PERCOBAAN II adsorpsi pada larutan

  

PERCOBAAN II

Judul Percobaan : ADSORPSI PADA LARUTAN

Tujuan : Mempelajari secara kualitatif sifat-sifat dari suatu bahan

adsorpsi. Hari / tanggal : Senin / 20 Oktober 2008 Tempat : Laboratorium Kimia PMIPA FKIP Unlam Banjarmasin.

I. DASAR TEORI

  Adsorpsi adalah suatu peristiwa penyerapan pada permukaan suatu adsorben, misalnya zat padat akan menarik molekul-molekul gas atau zat cair pada permukaannya. Hal ini disebabkan karena zat padat yang terdiri dari molekul tidak menarik dengan gaya van der waals. Kalau ditinjau satu molekul yang lain mempunyai daya tarik seimbang, karena salah satu arah tidak ada molekul lain yang menarik. Adsorpsi dipergaruhi oleh beberapa factor :

  1. Macam adsorben

  2. Luas permukaan

  3. Temperatur

  4. Macam zat yang diadsorpsi

  5. Konsentrasi masing-masing Untuk adsorben yang permukaannya besar, maka adsorpsi juga makin besar. Pengaruh konsentrasi larutan terhadap adsorpsi dapat dinyatakan sebagai berikut:

  n

  x/m = k C Dimana : x = berat zat yang diadsorpsi m = berat adsorben C = konsentrasi zat yang teradsorpsi n dan k = terapan adsorpsi Jika ditulis dalam logaritma : Log (x/m) = n log C + log k Untuk menentukan n dan k dengan membuat grafik log (x/m) versus log

  C. sebagai garis lurus, slopenya adalah n dan intersepnya adalah log k, sehingga harga-harga k dapat ditentukan.

  Menurut persamaan Langmuir (adsorpsi isoterm Langmuir ) dengan notasi yang sama, hanya bentuk-bentuk tetapannya yang berbeda. Asumsi isoterm Langmuir adaalah ketaktergantungan dan ekuivalensi dengan tempat adsorpsi. Penyimpangan dari isoterm ini,sering kali berasal dari kegagalan asumsi tersebut. Contohnya, entalpi adsorpsi sering menjadi kurang negatif saat θ bertambah. Ini menunjukkan bahwa tempat yang paling menguntungkan dari segi energinya, akan ditempati lebih dulu.

  Isoterm Langmuir mengabaikan kemungkinan bahwa monolapisan awal dapat berlaku sebagai subatrat untuk absorpsi (fisika) selanjutnya. Dalam hal ini, isoterm itu tidak mendatar pada suatu nilai jenuh pada tekanan tinggi, tetapi dapat diharapkan naik secara tak terbatas.

  Pada percobaan yang akan dilakukan perbedaan jumlah NaOH diperlukan untuk titrasi sebelum dan sesudah adsorpsi adalah sama dengan jumlah asam asetat yang diadsorpsi. Misalnya mula-mula membutuhkan NaOH x mL dan sesudah y mL maka jumlah asam asetat yang teradsorpsi oleh adsorben.

  60 ( x y ) x NaOH      1000 gram    

  Konsentrasi asam asetat adalah konsentrasi pada kesetimbangan, jadi diambil konsentarsi akhir sesudah adsorpsi.

II. ALAT DAN BAHAN

  Alat – alat yang digunakan yaitu :

• Erlenmeyer 50 mL : 1 buah

  Buret + statif + klem : 1 buah  Pipet tetes : 1 buah 

• Kaca arloji : 1 buah
• Gelas kimia 100 mL : 1 buah

• Gelas ukur 10 mL : 1 buah
• Neraca analitik : 1 buah
• Corong : 1 buah
• Batang pengaduk : 1 buah Bahan - bahan yang digunakan yaitu :
• Asam Asetat pekat (zat A)
• Larutan asam asetat 0,2M; 0,4M; 0,6 M; 0,8M
• Larutan standar NaOH 0,5M
• Indikator fenolptalen
• Karbon aktif
• Aquades  Kertas Saring

III. PROSEDUR KERJA

  1. Membuat larutan asam asetat dengan konsentrasi 0,2M; 0,4M; 0,6M dan 0,8M

  2. Mengambil 10 mL larutan asam asetat masing- masing 0,2M, 0,4M, 0,6M dan 0,8M, meneteskan dua tetes indikator fenolptalein,kemudian menitrasi dengan larutan standar NaOH 0,5M sampai larutan berwarna merah muda

  3. Mengambil setiap larutan sebanyak 10 mL, menambahkan pada masing-masing larutan 1 gram arang aktif, mengocok, dan menutup dengan kertas saring, mendiamkan selama 30 menit, menyaring dan mengambil filtrat. Meneteskan 2 indikator PP pada filtrat. Menitrasi dengan larutan standar NaOH 0,5 sampai berwarna merah muda. Menghitung asam asetat yang diadsorpsi.

