Judul proposal penelitian :………………………………………………

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Indonesia mempunyai sumber daya alam hayati yang sangat banyak dan beragam yang sampai saat ini belum bisa dimanfaatkan secara optimal. Di antara keanekaragaman hayati yang sangat banyak dan beragam itu terdapat tanaman penghasil minyak atsiri yang sampai sekarang belum dapat dimanfaatkan secara maksimal. Salah satunya adalah minyak serai wangi. Minyak serai wangi diperoleh dari tanaman serai wangi yang mengandung senyawa sitronellal sekitar 32 - 45%, geraniol 10 - 12%, sitronellol 11 - 15%, geranil asetat 3 - 8%, sitronellal asetat 2 - 4% dan sedikit mengandung seskuiterpen serta senyawa lainnya (Masada, 1976). Turunan senyawa sitronelal dan geraniol seperti hidroksi sitronelal, mentol sintetis, ester geraniol dan ester sitronelol banyak dibutuhkan industri formulasi parfum berkualitas tinggi, flavor, fragrance, obat-obatan, repellent, di samping itu minyak sereh wangi secara langsung juga dipakai sebagai Top/middle Note pada produk home care dan personal care karena bermanfaat menenangkan, antiseptik, tolak nyamuk dan membantu melemaskan otot. Di Indonesia digunakan untuk krim detergen dan produk pembersih rumah tangga. (Sabini, D., 2006)

Mentol yang merupakan salah satu turunan senyawa sitronelal memiliki tingkat kebutuhan yang sangat tinggi di industri. Menurut Milone, et.al.(1999), proses pembentukan mentol dari sitronelal terjadi melalui dua tahap, yakni siklisasi dan hidrogenasi. Proses siklisasi terjadi ketika pembentukan isopulegol dari sitronela pada kondisi asam. Sedangkan, proses hidrogenasi terjadi ketika perubahan isopulegol menjadi mentol.

Katalis ZnBr2 sering digunakan dalam proses siklisasi karena dapat menghasilkan isopulegol hingga 92% (Misono dan Noijri 1990). Namun, katalis ini memiliki beberapa kelemahan yaitu memerlukan perhitungan stoikhiometri yang rumit dari padatan ZnBr2, serta beberapa di antaranya dilarutkan dalam pelarut organik seperti CH2Cl2 dan benzena. Meskipun katalis ini menunjukan kemampuan siklisasi dengan hasil isopulegol 92% , katalis ini sulit untuk dipisahkan dari campuran reaksi dan sulit untuk digunakan kembali. Sehingga penggunaan katalis homogen kurang disukai untuk semua proses yang dilakukan dalam skala industri dan banyak yang beralih ke penggunaan katalis heterogen.

Ada beberapa katalis heterogen untuk siklisasi antara lain Sn-β zeolit yang mempunyai sisi asam Lewis, akibat substitusi isomorfi ion timah ke dalam framework zeolit dapat digunakan sebagai katalis yang efisien untuk siklisasi sitronelal dengan 83% diastreoselektivitas (Corma et al. 2004). Katalis heterogen yang aktif untuk reaksi siklisasi sitronelal yang lain yaitu logam Cu-Cr, zeolit beta, MCM-41, HY, mordenit, MCM-ZrO2, SiO2-Al2O3 dengan maupun tanpa tembaga, zirkonia sulfat, dan penggantian kation logam montmorillonit (Yongzhong et al., 2005).

Pada reaksi hidrogenasi isopulegol menjadi mentol, dibutuhkan katalis logam sebagai zat pengikat seperti nikel (Ni), platina (Pt), dan kromium (Cr). Permukaan logam-logam tersebut memiliki kemampuan mengikat zat yang akan beraksi sehingga terbentuk spesi yang reaktif. Hal yang paling menarik dalam reaksi siklisasi dan reaksi hidrogenasi tersebut adalah stereoselektivitas produk isopulegol dan mentol. Selektivitas reaksi terhadap produk dapat ditingkatkan dengan pemilihan katalis yang sesuai. Pemilihan katalis berbasis zeolit dengan penambahan logam diharapkan mampu menghasilkan produk mentol dari sitronelal melalui satu tahap reaksi dengan keberadaan bersama-sama situs asam dan logam yang stereoselektif.

1.2 Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk membuat nanokatalis berbasis zeolit dengan menggunakan metode impreknasi dan pertukaran ion, sebagai aplikasi untuk sintesis menthol dari sitronelal turunan serai wangi dan menghasilkan proses yang ramah lingkungan.

1.3 Rumusan Masalah

Zeolit alam yang digunakan sebagai katalis terdapat molekul air dalam pori dan oksida bebas di permukaan seperti Al2O3, SiO2, CaO, MgO, Na2O, K2O yang dapat menutupi pori-pori atau situs aktif dari zeolit sehingga dapat menurunkan kapasitas adsorpsi maupun sifat katalisis dari zeolit tersebut. Pemilihan jenis zeolit alam akan sangat mempengaruhi mentol yang dihasilkan. Jenis logam juga sangat mempengaruhi reaksi hidrogenasi yang terjadi pada pembentukan mentol. Sehingga preparasi katalis zeolit dengan penambahan logam membutuhkan rasio perbandingan yang tepat agar selektif dalam reaksi siklisasi dan hidrogenasi.

1.4 Ruang Lingkup

Pembuatan katalis menggunakan metode impreknasi dan pertukaran ion dengan penambahan logam pada zeolit alam. Sitronelal sebagai senyawa utama dan penelitian ini dilakukan di Laboratorium LIPI KIMIA.