1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Vitamin E merupakan suatu zat antioksidan yang sangat dibutuhkan oleh

tubuh manusia karena memiliki peranan penting dalam menjaga keseimbangan sel

dari radikal bebas. Dengan kemampuannya sebagai zat antioksidan, vitamin E

dapat mengurangi resiko penyebab berbagai macam penyakit, seperti jantung

(Dietrich et al., 2009), kanker (Miyazawa et al., 2009), dan diabetes (Pazdro et al.,

2010). Sumber vitamin E dapat diperoleh secara alami maupun sintetis. Sumber

vitamin E alami selain banyak dihasilkan dari tanaman, juga dapat diperoleh dari

ikan (Fujisawa et al., 2010). Namun vitamin E yang berasal dari alam masih

tercampur dengan matriks-matriks yang lain. Oleh karena itu, vitamin E disintesis

agar dihasilkan vitamin E yang lebih murni sehingga mudah diserap oleh tubuh.

Secara konvensional vitamin E dapat disintesis melalui reaksi antara

isofitol dan trimetilhidrokuinon dengan menggunakan katalis homogen yang

bersifat asam Lewis atau asam Brǿnsted seperti ZnCl2, SnCl2, BF3 , dan AlCl3

(Smith, 1994). Qian et al., (1999) melaporkan bahwa asam heteropoli H3PW12O40

dan H3SiW12O40 dapat digunakan sebagai katalis homogen dalam sintesis vitamin

E dengan rendemen 93.45% dan kemurnian 89.9%. Namun penggunaan katalis ini

mulai ditinggalkan karena menimbulkan banyak masalah meskipun rendemen

vitamin E yang dihasilkan tinggi. Katalis homogen berada dalam satu fasa dengan

produk sehingga proses pemisahannya banyak mengalami kendala.

Untuk mengatasi masalah tersebut katalis heterogen dapat menjadi

alternatif (Bonrath dan Netscher (2005) serta Coman et al., (2007). Penggunaan

sistem katalitik heterogen memberikan banyak keuntungan. Katalis dengan mudah

dipisahkan dari produknya sehingga bisa digunakan kembali. Pembuatan vitamin

E dengan menggunakan katalis heterogen telah berhasil dilakukan. Bonrath et al.,

(2007) melaporkan bahwa vitamin E dapat disintesis dengan menggunakan logam

tanah jarang triflata seperti Bi(OTf)3, Ga(OTf)3, Tm(OTf)3 atau Hf(OTf)4 sebagai

2

katalis heterogen. Sintesis vitamin E juga telah berhasil dilakukan dengan

menggunakan katalis Al berpendukung bentonit (Ayudianingsih, 2007) dan SAC

(Solid Acid Catalyst) Nafion/silika komposit (Hinze et al., 2009). Namun katalis-

katalis berpendukung tersebut masih memiliki kelemahan yaitu problem leaching

dengan terlepasnya logam ke larutan sehingga menyebabkan katalis menjadi tidak

aktif lagi.

Penambahan ligan pada ion logam agar membentuk senyawa kompleks

dapat menjadi salah satu penyelesaian. Menurut Patil et al., (2010) penggunaan

senyawa kompleks sebagai katalis mempunyai banyak keuntungan, salah satunya

adalah kemungkinan terjadi leaching sangat kecil karena katalis terikat kuat

dengan pendukung sehingga katalis menjadi lebih aktif. Sintesis vitamin E telah

berhasil dilakukan dengan menggunakan senyawa kompleks Fe[EDTA]-

berpendukung MgF2 sebagai katalis heterogen dan menghasilkan aktivitas 95.81%

serta selektivitas vitamin E 69.35% (Setyawati, 2010). Oleh karena itu, pada

penelitian ini ditekankan untuk peningkatan selektivitas katalis pada sintesis

vitamin E. Senyawa kompleks Fe[EDTA]- merupakan senyawa kompleks

oktahedral dengan bilangan koordinasi enam. Dalam luas pemukaan yang sama

kemungkinan senyawa kompleks Cu-EDTA mempunyai sisi aktif yang lebih

banyak dibandingkan Fe[EDTA]- karena Cu

2+ dapat membentuk senyawa

kompleks inti ganda dengan EDTA4-

sehingga diharapkan senyawa kompleks Cu-

EDTA memiliki aktivitas dan selektivitas yang lebih besar dari pada senyawa

kompleks Fe[EDTA]-.

Penambahan MgF2 sebagai pendukung katalis Cu-EDTA dimaksudkan

untuk menambah daya katalitik katalis Cu-EDTA agar lebih banyak jumlah sisi

aktifnya. Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Wojciechowska et al.,

(2000) dan Narayana et al., (2009) diketahui bahwa MgF2 mempunyai permukaan

inert, stabilitas termal hampir mencapai 500°C, kekerasan tinggi, dan struktur

permukaan mesoporous yang relatif besar (± 45 m2/g). Dari sifat-sifat tersebut

maka MgF2 memiliki kemampuan untuk dijadikan sebagai pendukung katalis Cu-

EDTA.

3

1.2 Perumusan Masalah

Pada penggunaan katalis Fe[EDTA]-, Fe yang terikat sebagai atom pusat

kompleks Fe[EDTA]- lebih sedikit karena satu logam untuk satu ligan sehingga

sisi aktifnya terbatas dan selektivitas terhadap vitamin E < 70%. Untuk mengatasi

masalah tersebut, dalam penelitian ini dipilih Cu sebagai atom pusat kompleks

Cu-EDTA dan diimpregnasikan pada MgF2 agar memiliki aktivitas dan

selektivitas yang lebih besar dibandingkan dengan katalis Fe[EDTA]-.

1.3 Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan katalis heterogen (Cu-

EDTA, MgF2, dan Cu-EDTA berpendukung MgF2) yang memiliki selektivitas

lebih besar daripada katalis Fe[EDTA]- .

1.4 Manfaat Penelitian

Penelitian ini diharapkan dapat menghasilkan produk katalis heterogen

yang aktif pada proses sintesis vitamin E. Selain itu diharapkan pula dapat

bermanfaat di bidang lingkungan, yaitu mengurangi tingkat pencemaran air oleh

limbah katalis sehingga dapat bermanfaat bagi masyarakat.

4

“Halaman ini sengaja dikosongkan”