62
LAMPIRAN 2 CONTOH HASIL PERHITUNGAN
2.1 PERHITUNGAN BANYAK ION LOGAM YANG DIJERAP
Dari persamaan 3.1 dapat dihitung jumlah ion logam yang dijerap oleh adsorben. Maka untuk contoh perhitungan jumlah logam yang dijerap akan
diambil contoh yaitu ion logam Fe pada waktu adsorpsi 20 menit dan jumlah adsorben 0,5 gram.
W
ads
=
C
1
1000
x V
1
–
C
2
1000
x V
2
] x
1 m
3.1 Diketahui: C
1
= 12,5 ppm C
2
= 11,9783 ppm V
1
= 1000 ml V
2
= 975 ml m = 0,5 gram
Maka: W
ads
= [
12,5 1000
x 1000 –
11,9783 1000
x 975] x
1 B
= 12,5 – 11,6788 x 2
= 1,6424 mggr
2.2 PERHITUNGAN PERSENTASE ADSORPSI
Dalam perhitungan persentase adsorpsi digunakan persamaan 4.1. Maka untuk contoh perhitungan persentase adsorpsi akan diambil contoh ion logam Fe
pada waktu adsorpsi 20 menit dan jumlah adsorben 0,5 gram. Adsorpsi =
C
o
- C
C
o
x 100 4.1
Diketahui: C
O
= 12,5 ppm C = 11,9783 ppm
Maka:
Universitas Sumatera Utara
63 Adsorpsi =
12,5-11,9783 12,5
ppm x 100 = 0,041739 x 100
= 4,1739
2.3 PERHITUNGAN KINETIKA ADSORPSI
Untuk contoh perhitungan kinetika adsorpsi maka digunakan data dari ion logam Fe. Diplot hasil yang diperoleh sehingga akan didapatkan persamaan
kinetika adsorpsi yang sesuai untuk penjerapan ion logam Fe dengan adsorben cangkang telur bebek. Data untuk penentuan kinetika adsorpsi penjerapan ion
logam Fe dapat dilihat pada tabel L2.1.
Persamaan Orde Satu Semu Lagergen
Diplot kurva log q
e
– q
t
vs t dengan slope adalah k
1
. Kurva log q
e
– q
t
vs dapat dilihat pada gambar L2.1.
Gambar L2.1 Plot Kinetika Orde Satu Semu Lagergen untuk Penjerapan Ion Logam Fe
Dari gambar L2.1 diperoleh persamaan kinetika orde satu semu Lagergen adalah y = -0,0112x + 0,9111 dengan R
2
= 0,6912. Maka untuk mencari nilai dari k
1
dapat dilihat pada cara berikut:
k
1
2,303
= 0,0112 k
1
= 0,0112 x 2,303 y = -0,0112x + 0,9111
R² = 0,6912
-1,5 -1
-0,5 0,5
1
20 40
60 80
100 120
140
lo g q
e
- q
t
t
Universitas Sumatera Utara
21 Tabel L2.1 Data Penentuan Kinetika Adsorpsi Ion Logam Fe
Jumlah Adsorben
gr Waktu
menit q
t
mgg log q
e
– q
t
ln t log t
t
0,5
loglog
-
0,5
10 0,6087
0,8594 1,2751
16,4286 2,3026
0,0812 32,8571
1,0000 3,1623
- 1,9704 20
1,6424 0,7924
2,5502 12,1774
2,9957 0,0817
38,3333 1,3010
4,4721 - 1,5300
30 2,3239
0,7418 3,8254
12,9093 3,4012
0,0819 53,0769
1,4771 5,4772
- 1,3729 40
6,8217 0,0089
5,1005 5,8636
3,6889 0,0900
14,9594 1,6021
6,3245 - 0,8589
50 7,3522
- 0,3096 6,3756
6,8007 3,9120
0,0901 18,5484
1,6989 7,0711
- 0,8203 60
7,8424 -
7,6507 7,6507
4,0943 0.0901
22,2581 1,7782
7,7459 - 0,7865
1
10 0,5435
0,7738 1.5423
18,4000 2,3026
0,0819 18,4000
1,0000 3,1623
- 1,7143 20
0,8636 0,7498
3,0847 23,1592
2,9957 0,0819
