LAPORAN TETAP KIMIA FISIKA ISOTERM FREUNLICH (ISOTERM ADSORBSI FREUNLICH)

Disusun Oleh : Kelompok I (Satu) Nama Anggota : Adi Santoso Ami Lestari Asnaria Samosir Bayu Akbar Hartanto Dina Angraini Dwi Putri Rahayu Etchi Yunti Reni. P Fitri Romlah Sari Kelas Instruktur NIM : 2 KIB : Ir. Erlinawati, M.T : 196107051988112001 LABORATORIUM TEKNIK KIMIA POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA PALEMBANG 2011 0610 3040 1010 0610 3040 1011 0610 3040 1012 0610 3040 1013 0610 3040 1014 0610 3040 1015 0610 3040 1016 0610 3040 1017

ISOTERM FREUNLICH (ISOTERM ADSORBSI FREUNLICH) I. TUJUAN II. Dapat mempelajari proses adsorbsi karbon aktif dengan larutan asam organik. Dapat menentukan besarnya tetapan Isoterm absorbsi Freunlich.

ALAT DAN BAHAN KIMIA YANG DIGUNAKAN Alat-alat yang digunakan : Erlenmeyer 250 ml Corong gelas Gelas ukur 100 ml Buret 50 ml Labu ukur Kertas saring Pipet ukur 10 ml, 25 ml Bola karet Asam Oksalat 1M, 0,8M, 0,6M, 0,4M, 0,2M Asam Asetat 1N, 0,5N, 0,25N, 0,125N, 0,0625N.

Bahan kimia yang digunakan :

III.

DASAR TEORI Adsorbsi adalah gejala mengumpulkan molekul-molekul suatu zat (gas, zair) pada permukaan zat lain (padatan, cair) akibat adanya kesetimbangan gaya. Zat yang mengadsorbsi disebut adsorben dan zat yang teradsorbsi disebut adsorbat. Adsorben umumnya adalah padatan sedangkan adsorbatnya umumnya adalah padatan sedangkan adsorbatnya adalah caiaran atau gas. Proses adsorbsi merupakan proses kesetimbangan baik adsorbsi gas maupun cairan. Contoh proses adsorbsi yang digunakan sehari-hari

misalnya : penyerapan air oleh zat pengering, penghilangan warna dalam industri tekstil. 1. Pengeringan udara / pengambilan uap air dengan silikgel di laboratorium. 2. Penghilangan zat warna, bau. 3. Penghilangan zat warna pada pabrik gula. Proses adsorbsi ini dipengaruhi oleh beberapa faktor : 1. Konsentrasi, makin besar konsentrasi adsorbat maka jumlah yang teradsorbsi makin banyak begitu juga luas permukaan kontak. Makin halus / makin besar luas permukaan kontak maka jumlah adsorbsi makin banyak. 2. Temperatur, makin besar temperatur maka adsorbi makin kecil karena proses adsorbsi merupakan proses yang isotermal. 3. Sifat adsorben dan adsorbat. Proses adsorbsi dibagi menjadi 2 bagian : a. Proses adsorbsi kimia, yaitu proses adsorbsi yang disertai dengan reaksi kimia. Pada adsorbsi ini terjadi pembentukan senyawa kimia dan umumnya terjadi pada adsorbsi yang multi lapisan. Contoh : CO2 (g) + NaOH (p) Na2CO3 + H2O H2O (l) + CaCl2 (p) Ca(OH)2 + HCl

b. Proses adsorbsi fisika, yaitu proses adsorbsi yang tidak disertai reaksi kimia. Ikatan yang terjadi pada proses ini adalah ikatan Van der waals yang relatif lemah. Pada adsorbsi ini panas yang dilepaskan relatif kecil dan umumnya terjadi pada stu lapis (monolayer). Contoh : Adsorbsi uap air dengan CaCl2 atau silika gel. Adsorbsi asam aseat, asam oksalat oleh karbon aktif.

