ALAT INDUSTRI KIMIA
ALAT INDUSTRI KIMIAADSORBSIDEFINISISecara umum adsorpsi dapat
diartikan sebagai peristiwa fisika pada permukaan suatu bahan, yang
tergantung dari spesifikasi antara adsorbent dengan zat yang
diserap (adsorbat). Sedangkan Weber (1972) mengartikan sebagai
akumulasi interphase atau konsentrasi dari substances pada
permukaan.Bahan yang dapat digunakan sebagai adsorbent. Antara lain
activated carbon, alumina, bauxite, silicagel, strontium sulfate,
magnesia dan lain-lain.Karakteristik penting dari adsorbent antara
lain rasio luas permukaan terhadap volume. Rasio luas permukaan
terhadap volume dapat meningkatkan daya adsorpsi beberapa jenis
adsorbent
Faktor-faktor Yang Berpengaruh Terhadap Proses AdsorpsiLuas
permukaan adsorbentAfinitas adsorbent terhadap adsorbate, yang
dipengaruhi oleh ukuran dan bentuk pori, polaritas dan
reaktivitasKarakteristik adsobate, yang meliputi :Densitas dan
berat molekulUkuran dan bentuk molekulTekanan uapKonsentrasiAdanya
senyawa lain sebagai competitorPolaritasReaktivitas
adsorbateTemperatur dan Tekanan Waktu kontak antara adsorbate
dengan adsorbent.
Konsep Adsorpsi
Adsorpsi Yang Terjadi Pada Permukaan Adsorbent Dapat Bersifat
:Adsorpsi Fisika (adsorpsi Van der Waals)Adsorpsi Kimia
(chemisorption)
Adsorpsi Fisik (Adsorpsi Van Der Waals)Adsorpsi fisik terjadi
akibat adanya perbedaan energi atau gaya tarik bermuatan listrik
(gaya van der Walls). Molekul adsorbat mulai diikat secara fisik
menuju molekul adsorbent. Tipe adsorpsi ini multilayer, karena
masing-masing molekul membentuk lapisan diatas lapisan sebelumnya,
dengan nomor lapisan sesuai dengan konsentrasi kontaminan.Adsorpsi
ini tidak spesifik dan mirip dengan proses kondensasi. Adsorpsi
Fisika ini terjadi pada zat-zat yang bersuhu rendah dengan adsorpsi
relatif rendah.Dalam hal ini perubahan panas adsorpsi mempunyai
derajat yang sama dengan panas kondensasi dari gas menjadi cair,
sehinga gaya yang menahan adsorpsi molekul-molekul fluida biasanya
cepat tercapai dan bersifat reversibel,
Adsorpsi Kimia (Chemisorption)Adsorpsi ini bersifat specifik dan
terjadi berdasarkan ikatan kimia antara adsorbent dengan zat yang
teradsorpsi (adsorbat), sehingga dibandingkan dengan adsorpsi
fisik, kerja yang terjadi jauh lebih besar begitu juga dengan panas
adsorpsi dibanding dengan adsorpsi fisik, selain itu adsorpsi kimia
terjadi pada suhu yang tingi.Karena terjadinya ikatan kimia, maka
pada permukaan adsorbent dapat berbentuk suatu lapisan dan apabila
hal ini berlanjut maka adsorbent tidak akan mampu lagi menyerap zat
lainnya. Dan proses adsorpsi secara kimia ini bersifat
irreversible
Dari penjelasan diatas, dan menurut Noll,et al.(1992), maka
adsorpsi fisik dapat dibedakan dari adsorpsi kimia sebagai berikut
:Adsorpsi fisik tidak melibatkan trasfer elektron dan selalu
mempertahankan individualitas dari senyawa yang berinteraksi.
Interaksi yang terjadi adalah reversible, yang memungkinkan
terjadinya desorpsi pada temperatur yang sama, walaupun proses
terjadi secara lambat akibat efek difusi. Adsorpsi kimia melibatkan
ikatan kimia dan bersifat irreversible.Adsorpsi fisik tidak site
spesifik, molekul yang terserap bebas menutupi seluruh permukaan.
Hal ini memungkinkan dilakukannya pengukuran luas area solid
adsorbent. Sebaliknya, adsorpsi kimia bersifat site spesifik,
molekul hanya terserap pada tempat-tempat tertentu saja.Panas pada
adsorpsi fisik lebih rendah dibandingkan dengan panas dari adsorpsi
kimia.
Jenis-jenis Adsorbent Penting1. Karbon aktifMerupakan arang yang
diperoleh dari carbinisation kayu, coconul shells, peat, fruit
pits. Sebagai activating agent digunakan zinc chlorida, magnesium
chlorida, kalsium chlorida dan phosphoric acid. Digunakan untuk
control polusi, solvent recovery, mengurangi bau dan gas
purification.2. Activated aluminaActivated alumina (hydrated
aluminium oxide) berasal dari native aluminas atau bauxite,
berbentuk granular atau pellet dengan tipical properties
sebagaimana tabel 2. Umumnya digunakan untuk drying gas.3. Silica
gelBerasal dari netralisasi sodium silikat kemudian gel dicuci
untuk menghilangkan garam garam yang terbentuk selama proses reaksi
netralisasi dilanjutkan dengan proses pengeringan, pemanasan dan
grading.Umumnya berbentuk granular tetapi ada juga yang berbentuk
bead. Properties silica gel sebagaimana tabel 3. Terutama digunakan
untuk drying gas tetapi bisa juga untuk gas desulfurization dan
purification. 4. Molecular sievasBerbentuk kristal dehydrated
zeolit yang berasal dari aluminosilicate gel dengan typical
properties sebagaimana tabel 4.
Secara garis besar, mekanisme proses adsorpsi dapat berlangsung
berdasarkan tahapan sebagai berikut :Transfer molekul-molekul
adsorbat menuju lapisan film yang mengelilingi adsorbentDifusi
adsorbat melalui lapisan filmDifusi adsorbat melalui kapiler atau
pori-pori dalam adsorbentAdsorpsi adsorbat pada dinding kapiler
atau permukaan adsorbent.
Tipe Sistem adsorpsi1. Fixed or stationary bedTerdiri dari satu
atau dua adsorbent (1=on stream adsorbing, 2= regeneration). Dual
adsorber system dapat dioperasikan secara simultanKedalaman bed 12
36 inchi
2. Moving bedContinuous regenerationWaktu regenerasi untuk
setiap segmen bed pendek sehingga tidak memerlukan bed yang
panjangCompac system dan mampu reduce pressure dropKerugian
maintaining seal pada moving parts
3.FluidizedbedResirkulasi kontinyu melalui adsorption
regeneration cycleVelocity udara sekitar 240 fpmCounter current
move- ment meningkatkan efektivitas penggunaan karbon, lebih banyak
solvent yang dapat direcovery dibandingkan dengan stationary atau
rotary bed sistem
Reaktor Adsorpsi
