ANALISIS KESETIMBANGAN ADSORPSI DAN KURVA BREAKTHROUGH PADA PROSES DEHIDRASI BIOETANOL MENJADI FUEL GRADE ETHANOL (FGE) MENGGUNAKAN ADSORBEN ZEOLIT ALAM MALANG.
SE
EMINAR NA
ASIONAL TEKNIK
T
KIMIA SOEBA
ARDJO BR
ROTOHARD
DJONO IX
P
Program
Studdi Teknik Kiimia UPN “V
Veteran” Jaw
wa Timur
Surabayya, 21 Juni 2012
ANALIS
SIS KESE
ETIMBAN
NGAN AD
DSORPSI DAN
D
KUR
RVA
BREAKTH
B
HROUGH PADA PR
ROSES DE
EHIDRAS
SI BIOET
TANOL
M
MENJADI
I FUEL GRADE
G
ET
THANOL (FGE)
(
ME
ENGGUN
NAKAN
ADSOR
RBEN ZEO
OLIT ALA
AM MALA
ANG
Suratn
no Lourentiius
Jurusan Teeknik Kimia, Fakultas Teeknik, Univeersitas Katolik Widya Mandala
M
Jl. Kaliju
udan 37 Suraabaya 60114,, e-mail: suratno.lourenttius@yahoo.co.id
Abstrak
K
Kebutuhan
preemium sekaranng ini mencapaai 66.937 kliterr/hari atau meelebihi kuota premium
p
yang
sebesarr 63.536 kliterr/hari. Kebutuhhan akan bioeetanol saat inii cukup besar mencapai 1,882 juta kliter.
Berkenaaan dengan meenipisnya sumb
ber energi fosiil tersebut, unttuk mengantisippasi kebutuhann akan energi
pada masa
m
mendatanng yang makinn lama makin meningkat, maka
m
perlu diccari alternatif bahan bakar
pengganti, misalnya biodiesel
b
dan bioetanol.
b
Bahhan baku untukk memproduksii bioetanol anttara lain: ubi
d tebu. Bioeetanol tersebut memiliki konsentrasi sekitarr 95% v/v dan
kayu, ubi jalar, jagunng, sagu, tetes dan
drat. Bioetanoll yang akan digunakan
d
sebbagai bahan bbakar memilikki konsentrasi
disebut etanol terhid
% v/v dan diseb
but fuel grade ethanol
e
(FGE)..
>99,5%
K
Kendala
yang dihadapi dallam memproduuksi FGE adaalah biaya invvestasi yang tinggi.
t
Biaya
investassi yang tinggi ini berkaitan dengan
d
pemurnnian bioetanoll 95% menjadi FGE. Dalam penelitian
p
ini
hendakk diteliti peman
nfaatan zeolit alam Malangg sebagai adsoorben pada deehidrasi bioetaanol menjadi
D
ituu hendak ditelliti kurva keseetimbangan ad
dsorpsi, dan kurva breakthhrough untuk
FGE. Disamping
adsorpssi unggun tetapp. Kedua hal teersebut dibutuhhkan untuk perrancangan peraalatan pemurn
nian bioetanol
95% meenjadi FGE ya
ang lebih efektiff dan efisien.
A
Adsorben
zeollit alam Malaang setelah dip
ipreparasi menngandung okssida-oksida log
gam sebagai
berikut:: SiO2 (42,2%), CaO (37,5%)), Fe2O3 (9,88%
%) dan oksida--oksida logam lain. Persamaaan hubungan
kesetim
mbangan mengiikuti persamaan Freunlich.
Kata Kunci:
Ku
bioetano
ol, FGE, adsorppsi, kesetimbanngan, kurva brreakthrough
1. PEN
NDAHULUAN
N
M
Menurut
data Kementrian
K
Ennergi dan Sum
mber Daya Men
niral (ESDM) menyebutkan sepanjang tahuun
2010, konsumsi
k
prem
mium 23 juta killo liter atau 7 ppersen di atas kuota,
k
solar 122,8 juta kilo liteer atau 14 persen
di atas kuota,
k
dan minnyak tanah 2,4 juta kilo liter atau 37 persenn di bawah kuoota karena terkoonversi ke elpiiji.
