Fenomena Adsorpsi

  • Published on
    25-Jun-2015

  • View
    3.942

  • Download
    16

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Sekolah Tinggi Ilmu Farmasi Riau

Transcript

Makalah Farmasi Fisika II

Fenomena Adsorpsi

Disusun oleh : Kelompok III

Sekolah Tinggi Ilmu Farmasi Riau 2010/2011

Farmasi Fisika II

Fenomena Adsorpsi

Disusun oleh : Kelompok III Nur Alimin Muhammad Zufli Aswati Fitriani Desi Andriani Fitria Ike Nurfitriyanti Leni Junarni Murni Adisty Lucita Nurul Hafizah Thahriani C 0901037 0901031 0901002 09010 0901015 09010 09010 0901032 0901045 09010

Sekolah Tinggi Ilmu Farmasi Riau 2009/2010

KATA PENGANTAR

Syukur Alhamdulillah kami serukan kehadirat Illahi Robbi karena bimbingan, taufik dan hidayah-Nyalah kami mampu meyusun dan menyelesaikan makalah ini tepat pada waktu yang ditentukan. Bahasan makalah kami untuk mata kuliah Farmasi Fisika II ini adalah Fenomena Adsorpsi . Kami sangat mengharapkan, dengan dibuatnya makalah ini mampu meningkatkan wawasan dan kerja sama di kalangan mahasiswa dalam pencapain pembelajaran yang optimal. Terutama dalam mata kuliah Farmasi Fisika II. Kami ucapkan terima kasih kepada seluruh pihak yang membantu dalam pengupayaan penyusunan makalah ini. Tentu saja, makalah ini tidaklah sempurna. Oleh karenanya, kami sangat menantikan saran, gagasan dan kritik yang membangun demi perbaikan dalam penulisan selanjutnya.

Pekanbaru, 15 November 2010 Hormat kami,

Penyusun

DAFTAR ISI

Judul Makalah dan Anggota Kelompok ---------------------------------------- i Kata Pengantar ----------------------------------------------------------------------- ii Daftar isi -------------------------------------------------------------------------------- iii Bab I Pembahasan-------------------------------------------------------------------- 1 1. Adsorpsi --------------------------------------------------------------------------- 1

A. Proses Adsorpsi ------------------------------------------------------------------ 1 B. Mekanisme Adsorpsi ----------------------------------------------------------- 1 C. Faktor-faktor yang mempengaruhi adsorpsi ---------------------------- 2 Fenomena Adsorpsi ------------------------------------------------------------------ 5 Adsorpsi pada antarmuka cairan ------------------------------------------------ 5 Adsorpsi pada antarmuka padatan ---------------------------------------------- 7 1. Isoterm Adsorpsi ---------------------------------------------------------------- 10

1.1 Isoterm Adsorpsi Langmuir -------------------------------------------------- 11 1.2 Isoterm Adsorpsi BET --------------------------------------------------------- 12 1.3 Isoterm Adsorpsi Freundlich------------------------------------------------- 13 Bab II Kesimpulan ------------------------------------------------------------------- 15 Bab III Daftar Pustaka -------------------------------------------------------------- 16

Bab I Pembahasan

1. Adsorpsi

A. Proses AdsorpsiAdsorpsi (penyerapan) adalah suatu proses pemisahan dimana komponen dari suatu fase fluida berpindah ke permukaan zat padat yang menyerap (adsorben). Biasanya partikel-partikel kecil zat penyerap dilepaskan pada adsorpsi kimia yang merupakan ikatan kuat antara penyerap dan zat yang diserap sehingga tidak mungkin terjadi proses yang bolak-balik. Dalam adsorpsi digunakan istilah adsorbat dan adsorban, dimana adsorbat adalah substansi yang terjerap atau substansi yang akan dipisahkan dari pelarutnya, sedangkan adsorban adalah merupakan suatu media penyerap yang dalam hal ini berupa senyawa karbon.

