BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Fenol merupakan salah satu senyawa organik yang bersifat karsinogenik dan

merusak kesehatan manusia berupa kerusakan hati dan ginjal hingga kematian

meskipun dalam konsentrasi yang rendah. Salah satu limbah yang mengandung

senyawa fenol adalah limbah rumah sakit yang berasal dari hasil cucian sterilisasi

alat, dan bahan kimia laboratorium yang sangat berbahaya jika dibuang begitu saja ke

lingkungan. Oleh karena itu, fenol perlu dihilangkan dari air limbah sebelum dibuang

(Lestari, 2012). Berbagai upaya untuk mengubah senyawa beracun tersebut menjadi

senyawa yang tidak berbahaya telah dilakukan dengan berbagai metode seperti

ekstraksi pelarut, perlakuan dengan oksida logam, maupun dengan kalium

permanganate (Suma et al, 2010). Salah satu upaya untuk mengurangi efek

pencemaran fenol yang sekarang sedang banyak dikembangkan adalah mengoksidasi

fenol menjadi turunannya dengan bantuan katalis.

Pada umumnya hampir semua logam transisi dapat digunakan untuk katalis,

karena logam transisi kaya akan electron, telah mengisi orbital 3d dan memiliki

electron tidak berpasangan sehingga mudah berikatan dengan logam lain. Namun

tingginya harga dan biaya pemakaian logam murni sebagai katalis juga menjadi

kendala. Hal inilah yang mendorong usaha untuk memperbaiki kinerja dan mengatasi

kelemahan katalis logam murni dengan mendispersikan komponen logam pada

penyangga yang memiliki luas permukaan besar. Penyangga yang dapat digunakan

adalah alumina, silica, zeolit dan titania. Penyangga akan menyebabkan komponen

meningkatkan luas permukaan untuk kontak dengan reaktannya, meningkatkan

kekuatan mekanik, meratakan panas reaksi, dan meningkatkan stabilitas katalis

(Lubis, 2009).

Beberapa katalis heterogen telah dipelajari aktivitasnya pada oksidasi fenol

diantaranya katalis CuO/Al2O3 yang memperoleh hasil konversi fenol sebesar 90 %

dengan produksi CO2 75 % dengan metode batch (Fenoglio, 2004), CuZSM-12 Zeolit

diaplikasikan dengan menggunakan metode semi-batch slurry reactor pada

temperature yang relative rendah (Vieira et al, 2006), AlFe-terpilarisasi lempung

(Kiss et al, 2004) melaporkan bahwa pada konsentrasi yang rendah (0,5 mg

fenol/100 cm3) telah dicapai konversi fenol sebesar 100%, metode yang dipakai

adalah reactor glass batch dengan aliran udara yang konstan dan lampu halogen, dan

masih banyak lagi yang lain.

Katalis silica gel merupakan jenis katalis yang sekarang ini banyak

dikembangkan dan diminati untuk berbagai jenis reaksi. Beberapa reaksi yang telah

diuji menggunakan katalis silica adalah reaksi dehidrogenasi (Lubis, 2008), reaksi

hidrogenasi (Bakri et al, 2008), dan masih banyak lagi reaksi yang lain. Namun

penggunaan katalis silica untuk reaksi oksidasi fenol masih jarang dilakukan.

Bahan baku pembuatan silica gel adalah silica, SiO2. Silica terdapat dalam

banyak bahan seperti abu sekam padi, abu layang, pasir silica dan lain-lain. Pasir

kuarsa atau pasir silika memiliki kadar silika tinggi yakni lebih dari 98% ( Prayogo

dan Budiman, 2009). Dipilihnya pasir kuarsa sebagai bahan baku pembuatan silica

gel karena selain memiliki kandungan silica yang tinggi, pasir kuarsa melimpah di

Indonesia namun belum ada pemanfaatan secara maksimal yang menyebabkan harga

tawarnya rendah.

Oleh karena itu menarik dilakukan penelitian untuk memanfaatkan kandungan

silica dalam pasir kuarsa sebagai bahan baku pembuatan silica gel yang dapat

digunakan sebagai penyangga katalis untuk reaksi oksidasi fenol. Komponen logam

aktif yang dimasukkan dalam penyagga silica gel adalah Cu karena logam tersebut

merupakan logam transisi yang bersifat sebagai asam lewis sehingga dapat menerima

pasangan electron dari reaktan dan logam Cu telah digunakan untuk mengoksidasi

fenol dengan pengemban alumina maupun zeolit.

1.2 Rumusan Masalah

1. Bagaimana sifat dan karakter katalis Cu/silica hasil sintesis dari pasir silika ?

2. Bagaimana aktivitas katalitik katalis Cu/silica hasil sintesis dari pasir silika

untuk reaksi oksidasi fenol ?

1.3 Tujuan

Tujuan dari penelitian ini adalah :

1. Untuk mengetahui sifat dan karakter katalis Cu/silica hasil sintesis dari pasir

silika.

2. Untuk menguji aktivitas katalitik Cu/silica hasil sintesis dari pasir silika pada

reaksi oksidasi fenol.

1.4 Manfaat

Penelitian ini bermanfaat untuk pengembangan ilmu pengetahuan dan

teknologi, khususnya bidang katalis. Selain itu, dengan dipelajarinya pengaruh

beberapa variabel terhadap aktivitas katalis Cu/silika dapat membantu menentukan

kondisi optimum katalis tersebut dalam mempelajari profil reaksi oksidasi fenol

sebagai bahan yang banyak dibutuhkan di industri.