PEMBUATAN KATALIS Co/KARBON AKTIF DAN APLIKASINYA DALAM REAKSI DEHIDRASI ETANOL MENJADI 1,1-DIETOKSIETANA

DYLA ANISA, Prof. Dr. Iip Izul Falah;Prof. Dr. Karna Wijaya, M.Eng

2016 | Skripsi | S1 KIMIA

Telah dilakukan penelitian pembuatan katalis Co yang diembankan pada karbon aktif (Co/KA) untuk reaksi dehidrasi etanol menjadi senyawa asetal 1,1-dietoksietana. Pembuatan karbon aktif dilakukan dengan cara menghaluskan arang tempurung kelapa hingga berukuran 60-80 mesh, kemudian diaktivasi pada suhu 800 Derajat Celcius selama 4 jam dengan dialiri gas CO2 pada kecepatan alir 20 mL/menit. Setelah itu, karbon aktif dicuci dengan larutan aseton dan larutan HCl 1,0 M, lalu dikeringkan. Karbon aktif selanjutnya diimpregnasi dengan Co(NO3)2 1% dan direduksi pada suhu 450 Derajat Celcius selama 4 jam sambil dialiri gas H2 dengan kecepatan alir 10 mL/menit. Kandungan logam K, Fe, dan Ca dalam karbon aktif hasil setiap proses pencucian ditentukan dengan menggunakan metode AAS. Karakterisasi katalis dilakukan dengan menentukan keasaman karbon aktif dan katalis Co/KA melalui metode gravimetri menggunakan adsorpsi amoniak. Proses reaksi dehidrasi etanol dengan katalis Co/KA dilakukan dalam tanur listrik dengan memvariasi jumlah katalis 10, 15, dan 20 g, dan dengan memvariasi suhu 300, 350, 400, 450, dan 500 Derajat Celcius, dengan dialiri gas H2 pada kecepatan alir 20 mL/menit. Produk reaksi dehidrasi dianalisis dengan metode GC, GC-MS, FTIR, dan NMR. Hasil analisis menunjukkan bahwa adanya pencucian dengan larutan aseton dan larutan HCl 1,0 M secara signifikan dapat mengurangi kandungan logam K, Fe, dan Ca dalam karbon aktif. Hasil adsorpsi amoniak menunjukkan keasaman karbon aktif dan katalis Co/KA masing-masing sebesar 2,674 dan 7,843 mmol/g. Sementara itu, aktivitas katalitik katalis Co/KA paling tinggi yang dicapai pada suhu 500 Derajat Celcius dengan menggunakan katalis 20 g mampu menghasilkan 1,1-dietoksietana sebanyak 10,50%.

Preparation of a cobalt catalyst supported on coconut shell activated carbon (Co/AC) for ethanol dehydration conversion to produce acetal compund of 1,1-diethoxyethane has been investigated. Activated carbon was prepared by grinding the coconut shell carbon to 60-80 mesh, then it was activated at 800 Celcius Degree for about 4 hours using CO2 gas at flow rate of 20 mL/minute. Then, activated carbon was washed by acetone and HCl 1.0 M solution, and dried. Furthermore, the activated carbon was impregnated with Co(NO3)2 1% and reduced at 450 Celcius Degree for about 4 hours using H2 gas at flow rate of 10 mL/minute. The contents of K, Fe, and Ca metals in the carbon were determined using Atomic Absorption Spectroscopy (AAS) method. Characterization of catalyst was conducted to determine the acidity of activated carbon and Co/AC catalyst by gravimetric method using ammonia adsorption. The process of ethanol dehydration using Co/AC catalyst was carried out in an electric furnace by varying the temperature of 300, 350, 400, 450, and 500 Celcius Degree, and by varying the amount of catalyst of 10, 15, and 20 g, using H2 gas at flow rate of 20 mL/minute. Products of dehydration were analyzed by GC, GC-MS, FTIR, and NMR methods. Results of analyses showed that soaking into acetone and HCl 1.0 M solution, caused the content of K, Fe, and Ca metals in activated carbon decreased significantly. Results of ammonia adsorption showed that the acidity of activated carbon and Co/AC catalyst were 2.674 and 7.843 mmol/g, respectively. Meanwhile, the highest catalytic activity achieved at temperature 500 Celcius Degree by using 20 g catalyst, be able to produce 10.50% 1,1-diethoxyethane.

Kata Kunci : 1,1-dietoksietana, etanol, katalis Co/KA, dehidrasi katalitik