KATA PENGANTAR. Assalamu alaikum Wr.Wb. Alhamdulillahirobbil alamiin, buku Adsorpsi dan Katalisis Menggunakan Material berbasis Clay ini telah

Ukuran: px

Mulai penontonan dengan halaman:

Download "KATA PENGANTAR. Assalamu alaikum Wr.Wb. Alhamdulillahirobbil alamiin, buku Adsorpsi dan Katalisis Menggunakan Material berbasis Clay ini telah"

Vera Sudirman
7 tahun lalu
Tontonan:

4 Adsorpsi dan Katalis Menggunakan Material Berbasis Clay oleh Dr. Is Fatimah, M.Si. Hak Cipta 2014 pada penulis GRAHA ILMU Ruko Jambusari 7A Yogyakarta Telp: ; ; Fax: Hak Cipta dilindungi undang-undang. Dilarang memper banyak atau memindahkan sebagian atau seluruh isi buku ini dalam bentuk apa pun, secara elektronis maupun mekanis, termasuk memfotokopi, merekam, atau dengan teknik perekaman lainnya, tanpa izin tertulis dari penerbit. ISBN: Cetakan ke I, tahun 2014

5 KATA PENGANTAR Assalamu alaikum Wr.Wb. Alhamdulillahirobbil alamiin, buku Adsorpsi dan Katalisis Menggunakan Material berbasis Clay ini telah terselesaikan. Buku ini tersusun melalui berbagai eksplorasi literatur yang berkaitan dengan penelitian yang kami tekuni selama kurun waktu lebih dari 10 (sepuluh) tahun. Pemilihan materi adsorpsi dan katalisis bebasis clay didasarkan pada banyaknya penelitian clay alam Indonesia sebagai salah satu apresiasi melimpahnya kekayaan sumber daya alam mienral clay. Namun di sisi lain, publikasi ilmiah dan eksistensi literatur dalam bentuk buku belum banyak ditemui. Berlatar belakang tersebut, buku ini berusaha menyajikan dasar-dasar dan data-data publikasi dengan harapan dapat digunakan guna pengembangan penelitian terkait di masa mendatang. Sebagai salah satu bahan ajar, buku ini mendukung berbagai mata kuliah di tingkat perguruan tinggi khususnya bidang kimia, teknik kimia, teknologi material dan lingkungan. Mata kuliah seperti Kimia Katalis, Kimia Lingkungan dan Teknologi Bersih merupakan mata kuliah-mata kuliah yang didukung oleh buku ini di samping kegunaannya sebagai literatur dalam kegiatan praktikum dan penelitian mahasiswa. Sebagai penutup, buku ini tentu masih memerlukan banyak perbaikan sehingga kritik, saran dan ide dari pembaca sangat kami harapkan guna penyempurnaan buku ini di masa-masa mendatang. Wassalamu alaikum Wr.Wb. Penulis Is Fatimah

7 DAFTAR ISI KATA PENGANTAR DAFTAR ISI DAFTAR GAMBAR DAFTAR TABEL BAB 1 CLAY: KLASIFIKASI CLAY DAN STRUKTUR DASAR Klasifikasi Clay Smektit dan Montmorillonit Struktur dan Sifat Permukaan Clay 8 BAB 2 TEORI ADSORPSI DAN KATALISIS Dasar Adsorpsi Kinetika Adsorpsi Isoterm Adsorpsi Katalis Heterogen 32 Pustaka 35 BAB 3 KARAKTERISASI CLAY SEBAGAI MATERIAL ADSORBEN DAN KATALIS Analisis Menggunakan XRD Evaluasi Porositas Analisis Kapasitas Tukar Kation/Cation Exchange Capacity (CEC) Analisis Spektrofotometri DRUV-Vis Penentuan Sifat Keasaman Padatan 47 v vii ix xv

8 viii Adsorpsi dan Katalisis Menggunakan Material Berbasis Clay 3.6 Analisis Morfologi Permukaan dan Energy Dispersive X-Ray (EDX) Analisis Elemental 49 Pustaka 50 BAB 4 AKTIVASI DAN MODIFIKASI CLAY Aktivasi Aktivasi Mineral Montmorillonit Indonesia Aktivitas Adsorpsi dan Katalisis Clay Teraktivasi Asam Pertukaran dengan Kation Logam Pilarisasi Pembentukan Organoclay Modifikasi Sinergis 75 Pustaka 76 BAB 5 KEASAMAN PERMUKAAN CLAY Dasar Keasaman Permukaan Clay Karakterisasi Keasaman Clay Keasaman Permukaan Clay Termodifikasi Aktivitas Katalisis Asam oleh Clay dan Clay Termodifikasi 94 Pustaka 96 BAB 6 PILARISASI CLAY DENGAN OKSIDA LOGAM Pilarisasi dengan Oksida Aluminium Pilarisasi Clay dengan TiO Pilarisasi dengan ZrO Preparasi Clay Terpilar Fe 2 O Preparasi Clay Terpilar Cr 2 O Preparasi Clay Terpilar Silika Pilarisasi Clay dengan Gabungan Oksida Logam dan Clay Terpilar Sebagai Pengemban Logam Pilarisasi Clay dengan Oksida Logam dan Pre-Treatment Surfaktan 130 Pustaka 130 BAB 7 AKTIVITAS KATALITIK CLAY TERMODIFIKASI LOGAM Reaksi Katalisis Asam Aktivitas pada Reaksi Reduksi-Oksidasi 160 -oo0oo-

