t (menit) C sisa (N) ln C sisa 1/Csisa 1/C2 sisa

15 0,7175 -0,33198 1,393728 1,94247830 0,73 -0,31471 1,369863 1,87652545 0,75 -0,28768 1,333333 1,77777860 0,6275 -0,46601 1,593625 2,539642

1440 0,755 -0,28104 1,324503 1,754309

0200

400600

8001000

12001400

1600

-0.5-0.45

-0.4-0.35

-0.3-0.25

-0.2-0.15

-0.1-0.05

0

f(x) = 4.74185626672703E-05 x − 0.351363960198022R² = 0.155794296337264

ln C Vs t

ln CLinear (ln C)

t (menit)

ln C

0 200 400 600 800 10001200140016000

0.5

1

1.5

2

2.5

3

f(x) = − 0.000191293971472326 x + 2.03897789554612R² = 0.138146485410824

1/C2 Vs t

1/C2Linear (1/C2)

t (menit)

1/C2

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 16000

0.20.40.60.8

11.21.41.61.8

f(x) = − 6.72387410968332E-05 x + 1.42439259552774R² = 0.14667963190621

1/C Vs t

1/CLinear (1/C)

t (menit)

1/C

t (menit) C sisa (N) ln C sisa 1/Csisa 1/C2 sisa

15 0,315 -1,15518 3,174603

10,07811

30 0,325 -1,12393 3,076923

9,467456

45 0,425 -0,85567 2,352941

5,536332

60 0,335 -1,09362 2,985075

8,910671

1440 0,29 -1,23787 3,448276

11,89061

0200

400600

8001000

12001400

1600

-1.4

-1.2

-1

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

0

f(x) = − 0.000126644432263452 x − 1.05298266054528R² = 0.307487126873703

ln C Vs t

ln CLinear (ln C)

t (menit)

ln C

0200

400600

8001000

12001400

16000

0.51

1.52

2.53

3.54

f(x) = 0.000386354939751553 x + 2.8847027125453R² = 0.358336247559559

1/C Vs t

1/CLinear (1/C)

t (menit)

1/C

0200

400600

8001000

12001400

160002468

101214

f(x) = 0.00238173883345265 x + 8.41924106422564R² = 0.413841572474694

1/C2 Vs t

1/c2Linear (1/c2)

t (menit)

1/C2

INTISARI

Telah dilakukan percobaan kinetika adsorpsi dengan tujuan mempelajari kinetika adsorpsi karbon aktif terhadap asam asetat dalam larutan. Larutan asam asetat dengan konsentrasi yang berbeda diadsorpsi dengan karbon aktif dengan beberapa variasi waktu kemudian filtrat yang didapat dititrasi dengan NaOH 0,5 molar untuk diketahui konsentrasi asam asetat yang tersisa. Setelah didapatkan grafik hubungan konsentrasi asam asetat sisa dengan waktu adsorbsi, maka diketahui bahwa untuk asam asetat 0,5 molar mengikuti reaksi orde 3 dengan k sebesar 0,0012/s , dan untuk asam asetat 1 M mengikuti reaksi orde 1 dengan k sebesar -5.10^-5 L2.mol-2.s-1.

DASAR TEORI adsorption The formation of alayer of gas, liquid, or solid on thesurface of a solid or, less frequently,of a liquid. There are two types dependingon the nature of the forcesinvolved. In chemisorption a singlelayer of molecules, atoms, or ions isattached to the adsorbent surface bychemical bonds. In physisorption adsorbedmolecules are held by theweaker *van der Waals’ forces. Adsorptionis an important feature ofsurface reactions, such as corrosion,and heterogeneous catalysis. Theproperty is also utilized in adsorption*chromatography.

Kinetika adsorpsi menyatakan adanya proses penyerapan suatu zat oleh adsorben dalam fungsi waktu. Adsorpsi terjadi pada permukaan zat padat karena adanya gaya tarik atom atau molekul pada permukaan zat padat. Molekul-molekul pada permukaan zat padat atau zat cair, mempunyai gaya tarik ke arah dalam, karena tidak ada gaya-gaya lain yang mengimbangi. Adanya gaya-gaya ini menyebabkan zat padat dan zat cair, mempunyai gaya adsorpsi. Adsorpsi berbeda dengan absorpsi. Pada absorpsi zat yang diserap masuk ke dalam absorbens sedangkan pada adsorpsi zat yang diserap hanya terdapat pada permukaannya (Sukardjo, 1990). Suatu adsorbens dengan bahan dan jenis tertentu, banyaknya gas yang dapat diserap, makin besar bila temperatur kritis semakin tinggi atau gas tersebut mudah dicairkan. Semakin luas permukaan dari suatu adsorben yang digunakan, maka semakin banyak gas yang dapat diserap. Luas permukaan sukar ditentukan, hingga biasanya daya serap dihitung tiap satuan massa adsorben. Daya serap zat padat terhadap gas tergantung dari jenis adsorben, jenis gas, luas permukaan adsorben, temperatur dan tekanan gas (Atkins, 1990).