Dari su
umber yang sam
ma hingga 16 Maret
M
2011, keebutuhan prem
mium mencapaii 66.937 kilo liiter per hari atau
melebihhi kuota premium yang sebessar 63.536 kiloo liter per hari,, konsumsi solaar sebesar 35.8839 kilo liter per
p
hari yanng melebihi ku
uota sebesar 355.849 kilo literr per hari (Kem
mentrian ESDM
M, 2011). Berrdasarkan data di
atas, keebutuhan akan bensin atau premium
p
mendduduki peringk
kat pertama terrbesar dan keb
butuhan tersebbut
akan terrus meningkat..
B
Berkenaan
denngan menipisnnya sumber ennergi fosil tersebut, untuk mengantisipasi
m
kebutuhan akkan
energi pada
p
masa menndatang yang makin
m
lama maakin meningkaat tersebut, makka perlu dicarii alternatif bahhan
bakar pengganti,
p
missalnya biodieseel dan bioetannol. Penggunaaan biodiesel daan bioetanol akan
a
menghem
mat
pemakaaian solar/biodiesel dan bensin. Produksi ettanol Indonesiaa sebagian bessar diserap olehh pasar domesttik
untuk inndustri kimia, industri farmasi, industri rokkok kretek, inddustri kosmetikka, industri tintaa dan percetakkan
dan inddustri meubel serta sisanya diiekspor. Etanoll tersebut mem
miliki konsentraasi sekitar 95%
% v/v dan disebbut
etanol terhidrat.
t
Bioettanol yang akaan digunakan sebagai
s
bahan bakar memilikki konsentrasi > 99,5% v/v dan
d
ini diseebut fuel grad
de ethanol (FG
GE) dan disebut ethanol anh
hidrat. Pencam
mpuran 5% FG
GE dengan 955%
premium
m akan membentuk bioprem
mium. Bioprem
mium tersebut oleh
o
Pertaminaa telah diprodu
uksi dengan kode
E-5. Meenurut Rencana Strategis Biooetanol pada taahun 2009 ditarrgetkan penanaaman 1,0 juta hektar
h
untuk tebbu
dan singgkong yang akkan memprodu
uki energi 4,54 juta kiloliter. Biopremium
B
teersebut terform
mulasi sebagai E5 dan E-15
E
dan merup
pakan 2% dari kebutuhan eneergi mix (Prihaandono, 2007).
Pada proses
p
pemurnnian bioetanol menjadi FGE
E yang selama ini dilaksannakan menggu
unakan adsorben
molecular sieve (MS) yang masih diiimpor. Potensi tambang di In
ndonesia khusuusnya Malang memiliki bahhan
D.9-1
SE
EMINAR NA
ASIONAL TEKNIK
T
KIMIA SOEBA
ARDJO BR
ROTOHARD
DJONO IX
P
Program
Studdi Teknik Kiimia UPN “V
Veteran” Jaw
wa Timur
Surabayya, 21 Juni 2012
tamban
ng zeolit yang cukup
c
banyak dan
d belum dim
manfaatkan secaara maksimal sserta bisa dimaanfaatkan sebaggai
alternattif pengganti adsorben
a
untukk keperluan terrsebut. Zeolit merupakan baahan tambang yang
y
terdapat di
berbagaai daerah: Mallang, Lampungg, Jawa barat dan
d Mamasa – Majene, Sulaawesi Barat. Pootensi zeolit assal
Mamasa-Majene, 43.4
457.600 ton (A
Anonim, 2010).. Sementara, unntuk Malang potensi tambang
g zeolit berkisaar
d 3,2 sampaai 4,8 juta ton. Namun bahann tambang tersebut sampai kiini belum dimanfaatkan secaara
dari
maksim
mal (Kiswara, 2010).
