laporan praktikum farfis isoterm adsorbsi

LAPORAN PRAKTIKUM FARMASI FISIKA

ISOTERM ADSORPSI

OLEH:
AEP SAEPUDIN (D1A140881)
MUTIA DWI LESTARI (D1A14098)
SYIFA AZHARI (D1A140879)

LABORATORIUM TEKNOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
JURUSAN FARMASI
UNIVERSITAS AL-GHIFARI
BANDUNG
2015

BAB I

Prinsip dan Tujuan Percobaan

I.1. Prinsip Percobaan

• Didasarkan pada teori freundlich, yaitu banyaknya zat yang diadsorpsi pada temperatur tetap oleh suatu adsorbanpada percobaan ini tergantung dari konsentrasi dan kereaktifan adsorbat mengadsorpsi zat-zat tertentu

I.2. Tujuan Percobaan

• Menentukan tetapan-tetapan isotern adsorpsi Freundlich bagi proses adsorpsi asam asetat atau asam klorida pada arang.

BAB II

Teori

Adsorpsi adalah penyerapan suatu zat pada permukaan zat lain. Fenomena inimelibatkan interaksi fisik, kimia, dan gaya elektrostatik antara adsorbat dengan adsorben pada permukaan adsorben. Ada dua macam adsorpsi yaitu adsorpsi fisika dan adsorpsi kimia.Dalam adsorpsi fisika, molekul-molekul teradsorpsi pada permukaan dengan ikatan yanglemah (bersifat reversible, dengan cara menurunkan tekana gas atau konsentrasi zat terlarut).Sedangkan adsorpsi kimia melibatkan ikatan koordinasi sebagai hasil penggunaan elektron bersama-sama adsorben dan adsorbat(Osick,1983; Sukardjo,1990). Adsorben adalah zatyang mengadsorpsi zat lain. yang memiliki ukuran partikel seragam, kepolarannya samadengan zat yang akan diserap dan mempunyai berat molekul besar. Adsorbat adalah zat yangteradsorpsi zat lain. Fakttor-faktor yang mempengaruhi kapasitas adsorpsi antara lain, luas permukaan adsorben, ukuran pori adsorben, kelarutan zat terlarut, pH, dantemperatur(Castellan,1982).Adsorpsi isoterm adalah hubungan yang menunjukkan distribusi adsorben antara faseteradsorbsi pada permukaan adsorben dengan fase ruah kesetimbangan pada temperatur tertentu.

Ada tiga jenis hubungan matematik yang umumnya digunakan untuk menjelaskanisoterm. Isoterm ini berdasarkan asumsi bahwa adsorben mempunyai permukaan yangheterogen dan tiap molekul mempunyai potensi penyerapan yang berbeda-beda. Persamaanini merupakan persamaan yang dikemukakan oleh Freundlich. Persamaannya adalah :

x/m = k C

1/n

 dimana:

x = banyaknya zat terlarut yng teradsorpsi (mg)

m = massa adsorben (mg)

C = konsentrasi adsorben yang sama

k,n = konstanta adsorben

Dari isoterm ini, akan diketahui kapasitas adsorben dalam menyerap air. Isoterm iniakan digunakan dalam penelitian yang akan dilakukan, karena dengan isoterm ini dapatditentukan efisisensi dari suatu adsorben (Castellan,1982).Karbon aktif umumnya mempunyai daya adsorpsi yang rendah dan daya adsorpsi dapatdiperbesar dengan mengaktifkan arang dengan menggunakan uap atau bahan kimia,aktivitasini bertujuan memperbesar luas permukaan arang dengan membuka pori-pori yangtertutup(Kateren,1987).

BAB III

Prosedur Percobaan

III.1. Cara Kerja

• Aktifkan arang dalam cawan poselen dengan pemanasan. Masukkan kedalam 6 buah erlenmeyer bertutup masing-masing 1 gram arang yang ditimbang dengan ketelitian 1 mg, berat tidak perlu tepat 1 g, tetapi harus teliti.
• Siapkan larutan asam dengan konsentrasi 0,5N; 0,25N; 0,125N; 0,0625N; 0,0313N; 0,0156N, masing-masing sebanyak 100 ml. Masukkan masing-masing larutan kedalam erlenmeyer tertutup yang berisi arang. Tutup erlenmeyer ini dan biarkan selama 30 menit, kocok larutan selama 1 menit tiap 10 menit.
• Catat temperatur selama percobaan dan jaga agar tidak terjadi perubahan temperatur yang terlalu besar.
• Saring tiap larutan dengan kertas saring yang kering.
• Titrasi larutan filtrat sebagai berikut: larutan a dan b diambil 5 ml, larutan c dan d diambil 10 ml, dan larutan e dan f diambil 15 ml, kemudian dititrasi dengan larutan standar NaOH 0,5N dengan menggunakan indikator pp 3 tetes.

