6.industri katalis anorganik berbasis logam-makalah
TRANSCRIPT
-
8/18/2019 6.Industri Katalis Anorganik Berbasis Logam-makalah
1/21
MAKALAH PROSES INDUSTRI KIMIA I
“Industri Katalis Anorganik Berasis Loga!"
Disusun Ole# $
KELOMPOK %
1. Nikko Eddy Sugiyanto ( 114.12.0002 )
2. John Savero ( 114.12.0009 )
3. Raihan Farizi ( 114.12.0011 )4. Szarien eka Su!tara"a ( 114.12.0012 )
#. $irza %a&a"ira Frederi'a ( 114.12.0021 )
. Nuryana "a*ia +utri ( 114.12.0031 )
,. de Rizky gu&tina ( 114.12.003- )
Progra! Studi$
$eknik %i"ia
NS$$/$ $E%N NNES
J*. Raya +u&itek Serong 5 $angerang Se*atan2013
-
8/18/2019 6.Industri Katalis Anorganik Berbasis Logam-makalah
2/21
KATA PEN&ANTAR
+u6i &yukur ka"i an6atkan kehadirat $uhan 7ang 8aha E&a yang te*ah "e"erikan
rah"atnya keada kita &ehingga ro&e& enu*i&an "aka*ah ini &udah ter*ak&anakan.
$eriring ra&a keahagiaan: di&ini ka"i akan "enya"aikan di&ku&i ke*o"ok ka"i yang
er6udu* ndu&tri %ata*i& norganik ;era&i& oga". i&ini ka"i ingin "en6e*a&kan dan
"engana*i&i& eragai ha* "engenai roduk&i kata*i& anorganik yang ahan akunya erua
*oga": ter"a&uk dida*a"nya "a'a"
-
8/18/2019 6.Industri Katalis Anorganik Berbasis Logam-makalah
3/21
DA'TAR ISI
%$ +ENN$R.......................................................................................................................i
F$R S....................................................................................................................................ii
;; ...............................................................................................................................................1
+EN>//N...........................................................................................................................1
1.1 atar ;e*akang..................................................................................................................1
1.2 Ru"u&an 8a&a*ah.............................................................................................................1
1.3 $u6uan...............................................................................................................................2
1.4 8an!aat +enu*i&an.............................................................................................................2
;; .............................................................................................................................................3
S....................................................................................................................................................3
2.1 +engertian %ata*i&..................................................................................................................3
2.2 8an!aat %ata*i& norganik ;era&i& oga".........................................................................32.3 %*a&i!ika&i %ata*i& norganik ;era&i& oga".....................................................................
2.4 +roduk&i dan $ahaan +ro&e& +e"uatan %ata*i& norganik ;era&i& oga".....................9
;; ..........................................................................................................................................1#
%ES8+/N..............................................................................................................................1#
F$R +/S$%.....................................................................................................................1
2 | P a g e
-
8/18/2019 6.Industri Katalis Anorganik Berbasis Logam-makalah
4/21
BAB I
PENDAHULUAN
()( Latar Belakang
%ata*i& "e"ainkan eranan enting da*a" eragai ro&e& indu&tri: &eerti
indu&tri energi: !ar"a&i dan ahan ki"ia. Senya=a kata*i& &eagai &a*ah &atu un&ur
terenting da*a" ro&e& &inte&i&: aik organik "auun anorganik akan &angat "enarik
untuk dite*iti dan di"odi!ika&i: &ehingga e!i&ien&i dan akti!ita& enggunaannya daat
ditingkatkan &erta e!ek &a"ing yang diti"u*kan ke *ingkungan daat ditekan &e"ini"a*
"ungkin (?*ark: 2001)ida*a" kata*i& era&i& *oga" ada u"u"nya ha"ir &e"ua *oga" tran&i&i yang
daat digunakan : karena *oga" tran&i&i kaya akan e*ektron: te*ah "engi&i orita* 3d dan
"e"i*iki e*ektron tidak era&angan &ehingga "udah erikatan dengan ato" *ain./n&ur
tran&i&i eriode e"at: terdiri ata& 10 un&ur: yaitu un&ur dengan no"or ato" 21 &a"ai
30. /n&ur
-
8/18/2019 6.Industri Katalis Anorganik Berbasis Logam-makalah
5/21
-
8/18/2019 6.Industri Katalis Anorganik Berbasis Logam-makalah
6/21
BAB II
ISI
*)( Pengertian Katalis
Katalis ada*ah &uatu zat yang "e"er'eat *a6u reak&i reak&i ki"ia ada &uhu
tertentu: tana "enga*a"i eruahan atau terakai o*eh reak&i itu &endiri (di&eut
u*a kata*i&i&). Suatu kata*i& ereran da*a" reak&i tai ukan &eagai ereak&i atauun
roduk.
%ata*i& "e"ungkinkan reak&i er*ang&ung *eih 'eat atau "e"ungkinkan reak&i
ada &uhu *eih rendah akiat eruahan yang dii'unya terhada ereak&i. %ata*i&
"enyediakan &uatu 6a*ur i*ihan dengan energi aktiva&i yang *eih rendah. %ata*i&
"engurangi energi yang diutuhkan untuk er*ang&ungnya reak&i.
%ata*i& anorganik ada*ah kata*i& yang ter&u&un dari ahan anorganik atau ea&
dari ikatan ?
-
8/18/2019 6.Industri Katalis Anorganik Berbasis Logam-makalah
7/21
%ata*i& auto"otive ini erta"a ka*i dide&ain ada tahun 19,# di /S yang
ertu6uan untuk "engurangi o*u&i udara dengan 'ara "engkonver&i ga&
karon"onok&ida (?): nitrogen ok&ida (NC) dan hidrokaron (>?) yang
"eruakan ga& uang dari reak&i e"akaran ahan akar yang tidak &e"urna
(She*e!: 2000).
?ara %er6a D
*at kata*itik konverter ter&u&un dari dua kata*i& : yaitu kata*i& reduk&i (redu'tion
'ata*y&t) dan kata*i& ok&ida&i (oCidization 'ata*y&t). %edua kata*i& ini di
*ai&i kata*i& *oga": &eerti *atinu":rodiu": dan a**adiu". ;aik kata*i& reduk&i
"auun kata*i& ok&ida&i: &truktur er"ukaannya di de&ain &ede"ikian rua untuk
"e"ak&i"a*kan er"ukaan kata*i& &eka*igu& "e"ini"a*kan 6u"*ah kata*i& yang
di akai. +er*u di ketahui: harga kata*i& *oga" "aha*. da dua 6eni& &truktur
er"ukaan: yaitu &truktur &arang *eah (honey'o") dan kera"ik('era"i' ead&).
Struktur &arang *eah a*ing anyak di gunakan.
%ata*i& reduk&i er!ung&i "engurangi e"i&i ok&ida&i nitrogen dengan 'ara
"enguahnya "en6adi ga& nitrogen dan ok&igen. oga" *atinu" dan rodiu"
er!ung&i &eagai kata*i& untuk "e"er'eat reak&i: ketika "o*eku* N atau
N2 er&inggungan dengan kata*i& *oga": er"ukaan kata*i& "e"e'ah ok&ida
nitrogen "en6adi atio" nitrogen dan ok&igen. to" nitrogen di tahan di
er"ukaan kata*i&. Sedangkan un&ur ok&igen di uah "en6adi "o*eku* 2.
Se*an6utnya ato" nitrogen yang ertahan da*a" kata*i& erikatan dengan ato"
nitrogen *ainnya &ehingga "e"entuk ga& nitrogen(N2).
%ata*i& ok&ida&i er!ung&i "enguah &enya=a hidrokaron yang tidak terakar di
ruang akar dan karon "onok&ida "en6adi ga& karon di ok&ida dan ua air.
?aranya dengan "enga*irkan ga& ok&igen ke da*a" kata*itik konverter &ehingga
&i&a &enya=a hidrokaron dan karon "onok&ida akan ereak&i dengan ga&
ok&igen. Reak&i karon "onok&ida dan ok&igen"engha&i*kan karon diok&ida:
&edangkan &enya=a hidrokron akan ereak&i dengan ok&igen "engha&i*kan
karon diok&ida dan uaa air. +ada ro&e& ini: *a6u reak&i yang ter6adi di er'eat
o*eh kata*i& *atinu" dana**adiu".
/ntuk "en6e*a&kan reak&i
-
8/18/2019 6.Industri Katalis Anorganik Berbasis Logam-makalah
8/21
2? 2 2?2
?C>y ( C yB4 )2 C?2 (yB2)>2
Se*uruh ro&e& ter&eut di kenda*ikan o*eh a*at yang "e"onitor aru& ga& uangan.
n!or"a&i yang di ero*eh di akai *agi &eagai kenda*i &i&te" in6ek&i ahan
akar. Seuah a*at &en&or ok&igen di *etakkan di antara "e&in dan konverter.
