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.