Text

Hidrogenasi-perpindahan katalitik minyak nabati

---

Penilaian

---

ABSTRAK

Asam lemak tak jenuh dengan ikatan rangkap lebih dari satu (alias asam lemak tak
jenuh ganda, polyunsaturated fatty acid) sangat mudah terdegradasi oksidatif
menghasilkan senyawa-senyawa tak dikehendaki atau berpolimerisasi termal
menghasilkan gom. Oleh karena ini, untuk keperluan penggunaan minyak-minyak
nabati dalam produksi bahan bakar cair, gugus-gugus tak jenuh ganda di dalam
rantai asam lemak perlu dihidrogenasi/dijenuhkan. Hidrogenasi konvensional
menggunakan sumber H2 berupa gas hidrogen, yang berpotensi marabahaya
kebakaran dan ledakan, serta memerlukan temperatur dan tekanan relatif tinggi.
Teknologi-teknologi alternatif yang memungkinkan hidrogenasi minyak-lemak
pada temperatur rendah dan meminimalisasi penggunaan logam-logam sangat
mahal seperti paladium dan platina perlu dikembangkan. Hidrogenasi-perpindahan
katalitik memiliki potensi besar untuk bisa dilaksanakan pada temperatur di bawah
100oC dan tanpa keberadaan gas hidrogen.
Tahapan pertama dari penelitian ini adalah pemilihan katalis yang sesuai untuk
hidrogenasi-perpindahan katalitik minyak biji kapok (Ceiba petandra) dan minyak
kemiri sayur (Aleurites moluccana). Hidrogenasi dilaksanakan dalam reaktor batch
bersirkulasi dengan kalium format (KCOOH) sebagai donor hidrogen. Minyak
nabati yang digunakan sebelumnya telah melalui proses deasidifikasi dengan
metode penukaran ion menggunakan resin Amberlite IRA 900 untuk menurunkan
angka asam hingga kurang dari 1 mg KOH/g minyak. Kandidat katalis yang
digunakan adalah katalis berbasis Ag-Cu2O dan Pd. Hidrogenasi pada temperatur
40oC, dengan menggunakan katalis berbasis Ag-Cu2O dan katalis berbasis
paladium menunjukkan bahwa katalis yang cukup efektif adalah Ag-Cu2O/batu
apung dan Ag–Cu2O/γ-alumina, tetapi belum bisa mencapai angka iodium sesuai
dengan SNI biodiesel. Sayangnya katalis berbasis Ag-Cu2O yang digunakan dalam
tahapan pertama penelitian ini belum berhasil memutuskan semua gugus
siklopropenoid di dalam minyak biji kapok. Katalis dengan kandungan paladium
yang besar menyebabkan terjadinya polimerisasi pada minyak biji kapok.
Hidrogenasi pada temperatur 73oC mengakibatkan logam tembaga bervalensi satu
(Cu+) dalam katalis teroksidasi menjadi ion Cu2+, yang larut dalam campuran
kalium format (KCOOH) dan kalium bikarbonat (KHCO3).
Penyeleksian variabel hidrogenasi mengikuti rancangan fraksional faktorial 24-1.
Seleksi variabel meliputi konsentrasi KCOOH, suhu, nisbah katalis Ag/silika 60 Å,
dan rasio mol kalium format terhadap mol asam lemak tak jenuh. Hasil seleksi
menunjukkan bahwa konsentrasi KCOOH memberikan perngaruh yang paling
besar diikuti dengan nisbah katalis. Katalis Ag/silika 60 Å terbukti dapat
mendekomposisi ion format dengan baik, tetapi aktivitas hidrogenasinya rendah.
Penyertaan logam Ni, yang dikenal sebagai katalis hidrogenasi yang baik, akan
meningkatkan aktivitas hidrogenasi.
Katalis Ag-Ni/silika yang aktif dapat dibuat melalui deposisi dan dekomposisi
