DEPOLIMERISASI LIGNIN TANDAN KOSONG SAWIT MENJADI SENYAWA...
98
DEPOLIMERISASI LIGNIN TANDAN KOSONG SAWIT MENJADI SENYAWA AROMATIK MENGGUNAKAN KATALIS Ru/TiO2 SKRIPSI NURITA SARI PROGRAM STUDI KIMIA FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA 2018 M / 1439 H
Transcript of DEPOLIMERISASI LIGNIN TANDAN KOSONG SAWIT MENJADI SENYAWA...
DEPOLIMERISASI LIGNIN TANDAN KOSONG SAWIT
MENJADI SENYAWA AROMATIK
MENGGUNAKAN KATALIS Ru/TiO2
SKRIPSI
NURITA SARI
PROGRAM STUDI KIMIA
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH
JAKARTA
2018 M / 1439 H
DEPOLIMERISASI LIGNIN TANDAN KOSONG SAWIT
MENJADI SENYAWA AROMATIK
MENGGUNAKAN KATALIS Ru/TiO2
SKRIPSI
Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Sains
Program Studi Kimia
Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta
Oleh :
NURITA SARI
11140960000094
PROGRAM STUDI KIMIA
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH
JAKARTA
2018 M / 1439 H
NURITA SARI. Depolimerisasi Lignin Tandan Kosong Sawit Menjadi Senyawa
Aromatik Menggunakan Katalis Ru/TiO2. Dibimbing oleh NANDA SARIDEWI
dan ADID ADEP DWIATMOKO.
ABSTRAK
Tandan kosong sawit memiliki kandungan lignin sekitar 32,5% yang berpotensi
dikembangkan sebagai sumber energi dan bahan kimia alternatif. Lignin diisolasi
dari tandan kosong sawit dengan metode organosolve kemudian dikarakterisasi
menggunakan FTIR. Hasil analisis menunjukan kadar lignin hasil isolasi memiliki
kemurnian tinggi yaitu 98,75%. Depolimerisasi lignin direaksikan secara
hidrodeoksigenasi dengan katalis logam ruthenium berpenyangga TiO2. Reaksi
dilakukan dengan modifikasi suhu dan tekanan untuk mengetahui kondisi
optimumnya yang dianalisis dengan GCMS. Uji aktifitas katalis dilakukan
menggunakan senyawa model guaiacol dengan konversi yang didapat sebesar
60%. Hasil SAA menunjukan terjadi penurunan luas permukaan sebesar 51%
pada katalis Ru/TiO2 yang disebabkan adanya impregnasi logam sehingga
menutup sebagian pori-pori katalis. Karakterisasi XRD menghasilkan puncak
difraksi lemah dan lebar pada 2θ = 44º yang merupakan puncak khas dari logam
Ru, hasil ini diperkuat dengan mikrograf TEM yang membuktikan jika difraksi
lemah dan lebar pada logam Ru dikarenakan partikel logam Ru berkorespondensi
dan terdispersi dengan baik pada penyangga TiO2. Kondisi optimum reaksi
depolimerisasi diperoleh pada suhu 280°C dengan yield 2,8% sedangkan tekanan
optimum yaitu pada 60 bar dengan yield 1,55%.
Kata Kunci : depolimerisasi, lignin, hidrodeoksigenasi, tandan kosong sawit
NURITA SARI. Lignin Depolymerization of Empty Fruit Bunch for Aromatic
Monomers over Ru/TiO2 Catalysts. Under tuition of NANDA SARIDEWI dan
ADID ADEP DWIATMOKO.
ABSTRACT
Empty Fruit Bunch contain approximately 32,5% lignin which is developed as a
source of energy and chemicals. Lignin was isolated from empty fruith bunch b
organosolven method then chacacterized using FTIR. The result of analysis shows
that lignin content has high purity that is 98,75%. Depolymerization ignin is
reacted hydrodeoxygenation with a supported ruthenium metal catalyst of TiO2.
The reaction was performed by temperature and pressure modification to
determine the optimum conditions analyzed by GCMS. The catalyst activity test
carried out using a guaiacol model compound with a convertion obtained at
60%.The SAA results show a decrease 51% in surface area on the Ru/ TiO2
catalyst due to the impregnation of the metal to close part of the pore of the
catalyst. The XRD characterization resulted in the weak and wide diffraction
peaks at 2θ = 44º which is the typical peak of Ru metal, this result is enhanced by
TEM micrographs that prove if weak and wide diffraction in Ru metal because Ru
metal particles are well-corrected and dispersed on the TiO2 support. The
depolymerization reaction optimum at a temperature of 280 °C with yield 2,8%
and presserue at 60 bar with yield 1,55%.
Keyword: depolymerization, lignin, hydrodeoxygenation, empty fruit bunch
viii
KATA PENGANTAR
Assalamualaikum Wr. Wb
Alhamdulillah puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT,
karena berkat rahmat dan hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang
berjudul “Depolimerisasi Lignin Tandan Kosong Sawit Menjadi Senyawa
Aromatik Menggunakan Katalis Ru/TiO2”. Penulis menyadari bahwa
terselesaikannya skripsi ini tak lepas dari bantuan dan peranan banyak pihak. Pada
kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Nanda Saridewi, M.Si selaku Pembimbing I yang telah memberikan
banyak ilmu, pengarahan serta bimbingannya sehingga banyak
membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
2. Adid Adep Dwiatmoko, Ph.D selaku Pembimbing II yang telah
memberikan pengarahan, pengetahuan, serta bimbingannya sehingga
banyak membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
3. Drs. Dede Sukandar, M.Si selaku Ketua Program Studi Kimia Fakultas
Sains dan Teknologi.
4. Dr. Agus Salim, M.Si selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi UIN
Syarif Hidayatulllah Jakarta.
5. Dr. Siti Nurbayti, M.Si selaku penguji I dan Isalmi Aziz, MT selaku
penguji II yang telah memberikan banyak masukan serta saran yang
bermanfaat.
ix
6. Alm Bapak, Ummi, kakak-kakaku tercinta Achmad Hudi,S.S,
Nurakhilah, S.Pdi dan Tri Achmad Gandi atas segala doa, motivasi dan
dukungan moril maupun materil yang diberikan kepada penulis.
7. Segenap dosen Program Studi Kimia atas ilmu pengetahuan dan
pegalaman hidup yang dengan ikhlas diajarkan dan diberikan kepada
penulis.
8. Sahabat-sahabat terbaik Titik, Wiwi, Yuniar, Depe, Lusi, Bibeh dan
Lien atas segala semangat dan keceriaan yang diberikan kepada penulis.
9. Raden Ervian Hadi Kusumah, S.Pd yang selalu memberi semangat
kepada penulis selama kuliah dan dalam berjuang menyusun skripsi.
10. Teman–teman kimia 2014 yang senantiasa memberi dukungan,
motivasi dan keceriaan kepada penulis.
11. Serta semua pihak yang telah membantu secara langsung dan tidak
langsung, yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
Penulis berharap skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis dan umumnya
bagi kemajuan ilmu dan teknologi.
Wassalamualaikum Wr.Wb
Jakarta, Mei 2018
Nurita Sari
x
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ............................................................................... vii
DAFTAR ISI .............................................................................................. viii
DAFTAR GAMBAR ................................................................................. xi
DAFTAR TABEL ..................................................................................... xii
DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................. xiii
BAB I PENDAHULUAN .......................................................................... 1
1.1. Latar Belakang ..................................................................................... 1
1.2. Rumusan Masalah ................................................................................ 5
1.3. Hipotesis .............................................................................................. 5
1.4. Tujuan .................................................................................................. 5
1.5. Manfaat ................................................................................................ 6
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ............................................................... 7
2.1 Tandan Kosong Sawit (TKS) ................................................................ 7
2.2 Lignoselulosa ........................................................................................ 7
2.3 Lignin .................................................................................................... 8
2.3.1 Sifat Lignin ............................................................................... 10
2.3.2 Manfaat Lignin ......................................................................... 11
2.3.3 Dekomposisi Termal Lignin..................................................... 12
2.4 Hidrodeoksigenasi (HDO) .................................................................... 13
2.5 Katalis ................................................................................................... 15
2.5.1 Katalis Berbasis Ruthenium (Ru/based catalyst) ..................... 16
2.5.2 Titanium dioksida (TiO2) ......................................................... 17
2.6 Instrumentasi ......................................................................................... 19
2.6.1 SAA (Surface Area Analyzer) .................................................. 19
2.6.2 FTIR (Fourier Transform Infra-Red) ....................................... 20
2.6.3 XRD (X-Ray Diffraction) ......................................................... 21
2.6.3.1 Penentuan Ukuran Kristal (crystallite Size) ................. 21
2.6.4 TEM (Tansmission Electron Microscop) ................................. 23
2.6.5 GCMS (Gas Chromatography Mass Spectrometry) ................ 24
BAB III METODE PENELITIAN .......................................................... 26
xi
3.1. Waktu dan Tempat Penelitian .............................................................. 26
3.2 Alat dan Bahan ..................................................................................... 26
3.3 Prosedur Penelitian................................................................................ 27
3.3.1 Bagan Alir Penelitian ............................................................... 27
3.3.2 Impregnasi Katalis.................................................................... 28
3.3.3 Karakterisasi Katalis ................................................................ 28
3.3.2.1 Analisis Kristalinitas dengan XRD .............................. 28
3.3.2.2 Analisis Luas Permukaan dengan SAA ....................... 28
3.3.2.3 Analisis Morfologis dengan TEM ................................ 29
3.3.4 Reaksi Senyawa Model Guaiakol ............................................ 29
3.3.5 Depolimerisasi Lignin .............................................................. 30
3.3.5.1 Isolasi Lignin ................................................................ 30
3.3.5.2 Reaksi Depolimerisasi Lignin ...................................... 30
3.3.6 Analisis Hasil Reaksi Depolimerisasi ......................................... 31
3.3.6.1 Analisa Kadar Lignin NREL/TP-510-42618 ................... 31
3.3.6.2 Analisis Produk Monomer Aromatik ............................... 32
3.3.6.3 Analisis Produk Lignin dengan FTIR .............................. 32
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .................................................. 34
4.1 Analisis Lignin Hasil Isolasi ................................................................. 34
4.2 Karakterisasi Katalis ............................................................................. 38
4.2.1 Analisis Luas Permukaan dengan SAA ...................................... 38
4.2.2 Analisis Kristalinitas dengan XRD ............................................. 39
4.2.3 Analisis Morfologi dengan TEM ................................................ 41
4.3 Reaksi HDO Senyawa Model Guaiakol ................................................ 42
4.4 Hasil Produksi Senyawa Aromatik dari Depolimerisasi Lignin ........... 46
4.4.1 Variasi Suhu Reaksi .................................................................... 46
4.4.2 Pengaruh Gas H2 ......................................................................... 50
BAB V PENUTUP ..................................................................................... 53
5.1 Simpulan ............................................................................................... 53
5.2 Saran ...................................................................................................... 53
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Struktur lignin sebagai molekul kompleks .................................. 9
Gambar 2. Struktur aromatik profenil alkohol penyusun lignin ................... 10
Gambar 3. Struktur kristal TiO2 .................................................................... 18
Gambar 4. Surface Area Analyzer (Metode BET) ........................................ 19
Gambar 5. Skema instrumen FTIR ............................................................... 20
Gambar 6. Skema dasar XRD ....................................................................... 21
Gambar 7. Skema Instrumen TEM ............................................................... 24
Gambar 8. Instrumen GCMS ........................................................................ 25
Gambar 9. Diagram alir penelitian ................................................................ 27
Gambar 10. Lignin Hasil Isolasi dengan Metode Organosolve .................... 34
Gambar 11. Spektrum FTIR lignin hasil isolasi ............................................. 36
Gambar 12. Spektrum FTIR lignin standar .................................................... 37
Gambar 13. Pola difraksi Katalis Ru/TiO2..................................................... 39
Gambar 14. Perbesaran pola difraksi logam Ru pada 2θ = 44º ...................... 40
Gambar 15. Mikrograf katalis Ru/TiO2 .......................................................... 42
Gambar 16. Rute HDO guaiakol menjadi phenol .......................................... 43
Gambar 17. Reaksi HDO guaiakol ................................................................ 44
Gambar 18. Reaksi Depolimerisasi Lignin dengan H2 ................................... 51
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Kandungan tandan kosong sawit ....................................................... 7
Tabel 2. Penggunaan lignin dan sifat produknya ............................................ 12
Tabel 3. Bilangan Gelombang Gugus Lignin .................................................. 37
Tabel 4. Karakterisasi SAA pada katalis ......................................................... 38
Tabel 5. Analisa GCMS Produk Konversi Guaiakol....................................... 43
Tabel 6. Analisa GCMS Produk Depolimerisasi Lignin Varasi Suhu ............ 47
Tabel 7. Analisa GCMS Produk Depolimerisasi Lignin dengan gas H2 dan He 50
xiv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Preparasi Katalis ........................................................................ 63
Lampiran 2. Perhitungan Kadar Lignin TKS Hasil Isolasi ............................ 64
Lampiran 3. Perhitungan Ukuran Kristal ....................................................... 65
Lampiran 4. Perhitungan Konversi dan Produk guaiacol .............................. 67
Lampiran 5. Perhitungan Produk Depolimerisasi Lignin ............................... 71
Lampiran 6. Perhitungan Yield suhu dan tekanan Optimum .......................... 78
Lampiran 7. Hasil Analisis GCMS ................................................................ 82
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Tandan kosong sawit (TKS) merupakan limbah industri Crude Palm Oil
(CPO) yang sangat melimpah. Ketersediaan TKS sangat menjanjikan bila ditinjau
dari jumlah rata-rata nisbah produksi TKS terhadap tandan buah segar. Rata-rata
produksi TKS berkisar 22- 24% dari total berat tandan buah segar (Arif, 2012).
Komposisi kimia yang terkandung dalam TKS antara lain yaitu lignin 27,6–
32,5%; selulosa 41,3–46,5%; dan hemiselulosa 25,3–33,8% yang mempunyai
potensi untuk digunakan sebagai sumber bahan kimia (Han et al., 2011).
Sebagaimana firman Allah SWT dalam surat Al-Mulk ayat 15 :
Artinya :
“Dialah Yang menjadikan bumi itu mudah bagi kamu, maka berjalanlah di segala
penjurunya dan makanlah sebahagian dari rezeki-Nya. Dan hanya kepada-Nya-
lah kamu (kembali setelah) dibangkitkan” (Q.S Al Mulk : 15).
Ayat ini menafsirkan bahwa dimana-mana bumi menyediakan sumber-
sumber kehidupan dan mengeksploitasinya untuk kepentingan hidup manusia
adalah suatu hal yang mungkin dilakukan. Manusia perlu mencari sumber-sumber
alam tersebut dengan ditempuh melalui cara yang tepat sesuai hukum-hukum
alam yang dimiliki sumber-sumber alam itu, begitupula dalam mengeksploitasi
2
dan memproduksinya. Betapa tergantungnya manusia pada Allah, memanfaatkan
produksi tersebut secara adil dan bertanggung jawab, agar sumber alam itu
berkembang ke segala arah dan aspek perekenomian yang semakin
mensejahterakan hidup manusia.
Ketersediaan lignin tersebut sangat mendorong perkembangan teknologi
pengolahan lignin untuk meningkatkan nilai jualnya (lignin valorization). Data
terbaru melaporkan hanya sedikit dari lignin (sekitar 5%) yang digunakan dalam
produk bernilai rendah seperti dispersan atau zat pengikat (adhesive), dan sisanya
dibakar sebagai bahan bakar rendah nilai. Struktur kimia lignin yang unik sangat
potensial untuk diolah menjadi bahan kimia, terutama aromatik dan bahan bakar
dengan teknologi katalitik yang tepat. Beberapa proses untuk mengambil lignin
dari biomassa lignoselulosa telah mulai dikembangkan, diantaranya adalah proses
organosolve (Lee et al., 2016). Organosolve adalah metode pretreatment dengan
menggunakan pelarut organik yang menjanjikan untuk pendekatan biorefinery.
Metode lain seperti kraft lignin yang diperoleh dengan menggunakan pelarut
natrium sulfida memiliki kelemahan karena mengandung sejumlah besar senyawa
belerang termasuk lignosulfat dan mempengaruhi kemurnian lignin yang
dihasilkan (Huijgen et al., 2011).
Penelitian ini melakukan proses depolimerisasi lignin menjadi senyawa
aromatik menggunakan reaksi hidrodeoksigenasi dan cracking. Hidrodeoksigenasi
(HDO) bertujuan untuk menghilangkan atom oksigen yang terikat pada senyawa-
senyawa hidrokarbon dengan menggunakan bantuan katalis dan gas hidrogen,
untuk menghasilkan senyawa produk (Nugrahaningtyas, 2015). Sedangkan reaksi
3
cracking adalah proses penguraian molekul senyawa hidrokarbon yang besar
menjadi hidrokarbon yang memiliki struktur molekul yang kecil (Eriksson, 2012).
Katalis yang aktif dan selektif sangat diperlukan untuk menunjang proses
reaksi agar lebih optimal dalam depolimerisasi lignin. Katalis-katalis untuk
depolimerisasi dengan reaksi hidrodeoksigenasi dan hydrocracking umumnya
berupa katalis bifunctional (memiliki 2 fungsi). Proses sintesis katalis ini,
umumnya dilakukan dengan metode impregnasi. Imregnasi merupakan suatu
metode yang digunakan untuk meletakkan komponen metal aktif ke atas
permukaan material penyangga berpori (Hagen, 2006; Huang et al., 2015).
Komponen aktif yang digunakan dalam penelitian ini adalah logam Ru
(ruthenium), sedangkan support berpori yang digunakan adalah TiO2. Katalis
heterogen seperti Ru merupakan katalis yang biasa digunakan dalam reaksi
hidrodeoksigenasi karena lebih mudah dipisahkan dengan sistem reaksinya serta
relatif stabil dalam perlakuan panas (Kleinert dan Barth 2008; Huang et al., 2015).
