Prosiding Seminar Nasional Kimia, ISBN : Jurusan Kimia FMIPA Universitas Negeri Surabaya, 20 September 2014

Transkripsi

1 PREPARASI, MODIFIKASI DAN KARAKTERISASI KATALIS Ni/ZSiA (PREPARATION, MODIFICATION AND CHARACTERIZATION CATALYST Ni/ZSiA) D. Setyawan Purwo Handoko FMIPA Kimia Universitas Jember Jl. Kalimantan 25 Jember Jawa Timur kreka_zeolit@yahoo.com atau desetyawanpeha@gmail.com Abstrak. Modifikasi dan karakterisasi terhadap katalis Ni/ZSiA yang dipreparasi dari zeolit alam telah dilakukan. Katalis ZSiA dibuat melalui pencucian zeolit alam dengan akuades, perendaman dengan larutan HCl 2 M, penambahan Na 2 SiO 3 5 % b/b, perendaman dengan larutan NH 4 Cl 2 M, kalsinasi pada temperatur 500 o C sambil dialiri gas nitrogen selama 2 jam dengan laju alir nitrogen 20 ml/menit, oksidasi sambil dialiri oksigen selama 2 jam dengan laju alir oksigen 20 ml/menit dan impregnasi logam Ni ke permukaan sampel katalis dengan menggunakan logam Ni(NO 3 ) 2 ٠6H 2 O 2 % b/b. Selanjutnya dilakukan reduksi sambil dialiri gas hidrogen dengan laju alir 20 ml/menit selama 2 jam. Katalis hasil dianalisis terhadap kandungan kation logam dengan AAS, keasaman dengan metode gravimetri, luas permukaan spesifik dengan surface area analyzer NOVA 1000 dan kristalinitas dengan difraktometer sinar-x (XRD, shimadzu-6000). Perlakuan asam pada zeolit alam mengakibatkan terjadinya peristiwa pelepasan logam Ca dan Fe yang terdapat dalam zeolit alam sehingga zeolit mengalami peningkatan keasaman. Disamping itu, perlakuan asam pada zeolit alam juga mengakibatkan terjadinya peristiwa dealuminasi sehingga meningkatkan rasio Si/Al zeolit dan secara kuantitas meningkatkan jumlah pada pori 10 hingga 20 angstrom. Kata kunci : zeolit, rasio Si/Al, keasaman, pori-pori ABSTRACT. Modification and characterization of the catalyst Ni / ZSiA are prepared from natural zeolite have been carried out. ZSiA catalyst was prepared by washing zeolite with aquadest, followed by dipping in HCl 2M solution, adding Na 2 SiO 3 5% b/b, dipping in NH 4 Cl 2M, calcination at 500 o C under nitrogen with flow rate of 20 ml/min for 2 hours, oxydation under oxygen flow rate of 20 ml/min and impregnation of Ni metal into catalyst surface using Ni(NO 3 ) 2 ٠6H 2 O 2% b/b. The catalyst was then oxydized under oxygen flow rate of 20 ml/min for 2 hours and reduced under hydrogen flow rate of 20 ml/min for 2 hours. Characterization of the catalyst included determination of metal content using AAS, acidity using gravimetric method, surface area using Gas Sorption Analyzer NOVA 1000, and crystallinity using XRD. Acid treatment on natural zeolite resulted in the release events Ca and Fe metals contained in the natural zeolite that zeolite acidity increased. In addition, the acid treatment also resulted in a natural zeolite dealumination events thus increasing the Si / Al ratio of zeolite and the quantity increases in the number of pores of 10 to 20 angstroms. Keywords: zeolite, Si / Al ratio, acidity, pore B - 111