Sen&or ini "e"er in!or"a&i ke ko"uter "e&in &eeraa anyak ok&igen yang
ada di &a*uran ga& uangan. ko"uter akan "engurangi atau "ena"ah 6u"*ah
ok&igen &e&uai ra&io udara ahan akar. Si&te" engenda*ian "e"uat ko"uter
"e&in "e"a&tikan kondi&i "e&in "endekati &toikio"etri dan "e"a&tikan
keter&ediaan ok&igen di da*a" &a*uran uangan unruk ro&e& ok&ida&i hidrokaron
dan karon "onok&ida yang e*u" terakar.
b) Pe!buatan "or!aldehida
Se'ara indu&tri: !or"a*dehida diuat dari ok&ida&i kata*itik "etano*. %ata*i& yang
a*ing &ering diakai ada*ah *oga" erak atau 'a"uran ok&ida
e&i dan "o*idenu" &erta vanadiu".
c) Pe!buatan A!onia#
5 | P a g e
http://id.wikipedia.org/wiki/Oksidasihttp://id.wikipedia.org/wiki/Katalishttp://id.wikipedia.org/wiki/Katalishttp://id.wikipedia.org/wiki/Perakhttp://id.wikipedia.org/wiki/Perakhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Oksida_besi&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Oksida_besi&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Molibdenumhttp://id.wikipedia.org/wiki/Vanadiumhttp://id.wikipedia.org/wiki/Vanadiumhttp://id.wikipedia.org/wiki/Oksidasihttp://id.wikipedia.org/wiki/Katalishttp://id.wikipedia.org/wiki/Perakhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Oksida_besi&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Oksida_besi&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Molibdenumhttp://id.wikipedia.org/wiki/Vanadium
-
8/18/2019 6.Industri Katalis Anorganik Berbasis Logam-makalah
9/21
+e"uatan a"oniak dengan ro&e& >aer
-
8/18/2019 6.Industri Katalis Anorganik Berbasis Logam-makalah
10/21
%ata*i& ga& N2 ada e"uatan ga& S3.
%ata*i& ga& ?*2 ada enguraian N2
• atalis heterogen
%ata*i& heterogen ada*ah kata*i& yang =u6udnya ereda dengan =u6ud
reaktannya.
Reak&i zat
-
8/18/2019 6.Industri Katalis Anorganik Berbasis Logam-makalah
11/21
• ;entukD ?y*indri'a*: very uni!or": dan ring&
• SizeD 2
-
8/18/2019 6.Industri Katalis Anorganik Berbasis Logam-makalah
12/21
• 8eruakan hydroge* yang dikeringkan (&ray
-
8/18/2019 6.Industri Katalis Anorganik Berbasis Logam-makalah
13/21
*)- Produksi dan Ta#a/an Proses Pe!uatan Katalis Anorganik Berasis Loga!
a) Faktoraru& ierhatikan +roduk&i %ata*i& norganik ;era&i& oga"
• nertne&& kata*i& yang diha&i*kan
• +roerti "ekanik kata*i& yang diinginkan: &eerti re&i&ten&i: kekera&an: dan
kekuatan terhada tekanan.
• +oro&ita&: "e*iuti ukuran rata
-
8/18/2019 6.Industri Katalis Anorganik Berbasis Logam-makalah
14/21
arutan gara" yang digunakan daat erentuk *arutan dari &enya=a *oga"
ok&a*at: nitrat: &u*!at: atau k*orida. arutan gara" yang digunakan ada*ah *arutan
nike* nitrat dan nike* k*orida.
) "regna&i
"regna&i "eruakan "etode deo&i&i yang a*ing &ederhana dan &i"e*.
$u6uannya ada*ah untuk "e"enuhi ori dengan kon&entra&i yang 'uku untuk
"e"erikan *oading yang teat. arutan diuat da*a" 6u"*ah yang 'uku untuk
"engi&i ori dan haru& dida&arkan ada erhitungan vo*u"e ori ada reara&i
ok&ida tungga*: hanya &a6a *arutan gara" *oga" tidak "enga*a"i er*akuan
e"ana&an. +artike* enyangga di"a&ukkan da*a" *arutan gara" *oga" dan
&ete*ah *arutan "engi&i ori enyangga: di*akukan engeringan dan ka*&ina&i.
ai*a *oading yang dikehendaki e*u" terenuhi: "aka di*akukan erenda"an
enyangga *agi untuk engi&ian ori ke"a*i &a"ai *oading terenuhi. engan
de"ikian: "etode ini daat "e"erikan *oading &ee&ar vo*u"e ori yang
ter&edia.
