Model kinetika reaksi konsekutif alkoholisis minyak jagung dan esteifikasi maleic anhydride menjadi alkyd resin

JAYANUDIN, Prof. Ir. Rochmadi, SU., Ph.D

2009 | Tesis | S2 Teknik Kimia

Alkyd resin banyak digunakan dalam industri cat dan coating. Proses pembuatan alkyd resin adalah mereaksikan antara polyhydric alcohol, fatty acid monobasic dan polybasic acid. Tujuan penelitian ini adalah mempelajari kinetika reaksi antara minyak jagung, gliserol dan maleic anhydride menjadi alkyd resin berdasarkan sistem larutan ideal. Pembuatan alkyd resin menggunakan dua tahap proses yaitu tahap pertama reaksi alkoholisis antara minyak jagung dengan gliserol dalam reaktor batch pada suhu 220o(simbol)C-260o(simbol)C dengan rasio equivalen [OH/COOH] adalah 1,4-1,6 dengan. Pengambilan sampel dilakukan setiap 30 menit selama 3 jam untuk dianalisa kandungan gliserol bebas dengan metode iodometri (FBI-AO2-03). Setelah waktu 3 jam suhu diturunkan sampai 140o(simbol)C untuk melakukan tahap kedua yaitu reaksi esterifikasi antara produk tahap pertama dengan maleic anhydride. Suhu reaksi dinaikkan sampai suhu 160o(simbol)C-200o(simbol)C. Pengambilan sampel dilakukan setiap 15 menit selama 75 menit untuk dianalisa kandungan gugus hidroksil (OH) menggunakan metode asetat anhidrida tanpa katalis. Berdasarkan hasil penelitian yang diperoleh, bahwa kinetika reaksi alkyd resin dapat dijelaskan dengan baik oleh model kinetika larutan ideal. Parameter yang diperoleh dari penelitian ini adalah nilai k1(simbol) dan k2(simbol) dari reaksi alkoholisis dan nilai k3(simbol) dan k4(simbol) dari reaksi esterifiikasi sebagai fungsi suhu dan perbandingan equivalent [OH/COOH] : k1(simbol)=0,6065 exp (-1810,7/T)(rumus) (g/mgek.min) k2(simbol)=0,0295 exp (-478,477/T)(rumus) (g/mgek.min) k3(simbol)=4,481 (COH/CCOOH)0,8 exp (-1693,1/T)(rumus) (g/gek.min) k4(simbol)=44,701 exp (-1930,2/T)(rumus) (g/gek.min)

Alkyd resin is widely used in paint and coatings industry. Alkyd resin is made by reacting polyhydric alcohol, monobasic fatty acids and polybasic acids. The purpose of this research is to study the kinetics of reaction between corn oil, glycerol and maleic anhydride based on ideal solution system. Alkyd resin is produced in two-stage processes. The first stage is alcoholysis reaction of corn oil with glycerol in batch reactor at temperature of 220o(symbol)C-260o(symbol)C with the equivalent ratio [OH/COOH] = 1.4-1.6. Samples are taken every 30 minutes for the next 3 hours and then are analyzed its free glycerol content by iodometry method (FBI-AO2-03). After 3 hours, the temperature is lowered to 140o(symbol)C. The second stage is esterification reaction, between the first stage product and maleic anhydride. The temperature of esterification is 160o(symbol)C-200o(symbol)C. Samples are taken every 15 minutes for total of 75 minutes, and are analyzed its OH content using the method of uncatalyzed acetic anhydride. Based on the research result, the reaction kinetics of alkyd resin production can be well explained by the kinetics model of an ideal solution. Parameters obtained from this study is the value of k1(symbol) and k2(symbol) of the reaction alcoholysis and k3(symbol) and k4(symbol) values of esterification reaction as function of temperature and equivalent ratio [OH / COOH] : k1(symbol)=0,6065 exp (-1810,7/T)(formula) (g/mgek.min) k2(symbol)=0,0295 exp (-478,477/T)(formula) (g/mgek.min) k3(symbol)=4,481 (COH/CCOOH)0,8 exp (-1693,1/T)(formula) (g/gek.min) k4(symbol)=44,701 exp (-1930,2/T)(formula) (g/gek.min)

Kata Kunci : Alkyd resin,Alkoholisis,Esterifikasi,Maleic anhydride,Minyak jagung, Alkyd resins, alcoholysis, esterification, maleic anhydride, corn oil