Absorpsi Dan Adsorpsi (Otk)

LAPORAN PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA ( OTK ) TAHUN PELAJARAN 2011/2012

ABSORPSI DAN ADSORPSI

Nama / Nis

: Juliyat Fadli / 094047

Tanggal Praktik

: 18 November 2010

Kelas

: XII.2

Kelompok / Group : A Anggota

: Arief Efendi Hermi Yusriza Candra

Guru Pembimbing : Vinky Ninndemona Holfiani Firza

KEMENTRIAN PERINDUSTRIAN PUSAT PENDIDIKAN DAN LATIHAN INDUSTRI

SEKOLAH MENENGAH TEKNOLOGI INDUSTRI Jl.Ir. Juanda No. 2 Telp. (0751) 7053522

PADANG

I.

JUDUL PERCOBAAN ABSORPSI DAN ADSORPSI

II. TUJUAN PERCOBAAN 1. Mengamati proses absorpsi dan adsorpsi 2. Melaksanakan proses absorpsi dan adsorpsi

III. TEORI DASAR

ABSORBSI Absorpsi adalah proses pemisahan bahan dari suatu campuran gas dengan cara pengikatan bahan tersebut pada permukaan absorben cair yang diikuti dengan pelarutan. Kelarutan gas yang akan diserap dapat disebabkan hanya oleh gaya-gaya fisik (pada absorpsi fisik) atau selain gaya tersebut juga oleh ikatan kimia (pada absorpsi kimia). Komponen gas yang dapat mengadakan ikatan kimia akan dilarutkan lebih dahulu dan juga dengan kecepatan yang lebih tinggi. Karena itu absorpsi kimia mengungguli absorpsi fisik. Fungsi Absorbsi dalam industri : Meningkatkan nilai guna dari suatu zat dengan cara merubah fasenya • Absorben Absorben adalah cairan yang dapat melarutkan bahan yang akan diabsorpsi pada permukaannya, baik secara fisik maupun secara reaksi kimia.Absorben sering juga disebut sebagai cairan pencuci. Persyaratan absorben :  Memiliki daya melarutkan bahan yang akan diabsorpsi yang sebesar mungkin (kebutuhan akan cairan lebih sedikit, volume alat lebih kecil).  Selektif  Memiliki tekanan uap yang rendah  Tidak korosif.  Mempunyai viskositas yang rendah  Stabil secara termis.  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). •

Kolom Absorpsi

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.

•

Struktur dalam absorber

Bagian atas: Spray untuk megubah gas input menjadi fase cair. Bagian tengah: Packed tower untuk memperluas permukaan sentuh sehingga mudah untuk diabsorbsi Bagian bawah: Input gas sebagai tempat masuknya gas ke dalam reaktor.

•

Prinsip Kerja Kolom Absorbsi

Kolom absorbsi adalah sebuah kolom, dimana ada zat yang berbeda fase mengalir berlawanan arah yang dapat menyebabkan komponen kimia ditransfer dari satu fase cairan ke fase lainnya, terjadi hampir pada setiap reaktor kimia. Proses ini dapat berupa absorpsi gas, destilasi,pelarutan yang terjadi pada semua reaksi kimia.

Campuran gas yang merupakan keluaran dari reaktor diumpankan kebawah menara absorber. Didalam absorber terjadi kontak antar 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.

•

Proses Pengolahan Kembali Pelarut Dalam Proses Kolom Absorber

Konfigurasi reaktor akan berbeda dan disesuaikan dengan sifat alami dari pelarut yang digunakan Aspek Thermodynamic (suhu dekomposisi dari pelarut),Volalitas pelarut,dan aspek kimia/fisika seperti korosivitas, viskositas,toxisitas, juga termasuk biaya, semuanya akan diperhitungkan ketika memilih pelarut untuk spesifik sesuai dengan proses yang akan dilakukan. Ketika volalitas pelarut sangat rendah, contohnya pelarut tidak muncul pada aliran gas, proses untuk meregenerasinya cukup sederhana yakni dengan memanaskannya.

Contoh pertama 1. Cairan absorber yang akan didaur ulang masuk kedalam kolom pengolahan dari bagian atasnya dan akan dicampur /dikontakan dengan stripping vapor.Gas ini bisa uap atau gas mulia, dengan kondisi termodinamika yang telah disesuaikan.dengan pelarut yang terpolusi. Absorber yang bersih lalu digunakan kembali di absorpsi kolom.

