Sintesis Katalis Ce-Silika Mesopori dan Penentuan Umur Katalis Pada Hidrorengkah Pelumas Bekas

ANDREAS D SIAGIAN, 1. Prof. Wega Trinuaryanti, M.S., Ph.D. ; Prof. Dr. Iip Izul Falah

2017 | Skripsi | S1 KIMIA

Telah dilakukan sintesis katalis Ce-silika mesopori (Ce-SM) dan penentuan umur katalis untuk hidrorengkah pelumas bekas. Tujuan penelitian adalah mempelajari karakter dan umur katalis Ce-SM untuk proses hidrorengkah pelumas bekas. Silika mesopori disintesis menggunakan tetraethyl orthosilane (TEOS) sebagai sumber silika dan gelatin tulang sapi sebagai cetakan. TEOS dan gelatin diaduk selama 24 jam kemudian dimasukkan kedalam autoclave dan dipanaskan pada suhu 100 oC selama 24 jam, selanjutnya dikalsinasi pada suhu 450 oC selama 5 jam. Karakterisasi silika (SM) dilakukan dengan menggunakan FT-IR, TEM, dan GSA (Gas Sorption Analyzer). Logam Ce diimpregnasikan pada SM dengan menggunakan larutan garam Ce(NO3)3 kemudian direduksi menggunakan gas H2 pada suhu 450 oC dan diperoleh katalis Ce-SM. Karakterisasi Ce-SM dilakukan menggunakan FT-IR, TEM, SEM-EDS, dan GSA. Penentuan umur katalis Ce-SM pada hidrorengkah pelumas bekas dilakukan secara berulang dan fraksi cair yang didapat dianalisis komposisinya menggunakan GC-MS. Hasil penelitian menunjukkan bahwa silika mesopori berhasil disintesis dengan diameter pori 3,43 nm, luas permukaan 286,45 m2/g dan volume pori 0,44 cm3/g. Katalis Ce-SM memiliki diameter pori 3,83 nm, luas permukaan 260,99 m2/g dan volume pori 0,42 cc/g. Hasil fraksi cair hidrorengkah pelumas bekas secara berulang sebanyak 3 kali adalah 21,42, 17,23, dan 10,54% (b/b) berturut-turut untuk pengulangan 1, 2 dan 3 kali dimana waktu perengkahan adalah 2,5 jam/uji. Melalui regresi linear hubungan persentase produk cair versus waktu uji diperoleh umur katalis Ce-SM sebesar 12,53 jam.

The synthesis of Ce-mesoporous silica (Ce-MS) and its lifetime determination for the hydrocracking of used lubricant has been done. The purpose of this research was to study the character and life-time of Ce-MS in the process of waste lubricant hydrocracking. Mesoporous silica was synthesized using tetraethyl orthosilane (TEOS) as a precursor of silica and gelatin extracted from bovine bone as a template. TEOS and gelatin was mixed for 24 hours and heated using autoclave at the temperature of 100 oC then calcinated at the temperature of 450 oC for 5 hours. The characterization of mesoporous silica (MS) was done using FTIR, TEM, and GSA. Cerium was impregnated using Ce(NO3)3 solution and reduced using H2 gas at the temprature of 450 oC. The Ce-MS catalyst then analyzed using FT-IR, TEM, SEM-EDS, and GSA (Gas Sorption Analyzer). The determination of life-time of Ce-MS was done by using the catalyst in hydrocracking of waste lubricant 3 times repetitively, and the liquid fraction produced from the process was analyzed using GC-MS. The results showed that mesoporous silica was synthesized successfully with a pore diameter of 3.43 nm, surface area of 286/45 m2/g, and pore volume of 0.44 cm3/g. Ce-SM catalyst was synthesized with a pore diameter of 3,83 nm, surface area of 260.99 m2/g, and pore volume of 0.46 cc/g. liquid fraction produced from the waste lubricant hydrocracking that was 21.42, 17.23 and 10.54% for the first, second, and third repetition respectively for 2.5 hours per 1 process of hydrocracking. Lifetime of Ce-MS catalyst was determined using linear regression of liquid fraction persentage vs hydrocracking time, resulting 12.53 hours.

Kata Kunci : Hidrorengkah, pelumas bekas, silika mesopori, gelatin, umur katalis