PENGARUH SUHU DAN LAJU KENAIKAN SUHU KALSINASI TERHADAP KARAKTERISTIK NATRIUM SILIKAT SEBAGAI KATALISATOR BASA PADAT

Lusiana Chendrika, Prof. Ir. I Made Bendiyasa, M.Sc, Ph.D

2013 | Tesis | S2 Teknik Kimia

Dewasa ini penggunaan katalisator semakin meningkat. Katalisator homogen memiliki masalah yaitu pada proses pemisahan. Memisahkan katalisator dari larutan reaktan dan produk bukanlah hal yang mudah. Oleh karena itu, dibutuhkan suatu katalisator yang mampu memberikan aktifitas katalitik yang baik, nilai konversi yang tinggi pada suhu rendah, tidak korosif, namun juga murah dan mudah dipisahkan dari reaktan dan produk reaksi. Salah satu solusi yang muncul adalah katalisator basa padat natrium silikat (Na2O.nSiO2). Dalam penelitian ini, ingin dibuat katalisator basa padat natrium silikat dari silika gel dan larutan NaOH. Karakteristik katalisator basa padat natrium silikat dipengaruhi oleh suhu dan laju kenaikan suhu kalsinasi. Tujuan penelitian ini adalah mempelajari pengaruh suhu dan laju kenaikan suhu kalsinasi terhadap karakteristik natrium silikat, serta mempelajari kondisi optimum dalam pembuatan katalisator basa padat natrium silikat. Karakteristik yang dipelajari meliputi gugus fungsional, luas permukaan dan ukuran pori, serta kristalinitas natrium silikat. Selain itu juga dipelajari aktifitas katalisis natrium silikat selama proses transesterifikasi dan perubahan sifat fisisnya selama proses kalsinasi. Analisis karakteristik menggunakan alat Fourier Transform Infra-Red (FTIR), X-Ray Diffractometri (XRD), dan Brunauer Emmet Teller (BET). Pengujian aktivitas katalisator basa padat natrium silikat dilakukan menggunakan metode titrasi iodometri-asam periodat, sedangkan perubahan sifat fisis natrium silikat dipelajari menggunakan metode least square dan pengambilan data dilakukan dengan alat dilatometer. Dari hasil uji aktivitas katalisator basa padat natrium silikat, dapat disimpulkan bahwa suhu kalsinasi 400⁰C dan laju kenaikan suhu kalsinasi 20⁰C/menit memberikan konversi paling tinggi yaitu sebesar 96,15%.

Nowadays the use of catalyst is increasing. A problem faced from using homogenous catalyst is due to the separation process. Separating the catalyst from reactant and product solution is not easy. Therefore, a catalyst which can perform a good activity, high conversion in low temperature, non-corrosive, cheap and easy to separate from the reactant and product is needed. One of the solution is solid base catalyst sodium silicate (Na2O.nSiO2). This research aims to make a solid base catalyst sodium silicate from silica gel and NaOH solution. The characteristic of solid base catalyst sodium silicate is influenced by temperature and temperature increasing rate of the calcination process. The aims of this research is to study the influence of calcination temperature and heating rate, and also to study the optimum operation condition to make solid base catalyst sodium silicate. The characteristic includes functional groups, surface area, pore size, and cystalinity of sodium silicate. Catalyst activity during transesterification and physical change during calcination are also studied. Characteristic of solid base catalyst sodium silicate is analyzed using Fourier Transform Infra-Red (FTIR), X-Ray Diffractometri (XRD), and Brunauer Emmet Teller (BET). Catalyst activity is analyzed using iodometry – periodic acid titration method, and the physical change of sodium silicate is analyzed using least square method and dilatometer. The result of this research shows that calcination temperature at 400⁰C and calcination rate at 20⁰C/minute gives the highest conversion at 96,15%.

Kata Kunci : natrium silikat, silika, kalsinasi, katalisator heterogen, transesterifikasi, aktivitas katalisis, metode iodometri-asam periodat