Terdapat beberapa teknik
pemisahan 2 campuran homogen (campuran yang terdiri dari satu fasa) :
•Evaporasi
•Destilasi
•Absorbsi -- Stripping
•Ekstraksi
•Kristalisasi
ABSORBSI
a. PENGERTIAN ABSORBSI
Adsorbat :
senyawa terlarut yang dapat terserap
(berupa campuran gas atau cairan).
Adsorben :
padatan dimana di permukaannya terjadi pengumpulan senyawa yang diserap (berupa
padatan).
ABSORPSI -- teknik pemisahan 2 campuran yang HOMOGEN. Biasa digunakan untuk campuran homogen yang TD (Titik didih nya berdekatan).
Absorpsi adalah proses pemisahan bahan dari satuan campuran
gas dengan cara pengikatan bahan tersebut pada permukaan absorben cair yang
diikuti dengan pelarutan.
Bila
dua fasa yang berkontak adalah gas dan liquid, satuan operasi ini disebut
dengan absorobsi, solute A atau beberapa solute diabsobs dari
fasa gas ke dalam fasa liquid. Proses ini menyangkut difusi molekular dan
turbulen atau perpindahan massa dari soluteA melalui gas B (stagan,
non difussing) ke dalam liquid C yang stagnan.
Atau proses penyerapan suatu zat oleh zat lain. Dalam
proses ini, zat yang diserap masuk ke bagian dalam zat penyerap. Misalnya
peristiwa pelarutan (gas ke dalam zat cair atau zat padat), difusi (zat cair ke
dalam zat padat), warna yang diserap oleh suatu benda (warna absorpsi),
penyerapan sinar bias oleh suatu zat pada peristiwa bias kembar (absorpsi
selektif) dan penyerapan energy oleh electron di dalam satuan atom (spectrum
absorpsi). Sedangkan pengertian absorpsimetri adalah metode analisis untuk
menentukan komposisi suatu zat dengan mengukur cahaya yang diserap bahan itu.
Misalnya, dengan mengetahui frekuensi warna cahaya yang diserap, dapat
ditentukan jenis zat penyerap.
Contoh:
- Absorbsi gas amoniak A dari udara B dengan air C. Biasanya larutan Ammonia-Air yang dihasilkan didistilasi untuk mendapatkan ammonia murni.
- Absorbsi SO2 dari flue gases dengan larutan alkaline
- Dalam industri makanan (hidrogenasi minyak), gas hidrogen digelembungkan ke dalam minyak dan absorb. Hidrogen dalam larutan kemudian bereaksi dengan minyak dengan suatu katalis, proses
yang menggunakan gas hidrogen untuk mengubah minyak nabati cair
menjadi olesan/margarin. Proses ini menstabilkan minyak dan mencegah
basi akibat oksidasi.
A.
Absorbsi
Fisika (PHYSISORPTION)
Absorbsi fisik merupakan absorbsi dimana gas terlarut dalam
cairan penyerap tidak disertai dengan reaksi kimia. Penyerapan terjadi karena
adanya interaksi fisik, difusi gas ke
dalam air, atau pelarutan gas ke fase cair. Contoh absorbsi ini adalah absorbsi
gas H2S dengan air, metanol, propilen, dan karbonat. Penyerapan terjadi karena
adanya interaksi fisik, difusi gas ke dalam air, atau pelarutan gas ke fase
cair.
Dari asborbsi fisik ini ada beberapa teori untuk menyatakan
model mekanismenya, yaitu :
1. Teori model
film
2. Teori
penetrasi
3. Teori
permukaan yang diperbaharui.
B. Absorbsi Kimia (CHEMISORPTION)
Absorbsi kimia merupakan absorbsi dimana gas terlarut didalam
larutan penyerap disertai dengan adanya reaksi kimia. Contoh absorbsi kimia ini
adalah absorbsi dengan adanya larutan MEA, NaOH. K2CO3, dan sebagainya.
Aplikasi dari absorbsi kimia dapat dijumpai pada ion exchangers, juga proses
penyerapan gas CO2 pada pabrik amoniak. Penggunaan absorbsi kimia pada fase
kering sering digunakan untuk mengeluarkan zat terlarut secara lebih sempurna
dari campuran gasnya. Keuntungan absorbsi kimia adalah meningkatnya koefisien
perpindahan massa gas, sebagian dari perubahan ini disebabkan makin besarnya
luas efektif permukaan. Absorbsi kimia dapat juga berlangsung di daerah yang
hampir stagnan disamping penangkapan dinamik.
