Rosida Marhusari : Bentonit Terpilar TiO
2
Sebagai Katalis Pembuatan Hidrogen Dalam Pelarut Air Pada Hidrogenasi Glukosa Menjadi Sorbitol Dengan Katalis Nikel, 2009.
USU Repository © 2009
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Mineral lempung merupakan salah satu kekayaan alam Indonesia yang berlimpah dan belum dimanfaatkan secara optimal. Tanah lempung secara geologis
adalah mineral alam dari keluarga silikat yang berbentuk kristal dengan struktur berlapis Karna, 2002. Bentonit merupakan salah satu jenis lempung yang banyak
terdapat di beberapa wilayah Indonesia diantaranya terdapat di sebagian besar daerah Nusa Tenggara, Sulawesi, Jawa Barat, Jawa Tengah, Yogyakarta, Jawa Timur,
Sumatera Selatan, Jambi dan Sumatera Utara Soedjoko, 1987.
Bentonit mempunyai kemampuan daya koloid yang kuat, bila bercampur dengan air maka dapat mengembang. Prinsip mengubah permukaan dan pori-pori
bentonit adalah dengan melarutkan logam-logam yang terdapat pada pori-pori menjadi lebih luas. Metode lain untuk memperluas pori adalah dengan cara pemilaran, dalam
hal ini pori-pori bentonit yang mengandung logam Na dan K diinterkalasi dengan kation logam yang diameternya lebih besar sehingga pori-pori tersebut mengembang,
selanjutnya dikalsinasi pada suhu 300- 500ºC. Logam-logam akan membentuk oksida yang berikatan dengan antar lapis, menghasilkan bentonit terpilar. Melalui teknik ini
porositas bentonit akan menjadi besar, oksida-oksida logam sebagai agen pemilar dapat digunakan untuk katalis Supeno, M dan Sembiring, S, 2007.
Rosida Marhusari : Bentonit Terpilar TiO
2
Sebagai Katalis Pembuatan Hidrogen Dalam Pelarut Air Pada Hidrogenasi Glukosa Menjadi Sorbitol Dengan Katalis Nikel, 2009.
USU Repository © 2009
Pada tahun 2005, Damaris Sihotang telah berhasil membuat bentonit terpilar TiO
2
dimana didapatkan peningkatan jarak antar lapis pada bentonit terpilar TiO
2
tersebut sebesar 0,7389 ºA. Jarak antar lapis pada bentonit sebelum dilakukan pemilaran yaitu 14,9167 ºA, sementara jarak antar lapis pada bentonit terpilar TiO
2
setelah dilakukan pemilaran yaitu 15,6556 ºA Sihotang, 2005.
Pada tahun 2007 Minto Supeno telah berhasil membuat bentonit terpilar TiO
2
sebagai katalis pembuatan hidrogen, dimana aktivitas titania di dalam bentonit akan menurunkan energi aktivasi dari molekul air sehingga cahaya ultraviolet matahari
akan menjadikan molekul hidrogen dan oksigen aktif. Akibat penyinaran ultraviolet, ikatan hidrogen dari air melakukan interaksi dengan oksida logam TiO
2
dan hidrogen dari molekul air akan berinteraksi dengan silika. Cahaya ultraviolet masuk ke pori-
pori bentonit oleh SiO
2
dan cahaya ultraviolet diubah menjadi gelombang pendek sehingga molekul oksigen dan hidrogen putus. Dari pengujian dihasilkan gas total
sebanyak 78,5 menggunakan bentonit terpilar yang dietsa, sedangkan yang menggunakan bentonit terpilar TiO
2
dihasilkan gas sebanyak 60,4 Supeno, M dan Sembiring, S, 2007.
Gugus aldehida dari aldosa dapat mengalami reduksi dengan adanya hidrogen dan katalis atau suatu hidrida logam menjadi polialkohol yang disebut alditol. Produk
hasil reduksi d-glukosa disebut d-glusitol atau sorbitol Fessenden, 1998.
C H
C O
OH C
H C
H HO
OH C
OH H
H CH
2
OH D-Glukosa
D-Glusitol Sorbitol CH
2
OH C
OH C
H C
H HO
OH C
OH H
H CH
2
OH H
2
Katalis Ni
Rosida Marhusari : Bentonit Terpilar TiO
2
Sebagai Katalis Pembuatan Hidrogen Dalam Pelarut Air Pada Hidrogenasi Glukosa Menjadi Sorbitol Dengan Katalis Nikel, 2009.
USU Repository © 2009
Beberapa peneliti pendahulu telah melakukan hidrogenasi glukosa menjadi sorbitol dengan kondisi dan katalis yang berbeda diantaranya; Schimpf tahun 2002
telah melakukan hidrogenasi glukosa dengan kondisi reaksi: glukosa 50 pada suhu 353 K, tekanan 4 MPa dengan menggunakan katalis nikel. Tahun 2006, Claus
menggunakan katalis NiSiO
2
dengan larutan glukosa 20 pada suhu 393 K dengan tekanan 120 bar. Tahun 2007, Welasih juga telah menghidrogenasi glukosa dengan
katalis nikel pada suhu 95-105
o
C dan tekanan 60 Bar. Dari penelitian dihasilkan sorbitol sebesar 0,5963 g g sorbitol g glukosa awal .
Hidrogenasi glukosa merupakan industri yang sangat baik dikembangkan karena sorbitol merupakan poliol yang digunakan sebagai aditif pada makanan, obat-
obatan dan kosmetik.Hexing, 1999. Secara kimiawi, sorbitol lamban diserap oleh metabolisme tubuh, sehingga ketika digunakan kenaikan glukosa darah dan respon
insulin yang berhubungan dengan proses pencernaan glukosa terkurangi. Sorbitol sebagai pengganti gula dapat bermanfaat dalam menyediakan berbagai variasi produk
rendah kalori dan rendah gula serta memberikan pilihan yang bebas yang lebih luas bagi penderita diabetesDermawan, 2005.
Berdasarkan uraian diatas, maka peneliti tertarik untuk meghidrogenasi glukosa menjadi sorbitol tanpa tekanan tinggi dengan adanya bentonit terpilar TiO
2
sebagai penghasil gas hidrogen dalam pelarut air dan dengan menggunakan sinar UV matahari.
1.2. Permasalahan
