Absorbsi merupakan salah satu proses pemisahan dengan
mengontakkan campuran gas dengan cairan sebagai penyerapnya. Penyerap tertentu
akan menyerap setiap satu atau lebih komponen gas. Pada absorbsi sendiri ada
dua macam proses yaitu :
a.
Absorbsi fisik
Absorbsi
fisik merupakan absorbsi dimana gas terlarut dalam cairan penyerap tidak
disertai dengan reaksi kimia. 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
Absorbsi
kimia merupakan absorbsi dimana gas terlarut didalam larutan penyerap disertai
dengan adanya reaksi kimia. Contoh absorbsi ini adalah absorbsi dengan adanya
larutan MEA, NaOH, K2CO3, dan sebagainya. Aplikasi dari
absorbsi kimia dapat dijumpai pada 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.
Hal-hal yang mempengaruhi dalam prsoses adsorbsi :
Ø
Zat yang diadsorbsi
Ø
Luas permukaan yang diadsorbsi
Ø
Temperatur
Ø
Tekanan
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 :
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).
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. Diantara jenis-jenis absorben ini antara lain, arang aktif,
bentonit, dan zeolit.
1. Arang
aktif
Arang
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 1000 A0, 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 10-200 A0 , 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.
2. Zeolit
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.
3. Bentonit
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 alu-munium 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 :
Ø
mempunyai surface area yang besar
(fisika)
Ø
bersifat asam yang padat (kimia)
Ø
bersifat penukar-ion (kimia)
Ø
bersifat katalis (kimia)
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 0C,dimasukkan ke dalam
absorber.Keluaran dari absorber pada tingkat I mengandunglarutan 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 (absorpsi NO dan NO2).Proses pembuatan asam nitrat Tahap
akhir dari proses pembuatan asam nitrat berlangsung dalam kolom absorpsi. Pada
setiap tingkat kolom terjadi reaksi oksidasi NO menjadi NO2 dan reaksi absorpsi 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-
Prinsip
Absorbsi
Udara yang mengandung komponen
terlarut (misalnya CO2) dialirkan ke dalam kolom pada bagian bawah.
Dari atas dialirkan alir. Pada saat udara dan air bertemu dalam kolom isian,
akan terjadi perpindahan massa. Dengan menganggap udara tidak larut dalam air
(sangat sedikit larut),maka hanya gas CO2 saja yang berpindah ke
dalam fase air (terserap). Semakin ke bawah, aliran air semakin kaya CO2.
Semakin ke atas ,aliran udara semakin miskin CO2. Faktor-faktor yang
berpengaruh pada operasi absorpsi adalah sebagai berikut :
·
Laju alir air. Semakin
besar,penyerapan semakin baik.
·
Komposisi dalam aliran
air. Jika terdapat senyawa yang mampu beraksi dengan CO2 (misalnya NaOH) maka
penyerapan lebih baik.
·
Suhu operasi.Semakin
rendah suhu operasi,penyerapan semakin baik.
·
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.
·
Laju alir gas. Semakin
besar laju alir gas, penyerapan
semakin buruk.
Operasi
absorpsi dapat digambarkan secara skematik sebagai berikut :
Y1 L,X0 Keterangan :
G = laju alir udara bebas CO2
Y1 = rasio laju alir CO2 terhadp udara pada aliran gas
keluar
Yn+1
= rasio laju alir CO2 terhadap udara pada aliran gas
masuk
L =
laju alir air bebas CO2
X0 = rasio laju alir CO2 terhadap
udara pada aliran air masuk
Xn
= rasio laju alir CO2 terhadap udara pada aliran air keluar
G, Yn+1 Xn
Gambar
1.Skema proses Absorpsi.
Naraca
massa total dalam kolom absorber dapat ditulis sebagai berikit :
G(Yn+1 – Y1)
= L(Xn –X0)
II.
