Computer File

Kajian awal pengaruh temperatur dan waktu karbonisasi pada sintesis katalis komposit silika/karbon dengan proses hidrotermal

Katalis asam merupakan jenis katalis yang paling berperan penting dalam sebuah industri kimia. Beberapa contoh penggunaan katalis asam dalam dunia industri antara lain dalam reaksi esterifikasi dan transesterifikasi untuk pembuatan biodiesel, reaksi steam reforming untuk pemurnian hidrogen, reaksi untuk dehidrasi alkohol, hidrasi olefin, proses perengkahan, dan polimerisasi olefin. Lebih dari 15 juta ton asam sulfat (H2SO4) telah terkonsumsi sebagai katalis yang tidak dapat diperbaharui, yang membutuhkan biaya tinggi juga pemisahan katalis yang tidak efisien dari campuran reaksi homogen (Xiao, Guo, Liang, & Qi, 2010). Oleh karena itu berbagai penelitian mengenai katalis asam heterogen terus dikembangkan guna mengatasi kelemahan dari katalis asam tersebut. Namun permasalahannya adalah langkanya katalis asam heterogen yang memiliki keaktifan, kestabilan, dan harga yang relatif murah seperti asam sulfat. Saat ini sintesis katalis asam heterogen menjadi pusat perhatian dalam penemuan solusi dari masalah tersebut.
Penelitian ini dilakukan dengan tujuan untuk mengembangkan proses pembuatan katalis asam heterogen berbahan dasar sakarida melalui proses karbonisasi hidrotermal satu tahap, dimana proses karbonisasi dan sulfonasi dilakukan secara bersamaan. Selain itu performa katalis yang dihasilkan melalui proses karbonisasi hidrotermal satu tahap selanjutnya akan dibandingkan dengan katalis hasil karbonisasi hidrotermal diikuti proses sulfonasi secara terpisah menggunakan asam sulfat. Penelitian ini merupakan kajian awal pembuatan katalis dengan proses hidrotermal, oleh karena itu penelitian ini dilakukan untuk menentukan kondisi optimum karbonisasi hidrotermal yang meliputi waktu dan temperatur proses karbonisasi. Proses hidrotermal dilakukan dengan cara memanaskan biomassa dalam kondisi basah dengan temperatur yang divariasikan antara 180°C dan 190°C dan waktu hidrotermal antara 15, 20, dan 24 jam. Bahan baku yang digunakan adalah pati jagung sebagai sumber karbon pada katalis. Pada penelitian ini digunakan asam hydroxyethylsulfonate sebagai molekul bifunctional untuk mengakatalisis proses karbonisasi sekaligus membentuk kelompok -SO3H ke permukaan material karbon yang dihasilkan. Pada penelitian ini juga digunakan Tetraethyl orthosilicate (TEOS) dengan tujuan untuk menghasilkan katalis heterogen berbasis komposit silika/karbon untuk memperoleh luas permukaan katalis yang besar.
Berdasarkan hasil penelitian, variasi waktu karbonisasi berpengaruh dalam pembentukan material polisiklik aromatik karbon dimana waktu karbonisasi yang semakin lama akan menghasilkan struktur polisiklik aromatik karbon yang kuat. Namun untuk nilai acid site density dan luas permukaan, variasi waktu karbonisasi tidak memberikan perubahan yang signifikan. Sedangkan variabel temperatur karbonisasi tidak berpengaruh terhadap performa katalis yang dihasilkan. Dari hasil penelitian diperoleh bahwa proses pembuatan katalis yang digunakan mempengaruhi proses pemasukan gugus sulfonat – SO3H sebagai situs aktif pada permukaan katalis. Proses hidrotermal saja belum mampu memasukkan gugus sulfonat –SO3H pada katalis, melainkan hanya sampai pada proses pembentukan komposit silika/karbon. Sedangkan pembuatan katalis dengan proses hidrotermal yang dilanjutkan dengan proses sulfonasi mampu menghasilkan katalis dengan gugus sulfonat –SO3H pada permukaannya. Katalis yang dihasilkan melalui proses hidrotermal yang dilanjutkan dengan sulfonasi memiliki kadar sulfur rata-rata sebesar 2,51%-3,9%-b dan kadar SO3H yang tinggi sekitar 8,7%-11,8%-b serta nilai acid sit density sebesar 1%-1,46%. Selain itu katalis yang dihasilkan juga memiliki nilai konversi FFA yang cukup tinggi yakni berkisar pada rentang 95,7%-96,2%.

Kata kunci: asam, basa, densitas, esterifikasi, heterogen, katalis, konversi, metil ester, pati,
hidrotermal , hidrotermal satu tahap, sulfonasi, pre-treatment, viskositas, yield

Ketersediaan

Informasi Detail

Judul Seri

No. Panggil

TK ARV k/16

Penerbit

Bandung : Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri - UNPAR., 2016

Deskripsi Fisik

xiv, 163 p. : il. ; 30 cm.

Bahasa

Indonesia

ISBN/ISSN

-

Klasifikasi

-

Tipe Isi

-

Tipe Media

-

Tipe Pembawa

-

Edisi

-

Subjek

-

Info Detail Spesifik

4550 - FTI

Pernyataan Tanggungjawab

Sharon Arvina, Evie Christiana

Versi lain/terkait

Lampiran Berkas

Komentar