Kimia Fisika I: ISOTERM LANGMUIR DAN FREUNDLICH

1. Proses pembuatan arang aktif:

- Dehidrasi : proses menghilangkan kadar air dengan jalan pemanasan pada shu diatas 105 derajat celcius

- Karbonasi : proses pemecahan senyawa organik menjadi karbon dengan pemanasan pada suhu antara 400-600 derajat celcius

- Aktivasi : perubahan fisik suatu komponen karena penambahan zat dan pemanasan, sehingga membuat permukaan arang menjadi berpori-pori lebih besar dan mengakibatkan daya serap menjadi lebih tinggi.

2. Perbedaan Absorpsi dengan Adsorpsi

- Absorpsi : proses penyerapan adsorbat pada adsorben sampai pada seluruh bagian adsorbennya

- Adsorpsi : proses penyerapan adsorbat pada adsorben hanya pada permukaan adsorbennya saja

3. Perbedaan Antara Isoterm Langmuir, Isoterm Freundlich, dan Isoterm BET

# Isoterm Langmuir

Isoterm ini berdasar asumsi bahwa:

a. Adsorben mempunyai permukaan yang homogen dan hanya dapat mengadsorpsi satu molekul adsorbat untuk setiap molekul adsorbennya. Tidak ada interaksi antara molekul-molekul yang terserap.

b. Semua proses adsorpsi dilakukan dengan mekanisme yang sama.

c. Hanya terbentuk satu lapisan tunggal saat adsorpsi maksimum.

# Isoterm Freundlich

Isoterm ini berdasarkan asumsi bahwa adsorben mempunyai permukaan yang heterogen dan tiap molekul mempunyai potensi penyerapan yang berbeda-beda. Persamaan ini merupakan persamaan yang paling banyak digunakan saat ini. 

Persamaannya adalah

x/m = kC^1/n

dimana, 

x = banyaknya zat terlarut yang teradsorpsi (mg)

m = massa dari adsorben (mg)

C = konsentrasi dari adsorbat yang tersisa dalam kesetimbangan

k,n,= konstanta adsorben

#Isoterm BET

Isoterm ini berdasar asumsi bahwa adsorben mempunyai permukaan yang homogen. Perbedaan isoterm ini dengan Langmuir adalah BET berasumsi bahwa molekul-molekul adsorbat bisa membentuk lebih dari satu lapisan adsorbat di permukaannya. Pada isoterm ini, mekanisme adsoprsi untuk setiap proses adsorpsi berbeda-beda. Mekanisme yang diajukan dalam isoterm ini adalah:

Isoterm Langmuir biasanya lebih baik apabila diterapkan untuk adsorpsi kimia, sedangkan isoterm BET akan lebih baik daripada isotherm Langmuir bila diterapkan untuk adsoprsi fisik.

4. Perbedaan Adsorpsi kimia dengan adsorpsi fisika

5. Faktor-Faktor yang mempengaruhi adsorpsi

a. Jenis adsorben dan adsorbat : Apabila adsorbennya bersifat polar, maka komponen yang bersifat polar akan terikat lebih kuat dibandingkan dengan komponen yang kurang polar.

b. Luas permukaan adsorben : 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 Acivated 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.

c. Konsentrasi zat terlarut : Senyawa terlarut memiliki gaya tarik-menarik yang kuat terhadap pelarutnya sehingga lebih sulit diadsorbsi dibandingkan senyawa tidak larut.

d. Temperatur : Tingkat adsorbsi naik diikuti dengan kenaikan temperatur dan turun diikuti dengan penurunan temperatur.

(Atkins,  1990).

6. Reaksi percobaan pada judul ini:

7. Perbedaan aktivasi kimia dengan aktivasi fisika:

- Aktivasi kimia : dengan jalan pemanasan pada suhu 400-600 derajat celcius

- Aktivasi fisika : dengan penambahan dehydrating agents kuat kemudian dilanjutkan dengan jalan pemanasan pada suhu 400-600 derajat celcius

8. Pembagian Adsorben:

# Berdasarkan sifatnya terhadap air

# Berdasarkan Bahannya

# Berdasarkan Ukuran pori

 # Berdasarkan yang sering digunakan dalam indutri