Data Pengamatan
Laju alir Udara = 60 L/menit
Laju alir Air = 4 L/menit
Laju alir CO2 = 2
L/menit
Absorber :
Larutan NaOH 0,1 N (20 Liter)
Larutan Penitrasi :
HCl 0,1 N
Volume Sampling :
10 mL
Tabel
Pengamatan Titrasi Sampel
|
Sampel ke-
|
t (menit)
|
Volume HCl
ke-1
(a mL)
|
Volume HCl
ke-2
(b mL)
|
|
1
|
0
|
8,0
|
5,0
|
|
2
|
5
|
7,0
|
9,1
|
|
3
|
10
|
6,2
|
9,7
|
|
4
|
15
|
6,0
|
10,2
|
|
5
|
20
|
5,3
|
10,7
|
|
6
|
25
|
5,0
|
11,1
|
|
7
|
30
|
4,7
|
11,5
|
III.
Pengolahan Data
1)
t = 0 menit
n Na2CO3 =
=
= 0.08 mol
n NaHCO3 =
=
= -0.03 mol
n CO2 = n Na2CO3
+ n NaHCO3
= 0.08 + (-0.03)
= 0.05 mol
2)
t = 5 menit
n Na2CO3 =
=
= 0.07 mol
n NaHCO3 =
=
= 0.021 mol
n CO2 = n Na2CO3 +
n
NaHCO3
= 0.07 + 0.021
= 0.091 mol
3)
t = 10 menit
n Na2CO3 =
=
= 0.062 mol
n NaHCO3 =
=
= 0.035 mol
n CO2 = n Na2CO3 +
n
NaHCO3
= 0.062 + 0.035
= 0.097 mol
4)
t = 15 menit
n Na2CO3 =
=
= 0.06 mol
n NaHCO3 =
=
= 0.042 mol
n CO2 = n Na2CO3 +
n
NaHCO3
= 0.06 + 0.042
= 0.102 mol
5)
t = 20 menit
n Na2CO3 =
=
= 0.053 mol
n NaHCO3 =
=
= 0.054 mol
n CO2 = n Na2CO3 +
n
NaHCO3
= 0.053 + 0.054
= 0.107 mol
6)
t = 25 menit
n Na2CO3 =
=
= 0.05 mol
n NaHCO3 =
=
= 0.061 mol
n CO2 = n Na2CO3 +
n
NaHCO3
= 0.05 + 0.061
= 0.111 mol
7)
t = 30 menit
n Na2CO3 =
=
= 0.047 mol
n NaHCO3 =
=
= 0.068 mol
n CO2 = n Na2CO3 +
n
NaHCO3
= 0.047 – 0.068
= 0.115 mol
IV.
PEMBAHASAN
Oleh : Desi
Asri Yani
NIM :
Absorbsi merupakan salah satu operasi pemisahan
dalam industri kimia dimana suatu campuran gas dikontakkan dengan suatu cairan
penyerap yang sesuai, sehingga satu atau lebih komponen dalam campuran gas
larut dalam cairan penyerap. Dalam praktikum ini, digunakan gas CO2 sebagai
absorbat dan larutan NaOH 0,1 N sebagai absorben. Adapun reaksi yang akan
terjadi, yaitu :
2
NaOH + CO2 à
Na2CO3 + H2O
Variabel
yang berhubungan dengan proses absorbsi gas CO2 oleh NaOH yang
dilakukan, meliputi :
·
Tinggi, diameter kolom;
·
Tinggi, jenis isian
(packing);
·
Laju alir udara, CO2,
dan cairan (NaOH);
·
Konsentrasi cairan
(NaOH);
·
Lamanya waktu kontak
(proses absorbsi);
·
Temperatur.
Pada praktikum yang dilakukan, diuji pengaruh
variabel waktu pada proses absorbsi, dengan variabel lain konstan (tetap).
Variasi waktu yang digunakan adalah selang waktu 5 menit sampai 30 menit
berlangsungnya proses absorbsi. Setiap 1,5 menit dilakukan sampling terhadap
larutan hasil absorbsi. Sampel dititrasi dua kali dengan HCl dan kemudian HCl
kembali, untuk mengetahui banyaknya CO2 yang terserap. Titrasi ini
disebut dengan titrasi asidimetri alkalimetri (asam-basa). Asidimetri adalah pengukuran konsentrasi asam dengan
menggunakan larutan baku basa, sedangkan alkalimetri adalah pengukuran
konsentrasi basa dengan menggunakan larutan baku asam. Oleh sebab itu, keduanya
disebut juga sebagai titrasi asam-basa. Pada asidimetri, dilakukan
dengan penitrasi HCl 0,1 N dan indikator phenolftalein yang akan memberikan
warna terang kemudian bening saat setelah mencapai titik ekuivalen. Lalu,
dilakukan titrasi alkalimetri dengan menggunakan HCl 0,1 N dan indikator metil
jingga yang akan memberikan warna kuning pada garam NaCl yang terbentuk,
kemudian bening setelah mencapai titik ekuivalen.
