11
PEMBUATAN KARET SINTETIK POLY-ISOPRENA DENGAN KATALIS Fe 2 O 3 TUGAS INI DIBUAT UNTUK MEMENUHI TUGAS DARI MATA KULIAH KINETIKA DAN KATALISIS SEMEST ER 4 DISUSUN OLEH Agustian Chuagestu 2013620032 Henni Rahman 2013620068 Lusia Angela 2013620116 DOSEN PEMBIMBING Dr. Tedy Hudaya , S. T., M.EngSc . JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS KATOLIK PARAHYANGAN

Makalah kinkat sintetis serat karet

Embed Size (px)

DESCRIPTION

ini merupakan tugas akhir perkulihan kinetika dan katalisis yang membahas seputar katalis dalam polimerasi isoprena

Citation preview

PEMBUATAN KARET SINTETIK POLY-ISOPRENA DENGAN KATALIS Fe2O3

TUGAS INI DIBUAT UNTUK MEMENUHI TUGAS DARI MATA KULIAH KINETIKA DAN KATALISIS SEMESTER 4

DISUSUN OLEH

Agustian Chuagestu2013620032Henni Rahman2013620068Lusia Angela2013620116

DOSEN PEMBIMBINGDr.TedyHudaya, S. T.,M.EngSc.

JURUSAN TEKNIK KIMIAFAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRIUNIVERSITAS KATOLIK PARAHYANGANBANDUNG2015BAB IPENGANTAR1.1 Aplikasi Sintesis poly-isoprena modern dirancang sama seperti struktur dan sifat karet alam. Meskipun masih kurang ramah lingkungan, mempunyai konversi yang rendah, titik didih yang rendah, usianya lebih rendah dibandingkan dengan sifat dari karet alami, sintesis poly-isoprena ini memiliki jenis konsistensi produk, konversi, proses, dan kemurnian yang lebih baik. Selain itu, sintesis poly-isoprena memiliki keunggulan dalam proses pencampuran, proses ekstruksi, proses pengecoran, dan proses-proses calendering. Sekarang ini poly-isoprena sering dimanfaatkan oleh berbagai industri dalam apilikasinya yang membutuhkan bahan karet kekuatan tarik tinggi, ketahanan yang baik dan tahan terhadap panas. Komponen karet dari isoprena ini diaplikasikan pada produk seperti karet gelang, kondom, selang karet, dot bayi. Komponen mineralnya diaplikasikan pada produk alas kaki, spons, dan perlatan olahraga. Bahan isoprena ini juga semakin banyak digunakan pada industri karena tidak mengakibatkan alergi seperti yang disebabkan oleh karet alami.Tingkat konsumsi poly-isoprena ini mulai stabil pada tahun 1990-an karena keterbatasannya poly-isoprena yang disebabkan oleh kapasitas manufakturnya dan ketersediaan monomernya. Kapasitasnya yang meningkat akhir-akhir ini, kekhawatiran akan harga karet alami yang melambung tinggi, dan perintah untuk mengganti penggunaan karet alami menjadi karet sintetis agar memberikan perkembangan kepada dunia industri. Pada Figure 1.1 merupakan data konsumsi poly-isoprena dari 40 tahun terakhir.Figure 1.1 Konsumsi dari sintetik poly-isoprena1.2 Proses PembuatanBahan baku pembuatan isoprena adalah pemecahan fraksi nafta C5 yang bisa diseparasi dengan distilasi ekstraktif, ataupun distilasi sebagai azeotrop dengan n-pentana.Figure 1.2 menggambarkan proses manufaktur poly-isoprena dalam diagram alir yang disederhanakan. Sebelum memasuki reaktor, pelarut, katalis, dan monomer isoprena harus bebas dari kotoran kimia, kelembaban, dan udara yang mengandung racun katalis. Proses polimerasi dimulai ketika aliran yang telah dimurnikan memasuki reaktor.Setelah tingkat polimerasi yang diinginkan tercapai, katalis deaktivator ditambahkan kedalam semen sehingga tidak lagi terjadi kontak pada isoprena dan proses polimerasi mulai terhenti. Antioksidan lalu ditambahkan untuk melindungi poly-isoprena selama tahap penyelesaian dan penyimpanan.Campuran semen kemudian memasuki proses pemisahan sehingga pelarut dimurnikan dan polimer semen dikonversi menjadi serpihan oleh aliran dan air panas. Bubur serpihan diproses melalui ekstruder untuk menghilangkan air sebelum didinginkan, dikemas, dan kemudian disimpan dalam gudang penyimpanan.Figure 1.2 Proses PolimerasiBAB IIDESKRIPSI KATALISKatalis dapat dibagi berdasarkan 2 kelompok, yaitu katalis homogen dan katalis heterogen. Suatu katalis dapat dikatakan sebagai katalis homogen apabila substrat reaksi dan komponen katalis terdapat dalam fasa yang sama. Biasanya dalam fasa liquid, tetapi terkadang dalam fasa gas. Sedangkan katalis heterogen adalah suatu katalis yang merupakan padatan yang berinteraksi dengan dengan substrat reaksi dalam fasa yang berbeda, seperti fasa cair atau fasa gas. Katalis homogen memiliki ciri-ciri sebagai berikut :1. Mempunyai fasa yang sama dengan fasa campuran reaksi tersebut yang didalamnya terdapat reaktan, produk, inert, dan impurities.2. Memiliki selektivitas yang tinggi3. Tidak mudah teracuni oleh racun katalis ataupun kotoran4. Setiap molekulnya aktif sebagai katalis5. Mudah terurai pada suhu tinggi6. Sulit dipisahkan dari campuran reaksi

