Istilah-Istilah IPA (SMK)

Adsorpsi adalah proses penyerapan molekul (gas atau cair) oleh permukaan (padatan). Definisi tersebut digunakan untuk menjelaskan terjadinya akumulasi molekul-molekul gas pada permukaan padatan. Adsorpsi dapat terjadi karena interaksi gaya elektrostatik atau van der Waals antar molekul (physisorption/fisisorpsi) maupun oleh adanya interaksi kimiawi antar molekul (chemisorption/kimisorpsi). Kimisorpsi atau fisisorpsi biasa dinyatakan oleh besarnya energi adsorpsi. Fisisorpsi memiliki energi adsorpsi sebesar 5-10 kJ/mol, lebih rendah dibandingkan dengan kimisorpsi dengan energi adsorpsi sebesar 30-70 kJ/mol untuk molekul dan 100-400 kJ/mol untuk atom. Adsorpsi adalah peristiwa kesetimbangan kimia. Oleh karenanya, berkurangnya kadar zat yang teradsorpsi (adsorbat) oleh material pengadsorpsi (adsorben) terjadi secara kesetimbangan, sehingga secara teoritis, tidak dapat terjadi penyerapan sempurna adsorbat oleh adsorben. Jika pada proses adsorpsi ditemukan fenomena reduksi adsorbat hingga 100%, hal itu dimungkinkan oleh sensitifitas pengukuran konsentrasi adsorbat semata. Besarnya konsentrasi adsorbat oleh proses adsorpsi tergantung pada mekanisme adsorpsi, konsentrasi awal adsorbat, temperatur, dosis adsorben, dll sehingga membandingkan kemampuan suatu adsorben dari besarnya reduksi setelah adsorpsi bisa menjadi bias. Karenanya, untuk menguji kuat-lemahnya adsorpsi, yang dibutuhkan adalah besaran energi adsorpsi (E ads) yang dapat diperoleh dari evaluasi nilai konstanta adsorpsi-desorpsi ( K) sebagai fungsi temperatur.
Perubahan konsentrasi adsorbat oleh proses adsorpsi sesuai dengan mekanisme adsorpsinya dapat dipelajari melalui penentuan isoterm adsorpsi yang sesuai. Isoterm Langmuir dan Isoterm BET adalah dua diantara isoterm-isoterm adsorpsi yang dipelajari.
Isotherm Langmuir
Meskipun terminology adsorpsi pertama kali diperkenalkan oleh Kayser (1853-1940), penemu teori adsorpsi adalah Irving Langmuir (1881-1957), Nobel laureate in Chemistry (1932). Persamaan isotherm Langmuir dinyatakan sebagai berikut:
Va/ vm = θ = K P/ (1+ K P)
Isoterm dibangun berdasarkan asumsi-asumsi antara lain (1) adsorpsi hanya membentuk monolayer (2) adsorpsi terjadi melalui interaksi kimiawi. Dengan asumsi tersebut, maka isotherm langmuir tepat digunakan untuk menggambarkan interaksi kemisorpsi atau fisisorpsi pada mikropori.
Isotherm Brunair-Emmet-Teller
Isoterm BET adalah pengembangan teori Langmuir. Perbedaan mendasarnya terletak pada asumsi bahwa pada BET adsorpsi membentuk multilayer atau terjadi secara fisik. Bentuk akhir dari isotherm BET adalah sebagai berikut :
(P/P0) / va (1-P/P0) = 1 /vm C + (P/P0) (C- 1) / vm C