ABSORBEN
a. Pengertian Absorben
Absorben adalah cairan yang dapat melarutkan bahan yang akan
diabsorbsi pada permukaannya, baik secara fisik maupun secara reaksi kimia.
Absorben sering disebut juga sebagai cairan pencuci. Persyaratan absorben:
1. Memiliki daya
melarutkan bahan yang akan diabsorpsi yang sebesar mungkin (kebutuhan akan
cairan lebih sedikit, volume alat lebih kecil).
2. Selektif
3. Memiliki
tekanan uap yang rendah
4. Tidak korosif.
5. Mempunyai
viskositas yang rendah
6. Stabil secara
termis.
7. Murah
Jenis-jenis bahan yang dapat digunakan sebagai absorben adalah
air (untuk gas-gas yang dapat larut, atau untuk pemisahan partikel debu dan
tetesan cairan), natrium hidroksida (untuk gas-gas yang dapat bereaksi seperti
asam) dan asam sulfat (untuk gas-gas yang dapat bereaksi seperti basa).
b. Sifat-sifat
Absorben
• Absorben yang
baik harus memiliki daya larut yang tinggi terhadap komponen yang hendak
ditransfer (solute). Kelarutan yang tinggi dapat dicapai dengan melibatkan
reaksi kimia, namun jika digunakan reaksi kimia, reaksi tersebut harus
reversible pada suhu tinggi, sehingga solute dapat diambil lagi dari absorben.
• Absorben
semestinya bersifat non-volatil, untuk mengurangi hilangnya absorben bersama
gas.
• Absorben juga
harus murah, karena hilangnya sejumlah absorben tidak terhindarkan.
• Absorben
harus bersifat non-korosif, inert, kecuali terhadap solute.
• Memiliki
viskositas yang rendah pada kondisi operasi,
• Memiliki
titik beku rendah
2.1.1 b. APLIKASI
ABSORBSI
Absorbsi dalam dunia industri digunakan untuk
meningkatkan nilai guna dari suatu zat dengan cara merubah fasenya.
1. - Proses Pembuatan Formalin
Formalin yang
berfase cair berasal dari formaldehid yang berfase gas dapat dihasilkan melalui
proses absorbsi.Teknologi proses pembuatan formalin Formaldehid sebagai gas
input dimasukkan ke dalam reaktor. Output dari reaktor yang berupa gas yang
mempunyai suhu 1820C didinginkan pada kondensor hingga suhu 55oC,dimasukkan
ke dalam absorber. Keluaran dari absorber pada tingkat I mengandung larutan formalin
dengan kadar formaldehid sekitar 37 – 40%. Bagian terbesar dari metanol,
air,dan formaldehid dikondensasi di bawah air pendingin bagian dari menara, dan
hampir semua removal dari sisa metanol dan formaldehid dari gas terjadi
dibagian atas absorber dengan counter current contact dengan air proses.
2. - Proses Pembuatan Asam Nitrat
Pembuatan asam nitrat (absorbsi NO
dan NO2). Proses pembuatan asam nitrat tahap akhir dari proses
pembuatan asam nitrat berlangsung dalam kolom absorbsi. Pada setiap tingkat
kolom terjadi reaksi oksidasi NO menjadi NO2 dan reaksi absorbsi NO2
oleh air menjadi asam nitrat. Kolom
absorpsi mempunyai empat fluks masuk dan dua fluks keluar. Empat fluks masuk
yaitu air umpan absorber, udara pemutih, gas proses, dan asam lemah. Dua fluks
keluar yaitu asam nitrat produk dan gas buang. Kolom absorpsi dirancang untuk
menghasilkan asam nitrat dengan konsentrasi 60 % berat dan kandungan NOx gas
buang tidak lebih dari 200 ppm.
