ABSORBSI dan ADSORBSI (PEMISAHAN DENGAN PENYERAPAN)

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 55^oC,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 NO_x 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 CO₃^2-

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