Kinetika reaksi epoksidasi minyak biji kapuk dengan asam asetat dan hidrogen peroksid

WIBOWO, Triyogo, Prof.Dr.Ir. Ida Bagus Agra

2001 | Tesis | S2 Teknik Kimia

Epoksid dari trigliserid dan ester turunannya telah diperoleh pemanfaatannya yang penting sebagai pelembut dan bahan tambahan untuk polivinil klorid. Epoksid minyak kedelai memiliki pasar yang besar dan berkembang sebagai pelembut untuk polivinil klorid. Minyak kapuk mempunyai bilangan yodium yang tinggi sehingga epoksidasi minyak ini akan berpotensi menghasilkan bahan dengan sifat dan bilangan oksiran yang baik yang dapat berguna sebagai pelembut. Namun demikian, belum diperoleh laporan penelitian studi epoksidasi yang menggunakan minyak kapuk sebagai bahan awal. Telah dipelajari kinetika reaksi epoksidasi minyak biji kapuk dengan menggunakan proses menyatu dimana asam perasetat dihasilkan di dalam reaktor yang sama. Sebanyak 100 mL minyak biji kapuk, sejumlah tertentu asam asetat, dan asam sulfat diaduk bersama-sama didalam reaktor dan dipanaskan sampai suhu yang dikehendaki. Sejumlah tertentu hidrogen peroksid ditambahkan sekaligus kedalam minyak yang dipanasi itu. Sesudah selang waktu tertentu, diambil dari reaktor dan segera dituang kedalam labu erlenmeyer 50 mL yang mengandung 30 mL larutan NaHCO3 0,2 M pada suhu ruangan. Campuran minyak-air tersebut kemudian diaduk dengan pengaduk magnetis selama kira-kira satu menit untuk membiarkan ekstraksi asam dari minyak ke dalam air. Campuran minyak-air dalam tabung pemusing selanjutnya dipisahkan dengan dipusingkan pada 3500 ppm, selama dua menit. Sedikit minyak yang berada lapisan atas dipipet untuk dianalisis. Pengaruh kecepatan pengaduk, suhu, dan perbandingan asam asetat-hidrogen peroksid dipelajari dalam percobaan ini. Berdasarkan indeks Reynolds dan kenaikan konstante kecepatan reaksi terhadap peningkatan suhu 10°C terbukti bahwa kecepatan reaksi dikendalikan oleh reaksi kimia. Pada kisaran variabel yang dipelajari, diperoleh bahwa suhu niempengaiuhi konstante kecepatan reaksi, k secara eksponensial, sedangkan perbandingan asam asetat-hidrogen peroksid dan kecepatan pengaduk menunjukkan hubungan logaritmik dengan k.

Epoxidized triglycerides and the esters derived from them have found important applications as plasticizers and additives for polyvinyl chloride (PVC). Epoxidized soybean oil has a large and growing market as a plasticizer for polyvinyl chloride. Kapok oil has a high iodine value that epoxidation of these oil would potentially yield materials with significant oxirane value and properties that could be useful in plasticizer. However, there have been no report on similar studies with kapok oil as starting material. The reaction kinetics for the epoxidation of kapok oil by peroxyacetic acid generated in situ were studied. About 100 mL of oil, a certain amount of acetic acid, and sulfuric acid were mixed together in reactor and heated to the desired temperature. A certain amount of hydrogen peroxide was added at once to the heated oil. At certain intervals, samples were taken out of the reaction vessel and immediately poured into 50 mL erlenmeyer flasks that contained about 30 mL of NaHCO3 0,2 M at room temperature. The oil-water mixture was stirred with a teflon spinbar for at least one min to allow extraction of the acids from the oil into the water. The oil-water mixture was then separated by centrifugation at 3500 rpm for 2 min in a centrifuge tube. A small quantity of the oil phase was removed from the top with a pipette for analysis. Agitation speed, temperature, and equivalent ratio of acetic acid to hydrogen peroxide were studied in this investigation. Based on the Reynolds index and the increase of the reaction rate constant caused by a 10°C increase of temperature, it was obvious that the reaction rate was controlled by chemical reaction. Within the range of variables studied, temperature affected the reaction rate constant, k1, exponentially, while equivalent ratio of acetic acid to hydrogen peroxide and speed of agitaion, showed logarithmic relation with kl.

Kata Kunci : Kinetik Reaksi Epoksidasi, Minyak Biji Kapuk