PowerPoint Presentation

SINTESIS KATALIS HETEROGENKEMENTERIAN RISET, TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGIUNIVERSITAS JAMBIFAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKANAlamat: Kampus Pinang Masak, Jl. Raya Jambi-Ma.Bulian Km. 15 MendaloDarat 36361Phone/Fax: (0741) 583453 Website: www.fkip.unja.ac.id / e-campus.fkip.unja.ac.id

Disusun Oleh :

KELOMPOK ADosen Pembimbing

Nazarudin, S.Si, M.Si, Ph.DKINETIKA KIMIAKELOMPOK AAprizal (A1C112015)Daniel Marison (A1C112017)Ekin Dwi Arif K (A1C112011)Jauza Hardhy (A1C112004)Lisa Purnama (A1C112015)Shinta Devitri (A1C112005)Ayu Rizki Nanda (A1C112007)Reni Desrinovita (RSA11C1Roni SaputraCandra ApriantoDessy Rizki AmaliaEka SiregarRahmadani Febriyanti ( RRA1C112005)Poppi Syafitri ( RRA1C112004)

KATALISKatalis merupakan suatu senyawa yang dapat menyebabkan suatu reaksi berlangsung lebih cepat mencapai kesetimbangan kimia nyaKatalis terlibat dalam proses reaksi namun dihasilkan kembali pada akhir reaksi tanpa tergabung dengan senyawa produk reaksiKATALISIS

Hubungan Antara Katalis dan Energi AktivasiSINTESIS KATALIS HETEROGENKatalis yang berupa padatan atau fasa padat dan bereaksi dengan reaktan yang berbeda fasa yaitu cair atau gas sehingga reaksi yang mungkin terjadi dapat berupa padat atau gas.Reaksi antara reaktan dengan katalis heterogen umum nya terjadi di permukaan katalis dan disebut kontak katalisKatalis Heterogen

Skema Reaksi Katalitik Dalam Rongga KatalisPEMBUATAN KATALIS HETEROGENKatalis logam atau logam oksida tersupport biasa nya di buat dengan mereduksi prekursor garam logam pada material pendukung.Perbedaan mendasar pembuatan katalis logam atau oksida logam tersupport adalah cara penggabungan prekursor garam dengan material pendukung yaitu denganKopresipitasiImpregnasiMetode KopresipitasiDilakukan dengan menambahkan larutan pengendap pada larutan yang mengandung prekursor material pendukung dan katalis sehingga terbentuk spesi logam hidroksida yang akan bereaksi dengan gugus hidroksil permukaan yang di ikuti dengan lepas nya molekul air Metode ini umumnya digunakan untuk memperoleh distribusi fasa aktif yang sangat seragam PEMBUATAN KATALIS HETEROGENMetode ImpregnasiDilakukan dengan cara perendaman sehingga terjadi adsorbsi prekursor garam katalis pada material pendukung PEMBUATAN KATALIS HETEROGENPengertian Katalis Katalis adalah zat yang ditambahkan pada reaksi kimia dengan tujuan untuk mempercepat reaksi tersebut.

Katalis dapat mempercepat reaksi kekanan atau kekiri sehingga keadaan setimbang lebih cepat tercapai, katalis ini disebut dengan katalis positif.

Penambahan katalis juga dapat menghambat reaksi, katalis tersebut disebut katalis negative atau anti katalis atau inhibitor. Tetapi katalis positif lebih sering disebut dengan katalis saja. sedangkan zat yang menghambat reaksi adalah inhibitor. Katalis dapat dibagi berdasarkan dua tipe dasar, heterogen dan homogen.

Katalis heterogen, katalis berada dalam fase yang berbeda dengan reaktan.