2 PENDAHULUAN Hubungan antara temperatur dengan tekanan uap adsorbat pada kesetimbangan antara fasa terkondensasi (teradsorpsi) dengan fasa fluida dapat dijelaskan dengan persamaan Clausius-Clapeyron (Gaser, 1987) sebagai berikut : d ln P L dt RT dimana P adalah tekanan uap dan L adalah entalpi penguapan adsorbat. Untuk sistem kesetimbangan cair-uap, L adalah panas penguapan dari proses penguapan (evaporasi). Proses tersebut seringkali disebut sebagai persamaan Clausius- Clapeyron. Jika persamaan tersebut diterapkan pada kesetimbangan antara adsorbat teradsorpsi dan gas, maka persamaan tersebut harus dimodifikasi sehingga perubahan entalpi bukan dalam konstanta pada 2 umumnya, tetapi bergantung pada fraksi penutupan pada permukaan, coverage (). Keadaan ini biasanya untuk mendifinisikan saat membahas entalpi adsorpsi. Perubahan entalpi pada nilai tertentu disebut entalpi adsorpsi isosterik, H ist. Dengan asumsi bahwa H ist adalah tidak bergantung pada temperature (pada rentang yang kecil), sehingga persamaan hubungan antara tekanan dengan temperatur pada fraksi penutupan permukaan tertentu adalah sebagai berikut, P ln P1 H R 1 T1 T 2 ist 1 Banyaknya adsorbat teradsorpsi atau fraksi penutupan permukaan sebagai fungsi tekanan pada dua temperatur, T 1 dan T 2 akan dihasilkan kurva yang disajikan pada Gambar 1. 2 B - 112

3 Gambar 1. Adsorpsi, (a) isotermis, (b) isobar (Satterfield, 1980) Dari Gambar 1 (a) dapat ditunjukkan bahwa semakin tinggi temperatur semakin besar tekanan yang dibutuhkan untuk menghasilkan fraksi penutupan permukaan dengan nilai tertentu (θ = x, dimana 0 < x < 1) dan panas adsorpsi ditentukan sebagai fungsi. Menurut Gasser (1987), fraksi penutupan pada permukaan, ditentukan pada tekanan yang konstan dan pada temperatur yang bervariasi. Panas adsorpsi isosterik ditentukan dari kurva isobar dengan membaca hubungan P dan T pada harga tertentu. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa H ist = f (P,T). Pada adsorpsi isobar berlaku bahwa = f (T) P dan adsorpsi isotermis = f (P) T dimana, jumlahsitusyang mengadsorp si jumla jumlahsitus padapermukaan adsorben ka Interaksi antara adsorbat adsorben dengan gaya Van der Waals antara molekul gas dengan permukaan katalis disebut fisisorpsi. Fisisorpsi yang berlanjut sehingga melibatkan orbital elektron untuk membentuk suatu ikatan pada permukaan katalis maka akan menghasilkan kemisorpsi. Dasar dari pengukuran luas permukaan suatu padatan (katalis) adalah fisisorpsi yang merupakan dasar dari prosedur BET, dimana secara umum digunakan untuk menentukan luas permukaan suatu padatan (LPP). B - 113

4 Gambar 2. Pada Gambar 2, dapat dijelaskan bahwa pada keadaan awal, perubahan tekanan yang sangat sedikit menyebabkan peningkatan volume gas (nitrogen) yang teradsorpsi. Volume lapis tunggal adsorpsi dapat ditentukan melalui ekstrapolasi bagian multilayer dari kurva hingga saat tekanan relatif mendekati nol. Persamaan BET menurut Augustine (1996), adalah sebagai berikut: V ads P ( P P) V o 1. m C C V Penentuan volume lapis tunggal pada permukaan padatan (Augustine, 1996) 1.. C m P P o maka akan diperoleh garis lurus dengan, C 1 Slope (S) =., dan Intersep (I) V. C = V m 1C m, maka V m = ( S + I ) -1 Luas permukaan yang diperoleh melalui metode BET dinyatakan dalam m 2 /g. Diketahui bahwa N(bilangan Avogadro) = 6, molekul dan A m adalah luas penampang lintang molekul adsorbat nitrogen yaitu 16,2 Å persegi dan V volume molar adsorbat. Maka Luas permukaan padatan ditentukan sebagai berikut, dimana V ads = volume gas teradsorp pada tekanan P jenuh P o = tekanan uap V m = Volume gas teradsorp pada fraksi penutupan permukaan monolayer C = konstanta BET yang berhubungan dengan entalpi adsorpsi penguapan dan entalpi dengan membuat grafik hubungan antara V ads P 0( Po P) lawan P. P o Vm. N. Am. 10 LPP = (m ) V METODOLOGI Preparasi Katalis Ni/ZSiA Zeolit dengan ukuran lolos 100 mesh direndam dalam akuades dan dicuci sambil diaduk. Kemudian direndam dengan HF 2 % selama 30 menit selanjutnya dicuci dengan akuades diulang hingga 3 kali, kemudian dikeringkan dalam oven pada temperatur 120 o C selama 3 jam. B - 114