Dari data yang telah diperoleh, didapatkan kadar CO2
dalam larutan NaOH adalah konstan. Ini menunjukkan bahwa absorbsi tidak
dipengaruhi oleh lamanya proses absorbsi berlangsung. Yang mempengaruhi
konsentrasi CO2 yang terabsorbsi adalah variasi laju alir udara,
cairan (NaOH), dan gas CO2 itu sendiri. Konsentrasi CO2 terserap
semakin meningkat karena terakumulasi dengan laju produk yang kembali menjadi
umpan. Dengan kata lain, absorbsi ini berjalan secara continue. Sehingga, NaOH
yang sudah mengikat CO2 pada produk, yang kemudian masuk proses
kembali dan akan mengikat CO2 murni lagi.
Absorbsi yang dilakukan menggunakan larutan NaOH 0,1
N yang dialirkan kedalam kolom dengan spray dan dengan kolom yang dilengkapi
dengan packing. Ini bertujuan untuk memperluas permukaan kontak antara NaOH
dengan CO2. Sehingga didapatkan proses absorbsi yang optimal. NaOH
mengalir dari bagian atas kolom, sedangkan gas CO2 mengalir dari
bagian bawah kolom. Dimana diketahui bahwa NaOH mempunyai berat jenis yang
lebih besar dari gas CO2. Serta sifat alami bahwa cairan akan mudah
mengalir kebawah akibat gravitasi bumi. Sedangkan gas yang akan bergerak ke
atas seperti menguap. Aliran ini ditujukan agar kontak dapat terjadi antara
cairan dan gas.
Pada bagian alat absorbsi, alat diengkapi dengan
flowmeter udara, cairan, dan gas CO2, serta manometer air raksa. Ini
akan mempermudah praktikan untuk mengatur laju alir dan mengetahui tekanan.
Namun, alat ini tidak dilengkapi dengan sensor yang menunjukkan konsentrasi
NaOH setelah proses absorbsi berlangsung. Sehingga harus dilakukan titrasi
asam-basa untuk mengetahui konsentrasi NaOH setelah proses sekaligus untuk
mengetahui CO2 yang terserap atau terabsorbsi.
Pembahasan :
Oleh : Restu Utami
NIM :
Dalam berbagai industri proses sering
dilakukan pemisahan yang secara umum bertujuan untuk pemurnian. Salah satu
metode yang sering digunakan adalah absorbsi. Absorbsi ini merupakan proses
pemisahan di mana zat yang terserap (adsorbat) bereaksi secara kimia dengan zat
yang menyerap (adsorben) membentuk senyawa lain.
Beberapa
variabel yang mempengaruhi penyerapan CO2 oleh NaOH addalah :
·
Tinggi dan diameter kolom. Semakin tinggi kolom
dan semakin besar diameternya maka waktu tinggal akan semakin lama dan akan
mempengaruhi jumlah zat yang bereaksi.
·
Tinggi, jenis isian (packing). Fungsi utama
packing ini adalah untuk memperluas permukaan kontak. Semakin luas permukaan
kontak, diharapkan semaki banyak zat yang saling bertumbukan dan mengalami
reaksi.
·
Laju alir udara, CO2, dan cairan
(NaOH).
·
Konsentrasi cairan (NaOH).
·
Lamanya waktu kontak (proses absorbsi);
·
Temperatur.
Larutan NaOH 0,1 N diumpankan dari bagian atas kolom dengan menggunakan
spray, sedangkan udara yang mengandung CO2 diumpankan dari bagian
bawah kolom. Sistem Spray digunakan untuk memeperkecil partikel air yang
memasuki kolom dan dengan bantuan packing, maka luas permukaan dan waktu kontak
akan bertambah.
