Aplikasi Kinetika Reaksi

download Aplikasi Kinetika Reaksi

of 26

  • date post

    15-Apr-2016
  • Category

    Documents

  • view

    25
  • download

    3

Embed Size (px)

description

aplikasi dari kenitika reaksi enzim

Transcript of Aplikasi Kinetika Reaksi

PowerPoint Presentation

Aplikasi Kinetika Reaksi Ady PrastyoAslami KhairullahKharintia Widya NingrumKristina Anggi P.S

Pembahasan : Pengertian katalis Klasifikasi Katalis Fungsi katalis Prinsip katalisAplikasi Katalis Spent katalisPengertian Katalis

Katalis adalah suatu zat yang ditambahkan ke dalam suatu reaksi kimia dengan tujuan untuk memperbesar kecepatan reaksi. Katalis ikut terlibat dalam reaksi tetapi tidak mengalami perubahan kimiawi yang permanen, dengan kata lain, pada akhir reaksi katalis akan dijumpai kembali dalam bentuk dan jumlah yang sama seperti sebelum reaksi. Katalis mempercepat laju reaksi dengan cara menyediakan suatujalur pilihan dengan energi aktivasi yang lebih rendah. Katalis mengurangi energi yang dibutuhkan untuk berlangsungnya reaksi. Adanya penambahan katalis akan menyebabkan terbentuknya tahap-tahap reaksi tambahan, yaitu tahap pengikatan katalis dan tahap pelepasan katalis pada akhir reaksi. Katalis ini bersifat spesifik, artinya hanya berfungsi untuk suatu reaksi tertentu. penambahan katalis menyebabkan lebih banyak molekul yang bertumbukan pada suhu normal dan laju reaksi semakin cepat. Jadi, penambahan katalis pada suatu reaksi kimia dapat menurunkan energy aktivasi reaksi sehingga reaksi berlangsung lebih cepat. Prinsip KatalisPrinsip kerja katalis katalis tersebut tetap ikut dalamjalannya reaksi, tetapi pada kondisi akhir, katalis akan keluar lagi dalam bentuk yang sama. Sifat-sifat kimia katalis akan sama sebelum dan sesudah mengkatalis suatu reaksi.Fungsi KatalisFungsi katalis adalah memperbesar kecepatan reaksinya (mempercepat reaksi) dengan jalan memperkecil energi pengaktifan suatu reaksi dan dibentuknya tahap-tahap reaksi yang baru.

Dengan menurunnya energi pengaktifan maka pada suhu yang sama reaksi dapat berlangsung lebih cepat.

Klasifikasi Katalis Katalis dapat diklasifikasikan menjadi beberapa jenis yaitu:

Katalis Homogen.Adalah katalis yang wujudnya sama dengan wujud reaktannya. Dalam reaksi kimia, katalis homogen berfungsi sebagai zat perantara ( fasilitator ).Contohnya :Katalis gas NO2 pada pembuatan gas SO3.Katalis gas Cl2 pada penguraian N2O

Keuntungan dari katalis homogen adalah bahwa katalis lebih cepat bercampur ke dalam campuran reaksi, yang memungkinkan tingkat yang sangat tinggi dari interaksi antara molekul katalis dan reaktan. Namun, berbeda dengan katalisis heterogen, katalis homogen sering tidak bisa kembali ke bentuk awal ketika reaksi telah berjalan sampai selesai.Katalis homogen digunakan dalam berbagai aplikasi industri, karena memungkinkan untuk peningkatan laju reaksi tanpa peningkatan suhu.

