Materi Trk 2

24
Kinetika Reaksi Heterogen Reaksi kimia dikelompokkan berdasarkan beberapa kriteria sebagai berikut: 1. Pemakaian katalis: a. Reaksi katalitik b. Reaksi non-katalitik 2. Fase bereaksi : a. Reaksi homogen (1 fasa) b. Reaksi heterogen (>1) 3. Mekanisme : a. Reaksi seri d. Reaksi bolak-balik b. Reaksi paralel e. Reaksi searah c. Reaksi seri-paralel Reaksi heterogen katalitik adalah reaksi yang terjadi antara zat- zat yang berada pada lebih dari satu fasa, di mana salah satu fasanya adalah katalis (padat). Tabel 1. Contoh Reaksi Katalitik dalam Industri [Hill] MEKANISME REAKSI KATALITIK HETEROGEN Reaksi katalitik berlangsung melalui 7 tahap [Fogler], meliputi: 1. Difusi eksternal molekul reaktan dari fasa ruah (bulk) reaktan ke permukaan luar katalis.

description

katalis

Transcript of Materi Trk 2

Kinetika Reaksi HeterogenReaksi kimia dikelompokkan berdasarkan beberapa kriteria sebagai berikut:

1. Pemakaian katalis:a. Reaksi katalitik

b. Reaksi non-katalitik

2. Fase bereaksi:a. Reaksi homogen (1 fasa)b. Reaksi heterogen (>1)

3. Mekanisme:a. Reaksi seri

d. Reaksi bolak-balik

b. Reaksi paralel

e. Reaksi searah

c. Reaksi seri-paralel

Reaksi heterogen katalitik adalah reaksi yang terjadi antara zat-zat yang berada pada lebih dari satu fasa, di mana salah satu fasanya adalah katalis (padat).Tabel 1. Contoh Reaksi Katalitik dalam Industri [Hill]

MEKANISME REAKSI KATALITIK HETEROGENReaksi katalitik berlangsung melalui 7 tahap [Fogler], meliputi:

1. Difusi eksternal molekul reaktan dari fasa ruah (bulk) reaktan ke permukaan luar katalis.

2. Difusi internal molekul reaktan dari permukaan luar katalis masuk ke dalam pori-pori.

3. Adsorpsi kimia molekul reaktan pada permukaan dalam katalis, yaitu dengan membentuk ikatan non-kovalen lemah/sementara dengan pusat aktif.

4. Reaksi permukaan, yaitu konversi molekul reaktan menjadi molekul produk di permukaan dalam katalis.

Gambar 1. Mekanisme Reaksi Katalitik Heterogen [Fogler]

5. Desorpsi kimia molekul produk dari pusat aktif (pemutusan ikatan non-kovalen).

6. Difusi internal molekul produksepanjang pori-pori menuju permukaan luar katalis.7. Difusi eksternal molekul produk dari permukaan luar katalis ke fasa ruah produk.

Tahap 3 5 dikenal dengan mekanisme LHHW: Langmuir-Hinshelwood-Hougen-Watson, sesuai nama-nama ilmuwan yang menemukannya. Dari ketiga tahap inilah disusun persamaan laju reaksi katalitik. Adapun keempat tahap lainnya merupakan peristiwa transfer massa.

Gambar 2. Ilustrasi Mekanisme Reaksi Dehidrogenasi Etilena dan Skema Adsorpsi Kimia Etilidin pada Pusat Aktif Platinum [Fogler]KATALIS

Katalis adalah bahan yang digunakan dalam reaksi dalam jumlah kecil, tetapi bukan reaktan maupun produk, dengan tujuan untuk meminimalkan waktu dan energi aktivasi reaksi, serta memaksimalkan keluaran produk utamanya.

Secara umum ada 2 jenis katalis [Levenspiel]:

1. Katalis alamiah / biologis yang bekerja pada suhu ruang dalam sistem biokimia makhluk hidup, yang lazim disebut enzim.