Umpan dengan masa jenis yang lebih besar diumpankan dari bagian atas
kolom agar bergerak ke bawah, umpan dengan masssa jenis yang lebih kecil
diumpankan dari bagian bawah agar bergerak ke atas sesuai dengan gravitasi
bumi. Jika umpan dengan massa jenis yang lebih besar diumpankan dari bagian
bawah dan umpan dengan massa jenis yang lebih kecil diumpankan dari bagian atas
kolom maka kedua zat ini tidak akan dapat bertemu dan reaksi tidak akan
terjadi.
Pada praktikum ini kami menganalisa
penyerapan CO2 oleh NaOH dengan hanya memvariasikan variabel waktu
kontak, sedangkan variabel lainnya konstant. Reaksi yang terjadi addalah
sebagai berikut :
CO2(g) + NaOH(aq) → NaHCO3(aq)
NaOH(aq) +
NaHCO3 → Na2CO3(s) + HO(l) +
CO2(g) + 2NaOH(aq) → Na2CO3(s) + H2O(l)
Pengambilan sampel
dilakukan pada t0 yaitu sebelum peralatan absorbsi dijalankan dan
setiap 5 menit sekali selama 30 menit. Pengujian kandungan CO2 dilakukan
melalui titrasi menggunakan HCl sebanyak 2 kali. Indikator yang digunkan dalam
titrasi pertama adalah phenolftalein.
Mula-mula, larutan sampel akan bewarna merah muda (memberi warna pada NaOH) dan
perlahan berubah menjadi tidak bewarna setelah mencapai titik ekuivalen.
Larutan kemudian dititrasi kemblai menggunakan metil orange. Mula-mula larutan
akan bewarna jingga (memberi warna pada garam NaCl) dan berubah menjadi tidak
bewarna setelah mencapai titik ekivalen.
Berdasarkann titrasi, diperoleh data
bahwa pada t0 larutan sudah mengandung CO2. Hal ini dapat
terjadi karena terdapat CO2 yang larut secara spontan dalam air
mineral (air tanpa penyulingan). Pada data berikutnya terlihat bahwa
konsentrasi CO2 dalam air meningkat. Namun peningkatan ini tidak
dapat dianggap sebagai peningkatan penyerapan sebagai konsekuensi waktu. Karena
umpan yang digunakan adalah hasil dari proses sebelumnya, jadi dapat dianggap
bahwa proses ini berjalan secra batch. Karena tidak ada absorben baru yang
diumpankan selama proses berlangsung.
Jika diperhatikan pola data kadar CO2
dalam air, maka meskipun meningkat, peningkatannya (delta mol) semakin menurun.
Dari menit ke-0 ke menit ke-5, penyerapan CO2 oleh NaOH meningkat
sebesar 0,084 mol. Pada menit ke-5 sampai ke sepuluh peningkatan penyerapan
hanya 0.006 mol. Kemudian peningkatan penyerapannya semakin menurun hingga
hanya 0,04 mol. Kadar CO2 dalam air dapat terus meningkat karena
kolom mendapatkan umpan CO2 murni secara terus menerus. Menurut
hipotesa saya apabila percobaan ini dilanjutkan hingga waktu tertentu, mungkin
saja kadar CO2 dalam air tidak akan meingkat lagi karena konsentrasi
CO2 dalam air sudah mencapai titik jenuhnya.