Katalis heterogen memiliki ciri-ciri sebagai berikut :1. Memiliki fasa yang tidak sama dengan fasa campuran reaksi.2. Memiliki pusat aktif yang tidak seragam3. Sensitif terhadap kotoran dan racun katalis4. Kereaktifan tinggi5. Selektifitas tinggi6. Mudah dipisahkan dari campuran reaksi7. Stabil pada suhu tinggi

Kelemahan katalis heterogen ini adalah berkurangnya aktivitas katalitik akibat permukaan katalis terlapisi oleh pengotor-pengotor dalam pereaksi. Berikut ini merupakan tahapan dalam proses katalisis heterogen :1. Pada pusat aktif, reaktan akan ditransport ke permukaan katalis2. Interaksi (pelemahan ikatan molekul yang terserap) antara reaktan dengan katalis3. Molekul-molekul reaktan yang telah terserap membentuk suatu kompleks yang terakifkan4. Ikatan antara produk dengan katalis melemah sehingga terlepas5. Produk ditransport agar menjauh dari katalis

Biasanya katalis yang digunakan dalam industri kimia adalah katalis heterogen karena katalis heterogen memiliki beberapa keunggulan dibanding dengan katalis lainnya. Keuntungan menggunakan katalis heterogen adalah mempunyai selektivitas yang tinggi, mudah dipisahkan dari produk reaksi, dan tidak mudah merusak reaktor. Maka dari itu, Fe2O3 merupakan salah satu katalis heterogen.

BAB IIIASPEK KATALIS

Besi (III) oksida atau iron oxide adalah senyawa anorganik dengan rumus Fe2O3. Fe2O3 termasuk sebagai salah satu dari tiga oksida utama dari besi. Selain Fe2O3 terdapat besi oksida atau iron oxide yang keberadaannya langka dan Fe3O4 yang secara alami dikenal sebagai magnetit. Fe2O3 adalah bahan utama dalam pembuatan baja. Fe2O3 bersifat ferromagnetic, berwarna merah tua, dan dapat diserang oleh asam.

Besi (III) oksida adalah produk dari oksidasi terhadap besi. Pembuatannya dapat dilakukan dalam skala laboratorium dengan elektrolisis larutan sodium bicarbonate, sebuah eletrolit inert dengan anoda besi. Persamaan reaksinya adalah sebagai berikut :

Hasil yang didapat yaitu Fe2O3 namun tertulis sebagai Fe(O)OH, dan dikeringkan pada suhu 200C. Sehingga didapat persamaan :

Besi (III) oksida juga dapat dibuat dari dekomposisi termal dari besi (III) hidroksida dengan temperatur diatas 200C. Persamaan reaksinya adalah sebagai berikut :

Dalam peran Fe2O3 sebagai katalis, ada beberapa parameter yang harus diperhatikan agar didapatkan produk yang maksimal dan biaya produksi yang minim. Parameter-nya adalah sebagai berikut :a. AktivitasAktivitas adalah kemampuan katalis untuk mengkonversi reaktan menjadi produk yang diinginkan.b. SelektivitasSelektivitas adalah kemampuan katalis untuk mempercepat suatu reaksi di antara beberapa reaksi yang terjadi sehingga didapatkan produk yang diinginkan dengan hasil produk samping yang sangat sedikit atau minim.c. KestabilanKestabilan adalah waktu yang dibutuhkan katalis untuk memiliki aktivitas dan selektivitas seperti keadaan awal.d. Rendemen katalis atau yieldYield merupakan banyaknya produk yang dihasilkan untuk setiao satu reaktan yang terkonsumsi.e. Kemudahan proses regenerasiRegenerasi adalah proses untuk mengembalikan aktivitas dan selektivitas suatu katalis seperti keadaan semula.Karena Fe2O3 termasuk dalam katalis heterogen, maka dapat dituliskan mekanisme dari Fe2O3 sebagai katalis bagi polyisoprene adalah sebagai berikut :1. Terjadinya difusi antar molekul-molekul reaktan menuju permukaan 2. Adanya adsorpsi yang terjadi pada molekul-molekul pereaksi pada permukaan3. Terjadi reaksi pada permukaan4. Adanya desorpsi dari permukaan5. Terjadi difusi sebagai hasil permukaan menuju badan system

DAFTAR PUSTAKA

http://www.britannica.com/EBchecked/topic/99157/catalyst-poisonhttp://www.lookchem.com/Chempedia/Chemical-Technology/Organic-Chemical-Technology/7501.htmlhttp://www.gbhenterprises.com/the%20impact%20on%20catalyst%20performance%20of%20poisons%20%26%20fouling%20mechanisms%20wsv.pdfhttp://en.wikipedia.org/wiki/Iron(III)_oxide#Iron_industryhttp://lib.ui.ac.id/file?file=digital/122613-KIM.003-08-Reaksi%20katalis_Literatur.pdfhttps://www.google.co.id/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=3&cad=rja&uact=8&ved=0CDIQFjAC&url=http%3A%2F%2Fwww.researchgate.net%2Fprofile%2FBayu_Ardiansah%2Fpublication%2F236649449_STUDI_KIMIA_ANTARMUKA_PADA_REAKSI_HIDROGENASI_GASOLIN_DENGAN_KATALIS_Ni_Al2O3%2Flinks%2F00b49518a96ba4fe5d000000&ei=cg1eVbjqM5CHuASD-IDICQ&usg=AFQjCNGoOVOKkVmoM--8jmNlLHhspG1j8w&sig2=gPFh_6RhwiPnZHdm7yT6gwhttp://www.lookchem.com/Chempedia/Chemical-Technology/Organic-Chemical-Technology/7501.htmlhttp://iisrp.com/WebPolymers/11POLYISOPRENE.pdf

Hagens, Jeans. Industrial Catalysis. 2nd Edition, Wiley-VCH,2006.