KARAKTERISASI KATALIS Ni(II)Co(II)/H5NZA DAN UJI AKTIVITASNYA DALAM PERENGKAHAN KATALITIK METIL ESTER JATROPHA

Abstract

Karakterisasi Katalis Ni(II)Co(II)/H5NZA dan Uji Aktivitasnya dalam Perengkahan Katalitik Metil Ester Jatropha; Ricoh Sutrisno, 021810301064; 2007: 61 halaman; Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Jember. Minyak bumi merupakan sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui (Pudjaatmaka, 1979). Minyak jarak (Jatropha curcas L.) merupakan minyak nabati non-pangan yang berpotensi sebagai biofuel. Perengkahan katalitik minyak nabati dengan katalis SiO2/Al2O3 pada suhu 450 °C menghasilkan biogasoline dan biodiesel dengan berat molekul lebih rendah daripada perengkahan minyak bumi (Pioch et. al dalam Ma, 1999). Kelebihan biofuel merupakan sumber daya alam terbarukan (Demirbas, 2002), terurai secara alami, tidak mengandung senyawa aromatik dan sulfur, serta mengurangi emisi racun dan materi partikulat (Prakash, 1998), sedangkan kelemahannya adalah viskositas tinggi dan volatilitas rendah (Ma, 1999). Banyak cara yang dilakukan dalam menurunkan viskositas dan menaikkan volatilitas biofuel untuk menghindari terbentuknya getah dan kokas pada dinding mesin, diantaranya adalah mencampur 25 % biofuel dengan 75 % bahan bakar dari minyak bumi (dilution), mikroemulsi dengan alkohol rantai pendek (metanol atau etanol) (Schuchardt, 1998), transesterifikasi (Khan, 2002), serta modifikasi proses konversi melalui metilesterifikasi dan perengkahan karena bebas gliserol serta diperoleh produk yang lebih volatil dan rendah viskositas (Nabetani, 2006). Yang berperan dalam perengkahan katalitik adalah situs asam (Oudejans, 1984). Keuntungan zeolit sebagai pengemban karena memiliki struktur berpori dan luas permukaan spesifik tinggi (Handoko, 2001). Impregnasi logam ke dalam pori zeolit dapat mempengaruhi keasaman dan ukuran pori katalis (Nurcahyo, 2005). viii Fischer-Tropsch (1925) memanfaatkan Ni (nickel) dan Co (cobalt) sebagai katalis dalam reaksi pembentukan senyawa hidrokarbon pada industri bahan bakar motor (Hagen, 2006). Tujuan dari penelitian ini adalah (1) mengetahui karakter katalis Ni(II)Co(II)/H5NZA yang meliputi rasio Si/Al, keasaman, luas permukaan spesifik, rata-rata jejari pori, dan volume total pori, dan (2) mengetahui aktivitas katalis Ni(II)Co(II)/H5NZA dalam perengkahan katalitik metil ester jatropha. Hasil penelitian diharapkan menjadi sumber informasi mengenai (1) pemanfaatan minyak jarak (J. curcas L.) sebagai sumber daya alam terbarukan untuk alternatif bahan bakar cair, (2) pemanfaatan material kristal padat berpori zeolit alam sebagai pengemban logam setelah diaktivasi untuk meningkatkan aktivitas dan selektivitas dalam reaksi perengkahan katalitik, (3) bahan kajian penelitian dalam kimia katalis dan industri. Preparasi katalis dilakukan melalui aktivasi zeolit alam, meliputi proses dealuminasi dengan HCl (Trisunaryanti et. al, 1996) dan hidrotermal (Hamdan, 1992; Barrer and Makki, 1982), perlakuan panas (Dyer, 1988), kalsinasi, oksidasi, serta modifikasi impregnasi kation Ni2+ dan Co2+. Aktivitas katalitik dilakukan terhadap metil ester jatropha dalam reaktor “flow fixed bed” pada suhu 450 °C menggunakan pengumpan butanol dan gas nitrogen sebagai pembawa. Produk perengkahan katalitik dikarakterisasi dengan kromatografi gas. Impregnasi campuran Ni(II) dan Co(II) dalam H5NZA dapat meningkatkan keasaman katalis dan rata-rata jejari pori. Tetapi menurunkan luas permukaan spesifik dan volume total pori. Katalis H5NZA memiliki aktivitas katalitik tertinggi 94,9798%, sedangkan aktivitas katalitik dengan impregnasi Ni(II) dan Co(II) terbesar diperoleh pada penggunaan katalis 50%Ni-50%Co/H5NZA sebesar 90,6284%. Konsentrasi Co(II) terimpregnasi tertinggi pada katalis 25%Ni-75%Co/H5NZA meningkatkan aktivitas katalitik pada tR 2,500-5,000 sebesar 14,5398%.