Efektifitas adsorbsi makin tinggi jika kedua zat adsorbat dan adsorben mempunyai polaritas yang sama. Beberapa persamaan isotherm adsorbsi : 1. Isoterm adsorbsi Freunlich 2. Isoterm adsorbsi langmulir 3. Isoterm BET (Brunauer, Emmett, Teller) Add 1. Isoterm Freunlich1 X =K C n m

(cair padat).

(1)

X C

= jumlah zat (gr, mol) yang teradsorbsi oleh m gr. Adsorben. = konsentrasi zat terlarut yang bebas.

k dan n= tetapan isoterm Freunlich. Persamaan ini berlaku untuk gas dan cair V V = K P1/n = jumlah gas teradsorbsi persatuan massa adsorben pada tekanan P

k dan n= tetapan tekanan P Add 2. Isoterm Langmuir P P 1 = + v Vm a Vm Vm V = volume gas yang dibutuhkan = volume gas yang sebenarnya menutupi satu satuan massa adsorbsi pada tekanan P. Add 3. Isoterm BET P 1 ( C 1) . P = = V(Po P) Vm + C Vm C Po Dimana : Po Vm C = tekanan uap jenuh. = kapasitas volume monolayer = tetapan isoterm langmuir

IV.

GAMBAR ALAT (terlampir)

V.

KESELAMATAN KERJA Dalam percobaan ini yang harus diperhatikan adalah pengenceran asam oksalat atau asetat dari konsentrasi pekat ke konsentrasi yang diinginkan. Juga pembuatan larutan NaOH 0,1 N harus menggunakan kaca mata dan sarung tangan karena bahaya terhadap mata dan kulit.

VI.

LANGKAH KERJA 1. Menyiapkan 5 buah Erlermeyer 50 ml. 2. Memasukkan masing-masing 0,5 gram karbon aktif. Sebelumnya dipanaskan selama 15 menit. 3. Pada tiap Erlermeyer memasukkan 50 ml asam oksalat atau asam asetat. 4. Mengocok campuran tersebut selama 10 menit kemudian diamkan selama 1 jam. 5. Mengocok lagi selama 1 menit tiap 10 menit. 6. Menaring larutan tersebut dengan kertas saring. 7. Mentitrasi filtrate dengan larutan NaOH 0,1 N dan indicator fenolphtalin sampai terjadi perubahan warna (jumlah fitrat yang dititrasi sebaiknya tidak sama antara konsentrasi asam tertinggi dan yang terendah). Catatan : Jangan tinggalkan laboratorim sebelum bersih. Kembalikan semua alat yang dipinjam ke gudang atau laborat.

VII.

DATA PENGAMATAN No m (gr) Konsentrasi X (X/m) Log Log C

1 2 3 4 5

0,5 0,5 0,5 0,5 0,5

Awal 1M 0,8 M 0,6 M 0,4 M 0,2 M

Akhir 0,78 M 0,58 M 0,52 M 0,325 M 0,195 M

(gr) 1,48 1,45 0,63 0,55 0,09 2,96 2,9 1,26 1,1 0,18

(X/m) 0,47 0,46 0,1 0,04 -0,74 -0,107 -0,236 -0,283 -0,488 -0,709

VIII. PERHITUNGAN Pembuatan Larutan Asam oksalat (C2H2O4) 1m, 250 ml, Bm = 126,03 g/mol gr = m x v x Bm = 1m x 0,25 ml x 126,03 g/mol = 31,5 gr Pengenceran 2) v1.m1 = v2.m2 v1.1m = 50 ml. 0,6 m v1 = 50 ml . 0,6 m 1m v1.1m = 50 ml. 0,8 m v1 = 50 ml . 0,8 m 1m 1) v1.m1 = v2.m2