Katalis Heterogen.Adalah katalis yang wujudnya berbeda dengan wujud reaktannya.Reaksi zat-zat yang melibatkan katalis jenis ini, berlangsung pada permukaan katalis tersebut.Contohnya :logam Ni pada reaksi hidrogenasi etena ( C2H4 ).Katalis logam Rodium atau Iridium pada proses pembuatan asam etanoat.Katalis logam Ni pada proses pembuatan mentega.Katalis logam V2O5 pada reaksi pembuatan asam sulfat ( proses Kontak )Katalis logam Fe pada reaksi pembuatan amonia ( proses Haber-Bosch )

Biokatalis ( enzim )Adalah katalis yang dapat mempercepat reaksi-reaksi kimia dalam tubuh makhluk hidup.Mekanisme kerjanya dengan metode kunci dan gembok atau lock and key yang dipopulerkan oleh Emil Fischer.Contohnya :Enzim amilase = membantu menghidrolisis amilum menjadi maltosa.Enzim katalase = menguraikan H2O2 menjadi O2 dan H2OEnzim lipase = menguraikan lipid menjadi gliserol dan asam lemak.

AutokatalisAdalah zat hasil reaksi yang berfungsi sebagai katalis. Artinya, produk reaksi yang terbentuk akan mempercepat reaksi kimia.Contohnya :Reaksi antara kalium permanganat ( KMnO4 ) dengan asam oksalat ( H2C2O4 ) salah satu hasil reaksinya berupa senyawa mangan sulfat ( MnSO4 ). Semakin lama, laju reaksinya akan semakin cepat karena MnSO4 yang terbentuk berfungsi sebagai katalis

Katalis Logam MuliaLogam mulia seperti platinum, palladium, ruthenium, rhodium, Au, Ag,baik tunggal atau kombinasi merupakan jenis katalis yang banyak dipergunakan sebagai katalis. Keuntungan penggunaan katalis logam mulia karena memiliki tingkat aktivitas yang tinggi,selektifitas yang baik, dan daya tahan yang baik sehingga jangka waktu penggantiannya lama. Logam mulia yang banyak digunakan sebagai katalis antara lain: Platinum : merupakan katalis logam mulia yang paling banyak dipergunakan. Katalis ini memiliki aktivitas yang tinggi dalam proses hidrogenasi, dehidrogenasi, oksidasi, dll. Biasanya merupakan katalis pertama yang dipilih sebelum memperoleh katalis yang lebih tepat. Saat inipenggunaannya makin meluas, termasuk dibidang kimia khusus untuk reduksi alkilasi,hidrogenasi karbonil dan hidrogenasi selektif senyawa nitro tanpa dehalogenasi.

Iridiummeskipun katalis iridium memiliki aktivitas yang rendah dan aplikasi yang terbatas mengingat kelangkaannya, katalis ini mulai mendapat perhatian karena sifat reaksinya yang unik.Logam-logam lain seperti Sn, Pb, Ni, Co, Ge digunakan sebagai promotor. Logam-logam ini dilapisi berbagai carrier/pembawa seperti alumina, silica, zeolit dan karbon

RutheniumKatalis ruthenium memiliki aktivitas yang tinggi dalam hidrogenasi senyawa karbonil alifatik dan cincin aromatik pada kondisi medium tanpa reaksi sampingan. Jika terdapat airdalam sistem reaksi, katalis ini akan memberikan aktivitas yang lebih tinggi lagi. Katalis initahan senyawa sulfurik yang biasanya merupakan racun bagi katalis logam mulia. Katalis ini stabil dalam pelarut asam dan basa, dan dapat digunakan untuk reaksi dalam asam kuat.

Rhodium merupakan katalis yang memiliki aktivitas tinggi dalam hidrogenasi senyawa aromatik. Katalis ini menghidrogenasi banyak senyawa aromatik pada suhu ruang dan tekanan normal. Katalis ini juga memiliki aktivitas lebih tinggi dibanding katalis logam palladium yangbiasa dipergunakan dalam hidrogenasi olefin.

Aplikasi Katalis dalam Industri1. pengilangan minyak bumi, Dalam proses di kilang minyak bumi, katalis yang banyak dipergunakan adalah katalis reforming, isomerasi dan hydrocracking. Dengan bantuan katalis tersebut minyak mentah (crude oil) dapat diproses sehingga dapat diperoleh variasi turunannya seperti premium, kerosin, avtur, dan produk lainnya tergantung tingkat pemutusan rantai karbonnya2. proses produksi bahan kimia umum atau kimia khusus. 3. proses produksi produk makanan,4. pembangkit listrik tenaga nuklir, kendaraan, dan untuk kegiatan pengendalian pencemaran. .