Contoh kedua 1. Absorber yang akan didaur ulang masuk ke kolom pemanasan stripping column.The stripping vapor dibuat dari cairan pelarut itu sendiri.Bagian yang telah didaur ulang lalu digunakan lagi untuk menjadi absorber.

Contoh ketiga 1. Sebuah kolom destilasi juga dapat digunakan untuk mendaur ulang. Absorber yang terpolusi dilewatkan kedalam destilasi kolom. Dibawahnya, pelarut dikumpulkan dan dikirim kembali ke absorber.

ADSORBSI Adsorpsi adalah suatu proses penyerapan suatu fasa tertentu (gas, cair) pada permukaan adsorben yang berupa padatan. Adsordpsi ada 2 macam Physisorption (adsorpsi fisika) Terjadi karena 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. Physisorption ini memiliki gaya tarik Van der Walls yang kekuatannya relatif kecil. Contoh : Adsorpsi oleh karbon aktif. 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. ♠ Chemisorption (adsorpsi kimia) Chemisorption terjadi ketika terbentuknya ikatan kimia antara substansi terlarut dalam larutan dengan molekul dalam media. Contoh : Ion exchange Adsorbat substansi yang akan disisihkan Adsorben  padatan dimana di permukaannya terjadi pengumpulan substansi yang disisihkan



Mekanisme kerja adsorpsi 

Karakteristik Adsorben

Adsorben yang biasa digunakan berbentuk butiran, batangan, batu dengan diameter 0,5 sampai 10 mm. untuk pemakaian yang terus menerus diperlukan adsorben yang tahan terhadap suhu tinggi, tahan abrasi dan panas. Pada kebanyakan industri adsorben dibagi menjadi 3 kelas: Oxygen-containing compounds: biasanya hydrophilic dan bersifat polar, contohnya yang terkandung dalam silica gel dan zeolites Carbon-based compounds: biasanya hydrophobic dan nonpolar, contohnya yang terkandung dalam activated carbon dan graphite Polymer-based compounds: terdiri dari poros porous polymer matrix mengandung polar atau nonpolar grup fungsi

Secara umum, faktor-faktor yang mempengaruhi proses adsorpsi adalah sebagai berikut: 

Luas permukaan

Semakin luas permukaan adsorben, maka makin banyak zat yang teradsorpsi. Luas permukaan adsorben ditentukan oleh ukuran partikel dan jumlah dari adsorben 

Jenis adsorbat



Peningkatan polarisabilitas adsorbat akan meningkatkan kemampuan adsorpsi

molekul yang mempunyai polarisabilitas yang tinggi (polar) memiliki kemampuan tarik menarik terhadap molekul lain dibdaningkan molekul yang tidak dapat membentuk dipol (non polar);



Peningkatan berat molekul adsorbat dapat meningkatkan kemampuan adsorpsi

Adsorbat dengan rantai yang bercabang biasanya lebih mudah diadsorb dibdaningkan rantai yang lurus. 

Struktur molekul adsorbat

Hidroksil dan amino mengakibatkan mengurangi kemampuan penyisihan sedangkan Nitrogen meningkatkan kemampuan penyisihan 

Konsentrasi Adsorbat

semakin besar konsentrasi adsorbat dalam larutan maka semakin banyak jumlah substansi yang terkumpul pada permukaan adsorben 

Temperatur

pemanasan atau pengaktifan adsorben akan meningkatkan daya serap adsorben terhadap adsorbat menyebabkan pori-pori adsorben lebih terbuka pemanasan yang terlalu tinggi menyebabkan rusaknya adsorben sehingga kemampuan penyerapannya menurun 

pH

pH larutan mempengaruhi kelarutan ion logam, aktivitas gugus fungsi pada biosorben dan kompetisi ion logam dalam proses adsorpsi 

Kecepatan pengadukan

menentukan kecepatan waktu kontak adsorben dan adsorbat. Bila pengadukan terlalu lambat maka proses adsorpsi berlangsung lambat pula, tetapi bila pengadukan terlalu cepat kemungkinan struktur adsorben cepat rusak, sehingga proses adsorpsi kurang optimal 

Waktu Kontak

Penentuan waktu kontak yang menghasilkan kapasitas adsorpsi maksimum terjadi pada waktu kesetimbangan. 

Waktu kesetimbangan dipengaruhi oleh •

tipe biomasa (jumlah dan jenis ruang pengikatan),

•

ukuran dan fisiologi biomasa (aktif atau tidak aktif),

•

ion yang terlibat dalam sistem biosorpsi

•

konsentrasi ion logam.