13 2.
Proses Adsorpsi Fisika Physisorption Physisorption adalah proses adsorpsi fisika yang melibatkan gaya
intermolekuler gaya Van der Walls yang mana tidak melibatkan perubahan yang terlalu besar dalam pola orbital elektron dari zat.
Interaksi energi diantara adsorbat dan adsorben memiliki energi magnitudo yang sama. Jadi proses adsorpsi fisika tidak diperlukan
energi aktivasi. Dalam hal ini, temperatur yang rendah diinginkan untuk adsorpsi fisika. Adsorpsi fisika secara umum bersifat
reversibel, dengan menurun dalam konsentrasi bahan yang diadsorpsi dengan jumlah yang sama dengan yang diadsorpsi [22].
2.6 MODEL KINETIKA ADSORPSI
Model kinetika adsorpsi yang diperoleh digunakan untuk memeriksa kinetika adsorpsi dari logam berat dan untuk mengetahui skala kuantitas yang
dijerap pada proses adsorpsi [24]. Adapun model kinetika adsorpsi adalah sebagai berikut:
1. Persamaan kecepatan reaksi orde satu semu Lagergen [19]
Persamaan kecepatan reaksi orde satu semu Lagergen pernah digunakan dalam penjerapan logam Cd dan Zn dengan adsorben abu sekam padi
yang diaktifkan. Persamaan umum ditunjukkan pada persamaan 2.1.
d dt
= k
1
q
eq
– q
t
2.1 Setelah dilakukan intergrasi dengan kondisi batas, untuk t = 0, q = 0,
bentuknya ditunjukkan pada persamaan 2.2. log q
eq
– q = log q
eq
–
k
1
2,303
t 2.2
2. Persamaan kecepatan orde dua [19] [1]
Persamaan kecepatan orde dua digunakan dalam proses adsorpsi secara umum. Jika kecepatan adsorpsi adalah mekanisme orde dua, maka
persamaan kinetika kecepatan adsorpsi orde dua dapat dituliskan dalam persamaan 2.3.
Universitas Sumatera Utara
14
d dt
= k q
eq
– q
2
2.3 Pengintegrasian persamaan ini dengan kondisi batas t = 0, q = 0 dapat
dilihat dalam persamaan 2.4.
t
=
1 k
e
+
t
e
2.4 Intersep dari linearisasi persamaan kecepatan orde dua adalah konstanta
kecepatan orde dua.
3. Difusi intra partikel [24] [21]
Difusi Intra Partikel digunakan dalam proses adsorpsi secara umum. Studi difusi intra partikel yang digunakan mengikuti persamaan yang
dinyatakan dengan persamaan 2.5. q
t
= k
i
. t
0,5
+ C 2.5
Sebuah plot q
t
versus t
0,5
akan didapatkan garis lurus dengan slope k
i
dan intersep C ketika mekanisme adsorpsi mengikuti proses difusi intra
partikel.
4. Persamaan Bangham [25]
Persamaan Bangham dapat digunakan untuk mewakili proses penjerapan secara umum. Persamaan Bangham digunakan untuk mempelajari tahap
waktu terjadinya sistem adsorpsi dan persamaannya digambarkan dengan persamaan 2.6 pada
ɑ 1 dan k
o
adalah tetap dan konstan: log log[
C
o
C
o
-
t
m
] = log [
k
m
2,303
] + ɑ log t 2.6
5. Persamaan Elovich [21]
Persamaan Elovich berasumsi bahwa permukaan padat sesungguhnya adalah sepenuhnya heterogen. Persamaan Elovich digunakan untuk
proses penjerapan secara umum. Persamaan Elovich dapat dinyatakan dengan persamaan 2.7.
d
t
dt
= ɑe
-ß q
t
2.7
Universitas Sumatera Utara
15 Integrasi persamaan 2.7 dan penggunaan kondisi awal q
t
= 0 dan pada t = 0 dan q
t
= q
t
akan diperoleh model Elovich yang dapat ditunjukkan dengan persamaan 2.8.
q
t
=
1
ln ɑ +
1
ln t 2.8
6. Persamaan Langmuir – Hinshelwood [26]
Persamaan Langmuir – Hinshelwood digunakan untuk mewakili
penjerapan secara umum. Persamaan model kinetika Langmuir –
Hinshelwood dapat diekspresikan seperti pada persamaan 2.9. Konstanta laju adsorpsi dapat ditentukan dari nilai slope kurva linear
ln
Co Ct
C
o
- C
t
versus
t C
o
- C
t
.
ln
Co Ct
C
o
- C
t
+ k
o
=
k
1
t C
o
- C
t
2.9
2.7 ADSORPSI ISOTHERMAL