B. Mekanisme AdsorpsiProses adsorpsi dapat digambarkan sebagai proses dimana molekul meninggalkan larutan dan menempel pada permukaan zat adsorben akibat kimia dan fisika (Reynolds,1982). Proses adsorpsi tergantung pada sifat zat padat yang mengadsorpsi, sifat atom/molekul yang diserap, konsentrasi, temperatur dan lain-lain. Pada proses adsorpsi terbagi menjadi 4 tahap yaitu : 1. Transfer molekul-molekul zat terlarut yang teradsorpsi menuju lapisan film yang mengelilingi adsorben. 2. Difusi zat terlarut yang teradsorpsi melalui lapisan film (film diffusion process). 3. Difusi zat terlarut yang teradsopsi melalui kapiler/pori dalam adsorben (pore diffusion process).

4. Adsorpsi zat terlarut yang teradsorpsi pada dinding pori atau permukaan adsorben.(proses adsorpsi sebenarnya), (Reynolds, 1982). Operasi dari proses adsorpsi dapat dilakukan dengan 2 cara yaitu : 1. Proses adsorpsi dilakukan dalam suatu bak dengan sistem pengadukan, dimana penyerap yang biasanya berbentuk serbuk dibubuhkan, dicampur dan diaduk dengan air dalam suatu bangunan sehingga terjadi penolakan anatara partikel penyerap dengan fluida. 2. Proses adsorpsi yang dijalankan dalam suatu bejana dengan sistem filtrasi, dimana bejana yang berisi media penjerap di alirikan air dengan model pengaliran gravitasi. Jenis media penyerap sering digunakan dalam bentuk bongkahan atau butiran/granular dan proses adsorpsi biasanya terjadi selama air berada di dalam media penyerap (Reynold, 1982).

C. Faktor-faktor yang mempengaruhi adsorpsi.Faktor-faktor yang memepengaruhi proses adsorbsi;

1. Agitation (Pengadukan)Tingkat adsorbsi dikontrol baik oleh difusi film maupun difusi por tergantung i, pada tingkat pengadukan pada sistem.

2. Karakteristik Adsorban (Karbon Aktif)Ukuran partikel dan luas permukaan merupakan karakteristik penting karbon aktif sesuai dengan fungsinya sebagai adsorban. Ukuran partikel karbon mempengaruhi tingkat adsorbsi; tingkat adsorbsi naik dengan adanya penurunan ukuran partikel. Oleh karena itu adsorbsi menggunakan karbon PAC (Powdered Acivated Carbon) lebih cepat dibandingkan dengan menggunakan karbon GAC (Granular Carbon). Kapasitas total adsorbsi karbon tergantung pada luas permukaannya. Ukuran partikel karbon tidak mempengaruhi luas permukaanya. Oleh sebab itu GAC atau PAC dengan berat yang sama memiliki kapasitas adsorbsi yang sama. Acivated

3. Kelarutan AdsorbatSenyawa terlarut memiliki gaya tarik-menarik yang kuat terhadap pelarutnya sehingga lebih sulit diadsorbsi dibandingkan senyawa tidak larut.

. Ukuran Molekul AdsorbatTingkat adsorbsi pada aliphatic, aldehyde, atau alkohol biasanya naik diikuti dengan kenaikan ukuran molekul. Hal ini dapat dijelaskan dengan kenyataan bahwa gaya tarik antara karbon dan molekul akan semakin besar ketika ukuran molekul semakin mendekati ukuran pori karbon. Tingkat adsorbsi tertinggi terjadi jika pori karbon cukup besar untuk dilewati oleh molekul.

5. pHAsam organik lebih mudah teradsorbsi pada pH rendah, sedangkan adsorbsi basa organik efektif pada pH tinggi.

6. TemperaturTingkat adsorbsi naik diikuti dengan kenaikan temperatur dan turun diikuti dengan penurunan temperatur (Benefield, 1982).