IV. HASIL PENGAMATAN

  No. Variabel yang Diamati Hasil Pengamatan 1.

  a. 10 mL CH COOH 0,2M + indikator pp 2

  3 tetes.

• Menitrasi dengan 2,1 mL NaOH 0,5 M - warna larutan ungu muda

  b. 10 mL CH COOH 0,4M + indikator pp 2

  3 tetes.

• Menitrasi dengan 4,5 mL NaOH 0,5 M - warna larutan merah muda

  c. 10 mL CH COOH 0,6M + indikator pp 2

  3 tetes.

• Menitrasi dengan 7,5mL NaOH 0,5 M - warna larutan ungu muda

  d. 10 mL CH

3 COOH 0,8M + indikator pp 2 tetes.

• Menitrasi dengan 10mL NaOH 0,5 M warna larutan ungu muda 2.

  a. 10 mL CH COOH 0,2M + 1,0809gram karbon

  3

• aktif

  Ada

• Mendiamkan 30 menit, menyaring endapan hitam dan lapisan di atas setelah di saring larutan bening
• Menitrasi 10mL filtrate + 2 tetes indikator Warna - pp dengan 0,5 mL NaOH 0,5 M larutan merah muda

  b. 10 mL

  CH COOH 0,4M + 1,0835gram karbon

  3

  aktif - ada endapan hitam dan

• Mendiamkan 30 menit, lapisan di atas setelah menyaring disaring larutan bening
• warna larutan merah
• Menitrasi 10mL filtrat + 2 tetes indikator pp dengan 1 mL NaOH 0,5 M

  c. 10 mL CH -

3 COOH 0,6M + 1,0669gram ada

  karbon aktif endapan hitam dan

• Mendiamkan 30 menit, lapisan di atas setelah menyaring disaring larutan bening
• warna larutan merah
• Menitrasi 10mL filtrat + 2 tetes indikator pp dengan 2,7 mL NaOH 0,5 M

  d. 10 mL CH COOH 0,8M + 1,084gram - ada endapan hitam dan

  3

  karbon aktif lapisan di atas setelah

• Mendiamkan 30 menit, menyaring disaring larutan bening
• warna larutan merah
• Menitrasi 10mL filtrat + 2 tetes indikator pp dengan 3 mL NaOH 0,5 M

V. ANALISIS DATA

  Dalam percobaan ini, dilakukan pencampuran tiga komponen, yaitu asam asetat (zat A), kloroform (zat B) dan aquadest (zat C). Ketiga komponen tersebut bercampur dengan volume yang berbeda–beda sehingga pencapaian titik akhirnya juga berbeda. Titik akhir titrasi tersebut ditandai dengan tepat timbulnya kekeruhan pada larutan. Dari percobaan didapatkan hasil: Dalam percobaan ini yang dipelajari adalah peristiwa adsorpsi pada larutan dengan zat adsorben berbentuk zat padat, yakni karbon aktif (norit) yng dalam bentuk serbuk. Dalam kehidupan sehari-hari penggunaan arang sebagai zat penyerap atau adsorben telah banyak ditemui. Ternyata pada karbon aktif ini struktur ruangnya berongga. Adanya rongga ini memungkinkan masuknya zat lain atau diikat oleh karbon aktif yang dipilih sebagai adsorben yang dalam percobaan ini juga mempengaruhi banyak sedikitnya larutan yang diserap.

  Pada percobaan yang dilakukan pertama kali adalah titrasi CH COOH

  3

  tanpa adsorben dengan larutan NaOH standar 0,5 M. Sebelum dilakukan titrasi larutan ditambahkan dengan 2 tetes indikator PP hal ini bertujuan agar titik titrasi dapat diketahui karena dengan adanya indikator PP larutan akan berubah warna menjadi merah muda jika dalam suasana basa. Pada titrasi ini digunakan konsentrasi CH

3 COOH yang berbeda-beda. Dari data pengamatan terlihat bahwa

  semakin besar konsentrasi CH COOH yang ditirasi maka semakin banyak NaOH

  3 yang diperlukan untuk mencapai titik akhir titrasi.

