Model Isotherm Sorpsi Kerangka Teori

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