5 Selanjutnya dioksidasi dengan oksigen pada temperatur 500 o C selama 2 jam dan dikalsinasi dengan nitrogen pada temperatur 500 o C selama 2 jam dengan laju alir gas 20 ml/menit sehingga diperoleh katalis Z (Handoko, 2001). Selanjutnya katalis Z dicuci dengan menggunakan larutan HCl 2 M dengan perbandingan volume antara zeolit : larutan HCl = 1 : 2, sambil diaduk selama 20 hingga 30 menit (Zhang, 1999). Selanjutnya sampel zeolit dicuci dengan menggunakan akuades hingga ph = 6 dan dikeringkan dalam oven pada temperatur 120 o C selama 3 jam dan dilanjutkan dengan oksidasi menggunakan gas oksigen dengan laju alir 20 ml/menit pada temperatur 500 o C selama 2 jam dan kalsinasi dengan gas nitrogen dengan laju alir 20 ml/menit pada temperatur 500 o C selama 2 jam. Kemudian ke dalam katalis Z dalam gelas beker ditambahkan Na-Silikat (Na 2 SiO 3 ) sebanyak 5 % (w/w) yang dilarutkan ke dalam akuades dan selanjutnya dipanaskan pada temperatur antara 80 o C hingga 90 o C selama 24 jam sambil diaduk menggunakan pengaduk magnet. Kemudian sampel didinginkan dan dilanjutkan oksidasi dengan gas oksigen pada temperatur 500 o C selama 2 jam dengan laju alir gas 20 ml/menit dan diteruskan kalsinasi dengan gas nitrogen pada temperatur 500 o C selama 2 jam dengan laju alir gas 20 ml/menit sehingga diperoleh katalis ZSi. Katalis ZSi didinginkan dan ditambahkan larutan NH 4 Cl 2 M ke dalam gelas beker dengan perbandingan 1 : 2 (v/v) dan 48 campuran dipanaskan kembali pada temperatur 90 o C selama 4 jam dengan pengaduk magnet (Zhang, 1999). Kemudian didinginkan dan dilanjutkan dengan proses oksidasi menggunakan gas oksigen pada temperatur 500 o C selama 2 jam dengan laju alir gas 20 ml/menit dan diteruskan kalsinasi dengan gas nitrogen pada temperatur 500 o C selama 2 jam dengan laju alir gas 20 ml/menit sehingga diperoleh katalis ZSiA. Impregnasi logam Ni (Ni 2 % (w/w)) pada permukaan katalis ZSiA dilakukan dengan metode impregnasi basah (wet impregnation). Garam Ni(NO 3 ) 2 ٠6H 2 O sebanyak 9,91 g dilarutkan ke dalam 100 ml akuades sambil diaduk hingga homogen, B - 115

