1 BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pada perkembangan teknologi serta
kebutuhan umat manusia yang semakin besar tentang pemanfaatan sumber daya
alam serta sebagai proses pemenuhan
kebutuhan maka manusia melakukan banyak sekali eksperimen yang berkaitan dengan
bidang industri, salah satunya adalah
pemanfaatan teknologi yang berguna untuk mempercepat proses yang terjadi pada
suatu reaksi kimia.Pada suatu reaksi kimia, reaksi dapat berlangsung dan menghasilkan suatu produk diperlukan sejumlah energi tertentu dan kadang-kadang terlalu
besar sehingga jika reaksi tersebut digunakan dalam bidang industri yang akan membutuhkan biaya operasional yang tinggi. Maka para peneliti melakukan penelitian untuk
membantu dalam pemenuhan kebutuhan umat manusia serta yang dapat menurunkan
biaya operasional sehingga teknologi
yang dapat dinikmati oleh masyarakat banyak, hal ini berkaitan erat dengan
hasil produksi dimana memerlukan waktu dan biaya yang lama dalam pembuatannya
hal ini berkaitan erat dengan penggunaan energi. Energi ini disebut energi aktivasi.
Salah satu cara untuk menurunkan energi aktivasi adalah dengan
menggunakan katalis.
Katalis adalah suatu zat yang dapat
menurunkan energi aktivasi suatu reaksi dengan terbentuknya interaksi langsung
antara katalis dengan zat-zat pereaksi. Katalis pertama kali diperkenalkan oleh
J.J. Berzelius pada tahun 1836. Sebagian besar logam transisi dapat digunakan
sebagai katalis. Namun, luas permukaan
katalitik aktif katalis ini sangat terbatas disamping itu harganya juga relatif
mahal. Untuk mengatasi hal
tersebut, katalis logam ini dapat disanggakan pada suatu bahan penyangga
(support) yang bersifat inert. Bahan
penyangga ini dapat menambah luas permukaan katalitik katalis. Metode yang
digunakan adalah memasukan nanopartikel yaitu pertikel yang berukuran sangat
kecil yaitu antara 1-100 nm, karena ukuran yang kecil nanopartikel memiliki
perbandingan antara luas permukaan dan volume yang lebih besar dibandingkan dengan
partikel sejenis dalam ukuran besar sehingga lebih mudah disisipkan dalam suatu
media penyangga. Salah satu media penyangga yang baik digunakan adalah bentonit.
Bentonit memiliki bentuk yang berlapis-lapis sehingga memudahkan untuk
memasukan material logam serta dimanfaatkan sebagai katalis. Bentonit adalah istilah yang digunakan dalam
dunia perdagangan untuk sejenis tanah liat yang mengandung mineral montmorillonit
(MMT) lebih dari 85 %. Fragmen sisanya
sebagai mineral pengotor umumnya terdiri dari campuran mineral berupa kwarsa,
felspar, kalsit, gypsum, kaolinit, plagioklas, ilit dan sebagainya. Pemanfaatan
bentonit yang selama ini masih dirasakan
terbatas, dan umumnya hanya digunakan sebagai adsorben. Berdasarkan data dari kementerian energi dan
sumber daya mineral (ESDM) Indonesia adalah salah satu negara pengekspor bahan
alam lempung (bentonit) yang cukup diperhitungkan di dunia. Cadangan bentonit Indonesia berjumlah sekitar
380 juta ton, tersebar di beberapa pulau, terutama jawa dan sumatera. Modifikasi yang dilakukan peneliti adalah
membuat katalis dari bentonit dengan menyisipkan nanopartikel senyawa nikel. Saat ini nanopartikel logam telah berkembang sebagai
teknik baru dalam bidang katalis. Nanopartikel logam sangat menarik digunakan
sebagai katalis karena memiliki luas permukaan yang tinggi untuk rasio volume,
dan sifat elektronik dan permukaan yang khas (Astruc et al., 2005).
Kompleks logam-penyangga ini
kemudian dapat digunakan dalam reaksi kimia, misalnya reaksi hidrogenasi
benzena menjadi sikloheksana. Di bidang industri kimia, benzena banyak
digunakan sebagai pelarut, aditif pada bahan bakar kendaraan serta pada
industri fenol, stirena dan anilin.
Namun, benzena termasuk reagen yang berbahaya,
karena ia mudah meledak dan uapnya beracun.
Sedangkan sikloheksana merupakan pelarut yang relatif aman dan tidak beracun. Sikloheksana
banyak digunakan dalam industri nilon, plastik dan cat.
Penelitian ini
bertujuan untuk menambah pemanfaatan bentonit sebagai penyangga katalis nanopartikel Ni yang banyak digunakan sebagai katalis dalam
reaksi hidrogenasi benzena menjadi sikloheksana.
1.2 Perumusan Masalah
Perumusan masalah dalam penelitian
kali ini adalah sebagai berikut :
1. Bagaimakah
komposisi jumlah maksimal nanopartikel yang dapat disisipkan pada saat
mereaksikan nanopartikel nikel dengan metode impregnasi dan penukar ion melalui
proses reduksi menggunakan oksidator NaBH4 kedalam bentonit ?
2. Bagaimakah
efektifitas Ni-bentonit yang difungsikan sebagai katalis sebagai pemercepat
reaksi ?
1.3 Tujuan Penelitian
Penelitian dilakukan dengan tujuan :
1. Melakukan
sintesis dan karakterisasi pembuatan katalis nanopertikel Ni dengan media
penyangga bentonit.
2. Menguji
katalis yang telah dihasilkan dari penelitian (pembuatan katalis nanopartikel
nikel dengan media penyangga bentonit).
1.4 Hipotesa Penelitian
Adanya
kandungan nanopartike Ni dapat terbentuk pada lapisan (interlayer) bentonit dan dapat digunakan
untuk katalis pada reaksi hidrogenasi benzena.
1.5 Ruang Lingkup
Berdasarkan
latar belakang masalah penelitian, maka batasan masalah pada penelitian ini
adalah proses modifikasi dari bentonit dengan menggunakan reagen nanopartikel
nikal ( Ni) dengan melalui proses reduksi menggunakan oksidator NaBH4
yang difungsikan sebagai katalis.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar