Pengertian Adsorpsi, Prinsip Kerja, Faktor, dan Contohnya

Ikatan Kimia Aji Pangestu

Dalam kimia kita mengenal zat padat, gas, dan cair dimana zat tersebut tersusun atas atom yang membentuk molekul. Satu jenis zat diciptakan untuk dapat berinteraksi dengan zat yang sama atau jenis zat yang lain. Salah satu jenis interaksi yang dapat dilakukan oleh zat itu adalah peristiwa adorpsi dimana ini merupakan peristiwa kimia yang melibatkan dua jenis zat yang saling mengalami interaksi.

Proses adsorpsi memiliki peranan penting dalam berbagai hal karena ini merupakan proses dasar terjadinya suatu interaksi molekular.

Adsorpsi

Peristiwa adsorpsi merupakan peristiwa dimana suatu zat menarik zat lain yang berada di sekitarnya untuk berinteraksi dan berikatan dengan zat tersebut. Proses adsorpsi ini dapat terjadi antara zat yang berada dalam satu fase seperti padat dengan padat atau zat yang berbeda fase misalnya padat dengan cair.

Sedangkan peristiwa yang berkebalikan dengan adsorpsi yaitu desorpsi yang merupakan proses pelepasan suatu materi dari material lain.

Adanya peristiwa adsorpsi ini akan membuat zat yang awalnya menyebar ke lingkungan menjadi terkumpul dan terikat pada satu media adsorpsi yang dinamakan sebagai adsorben dimana material adsorben ini memiliki kemampuan dalam menarik zat lain yang cocok untuk berinteraksi dengan material tersebut. Sedangkan zat lain yang tertarik atau terikat ke dalam material adsorben dinamakan sebagai adsorbat.

Terjadinya adsorpsi melibatkan interaksi antar permukaan pada suatu molekul dimana material adsorben memiliki permukaan dengan tendensi untuk menarik material lain sehingga material adsorbat yang telah terikat akan menempel pada permukaan adsorben.

Proses adsorpsi ini banyak dimanfaatkan dalam bidang kimia seperti sebagai katalis, sebagai penjernih air, dan mengurangi pencemaran pada air.

Jika kita berbicara tentang adsorpsi, kita juga mengenal istilah absorpsi. Pada dasarnya kedua peristiwa ini mirip hanya saja adsorpsi melibatkan pengikatan molekul pada lapisan paling atas dari material adsorben. Sedangkan pada absorpsi, pengikatan atau penempelan molekul cenderung lebih dalam hingga menembus lapisan dari material adsorben. Oleh karena itu, pada umumnya peristiwa absorpsi memiliki kekuatan ikatan yang lebih tinggi.

Prinsip Kerja Adsorpsi

Terjadinya adsorpsi dikarenakan adanya ketidakstabilan atau dalam bahasa ilmiah dinamakan residual forces pada permukaan suatu zat adsorben dimana adanya kestabilan itu membuatnya cenderung berikatan dengan zat lain yang cocok untuk mencapai kestabilan.

Maka dari itu, pada umumnya material adsorben memiliki gugus yang dinamakan dengan sisi aktif dimana gugus ini berperan penting pada proses adsorpsi yaitu dalam berinteraksi dengan molekul adsorbat. Selain adanya interaksi ini, adsorpsi juga bisa disebabkan karena keberadaan rongga atau pori pada material adsorben.

Material seperti karbon aktif dan zeolit merupakan material berpori yang memiliki luas permukaan besar di dalamnya. Akibatnya, adsorbat dapat masuk ke dalam pori dan memenuhi rongga yang ada sehingga akan terjebak di dalam pori tersebut.

Selanjutnya material yang telah berada dalam adsorben dapat distabilkan posisinya dengan berbagai interaksi seperti ikatan hidrogen, interaksi dipol, interaksi elektrostatik, interaksi van der waals, dan lain sebagainya.

Jenis Adsorpsi

Adapun beragam macam adsorpi dan penjelasan ini antara lain adalah sebagai berikut;

Fisisorpsi

Fisisorpsi merupakan salah satu jenis adsorpsi yang didasarkan pada interaksi yang terjadi antara adsorbat dengan adsorben. Pada adsorpsi secara fisika, adsorbat akan ditarik oleh adsorben dan keduanya akan mengalami interaksi secara fisika seperti adanya gaya tarik menarik akibat interaksi van der waals.

Namun pada fisisorpsi ini tidak sampai melibatkan terjadinya ikatan antara molekul adsorben dengan adsorbat. Akibatnya yaitu karena tidak adanya ikatan antara keduanya, maka interaksi adsorben dan adsorbat cenderung lemah dan jenis adsorpsi ini cenderung lebih mudah untuk terjadinya desorpsi.

Kemisorpsi

Kemisorpsi adalah jenis lain dari adsorpsi yang merupakan adsorpsi dengan interaksi kimia. Pada kemisorpsi, antara molekul adsorben dan adsorbat mengalami peristiwa ikatan kimia. Adanya ikatan kimia antara adsorben dan adsorbat akan membuat interaksi kedua material ini lebih kuat.

Akibatnya, untuk melepaskan molekul adsorbat dari material adsorben cenderung lebih susah dan membutuhkan energi yang lebih tinggi daripada fisisorpsi. Maka dari itu jenis kemisorpsi ini banyak diaplikasikan untuk tujuan tertentu karena sifat ikatannya yang cenderung kuat.

Faktor yang Mempengaruhi Adsorpsi

Faktor yang bisa menjadi pendorong terjadinya adsorpi ini, antara lain adalah sebagai berikut;

Aktivasi Adsorben

Sebelum suatu material dapat digunakan sebagai adsorben, material tersebut perlu dilakukan treatment yang dinamakan sebagai aktivasi. Proses aktivasi ini bertujuan untuk membuat material adsorben tersebut memiliki kemampuan untuk menyerap zat lain.