6 selanjutnya ditambahkan sampel (katalis ZSiA) sebanyak 100 g. Kemudian dipanaskan dan diuapkan pada temperatur 80 o C hingga 90 o C (pada 1 atm) sambil diaduk sehingga komponen air secara perlahan-lahan akan teruapkan. Setelah komponen air teruapkan kemudian sampel dimasukkan ke dalam oven pada temperatur 120 o C selama 2 jam dan dilanjutkan proses oksidasi dengan gas oksigen pada temperatur 500 o C selama 2 jam dengan laju alir gas 20 ml/menit dan reduksi pada temperatur 500 o C dengan gas hidrogen yang dialirkan 20 ml/menit sehingga diperoleh katalis Ni/ZSiA (Handoko, 2001). Setiap tahap perlakuan dilakukan analisis kandungan logam dengan AAS, keasaman dengan metode gravimetri, kristalinitas dengan XRD dan luas permukaan dengan menggunakan metode BET. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN Hasil Karakterisasi Katalis Katalis Ni/ZSiA dipreparasi melalui beberapa tahap perlakuan yaitu: perlakuan asam, perlakuan dengan Na 2 SiO 3, perlakuan hidrotermal, kalsinasi, oksidasi, reduksi dan impregnasi Ni. Pada masing-masing tahap perlakuan dilakukan analisis kandungan logam dengan AAS, keasaman dengan metode gravimetri, kristalinitas dengan XRD dan luas permukaan dengan menggunakan metode BET. Kristalinitas Katalis Menurut Harber (1991), persyaratan material zeolit sebagai katalis yaitu luas permukaan, rasio Si/Al, keasaman, kandungan kation dan kristalinitas. Sifat tersebut sangat berhubungan dengan jari-jari pori, volume pori dan keasaman yang terdapat dalam zeolit. Kristalinitas zeolit merupakan suatu ukuran kekuatan kisi kristal dalam mempertahankan bentuk kristalnya. Sifat kristal zeolit dapat juga berpengaruh terhadap kemampuannya dalam proses adsorpsi. Jika suatu zeolit memiliki sifat kristal yang rendah maka kisi kristal zeolit tersebut akan mudah rusak dan akan menyebabkan penyumbatan terhadap mulut pori, pengurangan volume pori, penurunan jumlah asam. Akibat lebih jauh maka 53 B - 116

7 zeolit tersebut akan mengalami penurunan aktivitasnya sebagai katalis. Gambar 3. Difraktogram katalis Z, ZSiA, Ni/ZsiA Metode yang digunakan untuk menganalisis struktur kristal katalis yang dibuat adalah difraksi sinar-x (XRD). Prinsip dasar analisis kimia yang digunakan dalam XRD adalah jarak antar bidang (d) yang karakteristik. Posisi sudut difraksi (2) dan jarak antar bidang menggambarkan jenis kristal, sedangkan intensitas menunjukkan kristalinitas suatu padatan (West, 1984; Sibilia, 1996). Berdasarkan Tabel 1 dapat disimpulkan bahwa zeolit alam yang dipakai sebagai pengemban logam aktif Ni (ZSiA) mempunyai kandungan tipe campuran antara lain mordenit, klinoptilolit dan kuarsa. Keadaan tersebut dibuktikan dengan mencocokkan pola difraktogram XRD dari zeolit alam standar menurut Treacy dan Higgins (2001), dengan zeolit alam sampel. B - 117

8 Tabel 1. Identifikasi posisi sudut difraksi (2θ) pada difraktogram XRD katalis yang dibuat dengan zeolit alam standar 2θ Jenis zeolit Zeolit alam menurut Treacy dan Zeolit alam sampel Higgins (2001) Mordenite 6,54; 13,81; 18,03; 24,42; 25,64; 6,51; 13,83; 18,19; 24,43; 25,63; 25,99; 27,00; 35,58; 36,90; 26,04; 27,09; 35,61; 36,87; 39,83; 45,33; 47,91; dan 48,70 39,82; 45,28; 47,97; dan 48,70 Clinoptilolite 19,19; 20,40; 22,38; 25,32; 19,10; 20,40; 22,36; 25,35; 25,99; 28,08; 29,81; 36,22; 26,04; 28,15; 29,79; 36,19; 45,34; dan 48,92 45,38; dan 48,92 Quartz 20,86; dan 26,70 20,86; dan 26,65 Berdasarkan Tabel 2 terlihat bahwa katalis hasil mengalami peningkatan intensitas dari Z menjadi ZSiA, keadaan ini disebabkan adanya proses aktivasi dengan larutan HCl serta pemanasan pada temperatur 500 o C. Keadaan tersebut berdampak pada peningkatan kristalinitasnya, yaitu 300, 1429, 259 menjadi 342, 1560 dan 284. dan NH 4 Cl, penambahan Na 2 SiO 3 Tabel 2 Intensitas difraktogram dengan puncak terbesar dari katalis hasil 2θ (derajat) d (Å) Jenis Intensitas (counts) Z ZSiA Ni/ZSiA 24,39 2,26 Mordenite ,99 2,99 Clinoptilolite ,70 3,18 Quartz ,00 3,30 Mordenite ,08 3,34 Clinoptilolite ,82 3,43 Clinoptilolite ,83 3,65 Mordenite Pada saat impregnasi logam Ni dengan garam Ni(NO 3 ) 2 ٠6H 2 O menyebabkan sifat kristal zeolit menjadi turun, yaitu 200, 1560 dan 284 menjadi 164, 1411 dan 254. Zeolit alam yang digunakan sebagai katalis setelah dibandingkan dengan zeolit alam standar menurut Treacy dan Higgins (2001) memiliki indeks kemiripan dengan jenis mordenite, clinoptilolite dan quartz, sehingga zeolit yang digunakan memiliki B - 118