Hasil depolimerisasi lignin pada penelitian Kim et al., (2017)
menunjukan diantara empat logam aktif, Ru (5%) merupakan katalis dengan
aktifitas terbaik dibandingkan Pt, Cu dan Ni (20%). Katalis Ru dengan penyangga
zeolite H menunjukkan hasil terbesar produk monomer aromatik, yaitu
menghasilkan 0,62 mM guaiacol, 0,51 mM 4-methylguaiacol, 2,29 mM 4-
etilguaiacol, 18,99 mM cerulignol, dan 7,44 mM isoeugenol. Hasil ini
menunjukkan bahwa 16,5% dari reaktan lignin awal diubah menjadi monomer
fenolik. Oleh karena itu bobot katalis berbasis Ru yang digunakan dalam
penelitian ini adalah 5%. TiO2 dipilih sebagai penyangga karena TiO2 mudah
diperoleh di pasaran dengan harga relatif murah, bersifat inert, memiliki stabilitas
4
termal yang baik, dan tahan pada temperaturmtinggi (Arief, 2007; Tayade et al.,
2007; Qamar et al., 2009; Xikong et al., 2010; Rahmawati, 2011).
Reaksi senyawa model lignin umumnya dipergunakan untuk menguji
aktivitas katalis dalam reaksi depolimerisasi. Shah dan Cronauner (1979);
Nugrahaningtyas et al., (2015); Dwiatmoko et al.,(2017) menggunakan beberapa
senyawa karbonil sebagai senyawa umpan untuk reaksi HDO. Penelitian ini
menggunakan guaiakol sebagai senyawa umpan, senyawa ini umumnya
digunakan untuk tujuan evaluasi kinerja katalis pada reaksi HDO (Wang et al.,
2013). Ruiz et al., (2012) dalam penelitiannya menggunakan senyawa model
guaiakol sebagai senyawa model lignin dengan katalis MoS2/AC dengan konversi
yang didapat sebesar 50% dimana produk yang dihasilkan yaitu fenol, katekol dan
sikloheksen.
Depolimerisasi lignin sudah mulai dilakukan melalui berbagai rute
termasuk pirolisis, hidrogenasi katalitik, oksidasi, hidrolisis, dan hydrocracking
(Zakzeski et al., 2010; Kim et.,al 2017). Proses konversi lignin sebagian besar
dioperasikan pada suhu yang tinggi sekitar 250–600 °C. Proses pengubahan
biomassa dalam fase cair (aqueous phase reforming) untuk menghasilkan
senyawa oksigenat aromatik dan hidrogen merupakan proses yang lebih menarik
karena dapat dilakukan pada suhu rendah (265 °C) dan tekanan rendah,
dibandingkan dengan proses gasifikasi atau pirolisis yang membutuhkan suhu
tinggi (Cortright et al., 2002; Li et al., 2017).
Zakzeski dan Weckhuysen (2011); Song et al., (2013) telah melakukan
proses pengubahan lignin dalam fasa cair (Aquoeus Phase Reforming) pada
temperatur 328 °C dan tekanan 29 bar untuk konversi lignin menjadi monomer
5
aromatik dan hidrogen (sebagai produk samping). Kendala utama proses ini
adalah reaksi kondensasi lanjut dari produk-produk lignin yang menyebabkan
terbentuknya padatan sisa setelah reaksi. Penggunaan katalis logam Ru dengan
penyangga TiO2 diharapkan dapat meningkatkan performa proses konversi lignin
menjadi lebih optimal dengan pengaturan kondisi reaksi yang tepat.
1.2 Rumusan Masalah
1. Bagaimanakah aktivitas katalis logam Ru berpenyangga TiO2 terhadap
reaksi depolimerisasi lignin dengan menggunakan reaksi model guaiacol ?
2. Bagaimana pengaruh suhu dan tekanan terhadap proses reaksi
depolimerisasi lignin?
1.3 Hipotesis
1. Berdasarkan nilai konversi guaiacol katalis Ru/TiO2 dapat digunakan
sebagai katalis untuk reaksi depolimerisasi lignin.
2. Suhu dan tekanan dapat mempengaruhi yield monomer aromatik yang
dihasilkan dalam proses depolimerisasi lignin.
1.4 Tujuan
1. Mengetahui aktivitas katalis Ru/TiO2 terhadap proses depolimerisasi lignin
dengan meninjau konversi senyawa guaiacol.
2. Menentukan suhu dan tekanan yang optimal untuk reaksi depolimerisasi
lignin menjadi senyawa aromatik.
6
1.5 Manfaat
Penelitian ini diharapkan dapat meningkatkan nilai jual lignin (lignin
valorization) dengan proses katalitik depolimerisasi. Serta dengan dilakukannya
penelitian ini, teknologi konversi lignin dapat dikuasai dengan baik dan menjadi
opsi untuk komersialiasi peningkatan nilai jual lignin.
7
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Tandan Kosong Sawit (TKS)
TKS merupakan salah satu limbah padat dari hasil pengolahan pabrik
kelapa sawit yang dapat dihasilkan sebanyak 25% dari pengolahan tandan buah
segar (Arif, 2012). Limbah TKS umumnya tidak dimanfaatkan secara maksimal
oleh masyarakat. TKS hanya dimanfaatkan sebagai bahan pembuatan pupuk
kompos organik (Darnoko et al., 1993) atau dibakar sehingga abunya dapat
dimanfaatkaan sebagai pupuk kalium. Pembakaran TKS sudah dilarang oleh
pemerintah karena dapat menimbulkan pencemaran udara. Kandungan
lignoselulosa dalam TKS memiliki potensi yang cukup besar untuk dikonversi
menjadi sediaan bahan kimia (chemical feedstock) seperti bahan bakar nabati dan
bahan kimia lain (Rodrıguez et al., 2007). Kandungan dari tandan kosong sawit
ditunjukkan pada Tabel 1.
Tabel 1. Kandungan tandan kosong sawit (Han et al. 2011)
Komponen Konsentrasi (%)
Selulosa 41,3 – 46,5%
Hemiselulosa 25,3 – 33,8 %
Lignin 27,6 – 32,5 %
2.2 Lignoselulosa
Lignoselulosa adalah bahan-bahan yang mengandung selulosa,
hemiselulosa dan lignin. Kandungan dari ketiga komponen lignoselulosa tersebut
bervariasi dalam tiap jenis bahan. Komponen utamanya adalah selulosa, yang
8
berikatan sangat erat dengan lignin dan hemiselulosa. Kandungan lignin berkisar
antara 20-40%, tergantung jenis kayu (Wang et al., 2013). Struktur dan komposisi
kimia dalam bahan berlignoselulosa sangat bervariasi karena genetika, pengaruh
lingkungan dan interaksinya. Komposisi kimia umum dalam bahan
berlignoselulosa adalah 48% berat C, 6% berat H, dan 45% berat O, dengan
material anorganik sebagai komponen minor (Balat, 2010; Long et al., 2015).
Selulosa dan hemiselulosa pada lignoselulosa dapat dikonversi menjadi
gula dan selanjutnya difermentasi menjadi bioetanol, tidak demikian halnya
dengan lignin yang tidak dapat dimanfaatkan melalui proses fermentasi menjadi
bioetanol. Oleh karena itu, proses produksi bioetanol dari bahan lignoselulosa
akan menghasilkan lignin sebagai produk samping dalam jumlah yang signifikan.
(Balat, 2010; Ragauskas et al., 2014).
Lignin dari limbah proses pra-perlakuan tandan kosong sawit dalam
produksi bioetanol ini tidak dapat terdegradasi secara anaerob, karenanya akan
mencemari lingkungan (Ahring dan Westermann, 2007). Oleh karena itu, perlu
upaya pemanfaatan limbah lignin untuk mengurangi pencemaran lingkungan.
Selain itu pemanfaatan lignin menjadi bahan bernilai tambah lebih (value added
materials) diharapkan dapat menambah nilai ekonomi pada proses produksi
bioetanol dari lignoselulosa yang pada ujungnya dapat menurunkan biaya
produksi bioetanol (Balat, 2010).
2.3 Lignin
Lignin adalah molekul komplek yang tersusun dari unit fenilpropana yang
terikat di dalam struktur tiga dimensi (Rodrıguez et al., 2007). Lignin adalah
material yang paling kuat di dalam biomassa. Lignin sangat resisten terhadap
9
degradasi, baik secara biologi, enzimatis maupun kimia. Karena kandungan
karbon yang relatif tinggi dibandingkan dengan selulosa dan hemiselulosa, lignin
memiliki kandungan energi yang tinggi. Molekul lignin adalah senyawa polimer
organik komplek yang terdapat pada dinding sel tumbuhan dan berfungsi
memberikan kekuatan pada tanaman (Sjostrom, 1993). Struktur lignin dapat
dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Struktur lignin sebagai molekul kompleks (Vanholme et al., 2010)
10
Lignin tersusun dari 3 jenis senyawa fenilpropanoid, yaitu hidroksifenil (p-
kumaril alkohol atau 4-(3-hidroksi-1-propenil)fenol), cincin siringil (koniferil
alkohol atau 4-(3-hidroksi-1-propenil)-2-metoksifenol), dan cincin guasil (sinapil
alkohol atau 4-(3-hidroksi-1-propenil)-2,6-dimetoksifenol). Ketiganya tersusun
secara random membentuk polimer lignin yang amorfus (tidak beraturan).
Ketidakteraturan struktur lignin ini menyebabkan proses degradasi menjadi sangat
kompleks (Fengel dan Wagener, 1989). Struktur aromatik profenil alkohol
penyusun lignin dapat dilihat pada Gambar 2.
OH
OH
OH
OH
OCH3
OH
OH
OCH3
OCH3
p-kumaril alkohol koniferil alkohol sinapil alkohol
(hidroksifenil) (cincin siringil) (cincin guasil)
Gambar 2. Struktur aromatik profenil alkohol penyusun lignin
(Fengel dan Wagener, 1989)
2.3.1 Sifat Lignin
Secara fisis lignin berwujud padat yang memiliki struktur yang amorf,
berwarna kuning coklat dengan massa jenis berkisar antara 1,3-1,4 g/cm3
bergantung pada sumber ligninnya. Indeks refraksi lignin sebesar 1,6. Sifatnya
yang amorf menyebabkan lignin sulit dianalisa dengan sinar-X (XRD). Lignin
juga tidak larut dalam air, sukar larut dalam larutan asam dan larutan hidrokarbon.
Karena lignin tidak larut dalam asam sulfat 72%, maka sifat ini sering digunakan
11
untuk uji kuantitatif lignin. Lignin tidak dapat mencair atau meleleh, tetapi akan
melunak dan kemudian menjadi hangus bila dipanaskan. Lignin yang
diperdagangkan larut dalam alkali encer dan dalam beberapa senyawa organik.
Lignin bersifat tahan terhadap hidrolisis karena adanya ikatan arilalkil dan ikatan
eter, serta tidak larut dalam air dan larutan asam maupun hidrokarbon (Sjostrom,
1993).
Fengel dan Wagener (1989) menyatakan, pelarut-pelarut yang cocok untuk
lignin yang diisolasi dengan pelarut-pelarut organik (organosolv lignin) adalah
dioksana, dimetilsulfoksida (DMSO), formamida, dimetilformamida (DMF),
tetrahidrofuran (THF), piridin, dikloroetana dan etilenglikol-monoetileter. Lignin
alkali teknis dan lignin sulfonat umumnya larut dalam air, alkali encer, larutan
garam dan buffer. Titik didih lignin secara pasti tidak dapat ditentukan. Namun,
dengan pemanasan secara bertahap pada temperatur tinggi dapat dilihat
penguraian termal dari komponen biomassa. Hemiselulosa terurai pada temperatur
200-260 oC, selulosa pada temperatur 240-350 oC dan lignin terurai pada rentang
temperatur yang lebih luas yaitu 200-500 oC Rentang temperatur ini bergantung
dari jenis lignin dan sumbernya (Sjostrom, 1993; Costes et al., 2016).
Mauladi (2013) menyatakan bahwa gugus-gugus fungsi sangat
mempengaruhi reaktivitas lignin. Polimer lignin mengandung gugus hidroksil
fenol (OH-fenolik), ikatan eter pada bagian alifatik, gugus-gugus metoksil, dan
beberapa gugus aldehida ujung dalam rantai samping.
2.3.2 Manfaat Lignin
Menurut Setiawan dan Ruhyat (2001), penggunaan lignin berdasarkan sifat
kimia dan fisika dari lignin itu sendiri seperti dispersitas, daya rekat, stabilitas dan
12
lainnya. Beberapa penggunaan lignin dan sifat produknya dapat dilihat pada Tabel
2. Damris et al. (1999) juga menyatakan bahwa lignin dapat digunakan sebagai
bahan bakar, produk polimer dan sumber bahan-bahan kimia berberat molekul
rendah. Bahan-bahan kimia berberat molekul rendah yang dapat dihasilkan dari
lignin adalah vanilin, aldehida, asam vanilat, fenol, asam karbonat, benzena dan
senyawa aromatik lain.
Lignin juga merupakan bahan mentah yang sangat baik untuk pembuatan
serat sintetik seperti nilon, bahan farmasi dan pewarna yang baik. Kemampuan
lignin untuk meredam kekuatan mekanis yang dikenakan pada kayu,
memungkinkan usaha pemanfaatan lignin sebagai bahan perekat (adhesive) dan
bahan pengikat (binder) pada papan partikel (particle board) atau kayu lapis
(plywood). Ketahanan terhadap perlakuan biokimia (fisiologis) dan perlakuan
kimia di dalam batang tanaman melalui mekanisme enzimatik dan reaksi redoks
memungkinkan lignin untuk diolah menjadi zat antioksidan (Rudatin, 1989).
Pengunaan lignin dan sifat produknya dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Penggunaan lignin dan sifat produknya (Setiawan dan Ruhyat, 2001)
Bidang Penggunaan Sifat Produknya
Bahan pewarna Dispersitas
Perekat kayu Daya rekat
Bahan pengemulsi Kestabilan emulsi
Dispersan bahan kimia pertanian Dispersitas
Pengkondisi tanah Daya rekat
Pengeboran sumur minyak Dispersitas
Resin fenolformaldehida Daya rekat
13
2.3.3 Dekomposisi Termal Lignin
Lignin mempunyai komposisi dan struktur yang kompleks sehingga
degradasi lignin sangat dipengaruhi oleh sifatnya, temperatur reaksi, tingkat
pemanasan, dan suasana degradasi, yang juga mempengaruhi range temperatur
hasil degradasi, konversi, dan produk. Lignin terurai lebih lambat dari selulosa
dan komponen hemiselulosa, lebih dari kisaran temperatur yang lebih luas sekitar
200-500 °C. Kehilangan hanya 40% berat dari massa awal di bawah 700 °C. Laju
degradasi sedikit menurun menjadi 0,3% berat/°C di atas 750 °C, massa yang
hilang pada temperatur 850 °C menjadi sekitar 67% berat. Degradasi termal lignin
umumnya dipengaruhi oleh panas dan proses perpindahan massa yang secara
signifikan mempengaruhi energi aktivasi proses (Brebu dan Vasile, 2010).
Dekomposisi termal lignin berada pada rentang temperatur yang luas,
karena berbagai gugus oksigen fungsional dari strukturnya memiliki kestabilan
termal yang berbeda. Temperatur atau energi yang rendah menyebabkan
pelepasan molekul kecil volatil seperti H2O, CO, dan CO2. sedangkan pada
temperatur yang lebih tinggi menyebabkan pemutusan gugus fungsional sehingga
menghasilkan produk dengan berat molekul rendah atau monomernya dan
mengasilkan 30- 50% berat arang (Brebu dan Vasile, 2010).
2.4 Hidrodeoksigenasi (HDO)
Hidrodeoksigenasi (HDO) adalah suatu proses hidrogenolisis yang
bertujuan menghilangkan oksigen dari suatu bahan dengan cara memotong ikatan
karbon-oksigen dengan menggunakan gas hidrogen. Proses hidrodeoksigenasi
biasa diikuti dengan reaksi hidrogenasi, dekarboksilasi (DCO), dan dekarbonilasi
(DCN), ataupun gabungan ketiganya. Dalam hidrodeoksigenasi terjadi
14
peningkatan nilai energi pada minyak dengan melepaskan gugus oksi dalam
bentuk H2O atau dalam bentuk CO2 melalui proses dekarboksilasi. Tujuan utama
dari proses ini adalah untuk mereduksi rasio O/C dan secara simultan
meningkatkan rasio H/C (Mohammad et al, 2012).
Jenis katalis dan kondisi operasi (tekanan dan temperatur) dapat
mempengaruhi jalur dari proses ini. Hidrodeoksigenasi dilangsungkan pada
tekanan tinggi (sekitar 75-300 bar) karena pada tekanan tinggi, kelarutan gas H2
dalam minyak nabati akan meningkat. Konsentrasi hidrogen dapat mempengaruhi
selektivitas katalis terhadap reaksi HDO dan juga akan meningkatkan laju reaksi.
Kelebihan HDO adalah menghasilkan produk samping berupa air yang ramah
lingkungan. Kekurangannya adalah membutuhkan gas H2 bertekanan tinggi dalam
jumlah besar, sekitar 600-1000 L/kg minyak nabati (Dickerson & Soria, 2012).
HDO dibedakan berdasarkan tekanan dan temperatur operasinya, yaitu
mild HDO dan deep HDO. Mild HDO adalah proses hidrodeoksigenasi dengan
menggunakan temperatur dan tekanan yang rendah dari kondisi yang umumnya
digunakan pada reaksi hidrodeoksigenasi (Wildschut et al, 2009). Kondisi operasi
pada mild HDO (temperatur dan tekanan) relatif rendah, dimana temperatur yang
digunakan tidak lebih dari 400 °C (Venderbosch et al, 2009). Deep HDO adalah
proses hidrodeoksigenasi yang dilangsungkan pada kondisi temperatur dan
tekanan operasi yang relatif tinggi. Mild HDO merupakan kondisi operasi pada
hidrogenasi parsial, sedangkan deep HDO merupakan kondisi operasi pada
hidrogenasi total (Mohammad et al, 2012).
