11 total gliserol, metanol, klorofil, air, serta sedimen pada biodiesel Bryan,
2005.
2. Aktivasi Adsorben
Aktivitas permukaan dari setiap adsorben berbeda pada sisi yang satu dengan sisi lainnya begitu pula dari batch yang satu ke batch yang lainnya
akibatnya hasil yang diperoleh menjadi tidak optimal. Perlakuan pendahuluan terhadap adsorben perlu dilakukan sehingga dapat
menghilangkan perbedaan aktivitas tersebut Adnan, 1997. Aktivasi terhadap atapulgit dapat dilakukan dengan beberapa perlakuan seperti
perlakuan panas dan juga perlakuan asam. Berdasarkan teori ada dua cara perlakuan dalam meningkatkan
aktivitas adsorben, yaitu pemanasan dan pengasaman. Aktivasi dengan pemanasan bertujuan agar air yang terikat di celah-celah molekul dapat
teruapkan, sehingga porositas adsorben meningkat. Aktivasi secara pengasaman adalah aktivasi dengan menggunakan asam mineral misalkan
HCL atau H
2
SO
4
pada konsentrasi tertentu yang dapat mempertinggi daya pemurnian karena asam mineral tersebut larut atau bereaksi dengan
komponen berupa garam Ca dan Mg yang menutupi pori-pori adsorben. Selain itu asam mineral akan melarutkan Al
2
O
3
sehingga dapat menaikan perbandingan jumlah SiO
2
dan Al
2
O
3
dari 2-3 : 1 menjadi 5-6 : 1. aktivasi asam dapat mempertinggi sifat adsorben dengan meningkatkan
sifat kimia dan fisiknya tanpa menghancurkan struktur lapisan mineral liatnya. Peningkatan sifat fisiko kimia tersebut diantaranya adalah luas
permukaan spesifik dan ukuran volume pori-porinya Adnan, 1997.
D. ADSORPSI
Adsorpsi adalah proses dimana satu atau lebih unsur-unsur pokok dari suatu larutan fluida akan lebih terkonsentrasi pada permukaan suatu padatan
tertentu adsorben. Dengan cara ini, komponen-komponen dari suatu larutan, baik itu dari larutan gas ataupun cairan, bisa dipisahkan satu sama lain.
Adsorpsi melibatkan proses perpindahan massa dan menghasilkan
12 kesetimbangan distribusi dari satu atau lebih larutan antara fasa cair dan
partikel. Pemisahan dari suatu larutan tunggal antara cairan dan fasa yang diserap membuat pemisahan larutan dari fasa curah cair dapat dilangsungkan.
Fasa penyerap disebut sebagai adsorben. Bahan yang banyak digunakan sebagai adsorben adalah karbon aktif, molecular sieves dan silika gel Treybal,
1980. Proses adsorpsi adalah proses pemisahan dimana komponen tertentu dari
suatu fasa fluida berpindah ke permukaan zat padat yang menyerap adsorben Hal ini disebabkan karena partikel zat padat tersebut mempunyai daya tarik
terhadap zat-zat terlarut maupun pada zat pelarutnya yang sangat bergantung pada kekuatan tipe interaksi, yaitu interaksi ion-dipol, interaksi dipol-dipol,
ikatan hidrogen, dipol dengan dipol tereduksi dan ikatan Van der walls. Sehingga apabila larutan mengalir melalui permukaan yang aktif maka proses
adsorpsi dan desorpsi dapat terjadi. Proses adsorpsi dapat digambarkan sebagai proses dimana molekul meninggalkan larutan dan menempel pada
permukaan zat adsorben akibat kimia dan fisika McCabe et al.,1989. Kecepatan adsorpsi sangat dipengaruhi oleh perbedaan konsentrasi, luas
permukaan adsorben, suhu, tekanan untuk gas, ukuran partikel dan porositas adsorben. Selain itu, ukuran molekul bahan yang akan diadsorpsi serta
viskositas campuran yang akan dipisahkan juga berpengaruh terhadap kecepatan adsorpsi. Suatu adsorben dipandang sebagai suatu adsorben yang
baik untuk adsorpsi dilihat dari sisi waktu. Lama operasi terbagi menjadi dua, yaitu waktu penyerapan hingga komposisi diinginkan dan waktu regenerasi
pengeringan adsorben. Makin cepat dua varibel tersebut, berarti makin baik unjuk kerja adsorben tersebut Tingkat adsorpsi naik diikuti dengan kenaikan
temperatur dan turun diikuti dengan penurunan temperatur Benefield, 1982.