Proses penjerapan dalam adsorpsi dipengaruhi : 1. Bahan penjerapBahan yang digunakan untuk menjerap mempunyai kemampuan berbeda -beda, tergantung dari bahan asal dan juga metode aktivasi yang digunakan.

2. Ukuran butirSemakin kecil ukuran butir, maka semakin besar permukaan sehingga dapat menjerap kontaminan makin banyak. Secara umum kecepatan adsorpsi ditujukan oleh kecepatan difusi zat terlarut ke dalam pori-pori partikel adsorben. Ukuran partikel yang baik untuk proses penjerapan antara -100 / +200 mesh.

3. Derajad keasaman (pH larutan)Pada pH rendah, ion H akan berkompetisi dengan kontaminan yang akan dijerap, + sehingga efisiensi penjerapan turun. Proses penjerapan akan berjalan baik bila pH larutan tinggi. Derajad keasaman mempengaruhi adsorpsi karena pH menentukan tingkat ionisasi larutan, pH yang baik berkisar antara 8-9. Senyawa asam organik dapat diadsorpsi pada pH rendah dan sebaliknya basa organik dapat diadsorpsi pada pH tinggi.

. Waktu jerapWaktu jerap yang lama akan memungkinkan proses difusi dan penempelan molekul zat terlarut yang terjerap berlangsung dengan baik.

5. KonsentrasiPada konsentrasi larutan rendah, jumlah bahan dijerap sedikit, sedang pada konsentrasi tinggi jumlah bahan yang dijerap semakin banyak. Hal ini disebabkan karena kemungkinan frekuensi tumbukan antara partikel semakin besar. Beberapa adsorben pada proses adsorpsi sangat mempengaruhi sorbsi. Beberapa adsorben yang sering digunakan pada proses adsorpsi misalnya benzonit, tuff, pumice, zeolit, dan silika gel. Pemilihan adsorben juga mempengaruhi kapasitas adsorpsi.

Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi kapasitas adsorpsi yaitu: 1. Luas pemukaan adsorbenSemakin luas permukaan adsorben, semakin banyak adsorbat yang dapat diserap, sehingga proses adsorpsi dapat semakin efektif. Semakin kecil ukuran diameter partikel maka semakin luas permukaan adsorben.

2. Ukuran partikelMakin kecil ukuran partikel yang digunakan maka semakin besar kecepatan adsorpsinya. Ukuran diameter dalam bentuk butir adalah lebih dari 0,1mm, sedangkan ukuran dalam bentuk serbuk adalah 200 mesh.

3. Waktu kontakWaktu kontak merupakan suatu hal yang sangat menentukan dalam proses adsorpsi. Waktu kontak yang lebih lama memungkinkan proses difusi dan penempelan molekul adsorbat berlangsung lebih baik. Konsentrasi zat-zat organik akan turun apabila waktu kontaknya cukup dan waktu kontak berkisar 10-15 menit (Reynolds, 1982).

. Distribusi ukuran poriDistribusi pori akan mempengaruhi disterbusi ukuran molekul adsorbat yang masuk kedalam partikel adsorben.

Fenomena Adsorpsi

ADSORPSI PADA ANTARMUKA CAIRAN Energi bebas permukaan didefinisikan sebagai kerja yang harus dilakukan untuk memperbesar permukaan dengan satu satuan luas. Sebagai akibat pengembangan seperti itu, lebih banyak molekul-molekul harus dibawa dari bulk ke antarmuka. Semakin besar kerja yang harus diberikan untuk mencapai ini, semakin besar energi bebas permukaan. Molekul-molekul dan ion-ion tertentu apabila terdispersi dalam cairan akan bergerak sesuai dengan keinginannya sendiri ke antarmuka. Konsentrasinya pada antarmuka jadi melebihi konsentrasinya dalam bulk cairan tersebut. Jelaslah, e