  Pada percobaan ini CH

  3 COOH 0,2 M memerlukan 2,1 mL NaOH untuk

  mencapai titik akhir titrasi, CH

  3 COOH 0,4 M memerlukan 4,5 mL NaOH untuk

  mencapai titik akhir titrasi, CH COOH 0,6 M memerlukan 7,5 mL NaOH untuk

  3

  mencapai titik akhir titrasi, sedangkan CH COOH 0,8 M mencapai titik akhir

  3

  titrasi pada penambahan NaOH sebanyak 10mL. Dari data pengamatan tersebut terlihat bahwa semakin besar konsentrasi CH COOH yang dititrasi maka semakin

  3

  banyak NaOH yang diperlukan untuk mencapai titik akhir titrasi. Hal ini karena

  3 COOH) maka ion H juga

• semakin besar konsentrasi asam (dalam hal ini CH

  makin banyak sehingga untuk menetralkannya diperlukan jumlah basa (NaOH)/ion OH yang juga lebih banyak hingga tercapai suatu titik ekivalen.

• Persamaan umum reaksi penetralan CH

  3 COOH dengan NaOH adalah

  sebagai berikut : CH COOH(aq) + NaOH(aq) → CH COONa(aq) + H O(aq)

  3

  3

  2 Sedangkan pada percobaan kedua, ditambahkan karbon aktif dalam larutan CH

  3 COOH. Karbon aktif disini akan bertindak sebagai adsorben. Penambahan

  adsorben ini dilakukan untuk mengetahui seberapa besar adsorpsi yang dilakukan terhadap CH COOH. Agar proses penyerapan lebih sempurna maka larutan

  3

  tersebut didiamkan kurang lebih 30 menit. Pengadukan yang dilakukan pada saat penambahan adsorben juga akan mmperbnyak terjadinya adsorpsi , karena gerakan partikel-partikel adsorben dan zat teradsorpsi menjdi lebih cepat, sehingga memungkinkan terjadinya adsorpsi menjadi lebih besar. Hal yang sama ini juga terjadisaat temperatur larutan dinaikkan, yang menyebabkan gerak tumbukan antar partikel semkin bear. Penggunaan karbo aktif yang berupa serbuk juga mempengaruhi adsorpsi, yaitu mempercepat adsorpsi sebab semakin kecil bentuk partikel, berarti permukaan larutan larutan semakin luas sehingga semakin banyak larutan yang dapat diadsorpsioleh larutan yang mengandung karbon aktif.

  Kemudian dilakukan penyaringan untuk memisahkan filtrat dengan kotoran dari karbon aktif. Ke alam filtrat yang diperoleh ditambahkan 2 tetes indikator pp, sehingga titik akhir titrasi dapat diketahui dengan adanya perubahan warna dan volum NaOH yang diperlukan untuk menitrasi CH COOH dengan

  3 adanya penambahan karbon aktif dapat diketahui.

  Dari perhitungan terlihat perbedaan konsentrasi CH

  3 COOH tanpa karbon

  aktif dengan konsentrasi dengan karbon aktif, dimana konsentrasi CH COOH

  3

  lebih kecil daripada konsentrasi tanpa karbon aktif yaitu konsentrasi 0,2 M jumlah CH

  3 COOH tanpa karbon aktif sebesar 0,105 sedangkan dengan karbon aktif

  sebesar 0,05 M, konsentrasi CH COOH 0,4 M tanpa karbon sebesar 0,225 M,

  3

  sedangkan dengan karbon aktif sebesar 0,1 M. Konsentrasi 0,6 M tanpa karbon aktif sebesar 0,375 M, sedangkan dengan karbon aktif sebesar 0,27 M. Konsentrasi CH COOH 0,8 M tanpa karbon aktif sebesar 0,5 M, sedangkan

  3

  dengan karbon aktif sebesar 0,3 M. Hal ini menunjukkan bahwa terjadi adsorpsi larutan yang ditambahkan karbon aktif Dari kedua percobaan yang dilakukan dapat dilihat bahwa dengan adanya penambahan karbon aktif (adsorben) ke dalam larutan CH COOH mengakibatkan

  3 adanya perbedaan jumlah NaOH yang diperlukan untuk mencapai titik ekivalen. CH COOH yang ditambahkan dengan karbon aktif memerlukan lebih sedikit

3 NaOH unuk mencapai titik akhir titrasi daripada yang tidak ditambahkan dengan

  karbon aktif. Hal ini karena pada penambahan karbon aktif konsentrsi CH COOH

  3 menjadi berkurang karena diadsopsi oleh karbon aktif tersebut.

