10
2.4. Mekanisme Adsorpsi
Proses adsorpsi molekul adsorbat dari fasa cair ke permukaan adsorben melibatkan tahapan sebagai berikut:
Transfer massa molekul adsorbat ke seluruh lapisan batas eksternal dari partikel padat.
Transportasi molekul adsorbat dari permukaan partikel ke dalam bagian aktif dengan difusi dalam pori berisi cairan dan berpindah keseluruh permukaan padat
dari pori-pori. Adsorpsi molekul terlarut pada bagian aktif pada permukaan bagian dalam dari
pori-pori. Setelah molekul terserap, dapat berpindah ke permukaan pori melalui difusi
permukaan. [9].
2.5 Pasir
Partikel pasir dibentuk dari pecahan kristal magma beku dan batuan metamorf atau dari batu pasir yang sudah ada. Berdasarkan kandungan mineralnya, pasir
umumnya terdiri dari kuarsa, Feldspar, Mika dan kapur kalsit, dolomit dll. Klasifikasi dari mineral partikel dapat disebut pasir berdasarkan ukurannya. Menurut
skema klasifikasi United States Department of Agriculture USDA, partikel pasir berada pada rentang diameter antara 0,05-2.0 mm. Dengan demikian, bahan mineral
yang disebut pasir dapat bervariasi tergantung pada skema klasifikasi yang digunakan [11].
Juga ada, subkategori partikel pasir terutama untuk skema USDA, yaitu pasir sangat halus berkisar 0,05-0,1 mm, pasir halus berkisar dari 0,1-0.25 mm, pasir
sedang medium berkisar 0.25-0.5 mm, pasir kasar berkisar dari 0,5-1,0 mm, dan pasir sangat kasar berkisar 1.0-2,0 mm [11].
Universitas Sumatera Utara
11 Gambar 2.1 Pasir Hitam
Untuk memahami tentang tren adsorpsi logam dengan menggunakan pasir, pertimbangan hubungan antara jenis ion logam yang akan diserap dengan silika dan
feldspar komponen pasir akan sangat membantu. Silika SiO
2
memiliki struktur yang terdiri dari tiga rangkaian dimensi tetrahedron yang tidak terbatas. Setiap atom
silikon membentuk empat ikatan tunggal dengan empat atom oksigen yang terletak di empat penjuru tetrahedron [12].
Permukaan kelompok fungsional dari silikat memainkan peran penting dalam proses adsorpsi. Pada bagian ini atom oksigen terikat pada lapisan silika tetrahedral
dan kelompok hidroksil berkaitan pada tepi tiap unit dari struktur silikat. Kelompok fungsional ini mendukung bagian permukaan untuk melakukan adsorpsi kimia
terhadap logam transisi dan logam berat. Permukaan kelompok fungsional ini dapat direpresentasikan sebagai berikut[12]:
Dimana S merupakan atom pusat Si atau Al pada penyerapan yang dilakukan oleh permukaan silikat [12].
Permukaan kelompok hidroksil berdisosiasi dalam air yang mana akan melepaskan satu atom H sehingga bermuatan negatif dan berfungsi sebagai basa
Lewis terhadap kation logam M
n+
. Seperti bagian terdeprotonasinya satu atau mungkin dua yang membentuk senyawa kompleks dengan ion logam berat sebagai
berikut [12]:
Universitas Sumatera Utara
12 Jika satu kation logam M
n+
berikatan dengan satu gugus SiO
3 -
maka muatan senyawa kompleks menjadi n+ + -1 = n+
– 1= n-1+ , tanda muatan ditentukan oleh jumah muatan yg paling besar. Dengan cara yang sama bila satu kation logam M
n+
berikatan dengan 2SiO
3 -
, maka untuk senyawa kompleksnya menjadi n+ + -2 = n+
– 2 = n-2+ [12].
2.6 Kinetika Adsorpsi