Enzim adalah molekul-molekul protein ukuran koloid yang berada di antara ranah homogen molekuler dan heterogen makroskopik. Biasanya enzim merupakan katalis yang sangat efisien dan selektif. Contohnya reaksi dekomposisi H2O2 yang dikatalisa enzim catalase lebih cepat 109 kali daripada katalis anorganik [Istadi].

2. Katalis buatan umumnya bekerja pada suhu tinggi atau untuk sintesa kimia, yang dikenal dengan nama katalis. Berdasarkan fasa dari sistem yang bereaksi, katalis dapat dibedakan menjadi katalis homogen dan katalis heterogen (umumnya padat).

Gambar 3. Skema Mekanisme Reaksi Heterogen Katalitik [Hill]a. Katalis Homogen [Istadi]Fasa katalis homogen sama dengan fasa reaktan dan produk. Mekanisme katalisanya adalah: senyawa berubah menjadi kompleks melalui perubahan susunan molekul dan ligan katalis. Operasi reaksi katalisa fasa cair terbatas suhu dan tekanan, sehingga reaktor lebih rumit.Katalis setelah reaksi harus dipisahkan dari produk sehingga menambah kesulitan, karenanya hanya ditemukan dalam industri tertentu (bahan kimia, obat-obatan, petrokimia, dan makanan).

b. Katalis Heterogen[Istadi]Fasa katalis berbeda dengan fasa reaktan dan produk. Reaksi berlangsung melalui mekanisme yang sangat kompleks. Laju reaksi dikendalikan oleh laju dan energi adsorpsi, absorpsi, dan desorpsi, struktur permukaan aktif, dan sifat-sifat terbentuknya produk antara. Katalis heterogen yang umumnya padatan paling banyak digunakan di industri karena mudah dibuat dengan konstruksi yang sederhana dan mudah ditempatkan dalam reaktor.KEUNTUNGAN PENGGUNAAN KATALIS

Laju reaksi lebih tinggi untuk kondisi operasi yang sama; atau

Yield yang lebih tinggi atau reaktor yang lebih kecil untuk laju reaksi yang ekivalen; atau

Suhu dan tekanan reaktor lebih rendah untuk laju reaksi yang ekivalen, dengan yield kesetimbangan lebih tinggi, operasi lebih mudah, deaktivasi menurun, selektivitas lebih baik.CARA KERJA DAN SIFAT KATALIS HETEROGEN1. Katalis menurunkan energi aktivasi reaksi (Ea)

Sesuai mekanisme reaksi katalitik, katalis membagi reaksi menjadi beberapa tahap mekanisme reaksi katalitik, dengan jumlah Ea yang lebih rendah daripada reaksi satu tahap tanpa katalis (lihat Gambar 4). Oleh karena itu katalis dapat mempercepat / meningkatkan laju reaksi. Menurut persamaan Arhennius:

k = A.e-Ea/(RT)

{1}

di mana:

k = tetapan laju reaksi

A = faktor tumbukan reaktan

R = tetapan gas

T = suhuLaju reaksi -r sebanding dengan k, sehingga penurunan Ea akan meningkatkan k dan r.

Katalis negatif bekerja sebaliknya,yaitu memperlambat reaksi (menurunkan laju reaksi). Inhibitor adalah katalis yang mencegah terjadinya reaksi.2. Katalis bersifat selektif terhadap reaksi tertentuKatalis memiliki selektivitas, yaitu kecenderungan memilih reaktan / mekanisme / produk tertentu dalam suatu reaksi. Katalis yang dipilih untuk suatu reaksi adalah yang selektif terhadap reaktan / produk utama yang diinginkan atau mekanisme dengan Ea paling rendah. Selektivitas katalis bersifat unik, artinya suatu pusat aktif hanya akan mengadsorpsi reaktan tertentu dan / atau penyangga mendesorpsi produk tertentu (lihat Gambar 5).

