30 mesh dibandingkan dengan bentuk lingkaran adalah luas permukaan dari bentuk
tersebut. Menurut Prasetiowati dan Koestiati 2014 [39], bahwa daya serap adsorpsi
ditentukan oleh luas permukaan dari adsorben tersebut. Besarnya adsorpsi sebanding dengan luas permukaannya. Semakin kecil bentuk adsorben tersebut, maka semakin
besar luas permukaannya. Makin besar luas permukaan adsorben, maka semakin besar pula adsorpsi yang terjadi.
Proses adsorpsi yang terjadi karena adanya gaya tarik-menarik antar atom gaya Van der Waals pada permukaan padatan. Oleh karena adanya gaya ini,
padatan cenderung menarik molekul-molekul lain yang bersentuhan dengan permukaan adsorben menuju ke dalam permukaannya. Akibatnya konsentrasi
molekul pada permukaan menjadi lebih besar dari pada dalam larutan [40]. Ilustrasi dari gaya Var der Walls dapat dilihat pada Gambar 4.3.
Gambar 4.3 Gaya Tarik-Menarik Atom
4.3 Penentuan Kapasitas Adsorpsi dengan Variasi Kecepatan Pengadukan
Penentuan kapasitas adsorpsi Cd
2+
dengan variasi kecepatan pengadukan dengan menggunakan batang jagung dengan bentuk ¼ lingkaran. Variasi kecepatan
yang digunakan adalah 150 rpm, 220 rpm dan 250 rpm. Pengaruh kecepatan pengadukan adsorpsi dapat dilihat pada Tabel A.4 Lampiran A dan Gambar 4.4 dan
4.5.
Universitas Sumatera Utara
31 Gambar 4.4 Nilai Kapasitas Adsorpsi dengan Variasi Kecepatan Pengadukan
pada Konsentrasi Cd
2+
50 ppm dan Bentuk Adsorben ¼ Lingkaran
G ambar 4.5 Persentase Adsorpsi dengan Variasi kecepatan Pengadukan pada
Konsentrasi Cd
2+
50 ppm dan Bentuk Adsorben ¼ Lingkaran
150 rpm 220 rpm
250 rpm
2 jam
3.67 4.00
4.00
24 jam 4.03
4.38 4.43
0.00
0.50 1.00
1.50 2.00
2.50 3.00
3.50 4.00
4.50 5.00
q t
m gg
Variasi Kecepatan Pengadukan
150 rpm 220 rpm
250 rpm 2 Jam
73.43 79.95
80.00 24 Jam
80.54 87.69
88.51 0.00
10.00 20.00
30.00 40.00
50.00 60.00
70.00 80.00
90.00 100.00
R
Variasi Kecepatan Pengadukan
Universitas Sumatera Utara
32 Sebagai contoh dari Tabel A.4 pada lampiran A dan dari Gambar 4.8 dan
4.9 dapat diamati kapasitas adsorpsi dari berbagai kecepatan pengadukan. Pada kecepatan pengadukan 150 rpm dari t
= 0 menit hingga t
1
= 2 jam diperoleh kapasitas adsorpsi q
t
sebesar 3,67 mgg dan pada t
max
= 24 jam didapat kapasitas maksimalnya q
max
sebesar 4,03 mgg. Pada kecepatan pengadukan 220 rpm dari t = 0 menit hingga t
1
= 2 jam diperoleh kapasitas adsorpsi q
t
sebesar 4 mgg dan pada t
max
= 24 jam didapat kapasitas maksimalnya q
max
sebesar 4,38 mgg. Pada kecepatan pengadukan 250 rpm dari t
= 0 menit hingga t
1
= 2 jam diperoleh kapasitas adsorpsi q
t
sebesar 4 mgg dan pada t
max
= 24 jam didapat kapasitas maksimalnya q
max
sebesar 4,43 mgg. Kemudian persen adsorpsi dari berbagai variasi kecepatan pengadukan, pada kecepatan pengadukan 150 rpm dari t
= 0 menit hingga t
1
= 2 jam diperoleh persen adsorpsi sebesar 73,43 dan pada t
max
= 24 jam didapat kapasitas maksimalnya q
max
sebesar 80,54 . Pada kecepatan pengadukan 220 rpm dari t
= 0 menit hingga t
1
= 2 jam diperoleh persen adsorpsi sebesar 79,95 dan pada t
max
= 24 jam didapat kapasitas maksimalnya q
max
sebesar 87,69 . Pada kecepatan pengadukan 250 rpm dari t = 0 menit hingga t
1
= 2 jam diperoleh persen adsorpsi sebesar 80 dan pada t
max
= 24 jam didapat kapasitas maksimalnya q
max
sebesar 88,51 . Dari hasil analisis tersebut bahwa kapasitas adsorpsi dari setiap variasi kecepatan pengadukan mengalami peningkatan
dari waktu 2 jam sampai 24 jam. Kapasitas adsorpsi terbesar terdapat pada kecepatan pengadukan 250 rpm yaitu pada 2 jam sebesar 4 mgg dan 24 jam yaitu 4,43 mgg
dengan persen adsorpsi pada 2 jam dan 24 jam sebesar 80 dan 88,51 . Menurut Imawati dan Adhitiyawarman 2015 [41], bahwa kecepatan
pengadukan sangat berpengaruh penting dalam proses adsorpsi. Dalam proses adsorpsi kecepatan pengadukan yang semakin rendah maka kapasitas adsorpsinya
semakin kecil. Akan tetapi, kecepatan pengadukan yang terlalu cepat dapat mengakibatkan zat yang teradsorpsi akan mengalami desorpsi karena zat yang
teradsorpsi akan terlepas dan tercampur kembali kedalam fluida. Kecepatan yang terlalu cepat dapat mengakibatkan struktur dari adsorben tersebut akan rusak.
Batang jagung memiliki diameter pori yang cukup besar sekitar ± 50 µm [42]. Jika dibandingkan dengan diameter karbon aktif yang hanya memiliki diameter
sekitar 0,6 µm [43]. Dalam proses adsorpsi, jika proses pengadukan kecil maka
Universitas Sumatera Utara
33 adsorbant akan sulit menembus lapisan film antara permukaan adsorben dan filmn
difusinya. Apabila pengadukan sesuai maka akan menaikkan film difusinya sampai ke titik pori difusi [44]. Berikut ilustrasi dari molekul-molekul adsorbant memasuki
pori-pori adsorben yang disajikan pada Gambar 4.6.
Gambar 4.6 Proses Molekul-Molekul Adsorbant Masuk Ke Dalam Pori-Pori Adsorben [44]
Dalam proses adsorpsi perpindahan molekul-molekul ke dalam pori-pori adsorben melalui proses sebagai berikut [27]:
a. Perpindahan massa dari cairan ke permukaan butir.
b. Difusi dari permukaan butir ke dalam butir melalui pori
c. Perpindahan massa dari cairan dalam pori ke dinding pori
d. Adsorpsi pada dinding pori.
4.4 Penentuan Waktu Kontak Optimum dan Kinetika Adsorpsi
