Praktikum ini bertujuan untuk menentukan isotermal adsorpsi menurut Freundlich untuk proses adsorpsi asam asetat pada arang aktif. Arang aktif dimasukkan ke dalam larutan asam asetat dengan berbagai konsentrasi, kemudian dianalisis konsentrasi asam yang teradsorpsi pada arang aktif berdasarkan volume NaOH yang digunakan untuk menetralkan larutan. Hasilnya menunjukkan semakin besar konsentrasi asam asetat

1. LAPORAN PRAKTIKUM
KIMIA FISIK I
PERCOBAAAN III
KIMIA PERMUKAAN I
OLEH :
NAMA : NURFIAH
STAMBUK : A1C4 12 044
KELOMPOK : VIII (DELAPAN)
ASISTEN PEMBIMBING : LA ODE EMA
LABORATORIUM PENGEMBANGAN UNIT KIMIA
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS HALU OLEO
KENDARI
2013

2. ABSTRAK
Arang aktif memiliki daya adsorpsi yang lebih tinggi dibandingkan arang biasa
karena arang aktif memiliki permukaan dengan pori – pori yang lebih besar
dibandingkan arang biasa. Praktikum ini bertujuan untuk menentukan isotermal
adsorpsi menurut Freundlich untuk proses adsorpsi asam asetat pada arang aktif.
Praktikum ini dilakukan dengan menentukan konsentrasi adsorpsi yaitu HCl yang
terserap dalam adsorben yaitu arang. Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan
disimpulkan bahwa penyerapan larutan asam klorida dengan arang dipengaruhi
oleh konsentrasi asam klorida sebagai adsorban. Semakin besar konsentrasinya
maka massa adsorbat yang teradsorpsi akan semakin besar pula.
Kata kunci : Adsorpsi, permukaan, arang aktif

3. BAB I
PENDAHULUAN
I. Latar Belakang
Kimia permukaan didefinisikan secara umum sebagai kajian reaksi
kimia di permukaan. Hal ini berkaitan erat dengan fungsionalisasi permukaan
yang bertujuan mengubah susunan kimia permukaan dengan menambahkan
unsur tertentu atau gugus fungsi yang menghasilkan berbagai dampak yang
diinginkan atau peningkatan sifat-sifat permukaan atau antarmuka. Kimia
permukaan juga bertumpang tindih dengan elektrokimia. Ilmu permukaan
secara khusus penting untuk bidang katalisis heterogen. Adesi molekul gas
atau cairan ke permukaan dikenal sebagai adsorpsi, yang dapat disebabkan
oleh adsorpsi kimia atau adsorpsi fisik. Kedua hal ini juga tercakup dalam
kimia permukaan.
Adsorpsi adalah gejala pengumpulan molekul – molekul suatu zat pada
permukaan zat lain, sebagai akibat dari ketidakjenuhan gaya – gaya pada
permukaan zat pengadsiopsi. Untuk proses dalam larutan, jumlah zat yang
teradsorpsi bergantung pada beberapa faktor antara lain jenis adsorpsi, jenis
adsorben, luas permukaan adsorben, konsentrasi zat terlarut dan temperatur.
Untuk suatu sistem adsorpsi tertentu, hubungan banyaknya zat yang
teradsorpsi persatuan luas atau persatuan berat adsorben dengan konsentrasi
zat terlarut pada temperatur tertentu disebut adsorpsi isotermal.
Arang merupakan suatu padatan berpori yang mengandung 85-95%
karbon, dihasilkan dari bahan-bahan yang mengandung karbon dengan

4. pemanasan pada suhu tinggi. Arang dapat digunakan sebagai adsorben, daya
serap ditentukan oleh luas permukaan partikel dan kemampuan ini dapat
menjadi lebih tinggi jika terhadap arang tersebut dilakukan aktifasi dengan
aktif faktor bahan-bahan kimia ataupun dengan pemanasan pada temperatur
tinggi. Dengan demikian, arang akan mengalami perubahan sifat-sifat fisika
dan kimia. Arang tersebut disebut sebagai arang aktif. Arang aktif merupakan
senyawa karbon amorphm yang dapat dihasilkan dari bahan-bahan yang
mengandug karbon atau dari arang yang diperlakukan dengan cara khusus
untuk mendapatkan permukaan yang lebih luas.
II. Tujuan Praktikum
Tujuan dari praktikum kimia permukaan adalah untuk menentukan
isotermal adsorpsi menurut Freundlich untuk proses adsorpsi asam asetat pada
arang aktif.
III. Prinsip Praktikum
Prinsip percobaan ini adalah dilakukan berdasarkan penentuan
pengaruh konsentrasi terhadap zat teradsorpsi berdasarkan pesamaan
Freundlich.