3. Katalis tidak mengubah kesetimbangan reaksi bolak-balikTetapan kesetimbangan reaksi bolak-balik tidak dipengaruhi oleh keberadaan katalis.

4. Aktivitas kimiawi katalis tidak selamanya stabilKatalis memiliki batas kestabilan aktivitas. Setelah penggunaan dalam waktu tertentu, aktivitas kimiawi katalis akan menurun. Penurunan aktivitas katalisa dari pusat aktif ini disebut deaktivasi.Deaktivasi dapat berlangsung merata di seluruh permukaan katalis, atau secara selektif hanya pada pusat aktif yang lebih aktif daripada yang lain, yaitu yang memberikan aktivitas katalisa tertinggi, yang paling rentan diserang zat racun dan terdeaktivasi [Davis].

Gambar 4. Perbandingan Ea dalam dekomposisi ozon antara mekanisme: (a) reaksi langsung tanpa katalis dan (b) reaksi katalitik dengan katalis Cl [Davis]

Gambar 5. Struktur Katalis Zeolit-Faujasit dan Skema Reaksi Katalitik yang Selektif terhadap Produk p-Xilena (Non-Selektif terhadap Produk o- dan m-Xilena) [Fogler]

Sebab-sebab deaktivasi katalis [Levenspiel, Hill, Missen, Fogler]:

1. Pengendapan molekul racunyang menutupi pusat aktif (poisoning) berupa:

a. Molekul yang tidak terdesorpsi dan mempengaruhi secara langsung sifat elektronik dan kimia permukaan katalis atau pusat aktif sehingga menghalangi adsorbsi reaktan untuk reaksi utama berikutnya sehingga menurunkan aktivitas intrinsik per satuan luas permukaan. Racun aktivitas intrinsik(intrinsic activity poison) umumnya terdiri dari unsur Grup Vb dan VIb (N, P, As, Sb, O, S, Se, Te) di permukaan katalis logam. Deaktivasi jenis ini disebut deaktivasi paralel(paralel deactivation) bila molekul racun merupakan produk samping dari reaksi samping yang berlangsung paralel dengan reaksi utama, dan disebut deaktivasi seri(serial deactivation) jika molekul racun merupakan produk reaksi seri lanjutan dari reaksi utama yang tidak terdesorpsi. Molekul reaktan yang tidak terkonversi dan tidak terdesorpsi dapat pula menjadi racun aktivitas intrinsik.b. Molekul pengotor dalam umpan yang teradsorpsi di permukaan katalis dan mengkatalisa reaksi samping (menurunkan selektivitas terhadap reaksi utama). Racun selektivitas (selectivity poison) umumnya adalah logam berat seperti Ni, Cu, V, Fe yang tidak terdesorpsi. Deaktivasi jenis ini disebut deaktivasi seiring (side-by-side deactivation)

Gambar 6. Ilustrasi deaktivasi katalis poisoning oleh molekul racun P [Fogler]

2. Pengotoran (fouling) permukaan aktif katalis oleh molekul racun difusi (diffusion poison) berupa debu atau bahan yang dapat bereaksi di permukaan katalis, misalnya promotor, yang menghasilkan residu padat yang menutupi lubang pori-pori katalis (fouling) sehingga mengurangi adsorpsi pada permukaan dalam katalis.

Gambar 7. Ilustrasi deaktivasi katalis melalui fouling/coking [Fogler]

Contoh fouling yang banyak dijumpai adalah coking, yaitu deposisi produk samping karbon (coke) dalam reaksi perengkahan hidrokarbon.