35,3846 1,3010
4,4721 - 1,5074
30 3,1652
0,5209 4,6269
9,4780 3,4012
0,0900 11,2195
1,4771 5,4772
- 0,8968 40
3,4712 0,4789
6,1693 11,5234
3,6889 0,0903
14,6032 1,6021
6,3246 - 0,8499
50 3,6957
0,4453 7,7117
13,5294 3,9120
0,0902 18,4000
1,6989 7,0711
- 0,8175 60
4,8533 0,2123
9,2539 12,3628
4,0943 0,0952
15,9538 1,7782
7,7459 - 0,6707
70 5,2565
0,0889 10,7963
13,3168 4,2485
0,0963 17,5956
1,8451 8,3667
- 0,6253 80
5,4696 0,0061
12,3386 14,6264
4,3820 0,0963
20,1093 1,9031
8,9443 - 0,6022
90 6,0478
- 0,3606 13,8809
14,8814 4,4998
0,0988 20,2941
1,9542 9,4868
- 0,5418 100
6,2663 - 0,6628
15,4233 15,9584
4,6052 0,0989
22,4390 2,0000
10,000 - 0,5197
110 6,4837
- 16,9656
16,9656 4,7004
0,0991 24,5931
2,0414 10,4881
- 0,4981
1,5
10 0,3478
0,7795 1,5706
28,7500 2,3026
0,0817 19,1667
1,0000 3,1623
- 1,7324 20
0,5899 0,7617
3,1412 33,9066
2,9957 0,0819
34,0741 1,3010
4,4721 - 1,4965
30 1,3667
0,6990 4,7118
21,9512 3,4012
0,0852 20,0000
1,4771 5,4772
- 1,1091 40
2,2739 0,6121
6,2824 17,5908
3,6889 0,0900
14,9594 1,6021
6,3246 - 0,8589
50 3,3899
0,4738 7,8529
14,7499 3,9120
0,0978 11,7347
1,6989 7,0711
- 0,6444 60
3,3243 0,4833
9,4236 18,0491
4,0943 0,0959
15,3333 1,7782
7,7459 - 0,6555
70 3,9971
0,3747 10,9941
17,5127 4,2485
0,1012 14,4395
1,8451 8,3667
- 0,5471 80
4,3638 0,3017
12,5647 18,3328
4,3820 0,1039
15,1440 1,9031
8,9443 - 0,4920
90 5,4116
- 0,0198 14,1353
16,6309 4,4998
0,1175 12,8173
1,9542 9,4868
- 0,3418 100
5,2895 0,0324
15,7059 18,9054
4,6052 0,1205
15,1316 2,0000
10,0000 - 0,3591
110 5,7029
- 0,1778 17,2765
19,2884 4,7004
0,1178 15,1952
2,0414 10,4881
- 0,3003 120
6,2214 - 0,8367
18,8471 19,2883
4,7875 0,1293
14,7594 2,0792
10,9545 - 0,2247
130 6,2841
- 1,0811 20,4177
20,6873 4,8675
0,1290 16,0322
2,1139 11,4018
- 0,2152 140
6,3670 -
21,9883 21,9883
4,9416 0,1293
17,2193 2,1462
11,8322 - 0,2026
Universitas Sumatera Utara
21 Maka nilai k
1
sebesar 0,0258 Lmenit.
Persamaan Orde Dua
Diplot kurva
t
vs
t
dengan intersep adalah k. Kurva
t
vs
t
dapat dilihat pada gambar L2.2.
Gambar L2.2 Plot Kinetika Orde Dua untuk Penjerapan Ion Logam Fe
Dari gambar L2.2 diperoleh persamaan kinetika orde dua adalah y = 0,0742x + 8,2369 dengan R
2
= 0,0053. Maka untuk mencari nilai dari k dapat dilihat pada cara berikut:
1
e cal
= 0,0742
1 0,0742
= q
eq cal
q
eq cal
= 13,4771
1 k.
e cal 2
= 8,2369
1 k. 13,4771
= 8,2369
1 8,2369. 181,6319
= k k = 0,0007
y = 0,0742x + 8,2369 R² = 0,0053
5 10
15 20
25
10 20
30 40
t q
t
tq
e
Universitas Sumatera Utara
22 h = k. q
eq cal 2
h = 0,0007. 13,4771
2
h = 0,1271 Maka nilai k sebesar 0,0007 grmmol.menit. Untuk laju adsorpsi
diperoleh nilai h sebesar 0,1271 mggr.menit.
