Perbedaan Adsorpsi dan Absorpsi Serta Faktor yang Mempengaruhi

Sifat molekul, zat baik itu gas, cair, padat, berikut dengan cara pemisahan atau penyerapannya (adsorpsi dan absorpsi) dan reaksi yang terjadi merupakan hal-hal yang secara umum kita pelajari dalam ilmu kimia.

Kali ini kita akan belajar mengenai perbedaan adsorpsi dan absorpsi berikut dengan kelebihan dan kekurangannya.

Pengertian Adsorpsi

Adsorpsi merupakan proses penggumpalan substansi terlarut di dalam larutan oleh permukaan zat penyerap yang membuat masuknya bahan dan mengumpul dalam suatu zat penyerap.

Pada adsorpsi ada yang disebut adsorben dan absorbat. Dimana adsorben merupakan suatu penyerap yang dalam hal ini dapat berupa senyawa karbon, sedangkan absorbat adalah media yang diserap.

Adsorben adalah zat padat yang dapat menyerap komponen tertentu dalam suatu fase fluida.

Adsorben ini biasanya menggunakan bahan-bahan yang memiliki pori-pori sehingga proses adsorpsi terjadi di pori-pori atau pada letak-letak tertentu di dalam partikel tersebut.

Jenis-Jenis Adsorpsi

• Adsorpsi Fisika

Adsorpsi fisika terjadi apabila gaya inter molecular lebih besar dari gaya tarik menarik antar molekul atau gaya tarik-menarik yang relatif lemah antara adsorbat dengan permukaan adsorben.

Gaya ini disebut sebagai gaya Van Der waals sehingga adsorbat dapat bergerak dari satu bagian permukaan ke bagian permukaan lain dari adsorben.

Gaya permukaan antar molekul adalah gaya tarik menarik antar molekul-molekul fluida dengan permukaan padat.

Sedangkan gaya inter molekul adalah gaya tarik menarik antar molekul-molekul fluida itu sendiri.

• Adsorpsi kimia

Adsorpsi kimia terjadi karena adanya pertukaran atau pemakaian bersama elektron atau molekul adsorbat dengan permukaan adsorben sehingga terjadi reaksi kimia.

Perbedaan Adsorbsi Fisika dan Kimia

• Panas adsorpsi

Pada adsorpsi fisika relatif rendah, kurang dari dua atau tiga kali panas laten evaporasi.

Pada adsorbsi kimia relatif tinggi lebih dari dua atau tiga kali panas laten evaporasi.

• Sifat Lapisan Fase Teradsorpsi

Pada adsorpsi fisika mono atau multilayer tergantung kondisi sedangkan pada adsorbsi kimia monolayer.

• Disosiasi adsorbat

Pada adsorpsi fisika tidak ada sedangkan pada adsorpsi kimia mungkin saja disertai disosiasi

• Signifikasi

Pada absorpsi fisika hanya signifikan pada temperatur rendah sedangkan pada adsorpsi kimia terjadi pada rentang temperatur yang lebar.

• Efek yang Dihasilkan dari Penambahan Suhu

Pada adsorpsi fisika menurun sedangkan pada adsorpsi kimia naik.

• Laju Adsorpsi Pada Suhu 273 Kelvin

Pada adsorpsi fisika terjadi cepat, tidak aktif, dan reversible sedangkan pada adsorpsi kimia terjadi secara lambat, aktif dan irreversible.

• Desorpsi

Pada adsorpsi fisika mudah dengan cara menurunkan tekanan dan menambah suhu sedangkan pada adsorpsi kimia sulit, diperlukan suhu tinggi untuk memutus ikatan.

• Transfer Elektron

Pada adsorpsi fisika tidak ada sedangkan pada adsorpsi kimia ada.

Faktor yang Mempengaruhi Adsorpsi

• Karakteristik adsorben

Karakteristik adsorben yang mempengaruhi laju absorpsi adalah ukuran dan luas permukaan partikel. Laju adsorpsi semakin cepat jika ukuran adsorben semakin kecil. Jumlah partikel adsorbat yang terserap juga akan semakin banyak dengan semakin luasnya adsorben.