Aktivasi pada umumnya dilakukan dengan menghilangkan guest yang ada pada pori atau rongga adsorben sehingga didapatkan material adsorben dengan rongga kosong dan memungkinkan untuk diisi dengan adsorbat yang diinginkan.

Proses aktivasi dapat dilakukan dengan berbagai cara seperti dengan pemanasan untuk menguapkan zat guest atau dengan metode pencucian asam kuat untuk melarutkan material guest pada adsorben.

Luas Permukaan Adsorben

Surface area atau luas permukaan juga memiliki peran penting dalam proses adsorpsi karena peristiwa ini melibatkan permukaan dari adsorben. Semakin luas permukaan suatu material adsorben, maka material itu akan memiliki kapasitas adsorpsi yang semakin besar.

Hal itu karena semakin luas permukaan menandakan bahwa material itu memiliki peluang lebih banyak untuk berinteraksi dengan adsorbat.

Waktu Kontak

Pada umumnya, semakin lama kita mencampurkan adsorben dengan adsorbat maka interaksi yang terjadi juga akan semakin besar. Hal itu dikarenakan pada proses adsorpsi, terkadang adsorbat harus melalui difusi dimana proses ini juga memerlukan waktu.

Oleh karena itu dengan waktu yang cukup, maka proses difusi yang sempurna akan meningkatkan kapasitas adsorpsi suatu zat.

Pengaruh Temperatur

Suhu lingkungan juga berpengaruh pada proses adsorpsi karena pada dasarnya adsorpsi mengikuti prinsip Le-Chatelier pada kesetimbangan kimia dimana semakin tinggi suhu maka proses adsorpsi akan menurun sedangkan pada suhu rendah maka reaksi akan cenderung ke arah kanan.

Pengaruh Tekanan

Pengaruh tekanan ini biasa terjadi pada adsorpsi molekul gas dimana kenaikan tekanan adsorbat dalam hal ini yaitu gas, maka akan meningkatkan kemampuan adsorpsi dari adsorben.

Hal itu karena pada tekanan tinggi suatu molekul cenderung dipaksa untuk menempati ruang sempit, yang akan terjadi yaitu molekul akan lebih mudah masuk ke dalam rongga atau pori adsorben ketika diberi tekanan tinggi.

Fakta Mengenai Proses Adsorpsi

Untuk beragam fakta yang menjadi ciri adsorpi dalam kimia ini, antara lain sebagai berikut;

Adsorpsi Terjadi Secara Spontan

Seperti yang kita tahu bahwa ketika suatu peristiwa itu terjadi secara spontan, itu berarti peristiwa tersebut dapat terjadi tanpa memerlukan energi tertentu dan dapat terjadi dengan sendirinya. Reaksi yang spontan menandakan bahwa reaksi tersebut memiliki nilai energi gibs negatif.

Dalam adsorpsi, proses spontan ini menunjukkan bahwa material adsorben dapat menyerap adsorbat dengan mudah tanpa membutuhkan bantuan energi lain.

Adsorpsi Merupakan Proses Eksotermik

Selain terjadi secara spontan, proses adsorpsi ini juga dikatakan sebagai proses eksotermik. Dalam pengertian termokimia telah dipelajari bahwa proses eksotermik menandakan bahwa reaksi itu terjadi dengan disertai pelepasan energi dan menghasilkan panas pada prosesnya.

Peristiwa adsorpsi juga demikian, ketika adsorben bertindak menyerap adsorbat dan membentuk interaksi antara kedua molekul ini maka akan terjadi pelepasan energi dengan jumlah tertentu dan didapatkan suhu yang lebih tinggi dari lingkungannya.

Contoh Aplikasi Adsorpsi

Untuk contoh penggunaan adsorpi ini, antara lain adalah sebagai berikut;

Penyerap Racun dari Norit

Norit merupakan suatu material yang tersusun dari bahan karbon aktif. Seperti yang kita tahu bahwa karbon aktif adalah material berpori yang memiliki kapasitas adsorpsi sangat baik. Norit digunakan sebagai adsorben untuk menyerap atau mengadsorpsi racun, gas, dan zat yang tidak dibutuhkan di dalam perut dan kemudian akan dibuang.

Penjernih Air dari Tawas

Tawas adalah material aluminium sulfat yang juga memiliki kapasitas adsorpsi tinggi. Material tawas ini banyak digunakan sebagai penjernih air dimana dalam air material ini memiliki kemampuan untuk menyerap zat lain seperti pengotor, zat warna, serta pencemar lain dalam air.

Penghilang Logam Berat

Adsorpsi juga dikembangkan untuk mengatasi masalah pencemaran pada air limbah industri yang mengandung logam berat dan memiliki potensi berbahaya dalam mencemari lingkungan. Inovasi yang ada yaitu dengan mengadsorpsi logam berat dalam air tersebut menggunakan material adsorben yang efektif.

Telah banyak dikembangkan material adsorben untuk mengurangi pencemaran logam berat dalam air seperti menggunakan karbon nano tube, zeolit alam, karbon aktif, dan lain lain.

Nah, itulah tadi materi yang bisa kami berikan penjelasan kepada segenap pembaca terkait dengan pengertian adsorpsi, prinsip kerja, faktor, dan contohnya dalam ilmu kimia. Semoga melalui artikel ini bisa memberikan wawasan serta menambah pengetahuan bagi segenap pembaca sekalian. Trimakasih,

You Might Also Like

No Comments

Leave a Reply

Most popular articles related to Pengertian Adsorpsi, Prinsip Kerja, Faktor, dan Contohnya
Shares