15
2.5 Katalis
Katalis adalah senyawa yang dapat meningkatkan laju suatu reaksi. Tanpa
senyawa tersebut ikut terpakai dan setelah reaksi berakhir, senyawa tersebut akan
kembali kebentuk awal tanpa terjadi perubahan kimia. Suatu katalis berperan
dalam reaksi tetapi bukan sebagai pereaksi ataupun produk. Katalis berperan
dengan menurunkan energi aktivasi. Dengan menurunnya energi aktivasi maka
pada suhu yang sama reaksi dapat berlangsung lebih cepat. Sehingga untuk
membuat reaksi terjadi, tidak diperlukan energi yang lebih tinggi. Selain itu juga
katalis dapat berperan meningkatkan selektivitas suatu reaktan agar menghasilkan
produk sesuai dengan yang diinginkan (Agitia, 2012).
Katalis yang baik harus dapat mempunyai sifat-sifat sebagai
berikut :
1. Aktivitas yang tinggi, yaitu dalam jumlah kecil dapat mengubah bahan
baku menjadi aneka produk yang diinginkan.
2. Selektivitas yang baik, yaitu mempunyai daya menghasilkan produk
diinginkan (dalam jumlah tinggi) dari sekian banyak produk yang
dihasilkan.
3. Stabil, aktivitasnya tidak akan turun dengan cepat karena pengaruh
kondisi fisik dan mekanis (Haerudin, 2005).
Katalis dapat dibedakan sebagai katalis homogen, katalis heterogen dan
katalis enzim. Katalis homogen adalah katalis yang mempunyai fasa yang sama
dengan reaktan, interaksi yang biasanya terjadi adalah interaksi cair-cair,
sedangkan katalis heterogen adalah katalis yang bekerja pada fasa yang berbeda
dengan reaktan, interaksi yang biasanya terjadi adalah interaksi padat-gas atau
16
padat cair (berasa dalam fasa yang berbeda). Keuntungan katalis heterogen adalah
kemudahan dalam pemisahan antara katalis dan produk yang terbentuk,
sedangkan katalis enzim merupakan molekul protein dengan ukuran koloid,
memiliki fasa yang berada diantara katalis homogen dan heterogen (Ulyani,
2008).
Stuktur katalis menurut Istadi (2010), terdiri dari 3 komponen yaitu :
1. Komponen Aktif
Komponen aktif merupakan bagian dari katalis yang paling bertanggung
jawab terhadap reaksi kimia yang terjadi
2. Komponen Penyangga
Sedangkan komponen penyangga memiliki fungsi untuk menjaga agar luas
permukaan komponen aktif tetap besar. Komponen peyangga ini harus
mempunyai titik cair yang tinggi, minimal sekurang-kurangnya lebih besar
dari komponen aktif
3. Komponen promotor
Komponen promotor ditambahkan pada katalis untuk meningkatkan
aktivitas, selektivitas dan stabilitas dari katalis.
2.5.1 Katalis berbasis ruthenium (Ru-based catalyst)
Ruthenium merupakan golongan logam transisi yang sering digunakan
sebagai katalis logam. Beberapa kajian sudah memperlihatkan bahwa katalis
dengan basis logam ruthenium (Ru) dapat memberikan selektivitas yang baik serta
sering dimanfaatkan sebagai katalis inert untuk proses kimia pada kondisi suhu
reaksi tertentu ataupun lingkungan yang bersifat korosif (Mcketta, 1993).
Selektivitas yang tinggi ini disebabkan oleh karena lemahnya kemampuan logam
17
Ru dalam memotong ikatan C-C dibandingkan memotong ikatan C-O (Balaraju,
2008). Katalis ruthenium memiliki aktivitas yang tinggi dalam hidrogenasi
senyawa karbonilalifatik dan cincin aromatik pada kondisi medium tanpa reaksi
sampingan. Jika terdapat air dalam sistem reaksi, katalis ini akan memberikan
aktivitas yang lebih tinggi lagi. Katalis ini tahan senyawa sulfurik bagi katalis
logam mulia. Selain itu katalis ini stabil dalam pelarut asam dan basa, dan dapat
digunakan untuk reaksi dalam asam kuat (Trimm, 1980).
2.5.2. Titanium dioksida (TiO2)
TiO2 murni merupakan padatan berwarna putih dengan titik lebur 1855
°C. Kristal ini bersifat asam yang tidak larut dalam air, asam klorida, asam sulfat
encer dan alkohol, tetapi larut dalam asam sulfat pekat dan asam fluorida (Cotton
et al., 1999). Titanium dioksida merupakan semikonduktor fotokatalis yang dapat
diaplikasikan dalam penanganan masalah lingkungan, bersifat foto aktif, dapat
digunakan pada daerah sinar tampak dan UV dekat, bersifat inert, stabil, serta
murah untuk diproduksi. Di antara sekian banyak partikel semikonduktor yang
digunakan sebagai fotokatalis, TiO2 paling banyak digunakan sebab TiO2 sifatnya
inert baik secara biologi maupun secara kimia, stabil terhadap fotokorosi maupun
korosi oleh bahan kimia (Hoffmann et al., 1995).
Titanium dioksida memiliki tiga fase kristal yaitu anatase, rutile dan
brookite. Akan tetapi hanya anatase dan rutile yang memiliki peran penting dalam
aktivitas fotokatalitik. Kemampuan fotokatalitik semikonduktor titanium dioksida
dipengaruhi oleh morfologi, luas permukaan, kristalinitas dan ukuran partikel.
Anatase dikenal sebagai fase kristal titanium dioksida yang memiliki aktivitas
fotokatalitik paling besar. Secara termodinamik anatase kurang stabil bila
18
dibandingkan dengan rutile, akan tetapi pembentukannya lebih disukai pada
temperatur rendah (<600 °C). Anatase mempunyai struktur kristal tetragonal
dimana Ti-O oktahedral sharing 4 sudut sedangkan rutile mempunyai struktur
kristal mirip dengan anatase, dengan pengecualian bahwa Ti-O oktahedral
sharing 4 sisi bukan 4 sudut. Brookite mempunyai struktur orthorombik yang sulit
dibuat dan jarang ditemukan. Struktur kristal anatase dan rutile ditampilkan
dalam Gambar 3.
Gambar 3. Bentuk Kisi Kristal TiO2 Fasa Rutile (a),
Fasa Anatase (b) (Rahmawati, 2011).
Struktur rutile setiap oktahedral dikelilingi oleh 10 oktahedral, sedangkan
pada struktur anatase setiap oktahedral dikelilingi oleh 8 oktahedral lainnya. Jarak
antara atom Ti-Ti pada anatase lebih besar dari rutile (3,79 Å pada anatase dan
2,96 Å pada rutile). Jarak Ti-O pada anatase lebih kecil dari rutile (1,934 dan
1,98 Å pada anatase serta 1,949 dan 1,98 Å pada rutile) Perbedaan struktur ini
menyebabkan perbedaan densitas massa dan struktur pita elektronik (Linsebigler,
et al., 1995).
(a) (b)
19
2.6 Instrumentasi
2.6.1 SAA (Surface Area Analyzer)
Salah satu metode yang dipakai pada SAA adalah BET. BET (Brunauer-
Emmet-Teller) ini merupakan salah satu metode yang umumnya banyak
digunakan untuk mengukur luas permukaan zat padat. Pengujian karakteristik
BET pada prinsipnya adalah mengukur luas permukaan padatan yang dilakukan
dengan cara adsorpsi fisik (physisorption) gas yaitu menentukan jumlah molekul
gas yang dibutuhkan untuk menutupi permukaan padatan dengan satu lapisan zat
(monolayer) yang diserap. Pengukuran isotherm adsorpsi gas banyak digunakan
untuk menentukan luas permukaan dan distribusi ukuran pori dari padatan.
Penggunaan nitrogen sebagai gas adsorptif dianjurkan jika area permukaan lebih
tinggi dari 5 m2/g. Jika luas permukaan yang ditempati oleh satu molekul adsorbat
diketahui maka luas permukaan padatan dapat dihitung dari jumlah molekul
adsorbat. Penyerapan gas ini biasanya dilakukan pada kondisi isotermis (Agitia,
2012).
Gambar 4. Instrumen Surface Area Analyzer (Dok : pribadi)
20
2.6.2 FT-IR (Fourier Transform Infra-Red)
Spektrofotometri infra red atau infra merah merupakan suatu metode yang
mengamati interaksi molekul dengan radiasi elektromagnetik yang berada pada
daerah panjang gelombang 0,75–1.000 μm atau pada bilangan gelombang 13.000-
10 cm-1. Spektrometri infra merah menyangkut interaksi antara radiasi cahaya
didaerah infra merah dengan materi. Spektra infra merah dari suatu senyawa
memberikan gambaran keadaan dan struktur molekul. Yang dimaksud dengan
sinar di daerah infra merah adalah spektra sinar dari 0,78-1000 µm atau jika
dinyatakan dengan satuan bilangan gelombang 12.900–10 cm-1. Identifikasi
molekul dengan menggunakan infra merah dibagi menjadi dua bagian; bagian
pertama penentuan gugus fungsi ditunjukkan di daerah 3600–1200 cm-1, dan
bagian kedua adalah membandingkan secara mendetail dari spektra zat yang tidak
diketahui dengan spektra zat murni yang mengandung semua gugus fungsi yang
ditemukan pada tahap pertama (Harbone, 1987).
Gambar 5. Skema instrumen FTIR (Giwangkara, 2006)
21
2.6.3 XRD (X-Ray Diffraction)
XRD adalah metode karakterisasi yang digunakan untuk mengetahui ciri
utama kristal, seperti parameter kisi dan tipe struktur. Selain itu, juga
dimanfaatkan untuk mengetahui rincian lain seperti susunan berbagai jenis atom
dalam kristal, kehadiran cacat, orientasi, dan cacat kristal (Smallman, 2000).
Teknik difraksi sinar-X dapat digunakan untuk analisis struktur kristal,
karena setiap unsur atau senyawa mempunyai pola yang sudah tertentu. Apabila
dalam analisis ini pola difraksi unsur diketahui maka unsur tersebut dapat
ditentukan (Smallman, 2000). Rancangan skematik spektrometer sinar-X yang
didasarkan atas analisis Bragg diperlihatkan pada Gambar 6. Seberkas sinar-X
terarah jatuh pada kristal dengan sudut θ dan sebuah detektor diletakkan untuk
mencatat sinar yang sudut hamburannya sebesar θ. Ketika θ diubah, detektor akan
mencatat puncak intensitas yang bersesuaian dengan orde yang divisualisasikan
dalam difraktogram.
Gambar 6. Skema dasar XRD (Smallman, 2000)
2.6.3.1 Penentuan Ukuran Kristal (Crystallite Size)
Pada penurunan hukum Bragg, dapat diasumsikan bahwa kondisi ideal
terjadi selama peristiwa difraksi berlangsung. Kondisi ideal ini maksudnya
adalah kristal yang digunakan dianggap sempurna dan berkas sinar X yang
22
datang (incident beam) itu sejajar dan berasal dari sumber yang benar-benar
monokromatik (satu panjang gelombang). Kondisi ideal demikian tidak pernah
benar-benar terjadi. Faktanya kristal dengan ukuran tertentu memiliki sesuatu
yang disebut imperfection (ketidaksempurnaan atau cacat). Ukuran yang “ideal”
untuk suatu difraksi bubuk (powder diffraction) bergantung pada tingkat
kesempurnaan dari material polikrisatalin, biasanya ukuran kristalnya 0,5 µm
hingga 10 µm. Jika ukuran kristalnya itu lebih kecil dari itu maka jumlah bidang
yang sejajar yang tersedia saat sinar x datang itu terlalu kecil untuk
menghasilkan grafik intensitas diffraksi maksimum yang tajam. Puncak difraksi
yang dihasilkanpun akan mengalami broadening atau pelebaran.
Broadening atau pelebaran puncak pola difraksi sinar X terlihat dengan
jelas pada pola diffraksi yang diperoleh dari alat difraktometer. Broadening atau
pelebaran puncak pola difraksi terjadi disebabkan 3 faktor utama, yaitu:
1. Efek instrumental, efek ini meliputi ketidaksempuranaan fokus alat,
kurang baiknya dalam memfilter puncak α1 dan α2.
2. Crystallite size atau ukuran kristal, puncak difraksi akan melebar juga
disebabkan oleh ukuran kristal yang kecil, dan analisa pelebaran puncak
difraksi dapat digunakan untuk menentukan ukuran kristal dari 100nm
sampai 500nm.
3. Lattice strain. Terjadi jika semua efek yang menyebabkan broadening
atau pelebaran puncak terjadi secara bersamaan dan menghasilkan pola
puncak diffraksi yang lebih lebar (diikuti penurunan nilai intensitas).
Tinggi puncak dan FWHM (full width half maksimum) diindikasikan pada
suatu puncak difraksi sinar x. Broadening atau pelebaran puncak difraksi
23
dievaluasi dengan mengukur lebar B dalam satuan radian pada suatu intensitas
yang sebanding dengan FWHM. Scherrer mendapatkan persamaan untuk
pelebaran atau broadening puncak difraksi sinar x yang disebabkan oleh ukuran
kristal yang kecil yaitu :
D = 𝑲 λ
ß 𝑪𝒐𝒔 𝜽 ............................................... (1)
Dimana :
D = Ukuran kristal
λ = Panjang gelombang radiasi (1,5496)
ß = Full Width at Half Maximum (rad)
θ = Sudut Bragg (ᶿ)
2.6.4 TEM (Tansmission Electron Microscop)
Untuk mempelajari morfologi permukaan katalis dapat menggunakan
instrumentasi TEM. TEM adalah alat untuk mengamati bentuk, struktur serta
distribusi pori padatan. Prinsip kerja TEM sama seperti proyektor slide dimana
elektron ditransmisikan ke dalam objek pengamatan dan hasilnya diamati melalui
layar. Mekanisme kerja TEM yaitu pistol elektron berupa lampu tungsten
dihubungkan dengan sumber tegangan tinggi (100-300 kv) ditransmisikan pada
sampel yang tipis, pistol akan memancarkan elektron secara termionik maupun
emisis medan magnet ke sistem vakum. Interaksi antara electron dengan medan
magnet menyebabkan elektron bergerak sesuai aturan tangan kanan, sehingga
memungkinkan elektromagnet untuk memanipulasi berkas elektron. Penggunaan
medan magnet akan membentuk sebuah lensa magnetik dengan kekuatan fokus
variabel yang baik. Selain itu, medan elektrostatik dapat menyebabkan elektron
24
didefleksikan melalui sudut yang konstan. Dua pasang defleksi yang berlawanan
arah dengan intermediate gapakan membentuk arah elektron yang menuju lensa
yang selanjutnya dapat diamati melalui layar (Liu et al., 2009).
Gambar 7. Skema Instrumen TEM (Lin et al., 2009).
2.6.5 GCMS (Gas Chromatography Mass Spectrometry)
GCMS adalah teknik analisis yang menggabungkan dua metode analisis,
yaitu Kromatografi Gas dan Spektroskopi Massa. GC berfungsi uuntuk
memisahkan komponen dan MS mendeteksi suatu komponen (Kashyap et al.,
2005). Silverstein et al (1991) menyatakan bahwa konsep dari spektrometri massa
yaitu suatu senyawa akan diionisasi, ion akan dipisahkan berdasarkan massa/rasio
muatan dan beberapa ion akan menunjukkan masing-masing unit
massa/muatan yang terekam sebagai spektrum massa.
Pemisahan komponen senyawa dalam GCMS terjadi di dalam kolom
(kapiler) GC dengan melibatkan dua fasa, yaitu fasa diam dan fasa gerak. Dalam
kromatografi gas yang bertindak sebagai fasa gerak adalah gas yang merupakan
gas inert seperti N2, H2, Ar dan He. Gas yang digunakan harus memenuhi syarat
dan dasar pemilihan diantaranya yaitu sesuai dengan detektor, inert atau tidak
25
bereaksi dengan sampel maupun pelarut yang digunakan dalam kolom, murni
serta murah (Sastrohamidjojo, 2005). Fasa diam dalam kromatografi gas, selain
berupa partikel-partikel padat adsorben (kromatografi gas-padat), dikenal pula
fasa diam cair (liquid phase) yang terikat pada pendukung padat (kromatografi
gas-cair) (Widiarti, 2011).
Cuplikan pada GCMS diinjeksikan ke dalam injector. Aliran gas dari
pengangkut akan membawa cuplikan yang telah teruapkan masuk ke dalam
kolom, di dalam kolom proses pemisahan dapat terjadi karena terdapat perbedaan
kecepatan alir dari tiap molekul. Perbedaan tersebut dapat disebabkan oleh
perbedaan afinitas antar molekul dengan fasa diam yang terdapat di dalam kolom.
Komponen-komponen yang telah terpisah kemudian akan ditembak dengan
elektron sehingga akan terfragmentasi menjadi ion-ion positif dengan
perbandingan massa dan muatan (m/z) tertentu yang akan keluar melalui detector
(Sastrohamidjojo, 2005). Adapun skema instrumen GCMS dapat dilihat pada
Gambar 8.
Gambar 8. Instrumen GCMS (Dok : Pribadi)
26
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Teknologi Proses Kimia dan
Laboratorium Kimia Material & Katalisis, Pusat Penelitian Kimia, Lembaga Ilmu
Pengetahuan Indonesia (LIPI) Puspiptek Serpong-Tangerang, Banten. Penelitian
ini dilaksanakan dari bulan November 2017 sampai dengan Januari 2018.
