PEMBUATAN KATALIS Co/KARBON AKTIF DAN APLIKASINYA UNTUK KONVERSI ISOBUTANOL MENJADI 1,1-DIISOBUTOKSIISOBUTANA

YULIA HIKMAH, Prof. Dr. Iip Izul Falah; Mokhammad Fajar Pradipta, M.Eng

2017 | Skripsi | S1 KIMIA

Penelitian pembuatan katalis Co yang diembankan pada karbon aktif (KA) untuk konversi isobutanol menjadi 1,1-diisobutoksiisobutana telah dilakukan. Penelitian ini dimulai dengan pembuatan karbon aktif yang meliputi proses karbonisasi tempurung kelapa pada temperatur 550 derajat C, digerus dan diayak pada ukuran 60-80 mesh, aktivasi karbon pada temperatur 850 derajat C dengan dialiri gas CO2, serta pencucian karbon aktif dengan larutan aseton dan HCl 1,0 M untuk menghilangkan pengotor berupa tar dan oksida logam yang dianalisis menggunakan AAS. Impregnasi basah CoCl2·6H2O ke dalam karbon aktif dilakukan dengan konsentrasi Co 0,8 persen dilanjutkan proses reduksi pada temperatur 600 dan 650 derajat C menggunakan gas H2 dengan laju alir 12 mL menit-1. Uji keasaman karbon aktif dan katalis Co/KA ditentukan dengan adsorpsi amonia. Reaksi dehidrasi isobutanol dengan katalis Co/KA dilakukan dalam tanur listrik dengan variasi massa katalis 5, 10, dan 15 g sambil dipanaskan pada variasi temperatur 450, 500, dan 550 derajat C menggunakan gas pembawa H2 dengan variasi laju alir 8, 12, dan 16 mL menit-1. Proses pengujian dilakukan sebanyak 9 kali sesuai desain eksperimen Taguchi menggunakan susunan orthogonal L9. Produk reaksi dehidrasi dianalis menggunakan GC, GC-MS, 1H-NMR, dan 13C-NMR. Hasil analisis berdasarkan adsorpsi amonia menunjukkan keasaman karbon aktif dan katalis Co/KA berturut-turut sebesar 5,430 dan 8,375 mmol g-1. Aktifitas katalis Co/KA paling tinggi tercapai pada temperatur 550 derajat C dengan massa katalis 15 g dan laju alir gas H2 12 mL menit-1 yaitu dengan persentase relatif senyawa 1,1-diisobutoksiisobutana sebesar 27,90 persen.

Preparation of a cobalt catalyst supported on coconut shell activated carbon (AC) for isobutanol conversion to produce 1,1-diisobutoxyisobutane compound has been investigated. This research began with preparation of activated carbon through carbonization process of coconut shell at 550 C degree, grinding and shifting carbon at 60-80 mesh, activated process at 850 C degree using CO2 gas, and washed by acetone and HCl 1.0 M solution to remove impurities such as tar and metal oxides and were analyzed by AAS. Wet impregnation using CoCl2·6H2O into activated carbon was conducted with 0.8 persen concentration of Co and followed by reduction process at temperature of 600 and 650 C degree using H2 gas at flow rate of 12 mL minute-1. The acidity of activated carbon and Co/AC catalyst was determined using adsorption of ammonia method. Isobutanol dehydration process with Co/AC catalyst was carried out in an electric furnace by varying the mass of catalyst of 5, 10, and 15 g, while heated in several temperature variations at 450, 500, and 550 C degree using H2 as carrier gas with several flow rate variations at 8, 12, and 16 mL minute-1. The experiment was performed 9 times according to the Taguchi method using the L9 orthogonal array, products of dehydration reaction were analyzed by GC, GC-MS, 1H-NMR, and 13C-NMR methods. Result of analysis of ammonia adsorption showed that acidity of activated carbon and Co/AC catalyst were 5.430 and 8.375 mmol g-1. The highest activity of the catalyst occurred at temperature of 550 C degree with mass of catalyst of 15 g and 12 mL minute-1 H2 gas flow rate with relative percentage of the product of 1,1-diisobutoxyisobutane is 27.90 persen.

Kata Kunci : catalyst, Co/AC, 1,1-diisobutoxyisobutane, dehydration reaction, Taguchi Method