2
Oleh karena itu dalam
m penelitian in
ni hendak diteeliti preparasi, zeolit alam assal
Malang
g sebagai adsorrben untuk dehhidrasi bioetanool, kurva kesetiimbangan adsoorpsi dan kurvaa breakthroughh.
2. TINJ
JAUAN PUST
TAKA
P
Proses
pembuaatan bioetanol FGE dari bahaan baku ubi kaayu digambarkkan dalam diagram alir Gambbar
1 sebaggai berikut:
A Blok Produuksi Fuel Gradee Ethanol (FGE
GE) dari Ubi Kaayu
Gambarr 1. Diagram Alir
Pemurn
nian bioetano
ol dengan dehiidrasi
Dehidrasi dengan adsorpsi biaya
b
operasi m
menjadi lebih murah,
m
karena ttanpa solven, dan
d alatnya lebbih
sederhaana karena dilaaksanakan padaa suhu rendah. Meskipun caraa ini lebih murrah, namun masih sangat jaranng
pabrik etanol di Indoonesia yang menerapkan
m
carra ini (Madsonn dan Monceooux, 2003). Prroses pemurniian
n sudah diterappkan di Braziliaa sejak tahun 11993 yang lalu..
dengan cara ini relatiff sederhana dan
Zeolit untuk
u
dehidra
asi etanol
B
Banyak
produuk seperti alum
mina, silica, dan molecular sieve dan zeolit
z
dapat digunakan
d
untuuk
mengad
dsorpsi air pada proses pen
ngeringan yanng biasanya daapat diregenerrasi secara ko
onvensional. Di
D
sampingg itu juga alu
uminium oksidda, silika gel, karbon aktif, dan montmorrillonite. Mineeral zeolit bukkan
merupaakan mineral tuunggal, melain
nkan sekelomppok mineral yaang terdiri dari beberapa jennis unsur. Secaara
umum mineral zeolitt adalah senyaawa alumino ssilikat hidrat dengan
d
logam alkali tanah serta
s
mempunyyai
2
rumus kimia
k
sebagai berikut:
b
M
S Al O .yH O
Si
O, dengan M = misal Na, K, Li, Ag, NH, H,
H Ca, Ba, …
x/n
1-x
x
2
2
IIkatan ion Al--Si-O adalah pembentuk
p
struuktur kristal, sedangkan loggam alkali adaalah kation yanng
mudah tertukar (exchaangeable catioon). Jumlah moolekul air menuunjukkan jumlaah pori-pori ataau volume ruanng
d
Seekarang ini leb
bih dari 40 zeoolit
hampa yang akan terbbentuk bila unnit sel kristal zeolit tersebut dipanaskan.
m
150 tipe
t
yang artiifisial telah digunakan
d
dalaam berbagai bbidang berdassarkan publikaasi
alam maupun
International Zeolite Association. Pada
P
struktur zeolit, semua atom Al dalaam bentuk terttahedra sehinggga
atom Al
A akan bermuaatan negatif kaarena berkoorddinasi dengan 4 atom oksigeen dan selalu dinetralkan olleh
kation alkali atau alkkali tanah untuuk mencapai senyawa
s
yang stabil. Lain halnya dengan batuan lempunng
m
deng
gan struktur lappisan, di mana sifat pertukaraan ionnya diseebabkan oleh 1) brokend bonnds
(clay materials)
yaitu makin
m
kecil paartikel penyeraapan makin beesar, 2) gugus hidroksid yanng mana atom
m hidrogen dappat
digantik
kan dengan kaation lain atau 3) substitusi isomorf
i
Al paada tetrahedral Si menyebabkkan ikatan Al--Si
cukup kuat
k dan mengu
urangi swellingg (Anonim, 20010).