5. BAB II
TEORI PENDUKUNG
Arang umumnya mempunyai daya adsorpsi yang rendah dan daya adsorpsi
itu dapat diperbesar dengan cara mengaktifkan arang menggunakan uap atau
bahan kimia. Aktivasi karbon bertujuan untuk memperbesar luas permukaan arang
dengan membuka pori-pori yang tertutup tar, hidrokarbon, dan zat-zat organik
lainnya, sehingga memperbesar kapasitas adsorpsi. Beberapa bahan kimia yang
dapat digunakan sebagai zat pengaktif seperti: HNO3
, H3
PO4
, CN, Ca (OH)2,
CaCl2
, Ca(PO4
)2
, NaOH, KOH, Na2
SO4,
SO2,
Zn Cl2
, Na2
CO3
, dan uap air pada
suhu tinggi (Kateren, 1987). KOH dapat dipergunakan sebagai bahan pengaktif
karbon yang mempunyai kemampuan aktivasi baik, selain mudah harganya juga
murah. Arang aktif dapat digunakan sebagai adsorben untuk memucatkan minyak,
dapat juga menyerap suspensi koloid yang menghasilkan bau yang tidak
dikehendaki dan mengurangi jumlah peroksida sebagai hasil degradasi minyak.
Kenaikkan angka peroksida atau Peroksida value (PV) merupakan indikator dan
parameter ketengikan minyak (Wahjuni, 2008).
Permukaan padatan yang kontak dengan suatu larutan cenderung untuk
menghimpun lapisan dari molekul-molekul zat terlarut pada permukaannya akibat
ketidakseimbangan gaya-gaya pada permukaan. Adsorpsi kimia menghasilkan
pembentukan lapisan monomolekular adsorbat pada permukaan melalui gaya-
gaya dari valensi sisa dari molekul-molekul pada permukaan. Adsorpsi fisika
diakibatkan kondensasi molekular dalam kapiler-kapiler dari padatan. Secara
umum, unsur-unsur dengan berat molekul yang lebih besar akan lebih mudah

6. diadsorpsi. Terjadi pembentukan yang cepat sebuah kesetimbangan konsentrasi
antar-muka, diikutl dengan difusi lambat ke dalam partikel-partikei karbon. Laju
adsorpsi keseluruhan dikendalikan oleh kecepatan difusi dari molekul-molekul zat
terlarut dalam pori-pori kapiler dari partikel karbon. Kecepatan itu berbanding
terbalik dengan kuadrat diameter partikel, bertambah dengan kenaikan konsentrasi
zat terlarut, bertambah dengan kenaikan temperatur dan berbanding terbalik
dengan kenaikan berat molekul zat terlarut.
Laju adsorpsi bervariasi seiring dengan akar pangkat dua dari waktu
kontak dengan adsorben. Kecepatan ini juga meningkat dengan menurunnya pH
sebab perubahan muatan pada permukaan karbon. Kapasitas adsorpsi dari karbon
terhadap suatu zat terlarut tergantung pada dua-duanya, karbon dan zat
terlarutnya. Kebanyakan limbah cair adalah kompleks dan bervariasi dalam hal
kemampuan adsopsi dari campuran-campuran yang ada. Struktur molekul,
kelarutan, dsb, semuanya berpengaruh terhadap kemampuan adsorpsi
(Subiarto, 2000).
Arang aktif merupakan senyawa karbon amorph, yang dapat dihasilkan
dari bahan-bahan yang mengandung karbon atau dari arang yang diperlakukan
dengan cara khusus untuk mendapatkan permukaan yang lebih luas. Luas
permukaan arang aktif berkisar antara 300-3500 m2/gram dan ini berhubungan
dengan struktur pori internal yang menyebabkan arang aktif mempunyai sifat
sebagai adsorben. Arang aktif dapat mengadsorpsi gas dan senyawa-senyawa
kimia tertentu atau sifat adsorpsinya selektif, tergantung pada besar atau volume
pori-pori dan luas permukaan. Daya serap arang aktif sangat besar, yaitu 25-