3.2 Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam penelitian ini yaitu timbangan analitik,
peralatan gelas, magnetic stirrer, alu, lumpang, spatula, pH-indicator, vacuum
filter, hotplate, autoklaf batch, fixed-bed reactor, XRD (MAC Science MXP3 V),
GCMS (Agilent 7890B, column HP-5MS (30 m x 250 μm, 0,25 μm), TEM, SAA
(Micromeritics Tristar II 3020), FTIR (Shimadzu Prestige-21), Muffle furnace,
furnace 6000 (Thermolyne).
Bahan yang dibutuhkan dalam penelitian ini yaitu TKS dari limbah
perkebunan kelapa sawit Pusat Penelitian Kelapa Sawit, Kota Medan, bubuk TiO2
nanopartikel (Degussa P25), garam RuCl3 (Merck), aquadest, gas hidrogen,
etanol, etil asetat, toluen, guaiakol dan eugenol.
27
3.3 Prosedur Penelitian
3.3.1 Bagan Alir Penelitian
Gambar 9. Diagram alir penelitian
Reaksi senyawa
model guaiakol Reaksi
Depolimerisasi
Analisis dengan
GCMS and GC-
FID
1.Preparasi katalis
Preparasi katalis
Ru/TiO2
Kalsinasi
dan
Reduksi
Karakterisasi
dengan
Adsorpsi N2,
XRD dan TEM
2. Isolasi Lignin
Serbuk Tandan Kosong Sawit
Isolasi dengan metode
organosolv (Ethanol: air )
50%: 50%, pada suhu180 °C
Lignin
Analisis dengan
GCMS
Analisis
kemurnian
FTIR
28
3.3.2 Impregnasi Katalis
Garam RuCl3 sebanyak 0,20 gram ditimbang dan dimasukan kedalam
Erlenmeyer 100 mL. Selanjutnya ditambahkan dengan bubuk TiO2 sebanyak 1,90
gram dan dilarutkan dalam 40 mL aquadest. Kemudian diaduk dengan magnetic
strrier selama 12 jam. Dikeringkan dalam oven selama 12 jam dengan suhu 80 °C
untuk menghilangkan kadar air. Setelah itu dilakukan proses kalsinasi pada suhu
350 C selama 2 jam dan dilanjutkan proses reduksi pada suhu 350 °C selama 4
jam menggunakan gas H2 kemudian dikarakterisasi menggunakan SAA, XRD dan
TEM (Kim et al., 2017).
3.3.3 Karakterisasi Katalis
3.3.3.1 Analisis Kristalinitas dengan XRD (ASTM D4824-03)
Uji ini dilakukan untuk mengetahui senyawa dan kristalinitas dari sampel
katalis. Masing-masing sampel katalis, Ru/TiO dihaluskan dengan grinding lalu
dimasukan sampel ke dalam plat sampel hingga permukaan plat dengan sampel
sama rata dan datar. Setelah itu alat XRD dinyalakan. Dalam pengujian ini
menggunakan tegangan listrik dan kuat arus listrik sebesar 40 mV dan 25 mA.
Sudut yang digunakan yaitu 5-90°. Lalu diuji menggunakan XRD.
3.3.3.2 Analisis Luas Permukaan dengan SAA (ASTM D4824-03)
Tabung sampel ditimbang sebagai bobot kosong, kemudian masing-
masing sampel katalis Ru/TiO2 dimasukkan ke dalam tabung dan ditimbang
sebanyak 0,5 gram. Tabung tersebut kemudian ditempelkan pada port degasser.
Lalu dilakukan proses degassing dengan gas nitrogen pada suhu 200 °C selama 2
jam. Setelah selesai degassing, tabung tersebut kemudian ditimbang kembali
29
sebagai massa setelah degassing. Kemudian dimasukkan pada port micromeritics
dan dilakukan analisis dalam kondisi suhu nitrogen cair serta dialirkan gas N2 dan
H2.
3.3.3.3 Analisis Morfologis dengan TEM (ASTM D4824-03)
Analisis morfologi permukaan nanokatalis dilakukan menggunakan
instrumentasi Transmission Electron Microscop (TEM). Sampel katalis (± 5 mg)
yang akan dianalisis ditempatkan pada wadah sampel dengan dengan ukuran 3
mm dan ketebalan 300 μm. Sampel diteteskan methanol untuk mencegah
aglomerasi. Kemudian sampel tersebut ditembakkan dengan ion argon sampai
berlubang. Pada bagian yang tipis ini ditembakkan berkas elektron sehingga
menembus sampel kemudian hasil dari tembusan electron tersebut yang ditangkap
detektor dan diolah menjadi gambar.
3.3.4 Reaksi Senyawa Model Guaiakol
Katalis Ru/TiO2 sebanyak 0,02 gram dimasukan kedalam autoklaf lalu
ditambahkan 0,5 mL senyawa model guaiakol dan 19,5 ml aquadest. Autoklaf
ditutup rapat dan di purging untuk menghilangkan pengotor sisa reaksi pada
reaktor sebanyak 2 kali menggunakan gas H2 ditahan. Kemudian autoklaf diisi
dengan gas H2 sampai dengan tekanan 30 bar. Reaksi dijalankan pada suhu 250
°C selama 1 jam. Setelah itu autoklaf didinginkan sampai suhu < 50 °C,
ditambahkan 10 µl eugenol dan 15 ml etil asetat. Campuran didekantasi dan
disaring untuk memisahkan fase etil asetat dan fase air. Produk cair yang didapat
dianalisis dengan GC-FID dan GC-MS. (Dwiatmoko et al., 2107).
30
3.3.5 Depolimerisasi Lignin
3.3.5.1 Isolasi Lignin
Serbuk TKS sebanyak 0,5 kg dimasukan kedalam atuoklaf dan
ditambahkan dengan 2,5 L campuran (air:etanol) dengan rasio 1:1. Autoklaf
ditutup rapat dan dipanaskan dengan suhu 180 °C pada tekanan 5 bar ditahan
selama 1 jam lalu didinginkan pada temperatur ruang. Setelah itu disaring hingga
endapan dan filtratnya terpisah. Filtrat yang dihasilkan kemudian ditambah
aquadest dengan jumlah berlebih agar ligninnya mengendap lalu di sentrifuge dan
dikeringkan dengan oven pada suhu 80 °C selama 6 jam (Kim et al., 2017).
3.3.5.2 Reaksi Deplomerisasi Lignin
Reaksi deplomerisasi katalitik lignin dilakukan pada reaktor autoklaf
batch 100 mL. Lignin hasil isolasi sebelum digunakan dikeringkan dalam suhu 35
°C selama 16 jam untuk menghilangkan kadar air dalam lignin tersebut. Sebanyak
0,3 gram lignin dan 0,1 g katalis dilarutkan dalam 30 ml campuran etanol dan air
dengan rasio (6:4). Autoklaf ditutup rapat dan di purging sebanyak 2 kali
menggunakan gas H2 ditahan dalam variasi suhu (200, 240, 280 dan 310 °C)
selama 1 jam. Setelah itu autoklaf didinginkan sampai suhu < 50 °C, ditambahkan
10 µl eugenol dan 15 ml toluene. Campuran didekantasi dan disaring untuk
memisahkan fase toluene yang mengandung monomer lignin dan fase air-metanol.
Fase toluene yang mengandung monomer lignin kemudian dianalisis
menggunakan GC-MS dan GC-FID.
31
3.3.6 Analisis Hasil Reaksi Depolimerisasi
3.3.6.1 Analisis Kadar Lignin NREL/TP-510-42618
Analisis komponen TKS dilakukan dengan metode NREL (National
Renewable Energy Laboratory). Sebanyak 0.3 gram biomassa (< 1mm)
dihidrolisis dengan penambahan 3 mL H2SO4 72 % dalam tabung reaksi.
Selanjutnya campuran biomass diinkubasi pada suhu 30 ºC selama ± 1 jam dan
dihomogenkan setiap 10 menit sehingga diperoleh campuran berwarna hitam.
Pada botol schoot disiapkan 42 mL destilat water, endapan hitam pada tabung
reaksi di tuang kedalam botol schoot dan dibilas dengan air suling beberapa kali
dan dituang hingga volume 84 mL. Untuk hidrolisis yang kedua, sampel
dimasukkan ke dalam autoklaf pada suhu 121 ºC selama ± 1 jam. Kemudian
sampel didiamkan pada suhu ruang ± 24 ºC, diperoleh cairan bening dan endapan
hitam. Setelah itu disaring hingga endapan dan filtratnya terpisah menggunakan
penyaring vakum dan kertas saring dengan ukuran pori 0,45 µm (Wk). Kertas
saring yang telah berisi endapan kemudian dikeringkan dalam oven pada
temperatur 100 0C, didinginkan dan ditimbang (Wks). Kertas saring tersebut
dimasukkan dalam cawan porselen dan ditanur pada temperatur 657 0C selama 3
jam, didinginkan dan ditimbang kembali (bobot abu). Kemudian data dihitung
untuk menetukan kadar lignin yang tidak larut dalam asam (AIL).
Cara menentukan kadar lignin yang terlarut dalam asam (ASL), filtrat hasil
penyaringan diencerkan didalam tabung reaksi dengan pengenceran 51 kali
menggunakan asam sulfat 4%. Campuran diaduk dengan Vortex kemudian
dianalisis dengan menggunakan Spektrofotometer UV-VIS pada panjang
gelombang 250 nm menggunakan blanko berupa asam sulfat 4% kemudian data
32
absorbansi dicatat dan dihitung. Perhitungan kadar lignin yang terlarut dan tidak
terlarut dalam asam adalah sebagai berikut:
% AIL =𝑊KS − 𝑊𝐾−𝐴
𝑊𝑠 x 100.............................................(2)
% ASL =𝐴𝑏𝑠 𝑥 𝑑𝑓
110⁄ 𝑥 871000⁄
𝑊𝑠 x 100%..................................,.........(3)
kadar lignin total = % AIL + % ASL.......................................,.(4)
Keterangan:
% AIL : acid insoluble lignin ( lignin yang tak larut asam)
% ASL : acid soluble lignin ( lignin yang larut asam)
𝑊KS : berat kertas saring dan sampel yang telah dikeringkan
WK : berat kertas saring
A : berat abu
Abs : absorbansi
df : faktor pengenceran
𝑊𝑠 : berat sampel kering
3.3.6.2 Analisis Produk Monomer Aromatik dengan GC/MS dan GC-FID
Produk monomer aromatik yang dilarutkan dalam etil asetat diidentifikasi
menggunakan GC/MS (MSB XLP inert 60,80 inert dengan tripleaxis detektor)
yang dilengkapi dengan kolom kapiler HP-5MS (60 m x 0,25 mm x 0,25 lm) dan
dianalisis dengan GC jenis FID (Flame Ionization Detector).
3.3.6.3 Analisis Produk Lignin dengan FTIR (ASTM D4824-03)
Karakterisasi lignin sebelum dan sesudah reaksi dengan spektroskopi
inframerah bertujuan untuk mengamati gugus fungsi pada spekrum inframerah.
Spektroskopi infra merah yang digunakan ialah spektrofotometer SHIMADZU
FTIR 8400S. Pengukuran dilakukan dengan pembuatan pelet, 1 mg cuplikan
33
dicampur dengan 100 mg KBr, kemudian dimasukkan ke dalam press holder,
ditekan beberapa saat hingga ketebalan 0,05 mm. Pelet tersebut selanjutnya diukur
spektranya pada bilangan gelombang 4000-400 cm-1
.
34
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Analisis Lignin Hasil Isolasi
Lignin diisolasi dari limbah Tandan Kosong Sawit menggunakan
metode organosolve dengan campuran pelarut etanol:air (1:1). Etanol digunakan
sebagai pelarut disebabkan oleh kemudahan dalam pemisahan selulosa TKS
dengan senyawa lain. Penggunaan etanol dapat memberikan dampak lingkungan
yang rendah serta tidak mengubah struktur zat terlarut (Susanto, 1999).
.
Gambar 10. Lignin hasil isolasi dengan metode organosolve
Hasil analisis komponen lignin dengan menggunakan metode NREL
(National Renewable Energy Laboratory) menghasilkan kemurnian lignin sebesar
98,75%. Bobot abu yang dihasilkan cukup rendah yaitu sekitar 0,125%,
sedangkan senyawa lain yang masih terkandung dalam lignin dapat berupa
pengotor yang berasal dari selulosa maupun hemiselulosa. Nilai kemurnian ini
cukup tinggi bahkan dari penelitian yang dilakukan oleh Kim et al., (2017) yang
melakukan isolasi lignin secara organosolve pada suhu 170 °C dengan kemurnian
34
35
lignin yang didapatkan sebesar 92-94%. Proses organosolve menggunakan pelarut
organik seperti etanol akan menghasilkan lignin bebas sulfur sehingga dapat
menghasilkan lignin dengan kualitas tinggi dan kemurnian yang tinggi dimana
lignin ini dapat digunakan lebih lanjut dalam bidang komposit atau bahkan
polimer yang dapat terurai. Keuntungan lain dari organosolve lignin adalah
memiliki kandungan abu yang lebih rendah, kemurnian yang lebih tinggi (karena
kandungan karbohidrat yang lebih rendah) yang memiliki efek penting terhadap
peningkatan bahan kimia bernilai tinggi, berat molekul rendah dan lebih
hidrofobik (Wildscut et al., 2013).
Nilai kemurnian yang tinggi hasil analisis disebabkan karena penambahan
asam kuat dengan konsentrasi tinggi seperti H2SO4 72% akan menghidrolisis
selulosa disamping melarutkan hemiselulosa. Kehilangan selulosa karena
hidrolisis akan menurunkan kadar selulosa dan meningkatkan kadar lignin dalam
produk larut serta meninggalkan lignin murni yang mengendap pada kondisi asam
(Jimmy et al., 2015, Suhartati et al., 2016).
Proses ekstraksi sangat berdampak pada struktur lignin akhir, sehingga
dengan cara identifikasi gugus fungsi lignin hasil isolasi dan membandingkan
dengan gugus fungsi yang terdapat dalam lignin standar dapat dijadikan parameter
dalam keberhasilan proses isolasi lignin. Analisis ini dilakukan menggunakan
spektrometer FT-IR yang mampu mengidentifikasi serapan-serapan khas yang
terkandung dalam struktur lignin. Spektrum FTIR lignin hasil isolasi dapat dilihat
pada Gambar 11.
36
.
Gambar 11. Spektrum FTIR lignin hasil isolasi
Spektrum FTIR pada Gambar 11 senyawa lignin secara umum
diidentifikasi memiliki serapan pita yang lebar pada kisaran gelombang 3.400-
3.450 cm-1 yang diindikasikan sebagai getaran peregangan OH. Ikatan ini
disebabkan oleh adanya gugus hidroksil alkoholik dan fenolik yang terlibat dalam
ikatan hidrogen. Penyerapan pita yang berada di sekitar 2.820-2.940 cm-1
diindikasikan sebagai peregangan CH metil, untuk kisaran bilangan gelombang
1.595-1.605cm-1 dan 1.505-1.515 cm-1 berhubungan dengan getaran cincin
aromatik yang ada pada lignin. Kisaran bilangan gelombang 1.030-1.085 cm-1
mengindikasikan adanya eter tersubstitusi alkil (C-O-C). Kehadiran pita absorpsi
pada 850 – 875cm-1, yang disebabkan oleh getaran ikatan C-H pada cincin
aromatik. Pita-pita tersebut dalam spektrum lignin yang diendapkan menunjukkan
adanya cincin aromatik utuh di dalamnya ( ElMansouri et al., 2011). Selain itu
serapan khas yang menandakan molekul lignin yaitu adanya getaran cincin
O-H
C-H3
C=C
Aromatic
-OCH3
C-O-C
C-H
Aromatic
Wavenumber (cm-1)
No
rm.
Abso
rpti
on
37
siringil dan cincin guasil (-OCH3) ditemukan pada kisaran bilangan gelombang
masing-masing 1.315-1.330 cm-1dan 1.270-1.280 cm-1. Bilangan gelombang dan
gugus fungsi lignin hasil isolasi dibandingkan dengan gugus fungsi lignin standar
yang dimiliki oleh Minu et al., (2012) dapat dilihat pada Gambar 12 dan Tabel 3.
Gambar 12. Spektrum FTIR lignin standar (Minu et al.,2012).
Tabel 3. Bilangan gelombang gugus lignin.
Bilangan Gelombang
Hasil Penelitian (cm-1)
Standar Kisaran
Pita Serapan (cm-1)
Gugus Fungsi
3.438,26 3.400-3.450 Uluran O-H
2.922,28 dan 2.937,71 2.820-2.940 Uluran C-H metil
1.594,23 dan 1.512,26 1.595-1.605 C=C Aromatik
1.461,14 1.460-1.470 C-H Asimetri
1.328,05 dan 1.274,04 1.270-1.330 -OCH3
1.034,85 1.030-1.085 Uluran Eter C-O-C
836,18 850-875 C-H Aromatik
Sumber : Minu et al., (2012).
Wavenumber (cm-1)
No
rm.
Abso
rpti
on
38
Hasil spektrum FTIR pada rentang bilangan gelombang antara 400-4.000
cm-1 dari penelitian pada Tabel 3 menghasilkan serapan serapan khas pada
bilangan gelombang 1.315-1.330 cm-1dan 1.270-1.280 cm-1 yang merupakan
serapan khas cincin siringil dan guasil (-OCH3) dimana serapan tersebut selalu
terdapat pada senyawa lignin meskipun intensitasnya berbeda. Gugus-gugus
fungsi yang terdapat pada lignin hasil isolasi memiliki kemiripan dan sangat
relevan dengan gugus umum yang terdapat pada senyawa lignin standar.