serempak perak format dan nikel format menjadi Ag0 dan Ni0 pada penyangga
silika. Katalis ini terbukti efektif pada proses hidrogenasi-perpindahan katalitik
ester metil minyak nabati. Kondisi proses yang terbaik untuk hidrogenasiperpindahan
katalitik ester metil kemiri sayur adalah suhu reaksi 78oC, waktu
reaksi 16 jam, nisbah katalis 4 %-b ester metil, konsentrasi KCOOH 6 M dan rasio
mol KCOOH terhadap mol ikatan rangkap 2:1. Untuk ester metil biji kapok hasil
terbaik didapatkan pada suhu reaksi 78oC, waktu reaksi 16 jam, nisbah katalis 1 %-
b ester metil, konsentrasi KCOOH 10 M dan rasio mol KCOOH terhadap mol
ikatan rangkap 2:1.
Pengaruh suhu dan waktu reaksi terhadap penurunan angka iodium dipelajari
dengan konsentrasi KCOOH 6 M dan Ag-Ni/silika 4%-b untuk ester metil kemiri
sayur serta 10 M dan Ag-Ni/silika 2%-b untuk ester metil kapok. Variasi
temperatur adalah 40oC, 60oC dan 78oC dan waktu reaksi 4, 8, 12 dan 16 jam.
Hasil-hasilnya memperlihatkan bahwa semakin besar suhu reaksi dan semakin lama
waktu reaksi, maka semakin besar pula penurunan angka iodium yang dihasilkan.
Tetapi dengan 16 jam reaksi pada hidrogenasi suhu 78oC, angka iodium yang
diperoleh untuk kedua jenis ester metil sudah memenuhi syarat SNI biodiesel.
Katalis dengan perbandingan berat logam Ni/Ag 0,7:1 – 1,3:1 mampu secara
memuaskan menurunkan angka iodium hingga memenuhi syarat SNI biodiesel.
Pemanfaatan hidrogen paling besar diperoleh pada penggunaan Kat 2 (Ni 2,86%-b
dan Ag 3,47%-b), yaitu 82,53%. Katalis ini juga menghasilkan angka iodium ester
metil kemiri sayur terkecil (92,58 g I2/100 g metil ester). Jadi, katalis dengan
komposisi Ni 2,86%-b dan Ag 3,47%-b adalah katalis terbaik, dari segi fungsinya
dalam meningkatkan laju penurunan angka iodium maupun dari kemampuannya
memanfaatkan hidrogen yang terbentuk.
Reaksi hidrogenasi-perpindahan katalitik ester metil kemiri sayur dan ester metil
kapok mengikuti reaksi orde satu terhadap konsentrasi ikatan rangkap di dalam
minyak. Konstanta Arrhenius atau faktor pra-eksponensial untuk hidrogenasi ester
metil kemiri sayur dan ester metil kapok masing-masing adalah 171 jam-1 dan 34
jam-1, dan energi aktivasi berturut-turut adalah 25,47 kJ/mol dan 19,64 kJ/mol.

Kata kunci: hidrogenasi-perpindahan katalitik, kemiri sayur, biji kapok, biodiesel,
minyak nabati, Ag-Ni/silika, kalium format, angka iodium

---

Availability

Inventory Code	Barcode	Call Number	Location	Status
	D00001	665.307 Fit h	Central Library	Available

Detail Information

Series Title

-

Call Number

665.307 Fit h

Publisher

Bandung : Institut Teknologi Bandung., 2016

Collation

xxiii, 105 hlm. : ilus. ; 30 Cm + CD

Language

Indonesia

ISBN/ISSN

-

Classification

665.307

Content Type

-

Media Type

-

Carrier Type

-

Edition

-

Subject(s)

Teknologi Industri-Minyak Nabati

Specific Detail Info

-

Statement of Responsibility

Fitri Hadiah

Other version/related

File Attachment

Comments

---

You must be logged in to post a comment