  Berdasarkan perhitungan diperoleh data-data seperti di bawah ini:

  X Y

• 1,0969 -1,318
• 0,75 -0,979
• 0,62 -0,842
• 0,46 -0,678 Dari data-data yang ada di atas dapat dibuat suatu grafik dengan mengalurkan log konsentrasi CH

  3 COOH yang teradsorpsi terhadap log jumlah

  CH

  3 COOH yang teradsorpsi, dan didapatkan garis lurus dengan harga n=1 dan k= -0,2551.

VI. KESIMPULAN

  1. Asam asetat,kloroform, dan air merupakan sistem 3 komponen yang dapat campur sebagian dan dapat digambarkan dalam diagram terner

  2. Semakin besar konsentrasi CH COOH yang dititrasi maka akan

  3 makin banyak pula volum NaOH yang diperlukan.

  3. Semakin besar konsentrasi CH

  3 COOH yang diadsorpsi maka

  jumlah CH COOH yang diadsorpsi oleh adsorben juga semakin

  3 banyak.

  4. Konsentrasi CH

3 COOH sebelum diadsorpsi lebih besar daripada

  setelah diadsorpsi karena sebagian asam asetat mengikat karbon aktif (adsorben) tersebut.

VII. DAFTAR PUSTAKA

  Alberty, Robert. 1993. Kimia Fisika. Jakarta : Erlangga Sukardjo. 1994. Kimia Anorganik. Yogyakarta : Bina Aksara Tim Dosen Praktikum Kimia Fisika. 2008. Petunjuk Praktikum Kimia

  Fisika. Banjarmasin: FKIP UNLAM.(tidak dipublikasikan)

  LAMPIRAN PERHITUNGAN

  A. Konsentrasi CH COOH tanpa karbon aktif

  3 M CH

  3 COOH x V CH

  3 COOH = M NaOH x V NaOH M NaOH x

  V NaOH

  M CH COOH =

  3 V CH COOH ₃ Diketahui :

  V CH COOH = 10 mL

  3 M NaOH = 0,5 M

  Maka :

  1. CH COOH 0,2 M

  3 M NaOH x

  V NaOH

  M CH

  3 COOH =

  V CH COOH ₃ ,

  5 M x 2 ,

1 mL

  =

  10 mL

  = 0,105 M

  2. CH

  3 COOH 0,4 M M NaOH x

  V NaOH

  M CH COOH =

  3 V CH COOH ₃ ,

  5 M x 4 ,

5 mL

  =

  10 mL

  = 0,225 M

  3. CH COOH 0,6 M

  3 M NaOH x

  V NaOH

  M CH

  3 COOH =

  V CH COOH ₃ ,

  5 M x 7 ,

5 mL

  =

  10 mL

  = 0,375 M

  4. CH COOH 0,8 M

  3 M CH

  3 COOH = COOH CH

  10

  = 0,025 M

  2. CH

  3 COOH 0,4 M

  M CH

  3 COOH = COOH CH

  V NaOH V x NaOH M ₃

  =

  mL M mL x

  1 5 ,

  mL M mL x 10 5 ,

  = 0,05 M

  3. CH

  3 COOH 0,6 M

  M CH

  3 COOH = COOH CH

  V NaOH V x NaOH M ₃

  =

  mL M mL x 10 7 ,

  2 5 ,

  5 ,

  =

  V NaOH V x NaOH M ₃

  3 COOH = M NaOH x V NaOH

  =

  mL M mL x

  10

  10 5 ,

  = 0,5 M

  B. Konsentrasi CH

  3 COOH dengan karbon aktif

  M CH

  3 COOH x V CH

  M CH

  V NaOH V x NaOH M ₃

  3 COOH = COOH CH

  V NaOH V x NaOH M ₃ Diketahui :

  V CH

  3 COOH = 10 mL

  M NaOH = 0,5 M Maka :

  1. CH

  3 COOH 0,2 M

  M CH

  3 COOH = COOH CH

  = 0,135 M

  4. CH COOH 0,8 M

3 M NaOH x

  V NaOH

  M CH COOH =

3 V CH COOH

  ₃ ,

  5 M x 3 mL

  =

  10 mL

  = 0,15 M

  C. Volume CH

3 COOH yang teradsorpsi oleh adsorben :

   60 ( x y ) x NaOH     1000 gram    

  Dengan : x = V NaOH tanpa karbon aktif y = V NaOH dengan karbon aktif maka :