Persamaan Difusi Intra Partikel
Diplot kurva q
t
vs t
0,5
dengan slope adalah k
i
. Kurva q
t
vs t
0,5
dapat dilihat pada gambar L2.3.
Gambar L2.3 Plot Kinetika Difusi Intra Partikel untuk Penjerapan Ion Logam Fe
Dari gambar L2.3 diperoleh persamaan kinetika orde dua adalah y = 0,7393x
– 1,4041 dengan R
2
= 0,676. Maka untuk mencari nilai dari k
i
dapat dilihat pada cara berikut: k
i
= nilai slope k
i
= 0,7393 Maka nilai k
i
sebesar 0,7393 mg.min
0,5
gr. y = 0,7393x - 1,4041
R² = 0,676 1
2 3
4 5
6 7
8 9
2 4
6 8
10 12
14
q
t
t
0,5
Universitas Sumatera Utara
23
Persamaan Bangham
Diplot kurva loglog
C
o
C
o
- t
vs log t dengan slope adalah k
m
. Kurva loglog
C
o
C
o
- t
vs log t dapat dilihat pada gambar L2.4.
Gambar L2.4 Plot Kinetika Bangham untuk Penjerapan Ion Logam Fe
Dari gambar L2.4 diperoleh persamaan kinetika orde dua adalah y = 1,4373x
– 3,2605 dengan R
2
= 0,9508. Maka untuk mencari nilai dari k
m
dapat dilihat pada cara berikut:
log
k
m
2,303 . v
= - 3,2605 ; v = 1.000 ml
2,303 . 1000
= 0,0006 k
m
= 0,0006 . 2.303 k
m
= 1,3818 Maka nilai k
m
sebesar 1,3818.
Persamaan Elovisch
Diplot kurva q
t
vs ln t dengan intersep adalah ß dan slope adalah ɑ.
Kurva q
t
vs ln t dapat dilihat pada gambar L2.5. y = 1,4373x - 3,2605
R² = 0,9508
-3 -2
-2 -1
-1 1,5
3
lo g l
o g C
o
C
o
-q
t
log t
Universitas Sumatera Utara
24 Gambar L2.5 Plot Kinetika Elovisch untuk Penjerapan Ion Logam Fe
Dari gambar L2.5 diperoleh persamaan kinetika orde dua adalah y = 2,499x
– 5,6087 dengan R
2
= 0,7124. Maka untuk mencari nilai dari ɑ
dan ß dapat dilihat pada cara berikut: = 2,499
1 2,499
= ß ß = 0,4002
ln ɑ. = -5,6087
ln ɑ. = -5,6087 . 0,4002
ln ɑ . 0,4002 = -2,2435
B0,4002 ɑ = 0,1061
ɑ = 0,2651
Maka nilai ɑ sebesar 0,2651 mggr.menit dan sebesar 0,4002
grmg. y = 2,499x - 5,6087
R² = 0,7124
1 2
3 4
5 6
7 8
9
2 3
4 5
q
t
ln t
Universitas Sumatera Utara
25
Persamaan Langmuir - Hinshelwood
Diplot kurva
ln
Co Ct
C
o
- C
t
vs
t C
o
- C
t
dengan intersep adalah k
o
dan slope
adalah k
1
. Kurva
ln
Co Ct
C
o
- C
t
vs
t C
o
- C
t
dapat dilihat pada gambar L2.6.
Gambar L2.6 Plot Kinetika Langmuir - Hinshelwood untuk Penjerapan Ion Logam Fe
Dari gambar L2.6 diperoleh persamaan kinetika Langmuir - Hinshelwood adalah y = -0,0008x + 0,1134 dengan R
2
= 0,2365. Maka untuk mencari nilai dari k
o
dan k
1
dapat dilihat pada cara berikut: k
o
= nilai intersep k
o
= - 0,1134
k
1
= nilai slope k
1
= - 0,0008
Maka nilai k
o
sebesar -0,1134 dan k
1
sebeesar -0,0008. Untuk kinetika adsorpsi ion logam Fe akan dipilih persamaan
kinetika Bangham untuk mewakili penjerapan ion logam Fe. Hal ini disebabkan nilai koefisien korelasi atau R
2
yang telah mendekati nilai 1. y = -0,0008x + 0,1134
R² = 0,2365
0,0 0,1
0,2
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
ln C
o -
C t
C o
- Ct
t Co - Ct
Universitas Sumatera Utara
26
2.4 PERHITUNGAN ISOTHERM ADSORPSI
Kategori