v1 = 40 ml 3) v1.m1 = v2.m2 v1.1m = 50 ml. 0,4 m v1 = 50 ml . 0,4 m 1m

v1 = 30 ml 4) v1.m1 = v2.m2 v1.1m = 50 ml. 0,2 m v1 = 50 ml . 0,2 m 1m

v1 = 20 ml

v1 = 10 ml

Konsentrasi 1M 0,8 M

V NaOH 80 ml 58 ml

Fitrat 49 ml 49 ml

Perubahan Warna Merah Muda Merah Muda

0,6 M 0,4 M 0,2 M

52 ml 32,5 ml 19,5 ml

48 ml 48 ml 48 ml

Merah Muda Merah Muda Merah Muda

Konsentrasi Akhir C N = n.m 0,1 = 1.m m = 0,1 1 m oksalat 50 ml, V NaOH = 78 ml V. m titran m v . m titran m v . m titran m v . m titran m v . m titran m = v . m analit = 0,78 m = v . m analit = 0,58 ml = v . m analit = 0,52 m = v . m analit = 0,325 m = v . m analit = 0,195 m 78 ml. 0,1 m = 10 ml . m 0,8 m oksalat 50 ml, V NaOH = 58 ml 58 ml . 0,1 m = 10 ml . m 0,6 m oksalat 50 ml, V NaOH = 52 ml 52 ml . 0,1 m = 10 ml . m 0,4 m oksalat 50 ml, V NaOH = 32,5 ml 32,5 ml.0,1 m = 10 ml . m 0,2 m oksalat 50 ml, V NaOH = 19,5 ml 19,5 ml.0,1 m = 10 ml . m

Harga 1) - Awal = 50 ml x 1 mol/ x 1 x 126,03 g / mol 100 ml

= 6,30 gr - Akhir = 49 ml x 0,78 mol/ x = 4,81 gr x = Awal Akhir = 6,30 gr 4,81 gr = 1,48 gr 2) - Awal = 50 ml x 0,8 mol/ x = 5,04 gr - Akhir = 49 ml x 0,58 mol/ x = 3,58 gr x = Awal Akhir = 5,04 gr 3,58 gr = 1,45 gr 3) - Awal = 50 ml x 0,6 mol/ x = 3,78 gr - Akhir = 48 ml x 0,325 mol/ x = 3,41 gr x = Awal Akhir = 3,78 gr 3,14 gr = 0,63 gr 4) - Awal = 50 ml x 0,4 mol/ x = 2,52 gr - Akhir = 48 ml x 0,325 mol/ x = 1,96 gr 1 x 126,03 g / mol 100 ml 1 x 126,03 g / mol 100 ml 1 x 126,03 g / mol 100 ml 1 x 126,03 g / mol 100 ml 1 x 126,03 g / mol 100 ml 1 x 126,03 g / mol 100 ml 1 x 126,03 g / mol 100 ml

x

= Awal Akhir = 2,52 gr 1,96 gr = 0,55 gr 1 x 126,03 g / mol 100 ml

5) - Awal = 50 ml x 0,2 mol/ x = 1,26 gr

- Akhir = 48 ml x 0,195 mol/ x = 1,17 gr x = Awal Akhir = 1,26 gr 1,17 gr = 0,09 gr Log x/m 0,47 0,46 0,1 0,04 -0,74 x=0,42 Log C -0,1 -0,236 -0,283 -0,488 -0,709 y= -1,812

1 x 126,03 g / mol 100 ml

XY -0,047 -0,10856 -0,0282 -0,01952 -0,52466 xy=0,32128

X2 0,2209 0,2116 0,01 0,016 0,5476 x =0,99172

-

Slope (m) = =

( n. xy ). x. y ( n. x 2 ) ( x ) 2 (5.0,32128) ( 0,42.( 1,812 ) ) ( 5.0,9917 ) ( 0,42 ) 2

= 0,4950

-

Intersep

= =

( x . y ).( xy ) x ( n. x ) ( x )2 2 2

( 0,9917 )( 1,812 ) ( 0,32128 .0,42 ) ( 5.0,9917 ) ( 0,42 ) 2

= 0,4039

y = mx + x = 0,4960x 0,4039 log k log k log k 1 n 1 n n n = intersep = -0,4039 = 0,3945 = slope = 0,4950 = 1 0,4950