Hasil penelitiian terdahulu untuk prosess dehidrasi airr dalam bioettanol mengguunakan adsorben
molecular sieve, teppung singkongg dan tepung gayong telahh dilaksanakann oleh Siagian
n. Pada konddisi
breakth
hrough, kapasitas serap rata--rata dari moleecular sieve, teepung singkonng dan tepung ganyong adallah
9,25, 2,,46 dan 1,55 g H2O/g adsorbeen (Siagian, 20006).
D.9-2
SE
EMINAR NA
ASIONAL TEKNIK
T
KIMIA SOEBA
ARDJO BR
ROTOHARD
DJONO IX
P
Program
Studdi Teknik Kiimia UPN “V
Veteran” Jaw
wa Timur
Surabayya, 21 Juni 2012
Kesetim
mbangan; Isotterm Adsorpsi
I
Isoterm
adsorppsi ialah hubun
ngan kesetimbaangan antara konsentrasi
k
dalaam fase fluidaa dan konsentraasi
di dalam
m partikel adso
orben pada suhhu tertentu. Unntuk cairan, ko
onsentrasi itu ddinyatakan dalam satuan frakksi
massa, seperti bagiann per sejuta (pparts per millioon, ppm). Konnsentrasi adsorrbat pada adsoorben dinyatakkan
orben semula.
sebagaii massa yang teeradsorpsi (adssorbat) per satuuan massa adso
B
Beberapa
contooh bentuk isottherm ditunjukkkan dalam graafik aritmatik pada
p
Gambar 2. Isoterm liniier
mengikkuti garis luruss melalui sum
mbu, koordinatt, dan kuantias yang diadsoorpsi dalam haal ini sebandinng
dengan konsentrasi dii dalam fluida. Isoterm yang ccembung ke attas dikatakan cenderung (favoorable) karena di
sini bissa didapatkan kapasitas
k
adsoorben yang relaatif tinggi dengan konsentrasi fluida yang rendah. Isoterrm
Langmuuir W=bc/(1+K
Kc), di mana w adalah konsentrasi adsorbbat dalam adsorben, c konsentrasi di dalaam
fluida, dan b dan K konstanta, ad
dalah jenis yanng cenderung bila Kc>>1, isoterm itu saangat cenderunng,
kan bila Kc
EMINAR NA
ASIONAL TEKNIK
T
KIMIA SOEBA
ARDJO BR
ROTOHARD
DJONO IX
P
Program
Studdi Teknik Kiimia UPN “V
Veteran” Jaw
wa Timur
Surabayya, 21 Juni 2012
ANALIS
SIS KESE
ETIMBAN
NGAN AD
DSORPSI DAN
D
KUR
RVA
BREAKTH
B
HROUGH PADA PR
ROSES DE
EHIDRAS
SI BIOET
TANOL
M
MENJADI
I FUEL GRADE
G
ET
THANOL (FGE)
(
ME
ENGGUN
NAKAN
ADSOR
RBEN ZEO
OLIT ALA
AM MALA
ANG
Suratn
no Lourentiius
Jurusan Teeknik Kimia, Fakultas Teeknik, Univeersitas Katolik Widya Mandala
M
Jl. Kaliju
udan 37 Suraabaya 60114,, e-mail: suratno.lourenttius@yahoo.co.id
Abstrak
K
Kebutuhan
preemium sekaranng ini mencapaai 66.937 kliterr/hari atau meelebihi kuota premium
p
yang
sebesarr 63.536 kliterr/hari. Kebutuhhan akan bioeetanol saat inii cukup besar mencapai 1,882 juta kliter.
Berkenaaan dengan meenipisnya sumb
ber energi fosiil tersebut, unttuk mengantisippasi kebutuhann akan energi
pada masa
m
mendatanng yang makinn lama makin meningkat, maka
m
perlu diccari alternatif bahan bakar
pengganti, misalnya biodiesel
b
dan bioetanol.
b
Bahhan baku untukk memproduksii bioetanol anttara lain: ubi
d tebu. Bioeetanol tersebut memiliki konsentrasi sekitarr 95% v/v dan
kayu, ubi jalar, jagunng, sagu, tetes dan
drat. Bioetanoll yang akan digunakan
d
sebbagai bahan bbakar memilikki konsentrasi
disebut etanol terhid
% v/v dan diseb
but fuel grade ethanol
e
(FGE)..
