Pkm_ sintesis katalis Pt-Rh-Pd untuk peningkatan stabilitas oksida Biodiesel kemiri sunan

download Pkm_ sintesis katalis Pt-Rh-Pd untuk peningkatan stabilitas oksida  Biodiesel  kemiri sunan

of 40

  • date post

    18-Jan-2016
  • Category

    Documents

  • view

    89
  • download

    0

Embed Size (px)

description

γ-Al2O3 banyak tersedia dipasaran sebagai produk komersial akan tetapi diperoleh dengan harga yang mahal sehingga setelah diimpregnasi dengan Pt-Rh-Pd akan menjadi katalis yang lebih mahal lagi. Oleh karena itu dalam penelitian ini akan dicoba untuk melakukan sintesa γ-Al2O3 yang lebih ekonomis dengan metode yang lebih sederhana yaitu metode sol-gel. Dengan metode sol-gel diharapkan dihasilkan γ-Al2O3 dalam bentuk nanopartikel , fasa tunggal dan diperoleh tingkat kemurnian yang tinggi. karena γ-Al2O3 yang ada di pasaran belum tentu dalam bentuk nanopartikel dan fasa tunggal. Ukuran nano dan tidak adanya fasa impuritas menyebabkan peningkatan kinerja katalis dalam proses hidrogenasi parsial untuk meningkatkan stabilitas oksidasi biodiesel kemiri sunan. Pada proses hidrogenasi parsial ini, katalis akan mengubah asam lemak tak jenuh ganda menjadi tunggal.

Transcript of Pkm_ sintesis katalis Pt-Rh-Pd untuk peningkatan stabilitas oksida Biodiesel kemiri sunan

USULAN PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWAJUDUL PROGRAMSINTESA KATALIS HETEROGEN Pt-Rh-Pd/-Al2O3 METODE SOL GEL UNTUK PENINGKATAN STABILITAS OKSIDASI BIODIESEL KEMIRI SUNAN

BIDANG KEGIATAN:PKM PENELITIAN

Diusulkan oleh:

Nikko Eddy Sugianto(114120002 angkatan 2012)Dwi Ratna Mustafida (114120003 angkatan 2012)Didit Eko Prasetyo (114130034 angkatan 2013)Eka Fitriyani (114120035 angkatan 2013)

INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIASERPONG

2014PENGESAHAN PKM PENELITIAN

1. Judul: Sintesa Katalis Heterogen Pt-Rh-Pd/ -Al2O3 Metode Sol Gel Untuk Proses Peningkatan Stabilitas Oksidasi Biodiesel Kemiri Sunan 2. Bidang Kegiatan: PKM - P3. Ketua Pelaksana Kegiatan1. Nama Lengkap: Nikko Eddy Sugianto1. NIM: 1141200021. Jurusan: Teknik Kimia1. Universitas/Institut/Politeknik: Institut Teknologi Indonesia1. Alamat Rumah dan No HP: JL. Raya Bumi Indah Ruko Blok RC No.26, Bumi Indah Kelurahan Kuta jaya Kecamatan Pasar Kemis ,Tangerang. Kode Pos 15560 No.HP: 0819060050361. Alamat email: nikko_online@yahoo.co.id4. Anggota Pelaksana Kegiatan/Penulis: 3 Orang5. Dosen Pendamping5. Nama Lengkap dan Gelar: Dr.Ir. Dwita Suastiyanti, M.Si5. NIDN: 03160965015. Alamat Rumah dan No HP: Bukit Pamulang Indah B3 No.4 Pamulang-Ciputat - Tangerang Selatan No.HP : 0856971637271. Biaya Kegiatan Total1. Dikti: Rp. 12.500.000,001. Biaya Lain: -1. Jangka Waktu Pelaksanaa: 5 Bulan

iTangerang Selatan, 25 September 2014

Menyetujui

Ketua Program Studi Teknik Kimia Ketua Pelaksana KegiatanInstitut Teknologi Indonesia

(Dr. Ir. Sri Handayani, MT) (Nikko Eddy Sugianto) NIDN. 0315106501 NIM 114120002

Wakil Rektor Bidang Kemahasiswaan Dosen Pendamping

( Ir. J . Victor Tuaptel, MT. PhD ) (Dr.Ir. Dwita Suastiyanti, M.Si) NIDN. 0322096803 NIDN. 0316096501

