5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Adsorpsi
Adsorpsi secara umum adalah proses penggumpalan substansi terlarut soluble yang ada dalam larutan, oleh permukaan zat atau benda penyerap,
dimana terjadi suatu ikatan kimia-fisika antara substansi dengan penyerapanya. Proses perlekatan dapat saja terjadi antara cairan dan gas, padatan, atau cairan lain
[16]. Peristiwa adsorpsi merupakan suatu fenomena permukaan, yaitu terjadinya
penambahan konsentrasi komponen tertentu pada permukaan antara dua fase. Adsorpsi dapat dibedakan menjadi adsorpsi fisis physical adsorption dan
adsorpsi kimia chemical adsoption. Secara umum adsorpsi fisis mempunyai gaya intermolekular yang relatif lemah, sedangkan pada adsorpsi kimia terjadi
pembentukan ikatan kimia antara molekul adsorbat dengan molekul yang terikat pada permukaan adsorben [17].
2.1.1 Mekanisme Adsorpsi Proses adsorpsi dapat berlangsung jika padatan atau molekul gas atau cair
dikontakkan dengan molekul-molekul adsorbat maka didalamnya terdapat gaya kohesif atau gaya hidrostatik dan gaya ikatan hidrogen yang bekerja diantara
molekul seluruh material. Gaya-gaya yang tidak seimbang menyebabkan perubahan-perubahan konsentrasi molekul pada interface solid fluida. Molekul
fluida yang diserap tetapi tidak terakumulasimelekat ke permukaan adsorben disebut adsorptif sedangkan yang terakumulasi melekat disebut adsorbat [18].
Universitas Sumatera Utara
6 Gambar 2.1 Adsorpsi dan desorpsi
[18]
2.1.2 Gaya Van Der Waals Gaya van der waals merupakan gaya tarik menarik listrik yang relatif lemah
akibat kepolaran molekul yang permanen atau terinduksi tidak permanen. Kepolaran permanen terjadi akibat kepolaran ikatan dalam molekulnya,
sedangkan kepolaran tidak permanen terjadi akibat molekulnya terinduksi oleh partikel lain yang bermuatan sehingga molekul bersifat polar sesaat secara
spontan. Akibat adanya gaya- gaya yang bekerja antara adsorbat dan adsorben menyebabkan proses adsorpsi dapat terjadi. Adsorpsi ini relatif berlangsung cepat
dan bersifat reversible. Adsorbat yang terikat secara lemah pada permukaan adsorben, dapat bergerak dari suatu bagian permukaan ke permukaan lain [19].
2.1.3 Gaya Elekrostatik Gaya elekrostatik merupakan gaya yang diperankan oleh ion antara adsorbat
dan permukaan adsorben. Ion akan terkonsentrasi dipermukaan adsorben sebagai hasil tarikan elektrostatik ke tempat ion yang bermuatan berlawanan [20].
Universitas Sumatera Utara
7 2.1.4 Faktor- Faktor Yang Mempengaruhi dan Mengendalikan Adsorpsi
Adsorpsi berjalan spontan jika energi bebasnya, ∆G
ads
berharga negatif ∆G
ads
=∆G
non electro
+∆G
electro
…. 1 Beberapa Faktor yang Mempengaruhi Adsorpsi :
1. Tekanan P, Tekanan yang dimaksud adalah tekanan adsorbat. Kenaikan tekanan adsorbat dapat menaikkan jumlah zat yang diadsorpsi
2. Sifat Bahan Larutan dan Temperatur , Dalam hal ini faktor yang mempengaruhi adalah kebasaan pH dan senyawa ionik dimana pH menentukan
kontak permukaan dengan adsorbent dan senyawa ionik menentukan dissosiasi antara senyawa elektrolit sedangkan temperatur yang dimaksud adalah temperatur
adsorbat. Berkurangnya temperatur akan menambah jumlah adsorbat yang teradsorpsi demikian juga peristiwa sebaliknya.
3. Interaksi Potensial E, Interaksi potensial antara adsorbat dengan dinding adsorben sangat bervariasi, tergantung dari sifat adsorbat-adsorben.
4. Karateristik adsorben dan karakteristik bahan yang akan dijerap. Sifat dari adsorben yang biasanya cenderung mempengaruhi proses adsorpsi adalah bentuk
pori, permukaan kimia dan isi dari bahan yang akan dijerap. Proses penjerapan bergantung pada kemampuannya menerima accesbility molekul organik yang
masuk kedalam permukaan adsorben yang bergantung kepada ukuran mereka. Karakter yang diperhatikan dari bahan yang akan diserap meliputi ukuran
molekul, kelarutan, sifat koligatif pKa , dan komposisi penyusunnya jika bahan tersebut adalah senyawa aromatik. Ukuran molekul mengendalikan penjerapan,
kelarutan berpengaruh kepada interaksi hydrophobic. Sifat koligatif pKa mempengaruhi dissosiasi jika larutannya elektrolit. Sedangkan komposisi
penyusunnya berupa cincin aromatik akan bereaksi dengan adsorben [21].
Universitas Sumatera Utara
8 2.1.5
Adsorpsi Isoterm Beberapa model adsorpsi isotherm :
1. Model Isoterm Freundlich
Model Isoterm Freundlich menggunakan asumsi bahwa adsorpsi terjadi secara fisika. Model Isoterm Freundlich merupakan persamaan empirik, yang
dinyatakan dengan persamaan : …
2 dengan k
F
dan n merupakan konstanta Freundlich k
F
dan n merupakan fungsi suhu dengan persamaan :
…3 … 4
dengan ,
, dan k
f0
adalah konstanta
2. Model Isoterm Langmuir
Model Isoterm Langmuir menggunakan pendekatan kinetika, yaitu kesetimbangan terjadi apabila kecepatan adsorpsi sama dengan kecepatan
desorpsi. Asumsi yang digunakan pada persamaan Langmuir adalah : a. Adsorpsi terjadi secara kimia.
b. Adsorben merupakan sistem dengan tingkat energi homogen sehingga afinitas molekul terjerap sama untuk tiap lokasi.
c. Adsorbat yang terjerap membentuk lapisan tunggal monolayer . d. Tidak ada interaksi antar molekul yang terjerap.
e. Molekul yang terjerap pada permukaan adsorben tidak berpindah- pindah.
Isoterm Langmuir dinyatakan dengan persamaan : …5
Parameter q
maks
menunjukan kapasitas maksimum adsorben, dan parameter b yang disebut konstanta afinitas menunjukan kekuatan ikatan molekul adsorbat pada
permukaan adsorben. Parameter b merupakan fungsi suhu dengan persamaan :
Universitas Sumatera Utara
9 …6
dengan b
∞
dan b adalah konstanta.
[22].
2.2 Aktivasi Fisika
Kategori