4.2 Karakterisasi Katalis
4.2.1 Analisis Luas Permukaan dengan SAA
Katalis dikarakterisasi dengan SAA menggunakan metode BET bertujuan
untuk megetahui luas permukaan berdasarkan data adsorpsi-desorpsi isoterm gas
N2. Hasil karakterisasi SAA dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4. Karakterisasi SAA pada katalis
No Nama Senyawa Luas Permukaan (m2/g)
1 TiO2 46,2
2 Ru/TiO2 24,0
Tabel 5 memperlihatkan luas permukaan pada penyangga TiO2 sebelum
impregnasi memiliki luas permukaan sebesar 46,2 m2/g, sedangkan setelah
diimpregnasi dengan logam Ru terjadi penurunan luas permukaan pada katalis
sehingga luas permukaan untuk katalis Ru/TiO2 menjadi 24,0 m2/g. Penurunan
luas permukaan pada katalis disebabkan karena adanya impregnasi logam
sehingga menutup sebagian pori-pori katalis yang akibatnya dapat mengurangi
luas permukaaan katalis (Putera, 2008).
39
Perlakuan terhadap katalis seperti pengeringan, kalsinasi dan reduksi
berpengaruh terhadap luas permukaan katalis yang telah dibuat. Akan tetapi pada
penelitian ini tidak dilakukan pengukuran terhadap luas permukaan katalis
disetiap tahap perlakuan tersebut, sehingga hasil karakterisasi katalis akibat
perlakuan tersebut tidak dapat dipelajari. Namun luas permukaan katalis bukan
satu-satunya parameter yang menentukan baik atau tidaknya sebuah katalis
(Satterfield, 1991).
4.2.2 Analisis Kristalinitas dengan XRD
Pola XRD dari katalis Ru dengan penyangga titania ditunjukkan pada
Gambar 13. Katalis Ru/TiO2 terlihat ada beberapa puncak yang tajam yang
menunjukan adanya fase kristal pada matriks.
Gambar 13. Pola difraksi katalis Ru/TiO2
Pola difraksi katalis Ru/TiO2 menghasilkan puncak pada nilai 2θ = 24.9
37,6, 47,8, 53.7, 54.9, 62.5, 68.5, 70.1 dan 74.88. Menurut Kumar et al.,(2014)
2θ = 44º
40
puncak-puncak tersebut mengindikasikan bahwa TiO2 memiliki struktur anatase
dengan membandingkan data literatur dan memastikan bahwa partikelnya adalah
polikristalin dengan struktur anatase yang sesuai dengan difraksi (101), (004),
(200), (105), (211), (204), (116), (220) dan (215) pada JCPDS (Joint Committee
on Powder Diffraction Standars) No. 71-1167.
Puncak difraksi katalis Ru/TiO2 diatas hanya menghasilkan puncak
difraksi yang sesuai dengan penyangganya tetapi tidak terlihat adanya puncak
yang dianggap sebagai puncak khas spesies ruthenium yang terpusat pada 2θ =
44º (JCPDS No. 06-0663) (Qiang et al.,2012). Pola difrkasi khas dari logam
ruthenium pada 2θ = 44º Ru/TiO2 menunjukan puncak difraksi yang lemah dan
lebar, akan tetapi pola difrkasi logam Ru terlihat cukup jelas ketika dilakukan
perbesaran pola difraksi pada 2θ = 44º seperti yang terlihat pada Gambar 14.
Gambar 14. Perbesaran pola difraksi logam Ru pada 2θ = 44º
(a) TiO2 (b) Ru/TiO2
Pola difraksi yang lemah pada puncak khas dari kristal logam Ru hasil
karakterisasi XRD pada penyangga TiO2 menunjukkan bahwa ukuran kristal rata-
rata Ru didalam penyangga TiO2 berada di bawah tingkat deteksi XRD. Puncak
41
kristal Ru masih tidak dapat terdeteksi bahkan ketika jumlah logam Ru yang
terkandung sampai 10% berat katalis (Shen et al., 2012).
Ukuran kristal rata-rata dari TiO2 dapat dihitung untuk memastikan
terdispersinya logam rutehnium didalam penyangga tersebut ditandai dengan
naiknya ukuran kristal TiO2 sebelum dan sesudah diimpregnasi menggunakan
logam ruthenium. Ukuran kristal TiO2 dan Ru/TiO2 dihitung dengan nilai FWHM
(Full Widht of Half Maximum) dari puncak bidang fraksi menggunakan
persamaan Scherrer (Lampiran 4). Perhitungan FWHM diambil pada masing-
masing puncak yang memiliki intensitas paling tinggi, berdasarkan hasil
perhitungan ukuran kristal TiO2 sebelum diimpergnasi dengan logam Ru adalah
sebesar 17,9 nm sedangkan ukuran kristal setelah imperganasi dengan logam Ru
adalah sebesar 38 nm. Data tersebut didukung dengan difraksi yang dihasikan
oleh Ru/TiO2 lebih sempit dan tinggi dibandingkan dengan difraksi TiO2.
Intensitas relatif menjadi parameter yang menunjukan jumlah atau banyaknya
bidang kristal yang terukur, katalis yang memiliki difraksi dengan intensitas tinggi
memiliki jumlah kristal yang lebih banyak. Perubahan ukuran kristal dari 17,9 nm
menjadi 38 nm ini disebabkan karena logam telah terdispersi dengan baik kedalam
penyangga (Tsani, 2011).
4.2.3 Analisis Morfologi dengan TEM
Analisis morofologi katalis dengan TEM bertujuan untuk mendapatkan
gambar atau image struktur katalis pada tingkatan mikro dengan resolusi yang
tinggi. Gambar yang didapatkan menunjukan interaksi antara elektron dengan
42
sampel yang kemudian ditransmisikan dan ditangkap oleh sebuah layar.
Mikrograf katalis Ru/TiO2 dapat dilihat pada Gambar 15.
Gambar 15. Mikrograf katalis Ru/TiO2
Gambar TEM katalis Ru/TiO2 menunjukan adanya bintik-bintik gelap
kecil dan diindikasikan sebagai logam Ru yang terdispersi secara merata di antara
penyangga TiO2. Bintik-bintik hitam tersebut membuktikan jika partikel logam
Ru berkorespondensi dan terdispersi pada titania dengan ukuran partikel rata-rata
logam Ru adalah sekitar 0,203 nm. Distribusi logam Ru kedalam penyangga TiO2
memiliki korelasi dengan hasil analisis SAA, dimana penurunan luas permukaan
pada katalis dikarenakan logam Ru terdispersi dengan baik pada permukaan TiO2
(Sui et al., 2016).
4.3 Hasil Reaksi HDO Senyawa Model Guaiakol
Reaksi hidrodeoksigenasi pada senyawa model guaiakol dilakukan dalam
reaktor batch dengan suhu 240° C dibawah tekanan 30 bar menggunakan katalis
Ru/TiO2 hasil sintesis. Hasil reaksi tersebut dianalisis dengan GC-MS dan GC-
FID pada fraksi cairnya (Lampiran 4). Hasil distribusi produk konversi dari
senyawa model guaiakol dapat dilihat pada Tabel 5.
43
Tabel 5. Analisis GCMS produk konversi guaiakol
Produk Konsentrasi produk hasil konversi (mM)
Cyclohexanol 2,17
Cyclohexanone 0,58
Phenol 7,29
Toluene 0,18
Anisole 0,07
2-methyl-phenol 0,31
2,3-dimethyl-phenol 0,07
Total 10,67
Tabel 5 memperlihatkan distribusi produk HDO guaiakol yang dihasilkan
oleh katalis Ru/TiO2 dengan produk yang terbentuk yaitu cyclohexanol,
cyclohexanone, phenol, toluene, anisole, 2-methyl-phenol dan 2,3-dimethyl-
phenol. Terbentuknya produk phenol yang merupakan produk utama pada reaksi
HDO guaiakol dengan konsentrasi yang tinggi menunjukkan bahwa logam Ru
menunjukkan selektifitas tinggi untuk langsung melakukan deoksigenasi langsung
(DDO) pada guaiakol. Mekanisme reaksi yang terjadi pada HDO guaiakol
menjadi produk phenol ditunjukan pada Gambar 16.
Gambar 16. Rute HDO guaiakol menjadi phenol (Newman et al., 2014)
44
Gambar 16 memperlihatkan reaksi yang terjadi dalam reaksi HDO guaikol
menjadi phenol. Jalur yang dapat dipertimbangkan untuk proses konversi guiaikol
menjadi phenol terdapat dua jalur. Pertama, jalur deoksigenasi langsung (DDO) di
mana phenol terbentuk melalui hilangnya fungsi metoksi. Jalur kedua dimetilasi
dari kelompok metoksi membentuk katekol diikuti dengan reaksi HDO
membentuk phenol. Namun, jalur kedua tidak signifikan karena senyawa katekol
tidak terdeteksi dalam hasil produk dan menegaskan jika phenol terbentuk melalui
jalur DDO (Newman et al., 2014).
Mekanisme reaksi HDO guaiakol menjadi produk-produk lainnya dapat
ditunjukan pada Gambar 17.
Gambar 17. Reaksi HDO guaiakol (Ghampson et al.,2012)
Gambar 17 memperlihatkan kemungkinan reaksi yang terjadi dalam HDO
guaikol. Phenol yang terbentuk melalui rekasi DDO mengalami hidrogenasi
berurutan pada cincin aromatik membentuk sikloheksanon dan siklohekasanol.
Produk 2-methyl-phenol yang mengalami deoksigenasi dari guaiakol kemudian
45
mengalami metilasi menjadi 2,3-dimethyl-phenol. Metilasi kemungkinan terjadi
karena kondisi asam pada support katalis. Produk 2,3-dimethylphenol terbentuk
karena terjadinya transfer metylgroup yang disebabkan oleh keasaman pada
katalis. Reaksi alkilasi menunjukan jika situs asam pada katalis berinteraksi
dengan guaiakol melalui gugus metoksi atau hidroksi untuk membentuk
metoksifenat dan hidroksifenat, masing-masing senyawa tersebut dapat
memfaisilitasi metilasi produk 2-methylphenol mengarah pada pembentukan 2,3-
dimethylphenol (Nimmanwudipong et al.,2011). Terbentuknya produk anisole
yang kemudian mengalami reaksi deoksigenasi membentuk toluene merupakan
jalur yang jarang ditemukan dalam proses HDO guaiakol (Nimmanwudipong et
al., 2012). Hal tersebut membuktikan jika katalis logam Ru dengan penyangga
TiO2 merupakan katalis yang aktif terhadap pemutusan ikatan C-OH ataupun C-
OCH3. Keberhasilan suatu katalis dalam reaksi HDO guaiakol ditentukan dengan
terbentuknya produk-produk kelompok metoksi, kelompok hidroksil dan
kelompok cinin aromatik. Sehingga dengan terbentuknya produk-produk HDO
antara lain seperti phenol, anisole, toluene menunjukan jika produk yang
dihasilkan sesuai dengan liteatur (Ghampson et al.,2012).
Nilai konversi yang dihasilkan oleh katalis Ru/TiO2 dalam reaksi HDO
guaiakol adalah sebesar 60% (Lampiran 4), nilai tersebut menunjukan aktifitas
yang besar dalam proses hidrodeoksigenasi guaiakol. Nilai konversi yang
dihasilkan dalam penelitian ini lebih tinggi dari yang dilakukan Ruiz et al., (2012)
yang melakukan reaksi HDO guaiakol menggunakan katalis MoS2/AC dengan
konversi yang didapat sebesar 50% dimana produk yang didapatkan yaitu phenol,
katekol dan sikloheksen. Dwiatmoko et al., (2017) juga telah melakukan HDO
46
guaiakol menggunakan katalis Ru/WO3 dengan nilai konversi sebesar 26,8%.
Konversi guaiakol sangat dipengaruhi oleh dispersi Ru, partikel Ru yang sangat
tersebar bisa memfasilitasi adsorpsi atom hidrogen dan meningkatkan hidrogenasi
guaiakol dan turunannya.
Reaksi senyawa model lignin seperti guaiakol sangat penting dilakukan
sebelum proses depolimerisasi lignin, dengan tujuan mengetahui selektifitas suatu
katalis dalam memotong ikatan C-O dalam senyawa model. Katalis Ru/TiO2 telah
memberikan hasil yang baik dalam HDO guaiakol dengan nilai konversi sebesar
60%. Nilai konversi tersebut dapat dijadikan sebagai landasan katalis Ru/TiO2
dapat digunakan untuk mendepolimerisasi dengan baik makromolekul lignin
menjadi monomer-monomer aromatik.
4.4 Hasil Produksi Senyawa Aromatik dari Depolimerisasi Lignin
4.4.1 Variasi Suhu Reaksi
Produk hidrokarbon aromatik hasil depolimerisasi lignin dianalisis
menggunakan GC-MS untuk mengetahui distribusi produk berdasarkan variasi
kondisi reaksi. Reaksi tersebut dilakukan pada tekanan 30 bar dengan massa
katalis Ru/TiO2 0,3 gram pada suhu 200, 240, 280 dan 310 °C selama 1 jam.
Variasi suhu dilakukan untuk mendapatkan kondisi suhu optimum untuk
depolimerisasi lignin dengan menghasilkan produk monomer aromatik yang
paling banyak.
Distribusi produk aromatik hasil depolimerisasi lignin berdasarkan variasi
suhu dapat dilihat pada Tabel 6.
47
Tabel 6. Analisis GCMS produk depolimerisasi lignin variasi suhu reaksi
Produk Konsentrasi Produk Aromatik (mM)
200°C 240°C 280°C 310°C
Phenol - 0,12 0,30 0,32
2-methoxy-phenol (Guaiakol) 0,23 0,07 2,62 0,39
Creosol - - - 0,10
4-ethyl-2-methoxy-phenol - 0,05 0,23 0,34
2,6-dimethoxy-phenol (Syringol) - - 0,22 0,41
2-methoxy-4-propyl-phenol 0,18 0,17 0,12 0,31
Isoeugenol - 0,05 0,19 0,13
Homosyringaldehyde 0,11 0,14 0,40 1,07
2,6-dimethoxy-4-(2-propenyl)-
phenol - - 0,13 0,13
Total 0,52 0,60 4,21 3,20
Hasil analisis GCMS pada Tabel 6 menunjukan terbentuknya produk
phenol, guaiakol, syringol dan turununnya merupakan produk dominan yang
menunjukan tiga unit struktual utama penyusun lignin (hidroksil, guasil dan
siringil) terdepolimerisasi secara efisien dengan katalis Ru/TiO2 dengan
konsentrasi yang berbeda. Pada penelitian ini produk phenol terbentuk ketika suhu
reaksi dinaikan menjadi 240 °C, hal tersebut menunjukan suhu reaksi yang
digunakan lebih baik dengan yang dilakukan oleh Kim et al., (2017) ketika
melakukan depolimersisai lignin pada suhu 225 °C pada tekanan 40 bar selama 1
jam menggunakan katalis Ru/Hß. Produk yang dihasilkan yaitu 2-methoxy-phenol
(guaiakol), 2-methoxy-4-propyl-phenol dan isouegenol. Hasil ini jelas
menunjukan bahwa katalis logam Ru dengan penyangga TiO2 selektif terhadap
produk Phenol. Tingginya selektivitas katalis terhadap produk phenol disebabkan
oleh situs Ti3+ dalam katalis Ru/TiO2 yang dibuat oleh hidrogen spillover yaitu
perpindahan atom hidrogen dari katalis logam kedalam adsorbat (lignin)
48
berinteraksi kuat dengan logam Ru untuk membantu memutus ikatan C-O
(Newman et al., 2014).
Produk guaiakol yang merupakan produk utama turnanan cincin siringil
pada lignin memiliki distribusi yang merata disetiap suhu reaksi dengan
konsentrasi terbesar yaitu ada pada suhu reaksi 280 °C sebesar 2,62 mM, hasil
tersebut jauh lebih besar dari yang dilakukan Kim et al., (2017) yang
mendapatkan guaiakol sebesar 0,62 mM dengan menggunakan katalis Ru/Hß dan
pada penelitian Kristisanto et al., (2017) yang melakukan depolimerisasi lignin
dengan menghasilkan guaiakol pada kondisi optimum sebesar 0,27 mM
menggunakan katalis Ru/C. Senyawa syringol (2,6-dimethoxy-phenol) mulai
terbentuk pada suhu reaksi 280 dan 310 °C. Suhu reaksi 310° C terbentuk produk
yang tidak dihasilkan oleh suhu reaksi lainnya, yaitu senyawa cresol,
terbentuknya creosol pada suhu 310 °C menunjukan bahwa semakin tinggi suhu
HDO maka derajat deoksigenasi akan semakin besar ditunjukan dengan
kandungan oksigen dalam produk hasil HDO berkurang (Huang, 2014).
Kondisi operasi saat reaksi 310 °C memiliki distribusi produk yang lebih
banyak namun total konsentrasi monomer aromatik yang didapatkan lebih rendah
dari suhu 280 °C. Semakin tinggi suhu reaksi HDO yiled yang dihasilkan akan
semakin berkurang karena semakin banyak terbentuknya gas (Mortensen, 2011).
Kondisi reaksi yang dilakukan pada suhu tinggi tidak hanya bisa memberikan
efektivitas yang tinggi dalam proses menghasilkan produk HDO, namun suhu
tinggi dapat menyebabkan repolimerisasi senyawa atau produk yang telah
terfragmentasi (Huang, 2014). Mahmood et al., (2013) dalam penelitiannya telah
mempelajari kondisi proses untuk depolimerisasi hidrolitik kraft lignin, hasil
49
depolimerisasi menghasilkan produk monomer aromatik sangat tinggi (pada
kisaran 85-92 wt.%) diperoleh pada suhu 250-300 °C.