Proses adsorpsi yang terjadi pada kimisorpsi, partikel melekat pada permukaan dengan membentuk ikatan kimia (biasanya ikatan kovalen), dan cenderung mencari tempat yang memaksimumkan bilangan koordinasinya dengan substrat. Peristiwa adsorpsi disebabkan oleh gaya tarik molekul-molekul di permukaan adsorbens. Dimana adsorben yang biasa digunakan dalam percobaan adalah kabon aktif, sedangkan zat yang diserap adalah asam asetat (Keenan, 1999). Peristiwa adsorpsi yang terjadi jika berada pada permukaan dua fasa yang bersih ditambahkan komponen ketiga, maka komponen ketiga ini akan sangat mempengaruhi sifat permukaan. Komponen yang ditambahkan adalah molekul yang teradsorpsi pada permukaan (dan karenanya dinamakan surface aktif). Jumlah zat yang terserap setiap berat adsorbens, tergantung konsentrasi dari zat terlarut. Namun demikian, bila adsorbens sudah jenuh, konsentrasi tidak lagi berpengaruh. Adsorpsi dan desorpsi (pelepasan) merupakan kesetimbangan (Atkins, 1990). Secara umum analisis kinetika adsorpsi terbagi atas tiga bagian yaitu orde satu, orde dua dan orde tiga. Peristiwa kinetika adsorpsi dapat dipelajari hubungan konsentrasi spesies terhadap perubahan waktu. Kinetika adsorpsi karbon aktif terhadap asam asetat dapat ditentukan dengan mengukur perubahan konsentrasi asam asetat sebagai fungsi waktu dan menganalisisnya dengan analisis harga k (konstanta kesetimbangan adsorpsi) atau dengan grafik. Ketiga analisis kinetika adsorpsi tersebut adalah: 1. Orde satu

ln C = – kt + ln Co Dari persamaan tersebut, diperoleh grafik hubungan antara ln C dengan t, yang merupakan garis lurus dengan slope k dan intersep ln Co. 1. Orde dua

=kt Dari persamaan diatas diperoleh grafik hubungan antara 1/C dengan t, yang merupakan garis lurus dengan slope k dan intersep 1/Co. 1. Orde tiga

= kt Dari persamaan diatas, maka grafik hubungan antara 1/C2 dengan t, yang merupakan garis lurus dengan slope 2 k dan intersep 1/Co2 (Tony, 1987).

Atkins, P.W. 1990. Kimia Fisika Jilid 2 Edisi Keempat. Penerbit Erlangga. Jakarta. Sukardjo. 1990. Kimia Anorganik. Penerbit Rineka Cipta. Jakarta. Keenan. 1999. Kimia Untuk Universitas. Erlangga. Jakarta. Tony, Bird. 1987. Kimia Fisika Untuk Universitas. PT. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta..

PEMBAHASAN

Dalam percobaan kinetika adsorpsi ini digunakan adsorben berupa karbon aktif sedangkan adsorbatnya adalah asam asetat. Karbon aktif adalah adsorben yang memiliki luas permukaan yang spesifik dan besar, kapasitas adsopsi yang tinggi, struktur pori yang bervariasi dan reaktivitas dari permukaaannya yang seragam. Oleh sebab itu karbon aktif sangat sering digunakan sebagai adsorben dalam berbagai macam percobaan termasuk dalam percobaan ini.

Setelah masing2 larutan asam asetat dengan konsentrasi tertentu ditambahkan karbon aktif, selanjutnya larutan tersebut diaduk dengan menggunakan magnet pengaduk, tujuannya adalah agar larutan bercampur sempurna sehingga karbon aktif dapat menyerap lebih maksimal.

Setelah diaduk selama 1 menit, masing masing larutan didiamkan dengan variasi waktu tertentu, yaitu 15, 30, 45,60 menit, dan 24 jam. Tujuannya adalah agar diperoleh hubungan konsentrasi asam asetat yang teradsorpsi dengan lamanya waktu pendiaman, karena idealnya semakin lama didiamkan maka akan semakin banyak asam asetat yang diadsorpsi oleh karbon aktif. Maka jika hanya ada satu variasi waktu, tidak akan bisa diketahui hubungan antara konsentrasi terhadap waktu.