  1. CH COOH 0,2 M

  3 60 ( 2 , 1 mL , 5 mL ) x ,

  5 M 

  =

  1000 gram

  = 0,048 mL

  2. CH COOH 0,4 M

  3 60 ( 4 , 5 mL 1 mL ) x ,

  5 M 

  =

  1000 gram

  = 0,105 mL

  3. CH COOH 0,6 M

  3 60 ( 7 , 5 mL 2 , 7 mL ) x ,

  5 M 

  =

  1000 gram

  = 0,144 mL

  4. CH COOH 0,8 M

  3 60 ( 10 mL 3 mL ) x ,

  5 M 

  =

  1000 gram

  = 0,210 mL

  D. Konsentrasi zat yang teradsorpsi

  C = C tanpa arang aktif – C dengan arang aktif

  1. CH

  3 COOH 0,2 M

  C = 0,105 M – 0,025M = 0,08M Log 0,08 = -1,0969

  2. CH

  3 COOH 0,4 M

  C = 0,225 M – 0,05 M = 0,175 M Log 0,175 = - 0,75

  3. CH

  3 COOH 0,6 M

  C = 0,375 M – 0,135 M = 0,24 M Log 0,24 = - 0,62

  5. CH COOH 0,8 M

  3 C = 0,5 M – 0,15 M = 0,35 M

  Log 0,35 = - 0,46

  E. Pengaruh konsetrasi larutan terhadap adsorpsi

  C x

  

V CH COOH x Mr CH COOH

  X ^{3 3} log 

  Log

  m massa adsorben x 1000

  Mr CH COOH = 60 g/mol

  3

  1. CH

  3 COOH 0,2 M g

  ,

  08 M x 10 mL x

  

60

X ₁ mL

  Log

  log  m ₁ 1 , 0809 gramx 1000 log , 044

  = = -1,352

  2. CH

3 COOH 0,4 M

  g , 175 M x 10 mL x

  

60

X ₂ mL

  Log

  log  m ₂ 1 , 0835 gram x 1000 log ,

  09

  =

  69 = -1,0136

  3. CH

  1 6369 , 637 , )

  4 ^{1 4 4 1 1} log log log log

  C C m x m x n

    

  ) ( 46 , 0969 , 1 ) 713 , (

  35 ,

  1        n

  ( 46 , 0969 ,

  C n m x K log log log

  1 637 ,  

       

   n

  G. Nilai K

  C n m x K log log log

    _{1 1 1} log log log C n m x

  K  

   

  K C n m x log log log  

  3 COOH 0,6 M

  4. CH

  Log

  , 1000 0669

  1

  

60

  10 24 , log ₃ ³ x gram mL g M x mL x m

  X 

  = log 0,1349 = -0,869

  3 COOH 0,8 M

  F. Nilai n

  Log

  , 1000 084

  1

  

60

  10 35 , log ₄ ⁴ x gram mL g M x mL x m

  X 

  = log 0,194 = -0,713

  Log K = -1,352– (1(-1,0969)) Log K = -1,352 + 1,0969 Log K = -0,2551 Persamaan garis lurus Y = BX + A n = A sebagai intersep n = B sebagai slope K = A X = log konsentrasi yang teradsorpsi Y = log jumlah CH

3 COOH yang teradsorpsi

  Berdasarkan perhitungan diperoleh data-data seperti di bawah ini:

  X Y

• 1,0969 -1,318
• 0,75 -0,979
• 0,62 -0,842
• 0,46 -0,678 Dari data-data yang ada di atas dapat dibuat suatu grafik dengan mengalurkan log konsentrasi CH

  3 COOH yang teradsorpsi terhadap log jumlah

  CH

  3 COOH yang teradsorpsi, dan didapatkan garis lurus dengan harga n=1 dan k= -0,2551.

• 1.2 -1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2
>1
• 0.8
• 0.6
• 0.4
• 1.6
• 1.4
• 1.2

  LOG C L O G

   X /M

FLOWCHART PERCOBAAN II ADSORPSI PADA LARUTAN

• Mengencerkan dalam labu pengenceran

  10 mL CH

  3 COOH *(aq)

• Menambahkan indikator pp
• Menitrasi dengan larutan standar

  Larutan berwarna merah muda

  NaOH 0,5 M campuran CH

  3 COOH + CHCl

  3 Larutan CH

3 COOH 0,2 M; 0,4 M ; 0,6 M; 0,8 M

• * Konsentrasi larutan 0,2 M; 0,4 M ; 0,6 M; 0,8 M

3 COOH *(aq) + 1 g karbon aktif

• Mengocok dan menutup dengan kertas saring
• Menyaring dan Mengambil masing- masing filtrat

  Filtrat Larutan 10 mLCH

  Residu

• Menambahkan indikator dan menitrasi dengan larutan standar NaOH 0,5 M - Menghitung asam asetat yang diabsorbsi
• * Konsentrasi larutan 0,2 M; 0,4 M ; 0,6 M; 0,8 M