• Kelarutan absorbat

Proses adsorpsi terjadi saat absorbat terpisah dari larutan dan menempel dari permukaan adsorben.

Partikel adsorbat yang terlarut memiliki aktivis-aktivis yang kuat tetapi ada pengecualian beberapa senyawa yang sedikit larut sulit untuk diserap sedangkan ada beberapa senyawa yang larut namun mudah untuk diserap.

• Ukuran pori adsorben

Ukuran pori merupakan salah satu faktor penting dalam proses adsorpsi karena senyawa adsorbat harus masuk kedalam pori adsorben.

Proses adsorpsi akan berjalan lancar jika ukuran pori adsorbat cukup besar untuk dapat memasukkan adsorbat ke dalam pori adsorben.

Kebanyakan air limbah mengandung berbagai ukuran partikel adsorbat, keadaan ini dapat merugikan karena partikel yang lebih besar akan menghalangi partikel kecil untuk masuk kedalam pori adsorben.

Namun gerakan konstan pada partikel adsorbat dapat mencegah terjadinya penyumbatan.

Gerakan partikel kecil yang cepat membuat partikel adsorbat yang lebih kecil akan terdifusi lebih cepat ke dalam pori-pori.

Baca Juga : IPAL (Instalasi Pengolahan Air Limbah) WWTP dan STP

• pH

PH memiliki pengaruh yang besar terhadap tingkat proses adsorpsi, disebabkan ion hidrogen dapat menyerap dengan kuat, selain itu PH juga dapat mempengaruhi proses ionisasi.

Senyawa organik asam lebih mudah diadsorpsi pada pH rendah sedangkan senyawa organik basa lebih mudah diabsorbsi pada suasana PH tinggi.

• Temperatur / Suhu

Suhu dapat mempengaruhi proses adsorpsi. Laju adsorpsi akan meningkat dengan meningkatnya suhu begitu pula sebaliknya.

Proses adsorpsi merupakan proses eksotermik maka derajat adsorpsi akan meningkat saat suhu rendah dan turun pada suhu tinggi.

Baca Juga : Beberapa Alat Ukur Suhu Yang Sering Digunakan Dalam Industri

• Agitasi

Agitasi adalah keadaan bergolak atau bisa disebut dengan turbulance.

• Waktu kontak

Waktu kontak mempengaruhi banyaknya adsorbat yang diserap disebabkan perbedaan kemampuan adsorben dalam menyerap adsorbat berbeda-beda.

Kondisi ini akan dicapai pada waktu yang tidak lebih dari 150 menit kemudian seiring berjalannya waktu jumlah adsorbat yang terserat tidak lagi signifikan.

Mekanisme Adsorpsi

Proses adsorpsi dapat diilustrasikan sebagai proses dimana molekul meninggalkan larutan kemudian menempel pada permukaan adsorben akibat fisika dan kimia.

Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya terdapat adsorbsi fisika dan adsorbsi kimia.

Proses adsorpsi ini juga bergantung pada sifat zat padat yang mengadsorpsi sifat atom atau molekul yang diserap, konsentrasi, temperatur dan faktor-faktor lainnya.

Tahap-tahap Proses Adsorpsi

Proses adsorbsi ini terbagi menjadi empat tahap yaitu :

1. Transfer molekul-molekul zat telarut yang teradsorbi menuju lapisan film yang mengelilingi adsorben.
2. Difusi zat terlarut yang teradsorpsi tersebut melalui “film diffusion process” atau lapisan film.
3. Difusi zat terlarut yang teradsorpsi melalui kapiler atau pori dalam adsorben tersebut (pore diffusion process).
4. Adsorpsi zat terlarut yang terabsorbsi pada dinding Pori atau permukaan adsorben.