Adsorpsi fisik adalah adsorpsi yang terjadi akibat gaya interaksi tarik- menarik antara molekul adsorben dengan molekul adsorbat. Adsorpsi ini
melibatkan gaya-gaya Van der walls sebagai kondensasi uap. Jenis ini cocok untuk proses adsorpsi yang membutuhkan proses regenerasi karena zat yang
teradsorpsi tidak larut dalam adsorben tapi hanya sampai permukaan saja. Adsorpsi kimia adalah adsorpsi yang terjadi akibat interaksi kimia antara
13 molekul adsorben dengan molekul adsorbat. Proses ini pada umumnya
menurunkan kapasitas dari adsorben karena gaya adhesinya yang kuat sehingga proses ini tidak reversibel Bernasconi et al., 1995. Perbedaan
antara adsorpsi fisika dengan kimia dapat dilihat pada Tabel 4.
No Parameter
Adsorpsi fisika Adsorpsi kimia
1 Adsorben
semua jenis terbatas
2 Adsorbat
semua gas kecuali gas mulia
3 Jenis ikatan
fisika kimia
4 Panas adsorpsi
5 – 10 kkalgr-mol gas 10-100 kkalgr-mol gas
5 Temperatur operasi
di bawah temperatur kritis
di atas temperatur kritis 6
Energi aktivasi kurang dari 1 kkalgr-
mol 10-60 kkalgr-mol
7 Reversibilitas
reversible tidak selamanya
reversible 8
Tebal lapisan banyak multilayer
satu monolayer 9
Kecepatan adsorpsi besar
kecil 10
Jumlah zat teradsorp
sebanding dengan kenaikan tekanan
sebanding dengan banyaknya inti aktif
adsorben yang dapat bereaksi dengan adsorbat
Sumber : Bernasconi et al., 1995. Metode adsorpsi dapat diterapkan untuk memperoleh karotenoid yang
terdapat dalam suatu campuran minyak. Biasanya dilakukan di dalam proses pemucatan minyak sawit Ooi et al.,1994; Choo, 1995. Metode adsorpsi fase
terbalik reverse phase adsorption melalui jalur metil ester mampu menghasilkan lebih dari 90. Naibaho 1983 telah mengekstrak karoten dari
tanah pemucatan komersil dengan beberapa tahap yaitu pelunakan tanah Tabel 4. Perbedaan antara adsorpsi fisika dengan adsorpsi kimia
14 pemucat dan penyabun dimana konsentrasi karoten yang diperoleh mencapai
40 dari konsentrasi awal. Isoterm adsorpsi adalah hubungan kesetimbangan antara konsentrasi
dalam fase fluida dan konsentrasi di dalam partikel adsorben pada suhu tertentu. Untuk zat cair, konsentrasi biasanya dinyatakan dalam satuan massa
seperti bagian per juta ppm. Konsentrasi adsorbat pada zat padat dinyatakan sebagai massa yang teradsorpsi per satuan massa adsorben semula McCabe et
al., 1989. Gambar 4. menunjukkan hubungan antara konsentrasi zat yang ada dalam larutan Cm dan yang teradsorpsi Cs.
Gambar 4. Kurva hubungan antara kosentrasi solut pada larutan dan yang teradsorpsi A kurva konveks, B kurva garis lurus, C Kurva
konkaf. Cs = kosentrasi zat yang teradsorpsi, Cm = konsentrasi zat dalam larutan
Kurva yang menggambarkan hubungan antara Cm dan Cs dinamakan dengan isoterm adsorpsi. Isoterm yang berbentuk konveks seperti yang terlihat
dalam Gambar 4A, dapat terjadi karena ada variasi aktivitas dari permukaan yang ada, yang mengakibatkan dihasilkannya hubungan yang tidak linier..
Kurva isoterm yang berbentuk garis lurus Gambar 4B merupakan keadaan yang dikehendaki, dimana permukaan tidak akan terjadi menjadi jenuh dengan
zat yang diadsorpsi. Slope dari kurva isoterm yang berupa garis lurus ini akan merupakan koefisien distribusi dan tidak tergantung dari besarnya konsentrasi.
Kurva isoterm yang berbentuk konkaf Gambar 4C dihasikan dari reaksi yang terjadi sedemikian sehingga menyebabkan dapat mempercepat proses adsorpsi
secara keseluruhannya. Kurva isoterm yang berbentuk konveks akan menghasilkan puncak yang condong ke depan, kurva isoterm yang lurus
Cm Cm
Cm Cs
Cs Cs
A B
C
15 memberikan bentuk puncak yang ideal, sedangkan yang konkaf akan
memberikan benuk puncak yang condong ke belakang McCabe et al., 1989. Puncak yang berbentuk condong tailing biasanya terjadi karena
adsorben yang terlalu aktif dan juga disebabkan oleh permukaan yang di beberapa bagian tidak mempunyai sisi aktif. Hal ini dapat disebabkan
adsorben yang tidak murni dan karena adanya pengaruh geometris pemukaannya, sehingga bagian permukaan lebih reaktif dan disebut reactive
site. Hal ini dapat dikurangi dengan menutup sisi aktif dengan zat lain atau dengan menaikan suhu. Cara lain adalah dengan mengurangi banyaknya
sampel yang dipisahkan, diatur tidak melebihi bagian linier dari kurva konveks Adnan, 1997.
E. LAJU ADSORPSI
