16
7. Model Isotherm Sorpsi
Isoterm adsorpsi merupakan hubungan konsentrasi zat terlarut yang teradsorpsi pada padatan dengan konsentrasi larutan, pada suhu
tetap. Persamaan isoterm adsorpsi yang lazim digunakan ialah yang dikaji dan
dikembangkan oleh
Freundlich, Langmuir,
dan Dubinin-
Radushkevich. a. Isoterm Freundlich
Salah satu pendekatan dengan isoterm adsorpsi berdasarkan yang dijelaskan oleh Freundlich. Menurut Freundlich, jika
� m adalah berat zat terlarut per gram adsorben dan C adalah konsentrasi
zat terlarut dalam larutan. Dari konsep tersebut dapat diperoleh persamaan sebagai berikut.
� m = K
f
. ��
1 log q
e
= log K
f
+ 1n. log C
e
2 dimana:
� = berat zat yang diadsorpsi m = berat adsorben
q
e
= jumlah adsorbat teradsorpsi per gram adsorben molg �� = konsentrasi pada saat setimbang
K
f
= konstanta isoterm Freundlich n
= kapasitas atau intensitas adsorpsi Kemudian k dan n adalah konstanta adsorpsi yang nilainya
bergantung pada jenis adsorben dan suhu adsorpsi. Bila dibuat kurva
17 log q
e
terhadap log C
e
akan diperoleh persamaan linier dengan intersep log K
f
dan kemiringan 1n, sehingga nilai k dan n dapat diketahui Handayani
Sulistyono, 2009.
Grafik isoterm
Freundlich ditunjukkan dalam Gambar 3.
Gambar 3. Grafik Isoterm Freundlich Atkins, 1997: 443-444
b. Isoterm Langmuir Model isoterm Langmuir mengasumsikan bahwa permukaan
adsorben terdiri atas situs adsorpsi di mana semua adsorbat hanya teradsorpsi pada situs aktif dan tidak terjadi interaksi antar adsorbat,
sehingga yang terbentuk adalah lapisan adsorpsi mono molekuler di mana jumlah molekul yang teradsorpsi tidak akan melebihi jumlah
situs aktif Taslimah Narsito, 2005. Persamaan Langmuir dapat ditulis sebagai berikut.
�
�
�
�
=
� �
��� .
+
�
�
�
���
Keterangan: �
�
= Konsentrasi adsorbat 2.3
2.8 3.3
3.8
4.5 5
5.5 6
6.5
log q
e
m ol
g
log C
e
molL
18 �
�
= jumlah adsorbat yang teradsorp oleh adsorben pada saat setimbang
�
��
= kapasitas adsorpsi maksimum �
�
= konstanta isoterm Langmuir Dengan membuat kurva
�
�
�
�
terhadap
�
�
akan diperoleh persamaan linear, dari besar kecilnya nilai
�
���
dan Handayani
Sulistyono, 2009.
Gambar ilustrasi
adsorpsi dengan
isoterm Langmuir ditunjukkan dalam Gambar 4.
Gambar 4. Ilustrasi Adsorpsi pada Isoterm Langmuir Persamaan isoterm Langmuir dapat ditulis sebagai berikut:
�
�
�
�
=
� �
���.
+
�
�
�
���
3 Keterangan:
C
e
= konsentrasi pada saat setimbang molL q
e
= jumlah adsorbat per gram adsorben molg q
max
= kapasitas adsorpsi maksimum molg K
L
= konstanta isoterm Langmuir Lmol
19 Berdasarkan kurva
�
�
�
�
terhadap �
�
akan diperoleh persamaan linier, dan diketahui nilai
�
��
dan �
�
. Gambar grafik isoterm Langmuir ditunjukkan dalam Gambar 5.
Gambar 5. Kurva Isoterm Adsorpsi Langmuir Murni Handayani Eko Sulistiyono, 2009; Maria Angela dkk.,
2015. Besar kecilnya nilai q
max
dan K
L
dapat diketahui dengan cara mensubtitusiikan
persamaan linear
yang diperoleh
dari kurva
hubungan CeN terhadap Ce Gambar 5 ke dalam persamaan 3 Murni Handayani Eko Sulistiyono, 2009; Maria Angela dkk.,
2015. c. Isoterm Dubinin-Radushkevich
Isoterm Dubinin-Radushkevich digunakan untuk mengetahui mekanisme adsorpsi. Teori ini dapat membedakan antara adsorpsi
secara fisika dan kimia berdasarkan nilai energi adsorpsi yang didapat Chen Chen, 2009. Isoterm adsorpsi juga dapat digunakan untuk
memperkirakan karakterisasi porositas adsorben dan energi adsorpsi seperti pada penerapan isoterm adsorpsi Dubinin-Radushkevich.
20 Dubinin-Raduskevich
mengasumsikan bahwa
kurva adsorpsi
berhubungan dengan porositas adsorben Abdelwahab, 2007. Bentuk linier
persamaan isoterm
Dubinin-Radushkevich adalah
sebagai berikut:
ln q
e
= ln Q
D -
B
D
ε
2
4
Q
D
adalah kapasitas maksimum mmolg, B
D
adalah konstanta Dubinin-Radushkevich mol
2
. K J
2
dan
ε
adalah potensial Polanyi yang diperoleh dari persamaan berikut:
ε
= RTln 1 +
�
�
5 Energi adsorpsi rata-rata E
D
kJ mol dapat dihitung dari persamaan berikut:
E
D
= +
√
�
6
8. Uji Spektrofotometer UV-Vis