ADSORPSI ATAU PENYERAPAN

Adsorpsi atau penyerapan adalah pembentukan lapisan gas pada permukaan padatan atau kadang-kadang cairan. Dalam proses adsorpsi ada zat yang terserap pada suatu permukaan zat lain yang disebut adsorbat, sedangkan zat yang permukaannya dapat menyerap zat lain disebut adsorben. Adsorpsi atau penyerapan berbeda dengan absorpsi atau penyerapan, sebab pada proses absorpsi zat yang terserap menembus ke dalam zat penyerap.

Secara kimia absorpsi adalah masuknya gas ke dalam padatan atau lareutan, atau masuknya cairan ke dalam padatan. Sedangkan secara fisika, absorpsi adalah perubahan energi radiasi elektromagnetik, bunyi, berkas partikel, dan lain-lain ke dalam bentuk energi lain jika dilewatkan pada suatu medium. Bila foton diserap akan terjadi suatu peralihan ke keadan tereksitasi (Daintith, 1994).

Molekul dan atom dapat menempel pada permukaan dengan dua cara. Dalam fisisorpsi (kependekan dari adsorpsi fisika), terdapat interaksi van der Waals antar adsorpat dan substrat. Antaraksi van der Waals mempunyai jarak jauh, tetapi lemah, dan energi yang dilepaskan jika partikel terfisiorpsi mempunyai orde besaran yang sama dengan entalpi kondensasi. Kuantitas energi sekecil ini dapat diadsorpsi sebagai vibrasi kisi dan dihilangkan sebagai gerakan termal. Molekul yang melambung pada permukaan seperti batuan itu akan kehilangan energinya perlahan-lahan dan akhirnya teradsorpsi padapermukaan itu, dalam proses yang disebut akomodasi. Entalpi fisorpsi dapat diukur dengan mencatat kenaikan temperatur sampel dengan kapasitas kalor yang diketahui, dan nilai khasnya berada di sekitar 20 kJ mol^-1. Perubahan entalpi yang kecil ini tidak cukup untuk menghasilkan pemutusan ikatan, sehingga molekul yang terfisisorpsi tetap mempertahankan identitasnya, walaupun molekul itu dapat terdistorsi dengan adanya penukaran (Atkins, 1997).

Reaksi heterogen yang penting adalah reaksi pada permukaan katalisator, seperti:

a. Proses kontak pada pembuatan H₂SO₄

b. Proses Haber pada pembuatan NH₃

c. Oksidasi NH₃ pada pembuatan HNO­₃

d. Pembuatan metanol, dan sebagainya

Katalis heterogen biasanya bergantung sekurang-kurangnya pada satu reaktan yang teradsorpsi dan dimodifikasi menjadi bentuk yang dapat langsung bereaksi. Seringkali modifikasi ini berupa fragmentasi molekul reaktan. Reaksi pada proses tersebut terjadi pada permukaan katalisator (Sukardjo, 1985).

Tingkat penutupan permukaan biasanya dinyatakan sebagai penututpan terfraksi (θ)

Laju adsorpsi θ merupakan laju perubahan penutupan permukaan, dan dapat ditentukan dengan mengamati perubahan penutupan yang terfraksi terhadap waktu (Atkins,1997).

Diantara teknik utama untuk mengukur θ,adalah metode aliran. Dalam metode ini, sampelitu sendiri sebagai pompa, karena adsorpsi menghilangkan partikel dari gas. Oleh karena itu, salah satu teknik yang bisa digunakan adalah memonitori laju aliran gas yang masuk dan keluar sistem, dimana selisihnya merupakan laju pengambilan gas oleh sampel. Integrasi laju ini menghasilkan penutupan terfraksi pada setiap tahap. Dalam desorpsi kilat, sampel kita tiba-tiba dipanaskan (dengan listrik) dan kenaikan tekanan yang ditimbulkannya ditafsirkan berkenaan dengan kuantitas yang asalnya terdapat pada sampel. Penafsiran ini dapat dikelirukan dengan desorpsi senyawa (Atkins, 1997).

Adsorpsi adalah pengumpulan zat terlarut dipermukaan media dan merupakan jenis adhesi yang terjadi pada zat padat atau cair yang kontak dengan zat-zat lainnya. Ada sejumlah hal yang mempengaruhi efektifitas adsorpsi yakni salah satunya adalah jenis adsorban. Salah satu adsorban yang yang biasa diterapkan dalam pengolahan air minum adalah karbon aktif. Arang ini digunakan untuk menghilangkan bau, warna dan rasa air termasuk logam-logam ion berat (Cahyana, 2009).

Karbon aktif, atau sering juga disebut sebagai arang aktif, adalah suatu jenis karbon yang memiliki luas permukaan yang sangat besar. Hal ini bisa dicapai dengan mengaktifkan karbon atau arang tersebut, hanya dengan satu gram karbon aktif, akan didapatkan suatu material yang memiliki permukaan sebesar 500m². Biasanya pengaktifan hanya bertujuan untuk memperbesar luas permukaan saja, namun beberapa usaha juga berkaitan dengan meningkatkan kemampuan adsorpsi karbon aktif itu sendiri (Anonim, 2009).

Anonim, 2009, Karbon Aktif (online), http://www.id.wikipedia.org, diakses 1 Mei 2009, pukul 8.30 WITA.

Atkins, P. W., 1994, Kimia Fisika, Erlangga, Jakarta.

Cahyana, G. H., Adsorpsi Karbon Aktif (online), http://gedehace.blogspot.com, diaksese 1 Mei 2009,pukul 8.30 WITA.

Dainith, J., 1994, Kamus Lengkap Kimia, Erlangga, Jakarta.

Sukardjo., 1985, Kimia Fisika, Bina Aksara, Jakarta.