- Aplikasi absorbsi
lainnya seperti proses pembuatan urea,produksi ethanol, minuman berkarbonasi,
fire extinguisher,dry ice,supercritical carbon dioxide dan masih banyak lagi
aplikasi absorbsi dalam industri. Selain itu absorbsi ini juga digunakan untuk
memurnikan gas yang dihasilkan dari fermentasi kotoran sapi. Gas CO2
langsung bereaksi dengan larutan NaOH sedangkan CH4 tidak. Dengan
berkurangmya konsentrasi CO2 sebagai akibat reaksi dengan NaOH, maka
perbandingan konsentrasi CH4 dengan CO2 menjadi lebih
besar untuk konsentrasi CH4. Absorbsi CO2 dari
campuran biogas ke dalam larutan NaOH dapat dilukiskan sebagai berikut:
CO2(g) + NaOH(aq) →
NaHCO3(aq)
NaOH(aq) + NaHCO3 →
Na2CO3(s) + HO(l) +
CO2(g) + 2NaOH(aq) →
Na2CO3(s) + H2O(l)
Dalam
kondisi alkali atau basa, pembentukan bikarbonat dapat diabaikan karena
bikarbonat bereaksi dengan OH- membentuk CO32-
c.FAKTOR-FAKTOR YANG
BERPENGARUHI PADA PROSES ABSORBSI :
1) Laju alir air.
Semakin besar,penyerapan semakin baik.
2) Komposisi
dalam aliran air. Jika terdapat senyawa yang mampu beraksi dengan CO2 (misalnya
NaOH) maka penyerapan lebih baik.
3) Suhu
operasi.Semakin rendah suhu operasi,penyerapan semakin baik.
4) Tekanan
operasi.Semakin tinggi tekanan operasi, penyerapan semakin baik sampai pada
batas tertentu. Diatas tekanan maksimum (untuk hidrokarbon biasanya 4000-5000
kPa), penyerapan lebih buruk.
5) Laju alir gas.
Semakin besar laju alir gas,penyerapan semakin buruk.
d, PRINSIP KERJA ABSORBSI
4.1 KOLOM ABSORBSI
4.1.1 PENGERTIAN
KOLOM ABSORBSI
Kolom absorbsi adalah suatu kolom atau tabung tempat
terjadinya proses pengabsorbsi penyerapan/penggumpalan) dari zat yang
dilewatkan di kolom/tabung tersebut.
Proses ini dilakukan dengan melewatkan zat
yang terkontaminasi oleh komponen lain dan zat tersebut dilewatkan ke kolom ini
dimana terdapat fase cair dari komponen tersebut. Diantara jenis-jenis absorben
ini antara lain, arang aktif, bentonit, dan zeolit.
4.1.2 PRINSIP KERJA
KOLOM ABSORBSI
Campuran gas yang merpakan keluaran dari reactor diumpankan
kebawah menara absorber. Didalam absorber terjadi kontak Antara dua fasa yaitu
fasa gas dan fasa cair mengakibatkan perpindahan massa difusional dalam umpan
gas dari bawah menara ke dalam pelarut air sprayer yang diumpankan dari bagian
atas menara. Peristiwa absorbsi ini terjadi pada sebuah kolom yang berisi
packing dengan dua tingkat. Keluaran dari absorber pada tingkat I mengandung
larutan dari gas yang dimasukkan tadi.
4.2 MODEL ATAU
JENIS KOLOM
4.2.1 MENARA SEMBUR
• Menara sembur
terdiri dari sebuah menara,, dimana dari
puncak menara cairan disemburkan dengan menggunakan nosel semburan.
• Tetes cairan
akan bergerak ke bawah karena gravitasi, dan akan berkontak dengan arus gas
yang naik ke atas (lihat gambar di samping)
• Nosel
semburan dirancang untuk membagi cairan kecil-kecil. Makin kecil ukuran tetes
cairan, makin besar kecepatan transfer massa. Tetapi apabila ukuran tetes
cairan terlalu kecil, tetes cairan dapat terikut arus gas keluar.
• Menara sembur
biasanya digunakan untuk transfer massa gas yang sangat mudah larut.
4.2.2 MENARA
GELEMBUNG
• Menara
gelembung terdiri dari sebuah menara, dimana di dalam menara tersebut gas
didispersikan dalam fase cair dalam bentuk gelembung.
• Transfer
massa terjadi pada waktu gelembung terbentuk dan pada waktu gelembung naik ke
atas melalui cairan (gambar di samping)
• Menara
gelembung digunakan untuk transfer massa gas yang relative sukar larut.