9 struktur kristal jenis mordenite, clinoptilolite dan quartz. Kandungan Logam dalam Katalis Hasil Pada perlakuan kalsinasi dan pengayaan Si terhadap zeolit hingga perlakuan asam terjadi penurunan kandungan logam Ca dan Fe. Pada katalis Ni/ZSiA terjadi peningkatan kandungan Ca dan Fe meskipun relatif sangat sedikit tetapi tidak terlalu signifikan. Ketika perendaman dan pengadukan saat impregnasi logam Ni dari garam Ni(NO 3 ) 2 ٠6H 2 O tersebut terjadi peningkatan logam Ca dan Fe. Peningkatan yang relatif sedikit tersebut kemungkinan disebabkan saat impregnasi logam Ni dari garam Ni(NO 3 ) 2 ٠6H 2 O digunakan pelarut air yang mengandung Ca dan Fe sehingga logam Ca dan Fe teradsorpsi kembali oleh zeolit meskipun relatif sangat sedikit. Gambar 4. Kandungan logam Ca dan Fe dari berbagai jenis katalis, Z : katalis zeolit, ZSi : katalis zeolit pengkayaan dengan Si (Na 2 SiO 3 ), ZSiA : katalis ZSi yang diberi perlakuan asam, Ni/ZSiA : katalis ZSiA yang diimpregnasi logam Ni Selain alasan tersebut, kemungkinan yang lain adalah karena garam Ni(NO 3 ) 2 ٠6H 2 O pada bahan dasarnya mengandung Ca sebanyak 50 mg/kg dan Fe sebanyak 50 mg/kg, sehingga saat impregnasi logam Ni dari garam Ni(NO 3 ) 2 ٠6H 2 O kandungan Ca dan Fe dalam zeolit menjadi naik kembali. Keasaman Katalis Hasil Berdasarkan Gambar 5 dapat dijelaskan bahwa keasaman meningkat mulai dari perlakuan dengan Na 2 SiO 3 hingga perlakuan asam. Peningkatan keasaman tersebut mengindikasikan terjadi pembentukkan situs asam Bronsted B - 119

10 pada permukaan zeolit melalui pertukaran ion. Pengukuran keasaman zeolit dilakukan dengan metode adsorpsi basa amoniak pada permukaan katalis. Menurut Satterfield (1980) dan Van Santen (1995), keasaman (acid amount) suatu katalis didefinisikan sebagai banyaknya mmol basa (amoniak) yang teradsorpsi oleh situs asam Bronsted maupun situs asam Lewis per gram pada permukaan katalis. Semakin banyak basa amoniak yang dapat teradsorpsi pada permukaan katalis maka keasaman katalis semakin tinggi, menurut Satterfield (1980), Gambar 5. Keasaman beberapa katalis hasil Z : katalis zeolit, ZSi : katalis zeolit pengkayaan dengan Si, ZSiA : katalis ZSi yang diberi perlakuan asam, Ni/ZSiA : katalis ZSiA yang diimpregnasi logam Ni Rasio Si/Al dan Dealuminasi Katalis logam seperti Na +, Ca 2+, K +, Mg 2+, Hasil Fe 3+ atau ion H +, sehingga saat Peningkatan rasio Si/Al menggambarkan adanya pelepasan Al dalam framework (Al framework) menjadi Al diluar framework. Keberadaan Al dalam kerangka zeolit membawa muatan negatif yang distabilkan dengan keberadaan ion perlakuan asam terhadap zeolit baik dengan HF maupun dengan HCl disamping menyebabkan keluarnya Al framework menjadi Al diluar framework juga berdampak secara langsung terhadap peristiwa berkurangnya kandungan ion logam B - 120