7. 1000% terhadap berat arang aktif. Arang aktif dibagi atas 2 tipe, yaitu arang aktif
sebagai pemucat dan sebagai penyerap uap. Arang aktif sebgai pemucat, biasanya
berbentuk powder yang sangat halus, diameter pori mencapai 1000A0, digunakan
dalam fase cair, berfungsi untuk memindahkan zat-zat penganggu yang
menyebabkan warna dan bau yang tidak diharapkan, membebaskan pelarut dari
zat-zat penganggu dan kegunaan lain yaitu pada industri kimia dan industri baru.
(Sembiring, 2003).
Terdapat banyak perbedaan jenis-jenis adsorpsi, namun yang paling umum
dijumpai adalah adsopsi gas ke dalam padatan (absorben). Adsorpsi fisika berbeda
dengan adsorpsi kimia. Perbedaanya adalah adanya interaksi gaya London pada
permukaan adsorpsi fisika sedang pada adsorpsi kimia hanya menunjukkan
adanya ikatan kovalen yang terbentuk. Istilah adsorpsi digunakan untuk melihat
atau menguraikan fakta-fakta bahwa ada konsentrasi molekul adsorben padat di
suatu luas permukaan ang lebih besar dibandingkan suatu gas (Woodbury, 1996).
Pada proses adsorpsi kimia, suhu yang meningkat menyebabkan energi
dan reaktivitas ion semakin besar sehingga lebih banyak ion yang dapat melewati
tingkat energi untuk melakukan interaksi secara kimia dengan situs-situs
dipermukaan. Disamping itu, reaktivitas ion yang semakin besar akan
meningkatkan pula difusi ion dalam pori-pori adsorben. Sehingga lebih banyak
ion yang teradsorpsi pada permukaan. Afinitas ion dipengaruhi pula oleh jumlah
valensi ion. Ion dengan valensi yang lebih besar mempunyai afinitas yang lebih
besar, namun harus tetap memperhatikan besarnya massa atom dan karakter ion
sesuai posisinya dalam system periodic unsure-unsur (Amri, 2004).

8. BAB III
METODE PRAKTIKUM
I. Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam praktikum kimia permukaan adalah sebagai
berikut :
1. Cawan Porselin 1 buah
2. Labu takar 100 ml 1 buah
3. Labu erlenmeyer 3 buah
4. Pipet tetes 1 buah
5. Oven atau labu bunsen 1 pasang
6. Pipet skala 2 ml dan 25 ml @1 buah
7. Buret 1 buah
8. Corong 1 buah
9. Statif dan klem 1 buah
10.Botol semprot 1 buah
11. Filler 1 buah
Bahan yang digunakan dalam praktikum kimia permukaan adalah
sebagai berikut :
1. Larutan asam asetat 0,5 N atau HCl
2. Adsorben standar (Arang)
3. Larutan baku NaOH
4. Indikator phenoftalein
5. Kertas saring

9. II. Prosedur Kerja
Arang aktif
Dimasukkan dalam cawan porselin
Dipanaskan dalam oven pada suhu diatas 100⁰C
Dimasukkan kedalam 3 buah erlenmeyer masing – masing 1 gram
Erlenmeyer 1 Erlenmeyer 1 Erlenmeyer 1
Dimasukkan HCl
0,5 M 50 ml
Dimasukkan HCl
0,125 M 50 ml
Dimasukkan HCl
0,0156 M 50 ml
Ditutup erlenmeyernya
Dibiarkan 25 menit dan diguncang setiap 5 menit
Disaring larutannya
Dikumpulkan kembali arangnya
Konsentrasi
0,5 N
Diambil 10 ml
larutannya
Konsentrasi
0,125 M
Konsentrasi
0,0156 M
Diambil 25 ml
larutannya
Diambil 50 ml
larutannya
Ditetesi dengan indikator phenopthalein
Ditirasi dengan menggunakan larutan baku NaOH 0,1 N
Volume NaOH yang digunakan

10. BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
I. Data Pengamatan
No M
(g)
Konsentrasi
asam (M)
C
X (g)
X/m
Log
X/m
Log C
awal Akhir
1 0,2 0,5 0,13 0,37 0,675 3,375 0,5282 -0,4317
2 0,2 0,125 0,011 0,114 0,208 1,04 0,017 -0,943
3 0,2 0,0156 0,006 0,0096 0,01752 0,087 -1,0604 -2,0177
II. Perhitungan
Menentukan konsentrasi akhir HCl
[HCl]akhir. VHCl = [NaOH].VNaOH
1. Untuk HCl dengan konsentrasi 0,5 M
M0,426
ml10
ml13xM0.1
V
.V[NaOH]
HCl
.V[NaOH]V.[HCl]
HCl
NaOH
akhir
NaOHHClakhir
2. Untuk HCl dengan konsentrasi 0,125 M
N0,011
ml25
ml2,7xM0.1
V
.V[NaOH]
HCl
.V[NaOH]V.[HCl]
HCl
NaOH
akhir
NaOHHClakhir

11. 3. 20 mL HCl 0.125 N + 22,5 mL NaOH 0.1 N
M0,006
mL02
mL6xM0,1
V
.V[NaOH]
HCl
.V[NaOH]V.[HCl]
HCl
NaOH
akhir
NaOHHClakhir
Menentukan konsentrasi HCl yang teradsorpsi
1. C0,5 M = [HCl]awal – [HCl]akhir = 0,5 M – 0,13 M = 0,37 M
2. C0,125 M = [HCl]awal – [HCl]akhir = 0,125 M – 0,011 M = 0,114 M
3. C0,0156 M = [HCl]awal – [HCl]akhir = 0,0156 M – 0,006 M = 0,0096 M
Menentukan massa HCl yang teradsorpsi
36,5HClMrliter,0,05ml50VdenganC.V
HClMr
gramx
C.V
m.Vmoldimana
Mr
x
Mr
gram
Mol
HClHCl
1. X0,5 M = C Mr VHCl = 0,37 x 36,5 x 0,05 = 0,675 gram
2. X0,125 M = C Mr VHCl = 0,114 x 36,5 x 0,05 = 0,208 gram
3. X0,0156 M = C Mr VHCl = 0,0096 x 36,5 x 0,05 = 0,01752 gram
Menentukan jumlah zat teradsorpsi per jumlah zat adsorben
1. = = 3,375 log = log 3,375 = 0,5282
2. = = 1,04 log = log 1,04 = 0,017
3. = = 0,087 log = log 0,087 = -1,0604

12. III. Reaksi Lengkap
HCl + NaOH NaCl + H2O
IV. Pembahasan
Adsorpsi adalah gejala pengumpulan molekul – molekul suatu zat pada
permukaan zat lain, sebagai akibat dari ketidakjenuhan gaya – gaya pada
permukaan zat pengadsiopsi. Cairan cenderung untuk mengambil bentuk yang
dapat meminimalkan luas permukaannya. Hal ini menyebabkan tetesan cairan
cenderung bulat. Terdapat banyak perbedaan jenis-jenis adsorpsi, namun yang
paling umum dijumpai adalah adsopsi gas ke dalam padatan (absorben).
Praktikum ini bertujuan untuk menentukan isotermal adsorpsi menurut
freundlich untuk proses adsorpsi asam asetat pada arang. Arang dapat
digunakan untuk menguji kemampuan adsorpsi suatu zat. Atom- atom
penyusun arang sebagian besar adalah karbon yang dapat menjadi penyerap
apabila diubah bentuknya dari bentuk amorf menjadi poli kristal. Perubahan
bentuk ini hanya terjadi apabila arang berada dalam keadaan aktif. Arang
umumnya mempunyai daya adsorpsi yang rendah dan daya adsorpsi itu dapat
diperbesar dengan cara mengaktifkan arang menggunakan uap atau bahan
kimia. Aktivasi karbon bertujuan untuk memperbesar permukaan arang
dengan membuka pori-pori yang tertutup tar, hidrokarbon, dan zat-zat organik
lainnya. Arang aktif dapat diperoleh apabila arang dipanaskan pada suhu
tinggi. Arang aktif biasanya disebut karbon aktif yang dapat meyerap beberapa
jenis zat di dalam cairan ataupun gas. Pada arang aktif terdapat banyak pori
(zone) berukuran nano hingga mikrometer. Sedemikian banyaknya pori