Setelah didiamkan dengan variasi waktu trtentu, dan didapatkan filtrat dari larutan yang tidak diadsorsi, kemudian larutan filtrat tersebut diambil dengan volume tertentu untuk dititrasi dengan NaOH 0,5 M. Prinsip titrasi yang dilakukan adalah titrasi asam basa. Asam asetat merupakan larutan yang bersifat asam, sehingga konsentrasinya dapat diketahui dengan cara dititrasi menggunakan larutan basa seperti NaOH yang telah diketahui konsentrasinya. Indikator yang digunakan dalam titrasi ini adalah indikator pp. definisi fenolftalein adalah indikator yang sering digunakan dalam proses titrasi asam basa, yang dalam larutan basa berwarna merah tetapi dalam larutan

asam tak berwarna. . Range pH berkisar antara 8-10. Struktur resonansinya adalah sebagai berikut:

NaOH adalah basa kuat sedangkan asam asetat adalah asam lemah, sehingga ketika asam lemah dititrasi dengan basa kuat, titik ekivalennya berada di sekitar pH basa lemah. Oleh karena itu indikator pp cocok digunakan dalam titrasi ini karena pada pH 8-10 indikator pp memberikan perubahan warna. disebutkan fenolftalein sendiri merupakan suatu senyawa organik yg dalam suasana asam mempunyai rms umum HIn (In = indikator). dalam suasana asam ini, fenolftalein berstruktur agak menekuk (ketiga cincin fenilnya) dan memiliki tidak berwarna (serapannya kemungkinan di daerah sinar UV). Ketika dilakukan titrasi dengan basa, maka pada kondisi sedikit basa terjadi reaksi antara HIn dengan NaOH (basa). Struktur fenolftalein dlm suasana basa ini bersifat lebih datar dan juga memiliki serapan di daerah sinar tampak (pada panjang gelombang tertentu) yg mengakibatkannya berwarna pink/ungu muda. perubahan struktur menyebabkan perubahan warna? Yang terjadi adalah pergeseran serapan ke panjang gelombang yang lebih tinggi pada larutan basa. Seperti yang telah kita ketahui, pergeseran ke panjang gelombang yang lebih tinggi terkait dengan derajat delokalisasi yang lebih besar. Berikut adalah struktrur pada larutan asam yang telah dimodifikasi – bentuk tak berwarna. Jangkauan delokalisasi ditunjukan dengan warna merah.

Setlah didapat kosentrasi masing filtrat dengan berbagai variasi waktu, maka kemudian ditentukan orde rekasinya melalui metode grafik. Jika sudah didapatkan grafik liniear dengan regresi mendekati 1, maka dapat ditentukan nilai konstanta lajunya melalui harga slope/gradien.

Untuk konsentrasi awal asam asetat sebesar 0,5 M, dari grafik ln C Vs t didapatkan regresi sebesar 0,3075, dari grafik 1/C Vs t didapatkan r2 sbesar 0,3583, dan untuk grafik 1/C2 Vs t didapat regresi sebesar 0,4138. Dari nilai regresi tersebut, dapat diketahui bahwa harga regresi yang paling mendekati 1 adalah dari grafik 1/C2 Vs t meskipun harganya titak mencapai 0,9, sehingga ordenya adalah orde 3 dengan persamaan garis y=0,0024x+8,4193 didapat harga k sebesar 0,0012.

Untuk konsentrasi awal asam asetat 1 M, dari grafik ln C Vs t didapatkan regresi sebesar 0,1558, dari grafik 1/C Vs t didapatkan r2 sbesar 0,1467, dan untuk grafik 1/C2 Vs t didapat regresi sebesar 0,1381. Dari nilai regresi tersebut, dapat diketahui bahwa harga regresi yang paling mendekati 1 adalah dari grafik ln C Vs t sehingga ordenya adalah orde 1 dengan persamaan garis y=5.10^-5+0,3514 didapat harga k sebesar -5.10^-5.

Secara teori, harga konstanta tidak mungkin bernilai negatif, namun dalam percobaan ini didapatkan harga slopenya positif, sehingga mengakibatkan harga konstantanya negatif karena k=-slope. Hal tersebut dikarenakan grafik yang didapatkan adalah linier keatas, artinya semakin lama waktu pendiaman, konsentrasi asam asetat yang tersisa malah semakin tinggi sehingga nilai ln konsentrasinya menjadi negatif. Kesalahan tersebut dapat disebabkan karena penentuan titik akhir titrasi yang kurang tepat, sehingga terjadi kelebihan NaOH yang terlalu banyak menyebabkan perhitungan konsentrasi asam asetat menjadi semakin besar. Selain itu waktu pendiaman yang kurang sesuai juga dapat mengakibatkan kesalahan. Karena saat waktu pendiaman dinyalakan, larutan tidak benar benar diam, karena saat itu

praktikan sibuk untuk mengambil magnetik stirer yang ada dalam larutan untuk digunakan pada larutan berikutnya sehingga lamanya larutan didiamkan dengan waktu pendiaman yang seharusnya tidak sesuai. Oleh karena itu, masih banyak asam asetat yang belum benar2 teradsorp oleh karbon aktif sehingga konsentrasi asam asetat yang tersisa masih besar.

KESIMPULAN

Untuk kinetika adsorpsi asam asetat 0,5 M mengikuti reaksi orde 3 dengan k= 0,0012 dan untuk kinetika adsorpsi asam asetat 1M mengikuti reaksi orde 1 dengan k= -5.10^-5.