Hidrogenolisis Gliserol Menjadi 1,3-Propanadiol dengan Katalis Molibdenum/Silika (Mo/SiO2) dan Pereaksi Asam Format

Abstract

Hidrogenolisis Gliserol Menjadi 1,3-Propanadiol dengan Katalis Molibdenum/Silika (Mo/SiO2) dan Pereaksi Asam Format; Nur Abqoriyah, 151810301046; 2019; 108 halaman; Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Jember. Material katalis berperan penting dalam mengkonversi gliserol menghasilkan 1,3-PDO melalui reaksi hidrogenolisis. Katalis Mo/SiO2 dikenal sebagai katalis dengan harga murah dan sisi keasaman Bronsted yang tinggi, dimana keasaman Bronsted berpengaruh terhadap pembentukan 1,3 PDO. Sumber hidrogen yang biasa digunakan berasal dari gas hidrogen, namun gas hidrogen memiliki kelemahan sulit tereduksi dan terdifusi, sehingga solusi yang ditawarkan adalah memberikan donor hidrogen dari asam format. Salah satu upaya yang dapat dilakukan untu meningkatkan konversi gliserol dan selektivitas terhadap 1,3-PDO melalui variasi suhu katalisis dan perbandingan mol asam format. Sehingga pada penelitian ini akan dilakukan variasi suhu katalisis 180, 200, 220, dan 250 ºC dengan perbandingan mol gliserol:asam format 1:1; 1:2; dan 1:4. Katalis Mo/SiO2 yang sudah disintesis, diuji keasaman dengan FTIR-Piridin dan aktivitas katalisisnya dengan menggunakan metode basah (wet catalysist). Hasil cairan yang diperoleh dari berbagai variasi selanjutnya dianalisis dan diidentifikasi komponen kimianya dengan menggunakan GC. Hasil karakterisasi FTIR-Piridin menunjukkan jika 10%Mo/SiO2 memiliki keasaman Bronsted yang ditunjukkan dengan munculnya puncak pada bilangan gelombang 1541 cm-1. Analisis yang pertama dilakukan terhadap pengaruh variasi suhu. Semakin tinggi suhu katalisis (180 oC sampai 250 oC) menyebabkan presentase konversi gliserol semakin meningkat yaitu 21,631% sampai 59,291%. Semakin tinggi suhu reaksi dapat menghasilkan jumlah gas H2 dari asam format yang semakin besar, sehingga jumlah reaksi dengan gliserol semakin banyak. Selektivitas pembentukan produk 1,3-PDO juga mengalami peningkatan dengan meningkatnya suhu katalisis dari 180 oC sampai 220 oC yaitu 0,068% sampai 0,616%. Namun, semakin tinggi suhu reaksi yaitu 250 oC menyebabkan selektifitas terhadap 1,3-PDO menurun menjadi 0,261% karna banyak terbentuk produk lain. Sedangkan analisis yang diperoleh pada variasi perbandingan mol asam format adalah nilai konversi gliserol menurun dari 40,378% ke 15,512% ketika mol asam format yang digunakan semakin besar (1:4). Selektivitas pembentukan 1,3-PDO menurun pada 1:2 dari 0,616% ke 0,387% dan meningkat menjadi 1,101% saat perbandingan 1:4. Secara teoritis jika jumlah gas H2 yang terisolasi dalam sistem semakin banyak maka reaksi akan berjalan semakin baik dan nilai konversi gliserol semakin besar, tetapi fakta eksperimen menunjukkan sebaliknya yang dimungkinkan bahwa asam format belum terpecah secara optimal. Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, maka kesimpulan yang diperoleh yakni konversi gliserol semakin meningkat seiring dengan meningkatnya suhu dimana konversi tertinggi diperoleh pada suhu 250 ºC dengan konversi sebesar 59,291 %. Namun, selektivitas 1,3-PDO tertinggi diperoleh pada suhu 220 °C. Hal ini disebabkan karena pada suhu 250 °C mulai terbentuk produk lain selain 1,3-PDO. Semakin besar mol asam format yang ditambahkan, maka konversi yang diperoleh semakin kecil. Nilai konversi tertinggi diperoleh pada perbandingan 1:1 dengan konversi sebesar 40,378 % dan selektivitas tertinggi pada perbandingan 1:4 dengan selektivitas 1,3-PDO sebesar 1,101%.