c Konduksi Elektron menggunakan Nanowires
Nanowire ini dapat mendorong transfer elektron jangka panjang di biofilm multilayer setebal kira-kira 40-
50 μm, dan juga bertindak sebagai komponen struktural pembentukan biofilm Reguera et al., 2006.
Gambar 2.5 Konduksi Elektron menggunakan Nanowires
Sumber: Lovley, 2012
2.9 Tahapan Penelitian
1. Seeding dan Aklimatisasi
Seeding atau pembenihan bertujuan untuk menumbuhkan dan
mengembangbiakkan mikroorganisme di dalam substrat yang akan diolah Syafila, 2000: 243, sedangkan proses aklimatisasi dilakukan untuk mendapatkan
suatu kultur mikroorganisme yang stabil dan dapat beradaptasi dengan air buangan.
Proses aklimatisasi dilakukan dalam dua tahap, yaitu dengan konsentrasi air limbah sebesar 50 dan 100 untuk menghindari shock loading
Himawan, 2012: 4. Apabila aklimatisasi berhasil yang ditandai dengan penurunan COD mencapai angka penurunan yang stabil Fauzia, 2012: 32
2. Running
Proses pengoperasian reaktor running berjalan ketika hasil dari aklimatisasi dalam hal ini efisiensi penurunan COD dalam bentuk stasioner, maka
reaktor siap digunakan dalam penelitian. Reaktor digunakan dengan sistem yang
berbeda dengan sistem sebelumnya yaitu dengan sistem kontinyu Septyana, 2014: IV-6.
2.10 Kapasitas Adsorpsi
Isoterm adsorpsi adalah adsorpsi yang menggambarkan hubungan antara zat yang teradsorpsi oleh adsorben dengan tekanan atau konsentrasi pada keadaan
kesetimbangan dan temperatur konstan. Persamaan yang sering digunakan untuk menggambarkan data percobaan isoterm telah dikembangkan oleh 1 Freundlich,
2 Langmuir, dan 3 Brunauer, Emmett, dan Teller Isoterm BET Tchobanoglous et al., 1991:318.
Dalam sistem cair, isoterm adsorpsi menyatakan variasi adsorben dan adsorbat yang terjadi pada suhu konstan. Pada kondisi kesetimbangan terjadi
distribusi larutan antara fasa cair dan fasa padat.Rasio dari distribusi tersebut merupakan fungsi konsentrasi dan larutan. Pada umumnya jumlah material yang
diserap per satuan berat dari adsorben bertambah seiring dengan bertambahnya konsentrasi walaupun hal itu tidak selalu berbanding lurus.
1. Isotherm Freundlich
Bila diasumsikan bahwa volume cairan tidak mengalami perubahan selama proses adsorpsi berlangsung, pelarut sedikit sekali atau bahkan tidak terjerap dan
volume adsorben tidak mengalami perubahan, maka akan berlaku persamaan empiris sebagai berikut:
q = k. C
1 n
Keterangan: q
= konsentrasi maksimum adsorbat dalam adsorben dalam keadaan setimbang gramgram
k dan n = konstanta dimana nilainya tergantung pada temperatur, jenis
adsorben dan jenis unsur yang akan diserap Sawyer, 2003 C
= konsentrasi zat terlarut pada saat setimbang mgl Persamaan diatas berbentuk parabolik. Untuk membuatnya linear, maka
persamaan diubah dalam bentuk logaritmik, sehinggan persamaan menjadi:
Log q = log K + 1
n log C
2. Isotherm Langmuir
Langmuir menganggap permukaan suatu zat padat tediri dari ruang elementer yang masing-masing dapat mengadsorpsi suatu molekul gas. Langmuir
mengandaikan bahwa semua ruang elementer tersebut adalah identik atau sama dalam afinitasnya untuk molekul gas dan adanya molekul ruang yang ada di
dekatnya. Isotherm Langmuir mengasumsikan bahwa satu adsorbat mengikat satu bagian pada adsorben dan seluruh permukaan pada adsoerben mempunyai afinitas
yag sama terhadap adsorbat Sawyer, 2003. Pada isoterm Langmuir, adsorpsi terbatas pada lapisan tunggal dari molekul-molekul terlarut terlarut adsorbat tidak
bebas berpindah ke permukaan.Model isotherm tersebut dikembangkan berdasarkan serapan atau adsorpsi oleh “lapisan pertama” monolayer gas oleh
fasa padat, kemudian diperluas untuk digunakan untuk digunakan pada adsorpsi zat terlarut oleh adsorbat padat dengan adsorpsi monolayer dan permukaan yang
homogen Kurniawan, 2005: 9. Persamaan Langmuir ini didasarkan oleh kesetimbangan antara
kondensasi dan evaporasi penguapan dari molekl yang terserap dengan memertimbangan lapisan jerap monokuler. Dari pernyataan di atas diperoleh
persamaan Langmuir seperti di bawah ini Sawyer, 2003: q = q
m
Kads. C 1 + Kads. C
Keterangan : q
= konsentrasi adsorbat terjerap massa adsorbat massa adsorben biasanya disebut adsorption density F
q
m
= kapasitas maksimum adsorben K
ads
= ukuran afinitas adsorat pada adsorben C
= konsentrasi zat terlarut pada saat setimbang Persamaan tersebut dapat diubah menjadi persamaan linear seperti di bawah ini
Sawyer, 2003:
1 =
1 .
1 +
1
3. Isotherm Brunauer-Emmet-Teller BET
Selain dua persamaan isotherm di atas, pada adsorpsi juga berlaku ersamaan isotherm Brunnauer-Emmet-Teller BET. Persamaan ini digunakan
dengan asumsi untuk mendeskripsikan adsorpsi multilayer Sundstrom, 1979. Selain itu asumsi pada model persamaan BET adalah:
1. Molekul terserap tidak berpindah ke permukaan 2. Entalpi adsorpsi konstan pada setiap molekul di setiap lapisan
3. Semua molekul di luar lapisan pertam amemiliki energi yang sama untuk adsorpsi
4. Untuk memulai pada lapisan yang lain lapisan sebelumnya tidak harus penuh
Berdasarkan asumsi diatas, bentuk persamaan BET adalah: = − 1 + − 1
Keterangan : C
o
= Konstanta awal larutan k
B
= Konstanta tergantung pada energi adsorpsi Persamaan tersebut dapat diubah menjadi persamaan linier menjadi persamaan
seperti dibawah ini Sundstrom, 1979. −
= 1
. +
− 1 .
2.11 Power Density