Kondisi reaksi dari keempat kondisi suhu yang dilakukan, suhu 280 °C
menunjukan aktivitas lebih baik dari suhu 200, 240 dan 310 °C, dimana suhu
reaksi 280°C menunjukkan hasil terbesar dengan total konsentrasi monomer
aromatik sebesar 4,21 mM dengan menghasilkan 0,30 mM phenol, 2,62 mM
guaiacol, 0,23 mM 4-ethyl-2-methoxy-phenol, 0,22 mM 2,6-dimethoxy-phenol
(Syringol), 0,12 mM 2-methoxy-4-propyl-phenol, 0,19 mM isoeugenol, 0,40 mM
homosyringaldehyde dan 0,13 mM 2,6-dimethoxy-4-(2-propenyl)-phenol. Seluruh
produk yang terbentuk menunjukan jika 2,8% (Lampiran 6) lignin berhasil di
konversi menjadi produk aromatik. Selain senyawa-senyawa tersebut analisis pada
GCMS didapatkan peak senyawa yang memiliki persen quality kemiripan dengan
standar dibawah 90%. Analisis GCMS dengan menggunakan teknik MIM
(Multiple Ion Monitoring) memerlukan senyawa yang memiliki kadar kemiripan
dengan data standar SRM (Standar Reference Material) relatif besar. Suatu
senyawa dinyatakan identik apabila memiliki persen kemiripan diatas 90%.
Sehingga senyawa yang terbentuk dan terdapat dalam spektrum GCMS hasil
analisis pada penelitian ini yang memikili persen quality kurang dari 90% tidak
dapat diidentifikasi sebagai senyawa atau produk dari sampel yang diuji (Kashyap
et al., 2005).
50
4.4.2 Pengaruh Gas H2
Pengaruh gas hidrogen dalam reaksi depolimerisasi dilakukan untuk
mengetahui peranan gas hidrogen dalam proses depolimerisasi lignin dengan
membandingkan hasil produk yang dihasilkan dengan produk yang dihasilkan
menggunakan gas He. Kondisi reaksi dilakukan pada suhu 240 °C pada tekanan
60 bar selama 1 jam. Hasil depolimerisasi lignin dengan gas H2 dan He dapat
dilihat pada Tabel 7.
Tabel 7. Analisa GCMS produk depolimerisasi lignin dengan gas H2 dan He
Produk Konsentrasi Produk Aromatik (mM)
H2 He
Phenol 0,26 0,24
2-methoxy-phenol (Guaiakol) 1,24 1,28
4-ethyl-2-methoxy-phenol 0,13 -
2,6-dimethoxy-phenol (Syringol) 0,09 -
2-methoxy-4-propyl-phenol 0,15 -
Isoeugenol 0,10 0,19
1,2,3-trimethoxy-5-methylbenzene 0,26 -
2,6-dimethoxy-4-(2-propenyl)-
phenol 0,08 0,23
Total 2,31 1,94
Hasil analisis GCMS produk depolimerisasi lignin menunjukan bahwa gas
hidrogen memiliki peranan penting dalam mengkonversi senyawa lignin selama
proses reaksi. Hal ini terlihat dari distribusi produk aromatik yang dihasilkan lebih
banyak apabila dibandingkan dengan produk aromatik yang dihasilkan
menggunakan gas helium. Produk yang tidak terbentuk ketika reaksi
menggunakan gas helium yaitu syringol, 4-ethyl-2-methoxy-phenol, 2-methoxy-4-
propyl-phenol, 1,2,3-trimethoxy-5-methylbenzene dan 2,6-dimethoxy-4-(2-
propenyl)-phenol.
51
Reaksi depolimerisasi lignin dengan gas hidrogen dapat diilustrasikan
pada Gambar 18.
Gambar 18. Reaksi depolimerisasi lignin dengan H2 (Huang, 2014)
Depolimerisasi lignin sebagian besar dilakukan pada tekanan atmosfer gas
hidrogen dengan kombinasi katalis logam. Suhu tinggi akan menyebabkan H2
berdifusi kedalam pelarut dan teradsopsi oleh logam yang diikuti dengan disosiasi
menjadi atom hidrogen atau radikal (H atau H•) pada permukaan partikel logam.
Radikal H tersebut akan pindah kedalam struktur lignin dan memutus ikatan eter
pada lignin sehingga mendepolimerisasi makromolekul menjadi monomer
aromatik (Huang, 2014). Total monomer aromatik yang dihasilkan gas hidrogen
ketika tekanan reaksi dinaikan menjadi 60 bar jauh lebih tinggi apabila
dibandingkan dengan hasil reaksi sebelumnya (Tabel 6), ketika tekanan 30 bar
pada suhu yang sama yaitu 240 °C dimana total monomer aromatik yang dihsilkan
sebanyak 0,60 mM, hasil tersebut jauh lebih rendah dari hasil yang dilakukan
pada tekanan 60 bar yaitu sebanyak 2,31 mM. Penelitian ini menunjukan tekanan
52
gas hidrogen digunakan untuk memastikan kelarutan hidrogen yang lebih tinggi
sehingga ketersediaan hidrogen pada katalis juga tinggi (Choundhary et al., 2011).
53
BAB V
PENUTUP
5.1 Simpulan
Kesimpulan dari penelitian ini diantaranya adalah :
1. Berdasarkan reaksi HDO senyawa model guaikol katalis Ru/TiO2
memiliki nilai konversi sebesar 60% sehingga katalis tersebut memiliki
aktifitas yang baik untuk depolimerisasi lignin
2. Temperatur optimum untuk reaksi depolimerisasi lignin dengan katalis
Ru/TiO2 yaitu pada suhu 280°C (P = 30 bar, t = 1 jam) dengan yield
yang dihasilkan sebesar 2,8%. Sedangkan tekanan optimumnya adalah
60 bar ( T = 240 °C, t = 1 jam) dengan yield monomer aromatik 1,55%.
5.2 Saran
Peningkatkan situs asam pada katalis Ru/TiO2 perlu dilakukan dengan
penambahan asam seperti H2SO4 ketika proses impregnasi, sehingga dapat
meningkatkan aktivitas katalis dalam proses HDO lignin.
54
DAFTAR PUSTAKA
Agitia GF. 2012. Sintesis Renewable Diesel dengan Metode Deoksigneasi
Menggunakan Katalis Pd/C dan NiMo/C. [Skripsi]. Depok : Universitas
Indonesia.
Ahring BK, dan Westermann, P. 2007. Coproduction of Bioethanol with Other
Biofuels. Advance Biochemical Engineering/Biotechnology, 108, 289–302.
Arief S, Safni, Roza, PP.2007. Degradasi Senyawa Rhodamin B secara Sonolisis
dengan Penambahan TiO2, hasil Sintesa melalui Proses Sol-gel. Jurnal
Riset Kimia, 1(1): 64-70. ISSN 1978-628x.
Arif Z. 2012. Respon Parking Bumper Bahan Komposit Polymeric Foam
Diperkuat Serat Tandan Kosong Kelapa Sawit (Tkks) Akibat Beban Tekan
Statik Dan Dinamik (Simulasi Numerik). [Tesis]. Medan : Universitas
Sumatera Utara.
Arifianto B. 2006. Reaksi Perengkahan Katalitik Minyak Sawit dengan Katalis
B2O3/Al2O3. [Skripsi]. Depok: UI: 37-40
ASTM D4824-03. 2005. Test Method for Determination of Catalyst Acidity by
Ammonia Chemisortption. Manual Book of ASTM. Pp. 1-3.
Balat M. 2010. Production of Bioethanol from Lignocellulosic Materials via
Biochemical Pathway: A Review. Energy Conversion and Management, 52
(2), 858-875.
Balaraju M., Rekha V, Prasad PSS, Devi BL. 2009. Influence of solid acids as co-
catalysts on glycerol hydrogenolysis to propylene glycol over Ru/C
catalysts .Appl. Catal. A: Gen. 354 : 82–87.
Brebu M. dan Vasile C. 2010. Thermal Degradation Of Lignin – A Review.
Cellulose Chemistry and Technology, 44 (9), 353-363
Chakar FS and AJ Ragauskas. 2004. Review of current and future softwood kraft
lignin process chemistry. Industrial Crops and Products. 20(2):131-141.
Chen, X.; Delgado, J.J.; Gatica, J.M.; Zerrad, S.; Cies, J.M.; Bernal, S. 2013.
Preferential oxidation of CO in the presence of excess of hydrogen on
Ru/Al2O3 catalyst: Promoting effect of ceria-terbia mixed oxide. J. Catal.
299 : 272–283.
Choundhary, T.V dan Philips, C.B. 2011. Renewable Fuels via Catalytic
Hydrodeixigenation. Applied Catalysis A : General. 39 : 1-2.
Chuah SB, Ibrahim MNM. 2004. Characterization of lignin precipitated from the
soda black liquor of oil palm empty fruit bunch fibers by various mineral
acids. AJSTD. 21:57-67.
55
Cortright RD, Davda RR, Dumesic JA.2002. Hydrogen from catalytic reforming
of biomass derived hydrocarbons in liquid water. Nature. 418, 964-967.
Costes L, Laoutid F, Aguedo M., Richel A, Brohez S, Delvosalle C, dan Dubois
P. (2016): Phosphorus and Nitrogen Derivatization as Efficient Route for
Improvement of Lignin Flame Retardant Action in PLA. European Polymer
Journal, 84, 652–667.
Cotton FA, Wilkinson G, Murillo CA, dan Bochmann M.1990. Advanced
Inorganic Chemistry, 6th edition, John Wiley and Sons Inc., Van Couver.
Damris M, Haryanto, dan Bakar A. 1999. Studi Pemanfaatan Lignin dari Limbah
Pembuatan Pulp sebagai Pengkompleks untuk Analisis Logam Cu (II), Zn
(II) dan Pb (II). Laporan penelitian Starter Grant. Jambi : Fakultas Keguruan
dan Ilmu Pendidikan, Universitas Jambi.
Darnoko Z, Poeloengan dan Anas I. 1992. Pembuatan pupuk organik dari tandan
kosong kelapa sawit. Buletin Penelitian Kelapa Sawit, 2 , 89-99
Dickerson T, Soria J. 2012. Catalytic Fast Pyrolysis: A Review. Energies ISSN
1996-1073.
ElMansouri, N., Yuan Q., dan Farong, H. 2011.Characterization of Alkaline
Lignins For Use In Phenol-Formaldehyde And Epoxy Resins. BioResources
6(3), 2647-2662.
Eriksson, N. 2012. Production of four selected renewable aromatic chemicals.
Department of Chemical Engineering. Sweden : Chalmers University of
Technology. Gothenburg.
Dwiatmoko AA, Kim I, Zhou L, Choi JW, Suh DJ, Jae J, Ha JM.2017.
Hydrodeoxigenation of Guaiacol on Tungstated Zirconia Support Ru
Catalysts. Aplied Catalysts, General. 543 : 10-16.
Fengel DG, Wegener. 1995. Kayu : Kimia, Ultrastruktur, Reaksi-reaksi.
Diterjemahkan oleh Hardjono Sastrohamidjoyo. Cetakan I, Yogyakarta :
Gajah Mada University Press.124-154.
Fengel D, dan Wegener G. 1989. Wood : Chemistry, Ultrastructure, Reactions.
Berlin : De Gruyter.132-174.
Fessenden RJ, dan Fessenden JS. 1995. Kimia Organik Jilid 2, 3th ed.
Pudjaatmaka A. H., penerjemah. Jakarta: Penerbit Erlangga.
Giwangkara SEG. 2006. Aplikasi Logika Syaraf Fuzzy Pada Analisis Sidik Jari
Minyak Bumi Menggunakan Spetrofotometer Infra Merah – Transformasi
Fourier (FT-IR). Cepu,Jawa Tengah : Sekolah Tinggi Energi dan Mineral.
Ghampson, I. T, Sepulvedac, C, Garciac, R, Radovic, L. R., Fierro, J. L. G,
DeSisto, W. J, Escalona, N. 2012. Hydrodeoxygenation of guaiacol over
56
carbon-supported molybdenum nitride catalysts: Effects of nitriding
methods and support properties. Appl. Catal. 439–440 : 111–124.
Gosselink RJA. 2012. Lignin depolymerisation in supercritical carbon
dioxide/acetone/water fluid for the production of aromatic chemicals.
Bioresource Technology. 106:173-177.
Hagen J. 2006. Industrial Catalysis: A Practical Apporach, 2nd edition.
Weinheim: WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA.
Han M, Kim Y, Kim SW, Choi GW. 2011. High Efficiency Bioethanol
Production from OPEFB Using Pilot Pretreatment Reactor. Journal of
Chemical and Technology Biotechnology, 86, 1527-1534.
Handoko T dan Mulajana H. 2009. Pengaruh Laju Alir Gas Karbondioksida dan
Lama Pembakaran dalalm Pemurnian Alumina dari Spent Catalyst.
Bandung : Universitas Katolik Parahyangan.
Harborne J B. 1987. Metode Fitokimia Penuntun Cara Modern Menganalisis
Tumbuhan. Padmawinata K., dan Soediro I., penerjemah. Bandung:
Institut Teknologi Bandung.
Hart H, Craine LE, dan Hat DJ. 2003. Kimia Organik. Jakarta : Erlangga.
He, Z dan Wang, X. 2014. Highly Selective Catalytic Hydrodeoxigenation of
Guaiacol to Cyclohexene over Pt/TiO2 and NiMo/Al2O3 Catalysts. Chem.
Sci. Eng. 8(3): 369–377.
Heitner CD. Dimmel, and J. Schmidt. 2016. Lignin and lignans: advances in
chemistry : CRC press.
Herawati W, Nugrahaningtyas,DK. 2016. Kajian Reaksi HDO Anisol
Menggunakan Reaktor Alir dan Batch dengan Katalis CoMo/USY.
Seminar Kimia dan Pendidikan Kimia; 14 Mei 2016; Surakarta, Indonesia.
Semarang : UNS.
Hoffmann MR., Martin SM., Choi W, dan Bahnemann DW. 1995. Environmental
application of semiconductor photocatalysis, Chem. Rev., 95,69-96.
Huang, X., Korányi, T.I., Boot, M.D., Hensen, E.J., 2015. Ethanol as capping
agent andformaldehyde scavenger for efficient depolymerization of lignin
to aromatics. Green Chem. 17 (11), 4941–4950.
Huang, S. 2014. Reductive Depolymerization of Kraft Lignin for Chemicals and
Fuels Using Formic Acid as a In-Situ Hydrogen Source. Electronic Thesis
and Dissertation Repository. University of Western Ontario.
Huijgen, W.J.J., Smit, A.T., Reith, J.H., Uil, H.d. 2011. Catalytic organosolv
fractionation of willow wood and wheat straw as pretreatment for
57
enzymatic cellulose hydrolysis. J. Chem. Technol. Biotechnol. 86 : 1428–
1438.
Isa, M. 2014. Preparasi dan Karakterisasi Katalis NiMo/γ-Al2O3 dengan Metode
Impregnasi [skripsi]. Jakarta: UIN Syarif Hidayatullah.
Iskandar. 2014. Analisis Unsur Karbon Aktif Tempurung Kelapa dengan Metode
Analisis Ultimate (Ultimate Analysis). Bandung : ITB.
Istady. 2011. Fundamental dan Aplikasi : Teknologi Katalis untuk Konversi
Energi. Badan Penerbit Undip, 1-13.
Kumar, PV., Harikrishna,Y.,Nagaraju,N.,Chary,KVR. 2014.Characterization and
reactivity of TiO2 support nano ruthenium catalysts fot vapour phase
hydrogenolysis of glycerol.Indian Journal of Chemistry. 53 : 516-523.
Jimmy., Poespowati,T., dan Noertjahjono,S. 2015. Delignification of Sugarcane
Leaf Using Dilute Sulfuric Acid in Solid/Acid Ratio and Time.Prosiding
Seminar Nasional Kimia; 3-5 Oktober 2015. Surabaya, Indonesia. Malang
: ITN Malang.
J.J.Mcketta. 1993. Chemical Processing Handbook. New Y ork:Marcel
Dekker.230.
J. Zakzeski, P. C. A. Bruijnincx, A. L. Jongerius, and B. M. Weckhuysen. 2010
Chem. Rev. 110, 3552.
Kim M, Son D, Choi JW, Jae J, Suh DJ, Ha JM, Lee KW. 2107. Production of
Phenolic Hydrocarbon Using Catalytuc Depolimerization of Empty Fruit
Bunch (EFB)-Derived Organosolv Lignin on Hβ-Support Ru. Chemical
Engineering Journal. 309 : 187-196.
Kleinert M., Barth T. 2008. Towards a Lignincellulosic Biorefinery: Direct One-
Step Conversion of Lignin to Hydrogen- Enriched Biofuel, Energy Fuels
22, 1371-1379.
Lee, H. Lee, J.M. Ha, J. Kim, D.J. Suh. 2015. Production of aromatic compounds
from oil palm empty fruit bunches by hydro- and solvothermolysis. Ind.
Crops Prod. 76 :104–111
Lin Y, and G. W. Huber. 2009. The critical role of heterogeneous catalysis in
lignocellulosic biomass conversion. Energy and Environmental Science. 2.
68–80.
Linsebigler AL, Lu G, dan Yates JT. 1995. Photocatalysis on TiO2 Surface:
Principles, Mechanism and Selected Results, Chem. Rev., 95, 735-758.
Long, Y. Xu, T. Wang, Z. Yuan, R. Shu, Q. Zhang, L. 2015. Efficient base-
catalyzed decomposition and in situ hydrogenolysis process for lignin
depolymerization and char elimination. Appl. Energy. 141:70–79.
58
Mahmood, N., Yuan, Z., Schmidt, J., Xu, C., 2013. Production of polyols via
directhydrolysis of kraft lignin: Effect of process parameters. Bioresource
technology. 139 : 13-20.
Martak, Cahyani NW D, Nugraheni ZV, Utomo WP. 2014. Property and Toxicity
of Cobalt(II) Complex With 2,4,5 trifenil-1H-imidazol Ligand. Surabaya :
Current Research in Chemistry.