') +ertukaran on
+ertukaran ion ada reara&i kata*i& &angat &erua dengan ad&or&i: akan tetai
"a&uknya inti akti! "e*iatkan ter6adinya ertukaran ion antara inti akti! dengan
ion yang te*ah erikatan ki"ia di er"ukaan kata*i&. +ertukaran ion &e*ain
ertu6uan untuk "e"a&ukkan inti akti! 6uga erguna da*a" "enghi*angkan
&enya=a erahaya dan daat 6uga "ena"ah ro"oter. %arena ertukaran ion
hanya daat ter6adi antara inti akti! yang di"a&ukkan dengan ion yang terikat
&e'ara ki"ia o*eh kata*i&: "aka *oading yang di'aai &angat ke'i* tergantung
6u"*ah ion yang daat diertukarkan yang ia&anya kurang dari 1L dari erat
kata*i& (Na&ikin K Su&anto: 2010). 8etode ini "e"erikan *oading yang a*ing
ke'i* di antara "etode *ainnya.
d) d&or&i
11 | P a g e
-
8/18/2019 6.Industri Katalis Anorganik Berbasis Logam-makalah
15/21
+enyangga yang erada ad *arutan gara" *oga" akan "engad&or&i &e6u"*ah ion
gara" dan "enga*a"i ke&eti"angan "engikuti aturan ad&or&i i&oter"i&.
d&or&i "eruakan "etode yang dii*ih untuk "endeo&i&ikan inti akti! dengan
*oading ke'i* yaitu erki&ar H #L. oading yang didaat dengan "etode ini
diengaruhi ke&eti"angan dan ke6enuhan ad&or&i.
') ;ahan ;aku da*a" +ro&e& +e"uatan %ata*i& norganik ;era&i& oga"
i) oga"
• oga" go*ongan
oga" go*ongan yang u"u" digunakan &eagai kata*i& ada*ah *oga"
*u"iniu".
• oga" $ran&i&i
$erdaat eeraa endaat "engenai un&ur tran&i&i: tetai engertian
yang *eih u"u" "enyatakan ah=a un&ur tran&i&i "eruakan ke*o"ok
un&ur yang ter*etak ada *ok d di da*a" &i&te" eriodik un&ur. +endaat
*ain 6uga "enyatakan ah=a un&ur tran&i&i "eruakan &eke*o"ok un&ur
yang "e"unyai &ekurang
-
8/18/2019 6.Industri Katalis Anorganik Berbasis Logam-makalah
16/21
!a&a heterogen. %arena eeraa kekurangan yang di"i*iki o*eh kata*i&
ho"ogen: "aka di*akukan eng
-
8/18/2019 6.Industri Katalis Anorganik Berbasis Logam-makalah
17/21
• %ata*i& oga" %o"onen ain
e&kri&i +ro&e&D
a) +re&iita&i
+erta"a nya &ehingga daat
ter6adi engendaan hingga kondi&i *arutan "en6adi *e=at 6enuh:
yaitu dengan "ena"ahkan *arutan a&a.Se*an6utnya: *arutan
gara" *oga" ("eta* &a*t): "i&a*nya *arutan Nike* nitrat: *arutan
enyangga erua a*u"ina dan *arutan engenda Sodiu"
karonat dia*irkan ke tangki re&iita&i. i da*a" tangki
re&iita&i: kedua *arutan ter&eut "enga*a"i ro&e& re&iita&i.
14 | P a g e
-
8/18/2019 6.Industri Katalis Anorganik Berbasis Logam-makalah
18/21
+ro&e& ini di&ertai ro&e& ageing atau endia"an. ari ro&e&
re&iita&i dan ageing ini: diha&i*kan endaan Nike* () karonat.
NiN3 Na2?3 Ni?3 NaN3
) Fi*tra&i
Endaan ha&i* re&iita&i di!i*tra&iBdiå &ehingga ter6adi
e"i&ahan adatan ('ake) dan 'airanB*iGuidnya. a*a" ro&e& ini
6uga ter6adi en'u'ianB=a&hing dari 'ake.
') rying dan %a*&ina&i
Se*an6utnya di*akukan ro&e& drying. +ro&e& ini ertu6uan untuk
"engurangi kadar air dari adatan yang te*ah dio*ah dari ro&e&
!i*tra&i. Se*an6utnya: adatan akan "enga*a"i ro&e& ka*&ina&i.
+ada ro&e& ka*&ina&i: adatan di"a&ukkan ke da*a" 'a*'iner
dengan &uhu 12#0o?. $u6uan dari ro&e& ka*&ina&i ini ada*ah untuk
"enghi*angkan kandungan ahan organi' ada adatan.
d) 8i**ing
ari unit drying dan ka*&ina&i: adatan yang terentuk diha*u&kan
dengan a*at enghan'ur ("i**ing) &ehingga terentuk artike*
adatan yang *eih ha*u&.
e) For"ing
For"ing ada*ah ro&e& e"erian entuk ada kata*i&. %ata*i&
dientuk &e&uai dengan roduk yang diinginkan: entuknya daat
erua e**et&: granu*e: !*ake&: d**.