Operasi dari Proses Adsorpsi

Proses adsorpsi dapat dilakukan melalui 2 cara yaitu :

• Proses adsorbsi dilakukan dalam suatu bak dengan sistem pengadukan dimana penyerap yang biasanya berbentuk serbuk dibubuhkan, dicampur, dan diaduk dengan air dalam satu bangunan sehingga terjadi penolakan antara partikel penyerap dengan fluida.
• Proses adsorpsi yang dijalankan dalam suatu bejana dengan sistem filtrasi dimana bejana yang berisi media penyerap dialirkan air dengan model pengaliran gravitasi. Jenis media penyerap sering digunakan dalam bentuk bongkahan atau butiran atau granular dan proses adsorpsi biasanya terjadi selama air berada didalam media penyerap atau biasa juga disebut dengan cara kontinu atau kolom.

Kelebihan dan Kekurangan Metode Adsorpsi

Kelebihan

• Simple dan mudah dioperasikan
• Tidak membutuhkan biaya yang mahal karena metode ini dapat menggunakan alat-alat sederhana
• Memiliki efisiensi yang tinggi

Kelemahan

• Selektivitasnya rendah
• Masalah pembuangan limbah atau produk karena biasanya hasil dari metode ini tidak dapat di produksi ulang tidak bisa di recycle
• PH dependen atau bergantung pada pH

Pengertian Absorpsi

Absorpsi merupakan suatu proses pemisahan dari suatu campuran gas dengan cara mengikat bahan tersebut pada permukaan zat cair yang diikuti dengan pelarutan.

Atau dapat dikatakan absorpsi merupakan proses pemisahan dengan mengontakkan campuran gas dengan cairan sebagai penyerapnya.

Dalam mempelajari absorpsi ada dua istilah yang dikenal yaitu absorben dan absorbat.

Absorbat adalah senyawa atau bahan yang dapat terserap atau terlarut sedangkan absorben merupakan larutan atau cairan yang dapat melanjutkan bahan yang akan diabsorpsi baik secara kimia maupun secara fisika.

Beberapa syarat dalam memilih absorben :

• Kelarutan gas

Kelarutan gas atau absorbat harus tinggi.

Kelarutan gas tinggi akan meningkatkan laju absorpsi sehingga menurunkan jumlah pelarut yang akan dibutuhkan.

• Volatilitas

Pelarut atau absorben harus memiliki tekanan uap yang rendah.

Hal ini karena jika gas yang meninggalkan kolom absorpsi jenuh terhadap pelarut maka banyak pelarut yang akan terbuang.

• Korosivitas

Pelarut disarankan memiliki korosivitas yang kecil sehingga alat yang digunakan tidak cepat rusak dan biaya yang terpakai lebih sedikit.

• Harga dan ketersediaan

Jika mengunakan pelarut yang mahal maka akan berdampak kepada pengeluaran keuangan yang lebih besar.

Maka perlu juga diperiksa Apakah pelarut yang digunakan tersedia di distributor dengan jumlah yang cukup sehingga bisa menekan biaya pengeluaran.

• Viskositas

Pelarut harus memiliki viskositas rendah sehingga proses absorpsi berjalan lancar.

• Hal-hal seperti pelarut harus tidak beracun, tidak mudah menyala, berkomposisi kimia dan stabil serta memiliki titik beku yang rendah.

Jenis Absorpsi

Absorbsi dibagi menjadi dua jenis yaitu absorpsi fisika dan absorpsi kimia.

• Absorpsi Fisika

Absorbsi fisika adalah absorpsi dimana gas terlarut dalam cairan penyerap tanpa disertai adanya reaksi kimia. Penyerapan terjadi hanya karena adanya interaksi fisik difusi gas ke dalam air atau pelarutan gas ke dalam fase cair.

Contohnya adalah absorpsi gas H2S dengan air atau metanol, propilen dan karbonat.

• Absorpsi Kimia

Absorpsi kimia adalah absorpsi dimana gas terlarut dalam larutan penyerap dan disertai dengan adanya reaksi kimia

Contoh : absorpsi dengan adanya larutan Mea, NaoH, dll.