Mauladi, S. 2013. Teknologi Kimia Lanjutan. Samarinda : Universitas
Mulawarman. 35-36.
Minu, K., Jiby, K., dan Kishore, V.V.N. (2012): Isolation and Purification of
Lignin and Silica From the Black Liquor Generated During the Production
of Bioethanol from Rice Straw.Biomass and Bioenergy. 39 :210-217.
Mohammad. 2012. Overview on the Production of Paraffin Based-Biofuels.
Renewable and Sustainable Energy Reviews.
Mortensen,PM. 2011. Catalytic Upgrading of Bio-Oil to Engine Fuels. Applied
Catalysis A. 407 : 1-9.
Naibaho, PM. 1990. Diversifikasi Minyak Kelapa Sawit dan Inti Sawit dalam
Upaya Meningkatkan daya Saing dengan Minyak Nabati lainnya dan
Hewani. Buletin erkebunan. 21(2) : 107-124.
Nagy, M.. 2010. Characterization of CO2 precipitated Kraft lignin to promote its
utilization. Green Chemistry. 12(1): 31-34.
Nasikin M.,Susanto HB. 2010. Katalis Heterogen. Jakarta : UI-Press.
New Reneweble Energy Laboratory. Laboratory Analytical Procedure (LAP):
NREL/TP-510-42618-2018. Determination of structural carbohydrates and
lignin in biomass.
Newman, C.; Zhou, X.; Goundie, B.; Ghampson, I. T.; Pollock, R. A.; Ross, Z.;
Wheeler, M. C.; Meulenberg, R.; Austin, R. N.; Frederick, B. G. 2014.
Effects of support identity and metal dispersion in supported ruthenium
hydrodeoxygenation catalysts. Appl. Catal. 477 : 64−74.
Nimmanwudipong, T., Runnebaum, R.C., Block, D.E.,Gates, B.C. 2012. Catalytic
conversion of guaiacol catalyzed by platinum supported on alumina:
Reaction network including hydrodeoxygenation reactions. Energy
Fuels.25 : 3417–3427
Nimmanwudipong,T., Ron,C.,David,E.,Bruce,C.,Gates. 2011. Catalytic Reactions
of Guaiacol: Reaction Network and Evidence of Oxygen Removal in
Reactions with Hydrogen. Catal Lett. 141:779–783.
59
Nugrahaningtyas, KD., Hidayat Y,Prayekti,PS. 2015. Aktivitas dan Selektivitas
Mo-Co/USY Pada Reaksi Hidrodeoksigenasi Anisol. Jurnal Penelitian
Saintek, Vol. 20, Nomor 1. UNS.fakultas MIPA
Nur, Muhammad.2017. Sintesis dan Uji Toksisitas Kompleks Nikel(II) dengan
Ligan 2(4-Klorofenil)-4,5 difenil-1H-Imidazol. [Skripsi]. Surabaya : ITS
Putera,D.D. 2008. Sintesis Fotokatalisis CuO/ZnO untuk Konversi Metanol
Menjadi Hidrogen. Bandung : Institut Teknologi Bandung.
Qamar, M. & M. Muneer. 2009. A Comparative Photocatalytic Activity of
Titanium Dioxide and Zinc Oxide by Investigating the Degradation of
Vanillin. Desalination 249: 535–540.
Qiang, DU.,Ze-ming,R.,Xin-yi,LU.,Yi-fan,W.,Lian-hai,LU.,Jing-ping,QU. 2012.
Ruthenium Nanoparticles Loaded on Carbon as Effective Catalyst for
Highly Selective Hydrogenation of 4,4’-Methylenedianiline.
Chem.Res.Chinese Universities. 28:882-885
Rahmawati, Ayu. S. 2011. Pembuatan dan Karakterisasi Sel Surya Titanium
Dioksida Sensitisasi Dye Antosianin dari Ekstrak Buah
Strawberry.[Skripsi]. Bogor : Institut Pertanian Bogor.
Ragauskas, G.T. Beckham, M.J. Biddy, R. Chandra, F. Chen, M.F. Davis, B.H.
Davison, R.A. Dixon, P. Gilna, M. Keller. 2014. Lignin valorization:
improving lignin processing in the biorefinery. Science. 344:1246843.
Rodrıguez A, Serrano L, Moral A., Pe´rez A, dan Jime´nez L. 2007. Use of High-
Boiling Point Organic Solvents for Pulping Oil Palm Empty Fruit
Bunches. Bioresource Technology. 98(3) : 554-559.
Robert RW, Soegijono B, and Rinaldi,N. 2012. Charaterization of Cr/Bentonite
and HZSM-5 Zeolit as Catalysts for Ethanol Conversion to Biogasolin.
Research Centre for Chemistry, Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia.
Tangerang, Indonesia.
Rosjidi,M. 2010. Potensi Zeolit untuk Penggunaan Pupuk Lepas Lambat (Slow
Release Fertilizer) dan Membran Anorganik. Jakarta : Badan Pengkajian
dan Penerapan Teknologi.
Rudatin, S. 1989. Potensi dan Prospek Pemanfaatan Lignin dari Limbah Industri
Pulp dan Kertas di Indonesia. Berita Selulosa, 25 (1) : 14-17.
Ruiz, P.,Frederick, B., De Sisto,W.,Austin, R.,Radovic, L.,Leiva, K.,García,
R.,Escalona, N.,Wheeler, M.2012. Guaiacol hydrodeoxygenation on MoS2
catalysts: Influence of activated carbon supports. Catal Commun. 27 : 44–
48.
Sastrohamidjojo, H. 2006. Produk Turunan Minyak Atsiri dan Potensi Pasar.
Konferensi Nasional Minyak Atsiri. Solo.
60
Satterfield, C.N.1991. Heteregenous Catalysis in Industrial Practice. MC. Graw-
Hill. Inc : New York.
Setiawan Y.dan E. Ruhyat C.C. 2001. Pemanfaatan Lindi Hitam (Black Liquor)
Industri Kertas Sembahyang (Joss Paper) Untuk Pembuatan Dispersan.
Berita Selulosa, (37) 3 & 4. Departemen Perindustrian RI. Balai Besar
Penelitian dan Pengembangan Industri Selulosa. Bandung.
Shah YT, and Cronauner DC. 1979. Oxygen, Nitrogen, and Sulfur
RemovalReaction in Donor Solvent Coal Liquifaction. Catalyst Review,
Vol 2. 209-301.
Shen, L.,Zhang, C., Liu, Y. 2012. Meso-macroporous Al2O3 support Ru catalysts
for CO preferential oxidation in hydrogen-rich gases. Journal of Natural
Gas Chemistry. 21 : 653-660.
Silverstein R M, Bassler GC, Morril TC.1991. Spectrometric Identification of
Organic Compunds. John Wiley and Sons. New York.
Sjostrom E. 1993. Wood Chemistry: Fundamental and Applications, 2nd ed. San
Diego: Academic Press.
Smallman RE, dan Bishop RJ. 2000. Metalurgi Fisik Modern dan Rekayasa
Material. Jakarta : Erlangga
Song, F.Wang, J. Cai. 2013.Lignin depolymerization (LDP) in alcohol over
nickel-based catalysts via a fragmentationhydrogenolysis process. Energy
and Environmental Science, vol.6 : 994–1007.
Suhartati,S., Puspito,R., Rizali,F., Anggraini,D.2016. Analisis Sifat Fisika dan
Kimia Lignin Tandan Kosong Kelapa Sawit asal Desa Sape, Kabupaten
Sanggau, Kalimantan Barat. Jurnal Kimia Valensi. 2(1) : 24-29
Sui, C., Yuan, F., Zhang,Z.,Niu Zhu Y.2016. Effect of Ru Species on N2O
Decomposition over Ru/Al2O3 Catalysts. Catalysts. 6: 173.
Susanto H. 1999. Simultaneous Hydrolisis of Hemicellolose and Delignification
of Oil Palm Empty Bunch. [Tesis]. Bandung : Institut Teknologi Bandung.
Tanabe, K. 1981. Solid Acid and Base Catalyst in Catalysis Science and
Technology. Book, J.R. Anderson and M. Boudart. Vol. 2. Berlin :
Springer-Link.
Tayade R.J, RG Kulkarni, dan RV.Jasra. 2007. Enhanced Photocatalytic Activity
of TiO2-Coated NaY and HY Zeolites for the Degradation of Methylene
Blue in Water. Ind. Eng. Chem. Res. 46: 369-376.
Tsani, F. 2011. Preparasi dan Karakterisasi Katalis NiMo/γ-Al2O3 untuk Sintesis
Bahan Bakar Bio dari Minyak Jarak Melalui Pirolisis Berkatalis.[Skripsi].
Depok : Universitas Indonesia.
61
Ulyani, V. 2008. Reaksi Katalisis Oksidasi Vanili Menjadi Asam Vanilat
Menggunakan Katalis TiO2/Al2O3 (1:1) Yang Dibuat Dengan PEG 6000.
[skripsi]. Jakarta : Universitas Indonesia.
Vanholme R., Demedts B, Morreel K, Ralph J, dan Boerjan W .2010. Lignin
Biosynthesis and Structure. American Society of Plant Biologists, 153, 895-
905.
Venderbosch R H. 2009. Stabilization of Biomass-Derived Pyrolysis Oils. Wiley
Intercsience.
Wang HM, Male J, Wang Y.2013. Recent Advances in Hydrotreating of Pyrolysis
Bio-Oil and Its Oxygen-Containing Model Compounds. ACS Catal. 3,
1047–1070.
Widihati IAG, Ratnayani O, dan Angelina Y. 2010. Karakterisasi Keasaman Dan
Luas Permukaan Tempurung Kelapa Hijau (Cocos Nucifera) Dan
Pemanfaatannya Sebagai Biosorben Ion Cd2+. Jurnal Kimia. 4(1):7-14.
Wildschut, J., Smit, A.T., Reith, J.H., Huijgen, W.J.J. 2013. Ethanol-based
organosolv fractionation of wheat straw for the production of lignin and
enzymatically digestible cellulose. Bioresour. Technol. 135 : 58–66.
Wildschut .2009. Hydrotreatment of Fast Pyrolysis Oil Using Heterogeneous
Noble-Metal Catalysts. Ind. Eng. Chem. Res.
Willems PA.2009. The Biofuels Landscape Through the Lens of Industrial
Chemistry. Science. 325(5941):707.
Xikong LB, Kongreong D, Kantachote, dan W. Sutthisripok. 2010.
Photocatalytic Activity and Antibacterial Behavior of Fe3+-Doped
TiO2/SnO2 Nanoparticles. Energy Research Journal, (1): 120-125.
Yusri, S. 2012. Sintesis dan Karakterisasi Zeolit ZSM-5 Mesopori dengan
Secondary Template dan Studi Awal Katalisis Oksidasi Metana [skripsi].
Depok: Universitas Indonesia.
Zakzeski J, Bruijnincx PC, Jongerius AL dan Weckhuysen BM. 2010. The
catalytic valorization of lignin for the production of renewable chemicals.
Chemical reviews 110, 3552.
Zakzeski J. and B.M. Weckhuysen. 2011. Lignin Solubilization and Aqueous
Phase Reforming for the Production of Aromatic Chemicals and
Hydrogen. ChemSusChem. 4(3): 369-378.
62
LAMPIRAN
63
Lampiran 1. Preparasi katalis
1. Perhitungan
Ru/TiO2 5%
Katalis Ru/TiO2 dibuat dalam 2 gram
5% Ru = 0,05 gram
Bobot RuCl3 = Mr RuCl3
Ar Ru 𝑥 0,05
= 207,5
101 𝑥 0,05
= 2,05 x 0,05
= 0,1 gram x 2 gram
= 0,2 gram
Sehingga bobot penyangga TiO2 = 2-0,05 = 1,95 gram
2. Katalis 5% Ru/TiO2 Kalsinasi/Reduksi T = 350 °C
64
Lampiran 2. Perhitungan Kadar Lignin TKS Hasil Isolasi
Contoh perhitungan kadar lignin :
% AIL = (𝑏𝑖𝑜𝑚𝑎𝑠𝑠 𝑎𝑓𝑡𝑒𝑟 𝑑𝑟𝑦)−Ash
𝐵𝑖𝑜𝑚𝑎𝑠𝑠 𝑤𝑒𝑖𝑔ℎ𝑡 (𝑒𝑥𝑐𝑒𝑝𝑡 𝑚𝑜𝑖𝑠𝑡𝑢𝑟𝑒) X 100% % 𝐀𝐒𝐋 =
𝐴𝑏𝑠 𝑥 𝑑𝑓110⁄ 𝑥 87
1000⁄
𝐵𝑖𝑜𝑚𝑎𝑠𝑠 𝑤𝑒𝑖𝑔ℎ𝑡 (𝑒𝑥𝑐𝑒𝑝𝑡 𝑚𝑜𝑖𝑠𝑡𝑢𝑟𝑒) x 100%
= 0.2719−0.0002
0.2856 𝑋 100% =
0.2673𝑥 52110⁄ 𝑥 87
1000⁄
0,2856 x 100%
= 95,12% = 3,85%
Total Kadar Lignin = % AIL + % ASL
= 95,12% + 3,85% = 98,97%
No Name Biomassa
Weight
Filter
paper
[g]
Filter
paper
+biomass
after dry
biomass
after
dry
crucible
[g]
crucible+
biomass
after dry
[g]
Ash
[g]
Ash
[%]
Acid
insoluble
lignin
[%]
Abs Dilution
rate ASL(g/L)
ASL
[%]
Total
lignin
Total
lignin
rata-rata
1 LIGNIN 0.2856 0.0796 0.3463 0.2719 71.8710 71.8712 0.0002 0.07 95.12 0.2673 52 0.13 3.85 98.97
98.75
2 LIGNIN 0.2856 0.0791 0.3455 0.2716 60.2371 60.2376 0.0005 0.18 94.91 0.2513 52 0.12 3.62 98.53
65
Lampiran 3. Perhitungan ukuran kristal
Ukuran kristal TiO2 dan Ru/ TiO2 dihitung menggunakan persamaan Scherrer
sebagai berikut :
D = 𝑲 λ
ß 𝑪𝒐𝒔 𝜽
Dimana :
D = Ukuran kristal
λ = Panjang gelombang radiasi (1,5496)
ß = Full Width at Half Maximum (rad)
θ = Sudut Bragg (ᶿ)
Diketahui besar nilai k yaitu konstanta 0,9 dan 𝜆 sebesar 1,5406
Sedangkan untuk FWHM dan Xc didapatkan dengan menggunakan origin.