11 yang terdapat dalam zeolit. Peningkatan rasio Si/Al menyebabkan zeolit semakin bersifat non polar dan zeolit yang semakin bersifat non polar akan lebih mudah berinteraksi dengan senyawa-senyawa non polar (Twaiq, 2003). Rasio Si/Al pada jenis katalis Ni/ZSiA mengalami penurunan sedikit, tetapi tidak signifikan (0,19 %). Kemungkinan yang terjadi adalah saat impregnasi logam Ni dari garam Ni(NO 3 ) 2 ٠6H 2 O relatif tidak terjadi perubahan kandungan Si dan relatif tidak terjadi perubahan kandungan Al, sehingga kandungan rasio Si/Al dari Ni/ZSiA relatif tetap. Pada perlakuan penyisipan logam Si dari jenis katalis Z sehingga menjadi ZSi terjadi peningkatan rasio Si/Al sebesar 40,17 % Gambar 6. Rasio Si/Al dari berbagai jenis katalis, Z : katalis zeolit, ZSi : katalis zeolit pengkayaan dengan Si, ZSiA : katalis ZSi yang diberi perlakuan asam, Ni/ZSiA : katalis ZSiA yang diimpregnasi logam Ni B - 121

12 Gambar 7. Hubungan antara keasaman dan rasio Si/Al katalis Semakin tinggi rasio Si/Al maka zeolit semakin asam dan semakin bersifat non polar. Zeolit yang semakin asam memiliki indikator semakin banyak ion H + yang terbentuk pada permukaan zeolit. Ion H + pada permukaan zeolit, yang berarti situs asam Bronsted yang semakin banyak maka kemampuan dalam mengadsorpsi basa amoniak semakin banyak pula. Luas Permukaan Katalis Berdasarkan hasil penelitian, luas permukaan spesifik zeolit sesudah diimpregnasikan logam Ni mengalami penurunan sedikit. Keadaan ini dapat dijelaskan bahwa impregnasi logam Ni relatif merata tetapi terdapat sebagian kecil akumulasi pada mulut pori atau sebagian permukaan zeolit, sehingga luas permukaan zeolit saat dianalisis dengan menggunakan metode BET menunjukkan sedikit penurunan. Hasil analisis dengan AAS kandungan logam Ni ke dalam katalis Ni/ZSiA adalah 1,06 % dari 2,00 % yang ditargetkan. Jadi tingkat keberhasilan impregnasi logam Ni ke dalam sampel zeolit adalah 53,00 %. Berdasarkan hasil penelitian yang ditunjukkan Gambar 8 dapat dijelaskan bahwa perlakuan dengan Na 2 SiO 3 menaikan luas permukaan katalis. Sementara perlakuan asam menyebabkan terjadinya penurunan luas permukaan spesifik katalis yang cukup signifikan. Penurunan luas permukaan katalis dapat disebabkan karena terjadinya perusakan pada kerangka zeolit saat terjadinya B - 122

