KINETIKA ADSORPSI

 

KINETIKA ADSORBSI

 

Secara umum adsorpsi dapat diartikan sebagai proses penjerapan suatu zat, proses ini hanya terjadi pada permukaan zat tersebut. Zat yang mengadsorpsi disebut adsorben dan zat yang teradsorpsi disebut adsorbat. Adsorpsi memiliki beberapa kelebihan jika dibandingkan dengan metode lainnya, diantaranya biaya yang diperlukan relatif murah, prosesnya relatif sederhana, efektivitas dan efisiensinya tinggi serta adsorbennya dapat digunakan berulang-ulang (regenerasi).Kinetika adsorpsi merupakan bagian dari adsorpsi yang membahas tentang laju adsorpsi dari suatu adsorben terhadap adsorbat sehingga kinetika adsorpsi memiliki persamaan untuk menentukan kosntanta laju dari adsorpsi yaitu pseudo first order dan pseudo second orde (Maihendra et al., 2016).

            Proses adsorpsi cairan pada permukaan padatan dapat dipelajari melalui beberapa model isotermis yaitu fungsi yang menghubungkan jumlah adsorbat pada permukaan adsorben dengan konsentrasi.Isoterm adsorpsi membantu untuk menetapkan kapasitas adsorpsi dari material dan selanjutnya membantu untuk mengevaluasi mekanisme yang ditunjukkan oleh sistem adsorpsi. Model isotermis yang umum digunakan diantaranya isoterm Langmuir dan Freundlich. Isoterm Langmuir berasumsi bahwa adsorpsi berlangsung pada situs spesifik yang homogen dengan hanya sejenis molekul menempati satu situs (monolayer). Sedangkan model Freundlich menjelaskan bahwa permukaan adsorben yang heterogen memiliki situs adsorpsi dengan energi ikatan yang berbeda (Nafi’ah, 2016).

            Adsorpsi secara umum dibagi menjadi dua, yaitu: adsorpsi fisika dan adsorpsi kimia. Proses adsorpsi dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain: luas permukaan, ukuran adsorben, sifat adsorben, kelarutan adsorbat, bentuk dan ukuran adsorbat, konsentrasi H⁺ (derajat keasaman) dan temperatur. Untuk menentukan besaran tetapan laju reaksi (K) dan orde reaksi (n) pada rekator ideal tipe reaktor batch, dapat digunakan beberapa metode, seperti metode mekanisme reaksi, metode waktu paruh, metode laju awal, metode integrasi, dan metode differensiasi.Penentuan kinetika adsorpsi dapat dilakukan dengan menggunakan metode regresi linear terhadap persamaan orde nol, orde satu, orde dua, dan orde tiga. Kesetimbangan adsorpsi adalah suatu keadaandinamis yang tercapai ketika laju partikel yang teradsorpsi ke permukaan sama dengan laju desorpsinya. Model kesetimbangan yang paling banyak dikenal untuk memahami sistem adsorpsi adalah persamaan isoterm Langmuir dan Freundlich (Estiaty, 2013).

            Suatu reaksi dikatakan mempunyai orde nol jika besarnya laju reaksi tidak dipengaruhi oleh berapapun perubahan konsentrasi pereaksinya. Artinya seberapapun peningkatan konsentrasi pereaksi tidak akan mempengaruhi besarnya laju reaksi. Persamaan linear orde reaksi nol dalam rumus sebagai berikut:

Reaksi orde satu adalah suatu reaksi yang kecepatannya bergantung hanyalah pada salah satu zat yang bereaksi atau sebanding dengan salah satu pangkat reaktannya. Persamaan linear orde reaksi satu dinyatakan dalam rumus sebagai beriku:

Reaksi orde dua adalah suatu reaksi yang kelajuannya berbanding lurus dengan hasil kali konsentrasi dua reaktannya atau berbanding langsung dengan kuadrat konsentrasi salah satu reaktannya. Jika mekanisme adsorpsi yang terjadi adalah reaksi orde dua dimana kecepatan adsorpsi yang terjadi berbanding lurus dengan dua konsentrasi pengikutnya atau satu pengikut berpangkat dua. Laju kinetika adsorpsi orde dua dinyatakan dalam persamaan linear berikut:

Dimana C_A merupakan A pada saat t=t, C_AO merupakan konsentrasi A pada saat t=0 dan k merupakan konstanta kinetika (mennit-1) serta t merupakan waktu (menit) (Sanjaya dan Agustine, 2015).

            Waktu kontak merupakan faktor penting dalam proses adsorpsi. Semakin lama waktu kontak antara adsorben dan adsorbat, maka jumlah adsorbat yan terserap semakin banyak hingga adsorben mencapai titik jenuh yang berakibat pada terhentinya proses adsorpsi. Faktor yang memepengaruhi jumlah waktu yang diperlukan untuk mencapai keadaan setimbang adalahkemampuan adsorben dalam mengadsorpsi polutan.Selama terjadi kontak antara partikel adsorbat dan adsorben akan terjadi proses dua arah yaitu adsorpsi dan desorpsi. Pada saat mencapai titik kesetimbangan, laju adsorpsi akan menyamai laju desoprsi sehingga konsentrasi adsorbat dalam pelarutannya tetap. Waktu yang diperlukan dari mulai terjadi kontak adsorbat dengan adsorben sampai terjadi kesetimbangan, dianggap bahwa semua bagian pada permukaan adsorben telah terisi oleh partikel adsorbat (Aulia et al., 2021).

 

 

DAFTAR PUSTAKA

Aulia, M., Mahmud dan B. Mu’min. 2021. “Studi Isoterm Dan Kinetika Adsorpsi Cod (Chemical Oxygen Demand) Pada Air Sungai Terhadap Karbon Aktif Kayu Ulin”. JTAM Tenik Lingkungan Universitas Lambung Mangkurat. Vol. 4(2): 24-35.

Estiaty, L.M. 2013. “Kesetimbangan Dan Kinetika Adsorpsi Ion Cu2⁺ Pada Zeolit-H”. Riset Geologi dan Pertambangan. Vol. 22(2): 127-141.

Maihendra, A. Fadli dan Zultiniar. 2016. “Kinetika Adsorpsi pada Penjerapan Ion Timbal Pb2⁺ Terlarut dalam Air Menggunakan Partikel Tricalcium Phosphate”. Jom FTEKNIK. Vol. 3(2):1-5.

Nafi’ah, R. 2016. “Kinetika Adsorpsi Pb (II) Dengan Adsorben Arang Aktif Dari Sabut Siwalan”. Jurnal Farmasi Sains dan Praktis. Vol. 1(2):28-37.

Sanjaya, A.S. dan R.P. Agustine. 2015. “Studi Kinetika Adsorpsi Pb Menggunakan Arang Aktif Dari Kulit Pisang”. Konversi. Vol. 4(1):17-24.