STUDI INTERAKSI ANISOL DENGAN KATALIS USY DAN CoMo/USY DALAM RANGKA MEMPELAJARI REAKSI HIDRODEOKSIGENASI ANISOL Disusun Oleh : WENDAH HERAWATI M0311071 SKRIPSI Ditulis dan diajukan untuk memenuhi sebagian persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Sains Bidang Ilmu Kimia FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA Februari, 2017 1
2
PERNYATAAN Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi saya yang berjudul STUDI INTERAKSI ANISOL DENGAN KATALIS USY DAN CoMo/USY DALAM RANGKA MEMPELAJARI REAKSI HIDRODEOKSIGENASI ANISOL belum pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga belum pernah ditulis atau dipublikasikan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka. Surakarta, Februari 2017 WENDAH HERAWATI 3
STUDI INTERAKSI ANISOL DENGAN KATALIS USY DAN CoMo/USY DALAM RANGKA MEMPELAJARI REAKSI HIDRODEOKSIGENASI ANISOL WENDAH HERAWATI Program Studi Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret ABSTRAK Telah dilakukan reaksi hidrodeoksigenasi (HDO) anisol menggunakan katalis USY dan CoMo/USY dengan reaoktor alir. Studi interaksi anisol dengan katalis USY dan CoMo/USY dilakukan untuk mempelajari reaksi HDO anisol. Tujuan penelitian ini untuk mengetahui laju gas H 2 yang optimal untuk reaksi HDO anisol menggunakan CoMo/USY, interaksi anisol dengan katalis, dan pengaruh laju alir gas H 2 terhadap karakter katalis setelah reaksi HDO. Reaksi HDO anisol dilakukan pada variasi laju alir gas H 2 2,5; 5,0; 7,5; dan 8,5 ml/menit, tekanan atmosfer dan temperatur 350 ºC. Produk cair hasil reaksi HDO dianalisis menggunakan kromatografi gas (GC) dan katalis bekas dianalisis menggunakan spektroskopi infra merah (FTIR). Hasil penelitian menunjukkan bahwa laju alir gas H 2 yang optimal pada reaksi HDO anisol adalah sebesar 5 ml/menit dengan menggunakan katalis CoMo/USY yang menghasilkan rendemen total sebesar 32,61 % (v/v) dan produk tanpa oksigen 8,6 % (v/v). Hasil analisis FTIR pada katalis menunjukkan bahwa gugus metoksi dan benzena pada anisol berinteraksi dengan sisi asam Brønsted dari USY maupun CoMo/USY yang ditandai munculnya bilangan gelombang pada 3566 cm -1. Adapun katalis USY dan CoMo/USY setelah reaksi HDO anisol terdapat gugus baru pada daerah 3600 dan 3100 cm -1 yang menunjukkan adanya sisa reaktan maupun produk pada katalis. Kata Kunci: Anisol, CoMo/USY, Hidrodeoksigenasi, H 2, Reaktor alir 4
STUDY INTERACTION OF ANISOLE WITH USY AND CoMo/USY CATALYSTS FOR STUDYING ANISOLE HYDRODEOXYGENATION WENDAH HERAWATI Department of Chemistry, Faculty of Mathematics and Natural Sciences, Sebelas Maret University ABSTRACT Reaction of hydrodeoxygenation (HDO) anisole, was studied over USY and CoMo/USY with flow reactor. Interaction of anisole with UYS and CoMo/USY catalyst has been stadied for HDO anisole. The purpose of this study to determine the H 2 optimal flow rate for anisole HDO reaction using CoMo/USY, interaction of anisole with the catalyst, and effect of H 2 gas flow rate on the used catalyst characters after HDO reaction. HDO reaction anisole was conducted on the variation of H 2 gas flow rate 2.5; 5.0; 7.5; and 8.5 ml/min, atmospheric pressure and temperature of 350 ºC. The liquid product from HDO reaction were analyzed using gas chromatography (GC) and the used catalyst was analyzed using infrared spectroscopy (FTIR). The results showed that H 2 flow rate on the optimal anisole HDO reaction was 5 ml/min using CoMo/USY catalyst which produces a total yield of 32.61% (v/v) and without oxygen product of 8.6% (v/v). Analysis FTIR indicated methoxy and benzene from anisole interact with Brønsted acid side of USY and CoMo/USY. As for the catalyst after the reaction contained anisole HDO new cluster grup in 3600 and 3100 cm -1 which indicated residue of reactan and product in catalyst. Keywords: Anisole, CoMo/USY, Hydrodeoxigenation, H 2, Flow Reactor. 5
MOTTO Dunia adalah tragedi bagi mereka yang menggunakan perasaan, tapi komedi bagi mereka yang menggunakan pikiran. (Horace Walpole) Kunci dalam mencari ilmu adalah ikhlas dan kerjakan dengan niat ibadah, kalau sudah ikhlas maka semua ilmu akan dengan mudah dipelajari dan dipahami. (Budi Arso Winoto) Ada seleksi alam dimana kita akan dimasukkan dalam suatu masalah yang sesuai dengan kemampuan yang kita miliki dan didekatkan dengan orang-orang yang memiliki karakter sesuai dengan apa yang kita butuhkan. (Wendah Herawati) 6
PERSEMBAHAN Alhamdulillahirobbil alamin Karya kecilku ini kupersembahkan untuk: Bapak Budi Arso Winoto, Ibu Siti Suwasti, serta kedua adikku Muhammad Mahfur dan Zahra Salima Siti Muslichah, Listya Ayu, Charisma NP, Kusuma Indah, Lestari HM, Nur Khasanah, Tety, Marisa R., Patimah, Vaish Navita, Dwita N.A., Euodia N.M., Tata Lugas yang telah memberi dukungan, semangat, dan hiburan. Semua pihak yang telah membantu dalam segala hal Pembaca yang telah menyempatkan waktunya untuk membaca karya kecil saya 7
KATA PENGANTAR Puji syukur Alhamdulillah penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala nikmat dan karunia-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini untuk memenuhi sebagian persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Sains dari Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret Surakarta. Tanpa bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak, tidaklah mudah untuk menyelesaikan skripsi ini, baik dalam bentuk kritik, saran, arahan, serta dukungan yang besar. Ucapan terima kasih diperuntukkan kepada: 1. Puji syukur kepada Allah SWT atas limpahan rahmat dan karunia-nya sehingga skripsi ini dapat terselesaikan. 2. Prof. Ari Handono Ramelan, M.Sc., Ph.D selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret. 3. Ibu Dr. Triana Kusumaningsih, M.Si selaku Kepala Prodi Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret. 4. Ibu Dr. Khoirina Dwi Nugrahaningtyas, M.Si selaku Dosen Pembimbing I skripsi. 5. Bapak Dr. Eddy Heraldy, M.Si selaku Dosen Pembimbing II skripsi dan pembimbing akademik. 6. Bapak ibu dosen dan seluruh staf progam studi Kimia FMIPA UNS yang telah memberikan ilmu yang mudah-mudahan bisa bermanfaat. 7. Rachmadhani, Dewi Ariyani, Avrina, Ana, Ferdinand, Aji Indo, Nanda Pratiwi, Irma Fadhila dan Septi Maulidina dan semua tim riset yang samasama berjuang menyelesaikan skripsi ini dan selalu memberikan semangat. 8. Semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan Skripsi ini. Penulis berharap Allah SWT berkenan membalas kebaikan semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaian Skripsi ini. Surakarta, Februari 2017 Penulis 8