Isoterm Dan Kinetika

7/22/2019 Isoterm Dan Kinetika

1/19

H A R J I T O

ISOTERM ADSORPSI DANKINETIKA KATALIS

HETEROGEN


2/19

ISOTERM ADSORPSI

Eksperimen terkait interaksi gas-permukaandikelompokkan dalam 2 kategori1. Perhitungan transfer energi dalam interaksi gas-

permukaan (kesetimbangan adsorpsi)2. Proses adsorpsi total dan sifat-sifat lapisan pertama

adsorbat pada permukaan (karakteristik lapisan yangterbentuk)


3/19

ISOTERM ADSORPSI

Isoterm adsorpsi merupakan istilah yangmengungkapkan keadaan mikroskopik dari lapisantipis pada permukaan, yaitu jumlah gas yang

teradsorpsi pada permukaan (surface coverage=q

)sebagai fungsi tekanan (P). =

Isoterm adsorpsi merupakaan keadaankesetimbangan untuk menentukan nilai entalpiadsorpsi dan entropi adsorpsi.

=


4/19

ISOTERM LANGMUIR

Asumsi dasar1. Adsorpsi hanya berhenti pada lapisan pertama

(monolayer)2. Sifat permukaan homogen (keaktifan permukaan sama)3. Tidak ada interaksi antara molekul teradsorpsi dengan

molekul gas4. Panas adsorpsi adalah konstan


5/19

ISOTERM LANGMUIR

Berdasarkan asumsi tersebut maka derajatpenutupan(degree covering=q) hanya dipengaruhioleh tekanan

= +, = maka

=

1

Pada tekanan rendah, kP dapat diabaikan sehingga =kP


6/19

ISOTERM LANGUIR

Beberapa isoterm gas pada permukaan mengikutipola isoterm Langmuir, contohnya adsorpsihidrogen pada permukaan tembaga, sementara

yang lain berbeda. Ciri khas adsorpsi yang tidak mengikuti pola isoterm

Langmuir adalah terjadi penuranan panas adsorpsiseiring peningkatan surface coverage.


7/19

ISOTERM FREUNDLICH

Asumsi Dasar Adsorpsi tidak hanya terjadi satu lapis Panas adsorpsi berkurang secara logaritmik seiring

peningkatan coverage surface =

q=-qm ln q


8/19

ISOTERM BET(BREUNER-EMMET-TELLER)

Asumsi dasar1. Adsorpsi diijinkan dalam bentuk multilayer2. Ppola adsorpsi merupakan derivatif dari isoterm Langmuir


9/19


=

+sehingga

=

(Langmuir)

=

(BET)


10/19


Berdasarkan isoterm BET dapat ditentukan luaspermukaan dengan konversi sebagai berikut1. Untuk gas nitrogen 1 molekul setara dengan 16,22

2. Untuk gas kripton 1 atom setara dengan 25,62

Contoh: 1 gram padatan dengan menggunakan isoterm BET,teradsorpsi nitrogen sebesar 70 mg. Maka luas permukaanpadatan tersebut adalah

70103

28

6,0210316,2


11/19

MEKANISME LANGMUIR-HINSHELWOOD

Asumsi1. Reaksi pada permukaan merupakan penentu laju reaksi

(rds)2. Mengikuti isoterm Langmuir (monolayer)3. Reaktan teradsorpsi sempurna pada permukaan4. Jika reaksi terjadi antar 2 molekul maka keduanya

merupakan spesies teradsorpsi


12/19



13/19


Reaksi permukaan unimolekuler1. Dekomposisi spesies teradsorpsi

Reaksi :

Aads

Agasr = kqA

=

+

jadi : r= +

Jika 1 maka reaksi berorde 1, dan jika 1 maka reaksi berorde 0


14/19


Reaksi permukaan unimolekuler2. Dekomposisi spesies teradsorpsi melalui produk

teradsorpsiReaksi :Aads Bads Bgasr = kqA

=

++

jadi : r=

++Terlihat bahwa spesies B menjadi inhibitor


15/19


Reaksi permukaan bimolekuler1. Reaktan teradsorpsi, produk tak teradsorpsi

Reaksi :

Aads + Bads

Cgasr = kqAqB

=

++dan =

++

jadi : r= ++


16/19


Reaksi permukaan bimolekuler1. Reaktan dan produk teradsorpsi

Reaksi :

Aads + Bads

Cads

Cgasr = kqAqB

=

+++, =

+++,

=

+++

jadi : r=

+++


17/19



18/19

MEKANISME ELEY-RIDEAL

Mekanisme Eley-Rideal tidak melalui 2 spesiesreaktan yang teradsorpsi melainkan melalui prosestumbukan antara reaktan teradsorpsi dengan

reaktan gas.


19/19

MEKANISME ELEY-RIDEAL

ReaksiAads + Bgas Cgas

r=kqAPB

r=k+

Documents

Isoterm Dan Kinetika