• Gelembung
dapat dibuat misalnya dengan pertolongan distributor pipa, yang ditempatkan
mandatar pada dasar menara.
4.2.3 MENARA PELAT
Biasa digunakan dalam industri. Menara-menara ini adalah
contoh dari mekanisme transfer kombinasi yang ditemukan pada menara semprot dan
menara gelembung. Pada setiap pelat akan terbentuk gelembung-gelembung gas pada
dasar salah satu kolam cairan akibat masuknya gas dengan paksa melalui
lubang-lubang kecil yang di pelat tersebut atau dibawah tutup-tutup berlubang
yang tercelup didalam cairan. Transfer massa antarfasa akan terjadi selama
pembentukan gelembung tersebut, dan juga saat gelembung-gelembung itu naik
melalui kolam cairan yang sudah diaduk. Transfer massa tambahan terjadi di atas
kolam cairan akibat adanya sisa semprotan yang dihasilkan oleh pencampuran
aktif antara cairan dan gas pada pelat. Pelat-pelat semacam itu disusun satu di
atas yang lain di dalam sebuah selubung berbentuk silinder seperti pada gambar
dibawah ini.
Cairan mengalir kebawah, pertama-tama melintasi pelat paling
atas kemudian pelat dibawah nya. Uap naik melalui setiap pelat. Seperti pada
gambar atas, kontak antara kedua fasa terjadi secara bertahap. Menara-menara
seperti itu tidak dapat didesain dengan persamaan-persamaan yang kita peroleh
lewat pengintegrasian terhadap luasan kontak antar fasa yang kontinu.
Sebaliknya, menara-menara itu didesai dengan perhitungan-perhitungan bertahap
yang diperoleh dan digunakan dalam kuliah-kuliah desain yang membahas operasi
bertahap.
4.2.4 MENARA PAKING
Adalah tipe umum ketiga dari peralatan transfer massa. Pada
jenis ini terdapat suatu kontak arus berlawanan yang kontinyu antara dua fasa
yang imisibel. Menara-menara ini merupakan kolom-kolom vertikal yang telah
diisi dengan packing seperti ditunjukkan pada gambar di bawah ini.
Bahan untuk packing ini sangat bervariasi, mulai dari packing
keramik dan plastik yang didesain secara khusus, seperti ditunjukkan pada
gambar di bawah ini
Tujuan utama packing adalah untuk menyediakan luas kontak yang
sangat besar antara kedua fasa yang saling imisible ini. Cairan didistribusikan
keseluruh packing sebagai film tipis atau arus yang terurai. Gas biasanya
mengalir ke atas, berlawanan dengan cairan yang jatuh. Kedua fasa teraduk
dengan baik. Jadi, jenis peralatan ini dapat digunakan untuk sistem gas-cairan
dimana salah satu dari resistansi fasa yang mengontrol atau dimana kedua
resistansi sama-sama berpengaruh.
Beberapa jenis khusus menara packed digunakan untuk
mendinginkan agar air ini dapat disirkulasikan
kembali sebagai mendum transfer panas. Struktur ini dibuat dari dek-dek
bilah-kayu, yang mempunyai konstruksi berbentuk louver sehingga udara dapat
menglir melalui setiap dek. Air disemprotkan di atas dek teratas dan kemudian
menetes kebawah melalui dek menuju kolam pengumpul dibawah. Menara pendigin
dapat diklasifikasikan sebagai aliran alami bila tersedia angina alami yang
cukup banyak ubtuk memawa udara lembap atau sebagai aliran paksa (hasil
induksi) ketika sebuah kipas angina digunakan. Dalam menara aliran-paksa, udara
tertarik ke dalam louver-louver di dasar struktur dan kemudian mengalir ke atas
melalui dek-dek berlawanan arah dengan aliran air.
Perbedaan Absorpsi dan Adsorbsi :
Pada Absorbsi, zat yang diserap masuk ke dalam absorben, sedangkan pada adsorpsi, zat yang diserap hanya terdapat pada permukaannya saja (Sukardjo 1990),
ADSORBSI
2.1. PENGERTIAN
ADSORBSI
Adsorpsi
adalah pemisahan bahan dari suatu campuran gas atau cair dimana bahan yang akan
di pisahkan di tarik oleh permukaan zat padat.