= 2,0202

m (gr) 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5

Konsentrasi Awal IN 0,5 N 0,25 N 0,125 N 0,0625 N Akhir 5,7 N 1,5 N 0,46 N 0,14 N 0,05 N

x (gr) 17,1 4,5 1,38 0,42 0,5

(x/m) 34,2 9 2,76 0,84 1

Log (x/m) 1,534 0,954 0,440 -0,075 0

V Titrasi NaOH (ml) 57 30 18,5 11,5 8,5

V. Penya ngga (ml) 48 47 48 48 48

Log C 0,75 0,17 -0,33 -0,85 -1,30

1. Pembuatan NaOH 0,1 N gr NaOH = V x N x BE = 250 ml.0,1 mek/ml. = 1000 mg = 1 gr 2. Pembuatan CH3COOH 1 N M = = % x P x 1000 BM 99,7% x 1,05 gr / ml x 1000 ml / l 60,05 gr / ml 40mg / mmol 1mek / mmol

= 17,43 M N = n.M = 1.17,43 = 17,43 N V1N1 V1 = V2N2 = 14,34 ml V1.17,43N = 250 ml.1 N

3. Pengenceran CH3COOH 0,5 N ; 50 ml V1N1 V1.1 N V1 = V2.N2 = 50 ml x 0,5 N = 25 ml

0,5 N ; 50 ml V1.N1 V1.1 N V1 = V2.N2 = 50 ml x 0,25 N = 12,5 ml

0,125 N ; 50 ml V1.N1 V1.N1 V1 = V2.N2 = 50 ml.0,125 N = 6,25 ml

0,0625 N ; 50 ml V1.N1 V1.1 N V1 = V2.N2 = 50 ml.0,0625 N = 3,125 ml

4. Konsentrasi akhir C N = n.M 0,1 = 1.M M = 0,1 a. 1 N ; 50 ml ; V NaOH = 57 ml V.Ntitran = V.Nanalit 57 ml.0,1 N N = 10 ml.N = 0,57 N

b. 0,5 N ; 50 ml ; V NaOH = 30 ml V.Ntitran 30 ml.0,1 N N = V.Nanalit = 10 ml.N = 0,3 N

c. 0,25 N ; 50 ml ; V NaOH = 18,5 ml V.Ntitran N = V.Nanalit = 0,185 N 18,5 ml.0,1 N = 10 ml.N

d. 0,125 N ; 50 ml ; V NaOH = 11,5 ml V.Ntitran N = V.Nanalit = 0,115 N 11,5 ml.0,1 N = 10 ml.N

e. 0,0625 N ; 50 ml ; V NaOH = 8,5 ml V.Ntitran 8,5 ml.0,1 N N 5. a) Harga x Awal = 50 ml x 1 mol/l x = 3,0025 gr Akhir = 48 ml x 0,57 mol/l x = 1,6429 gr x = awal akhir = (3,0025 1,6429) gr = 1,3596 gr 1 x 60,05 gr/mol 1000 ml 1 x 60,05 gr/mol 1000 ml = V.Nanalit = 10 ml.N = 0,085 N

