Nama :
Nurulita Rahayu
NIM :
41614010031
Jurusan :
Teknik Industri
Review Jurnal
1. Judul
Pemilihan Katalis yang Ideal
2. Penulis
Dewi Yuanita Lestari, Jurusan
Pendidikan Kimia FMIPA UNY)
3. Sumber Jurnal
Prosiding
Seminar Nasional Penelitian, Pendidikan dan Penerapan MIPA, Fakultas MIPA,
Universitas Negeri Yogyakarta, 2 Juni 2012
4. Abstraksi
Kajian ini ditujukan untuk mempelajari
pemilihan katalis yang ideal. Penggunaan katalis dalam berbagai reaksi kimia
maupun proses industri semakin meningkat. Pemilihan katalis yang tepat tentunya
akan mengakibatkan hasil yang maksimal. Kriteria pertama yang dilihat dalam
pemilihan katalis biasanya adalah aktivitas dan selektivitas katalis. Selain
kriteria tersebut beberapa hal perlu diperhatikan dalam pemilihan katalis
antara lain: stabilitas katalis dalam kondisi operasi yang dipengaruhi oleh
peracunan katalis pengotor dalam umpan, deaktivasi katalis oleh satu atau lebih
produk, hilangnya aktivitas akibat penguapan, hilangnya aktivitas akibat
transformasi kristalografi. Selain itu perlu juga diperhatikan terkait dengan
legalitas katalis yang menyangkut hak paten. Dalam pemilihan katalis hendaknya
dihindari penggunaan katalis yang sulit ditemukan dan atau yang harganya mahal
karena hal tersebut menyebabkan biaya proses juga menjadi mahal. Katalis logam
biasanya diembankan pada suatu padatan pengemban(support) sehingga pemilihan
padatan pengemban yang optimum. Kriteria pemilihan pengemban antara lain
meliputi: stabilitas pengemban, sifat inert pengemban, biaya, legalitas terkait
hak paten. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa untuk suatu reaksi yang sama,
hasil reaksi bervariasi tergantung pada jenis katalis yang digunakan.
5. Tujuan penelitian
Untuk mengetahui pemilihan katalis yang
ideal untuk berbagai reaksi kimia yang terlibat dalam kegiatan industri agar
hasil yang dicapai optimal
6. Implikasi Teori dan
Review Penelitian Terdahulu
Katalis
merupakan zat yang ditambahkan dalam sistem reaksi untuk mempercepat reaksi.
Katalis dapat menyediakan situs aktif yang befungsi untuk mempertemukan reaktan
dan menyumbangkan energi dalam bentuk panas sehingga molekul pereaktan mampu
melewati energi aktivasi secara lebih mudah. Karena fungsinya yang sangat
penting, maka penggunaan katalis menjadi kebutuhan yang sangat penting dalam berbagai
industri. Kebutuhan akan katalis dalam berbagai proses industri cenderung
mengalami peningkatan. Hal ini terjadi karena proses kimia yang menggunakan
katalis cenderung lebih ekonomis.
Dalam mempercepat laju reaksi, katalis
bersifat spesifik. Artinya suatu katalis dapat mempercepat pada reaksi tertentu
saja tidak pada semua reaksi kimia. Contohnya, suatu katalis A mampu
mempercepat laju reaksi pada reaksi hidrogenasi namun kurang baik jika
digunakan pada reaksi oksidasi. Hal tersebut terikat erat dengan sifat fisika
dan sifat kimia katalis. Dalam reaksi yang sama terdapat beberapa kemungkinan
jenis material yang dapat digunakan dalam proses reaksi tersebut. Misalnya
dalam reaksi hidrogenasi dapat digunakan katalis Fe, Co, Ni (Le Page, 1987).
Kemampuan
suatu katalis dalam mempercepat laju reaksi dipengaruhi oleh berbagai faktor.
Faktor-faktor yang mempengaruhi performa katalis antara lain adalah sifat
fisika dan kimia katalis; kondisi operasi seperti temperatur, tekanan, laju
alir, waktu kontak; jenis umpan yang digunakan; jenis padatan pendukung yang
digunakan. Katalis yang dipreparasi dengan cara yang berbeda akan menghasilkan
aktivitas dan selektivitas yang berbeda (Rieke dkk, 1997). Kemampuan suatu
katalis dalam suatu proses biasanya diukur dari aktivitas dan selektivitasnya.
Aktivitas biasanya dinyatakan dalam persentase konversi atau jumlah produk yang
dihasilkan dari jumlah reaktan yang digunakan dalam waktu reaksi tertentu.
Sedangkan selektivitas adalah ukuran katalis dalam mempercepat reaksi pada
pembentukan suatu produk tertentu.
Karena
ada banyak faktor yang mempengaruhi kinerja katalis dalam mempercepat laju
reaksi, maka perlu dilakukan pemilihan katalis secara cermat sebelum
menggunakan katalis dalam suatu proses tertentu. Pemilihan katalis yang tepat
dalam suatu proses dapat menyebabkan proses yang diinginkan memiliki hasil yang
optimal. Sedangkan pemilihan katalis yang tidak tepat dapat menyebabkan proses
menjadi kurang efisien sehingga akibatnya juga menjadi kurang ekonomis. Bahkan
pemilihan katalis yang tidak tepat bisa juga menyebabkan adanya efek toksisitas
yang berbahaya ataupun dapat mencemari lingkungan.
