Analisis Komparatif Pemodelan Isoterm Langmuir, Freundlich, dan Sips pada Adsorpsi Asam Asetat oleh Karbon Aktif
DOI:
https://doi.org/10.31851/7p4c7q88Keywords:
Adsorpsi, Karbon Aktif, Langmuir, Freundlich, Sips.Abstract
Peningkatan aktivitas industri kimia menyebabkan peningkatan beban pencemar organik dalam limbah cair seperti senyawa asam karboksilat. Senyawa asam asetat adalah salah satu senyawa asam karboksilat bersifat volatil yang sering ditemukan dalam effluent industri. Oleh karena itu, diperlukan metode pengolahan limbah cair yang efisien dan ekonomis salah satunya adalah metode adsorpsi. Adsorpsi dengan karbon aktif menjadi salah satu metode efektif karena sifat karbon aktif yang berpori dan memiliki luas permukaan tinggi untuk mengadsorpsi senyawa asam asetat. Meskipun studi eksperimen adsorpsi asam asetat oleh karbon aktif telah banyak dilakukan, evaluasi mengenai model isoterm adsorpsi yang sesuai menggambarkan fenomena tersebut masih terbatas. Penelitian ini penting untuk merancang sistem pengolahan limbah cair yang lebih akurat dan berbasis data dengan menentukan model isoterm yang sesuai. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi tiga model isoterm adsorpsi, Langmuir, Freundlich, dan Sips, dalam menggambarkan perilaku adsorpsi asam asetat oleh karbon aktif. Percobaan dilakukan dengan variasi konsentrasi awal asam asetat (0,2060–0,6456 N), di mana nilai kapasitas adsorpsi (x/m) dan konsentrasi kesetimbangan (Ce) diperoleh melalui titrasi. Data hasil eksperimen dianalisis secara matematis menggunakan model Langmuir, Freundlich, dan Sips. Pemodelan dilakukan melalui regresi linier (Excel) dan non-linier (lsqcurvefit MATLAB) untuk memperoleh parameter isoterm dan mengevaluasi kesesuaian model berdasarkan Sum of Squared Errors (SSE), Root Mean Square Error (RMSE), dan nilai koefisien determinasi (R²). Hasil menunjukkan bahwa model Sips memiliki SSE dan RMSE terendah (5,49 × 10⁻⁵ dan 3,3139 × 10-3) serta R2 tertinggi (0,1388) dibandingkan Langmuir dan Freundlich. Dengan demikian, model Sips merupakan model paling representatif dalam sistem adsorpsi asam asetat oleh karbon aktif dibandingkan Langmuir dan Freundlich pada penelitian ini.
References
Abdolhossein Rejali, N., & Dinari, M. (2025). Highly efficient adsorption of direct Scarlet dye using guanidinium-based covalent organic polymer. Scientific Reports, 15(1), 13768. https://doi.org/10.1038/s41598-025-98812-4
Asheghmoalla, M., & Mehrvar, M. (2024). Adsorption of a Multicomponent Pharmaceutical Wastewater on Charcoal-Based Activated Carbon: Equilibrium and Kinetics. Water, 16(15), 2086. https://doi.org/10.3390/w16152086
de Vargas Brião, G., Hashim, M. A., & Chu, K. H. (2023). The Sips isotherm equation: Often used and sometimes misused. Separation Science and Technology, 58(5), 884–892. https://doi.org/10.1080/01496395.2023.2167662
Ghaffari, H. R., Pasalari, H., Tajvar, A., Dindarloo, K., Goudarzi, B., Alipour, V., & Ghanbarneajd, A. (2017). Linear and nonlinear two-parameter adsorption isotherm modeling: a case-study. Int. J. Eng. Sci, 6(9), 1–11. https://doi.org/10.9790/1813-0609010111
Kalam, S., Abu-Khamsin, S. A., Kamal, M. S., & Patil, S. (2021). Surfactant adsorption isotherms: A review. ACS Omega, 6(48), 32342–32348. https://doi.org/10.1021/acsomega.1c04661
Komala, R., Dewi, D. S., & Pandiyah, N. (2021). Proses Adsorpsi Karbon Aktif Kulit Kacang Tanah Terhadap Penurunan Kadar COD dan BOD Limbah Cair Industri Tahu. Jurnal Redoks, Volume 6(No. 2), 139–148. https://doi.org/10.31851/redoks.v6i2.6382
Lubis, R. A. F., Nasution, H. I., & Zubir, M. (2020). Production of activated carbon from natural sources for water purification. Indonesian Journal of Chemical Science and Technology, 3(2), 67–73.
Moreno-Marenco, A. R., Giraldo, L., & Moreno-Piraján, J. C. (2019). Parabens adsorption onto activated carbon: relation with chemical and structural properties. Molecules, 24(23), 4313. https://doi.org/10.3390/molecules24234313
Oktaviansyah, I., Hindriarsana, A. Y., Husnah, & Wahyudi, A. (2024). Pengaruh Karbon Aktif Tempurung Kelapa dan Karbon Aktif Industrial Terhadap Parameter Ammonia Pada Danau Sipin. Jurnal Redoks, Volume 9(No. 2), 137–146. https://doi.org/10.31851/redoks.v9i2.14541
Tran, H. N., You, S.-J., Hosseini-Bandegharaei, A., & Chao, H.-P. (2017). Mistakes and inconsistencies regarding adsorption of contaminants from aqueous solutions: a critical review. Water Research, 120, 88–116. https://doi.org/10.1016/j.watres.2017.04.014
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2025 Desi Budi Ariani, Via Siti Masluhah
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