9 Daftar Gambar ix DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Struktur tetrahedral dan oktahedral 3 Gambar 1.2 Contoh struktur trioktahedral dan dioktahedral 4 Gambar 1.3 Struktur clay 2:1 4 Gambar 1.4 Skema trioktahedral 5 Gambar 1.5 Pola XRD montmorillonit dengan perlakuan glikolasi dan pemanasan 6 Gambar 1.6 Representasi struktur montmorillonit 7 Gambar 2.1 Perbedaan interaksi adsorbat dan adsorben dalam fisisorpsi(a) dan kemisorpsi (b) (Mortimer, 2000) Gambar 2.2 Mekanisme katalisis adsorpsi, interaksi permukaan dan desorpsi 14 Gambar 2.3 Ilustrasi interaksi logam dan substrat teradsorpsi 15 Gambar 2.4 Plot kinetika adsorpsi (a) pseudo orde satu (b) pseudo orde dua dan Model-model Elovich (c) dari adsorpsi naftalena menggunakan DTMA-sepiolit (Gök et al., Ijin cetak ulang dari Elsevier Publisher) 17 Gambar 2.5 Ilustrasi mekanisme Langmuir 18 Gambar 2.6 Plot isoterm Langmuir 19 Gambar 2.7 Struktur alizarin red (AR) dan Basic violet (BV) 20 Gambar 2.8 Isoterm Langmuir adsorpsi AR oleh organoclay (Baskaralingam et al (2006)) 20 Gambar 2.9 Efek konstanta kesetimbangan adsorpsi terhadap fraksi penutupan pada variasi tekanan sistem Gambar 2.10 Bentuk plot isoterm Freundlich 22 Gambar 2.11 Ilustrasi adsorpsi pada isoterm BET(Sumber: Augustine, 1999) 23 Gambar 2.12 Variasi bentuk isoterm gas (Sumber: Augustine, 1999) 23 Gambar 2.13 Variasi hysterisis loop (Sumber : Augustine, 1999) 24 Gambar 2.14 Katalisis dalam reaksi 26

10 x Adsorpsi dan Katalisis Menggunakan Material Berbasis Clay Gambar 2.15 Pengaruh katalis pada koordinat reaksi 27 Gambar 2.16 Distribusi Maxwell energi kinetik reaksi tanpa dan dengan katalis 27 Gambar 2.17 Skematika kerja katalis SCR (Sumber: Augustine, 1999) 28 Gambar 2.18 Representasi skematik pengembanan oksida logam (A) dan efek sintering pada oksida logam tak teremban (B). (diadaptasi dari Santen et al., 1999) 30 Gambar 2.19 Skema dispersi V 2 O 5 pada smektit terpilar aluminium 31 Gambar 2.20 Proses adsorpsi dalam reaksi pembentukan amoniak 34 Gambar 2.21 Mekanisme dehidrasi dan dehidroksilasi oleh Al 2 O 3 (Sumber :Spivey dan Dooley, 2010) 34 Gambar 3.1 Pola refleksi XRD (a) hektorit (b) plagiorskit 38 Gambar 3.2 Pola XRD hektorite dan saponit pada variasi kelembaban relatif (Karmous et al., 2009) 40 Gambar 3.3 Perbandingan difraktogram montmorillonit dan saponit sebelum dan sesudah glikolasi (kode EG menandakan sampel setelah perlakuan menggunakan etilen glikol) 41 Gambar 3.4 Pengaruh glikolasi dan pemanasan terhadap pola XRD saponit 42 Gambar 3.5 Klasifikasi Isoterm Adsorpsi-Desorpsi BDDT (Sing et al., 1985,) 43 Gambar3.6 Klasifikasi hysterisis loop (Sing et al., 1985, Kaneko, 1994) 44 Gambar 3.7 Kurva korelasi CEC dan luas permukaan spesifik 46 Gambar 3.8 Model interaksi asam-basa piridin dengan keasaman permukaan padatan (sumber: Busca, 1999) 38 Gambar 3.9 Profil SEM saponit (Cölak et al., 2000) 49 Gambar 4.1 Skema modifikasi Clay 51 Gambar 4.2 Skema modifikasi clay melalui pengasaman (Sumber: Hussin et al., 2011) [ atas ijin Elsevier] 52 Gambar 4.3 Perbandingan XRD montmorillonit dan saponit hasil aktivasi asam dengan variasi konsentrasi asam dan waktu aktivasi. (Okada et al., 2008) [ atas ijin Elsevier]. 53 Gambar 4.4 Hasil analiss FTIR terhadap montmorilllonit teraktivasi asam klorida pada variasi waktu (Majedova et al., 1998) [ atas ijin Elsevier]. 54 Gambar 4.5 Pengaruh perlakuan termal dan asam terhadap smektit (Tamayo et al., 2012 [atas ijin Elsevier) Gambar 4.6 Spektrum FTIR montmorillonit dengan perlakuan termal dan asam terhadap smektit (Tamayo et al., atas ijin Elsevier) 55 Gambar 4.7 Pengaruh jenis asam pada aktivasi montmorillonit alam dari Boyolali (Fatimah et al., 2006) 56 Gambar 4.8 Distribusi ukuran pori montmorillonit alam asam Boyolali dengan variasi jenis asam (Fatimah et al., 2006) 57

dokumen-dokumen yang mirip

KINETIKA KIMIA. : Dr. Is Fatimah. Edisi Pertama Cetakan Pertama, 2013

KINETIKA KIMIA. : Dr. Is Fatimah. Edisi Pertama Cetakan Pertama, 2013 KINETIKA KIMIA Oleh : Dr. Is Fatimah Edisi Pertama Cetakan Pertama, 2013 Hak Cipta 2013 pada penulis, Hak Cipta dilindungi undang-undang. Dilarang memperbanyak atau memindahkan sebagian atau seluruh isi