SINTESIS Cu/KARBON AKTIF SEBAGAI KATALIS REAKSI KONVERSI ETANOL MENJADI 1,1-DIETOKSIETANA

DIAN SUKMAWATI L, Prof. Dr. Iip Izul Falah; Prof. Drs. Sabirin Matsjeh, Ph.D

2016 | Skripsi | S1 KIMIA

Sintesis Cu/karbon aktif sebagai katalis reaksi konversi etanol menjadi 1,1-dietoksietana telah dilakukan. Penelitian diawali dengan pembuatan karbon aktif dari tempurung kelapa melalui proses karbonisasi dan aktivasi secara fisika menggunakan gas CO2 masing-masing pada suhu 450 dan 850 °C. Karbon aktif dicuci dengan aseton dan larutan HCl 1,0 M untuk mengurangi konsentrasi logam yang tidak diperlukan. Logam Cu diembankan pada karbon aktif dengan cara memasukkan 70 g karbon aktif ke dalam larutan Cu 2,5%, kemudian katalis direduksi pada temperatur 450 °C dengan gas H2. Uji aktivitas katalitik dilakukan dengan mengalirkan etanol murni ke dalam tanur berisi katalis Cu/karbon aktif dengan variasi berat 10, 15 dan 20 g serta variasi suhu 300, 350, 400, 450 dan 500 °C. Hasil penelitian menunjukkan bahwa katalis Cu/karbon aktif dengan keasaman 5,115 mmol/g dapat berfungsi sebagai katalis dalam reaksi konversi etanol menjadi 1,1-dietoksietana. Pengembanan Cu dapat menurunkan jumlah mikropori pada katalis sehingga mengakibatkan penurunan luas permukaan dan volume pori katalis. Berdasarkan hasil analisis FTIR, GC-MS, 1H-NMR dan 13C-NMR, reaksi konversi etanol dapat menghasilkan senyawa 1,1-dietoksietana dan asetaldehid. Kenaikan suhu dari 300 °C hingga 500 °C dapat meningkatkan persentase senyawa 1,1-dietoksietana. Persentase terendah (0,32%) dan tertinggi (35,68%) masing-masing diperoleh dari reaksi pada suhu 300 dan 500 °C dengan berat katalis 15 dan 20 g.

Direct synthesis of 1,1-diethoxyethane through catalytic conversion of ethanol using Cu/activated carbon (Cu/AC) has been developed. Activated carbon derived from coconut shells was obtained from carbonization followed by physical activation using CO2 at the temperature of 450-500 °C and 850 °C respectively. Mineral impurities were removed from activated carbon by washing treatment using acetone and hydrochloric acid 1.0 M. The deposition of active metal Cu was achieved by adding 70 g of activated carbon into the precursor solution of 2.5% Cu. The catalyst was then reduced at 450 °C for 3h by H2. Catalytic conversion of ethanol to 1,1-diethoxyethane was examined in continuous reactor. Ethanol was heated and streamed through the reactor containing different amount of catalysts (10, 15, and 20 g) under H2 flow rate of 10 mLmin-1. The reaction temperatures were varied at 300, 350, 400, 450, and 500 °C. Experimental results showed that Cu/AC catalyst with acidity of 5.115 mmol/g could be introduced as a catalyst to produce 1,1-diethoxyethane through dehydration of ethanol. The decrease of microporosity, surface area and pore volume of Cu/AC were observed as effects of Cu-loading. The catalyst exhibited an increase in the 1,1-diethoxyethane synthesis activity with the raise of temperature and catalyst amount. The composition of product (1,1-diethoxyetane and acetaldehyde) was analyzed using FTIR, GC-MS, 1H-NMR and 13C-NMR instruments. The highest percentage of 1,1-diethoxyethane for the reaction has been found to be at temperature of 500 °C and 20 g of Cu/AC catalyst with the yield of 35.68%.

Kata Kunci : 1,1-dietoksietana, etanol, Cu/karbon aktif