>99,5%
K
Kendala
yang dihadapi dallam memproduuksi FGE adaalah biaya invvestasi yang tinggi.
t
Biaya
investassi yang tinggi ini berkaitan dengan
d
pemurnnian bioetanoll 95% menjadi FGE. Dalam penelitian
p
ini
hendakk diteliti peman
nfaatan zeolit alam Malangg sebagai adsoorben pada deehidrasi bioetaanol menjadi
D
ituu hendak ditelliti kurva keseetimbangan ad
dsorpsi, dan kurva breakthhrough untuk
FGE. Disamping
adsorpssi unggun tetapp. Kedua hal teersebut dibutuhhkan untuk perrancangan peraalatan pemurn
nian bioetanol
95% meenjadi FGE ya
ang lebih efektiff dan efisien.
A
Adsorben
zeollit alam Malaang setelah dip
ipreparasi menngandung okssida-oksida log
gam sebagai
berikut:: SiO2 (42,2%), CaO (37,5%)), Fe2O3 (9,88%
%) dan oksida--oksida logam lain. Persamaaan hubungan
kesetim
mbangan mengiikuti persamaan Freunlich.
Kata Kunci:
Ku
bioetano
ol, FGE, adsorppsi, kesetimbanngan, kurva brreakthrough
1. PEN
NDAHULUAN
N
M
Menurut
data Kementrian
K
Ennergi dan Sum
mber Daya Men
niral (ESDM) menyebutkan sepanjang tahuun
2010, konsumsi
k
prem
mium 23 juta killo liter atau 7 ppersen di atas kuota,
k
solar 122,8 juta kilo liteer atau 14 persen
di atas kuota,
k
dan minnyak tanah 2,4 juta kilo liter atau 37 persenn di bawah kuoota karena terkoonversi ke elpiiji.
Dari su
umber yang sam
ma hingga 16 Maret
M
2011, keebutuhan prem
mium mencapaii 66.937 kilo liiter per hari atau
melebihhi kuota premium yang sebessar 63.536 kiloo liter per hari,, konsumsi solaar sebesar 35.8839 kilo liter per
p
hari yanng melebihi ku
uota sebesar 355.849 kilo literr per hari (Kem
mentrian ESDM
M, 2011). Berrdasarkan data di
atas, keebutuhan akan bensin atau premium
p
mendduduki peringk
kat pertama terrbesar dan keb
butuhan tersebbut
akan terrus meningkat..
B
Berkenaan
denngan menipisnnya sumber ennergi fosil tersebut, untuk mengantisipasi
m
kebutuhan akkan
energi pada
p
masa menndatang yang makin
m
lama maakin meningkaat tersebut, makka perlu dicarii alternatif bahhan
bakar pengganti,
p
missalnya biodieseel dan bioetannol. Penggunaaan biodiesel daan bioetanol akan
a
menghem
mat
pemakaaian solar/biodiesel dan bensin. Produksi ettanol Indonesiaa sebagian bessar diserap olehh pasar domesttik
untuk inndustri kimia, industri farmasi, industri rokkok kretek, inddustri kosmetikka, industri tintaa dan percetakkan
dan inddustri meubel serta sisanya diiekspor. Etanoll tersebut mem
miliki konsentraasi sekitar 95%
% v/v dan disebbut
etanol terhidrat.
t
Bioettanol yang akaan digunakan sebagai
s
bahan bakar memilikki konsentrasi > 99,5% v/v dan
d
ini diseebut fuel grad
de ethanol (FG
GE) dan disebut ethanol anh
hidrat. Pencam
mpuran 5% FG
GE dengan 955%
premium
m akan membentuk bioprem
mium. Bioprem
mium tersebut oleh
o
Pertaminaa telah diprodu
uksi dengan kode
E-5. Meenurut Rencana Strategis Biooetanol pada taahun 2009 ditarrgetkan penanaaman 1,0 juta hektar
h
untuk tebbu
dan singgkong yang akkan memprodu
uki energi 4,54 juta kiloliter. Biopremium
B
teersebut terform
mulasi sebagai E5 dan E-15
E
dan merup
pakan 2% dari kebutuhan eneergi mix (Prihaandono, 2007).
