0 2 8
0 .0 0 2 8 5 0 .0 0 2 9
0 .0 0 2 9 5 0 .0 0 3
1 T ln
k
Gambar 12. Regresi linear hubungan antara suhu 1T dengan ln k dengan menggunakan atapulgit
r
2
= 0.9928 ; kemiringan = 5373.5
y = - 3 7 2 4 . 3 x + 7 . 2 3 7 R
2
= 0 . 9 5 8
- 4 - 3 . 5
- 3 - 2 . 5
- 2 - 1 . 5
- 1 - 0 . 5
0 . 0 0 2 7 0 . 0 0 2 7 5
0 . 0 0 2 8 0 . 0 0 2 8 5
0 . 0 0 2 9 0 . 0 0 2 9 5
0 . 0 0 3
1 T ln
k
Gambar 11. Regresi linear hubungan antara suhu 1T dengan ln k dengan menggunakan atapulgit
r
2
= 0.958 ; kemiringan = 3724.3
37 Tabel 10. Energi aktivasi pada reaksi adsorpsi β-karoten dari metil ester
dengan menggunakan atapulgit dan magnesium silikat sintetik
Berdasarkan Tabel 10, Nilai energi aktivasi pada proses adsorpsi menggunakan atapulgit adalah sebesar 31.08 kJmol sedangkan pada
proses adsorpsi menggunakan magnesium silikat sintetik adalah sebesar 44.84 kJmol. Jika suhu dinaikkan, maka kalor yang diberikan akan
menambah energi kinetik partikel pereaksi. Sehingga pergerakan partikel- partikel pereaksi makin cepat, makin cepat pergerakan partikel akan
menyebabkan terjadinya tumbukan antar zat ereaksi makin banyak, sehingga reaksi makin cepat. Molekul-molekul dalam suatu zat kimia
selalu bergerak-gerak. Oleh karena itu, kemungkinan terjadi tabrakan antar molekul yang ada. Tetapi tabrakan itu belum berdampak apa-apa bila
energi yang dimiliki oleh molekul-molekul itu tidak cukup untuk menghasilkan tabrakan yang efektif.
Nilai energi aktivasi menggunakan atapulgit lebih rendah daripada dengan menggunakan magnesium silikat sintetik. Hal ini menunjukkan
bahwa proses adsorpsi β-karoten dengan menggunakan atapulgit lebih mudah dan cepat terjadi dibandingkan dengan menggunakan magnesium
silikat sintetik. Sehingga molekul dalam atapulgit tidak memerlukan energi yang besar dalam proses adsorpsi β-karoten dari metil ester serta
mampu bekerja lebih efektif dibandingkan dengan magnesium silikat sintetik. Nilai energi aktivasi juga dapat menunjukan karakteristik dari
ikatan antara adsorben dan adsorbat. Apabila nilai energi aktivasinya rendah menunjukan ikatan yang terjadi pada adsorpsi fisik lemah.
E. KUALITAS ADSORPSI