III.2. Alat-alat yang digunakan

• Cawan porselen
• Penjepit tabung
• Erlenmeyer tertutup 250 ml
• Erlenmeyer 250 ml
• Labu ukur 100 ml
• Pipet volume 5,10,25 ml
• Spatula
• Gelas ukur 100 ml
• Ball pipet
• Pipet tetes
• Pembakar spiritus
• Kaki tiga + kasa abses
• Buret 50 ml
• Statif + klem buret
• Corong gelas
• Penyangga corong
• Kertas saring
• Batang pengaduk
• Botol semprot

III.3. Bahan-bahan yang digunakan

• Larutan asam asetat atau asam klorida dengan konsentrasi sbb:

1. 0,5                   N                    100ml
2. 0,25                 N                     100ml
3. 0,125               N                     100ml
4. 0,0625             N                     100ml
5. 0,0313             N                     100ml
6. 0,0156             N                     100ml 

• Adsorben atau arang jenis lainnya
• Larutan standar NaOH 0.5 N
• Indikator PP 

BAB IV

Hasil Percobaan dan Pembahasan

IV.1. Hasil percobaan

V HCl (ml)	Konsentrasi (N)		V NaOH (ml)
		V awal	V akhir	V terpakai
10	0,5	7,8	15	7,2
10	0,25	2	7,8	5,8
10	0,125	15	16,8	1,8
10	0,0625	2	3	1
10	0,0313	1,5	2	0,5

IV.2. Pembahasan

Adsorbsi adalah pengumpulan zat terlarut dipermukaan media dan merupakan jenis adhesi yang terjadi pada zat padat atau cair yang kontak dengan zat-zat lainnya.

Percobaan yang dilakuakan pada bab isotherm adsorpsi arang aktif adalah dengan menggunakan larutan organic yaitu HCl dengan variasi 5 konsentrasi. Adsorben yang digunakan adalah arang yang telah diaktifkan sebelumnya. Pengaktifan arang dapat dilakukan dengan beberapa cara.

 Pada percobaan ini pengaktifan arang dilakukan dengan cara pemanasan menggunakan suhu yang tinggi, hal ini dilakukan karena percobaan ini mengadsorbsi larutan organic (asam klorida) sehingga pengaktifan dilakukan dengan suhu tinggi dan tidak sampai membara. Perlakuan ini dimaksudkan supaya arang tidak menjadi abu, dimana jika telah menjadi abu, arang tersebut tidak dapat lagi untuk menjadi absorben. Tujuan dari pemanasan ini adalah untuk membuka pori-pori permukaan dari arang agar mampu mengabsorpsi secara maksimal (mengabsorpsi asam klorida).

Arang yang telah aktif digunakan untuk mengadsorpsi asam klorida dengan variasi konsentrasi yaitu, 0,5 N; 0,25 N; 0,125 N; 0,0625 N; 0,0313 N diperoleh dari hasil  titrasi dengan NaOH 0,5 N, asam klorida yang dititrasi berasal  dari  sisa asam yang digunakan pada percobaan.

Langkah pertama, memasukkan 1 gram arang aktif kedalam Erlenmeyer dan menambahkan asam klorida  dengan konsentrasi yang ada sebanyak 100 ml kemudian tutup Erlenmeyer dan diamkan selama 30 menit dengan perlakuan pengocokan setiap 10 menit dengan rentang 1 menit dan temperature tetap dijaga konstan. Langkah ini dilakukan untuk menjaga kestabilan adsorben dalam mengadsorpsi adsorbat.  Hal ini dimaksudkan untuk mengetahui kemampuan arang untuk mengabsorpi larutan asam klorida dalam berbagai konsentrasi pada suhu konstan (isoterm).

Setelah 30 menit, larutan disaring dengan kertas saring. Selanjutnya, titrasi asam klorida hasil adsorpsi dengan indicator PP dan larutan NaOH  0,5 N sebagai titran.  Dimana asam klorida mendapat dua perlakuan, yakni titrasi asam klorida awal dan titrasi asam klorida akhir (setelah penambahan arang). Dalam titrasi asam klorida akhir ini diambil 10 ml dari tiap masing-masing larutan.

Pada percobaan ini akan ditentukan harga tetapan-tetapan adsorbsi isoterm Freundlich bagi proses adsorpsi ASAM KLORIDA terhadap arang. Variabel yang terukur pada percobaan adalah volume larutan NaOH 0,5 N yang digunakan untuk menitrasi ASAM KLORIDA. Setelah konsentrasi awal dan akhir diketahui, konsentrasi ASAM KLORIDA yang teradsorbsi dapat diketahui dengan cara pengurangan konsentrasi awal dengan konsentrasi akhir. Selanjutnya dapat dicari berat ASAM KLORIDA yang teradsorbsi.