7. Hipotesis Penelitian
o Kriteria yang dilihat dalam pemilihan
katalis adalah aktivitas dan selektivitas katalis.
o Ketidaksesuaian dalam pemilihan katalis
dapat menyebabkan efek toksisitas
8. Metodologi
Penelitian
Pengumpulan data dengan cara studi
pustaka dari berbagai sumber dan interpretasi data untuk membuktikan hipotesis.
9. Hasil Penelitian
Hipotesis 1. Kriteria pertama yang dilihat dalam pemilihan
katalis biasanya adalah aktivitas dan selektivitas katalis. Selain kriteria
tersebut beberapa hal perlu diperhatikan dalam pemilihan katalis antara lain:
stabilitas katalis dalam kondisi operasi yang dipengaruhi oleh peracunan
katalis pengotor dalam umpan, deaktivasi katalis oleh satu atau lebih produk,
hilangnya aktivitas akibat penguapan, hilangnya aktivitas akibat transformasi
kristalografi. Selain itu perlu juga diperhatikan terkait dengan legalitas
katalis yang menyangkut hak paten. Dalam pemilihan katalis hendaknya dihindari
penggunaan katalis yang sulit ditemukan dan atau yang harganya mahal karena hal
tersebut menyebabkan biaya proses juga menjadi mahal.
Dalam
melangsungkan suatu reaksi katalitik tidak hanya jenis katalis saja yang perlu
mendapat perhatian. Analisis terhadap reaksi katalitik sangat perlu untuk
dilakukan. Analisis ini dapat meliputi:
1. Umpan yang digunakan. Sangat perlu untuk
melihat produsen(sumber industri) yang memproduksi bahan umpan tersebut karena
akan menentukan dalam hal konsentrasi, jenis reaksi yang dilakukan dalam proses
sintesisnya, keberadaan zat pengotor baik yang bersifat inert maupun bersifat
racun. Salah satu contohnya adalah pada umpan dari oleochemical. Sejumlah kecil
organosulfur merupakan pengotor dalam bahan baku oleochemical yang dapat
mengakibatkan deaktivasi katalis tembaga yang digunakan untuk hidrogenolisis
ester menjadi fatty alcohol. Brand et al. (1999) mempelajari deaktivasi katalis
Cu/SiO2 dan Cu/ZnO/SiO2 akibat adanya sulfur pada hidrogenolisis
metil palmitat dalam fasa cair. Laju deaktivasi sangat cepat dan meningkat
sebagai fungsi keberadaan komponen sulfur sebagai berikut: octadecanethiol ≈
dihexadecyl disulfide < benzyl isothiocyanate < methyl p-toluene
sulfonate < dihexadecyl sulfide < di-benzothiophene. Proses deaktivasi
berlangsung dengan cepat karena terbentuk sulfida pada permukaan selama kondisi
proses hidrogenolisis. Umur katalis yang menggunakan seng sebagai promoter
adalah dua kali lebih lama dibandingkan dengan katalis Cu/SiO2. Hal ini terjadi
karena terbentuknya seng sulfida pada permukaan katalis.
2. Produk yang diinginkan yang meliputi
kemurnian, spesifikasi komposisi
3. Mekanisme yang mungkin terjadi
berdasarkan data yang tersedia dari penelitian terdahulu. Mekanisme ini tidak
hanya enyangkut reaksi utama tetapi juga menyangkut reaksi samping yang harus
dihindari.
4. Kompilasi data termodinamika yang
berkaitan dengan perkiraan mekanisme reaksi
5. Evaluasi ekonomi yang menyeluruh dalam
hal umpan, harga produk, perbandingan antara ongkos dan harga, tingkat minimal
aktivitas dan selektivitas yang dibutuhkan untuk proses yang ekonomis (Le Page,
1987).
Hipotesis 2. Toksisitas katalis adalah salah satu hal
yang perlu diperhatikan dalam pemilihan katalis. Meskipun suatu katalis
memiliki aktivitas dan selektivitas yang tinggi dalam suatu proses namun bila
bersifat toksik hendaknya penggunaannya dihindari agar tidak membahayakan. Atau
dapat dikatakan bahwa terus perlu dikembangkan penggunaan katalis lain yang
aktivitas serta selektivitasnya tinggi tetapi tidak bersifat toksik. Salah satu
contohnya adalah katalis yang biasa digunakan dalam hidrogenasi ester yaitu
Cu-Cr
10. Kesimpulan dan
Temuan
Pemilihan
katalis merupakan langkah yang penting untuk memperoleh hasil yang optimal
dalam suatu proses. Dalam suatu reaksi yang sama, hasil reaksi bervariasi
tergantung pada jenis katalis yang digunakan. Oleh karena itu dalam memilih
katalis untuk digunakan dalam suatu proses hendaknya tidak sekedar melihat
aktivitas dan selektivitasnya saja tetapi juga berbagai hal lain seperti
toksisitas, stabilitas katalis dalam kondisi operasi, nilai ekonomi, aspek
legalitas. Untuk dapat memilih katalis yang tepat diperlukan penelusuran
referensi dan analisis yang tepat.
11. Saran untuk Riset
Selanjutnya
Agar riset menunjukkan hasil yang
lebih akurat dalam penentuan katalis yang tepat, mungkin dapat dikembangkan
dengan beberapa penelitian melalui beberapa eksperimen terhadap katalis yang
akan di uji dan dampaknya pada bahan yang akan diuji. Sifat katalis yang
selektif terhadap suatu zat berbeda beda, oleh karena itu diperlukan penelitian
lebih lanjut agar mengetahui kecocokan katalis dan optimasi kerja katalis
terhadap suatu reaksi kimia.
0 komentar:
Posting Komentar