Dengan
demikian dapat disimpulkan:
Adsorbat :
senyawa terlarut yang dapat terserap (berupa campuran gas atau cairan).
Adsorben
: padatan dimana di permukaannya terjadi pengumpulan senyawa yang diserap
(berupa padatan).
2.2
JENIS-JENIS
ADSORBSI
Berdasarkan
proses terjadinya ada dua jenis adsorbsi, yaitu Adsorbsi kimia dan adsorbsi
fisika. Berikut masing- masing penjelasannya.
A. ADSORPSI
FISIKA (PHYSISORPTION)
Interaksi
yang terjadi antara dasorben dan adsorbat adalah gaya Van der Walls dimana
ketika gaya tarik molekul antara larutan dan permukaan media lebih besar daripada
gaya tarik substansi terlarut dan larutan, maka substansi terlarut akan
diadsorpsi oleh permukaan media. Adsorbsi fisika ini memiliki gaya tarik
Van der Walls yang kekuatannya relatif kecil. Molekul terikat sangat lemah dan
energi yang dilepaskan pada adsorpsi fisika relatif rendah sekitar 20 kJ/mol.
Contoh : Adsorpsi
oleh karbon aktif. Karbon aktif merupakan senyawa karbon yang diaktifkan dengan
cara membuat pori pada struktur karbon tersebut. Aktivasi karbon aktif pada
temperatur yang tinggi akan menghasilkan struktur berpori dan luas permukaan
adsorpsi yang besar. Semakin besar luas permukaan, maka semakin banyak
substansi terlarut yang melekat pada permukaan media adsorpsi.
B. ADSORPSI
KIMIA (CHEMISORPTION)
Chemisorption
terjadi ketika terbentuknya ikatan kimia (bukan ikatan van Dar Wallis) Antara senyawa
terlarut dalam larutan dengan molekul dalam media. Chemisorpsi terjadi diawali
dengan adsorpsi fisik, yaitu partikel adsorbat tertarik ke permukaan adsorben
melalui gaya Van der Walls atau bisa melalui ikatan hidrogen. Dalam
Chemisorbption partikel melekat pada permukaan dengan membentuk ikatan kimia
(biasanya ikatan kovalen), dan cenderung mencari tempat yang memaksimumkan
bilangan koordinasi dengan substrat. ontoh : Ion exchange.
Contoh lain:
Adsorpsi oleh karbon aktif. Karbon aktif merupakan senyawa karbon yang diaktifkan dengan cara membuat pori pada struktur karbon tersebut. Aktivasi karbon aktif pada temperatur yang tinggi akan menghasilkan struktur berpori dan luas permukaan adsorpsi yang besar. Semakin besar luas permukaan, maka semakin banyak substansi terlarut yang melekat pada permukaan media adsorpsi.
Adsorben adalah zat padat
yang dapat menyerap partikel fluida dalam suatu proses Adsorpsi. Adsorben bersifat spesifik
dan terbuat dari bahan-bahan yang berpori. Pemilihan jenis adsorben dalam
proses adsorpsi harus disesuaikan dengan sifat dan keadaan zat yang akan
diadsorpsi dan nilai komersilnya
Jenis-jenis adsorben :
1. Adsorben Polar
Adsorben polar disebut juga hydrophilic (suka/mudah bercampur dengan air). Jenis adsorben yang termasuk kedalam kelompok ini adalah silica gel, alumina aktif, dan zeloit.
2. Adsorben non-Polar
Adsorben non polar disebut juga hydrophobic. Jenis adsorben yang termasuk kedalam kelompok ini adalah polimer adsorbsen dan karbon aktif.
Adsorben yang paling banyak dipakai untuk menyerap zat-zat dalam larutan adalah arang. Karbon aktif yang merupakan contoh dari adsorpsi, yang biasanya dibuat dengan cara membakar tempurung kelapa atau kayu dengan persediaan udara (oksigen) yang terbatas. Tiap partikel adsorben dikelilingi oleh molekul yang diserap karena terjadi interaksi Tarik menarik. Zat ini banyak dipakai di pabrik untuk menghilangkan zat-zat warna dalam larutan. Penyerapan bersifat selektif, yang diserap hanya zat terlarut atau pelarut sangat mirip dengan penyerapan gas oleh zat padat.