Katalis homogen, katalis berada dalam fase yang sama dengan reaktanKATALIS HETEROGEN Sebagian besar reaksi antara dua phase misalnya pada interface dari gas padat atau gascair, biasanya yang bertindak sebagai katalis adalah yang lebih padat , karenanya luas permukaan dari padatan harus benar benar diperhatikan . Beberapa contoh yang dilakukan oleh dunia industri lain katalis akan menghasilkan lain produk

Aktifitas katalis banyak dilakukan oleh sejumlah besar unsure peralihan (transisi) dan senyawa senyawanya. Aktifitas katalisis banyak dilakukan oleh sejumlah besar unsure peralihan (transisi) dan senyawanya. Tersedianya electron dan orbital d pada atom-atom permukaan katalis memegang peranan penting. Persyaratan kunci dalam katalisis heterogen ialah bahwa pereaksi fase gas atau larutan diadsorpsi kepermukaan katalis (Fessenden,1986).Logam-logam transisi mempunyai daya adsorpsi yang kuat karena mempunyai pasangan elektron menyendiri pada orbital d. adanya elektron pada orbital d didukung dengan keadaan elektron orbital s akan menjadi konsentrasi yang lebih besar pada keaktifan yang tinggi dalam pemutusan dan pembentukan ikatan kimia. Hal ini yang menyebabkan logam-logam transisi makin reaktif sebagai katalis (Hegedus, at al, 1999).

MEKANISMEMekanisme dari katalis padat dengan reaktan fasa gas, dimana terjadi pembentukan kompleks reaktan dengan katalis setelah pembentukan produk adalah sebagai berikut :Reaktan terbawa oleh aliran gas pembawa sampai kepermukaan luar partikel katalis.Difusi reaktan dari permukaan luar masuk melalui pori dalam partikel katalis.Reaktan diadsorpsi pada sisi aktif katalis sehingga menimbulkan energi adsorpsiReaksi pembentukan produk antara permukaan sampai terjadinya produk.Produk didesorpsi dari katalis keluar melalui pori bagian partikel katalis.Difusi produk menuju permukaan luar partikel katalis.Produk mengikuti aliran gas pembawa.Persyaratan kunci dalam katalisis heterogen ialah bahwa pereaksi fase gas atau larutan diadsorpsi kepermukaan katalis. Tidak semua atom atom permukaan sama efektifnya sebagai katalis, bagian yang efektif tersebut disebut sisi aktif katalis. Pada dasarnya, katalis heterogen mencakup . adsorpsi pereaksi, difusi pereaksi sepanjang permukaan, reaksi pada sisi aktif membentuk hasil reaksi yang diadsorpsi, danlepasnya (desorpsi) hasil reaksi.

ANALISI JURNAL

PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI

KATALIS HETEROGEN SO42--ZnO DAN SO42 / ZnO DENGAN METODE KOPRESIPITASI DAN IMPREG NASI

UNTUK PRODUKSI BIODIESEL DARI MINYAK KEDELAI

D. A. Rahmawati 1 , D. Intaningrum 1 , Istadi *Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro

AbstrakPenelitian ini memfokuskan pada karakterisasi secara fisik dan kimia dari katalis sulfated zinc oxide SO42- ZnO dengan metode kopresipitasi dan SO42- / ZnO metode impregnasi. Tujuan penelitian ini adalah untuk membuat katalis asam berbasis ZnO, untuk mengetahui karakteristik dari katalis tersebut, dan menguji katalis tersebut pada pembuatan biodiesel dari minyak kedelai. Karakterisasi tersebut dilakukan dengan metode X-Ray diffraction (XRD) untuk mengetahui morfologi katalis dan Fourier Transform-Infra Red (FT-IR) untuk mengetahui struktur ikatan kimia yang terbentuk. Identifikasi kandungan dan komposisi biodiesel terutama pada komposisi Fatty Acid Methyl Ester (FAME) dianalisa menggunakan GC-MS dan dipastikan dengan FT-IR. Sementara itu kandungan panas dari produk biodiesel diukur dari nilai kalornya. Hasil dari karakterisasi dapat diketahui bahwa katalis SO42- - ZnO memiliki keasaman yang lebih kuat dan aktifitas katalis yang lebih tinggi dibanding katalis heterogen asam SO42- / ZnO. Pada pengujian katalis untuk proses transesterifikasi, dengan katalis SO42-- ZnO didapat yield biodiesel 80,19%.