3. Penurunan aktivitas katalis per satuan berat katalis karena penurunan luas permukaan aktif pusat aktif atau penyangganya (aging) akibat rekristalisasi (penggumpalan/pertumbuhan kristal pusat aktif) atau proses modifikasi struktur lainnya seperti pelelehan setempatdan sintering (menyatunya suatu permukaan dengan permukaan di sekitarnya karena telah mencapai titik leburnya), terutama pada kondisi reaksi yang ekstrim seperti suhu tinggi> 40% titik lebur bahan katalis. Deaktivasi jenis ini disebutdeaktivasi independen(independent deactivation) karena tidak dipengaruhi oleh bahan yang bereaksi. Kukus (steam) adalah contoh racun stabilitas(stability poison) bagi katalis gel silika-alumina.(a)(b)Gambar 8. Ilustrasi deaktivasi katalis melalui proses sintering:(a) penyempitan/penutupan pori; dan (b) penggumpalan pusat aktif [Fogler]

Deaktivasi dapat diatasi dengan melakukan regenerasi katalis.Regenerasi/ reaktivasi adalah pengaktifan kembali katalis yang terdeaktivasi yang dapat dilakukan dengan penggantian katalis bekas pakai (spent catalyst) dengan katalis yang baru, atau pengolahan kimia (chemical treatment)antara lain: pemanasan dengan kukus (steam) atau gas-gas tertentu (gasifikasi), pembakaran/oksidasi, dan pengeringan.STRUKTUR KATALIS [Richardson]1. Pusat/ Komponen Aktif (active site / component), yaitu bagian katalis yang bertanggungjawab dan menjadi tempat terjadinya reaksi utama, baik pada permukaan luar maupun permukaan di dalam pori-pori katalis. Pemilihan komponen aktif adalah tahap pertama dalam mendisain katalis. Pemilihan tersebut dilakukan secara ilmiah berdasarkan mekanisme katalitik reaksinya, meskipun kadang-kadang dapat bersifat empirik. Pusat aktif berperan penting dalam reaksi, yaitu:

Gambar 9. Bagan struktur katalis [diterjemahkan dari Richardson oleh Istadi]

a. memberikan aktivitas kimiawi terhadap reaksi, yaitu secara aktif mengadsorpsi molekul reaktan dan memfasilitasi konversinya menjadi molekul produk. Pusat aktif juga mendesorpsi molekul produk, sehingga kosong (vacant) dan siap menjalani siklus reaksi berikutnya;

b. menentukan selektivitas katalis, yaitu secara unik hanya mengadsorpsi molekul reaktan dan memilih mekanisme reaksi tertentu saja (lihat Tabel 2). Klasifikasi konduktivitas berdasarkan mekanisme katalitiknya;c. turut menentukan stabilitas katalis. Pusat aktif yang terdeaktivasi harus diregenerasi. Semakin cepat pusat aktif terdeaktivasi, semakin sering katalis harus diregenerasi, maka semakin cepat pula permukaan dan strukturpenyangga mengalami kerusakan sehingga akhirnya partikel katalis tersebut tidak layak digunakan lagi.

2. Penyangga (support), yaitu bagian katalis dengan luas permukaan terbesar sebagai tempat terdispersinya pusat aktif. Umumnya struktur bahan penyangga berpori-pori untuk memperluas permukaan. Penyangga harus tahan terhadap perubahan suhu, sehingga titik lelehnya harus lebih tinggi daripada komponen aktif. Tingkat dispersi komponen aktif pada penyangga dipengaruhi secara signifikan oleh konsentrasinya (loading). Bentuk penyangga bermacam-macam: pelet, butiran, dsb. (Gambar 10).

Tabel 2. Klasifikasi Komponen Aktif [Richardson]

Konduktivitas Jenis Bahan

Jenis Reaksi

Contoh

Konduktor

Logam

Hidrogenasi

Fe, Ni, Pt

Redox

Hidrogenolisis

Pd, Cu, Ag

Oksidasi

SemikonduktorOksida

Hidrogenasi selektif

NiO, ZnO, CuO

Redox

dan Sulfida

Hidrogenolisis

Cr2O3, MoS2

Oksidasi

Insulator

Oksida

Polimerisasi

Al2O3, SiO2, MgO

Ion Karbonium(asam)

Isomerisasi

SiO2-Al2O3

Perengkahan (cracking)