Pembahasan :
Tujuan dari percobaan Absorbsi CO2 menggunakan
larutan NaOH adalah mempelajari pengaruh waktu kontak absorbsi terhadap jumlah
CO2 yang terabsorbsi. Absorbsi merupakan salah satu proses pemisahan
dengan mengontakkan campuran gas dengan cairan sebagai penyerapnya. Dalam
percobaan ini absorber/penyerap yang digunakan yaitu larutan NaOH untuk
menyerap gas CO2. Percobaan ini dilakukan dengan mengalirkan larutan NaOH 0,1 N
ke dalam kolom absorbsi sampai diperoleh aliran yang stabil, kemudian
mengalirkan gas CO2 dengan laju alir udara sebesar 60 L/menit
sehingga memungkinkan keduanya terjadi kontak perpindahan massa di dalam kolom
absorbsi. Kemudian hasilnya dianalisa menggunakan titrasi metode
acidi-alkalimetri. Titrasi dilakukan melalui 2 tahap, dimana titran yang
digunakan yaitu larutan HCl 0,1 N dan analatnya adalah larutan sampel NaOH hasil
proses absorbsi. Titrasi pertama dilakukan untuk mengetahui kadar Na2CO3
dengan bantuan indikator phenolphtalien kemudian
titrasi kedua dilakukan untuk mengetahui kadar NaHCO3 menggunakan
bantuan methyl orange sebagai
indikator. Sementara kadar CO2 dalam larutan sampel dapat dihitung
dengan menambahkan jumlah kadar Na2CO3 dan NaHCO3.
Reaksi yang terjadi selama proses absorbsi hingga analisa
sampel adalah :
Proses Absorbsi :
2NaOH
(l) + CO2 (g) → Na2CO3 (l)
+ H2O (l)
Titrasi ke-1 (menggunakan indikator phenolphtalien) :
Na2CO3
(l) + HCl (l) → NaHCO3 (l) + NaCl (s)
Titrasi ke-2 (menggunakan indikator metil orange) :
NaHCO3
(l) + HCl (l) → NaCl (l) + H2O (l)
+ CO2 (l)
Variabel yang dipelajari pada percobaan ini adalah perbedaan
waktu proses absorbsi, yaitu mulai t0 sampai t7. Pengambilan sampel dilakukan
setiap 5 menit sekali dimulai dari menit ke-0 hingga menit ke-30, dimana sampel
pertama yang diambil adalah larutan NaOH yang belum mengalami proses absorbsi
(tanpa CO2). Ketika dilakukan analisa untuk larutan sampel yang
pertama, kadar CO2 yang terdapat dalam sampel yaitu sebesar 0,05 mol.
Diduga bahwa adanya kandungan CO2 dalam larutan NaOH tersebut
merupakan jumlah CO2 terlarut yang ada dalam air yang digunakan dalam
pembuatan larutan NaOH 0,1 N. Kemudian ketika proses absorbsi mulai dijalankan,
setelah 5 menit dilakukan pengambilan sampel kedua dan didapat kadar CO2 yang
naik secara signifikan. Setelah dianalisa, sampel kedua mengandung CO2
terserap sebesar 0,091 mol. Berdasarkan percobaan dan pengamatan, kadar CO2
yang terkandung dalam sampel berikutnya sampai sampel terakhir mengalami
perubahan kadar CO2 yang naik tetapi hampir konstan yaitu 0.097 ,
0.102 , 0.107 , 0.111 dan 0,115 mol. Pada awalnya akan terjadi peningkatan
jumlah CO2 yang terserap. Kemudian pada suatu waktu jumlah CO2
yang terserap akan konstan. Hal ini dapat dilihat dari jumlah CO2
yang terserap dari sampel kedua hingga terakhir hampir konstan pada data
percobaan. Sehingga dapat ditarik kesimpulan bahwa semakin besar konsentrasi
NaOH dalam aliran maka mol CO2 yang terserap akan semakin besar pula. Hal ini
disebabkan oleh semakin pekat larutan NaOH maka kandungan CO2 yang
terserap akan semakin banyak. Sedangkan waktu tidak berpengaruh terhadap mol
CO2 yang terserap karena proses absorbsi berlangsung secara kontinyu.
V.
Kesimpulan
1) Pada
proses absorbsi, NaOH berperan sebagai absorben dan CO2 sebagai
absorbat.
2)
Semakin besar
konsentrasi NaOH dalam aliran maka mol CO2 yang terserap akan semakin besar
pula.
3)
Waktu tidak
berpengaruh terhadap mol CO2 yang terserap karena proses absorbsi berlangsung
secara kontinyu.
DAFTAR
PUSTAKA
tekimerzitez.wetpaint.com/page/Absorbsi+CO2+Dengan+NaOH
No comments:
Post a Comment