Kata kunci: katalis heterogen, ZnO, sulfated zinc oxide, biodiesel, minyak kedelaiPENDAHULUANBiodiesel adalah bahan bakar alternatif yang terdiri dari asam lemak metil ester (FAME). Biodiesel bersifat biodegradable, tidak beracun dan memiliki profil rendah emisi. Biodiesel diproduksi dengan menggunakan katalis baik homogen, heterogen maupun katalis enzim. Namun, ketika menggunakan katalis homogen asam proses reaksi yang berlangsung secara batch sehingga biaya pemisahan menjadi tinggi dan meningkatkan kemungkinan korosi.Katalis homogen basa biasanya digunakan larutan seperti NaOH, NaOCH3, serta KOH.Namun, penggunaan katalis homogen basa akan menghasilkan sejumlah air yang terbentuk karena reaksi antara hidroksida dan alkohol. Adanya air ini akan mendorong terjadinya hidrolisis ester oleh air yang menghasilkan sabun melalui reaksi saponifikasi. Sabun yang dihasilkan akan menurunkan yield dan membutuhkan proses pemisahan.Katalis heterogen biasanya memiliki yield yang lebih rendah, sehingga penelitian akhir-akhir ini berfokus pada pengembangan katalis padat agar menghasilkan yield yang optimal. Salah satu diantaranya adalah pengembangan katalis padatan oksida (metal oxide). Sedangkan untuk katalis metal oxide yang potensial untuk digunakan antara lain CaO, ZnO, SrO, TiO2 dan ZrO2. Modifikasi dari katalis metal oxide adalah dengan penambahan promotor. Salah satu promotor yang sering digunakan untuk membuat. solid acid catalysts adalah asam sulfat.Penambahan situs aktif atau promotor berupa asam pada katalis ZnO bertujuan meningkatkan tingkat keasaman katalis yang dibutuhkan untuk menaikkan yield biodiesel. Situs aktif berupa asam merupakan komponen yang bertanggungjawab terhadap reaksi transesterifikasi.Pembuatan katalis dengan metode impregnasi, situs aktif asam diharapkan tersebar di permukaan katalis, sedangkan dengan metode kopresipitasi dengan masuknya gas SO4 kedalam struktur ZnO, diharapkan situs asam membentuk sistem ikatan kimia dengan ZnO. Oleh karena itu, pembuatan biodiesel pada penelitian ini digunakan katalis SO42- /ZnO dan SO42- - ZnO. Diharapkan dengan penggunaan kedua katalis tersebut dapat diperoleh katalis dengan situs asam optimal.Tujuan dari penelitian ini adalah untuk membuat katalis asam berbasis ZnO dan untuk mengetahui karakterisasi dari katalis tersebut, serta pengujian katalis untuk produksi biodiesel dari minyak kedelai.BAHAN DAN METODEBahanMinyak kedelai Happy-Indofood dan methanol (Merck, 99.9%) sebagai bahan utama pembuatan biodiesel.Untuk pembuatan katalis SO42- - ZnO digunakan larutan Zn(NO3)2 (Merck, 98%) , NH-4OH (Merck, 25% amonia) dan larutan H2SO4 (Merck, 95-97%). Sedangkan katalis SO42- /ZnO dibuat dari ZnSO4.7H2O powder (Merck, 99.5 %) dan asam sulfat (Merck, 95-97%).

Pembuatan Katalis

Katalis SO42- /ZnO ImpregnasiProses pembuatan katalis SO42-/ZnO dilakukan dengan merendam ZnO powder yang dihasilkan melalui kalsinasi ZnSO4.7H2O powder pada suhu 727 oC selama 5 jam, dalam larutan asam sulfat 2 M, sambil diaduk pada suhu ruang selama 6 jam, lalu dikeringkan dalam oven (MEMMERT) selama 24 jam pada suhu 110 oC. Proses selanjutnya adalah kalsinasi padatan tersebut pada suhu 300 oC selama 3 jam didalam sebuah box furnace (Ney Vulcan 3-550). Setelah itu, katalis ditumbuk halus hingga berukuran