STUDI KONVERSI ISOPROPANOL MENJADI ASETON MENGGUNAKAN KATALIS Cu/KARBON AKTIF

ARBELA DANI BUDISUSILO, Prof. Dr. Iip Izul Falah; Akhmad Syoufian, S.Si., Ph.D.

2019 | Skripsi | S1 KIMIA

Penelitian konversi isopropanol menjadi aseton menggunakan katalis tembaga/karbon aktif (Cu/KA) telah dilakukan. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh pencucian karbon dengan aseton dan larutan asam klorida (HCl) 1,0 M terhadap kandungan logam pengotor. Tujuan kedua dari penelitian ini adalah membuat dan menentukan nilai keasaman katalis Cu/KA. Penelitian ini juga bertujuan untuk mengaplikasikan katalis Cu/KA pada konversi isopropanol menjadi aseton. Penelitian ini dilakukan dengan pembuatan arang/karbon dari tempurung kelapa melalui karbonisasi pada suhu 550 derajat Celcius. Arang/karbon dihaluskan menjadi ukuran 60-80 mesh. Penelitian dilanjutkan dengan proses aktivasi fisika terhadap karbon pada suhu 850 derajat Celcius disertai aliran gas karbon dioksida (CO2). Karbon tersebut kemudian dicuci dengan aseton dan larutan HCl 1,0 M. Pembuatan katalis Cu/KA dilakukan dengan pengembanan 1% logam tembaga (Cu) terhadap karbon aktif (KA) melalui impregnasi basah dengan garam prekursor tembaga(II) klorida dihidrat (CuCl2.2H2O). Katalis Cu/KA kemudian direduksi pada suhu 450 derajat Celcius disertai aliran gas hidrogen (H2). Laju alir H2 yang digunakan adalah sebesar 15 mL menit-1. Nilai keasamaan katalis Cu/KA ditentukan dengan metode gravimetri-adsorpsi amonia (NH3). Konversi isopropanol menjadi aseton dilakukan dengan variasi massa katalis sebesar 10; 12,5; 15 g dan suhu reaksi pada 450, 475, 500, serta 525 derajat Celcius. Berdasarkan hasil analisis Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry (ICP-AES), pencucian karbon dengan aseton dan larutan HCl 1,0 M dapat mengurangi kandungan logam Natrium (Na), Kalium (K), Magnesium (Mg), Kalsium (Ca), dan Besi (Fe). Hasil uji keasamaan KA dan katalis Cu/KA secara berturut-turut sebesar 2,081 dan 4,018 mmol g-1. Aplikasi katalis Cu/KA pada konversi isopropanol menunjukkan selektivitas yang tinggi untuk pembentukan aseton dengan ditandai persentase hasil tertinggi mencapai 100% dalam kondisi reaksi menggunakan massa katalis sebanyak 15 g pada suhu 475 dan 500 derajat Celcius.

The study of isopropanol conversion into acetone using copper/activated carbon (Cu/AC) catalyst has been done. This research was aimed to learn the effect of carbon washing used the acetone and 1.0 M hydrochloric acid (HCl) on metal contents. The second objective of the study were made and determined the acidity value of Cu/AC catalyst. This research was also aimed to apply Cu/AC catalyst on isopropanol conversion into acetone. This research was carried out by carbon production from coconut shells through carbonization at 550 degree Celcius. The charcoal/carbon was crushed and sieved at 60-80 mesh. It continued with phsysical activation process at 850 derajat Celcius using carbon dioxide (CO2) gas. The carbon was washed with acetone and 1.0 M HCl. The dispersion of 1% of copper (Cu) on activated carbon (AC) was carried out using precursor of copper(II) chloride dihydrate (CuCl2.2H2O) through wet impregnation method. Cu/AC catalyst was reduced at 450 degree Celcius using hydrogen (H2) gas. The gas flew with rate at 15 mL minute-1. The acidity of Cu/AC catalyst was tested by gravimetry-ammonia (NH3) adsorption methods. Conversion of isopropanol into acetone was done with variation of catalyst mass at 10; 12.5 and 15 g and variation of temperature at 450, 475, 500 and 525 degree Celcius. Based on the result of Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry (ICP-AES) analysis, the washing process on carbon using acetone and 1.0 M HCl could decrease the metal contents of Sodium (Na), Potassium (K), Magnesium (Mg), Calsium (Ca), and Iron (Fe). The acidity values of AC and Cu/AC catalyst were 2.081 and 4.018 mmol g-1, respectively. The application of Cu/AC catalyst on isopropanol conversion showed the high selectivity for acetone formation with the highest product of acetone 100% was reached using 15 g of catalyst at the temperatures of 475 and 500 degree Celcius.

Kata Kunci : aseton, isopropanol, karbon aktif (KA), katalis tembaga/karbon aktif (Cu/KA)