Dari data pengamatan dan hasil perhitungan, konsentrasi asam klorida sebelum adsorpsi lebih tinggi daripada setelah adsorpsi. Hal ini karena asam klorida telah diadsorpsi oleh arang aktif. Dari data juga dibuat suatu grafik dimana x/m diplotkan sebagai ordinat dan C sebagai absis.

Adsorpsi karbon membuat konsentrasi asam klorida mengalami penurunan. Pada data diatas penyerapan tiap percobaan terjadi ketidaksamaan antara data 1 sampai 5 dapat dilihat dari X gram ( jumlah zat yang teradsorpsi) kurang stabil.  Hal ini terjadi karena dalam adsorpsi terdapat beberapa factor yang dapat mempengaruhi hasil adsorpsi.

Menurut M.T. Sembiring dkk, 2003 bahwa karbon aktif yang baik mempunyai persyaratan seperti yang tercantum pada SII No.0258 -79. Sifat karbon aktif yang paling penting adalah daya serap. Ada beberapa faktor yang mempengaruhi daya serap adsorpsi, yaitu :

Sifat terapan

Banyak senyawa yang dapat diadsorpsi oleh karbon aktif, tetapi kemampuannya untuk mengadsorpsi berbeda untuk masing- masing senyawa. Adsorpsi akan bertambah besar sesuai dengan bertambahnya ukuran molekul serapan dari sturktur yang sama, seperti dalam deret homolog. Adsorbsi juga dipengaruhi oleh gugus fungsi, posisi gugus fungsi, ikatan rangkap, struktur rantai dari senyawa serapan.

Temperatur/suhu

Dalam pemakaian karbon aktif dianjurkan untuk menyelidiki suhu pada saat berlangsungnya proses. Karena tidak ada peraturan umum yang bisa diberikan mengenai suhu yang digunakan dalam adsorpsi. Faktor yang mempengaruhi suhu proses adsoprsi adalah viskositas dan stabilitas thermal senyawa serapan. Jika pemanasan tidak mempengaruhi sifat-sifat senyawa serapan, seperti terjadi perubahan warna mau dekomposisi, maka perlakuan dilakukan pada titik didihnya. Untuk senyawa volatil, adsorpsi dilakukan pada suhu kamar atau bila memungkinkan pada suhu yang lebih kecil.

pH (Derajat Keasaman).

Untuk asam-asam organik, adsorpsi akan meningkat bila pH diturunkan, yaitu dengan penambahan asam-asam mineral. Ini disebabkan karena kemampuan asam mineral untuk mengurangi ionisasi asam organik tersebut. Sebaliknya bila pH asam organik dinaikkan yaitu dengan menambahkan alkali, adsorpsi akan berkurang sebagai akibat terbentuknya garam.

Waktu Singgung

Bila karbon aktif ditambahkan dalam suatu cairan, dibutuhkan waktu untuk mencapai kesetimbangan. Waktu yang dibutuhkan berbanding terbalik dengan jumlah arang yang digunakan. Selisih ditentukan oleh dosis karbon aktif, pengadukan juga mempengaruhi waktu singgung. Pengadukan dimaksudkan untuk memberi kesempatan pada partikel karbon aktif untuk bersinggungan dengan senyawa serapan. Untuk larutan yang mempunyai viskositas tinggi, dibutuhkan waktu singgung yang lebih lama.

BAB V

Kesimpulan

• Dalam pengenceran semakin besar konsentrasi yang diinginkan semakin besar pula volume yang diperlukan untuk pengenceran.
• Warna yang dihasilkan pada proses titrasi adalah pink muda.
• Titrasi menggunakan larutan standar NaOH 0,1 N dengan indikator pp
• Arang dapat berfungsi sebagai adsorbsi.
• Konsentrasi asam klorida sebelum adsorpsi lebih tinggi daripada setelah adsorpsi. Hal ini karena asam klorida telah diadsorpsi oleh arang aktif.

DAFTAR PUSTAKA

• MODUL PRAKTIKUM FARMASI FISIKA 1 Universitas Al-ghifari Bandung
• Castellan G.W. 1983. Physical Chemistry. Edisi ketiga. Addison-Wesley Publishing Company
• Ningsih, Niken Muliati.2010.isoterm adsorpsi. Makassar (diakses pada tanggal 25 oktober 2013)
• www.poeraindonesia.blogspot.com/2012/11/praktikum-kimia-fisika-isoterm-adsorpsi.html
•  https://yulia4ict.wordpress.com/kimia/isoterm-adsorbsi-karbon-aktif-2/