Kinetika Adsorpsi

Kinetika Adsorpsi

Kinetika adsorpsi merupakan salah satu aspek yang sering diteliti untuk mengevaluasi karakteristik dari adsorben yang dipakai terutama dalam rehabilitasi lingkungan. Ada banyak molekul genetika adsorpsi yang telah dikembangkan untuk dapat digunakan sebagai sarana memprediksi laju absorpsi suatu atmos pada adsorben tertentu. Arang aktif merupakan suatu padatan berpori yang mengandung 85-95% karbon, dihasilkan dari bahan-bahan yang mengandung karbon dengan pemanasan pada suhu tinggi. Kondisi pH yang semakin tinggi menyebabkan penurunan kapasitas adsorpsi. Waktu interaksi yang cukup diperlukan orang aktif agar dapat mengadsorpsi logam secara optimal. Semakin lama waktu interaksi maka semakin banyak logam yang terasopsi karena semakin banyak kesempatan partikel arang aktif untuk bersinggungan dengan logam hal ini menyebabkan semakin banyak logam yang terikat di dalam pori-pori arang aktif. Tetapi apabila adsorbennya sudah jenuh waktu interaksi tidak lagi berpengaruh. Tipe isotherm adorpsi dapat digunakan untuk mengetahui mekanisme adsorpsi arang aktif. Adsorpsi fase pada cair biasanya mengandung tipe freundlich dan langmuir. Ikatan yang terjadi antara molekul adsorbat dengan permukaan adsorben dapat terjadi secara fisisorpsi dan himisorpsi. Penentuan penggunaan model isoterm adsorpsi yang sesuai untuk orang aktif terhadap ion Pb(II) dapat diketahui dengan melihat koefisien korelasi (R²) yang mendekati nilai 1 dibandingkan dengan isoterm freundlich (Nafi’ah, 2016).

Besarnya kapasitas adsorpsi dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya panjang kolom, diameter kolom laju air, konsentrasi awal ion logam, dan pH larutan adsorbat. Pada penentuan laju air optimum nilai kapasitas adsorpsi berhubungan dengan waktu kontak antara larutan adsorbat dengan adsorben di mana apabila laju alir semakin besar maka waktu kontak antara larutan atau ion logam antar adsorben akan semakin berkurang. Waktu kontak optimum adalah waktu dimana ion logam adsorbat dapat terasopsi secara efektif oleh adsorben. Kapasitas adsorpsi akan meningkat seiring dengan peningkatan konsentrasi optimum atau awal dan akan mencapai titik tertinggi pada nilai konsentrasi optimum dan kemudian nilai kapasitas adsorpsi akan berkurang seiring dengan peningkatan konsentrasi awal membedakan genetika absorpsi ion logam pada adsorben menjadi 3 jenis. Jenis pertama yaitu adsorpsi berlangsung dalam satu tahap cepat kemudian mencapai kesetimbangan. Pada adsorpsi ini laju desorpsi relatif lambat dan dapat diabaikan. Jenis kedua yaitu adsorpsi berlangsung lambat kemudian mencapai kesetimbangan, pada adsorpsi ini laju desorpsi reaksi relatif cepat dan tidak diabaikan. Jenis ketiga adsorpsi berlangsung secara reversibel atau berlangsung dalam dua tahap-tahap cepat dan lambat kemudian mencapai kesetimbangan (Simatupang, 2021).

Adsorpsi adalah proses perpindahan fasa yang banyak digunakan untuk menyisihkan suatu komponen dari fase fluida gas atau aliran. Adsorpsi dapat juga didefinisikan sebagai akumulasi atau adhesi molekul fase gas atau cair pada permukaan material padat. Pengertian umum adsorpsi adalah proses pengayaan spesies kimia dari fase fluida pada permukaan padatan. Pada pengolahan air, adsorpsi merupakan proses penyisihan zat terlarut tunggal maupun dalam jumlah banyak. Adsorpsi berbeda-beda dengan absorpsi pada adsorpsi molekul hanya melalui pada permukaan saja sedangkan pada absorpsi terjadi pelarutan absorbat ke dalam medium absorben karena itu pada adsorpsi tidak berlaku persamaan Henry (Setianingsih, 2018).

Karbon aktif (activated carbon) sering disebut juga arang aktif (activated charcoal/coal), merupakan jenis karbon yang memiliki pori-pori bervolume kecil (microporosity) sehingga memiliki luas permukaan yang besar, berfungsi untuk proses adsorpsi atau terjadinya reaksi kimiawi. Setiap gram karbon aktif memiliki luas permukan sekitar 500 m2, berdasarkan pengukuran tingkat adsorspi gas nitrogen. Untuk meningkatkan efisiensi karbon aktif biasanya dengan cara meningkatkan luas permukaannya, walaupun dapat juga dengan cara ditambahkan senyawa kimia untuk meningkatkan kemampuan adsorpsi-nya.Pada pH larutan mempengaruhi muatan permukaan adsorben sebagai atau serta tingkat ionisasi bahan yang ada dalam larutan. Ion hidrogen dan hidroksi terabsorbsi cukup kuat dan oleh karena itu adsorpsi ion lain dipengaruhi oleh pH larutan. Pada pH mempengaruhi proses adsorpsi melalui disosiasi fungsional kelompok pada situs aktif dan adsorben. Pada adsorben dengan meningkatnya dosis adsorben pewarna adsorpsi hampir tetap konstan. Karena dosis saat adsorban yang tinggi dapat meningkatkan aglomerasi dosis adsorben titik yang mempengaruhi luas permukaan adsorpsi. Proses absorpsi adalah eksotermik dan fakta ini menjelaskan penurunan kapasitas adsorpsi dengan penambahan suhu. Ini juga dapat dijelaskan atas dasar bahwa kelarutan pewarna meningkat pada suhu yang lebih tinggi dan interaksi antar adsorben menurun mengakibatkan penurunan adsorpsi (Ali et al., 2020).

Adapun struktur dari karbon aktif sebagai berikut:

Sumber: https://iqshalahuddin.wordpress.com/2016/05/13/activated-carbon/

 

 

 

DAFTAR PUSTAKA

Ali, F., N. Ali., I. Bibi., A. Said., S. Nawaz ., Z. Ali., S. M. Salman., H. M. N. Iqbal  dan M. Bilal. 2020. "Adsorption Isotherm kinetics and Thermodynamic Of Acid Blue and Basic Blue Dyes onto Activated Charcoal". Case studies in Chemical and Environmental Engineering. Vol. 1(1):1-13.

Nari'ah, R. 2016." kinetika Adsorpsi Pb(II) dengan Adsorben Arang Aktif dari Sabut Siwalan”. Jurnal Farmasi sains dan Praktis. Vol.1(2): 20-35.

Setianingsih, T. 2010. karakterisasi Pori dan luas muka Padatan. Malang : UB Press.

Simatupang, L. 2021. Material Silika Abu Vulkanik Sinabung : Karakteristik dan Aplikasi. Jawa Barat : Media Sains Indonesia.