66
Ukuran Kristal TiO2
D = 𝐾 λ
ß 𝐶𝑜𝑠 𝜃
= 0,9 𝑥 1,5496
0,0079185566 𝑥 𝑐𝑜𝑠 (12,658755)
= 1,38674
0.00772607668
= 179,462365885 Å
= 17,9 nm
Ukuran Kristal Ru/ TiO2
D = 𝐾 λ
ß 𝐶𝑜𝑠 𝜃
= 0,9 𝑥 1,5496
0,0037322388 𝑥 𝑐𝑜𝑠 (12,722115)
= 1,38654
0.00364061097
= 380,85365655 Å
= 38 nm
67
Lampiran 4. Perhitungan % Konversi dan konsentrasi produk guaiacol
Pembuatan Larutan Standar
No GUA (mL) EUG (mL) EA (mL) [GUA] (M) (X)
Ratio Luas Area
𝐺𝑢𝑎𝑖𝑎𝑐𝑜𝑙
𝐸𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙 (Y)
1 0,5 0,01 15 0,2904 45,26
2 0,4 0,01 15 0,2339 41,16
3 0,3 0,01 15 0,1765 31,09
4 0,2 0,01 15 0,1185 26,17
5 0,1 0,01 15 0,0596 8,63
Persamaan Larutan Standar GC-FID :
Y (Ratio Luas Area) =161,9615 ∙X(Konsentrasi Guaiacol)
y = 161,9615xR² = 0,9667
0
10
20
30
40
50
60
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35
Luas
Are
a G
uai
ako
l/Eu
gen
ol
Konsentrasi Guaiakol (M)
68
`Hasil Analisis GC-FID Reaksi Senyawa Model Guaiakol dengan Ru/TiO2
Guaiakol 16 menit
l
Eugenol 19 menit
l
69
Konsentrasi Guaiakol Awal =
ƿ 𝑥 𝑉 𝐺𝑢𝑎𝑖𝑎𝑘𝑜𝑙𝑀𝑟 𝐺𝑢𝑎𝑖𝑎𝑘𝑜𝑙 𝑥 0,99 ⁄
𝑉 𝑅𝑒𝑎𝑘𝑠𝑖
=
1,1290 𝑔
𝑚𝑙 𝑥 0.5 𝑚𝑙
124,14 𝑥 0,99⁄
20 𝑚𝑙
= 0,2904 M
Konsentrasi Guaiakol Akhir dalam Ru/TiO2 =
Luas Area (Guaiakol
Eugenol)
𝑌
=
42623
2217
161,9615
= 19,2255
161,9615
= 0,1187 M
Konversi guaiacol
= 𝐾𝑜𝑛𝑠𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑠𝑖 𝐺𝑢𝑎𝑖𝑎𝑘𝑜𝑙 𝐴𝑤𝑎𝑙−𝐾𝑜𝑛𝑠𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑠𝑖 𝐺𝑢𝑎𝑖𝑎𝑘𝑜𝑙 𝐴𝑘ℎ𝑖𝑟
𝐾𝑜𝑛𝑠𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑠𝑖 𝐺𝑢𝑎𝑖𝑎𝑘𝑜𝑙 𝐴𝑤𝑎𝑙 𝑥 100%
= 0,2904−0,1187
0,2904 𝑥 100%
= 60%
Perhitungan Konsentrasi Produk reaksi guaiacol
[Produk] = % 𝑨𝒓𝒆𝒂 𝑿
% 𝑨𝒓𝒆𝒂 𝑰𝑺 𝒙 [𝑰𝑺]
Dimana : X = Produk
IS = Interanl Standar (Eugenol)
%Area = % Area yang dihasilkan dari GCMS
Sumber : Dwiatmoko et.,al (2017)
70
Konsentrasi Intrenal Standar =
ƿ 𝑥 𝑉 𝐸𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙𝑀𝑟 𝐸𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙 ⁄
𝑉 𝑅𝑒𝑎𝑘𝑠𝑖
=
1.067𝑔
𝑚𝑙 𝑥 0.01 𝑚𝑙
164,20 𝑔/𝑚𝑜𝑙⁄
15,01 𝑚𝑙
= 0,0043 M
Hasil HDO guaiakol dengan katalis Ru/TiO2
Toluene = % 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝑇𝑜𝑙𝑢𝑒𝑛𝑒
% 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝐸𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙 𝑥 [𝑒𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙]
= 0,34
7,70 𝑥 0,0043
= 0,00018 M
Cyclohexanol = % 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝑐𝑦𝑐𝑙𝑜ℎ𝑒𝑥𝑎𝑛𝑜𝑙
% 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝐸𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙 𝑥 [𝑒𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙]
= 3,89
7,70 𝑥 0,0043
= 0,00217 M
Cyclohexanon = % 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝑐𝑦𝑐𝑙𝑜ℎ𝑒𝑥𝑎𝑛𝑜𝑛
% 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝐸𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙 𝑙 𝑥 [𝑒𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙]
= 1,05
7,70 𝑥 0,0043
= 0,00058 M
Anisole = % 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝐴𝑛𝑖𝑠𝑜𝑙𝑒
% 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝐸𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙 𝑥 [𝑒𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙]
= 0,14
7,70 𝑥 0,0043
= 0,00007 M
Phenol = % 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝑝ℎ𝑒𝑛𝑜𝑙
% 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝐸𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙 𝑥 [𝑒𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙]
71
= 13,06
7,70 𝑥 0,0043
= 0,00729 M
2-methyl-phenol = % 𝐴𝑟𝑒𝑎 2−𝑚𝑒𝑡ℎ𝑦𝑙−𝑝ℎ𝑒𝑛𝑜𝑙
% 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝐸𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙 𝑥 [𝑒𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙]
= 0,56
7,70 𝑥 0,0043
= 0,00031 M
2,3-dimethyl-phenol = % 𝐴𝑟𝑒𝑎 2,3−𝑑𝑖𝑚𝑒𝑡ℎ𝑦𝑙𝑝ℎ𝑒𝑛𝑜𝑙
% 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝐸𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙 𝑙 𝑥 [𝑒𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙]
= 0,14
7,70 𝑥 0,0043
= 0,00007 M
Lampiran 5. Perhitungan Produk Depolimerisasi Lignin
1. Reaksi Depolimerisasi Lignin Suhu 200°C
Guaiakol = % 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝑔𝑢𝑎𝑖𝑎𝑘𝑜𝑙
% 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝐸𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙 𝑥 [𝑒𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙]
= 4,25
78,90 𝑥 0,0043
= 0,00023 M
2-Methoxy-4-propylphenol = % 𝐴𝑟𝑒𝑎
% 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝐸𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙 𝑥 [𝑒𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙]
= 3,45
78,90 𝑥 0,0043
= 0,00018 M
Homosyringaldehyde = % 𝐴𝑟𝑒𝑎
% 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝐸𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙 𝑥 [𝑒𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙]
= 2,18
78,90 𝑥 0,0043
72
= 0,00011 M
2. Reaksi Depolimerisasi Lignin Suhu 240°C
Phenol = % 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝑝ℎ𝑒𝑛𝑜𝑙
% 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝐸𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙 𝑥 [𝑒𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙]
= 2,04
72,29 𝑥 0,0043
= 0,00012 M
Guiakol = % 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝑔𝑢𝑎𝑖𝑎𝑘𝑜𝑙
% 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝐸𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙 𝑥 [𝑒𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙]
= 1,31
72,29 𝑥 0,0043
= 0,00007 M
4-ethyl-2-methoxyphenol = % 𝐴𝑟𝑒𝑎
% 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝐸𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙 𝑥 [𝑒𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙]
= 0,92
72,29 𝑥 0,0043
= 0,00005 mM
2-methoxy-4-prophylphenol = % 𝐴𝑟𝑒𝑎
% 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝐸𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙 𝑥 [𝑒𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙]
= 2,89
72,29 𝑥 0,0043
= 0,00017 mM
Isoeugenol = % 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝑖𝑠𝑜𝑒𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙
% 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝐸𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙 𝑥 [𝑒𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙]
= 0,85
72,29 𝑥 0,0043
= 0,00005 mM
Homosyringaldehyde = % 𝐴𝑟𝑒𝑎
% 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝐸𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙 𝑥 [𝑒𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙]
73
= 2,39
72,29 𝑥 0,0043
= 0,00014 M
3. Reaksi Depolimerisasi Lignin Suhu 280°C
Phenol = % 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝑝ℎ𝑒𝑛𝑜𝑙
% 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝐸𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙 𝑥 [𝑒𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙]
= 2,57
36,23 𝑥 0,0043
= 0,00030 M
Guaiakol = % 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝑔𝑢𝑎𝑖𝑎𝑘𝑜𝑙
% 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝐸𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙 𝑥 [𝑒𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙]
= 22,15
36,23 𝑥 0,0043
= 0,00262M
4-ethyl-2-methoxyphenol = % 𝐴𝑟𝑒𝑎
% 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝐸𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙 𝑥 [𝑒𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙]
= 1,99
36,23 𝑥 0,0043
= 0,00023 M
2,6-dimethoxyphenol = % 𝐴𝑟𝑒𝑎
% 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝐸𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙 𝑥 [𝑒𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙]
= 1,90
36,23 𝑥 0,0043
= 0,00022 M
2-methoxy-4-prophylphenol = % 𝐴𝑟𝑒𝑎
% 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝐸𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙 𝑥 [𝑒𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙]
= 1,08
36,23 𝑥 0,0043
= 0,00012 M
Isoeugenol = % 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝑖𝑠𝑜𝑒𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙
% 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝐸𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙 𝑥 [𝑒𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙]
= 1,61
36,23 𝑥 0,0043
74
= 0,00019 M
Homosyringaldehyde = % 𝐴𝑟𝑒𝑎
% 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝐸𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙 𝑥 [𝑒𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙]
= 3,39
36,23 𝑥 0,0043
= 0,00040 M
2,6-dimethoxy-4- = % 𝐴𝑟𝑒𝑎
% 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝐸𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙 𝑥 [𝑒𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙]
(2-propenyl)-phenol = 1,16
36,23 𝑥 0,0043
= 0,00013 M
4. Reaksi Depolimerisasi Lignin Suhu 310°C
Phenol = % 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝑝ℎ𝑒𝑛𝑜𝑙
% 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝐸𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙 𝑥 [𝑒𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙]
= 2,82
37,55 𝑥 0,0043
= 0,00032 M
Guaiakol = % 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝑔𝑢𝑎𝑖𝑎𝑘𝑜𝑙
% 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝐸𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙 𝑥 [𝑒𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙]
= 3,46
37,55 𝑥 0,0043
= 0,00039 M
Creosol = % 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝐶𝑟𝑒𝑜𝑠𝑜𝑙
% 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝐸𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙 𝑥 [𝑒𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙]
= 0,96
37,55 𝑥 0,043
= 0,00010 M
4-ethyl-2-methoxyphenol = % 𝐴𝑟𝑒𝑎
% 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝐸𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙 𝑥 [𝑒𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙]
= 3,01
37,55 𝑥 0,0043
75
= 0,00034 M
2,6-dimethoxyphenol = % 𝐴𝑟𝑒𝑎
% 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝐸𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙 𝑥 [𝑒𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙]
= 3,66
37,55 𝑥 0,0043
= 0,00041 M
2-methoxy-4-prophylphenol = % 𝐴𝑟𝑒𝑎
% 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝐸𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙 𝑥 [𝑒𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙]
= 2,75
37,55 𝑥 0,0043
= 0,00031 M
Isoeugenol = % 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝑖𝑠𝑜𝑒𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙
% 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝐸𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙 𝑥 [𝑒𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙]
= 1,20
37,55 𝑥 0,0043
= 0,00013 M
Homosyringaldehyde = % 𝐴𝑟𝑒𝑎
% 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝐸𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙 𝑥 [𝑒𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙]
= 8,97
37,55 𝑥 0,0043
= 0,00107 M
2,6-dimethoxy-4- = % 𝐴𝑟𝑒𝑎
% 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝐸𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙 𝑥 [𝑒𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙]
(2-propenyl)-phenol = 1,18
37,55 𝑥 0,0043
= 0,00013 M
5. Reaksi Depolimerisasi Lignin dengan Gas He
76
Phenol = % 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝑝ℎ𝑒𝑛𝑜𝑙
% 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝐸𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙 𝑥 [𝑒𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙]
= 2,13
37,57 𝑥 0,0043
= 0,00024 M
Guaiakol = % 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝑔𝑢𝑎𝑖𝑎𝑘𝑜𝑙
% 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝐸𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙 𝑥 [𝑒𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙]
= 11,24
37,57 𝑥 0,0043
= 0,00128 M
Isoeugenol = % 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝑖𝑠𝑜𝑒𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙
% 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝐸𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙 𝑥 [𝑒𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙]
= 1,74
37,57 𝑥 0,0043
= 0,00019 M
2,6-dimethoxy-4- = % 𝐴𝑟𝑒𝑎
% 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝐸𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙 𝑥 [𝑒𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙]
(2-propenyl)-phenol = 2,02
37,57 𝑥 0,0043
= 0,00023M
6. Reaksi Depolimerisasi Lignin dengan Gas H2
Phenol = % 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝑝ℎ𝑒𝑛𝑜𝑙
% 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝐸𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙 𝑥 [𝑒𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙]
= 3,08
50,83 𝑥 0,0043
= 0,00026 M
Guaiakol = % 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝑔𝑢𝑎𝑖𝑎𝑘𝑜𝑙
% 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝐸𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙 𝑥 [𝑒𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙]
= 14,77
50,83 𝑥 0,0043
77
= 0,00124 M
4-ethyl-2-methoxyphenol = % 𝐴𝑟𝑒𝑎
% 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝐸𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙 𝑥 [𝑒𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙]
= 1,62
50,83 𝑥 0,043
= 0,00013 M
2,6-dimethoxyphenol = % 𝐴𝑟𝑒𝑎
% 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝐸𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙 𝑥 [𝑒𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙]
= 1,09
50,83 𝑥 0,0043
= 0,00009M
2-methoxy-4-prophylphenol = % 𝐴𝑟𝑒𝑎
% 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝐸𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙 𝑥 [𝑒𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙]
= 1,78
50,83 𝑥 0,0043
= 0,00015 M
Isoeugenol = % 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝑖𝑠𝑜𝑒𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙
% 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝐸𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙 𝑥 [𝑒𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙]
= 1,28
50,83 𝑥 0,0043
= 0,00010 M
1,2,3-trimethoxy-5- = % 𝐴𝑟𝑒𝑎
% 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝐸𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙 𝑥 [𝑒𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙]
Methylbenzene = 3,13
50,83 𝑥 0,0043
= 0,00026 M
2,6-dimethoxy-4- = % 𝐴𝑟𝑒𝑎
% 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝐸𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙 𝑥 [𝑒𝑢𝑔𝑒𝑛𝑜𝑙]
(2-propenyl)-phenol = 1,04
50,83 𝑥 0,0403
= 0,00008 M
Lampiran 6. % Yield suhu dan tekanan optimum
1. Suhu Optimum ( T = 280 , P = 30 bar, menggunakan H2)
78
Molaritas = 𝑛 (𝑚𝑜𝑙)
𝑉 𝑅𝑒𝑎𝑘𝑠𝑖
Phenol = 0,00030 M
Mol = M x V
= 0,00030 x 0,01501 L
= 0,0000045 mol
Massa = 0,0000045 x 94
= 0,00042 gram
Guaiakol = 0,00262 M
Mol = M x V
= 0,00262 x 0,01501 L
= 0,0000393 mol
Massa = 0,0000393 x 124
= 0,00487 gram
4-ethyl-2-methoxyphenol = 0,00023 M
Mol = M x V
= 0,00023 x 0,01501 L
= 0,0000034 mol
Massa = 0,0000034 x 152
= 0,00051 gram
2,6-dimethoxyphenol = 0,00022 M
Mol = M x V
= 0,00022 x 0,01501 L
= 0,0000033 mol
Massa = 0,0000033 x 154
= 0,00050 gram
2-methoxy-4-prophylphenol = 0,00012 M
Mol = M x V
= 0,00012 x 0,01501 L
= 0,0000018 mol
Massa = 0,0000018 x 166
= 0,00029 gram
Isoeugenol = 0,00019 M
Mol = M x V
= 0,00019 x 0,01501 L
79
= 0,0000028 mol
Massa = 0,0000018 x 164
= 0,00029 gram
Homosyringaldehyde = 0,00040 M
Mol = M x V
= 0,00040 x 0,01501 L
= 0,0000060 mol
Massa = 0,0000060 x 196
= 0,00117 gram
2,6-dimethoxy-4-(2-propenyl)-phenol = 0,00013 M
Mol = M x V
= 0,00013 x 0,01501 L
= 0,0000019 mol
Massa = 0,0000019 x 194
= 0,00036 gram
%Yield suhu 280°C = Ʃ 𝑀𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑘 (𝑔𝑟𝑎𝑚)
𝐿𝑖𝑔𝑛𝑖𝑛 𝐴𝑤𝑎𝑙 (𝑔𝑟𝑎𝑚)
= 0,0084
0,3 𝑥 100%
= 2,8 %
2. Tekanan Optimum ( P = 60 bar, T = 240 menggunakan H2)
Phenol = 0,00026 M
Mol = M x V
= 0,00026 x 0,01501 L
= 0,0000039
Massa = 0,0000039 x 94
= 0,00036 gram
Guaiakol = 0,00124 M
Mol = M xV
80
= 0,00124 x 0,01501 L
= 0,0000186
Massa = 0,0000186 x 124
= 0,00230 gram
4-ethyl-2-methoxyphenol = 0,00013
Mol = 0,00013 x 0,01501 L
= 0,0000019
Massa = 0,0000019 x 152
= 0,00028 gram
2,6-dimethoxyphenol = 0,00009
Mol = 0,00009 x 0,01501 L
= 0,0000013
Massa = 0,0000013 x 154
= 0,00020 gram
2-methoxy-4-prophylphenol = 0,00015 M
Mol = 0,00015 x 0,01501 L
= 0,0000022 mol
Massa = 0,0000022 x 166
= 0,00036 gram
Isoeugenol = 0,00010 M
Mol = 0,00010 x 0,01501 L
= 0,0000015 mol
Massa = 0,0000015 x 164
= 0,00024 gram
2,6-dimethoxy-4-(2-propenyl)-phenol = 0,00008 M
Mol = 0,00008 x 0,01501 L
= 0,0000012 mol
Massa = 0,0000012 x 194
= 0,00023 gram
1,2,3-trimethoxy-5- = 0,00026 Methylbenzene
81
Mol = 0,00026 x 0,01501 L
= 0,0000039
Massa = 0,0000039 x 182
= 0,00070 gram
%Yield Tekanan 60 bar = Ʃ 𝑀𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑘 (𝑔𝑟𝑎𝑚)
𝐿𝑖𝑔𝑛𝑖𝑛 𝐴𝑤𝑎𝑙 (𝑔𝑟𝑎𝑚)
= 0,00467
0,3 𝑥 100%
= 1,55 %
82
Lampiran 7. Hasil Analisis GCMS
1. GCMS Senyawa Model Guaiakol
83
BIODATA MAHASISWA
IDENTITAS PRIBADI
Nama Lengkap : Nurita Sari
Tempat Tanggal Lahir : Pandeglang, 08 Agustus 1995
NIM : 11140960000094
Anak ke : 4 dari 4 bersaudara
Alamat Rumah : Kp. Wangun RT/RW 011/003 Desa Citalahab,
Kec.Banjar Kab.Pandeglang - BANTEN
Telp/HP. : 085218840393
Email : [email protected]
Hobby/ Keahlian (softskill) : Mengoperasikan instrumen
PENDIDIKAN FORMAL
Sekolah Dasar : SD Negeri Citalahab 03 Lulus tahun 2007
Sekolah Menengah Pertama : MTsN Model Pandeglang 1 Lulus tahun 2010
SLTA/SMK : SMA Negeri 1 Pandeglang Lulus tahun 2013
Perguruan Tinggi : UIN Syarif Hidyatullah Jakarta Masuk tahun
2014
PENDIDIKAN NON
FORMAL
Kursus/Pelatihan
1. Keselamatan Kerja di Lab : No. Sertifikat -
2. Pelatihan Kalibrasi dan
Perawatan pH Meter dan
Analytical Balance
: No. Sertifikat -
3. Training and workshop of
Perfect Weighing
Technology
: No. Sertifikat -
84
PENGALAMAN
ORGANISASI
1. Himpunan Mahasiswa
Kimia (HIMKA)
: Staff Ahli Departemen Olahraga 2015 sd 2016
Ketua divisi Departemen Olahraga 2016 sd
2017
PENGALAMAN KERJA :
1. Praktek Kerja Lapangan
(PKL)
: Pusat Teknologi Radioisotop dan
Radiofarmaka (PTRR) BATAN PUSPIPTEK
/ 2017
Judul PKL “Identifikasi Hormon
Menggunakan Metode Kromatografi”
2. Tutor Private : Lembaga Private “Jagoan Private” / 2017-
2018
SEMINAR/LOKAKARYA
1. Workshop of Chemical
Analyses and Material
Characterization
(PT Magna Sardo)
: Oktober/2017 No. Sertifikat :
CF-086/MKT/MS/X/17
2. IntroductionTo
LC/MS/MS
(PT.LABORINDO
SARANA)
: Oktober / 2017
3. Workshop of Perfect
Weighing Technology
(PT. Alfascale Indonesia)
: April / 2015
4. Berantas Korupsi Tuntut
Transparansi
: April / 2017
5. Sosialisasi Empat Pilar
MPR RI
: April / 2018