Dehidrasi

Zeolit

Gambar 10. Berbagai bentuk penyanggakatalisPeran penyangga dalam reaksi:

a. mendukung aktivitas katalis dengan cara:

i. menyediakan permukaan kontak dengan reaktan yang sangat luas, terutama di dalam pori-porinya (luas permukaan 1 cc katalis dapat mencapai 1x lapangan sepak bola, atau sekitar 2.000 m2);

ii. beberapa penyangga memiliki dwifungsi (dual functional activity), yaitu selain sebagai penyangga dapat langsung berfungsi sebagai pusat aktif (tidak memerlukan impregnasi pusat aktif lain);

iii. memodifikasi struktur komponen aktif ketika terikat pada permukaannya, sehingga memodifikasi aktivitas kimiawi dari pusat aktif tersebut;

Tabel 3. Jenis-Jenis Penyangga [Istadi]

b. dapat menentukan selektivitas katalis dengan memilih ukuran dan bentuk tertentu dari molekul reaktan maupun produk yang dapat berdifusi masuk atau keluar katalis melalui lubang pada pori-porinya (lihat contoh pada Gambar 5);

c. menentukan stabilitas katalis dengan sifat mekanik dari struktur dan permukaannya yang kuat bertahan terhadap tumbukan dengan dinding reaktor atau bilah pengaduk, gesekan dengan pertikel-partikel bulk reaktan/produk, serta kondisi operasi reaktor pada suhu/tekanan tinggi dan pH bervariasi. Penyangga yang baik mampu diregenerasi berulang-ulang tanpa mengurangi luas permukaan dan kekuatan strukturnya secara signifikan

Penyangga dengan luas permukaan yang besar adalah jenis asam, diatomaceous clay, dan karbon aktif.

3. Promotor(promoters), yaitu bagian katalis yang berfungsi ganda mengatur kinerja pusat aktif dan aktivitas penyangga. Promotor ditambahkan pada tahap akhir dari proses produksi katalis. Fungsi promotor dalam reaksi:

a. terhadap penyangga:

i. mendorong atau menghambat aktivitas kimiawi penyangga yang juga berfungsi sebagai pusat aktif. Bila pusat aktif suatu katalis selektif terhadap reaksi utama tetapi penyangganya dapat mengkatalisa reaksi samping, maka diperlukan promotor (inhibitor) yang dapat menghambat aktivitas kimiawi penyangga.

ii. mempengaruhi stabilitas struktur penyangga, yaitu dengan menyediakan suasana pH, kesetimbangan elektron / polaritas, dsb. yang sesuai.

b. terhadap pusat aktif:i. mempengaruhi sifat elektronik pusat aktif sehingga turut menentukan selektivitas dan aktivitas kimiawinya.ii. promotor juga dapat meracuni pusat aktif, baik sementara ataupun permanen, sehingga mengalami deaktivasi. Fungsi peracunan promotor diperlukan antara lain untuk mengatur tingkat aktivitas pusat aktif agar produk dapat sesuai dengan yield dan kemurnian yang diinginkan, yaitu dengan menghambat katalisa reaksi samping yang tidak diinginkan, misalnya pembentukan karbon (coking);

iii. promotor juga mengatur sifat morfologipusat aktif (struktur, kontur, dll. terkait bentuknya) sehingga mempengaruhi selektivitasnya terhadap molekul reaktan.Tabel 4. Jenis-Jenis Promoter [Istadi]

PROSES PEMBUATAN (PREPARASI) KATALIS[Fithriyah]Desain dan formulasi katalis yang benar adalah yang memberikan kesesuaian antara aliran fluida, aktivitas dan stabilitasnya. Ketiga hal tersebut ditentukan oleh faktor reaksi, desain reaktor, kondisi proses, dan keekonomian (Gambar 11).