Perengkahan Minyak Bumi (CRACKING)CRACKING dalam bahasa Indonesia sering juga diterjemahkan sebagai perengkahan. Secara garis besar reaksi perengkahan adalah reaksi pemutusan ikatan C-C dari suatu senyawa hidrokarbon. Perengkahan dibagi menjadi dua jenis yaitu perengkahan termal (Thermal cracking) dan perengakahan katalitik (Catalytic cracking). Perengakahan termal pemutusan ikatan C-C dapat berlangsung sebagai akibat kenaikan temperatur yang tinggi, sedangkan pada perengkahan katalitik, reaksi pemutusan C-C berlangsung dengan peran serta katalis dalam reaksi.Sejak 1940 cracking adalah proses penting dalam industri minyak bumi. Proses ini digunakan untuk memproduksi gasolin (fraksi bensin dan kerosin) dari minyak berat atau crude oil.

Catalytic Cracking Untuk merngurangi kebutuhan energi yang cukup besar serta menghasilkan produk dengan selektifitas yang tinggi, digunakan berbagai katalis termasuk dalam proses perengkahan. Katalis perengkahan dalam industri minyak bumi umumnya merupakan katalis heterogen atau padatan dengan luas permukaandan keasaman yang tinggi serta stabilitas termal yang cukup besar. Luas permukaan katalis yang digunakan dalam proses ini berkisar antara 300m2/gram hingga 700 m2/gram. Bahan padatan tersebut antara lain adalah g-alumina, Aluminium oksida (Al2O3), Silika alumina, zeolit dan clay. Pada produksi gasolin, dilaporkan penggunaan katalis pada perengkahan minyak bumi menghasilkan angka oktan yang tinggi. Mekanisme dasarnya adalah pada pembentukan muatan elektrik suatu molekul yang disebabkan oleh keasaman padatan katalis.

SPENT KATALIS

Katalis yang banyak digunakan di industri kimia dan industri minyak secara bertahap akan kehilangan kemampuan katalitiknya akibat perubahan struktur, keracunan, atau karena permukaan aktifnya tertutup oleh material lain. Penggantian katalis dilakukan bila tingkat aktivitasnya sudah tidak memenuhi kriteria yang dibutuhkan dalam proses oleh penggunanya. Katalis yang sudah jenuh atau sudah tidak berfungsi sebagaimana mestinya biasa disebut spent katalis. Bahaya Spent KatalisTingkat bahaya katalis dapat diperoleh melalui MSDS. Namun perlu dipahami bahwa informasi tersebut bukan untuk spent katalis, yang mungkin memiliki property bahaya berbeda dibanding dengan katalis aslinya. Pengujian spent katalis dapat meliputi komposisi spent katalis dan potensi bahayanya. Penyebab Kerusakan Aktivitas Katalis. Berbeda dengan spent katalis yang merupakan katalis yang telah kehilangan fungsinya akibat berakhirnya umur pemakaian, kerusakan aktivitas katalis biasanya terjadi pada katalis baru atau katalis yang sebenarnya belum habis umur pemakaiannya. Kerusakan aktivitas katalis ditunjukkan dengan adanya peningkatan aktivitas berlebih atau penghambatan aktivitas. Kerusakan aktivitas katalis dapat disebabkan karena adanya kerusakan fisik atau kerusakan kimia katalis. Kerusakan fisik katalis misalnya dapat disebabkan oleh pengkristalan material pendukung katalis atau kerusakan fisik pas katalisnya sendiri. Pengikatan logam berat seperti merkuri, arsen, timah hitam dll. merupakan contoh kerusakan kimia katalis dan biasanya bersifat permanenJika sifat kerusakannya tidak permanen, maka katalis tersebut biasanya masih dapat diregenerasi. Jika kerusakan aktivitas katalis disebabkan oleh kerusakan pada pendukung yang tahan panas, seperti alumina, yang dis