Pada proses
p
pemurnnian bioetanol menjadi FGE
E yang selama ini dilaksannakan menggu
unakan adsorben
molecular sieve (MS) yang masih diiimpor. Potensi tambang di In
ndonesia khusuusnya Malang memiliki bahhan
D.9-1
SE
EMINAR NA
ASIONAL TEKNIK
T
KIMIA SOEBA
ARDJO BR
ROTOHARD
DJONO IX
P
Program
Studdi Teknik Kiimia UPN “V
Veteran” Jaw
wa Timur
Surabayya, 21 Juni 2012
tamban
ng zeolit yang cukup
c
banyak dan
d belum dim
manfaatkan secaara maksimal sserta bisa dimaanfaatkan sebaggai
alternattif pengganti adsorben
a
untukk keperluan terrsebut. Zeolit merupakan baahan tambang yang
y
terdapat di
berbagaai daerah: Mallang, Lampungg, Jawa barat dan
d Mamasa – Majene, Sulaawesi Barat. Pootensi zeolit assal
Mamasa-Majene, 43.4
457.600 ton (A
Anonim, 2010).. Sementara, unntuk Malang potensi tambang
g zeolit berkisaar
d 3,2 sampaai 4,8 juta ton. Namun bahann tambang tersebut sampai kiini belum dimanfaatkan secaara
dari
maksim
mal (Kiswara, 2010).
2
Oleh karena itu dalam
m penelitian in
ni hendak diteeliti preparasi, zeolit alam assal
Malang
g sebagai adsorrben untuk dehhidrasi bioetanool, kurva kesetiimbangan adsoorpsi dan kurvaa breakthroughh.
2. TINJ
JAUAN PUST
TAKA
P
Proses
pembuaatan bioetanol FGE dari bahaan baku ubi kaayu digambarkkan dalam diagram alir Gambbar
1 sebaggai berikut:
A Blok Produuksi Fuel Gradee Ethanol (FGE
GE) dari Ubi Kaayu
Gambarr 1. Diagram Alir
Pemurn
nian bioetano
ol dengan dehiidrasi
Dehidrasi dengan adsorpsi biaya
b
operasi m
menjadi lebih murah,
m
karena ttanpa solven, dan
d alatnya lebbih
sederhaana karena dilaaksanakan padaa suhu rendah. Meskipun caraa ini lebih murrah, namun masih sangat jaranng
pabrik etanol di Indoonesia yang menerapkan
m
carra ini (Madsonn dan Monceooux, 2003). Prroses pemurniian
n sudah diterappkan di Braziliaa sejak tahun 11993 yang lalu..
dengan cara ini relatiff sederhana dan
Zeolit untuk
u
dehidra
asi etanol
B
Banyak
produuk seperti alum
mina, silica, dan molecular sieve dan zeolit
z
dapat digunakan
d
untuuk
mengad
dsorpsi air pada proses pen
ngeringan yanng biasanya daapat diregenerrasi secara ko
onvensional. Di
D
sampingg itu juga alu
uminium oksidda, silika gel, karbon aktif, dan montmorrillonite. Mineeral zeolit bukkan
merupaakan mineral tuunggal, melain
nkan sekelomppok mineral yaang terdiri dari beberapa jennis unsur. Secaara
umum mineral zeolitt adalah senyaawa alumino ssilikat hidrat dengan
d
logam alkali tanah serta
s
mempunyyai
2
rumus kimia
k
sebagai berikut:
b
M
S Al O .yH O
Si
O, dengan M = misal Na, K, Li, Ag, NH, H,
H Ca, Ba, …
x/n
1-x
x
2
2
IIkatan ion Al--Si-O adalah pembentuk
p
struuktur kristal, sedangkan loggam alkali adaalah kation yanng
mudah tertukar (exchaangeable catioon). Jumlah moolekul air menuunjukkan jumlaah pori-pori ataau volume ruanng
d
Seekarang ini leb
bih dari 40 zeoolit
hampa yang akan terbbentuk bila unnit sel kristal zeolit tersebut dipanaskan.