DAFTAR ISI

PENGESAHAN PKM PENELITIANiDAFTAR ISIiiiRINGKASANvBAB I1PENDAHULUAN11.1Latar Belakang11.2Rumusan Masalah21.3Tujuan Penelitian21.4Keutamaan Penelitian21.5Luaran yang diharapkan21.6Manfaat2BAB II3TINJAUAN PUSTAKA32.1Metode Sol Gel32.2Katalis42.3Sintesis Nanopartikel -Al2O342.4Analisa XRD (X-Ray Diffraction)62.5Analisa PSA (Particle Size Analyzer) Seri Zetasizer62.6Analisa SEM (Scanning Electron Microscopy)6BAB III7METODE PENELITAN73.1Alat dan Bahan73.1.1Alat73.1.2Bahan73.2Variabel dan Parameter73.2.1Variabel73.2.2Parameter73.3Prosedur Percobaan73.3.1Cara Kerja73.3.2Analisis Sampel -Al2O38BAB IV9BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN94.1Anggaran Biaya94.2Jadwal Kegiataan9DAFTAR PUSTAKA10LAMPIRAN11

vRINGKASAN

Kenaikan harga BBM secara langsung berakibat pada naiknya biaya transportasi, biaya produksi industri dan pembangkit tenaga listrik. Oleh karena itu perlu adanya energi alternatif pengganti minyak bumi salah satunya adalah biodiesel. Kemiri sunan yang banyak diperoleh di Indonesia dapat digunakan sebagai bahan dasar pembuatan biodiesel. Pembuatan biodiesel kemiri sunan melalui proses hidrogenasi parsial guna peningkatan stabilitas oksidasinya dapat dilakukan dengan menggunakan katalis heterogen (padat). Katalis heterogen mudah dipisahkan dari sistem diakhir proses atau reaksi dan dapat digunakan kembali. Disamping itu dengan menggunakan katalis heterogen tidak akan ada pembentukan sabun melalui netralisasi asam lemak bebas atau saponifikasi trigliserida. Salah satu katalis heterogen untuk proses pembentukan biodiesel adalah Pt-Rh-Pd yang disupport oleh -Al2O3.-Al2O3 banyak tersedia dipasaran sebagai produk komersial akan tetapi diperoleh dengan harga yang mahal sehingga setelah diimpregnasi dengan Pt-Rh-Pd akan menjadi katalis yang lebih mahal lagi. Oleh karena itu dalam penelitian ini akan dicoba untuk melakukan sintesa -Al2O3 yang lebih ekonomis dengan metode yang lebih sederhana yaitu metode sol-gel. Dengan metode sol-gel diharapkan dihasilkan -Al2O3 dalam bentuk nanopartikel , fasa tunggal dan diperoleh tingkat kemurnian yang tinggi. karena -Al2O3 yang ada di pasaran belum tentu dalam bentuk nanopartikel dan fasa tunggal. Ukuran nano dan tidak adanya fasa impuritas menyebabkan peningkatan kinerja katalis dalam proses hidrogenasi parsial untuk meningkatkan stabilitas oksidasi biodiesel kemiri sunan. Pada proses hidrogenasi parsial ini, katalis akan mengubah asam lemak tak jenuh ganda menjadi tunggal.Pada penelitian ini perkursor yang digunakan adalah alumunium nitrat [Al(NO3)3.9H2O] yang akan dilarutkan dalam asam sitrat. Pengadukan dilakukan diatas hotplate pada suhu 60C selama 8 jam.Variabel yang digunakan adalah temperatur kalsinasi yaitu 450C,550C,650C dan waktu kalsinasi 3 jam, 5 jam dan 7 jam. -Al2O3 yang telah dikalsinasi dianalisis dengan Particle Size Analyzer (PSA) metode Malvern di Dept. Fisika Universitas Indonesia , Scanning Electron Microscopy (SEM) di Dept. Metalurgi Universitas Indonesia, dan X-Ray Diffraction (XRD) di Laboratorium Material BATAN. Dan hasil analisis dibandingkan dengan -Al2O3 yang tersedia dipasaran.Diharapkan dengan penelitian ini didapatkan kondisi proses optimum untuk memperoleh -Al2O3 nano partikel fasa tunggal dengan metode sol- gel.

Kata Kunci : katalis heterogen, biodiesel, kemiri sunan, hidrogenasi parsial.

