Penggunaan Gelombang Mikro pada Sintesis Prekursor Bahan Bakar C10 dan C15 via Kondensasi Aldol Antara Furfural dan Siklopentanon dengan Katalis La2O3

Iqbal Dian Wanadri, Taufik Abdillah Natsir, S.Si., M.Sc., Ph.cD.; 2. Prof. Dr. Endang Tri Wahyuni, M.S.

2023 | Skripsi | KIMIA

Studi penggunaan gelombang mikro pada kondensasi aldol antara furfural dan siklopentanon dengan katalis La2O3 telah dilakukan. Studi ini bertujuan untuk mempelajari aktivitas katalisis La2O3 yang telah dipreparasi (presipitasi dan dikalsinasi) pada kondensasi aldol antara furfural dan siklopentanon dengan pengaruh gelombang mikro, membandingkan jumlah produk dan waktu reaksi dari kondensasi aldol antara furfural dan siklopentanon di bawah paparan gelombang mikro dan penggunaan metode konvensional dan membandingkan aktivitas katalisis La2O3 pada kondensasi aldol antara furfural dan siklopentanon di bawah paparan gelombang mikro dengan metode pemanasan konvensional.

Preparasi katalis dilakukan dengan melarutkan La2O3 dengan HNO3 kemudian dipresipitasikan dengan NaOH dan dikalsinasi pada suhu 650 °C untuk menghilangkan molekul air dan CO2 yang menutupi permukaan katalis. Hasil menunjukan bahwa katalis terpreparasi memiliki aktivitas katalisis yang lebih tinggi dengan menghasilkan produk sebesar 58,57 % (40,11 % 2-(2-furilmetiliden)-siklopentanon (FCp); 18,46 % 2,5-bis(2-furimletiliden)-siklopentanon (F2Cp)) dibandingkan katalis tanpa preparasi. Penggunaan gelombang mikro pada kondensasi aldol furfural dan siklopentanon terkatalisis La2O3 terbukti dapat meningkatkan produk dan mempercepat waktu reaksi dengan dihasilkan produk sebanyak 87,94 % (64,17 ?p dan 23,77 ?Cp) dengan waktu 20 menit dibanding pada penggunaan metode konvensional yang hanya menghasilkan produk total sebanyak 83,79 % (63,71 ?p dan 20,08 ?Cp) dengan waktu 180 menit. Hasil juga penggunan gelombang mikro lebih ramah lingkungan karena hanya membutuhkan energi listrik sebesar 0,09999 kWh sedangkan pada metode konvensional dibutuhkan energi sebanyak 0,2917 kWh sehingga CO2 yang diemisikan dari pengunaan gelombang mikro hanya 102,3 g CO2-eq sedangkan pada metode konvensional gas CO2 yang diemisikan mencapai 298,3 g CO2-eq pada metode konvensional.

A study on the utilization of microwave irradiation in the aldol condensation between furfural and cyclopentanone with La2O3 catalyst has been conducted. This study aims to investigate the catalytic activity of prepared La2O3 catalysts (precipitated and calcined) in the aldol condensation between furfural and cyclopentanone under the influence of microwave irradiation. It compares the product yield and reaction time of the aldol condensation between furfural and cyclopentanone under microwave irradiation and conventional methods. Additionally, it compares the catalytic activity of La2O3 in the aldol condensation between furfural and cyclopentanone under microwave irradiation with conventional heating methods.

The catalyst preparation was carried out by dissolving La2O3 in HNO3, followed by precipitation with NaOH and calcination at temperature of 650 °C to remove water and CO2 molecules that cover the catalyst surface. The results show that the prepared catalyst exhibits higher catalytic activity, yielding a product of 58.57 % (40.11 % 2-(2-furylmethylidene)-cyclopentanone (FCp); 18.46 % 2,5-bis(2-furylmethylidene)-cyclopentanone (F2Cp)) compared to the unprepared catalyst. The utilization of microwave irradiation in the aldol condensation of furfural and cyclopentanone catalyzed by La2O3 has proven to enhance the product yield and accelerate the reaction time. It resulted in a total product of 87.94 % (64.17 ?p and 23.77 ?Cp) within 20 minutes, compared to the conventional method that only yielded a total product of 83.79 % (63.71 ?p and 20.08 ?Cp) within 180 minutes. Furthermore, the use of microwave irradiation is more environmentally friendly as it only requires an electrical energy of 0.09999 kWh, whereas the conventional method requires 0.2917 kWh of energy. Thus, the CO2 emissions from the use of microwave irradiation are only 102.3 g CO2-eq, while the conventional method emits 298.3 g CO2-eq of CO2 gas.

Kata Kunci : furfural, gelombang mikro, La2O3, kondensasi aldol, siklopentanon