m
150 tipe
t
yang artiifisial telah digunakan
d
dalaam berbagai bbidang berdassarkan publikaasi
alam maupun
International Zeolite Association. Pada
P
struktur zeolit, semua atom Al dalaam bentuk terttahedra sehinggga
atom Al
A akan bermuaatan negatif kaarena berkoorddinasi dengan 4 atom oksigeen dan selalu dinetralkan olleh
kation alkali atau alkkali tanah untuuk mencapai senyawa
s
yang stabil. Lain halnya dengan batuan lempunng
m
deng
gan struktur lappisan, di mana sifat pertukaraan ionnya diseebabkan oleh 1) brokend bonnds
(clay materials)
yaitu makin
m
kecil paartikel penyeraapan makin beesar, 2) gugus hidroksid yanng mana atom
m hidrogen dappat
digantik
kan dengan kaation lain atau 3) substitusi isomorf
i
Al paada tetrahedral Si menyebabkkan ikatan Al--Si
cukup kuat
k dan mengu
urangi swellingg (Anonim, 20010).
Hasil penelitiian terdahulu untuk prosess dehidrasi airr dalam bioettanol mengguunakan adsorben
molecular sieve, teppung singkongg dan tepung gayong telahh dilaksanakann oleh Siagian
n. Pada konddisi
breakth
hrough, kapasitas serap rata--rata dari moleecular sieve, teepung singkonng dan tepung ganyong adallah
9,25, 2,,46 dan 1,55 g H2O/g adsorbeen (Siagian, 20006).
D.9-2
SE
EMINAR NA
ASIONAL TEKNIK
T
KIMIA SOEBA
ARDJO BR
ROTOHARD
DJONO IX
P
Program
Studdi Teknik Kiimia UPN “V
Veteran” Jaw
wa Timur
Surabayya, 21 Juni 2012
Kesetim
mbangan; Isotterm Adsorpsi
I
Isoterm
adsorppsi ialah hubun
ngan kesetimbaangan antara konsentrasi
k
dalaam fase fluidaa dan konsentraasi
di dalam
m partikel adso
orben pada suhhu tertentu. Unntuk cairan, ko
onsentrasi itu ddinyatakan dalam satuan frakksi
massa, seperti bagiann per sejuta (pparts per millioon, ppm). Konnsentrasi adsorrbat pada adsoorben dinyatakkan
orben semula.
sebagaii massa yang teeradsorpsi (adssorbat) per satuuan massa adso
B
Beberapa
contooh bentuk isottherm ditunjukkkan dalam graafik aritmatik pada
p
Gambar 2. Isoterm liniier
mengikkuti garis luruss melalui sum
mbu, koordinatt, dan kuantias yang diadsoorpsi dalam haal ini sebandinng
dengan konsentrasi dii dalam fluida. Isoterm yang ccembung ke attas dikatakan cenderung (favoorable) karena di
sini bissa didapatkan kapasitas
k
adsoorben yang relaatif tinggi dengan konsentrasi fluida yang rendah. Isoterrm
Langmuuir W=bc/(1+K
Kc), di mana w adalah konsentrasi adsorbbat dalam adsorben, c konsentrasi di dalaam
fluida, dan b dan K konstanta, ad
dalah jenis yanng cenderung bila Kc>>1, isoterm itu saangat cenderunng,
kan bila Kc