Beberapa jenis adsorben yang biasa digunakan yaitu :
a) karbon aktif/arang aktif/norit
Arang aktif merupakan suatu padatan berpori yang mengandung 85-95% karbon, dihasilkan dari bahan-bahan yang mengandung karbon dengan pemanasan pada suhu tinggi. Ketika pemanasan berlangsung, diusahakan agar tidak terjadikebocoran udara didalam ruangan pemanasan sehingga bahan yang mengandung karbon tersebut hanya terkarbonisasi dan tidak teroksidasi.
Arang selain digunakan sebagai bahan bakar, juga dapat digunakan sebagai adsorben (penyerap). 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 yang demikian disebut sebagai arang aktif. 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 25-1000% 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. Diperoleh dari serbukserbuk gergaji, ampas pembuatan kertas atau dari bahan baku yang mempunyai densitas kecil dan mempunyai struktur yang lemah.
Arang aktif sebagai penyerap uap, biasanya berbentuk granular atau pellet yang sangat keras diameter pori berkisar antara 10-200A0, tipe pori lebih halus, digunakan dalam rase gas, berfungsi untuk memperoleh kembali pelarut, katalis,pemisahan dan pemurnian gas. Diperoleh dari tempurung kelapa, tulang, batu bata atau bahan baku yang mempunyaibahan baku yang mempunyai struktur keras.
b) Bentonite
Bentonit adalah istilah pada lempung yang mengandung monmorillonit dalam dunia perdagangan dan termasuk kelompok dioktohedral. Penamaan jenis lempung tergantung dari penemu atau peneliti, misal ahli geologi, mineralogi, mineral industri dan lain-lain. Bentonit dapat dibagi menjadi 2 golongan berdasarkan kandungan alumunium silikat hydrous, yaitu activated clay dan fuller's Earth. Activated clay adalah lempung yang kurang memiliki daya pemucat, tetapi daya pemucatnya dapat ditingkatkan melalui pengolahan tertentu. Sementara itu, fuller's earth digunakan di dalam fulling atau pembersih bahan wool dari lemak.
Sifat bentonit sebagai adsorben adalah :
1. Mempunyai surface area yang besar (fisika)
2. Bersifat asam yang padat (kimia)
3. Bersifat penukar-ion (kimia)
4. Bersifat katalis (kimia)
c) Zeolite
Mineral zeolit bukan merupakan mineral tunggal, melainkan sekelompok mineral yang terdiri dari beberapa jenis unsur. Secara umum mineral zeolit adalah senyawa alumino silikat hidrat dengan logam alkali tanah. serta mempunyai rumus kimia sebagai berikut :
M2x/nSi1-xAlxO2.yH2O Dengan M = e.g Na, K, Li, Ag, NH, H, Ca, Ba Ikatan ion Al-Si-O adalah pembentuk struktur kristal, sedangkan logam alkali adalah kation yang mudah tertukar. Jumlah molekul air menunjukkan jumlah pori-pori atau volume ruang hampa yang akan terbentuk bila unit sel kristal zeolit tersebut dipanaskan. Penggunaan zeolit cukup banyak, misalnya untuk industri kertas, karet, plastik, agregat ringan, semen puzolan, pupuk, pencegah polusi, pembuatan gas asam, tapal gigi, mineral penunjuk eksplorasi, pembuatan batubara, pemurnian gas alam, industri oksigen, industri petrokimia.
Dalam keadaan normal maka ruang hampa dalam kristal zeolit terisi oleh molekul air bebas yang membentuk bulatan di sekitas kation. Bila kristal tersebut dipanaskan selama beberapa jam, biasanya pada temperatur 250-900 oC, maka kristal zeolit yang bersnagkutan berfungsi menyerap gas atau cairan. Daya serap (absorbansi) zeolit tergantung dari jumlah ruang hampa dan luas permukaan. Biasanya mineral zeolit mempunyai luas permukaan beberapa ratus meter persegi untuk setiap gram berat. Beberapa jenis mineral zeolit mampu menyerap gas sebanyak 30% dari beratnya dalam keadaan kering. Pengeringan zeolit biasanya dilakukan dalam ruang hampa dengan menggunakan gas atau udara kering nitrogen atau methana dengan maksud mengurangi tekanan uap ari terhadap zeolit itu sendiri.