b) -

Awal

= 50 ml x 0,5 mol/l x = 1,5012 gr

1 x 60,05 gr/mol 1000 ml

-

Akhir

= 47 ml x 0,3 mol/l x = 0,8476 gr

1 x 60,05 gr/mol 1000 ml

x

= awal akhir = (1,5012 0,8467) gr = 0,6545 gr 1 x 60,05 gr/mol 1000 ml

c) -

Awal

= 50 ml x 0,25 mol/l x = 0,7506 gr

-

Akhir

= 48 ml x 0,185 mol/l x = 0,5332 gr

1 x 60,05 gr/mol 1000 ml

x

= awal akhir = (0,7506 0,5332) gr = 0,2174 gr 1 x 60,05 gr/mol 1000 ml

d) -

Awal

= 50 ml x 0,125 mol/l x = 0,3758 gr

-

Akhir

= 48 ml x 0,115 mol/l x = 0,3314 gr

1 x 60,05 gr/mol 1000 ml

x

= awal akhir = (0,3753 0,3314) gr = 0,0439 gr

e) -

Awal

= 50 ml x 0,0625 mol/l x = 0,1876 gr

1 x 60,05 gr/mol 1000 ml

-

Akhir

= 48 ml x 0,085 mol/l x = 0,2450 gr

1 x 60,05 gr/mol 1000 ml

x

= awal akhir = (0,1876 0,2450) gr = 0,2450 gr

Log (x/m) 1,534 0,954 0,440 -0,440 0 x = 2,853

Log C 0,75 0,17 -0,33 -0,85 -1,30 y = -1,56

xy 1,1505 0,1621 -0,1452 0,0637 0 y = 1,2311

x2 2,3531 0,9101 0,1936 0,0056 0 x2 = 3,4624

Slope (m) = = = =

(n. xy ( x y) (n. x 2 ( x ) 2 5 (1,2311) (2,853).(1,56) 5 (3,4624) (2,853) 2 6,1555 (4,4506 ) 17,312 8,1396 10,6061 9,1724

= 1,1563

Intersept (c)

= = = =

(x 2 .y) (xy.x ) (n.x 2 ) (x ) 2 (3,4624 ) (1,56) (1,2311)(2,853) 5(3,4624 ) (2,853) 2 5,4013 3,5123 17,312 8,1396 8,9136 9,1724

= -0,9717 y = mx + c = 1,1563 x 0,9717 log k = Intersep log k = -0,9717 k = 0,1067 1 = slope n 1 = 1,1563 n n n = 1 1,1563

= 0,8648

x(logx/ m) 0.47 0.46 0.1 0.04 -0.74

y(log c) -0.1 -0.236 -0.283 -0.488 -0.709

x (log y (log x/m) c) 1.534 0.75 0.954 0.17 0.44 -0.33 -0.075 -0.85 0 -1.3

IX.

ANALISIS PERCOBAAN Dari data pengamatan hasil percobaan kami, dapat dianalisis bahwa terjadi proses adsorber pada percobaan dengan menggunakan bahan padatan dari asam oksalat sebagai adsorbat. Konsentrasi yang didapat, 1 M = 0.78 M, 0.8 M = 0.58 M, 0.6 M = 0.52 M, 0.4 M = 0.325 M, 0.2 M = 0.195 M. Ini menyatakan bahwa makin besar konsentrasi adsorbat maka jumlah yang teradsorbsi makin banyak. Pada saat mentitrasi fitrat dengan larutan NaOH dan indicator fenolphtalin terjadi perubahan warna menjadi merah muda. Hasil intersepet dari persamaan garis sebesar 0,393 sedangkan slope sebesar 0,454, dimana R2 dari persamaan garis adalah 0,883. Ketidakakuratan data

dikarenakan beberapa faktor antara lain karena barang ketelitian dalam membuat larutan maupun dalam titrasi fitrat. X. KESIMPULAN Berdasarkan data pengamatan dapat ditarik kesimpulan bahwa proses adsorben adalah karbon aktif yang digunakan dalam percobaan ini sedangkan asam oksalat sebagai adsorbat. Dengan hasil konsentrasi diatas maka dinyatakan bahwa makin besar konsentrasi adsorbat maka jumlah yang teradsorbsi makin banyak. XI. DAFTAR PUSTAKA Tony Bird Kimia Fisika untuk Universitas P.T. Gramedia, edisi I, halaman 90 92. N. Glinka General Chemistry Peace Publisher Moscow, hal. 400-407.

KERTAS SARING

ERLENMEYER

CORONG GELAS

BOLA KARET BURET

PIPET UKUR LABU UKUR