13 dealuminasi dan pengotor hasil dealuminasi kemungkinan dapat menutupi pori-pori katalis. Keadaan ini berakibat saat dilakukan analisis dengan metode BET maka gas nitrogen yang diadsorpsikan tidak mampu masuk ke dalam pori-pori katalis, sehingga yang terdeteksi adalah permukaan luar dan beberapa permukaan bagian dalam dari katalis. Frekuensi Distribusi Ukuran Pori Katalis Frekuensi distribusi ukuran pori suatu katalis menggambarkan banyaknya atau jumlah pori pada rentang ukuran pori tertentu. Menurut Augustine (1995), pori-pori katalis dibedakan menjadi 3, yaitu mikropori (kurang dari 0,5 nm), mesopori (1,0 3,0 nm) dan makropori (lebih besar dari 5,0 nm). Pori-pori pada daerah makro pori relatif tidak dijumpai. Berdasarkan hasil analisis frekuensi distribusi ukuran pori hasil analisis menggunakan peralatan surface analyzer NOVA (metode BET) dapat dijelaskan bahwa zeolit sesudah diberi perlakuan dengan asam, Na 2 SiO 3 dan impregnasi logam Ni mengalami peningkatan jumlah ukuran pori pada daerah 10 hingga 20 angstrom yang cukup signifikan. Pori-pori zeolit pada daerah 10 hingga 20 angstrom memperlihatkan bahwa terjadi peningkatan jumlah ukuran pori yang cukup signifikan dari jenis katalis Z ke jenis katalis ZSi, ZSiA dan Ni/ZSiA. Peningkatan jumlah ukuran pori tersebut jugaterjadi pada daerah 21 hingga 50 angstrom, dimana semakin besar ukuran pori maka peningkatan jumlah ukuran pori semakin kecil. Zeolit alam yang digunakan sebagai pengemban logam Ni mayoritas memiliki pori-pori pada daerah 10 hingga 30 Å yang sangat dominan. Perlakuan kimia dan fisika terhadap zeolit berdampak mayoritas pada daerah pori-pori tersebut, seperti pembukaan pori-pori katalis, pelebaran mulut pori dan penutupan mulut pori akibat abrasi serta penutupan saluran pori bagian dalam. B - 123

14 Gambar 8. Luas permukaan spesifik berbagai jenis katalis, Z : katalis zeolit, ZSi : katalis zeolit pengkayaan dengan Si, ZSiA : katalis ZSi yang diberi perlakuan asam, Ni/ZSiA : katalis ZSiA yang diimpregnasi logam Ni Gambar 9. Frekuensi distribusi pori berbagai jenis katalis, Z : katalis zeolit, ZSi : katalis zeolit pengkayaan dengan Si, ZSiA : katalis ZSi yang diberi perlakuan asam, Ni/ZSiA : katalis ZSiA yang diimpregnasi logam Ni KESIMPULAN Perlakuan asam pada zeolit alam mengakibatkan terjadinya peristiwa pelepasan logam Ca dan Fe yang terdapat dalam zeolit alam sehingga zeolit mengalami peningkatan keasaman. Disamping itu, perlakuan asam pada zeolit alam juga mengakibatkan terjadinya peristiwa dealuminasi sehingga meningkatkan rasio Si/Al zeolit. B - 124

15 DAFTAR PUSTAKA Augustine, R.L., 1996, Heterogeneous Catalysis for Chemist, Marcel Dekker Inc., New York. Gasser, R.P.H., 1987, An Introduction to Chemisorption and Catalysis by Metal, Oxford Science Publication, Oxford. Handoko. D., S., P., 2001, Modifikasi Zeolit Alam dan Karakterisasinya Sebagai Katalis Perengkahan Asap Cair Kayu Bengkirah, Program Pasca Sarjana Kimia UGM, Jogjakarta. Harber, J., 1991, Manual on Catalyst Characterization, Pure and Appl. Chem., 63, 9, Satterfield, C.N., 1980, Heterogenous Catalysis in Practices, McGraw-Hill Book Co., New York. Sibilia, J.P., 1996, A Guide to Materials Characterization and Chemical Analysis, 2 nd Edition. VCH Publishers, Inc., New York. Treacy, M.M.J., and Higgins, J.B., 2001, Collection of Simulated XRD Powder Patternsfor Zeolite, Elsevier, Amsterdam. Twaiq, F.A.A., Asmawati Noor M. Zabidi, Abdul Rahman Mohamed and Subhash Bhatia, 2003, Catalytic Conversion of Palm Oil Over Meso Porous Aluminosilicate MCM 41 for The Production of Liquid Hydrocarbon Fuel, Fuel Process Technol, 84, 1-3, Van Santen, R.A. and Kramer, G.J., 1995, Reactivity Theory of Zeolitic Bronsted Acidic Sites, J. Am. Chem. Soc : Chem. Rev, 95, West, A.R., 1984, Solid State Chemistry and It s Application, John Willey & Sons, New York. Zhang, W. and Smirniotis, P.G., 1999, Effect of Zeolite Structure and Acidity on the Product Selectivity and Reaction Mechanism for n-octane Hydroisomerization and Hydrocracking, J. Catal., 182, B - 125