Faktor yang Mempengaruhi Laju Absorpsi

• Luas Permukaan kontak

Semakin besar kontak antara gas dan pelarut maka laju absorpsi akan makin besar. Hal ini karena permukaan kontaknya makin luas akan meningkatkan peluang gas untuk berdifusi kedalam pelarut.

• Laju alir fluida

Jika laju alir kecil maka waktu kontak antara gas dan pelarut akan semakin lama. Hal ini akan meningkatkan jumlah gas yang terdifusi.

• Tekanan

Tekanan yang besar akan meningkatkan efisiensi pemisahan.

Baca Juga : Manometer Adalah Alat Ukur Tekanan Udara. Ini Dia Jenisnya!

Contoh Absorbsi Dalam Kehidupan Sehari-Hari

• Pemakaian baju warna hitam di siang hari akan terasa lebih panas dibandingkan dengan baju warna putih.

Hal ini dikarenakan baju hitam dapat mengabsorpsi semua panjang gelombang dan akan memisahkannya dengan panas sehingga panas akan lebih terserap dan tersimpan di baju dan akan merasa lebih panas ketika di siang hari dibandingkan memakai baju dengan warna-warna lain.

• Absorpsi di Tubuh Manusia atau Usus

Molekul sederhana dari pencernaan kimiawi akan melewati membran usus dan ditransfer ke darah atau dengan kata lain usus yang memiliki membran akan mengabsorpsi biomolekul seperti protein dan lain-lainnya keluar pencernaan dan akan dibawa oleh darah.

Darah ini akan mentransfernya ke semua sel.

Kelebihan dan Kekurangan Metode Absorpsi

Kelebihan metode absorpsi yaitu :

• Efisiensinya tinggi
• Metode adsorpsi efisiensinya mencapai 90%
• Efektif untuk pemisahan CO2
• Absorben dapat diregenerasi atau dapatkan kembali dengan cara pemanasan.

Kekurangan metode absorpsi yaitu :

• Dapat menyebabkan korosi, seperti kita ketahui di industri tentunya kita banyak menggunakan peralatan atau mesin-mesin namun akan ada kemungkinan banyak sekali alat-alat yang terbuat dari logam akan mengalami korosi.
• Biodegradasi absorben akan menjadi lebih rendah sehingga akan mencemari lingkungan.
• Banyak energi intensif untuk regenerasi pelarut.

Absorpsi ini juga banyak digunakan dalam berbagai macam industri, salah satunya adalah pada proses pembuatan biogas.

Biogas dapat menjadi energi alternatif, namun adanya gas karbondioksida membuat biogas menjadi berkurang dalam efisiensinya sehingga diperlukan sebuah metode pemisahan dimana gas CO2 dalam biogas menurun, salah satu caranya adalah menggunakan metode absorbsi.

Perbedaan Adsorpsi dan Absorpsi

Nah diatas sudah diuraikan mengenai adsorpsi dan absorpsi. Berikut ini adalah perbedaan adsorpsi dan absorbi yang lebih mencolok :

• Perbedaan Fenomena

Adsorpsi : Molekul akan terserap di permukaan adsorben.

Absorpsi : Molekul masuk ke absorben.

• Perbedaan Prinsip

Adsorpsi : Zat terserap ke permukaan karena ada ruang di permukaan dan merangsang adhesi zat tersebut.

Absorpsi : Zat terserap ke absorben karean adanya ruang di adsorben

• Perbedaan Jenis Reaksi

Adsorpsi : Eksotermis

Absorpsi : Endotermis

• Perbedaan Kecepatan Penyerapan

Adsorpsi : Sama besar

Absorpsi : Lajunya meningkat hingga kesetimbangan

• Perbedaan Konsentrasi

Adsorpsi : Konsentrasi absorbat dalam absorben sama besar setelah absopsi

Absorpsi : Adsorbat akan lebih terkonsentrasi di permukaan.

• Contoh

Adsorpsi : Penyerapan molekul ke usus besar

Absorpsi : Virus yang berada di permukaan bakteri.

Semoga Bermanfaat