PEMBUATAN KATALIS Cu/KARBON AKTIF DAN APLIKASINYA UNTUK KONVERSI ETANOL MENJADI 1,1-DIETOKSIETANA

FLORENTINA MAYA DEWAYANI, Prof. Dr. Iip Izul Falah ; Prof. Drs. Sabirin Matsjeh, Ph.D

2016 | Skripsi | S1 KIMIA

Telah dilakukan pembuatan katalis Cu/Karbon Aktif yang digunakan untuk konversi senyawa etanol menjadi senyawa 1,1-dietoksietana. Karbon aktif dari tempurung kelapa dipreparasi lalu dicuci dengan aseton, HCl 1,0 M, dan akuades. Impregnasi logam Cu pada karbon aktif dilakukan dengan mengembankan garam CuCl2.2H2O sebanyak 1 persen dari massa karbon aktif, dan diaktivasi pada temperatur 450 derajat celcius dan 650 derajat celsius. Kandungan logam Fe, K, dan Ca dalam karbon aktif dianalisis dengan AAS dan ICP. Nilai keasaman karbon aktif dan katalis Cu/KA ditentukan dengan metode gravimetri. Reaksi dehidrasi etanol menggunakan katalis Cu/KA dilakukan di dalam tanur listrik dimana uap etanol dialirkan ke dalam reaktor dengan variasi temperatur sistem 250 derajat celsius, 300 derajat celsius, 350 derajat celsius, 400 derajat celsius, 450 derajat celsius, 500 derajat celsius, dan 550 derajat celsius dengan jumlah katalis sebanyak 10 gram, 15 gram, 20 gram dan 30 gram, menggunakan gas alir H2 sebanyak 5-8 mL/menit dan 25-30 mL/menit. Produk yang dihasilkan lalu dianalisis dengan menggunakan alat GC, dan produk dengan hasil konversi terbaik dianalisis dengan FTIR, GC-MS, 1HNMR dan 13CNMR. Berdasarkan hasil analisis menggunakan ICP dan AAS, pencucian karbon aktif dengan aseton dan HCl 1,0 M menyebabkan terjadinya pengurangan pada kadar logam Fe, Ca, dan K dalam karbon aktif. Hasil uji keasaman menunjukkan bahwa terjadi peningkatan keasaman pada karbon aktif setelah diembankan dengan logam Cu, yakni dari 5,66 mmol/gram menjadi 10,48 mmol/gram. Aktivitas maksimum katalis Cu/KA tercapai pada temperatur 500 derajat celsius dengan jumlah katalis sebanyak 30 gram, menghasilkan konversi 1,1-dietoksietana sebanyak 30 persen. Hasil analisis dengan FTIR, 1HNMR dan 13CNMR mengkonfirmasi bahwa senyawa 1,1-dietoksietana telah terbentuk.

Preparation of Cu/Activated Carbon catalyst, which was used for conversion of ethanol to 1,1-diethoxyethane has been conducted. Activated carbon from coconut shells was prepared and then washed with acetone, HCl 1,0 M, and distilled water. Impregnaiton of activated carbon was done by using CuCl2.2H2O as much as 1 percent of the weight of activated carbon, and reduced at the temperature of 450 celcius degree and 650 celcius degree. Metal content of Fe, K, and Ca in the activated carbon was analyzed by AAS and ICP. The acidity of activated carbon and Cu/AC catalyst is determined by gravimetric method. Ethanol dehydration reaction using Cu/AC catalyst were carried out in an electric furnace where the vapors of ethanol flowed into reactor at temperature variation of 250 celcius degree, 300 celcius degree, 350 celcius degree, 400 celcius degree, 500 celcius degree, and 550 celcius degree, with variation of the catalyst amount of 10 gram, 15 gram, 20 gram, and 30 gram, using H2 as carrier gas with flow rate of 5- 8 mL/minute and 25-30 mL/minute. The resulting products were analyzed by GC instrument, and product with the highest conversion result of 1,1-diethoxyetane was analyzed by GC-MS, FTIR, 1HNMR, and 13CNMR. Results of AAS and ICP analyses showed that the metal content of Fe, Ca, and K in the activated carbon decreased after washing process with acetone, HCl 1,0 M, and distilled water. Gravimetric test results showed that the acidity of the activated carbon increased from 5,66 mmol/gram to 10,48 mmol/gram after impregnation. The highest activity of Cu/AC catalyst reached at a temperature of 500 celcius degree, in the amount of Cu/AC catalyst of 30 gram, resulting in the conversion of 1-1-dietoxyethane as much as 30 percent. The results of analyses using FTIR, 1HNMR, and 13CNMR confirm that the compound of 1,1-diethoxyethane has been formed.

Kata Kunci : Katalis Cu/AC, etanol, tembaga, reaksi dehidrasi, eter