13. sehingga dalam satu gram arang aktif bila semua dinding rongga pori
direntangkan, lapisan permukaannya dapat mencapai ratusan hingga ribuan
meter persegi.
Percobaan ini berkaitan dengan isoterm adsorpsi. Isoterm adsorpsi
adalah pengukuran hubungan konsentrasi fase fluida seperti larutan asam
klorida dengan konsentrasi di dalam partikel adsorben seperti arang (karbon)
pada temperatur tertentu dimana suhu yang digunakan sekitar 100o
C,
konsentrasi dihitung dalam satuan gram. Dalam percobaan ini menggunakan
larutan asam asetat dengan konsentrasi yang berbeda – beda antara lain HCl
0,5 M , HCl 0,125 M dan HCl 0, 0156 M. Setelah mencampurkan arang
dengan ketiga sampel HCl tersebut kemudian hasil larutannya dititrasi lagi
dengan larutan NaOH 0,1 M. Diperoleh konsentrasi akhir (C) yang lebih
rendah lagi dibandingkan dengan konsentrasi awal sebelum dicampurkan
dengan arang. Hal ini dikarenakan arang menyerap konsentrasi yang dimiliki
oleh HCl tersebut atau dengan kata lain terjadi perpindahan konsentrasi dari
adsorpsi (HCl) ke adsorben (Arang). Pada pencampuran HCl dan arang,
terdapat perlakuan didiamkan selama 25 menit hal ini dikarenakan pada saat
25 menit tersebut molekul – molekul arang dan HCl yang berinteraksi sudah
berada pada titik jenuh.
Pada percobaan ini terlihat terjadinya pembentukan kesetimbangan
konsentrasi antar-muka yang diikuti dengan difusi lambat ke dalam partikel-
partikel karbon berlangsung cepat. Laju adsorpsi keseluruhan dikendalikan
oleh kecepatan difusi dari molekul-molekul zat terlarut dalam poripori kapiler

14. dari partikel karbon. Kecepatan itu berbanding terbalik dengan kuadrat
diameter partikel, bertambah dengan konsentrasi zat terlarut, bertambah
dengan kenaikan temperatur dan berbanding terbalik dengan kenaikan berat
molekul zat terlarut. Pada grafik perbandingan x/m terhadap C terlihat bahwa
penyerapan zat padat yang relatif tinggi dengan konsentrasi larutan yang
rendah artinya perpindahan massa dari karbon kembali ke fase larutan HCl.

15. BAB V
PENUTUP
I. Kesimpulan
Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan dapat disimpulkan
bahwa penyerapan larutan asam klorida dengan arang dipengaruhi oleh
konsentrasi asam klorida sebagai adsorban. Semakin besar konsentrasinya
maka massa adsorbat yang teradsorpsi akan semakin besar pula.
II. Saran
Saran yang dapat saya berikan pada praktikum kali ini yaitu sebaiknya
digunakan juga HCl dengan konsentrasi 0,25 M dan 0,0625 M agar lebih
banyak lagi pembandingnya.

16. DAFTAR PUSTAKA
Amri, Supranto dan Fahrurozi. 2004. Kesetimbangan Adsorpsi Optional
Campuran Biner Cd (II) dan Cr(III) dengan Zeolit Alam Terimpregnasi 2-
merkaptobenzotiazol. Vol.6 No.2 [25 November 2013]
Sembiring, Meilita.T., Sinaga, Tuti.S. 2003. Arang Aktif (Pengenalan dan Proses
Pembuatannya). USU Digital Library [25 November 2013]
Subiarto. 2000. Pengolahan Limbah Radioaktif (Sr-90) Dengan Arang Aktif
Lokal Dengan Metode Kolom. Jurnal Batan [25 November 2013]
Wahjuni, Sri., Kostradiyanti, Betty. 2008. Penurunan Angka Peroksida Minyak
Kelapa Tradisional Dengan Adsorben Arang Sekam Padi Ir 64 Yang
Diaktifkan Dengan Kalium Hidroksida. Jurnal Kimia 2. Vo.1 [25
November 2013]
Woodbury, George. 1996. Physical Chemistry. International Publishing Asia.
Singapura.