BAB IPENDAHULUAN1.1Latar BelakangKenaikan harga minyak mentah dunia akhir-akhir ini memberi dampak yang besar pada perekonomian nasional, terutama dengan adanya kenaikan harga BBM. Kenaikan harga BBM secara langsung berakibat pada naiknya biaya transportasi, biaya produksi industri dan pembangkit tenaga listrik. Oleh karena itu perlu adanya energi alternative pengganti minyak bumi salah satunya biodiesel. Pembuatan biodiesel umumnya dilakukan dengan menggunakan katalis basa homogen seperti NaOH dan KOH karena memiliki kemampuan katalisator yang lebih tinggi dibandingkan dengan katalis lainnya. Akan tetapi, penggunaan katalis ini memiliki kelemahan yaitu terbentuknya produk samping berupa sabun, sulit dipisahkan dari campuran reaksi sehingga tidak dapat digunakan kembali dan pada akhirnya akan ikut terbuang sebagai limbah yang dapat mencemarkan lingkungan.Untuk mengatasi hal ini, pembuatan biodiesel dapat dilakukan dengan menggunakan katalis heterogen (padat). Katalis heterogen mudah dipisahkan dari sistem diakhir proses atau reaksi dan dapat digunakan kembali. Disamping itu dengan menggunakan katalis heterogen ini maka tidak akan ada pembentukan sabun melalui netralisasi asam lemak bebas atau saponifikasi trigliserida (Leung et al.,2009).Pada penelitian ini akan dibuat katalis heterogen -Al2O3 dalam ukuran nanopartikel fasa tunggal dengan metode yang lebih mudah dan lebih ekonomis . Katalis -Al2O3 nanopartikel merupakan jenis material yang paling diminati karena memiliki luas area yang besar dan relative stabil pada interval temperatur pada sebagian besar reaksi katalitik. katalis -Al2O3 pada umumnya dapat diperoleh dipasaran akan tetapi harganya cukup mahal dan terkadang material dalam bentuk konvensional tersebut tidak cukup efektif, salah satunya disebabkan oleh aktivitas katalis yang rendah sehingga tidak mampu merengkah reaktan menjadi fraksi-fraksi bakar konvensional. Selain itu aktivitas katalis dibatasi oleh pembentukan kokas dan pori-pori katalis tertutup oleh kokas (Setiadi dkk.,2006).Salah satu cara untuk meningkatkan kinerja katalis adalah membuat ukurannya menjadi nanopartikel. Penggunaan katalis nanopartikel telah diteliti oleh sarrano,dkk menggunakan katalis ZSM-5 dalam perengkahan LDPE (Low Density Polyethilen). Hasil yang didapat menunjukkan bahwa nanopartikel ZSM-5 memiliki aktivitas katalis yang lebih tinggi daripada mikropartikel. Oleh sebab itu dalam penelitian ini ukuran katalis -Al2O3 akan dibuat ukuran nanopartikel.Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode sol gel karena metode ini memiliki banyak kelebihan diantaranya proses berlangsung pada temperatur rendah, prosesnya relatif lebih mudah, bisa diaplikasikan dalam segala kondisi (versatile), menghasilkan produk dengan kemurnian dan kehomogenan yang tinggi jika parameternya divariasikan. Selain itu, yang paling mengesankan dari proses sol-gel adalah biayanya relatif murah dan produk berupa xerogel silika yang dihasilkan tidak beracun (Zawrah et al, 2009).1.2Rumusan Masalah-Al2O3 banyak tersedia dipasaran sebagai produk komersial tetapi diperoleh dengan harga yang mahal sehingga setelah diimpregnasi dengan Pt-Rh-Pd akan menjadi katalis yang lebih mahal lagi. Oleh karena itu dalam penelitian ini akan dicoba untuk melakukan sintesa -Al2O3 yang lebih ekonomis dengan metode yang lebih sederhana. Dengan metode ini diharapkan dihasilkan -Al2O3 dalam bentuk nanopartikel dan fasa tunggal karena -Al2O3 yang ada dipasaran belum tentu dalam bentuk nanopartikel dan fasa tunggal.1.3Tujuan PenelitianTujuan penelitian ini adalah Sintesa Sintesa Katalis Heterogen Pt-Rh-Pd/ -Al2O3 Metode Sol Gel Untuk Proses Peningkatan Stabilitas Oksidasi Biodiesel Kemiri Sunan 1.4Keutamaan PenelitianKeutamaan penelitian ini adalah akan diperoleh katalis -Al2O3 dengan metode yang lebih efisien dan ekonomis sehingga dapat mengurangi biaya produksi, serta dapat diaplikasikan ke industri-industri katalis. 1.5Luaran yang diharapkanDengan melakukan penelitian ini, diharapkan dapat dihasilkan kondisi optimum untuk menghasilkan -Al2O3 nano partikel fasa tunggal dengan metode sol gel , serta diharapkan dapat dijadikan karya ilmiah untuk jurnal nasional, seminar nasional dan jurnal IPTEK Institut Teknologi Indonesia ber-ISSN.1.6ManfaatManfaat dari penelitian ini adalah sebagai metode pembuatan katalis dengan metode sol gel yang lebih ekonomis dan efisien , serta untuk mendukung sumber energi nasional.

29

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

2.1Metode Sol GelMetode sol gel dapat didefinisikan sebagai proses pembentukan senyawa anorganik melalui reaksi kimia dal