• +roduk&i %ata*i& oga"
15 | P a g e
-
8/18/2019 6.Industri Katalis Anorganik Berbasis Logam-makalah
19/21
+ada da&arnya ro&e& e"uatan kata*i& *oga" &a"a &a6a dengan
e"uatan kata*i& dengan ko"o&i&i *oga" ko"onen *ain. >anya &a6a
&ete*ah ro&e& !or"ing dita"ahkan ro&e& reduk&iBaktiva&i. $u6uan dari
ro&e& ini ada*ah untuk "endaatkan entuk akti!B"ateria* akti! dari
kata*i&: yaitu erua inti *oga". +ro&e& ini ter6adi ada &uatu unit 'a*'iner
dengan antuan ga& hydrogen.
• +roduk&i %ata*i& oga" +enyangga
+ada da&arnya ro&e& e"uatan kata*i& *oga" enyangga &a"a &a6a
dengan e"uatan kata*i& dengan ko"o&i&i *oga" ko"onen *ain.
>anya &a6a ada ro&e& re&iita&i: ada ena"ahan *arutan enyangga
("i&a*nya erua a*u"ina).
16 | P a g e
-
8/18/2019 6.Industri Katalis Anorganik Berbasis Logam-makalah
20/21
BAB III
KESIMPULAN
1. %ata*i& ada*ah &uatu zat yang "e"er'eat *a6u reak&i reak&i ki"ia ada &uhu
tertentu: tana "enga*a"i eruahan atau terakai o*eh reak&i itu &endiri.
%ata*i& anorganik era&i& *oga" ada*ah kata*i& anorganik yang "engandung un&ur
*oga": aik *oga" go*ongan "auun *oga" go*ongan tran&i&i.
2& 8an!aat kata*i& antara *ain &eagai 'ata*yti' 'onverter ga& uang ada kendaraan
er"otor: e"uatan !or"a*dehida: a"oniak: roi*ena: "entega:dan a&a" &u*!at.
3. %*a&i!ika&i kata*i& &e'ara u"u" terdiri dari kata*i& ho"ogen dan heterogen. Se*ain
itu: kata*i& *oga" daat dike*o"okkan 6uga erda&arkan ko"o&i&i: entuk: dan
a*ika&i reak&i.
4. +roduk&i kata*i& *oga" erahan akuD *oga": Sodiu" karonat: dan ahan
ta"ahan. +ro&e& roduk&i kata*i& *oga" &e'ara u"u" terdiri dari re&iita&i: !i*tra&i:
drying: ka*&ina&i: "i**ing: !or"ing: dan reduk&iBaktiva&i.
#.
17 | P a g e
http://id.wikipedia.org/wiki/Laju_reaksihttp://id.wikipedia.org/wiki/Reaksi_kimiahttp://id.wikipedia.org/wiki/Reaksi_kimiahttp://id.wikipedia.org/wiki/Laju_reaksihttp://id.wikipedia.org/wiki/Reaksi_kimia
-
8/18/2019 6.Industri Katalis Anorganik Berbasis Logam-makalah
21/21
DA'TAR PUSTAKA
>aerudin: >ery : a&kitoa6i: ihat"oko: dan /&"an. 2003. Pengaruh 'e!peratur Redu#si
'erhadap A#tivitas atalis (i engan Pendu#ung 'iO2* Al2O3 dan Ca!puran 'ioO2*
Al2O3 Pada Rea#si +etanasi CO2 da*a" ndone&ian Journa* o! ?he"i&try.
>endri. 2012. Pengaruh Gara! Pre#ursor terhadap A#tivitas atalis (iO/ -Al2O3 yangϒ
iguna#an dala! Rea#si ,idrogenasi +inya# ara# . eokD /niver&ita& ndone&ia
+re&&.
%ing un 7eung. 2004. Catalyst esign and Preparation. >ongkongD eart"ent o! ?he"i'a*
Engineering >ong %ong /niver&ity o! S'ien'e and $e'hno*ogy.
*oyd: aurie. 2011. ,andboo# o" .ndustrial Catalyst . Ne= 7orkD Sringer.
Su&anto: ;a"ang >eru dan Na&ikin: 8oha""ad. 2010. atalisis ,eterogen* d& 0& eokD /
+re&&.
Catalyst Preparation and +anu"acture: diak&e& dari
httDBB===.'h.ntu.edu.t=BO'y"ouB'ata*y&t94B'ha4