2.3. FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI ADSORBSI
1) Waktu Kontak
Waktu kontak merupakan suatu hal yang sangat menentukan dalam proses adsorpsi. Waktu kontak memungkinkan proses difusi dan penempelan molekul adsorbat berlangsung lebih baik.
2) Karakteristik Adsorben
Ukuran partikel merupakan syarat yang penting dari suatu arang aktif untuk digunakan sebagai adsorben. Ukuran partikel arang mempengaruhi kecepatan dimana adsorpsi terjadi. Kecepatan adsorpsi meningkat dengan menurunnya ukuran partikel.
3) Luas Permukaan
Semakin luas permukaan adsorben, semakin banyak adsorbat yang diserap, sehingga proses adsorpsi dapat semakin efektif. Semakin kecil ukuran diameter adsorben maka semakin luas permukaannya. Kapasitas adsorpsi total dari suatu adsorbat tergantung pada luas permukaan total adsorbennya.
4) Kelarutan Adsorbat
Agar adsorpsi dapat terjadi, suatu molekul harus terpisah dari larutan. Senyawa yang mudah larut mempunyai afinitas yang kuat untuk larutannya dan karenanya lebih sukar untuk teradsorpsi dibandingkan senyawa yang sukar larut. Akan tetapi ada perkeculian karena banyak senyawa yang dengan kelarutan rendah sukar diadsorpsi, sedangkan beberapa senyawa yang sangat mudah larut diadsorpsi dengan mudah. Usaha-usaha untuk menemukan hubungan kuantitatif antara kemampuan adsorpsi dengan kelarutan hanya sedikit yang berhasil.
5) Ukuran Molekul Adsorbat
Ukuran molekul adsorbat benar-benar penting dalam proses adsorpsi ketika molekul masuk ke dalam mikropori suatu partikel arang untuk diserap. Adsorpsi paling kuat ketika ukuran pori-pori adsorben cukup besar sehingga memungkinkan molekul adsorbat untuk masuk.
6) pH
pH di mana proses adsorpsi terjadi menunjukkan pengaruh yang besar terhadap adsorpsi itu sendiri. Hal ini dikarenakan ion hidrogen sendiri diadsorpsi dengan kuat, sebagian karena pH mempengaruhi ionisasi dan karenanya juga mempengaruhi adsorpsi dari beberapa senyawa. Asam organik lebih mudah diadsorpsi pada pH rendah, sedangkan adsorpsi basa organik terjadi dengan mudah pada pH tinggi. pH optimum untuk kebanyakan proses adsorpsi harus ditentukan dengan uji laboratorium.
7) Temperatur
Temperatur di mana proses adsorpsi terjadi akan mempengaruhi kecepatan dan jumlah adsorpsi yang terjadi. Kecepatan adsorpsi meningkat dengan meningkatnya temperatur, dan menurun dengan menurunnya temperatur. Namun demikian, ketika adsorpsi merupakan proses eksoterm, derajad adsorpsi meningkat pada suhu rendah dan akan menurun pada suhu yang lebih tinggi .
2.4 APLIKASI ADSORBSI
1. Pemutihan
gula tebu
Gula yg masih berwarna dilarutkan dalam air kemudian dialirkan
melalaui tanah diatomae dan arang tulang. Zat-zat warna dalam gula akan
diadsorpsi sehinga diperoleh gula yang putih bersih.
2. Norit
tablet yg terbuat dari
karbon aktif norit. Di dalam usus norit membentuk sistem koloid yg dapat
mengadsorpsi gas/zat racun.
3. Penjernihan
air
dengan menambahkan tawas/ Aluminium sulfat (akan terhidrolisis
membentuk Al(OH)3 yang berupa koloid). Koloid ini dapat mengadsorpsi zat-zat
warna / zat pencemar dalam air.
*Ilmu tanpa amal, bagaikan pohon tanpa Buah.. maka berbagilah... 😊
Daftar Pustaka:
- Disadur dari berbagai sumber
- https://duniakumu.com/pengertian-absorpsi-dan-adsorpsi-absorbent-absorbate-transfer-massa-interface-solubility/.
- Modul kuliah, Ibu Mubarokah Dewi, Universitas Jayabaya
- Presentasi tugas Teknik Kimia, Universitas Jayabaya