Untuk mendapatkan keselarasan karakter-karakter katalis yang diinginkan, pembuatan katalis melalui tahap-tahap sebagai berikut:

1. Persiapan

a. Pemilihan Bahan (material selection)

Pemilihan bahan didasarkan pada banyak faktor, antara lain: kelarutan, pengotor, ketersediaan, biaya dan kendala yang mungkin timbul. Pertimbangan terpenting dalam pemilihan bahan adalah kemungkinan bahaya yang akan ditimbulkannya terhadap reaksi. Bahan yang disiapkan adalah: media pelarut (misalnya air atau ammonia), komponen aktif (misalnya Ni), dan penyangga (misalnya alumina Al2O3). Katalis yang terbentuk diberi nama [komponen aktif]/[penyangga] (misalnya Ni/Al2O3).

b. Perlakuan Awal (pretreatment)

Biasanya beberapa bahan pembuatan larutan didapatkan dalam bentuk pekat atau padat, sehingga harus diencerkan atau dilarutkan dahulu.

Gambar 11. Berbagai karakter yang harus diselaraskan dalam pembuatan katalis [diterjemahkan dari Richardson oleh Istadi]

2. Preparasi Katalisa. Preparasi PenyanggaPenyangga dilarutkan sehingga membentuk gel, kemudian dikalsinasi sehingga membentuk struktur kristal yang paling stabil (misalnya heksagonal pada suhu pembakaran 1200C).b. Preparasi Katalisi. Pembuatan larutan komponen aktif (garam logam) disertai pengaturan pHii. Penambahan penyangga untuk penempatan komponen aktif dengan berbagai metode:

Deposisi: presipitasi (supersaturasi ( nukleasi ( pertumbuhan) (impregnasi ( pertukaran ion (anionik/kationik) ( adsorpsi Ekstraksi Lain-lain: Fusi

iii. Aglomerasi dan pembentukan gel, membentukhydrogel, aerogel, xerogel, atau cryogel. Pada skala pabrik digunakan udara panas dalam spray drying.iv. Penambahan promotor

v. Pemurnian: - pencucian: dekantasi atau sentrifugasi

- penyaringan menggunakan belt filtervi. Pengeringan/ pemekatan menggunakan rotary driervii. Penghalusan

viii. Pembentukan

ix. Kalsinasi (Pembakaran)

x. Aktivasi dengan cara reduksi atau nukleasi

3. Karakterisasi (uji sifat fisik/mekanik)

4. Uji Katalitik (uji aktivitas kimiawi)

Kategori katalis yang umum digunakan dapat dilihat dalam Tabel 5.

Tabel 5. Kategori Katalis

Kategori

Jenis

Contoh

Komponen aktifoksida tunggal

Al2O3, SiO2, Cr2O3, V2O5tunggal dan

oksida ganda

SiO2-Al2O3, CuCr2O4, penyangga

CuO-Al2O3, zeolitKomponen aktifoksida terdispersi

NiO-Al2O3, MoO3/Al2O3hasil deposisilogam terdispersi, kadar rendah

0,3% Pt/Al2O3

logam terdispersi, kadar sedang

40% Ni/Al2O3Komponen aktiflogam terdispersi, kadar tinggi

70% Ni/Al2O3hasil ekstraksilogam berpori

Ni-Raney

oksida paduan

Fe3O4-Al2O3-K2OJenis khusus

oksida campuran

ZnO, ZnCr2O4oksida semen

NiO-CaAl2O4

logam ruah

Pt, Pd, AggauzeKARAKTERISASI KATALIS Karakterisasi katalis diperlukan unuk mendapatkan dan memastikan bahwa katalis yang diproduksi telah memenuhi spesifikasi industri (lihat Gambar 8). Salah satu karakter katalis yang penting untuk diperhitungkan adalah luas permukaannya. Permukaan katalis yang luas menyediakan probabilitas kontak yang tinggi antara pusat aktif dan molekul reaktan.Perhitungan luas permukaan katalis menggunakan metode BET: Brunauer-Emmett-Teller yang memanfaatkan teori isoterm adsorpsi Langmuir di mana pada adsorpsi kimia diasumsikan ketiga ilmuwan tersebut berdasarkan hasil penelitiannya menyimpulkan langkah-langkah dan persamaan-persamaan sebagai berikut [Smith]:

Gambar 12. Karakter katalis yang diperlukan dalam industri [Hill]1. Menentukan kurva yang sesuai dengan jenis dan berat katalis serta molekul gas yang diadsorpsi. Contoh kurva adsorpsi beberapa gas pada permukaan katalis Silica Gel seberat 0,606 g dapat dilihat pada Gambar 13.

Gambar13. Kurva perhitungan luas permukaan katalis Silica Gel [Smith]2. Menghitung slope (s) dan intercept (I) kurva tersebut dalam satuan 10-3 cm-3. Khusus kurva 7 perlu diperhatikan nilai absis yang berbeda dan satuan ordinatnya 10-2 cm-3.

3. Menghitung volum satu lapisan (monolayer) dari molekul yang teradsorpsi:

vm = [ ( s + I ) . ( berat katalis ) ]-1( cm3 / g katalis )

{2}4. Menghitung luas proyeksi satu molekul:

= 1,09 . ( M / N0 . )2/3

( cm2 / molekul )

{3}di mana M: berat molekul (g/mol);

N0: bilangan Avogadro (6,02 x 1023); :densitas (g/cm3)5. Menghitung luas permukaan katalis:

Sg = ([vm . N0] / v) .

( cm2 / g katalis )

{4}di mana V = volum 1 mol gas ideal pada kondisi standar (25 C / 1 atm) = 22.400 cm3 / mol

6. Mengkonversi satuan luas permukaan: Sg (m2/g katalis) = Sg (cm2/g) / 104 (m2/cm2)

Selain luas permukaan, karakter katalis lainnya yang penting adalah turn over number (TON), yaitu jumlah molekul yang bereaksi / pusat aktif / satuan waktu.

TUGAS 1Hitung luas permukaan katalis Silica Gel seberat 0,606 g berdasarkan percobaan adsorpsi gas-gas berikut ini:

GasCO2O2CON2n-C4H10

Densitas / g.cm-30,941,141,180,8080,579

Suhu / C-78-183-183-1950

JAWABAN TUGAS 1KurvaGasMIsvmSgm2/g

1CO2440,940,5x10-316,00x10-3 100,01 1,99x10-155,34x106533,71

4O2321,140,6x10-313,06x10-3 120,84 1,41x10-154,59x106458,59

5CO281,180,2x10-313,42x10-3 121,15 1,26x10-154,11x106411,03

6N2280,8080,2x10-312,75x10-3 127,43 1,63x10-155,57x106556,50

7n-C4H10580,5797,x10-330,00x10-3 44,60 3,30x10-153,95x106395,25

DISKUSI TUGAS 1Luas permukaan yang dihitung dari adsorpsi gas-gas berbeda menunjukkan hasil yang berbeda-beda karena pengaruh parameter-parameter berikut:

a. Suhu adsorpsi yang berbeda-beda mengakibatkan perbedaan jumlah molekul yang dapat teradsorpsi secara kimia pada suatu permukaan katalis (periksa Gambar 9).

b. Pada suhu adsorpsi yang sama, molekul yang berbeda akan teradsorpsi dalam jumlah yang berbeda pula karena luas proyeksi () masing-masing juga berbeda. Makin besar ukuran molekul, makin besar juga luas proyeksinya, tetapi makin berkurang jumlah molekul yang dapat teradsorpsi pada permukaan katalis yang sama. c. Metode BET tidak memperhitungkan luas daerah permukaan katalis yang tidak mengadsorpsi molekul (void), yaitu yang berada pada celah-celah di antara molekul-molekul yang teradsorpsi. Semakin besar ukuran molekul maka akan semakin tinggi pula luas void.n

ernal

te

PAGE 17TRK2