Mekanisme Reaksi Tinjauan Termodinamika

Deskripsi Proses M a h a n i D 500 040 051 Teknik Kimia UMS Rumus Molekul : H – O – H Rumus Kimia : H 2 O Berat Molekul : 18,0153 gmol Titik Didih : 100 o C Titik Beku : 0 o C Temperatur Kritis : 374,15 o C Tekanan Kritis : 218,3074 atm Densitas : 0,998 gcm 3 cair, 20 o C 0,92 gcm 3 padatan Panas Jenis : 0,9995 kalg o C Kenampakan : Cairan jernih Kemurnian : 100 ChemCad 5.7

2.2. Konsep Proses 2.6.1. Dasar Reaksi

Reaksi yang terjadi pada pembentukan gliserol adalah: C 3 H 5 COOR 3 + 2H 2 O  C 3 H 5 OH 3 + 3RCOOH Trigliserida Air Gliserol Asam Lemak

2.6.2. Mekanisme Reaksi

Dalam proses gliserol terdapat senyawa ester trigliserida yang merupakan penyusun utama minyak nabati dan hewani. Reaksi trigliserida dan air menjadi gliserol dan asam lemak antara lain sebagai berikut: CH 2 RCOO CH 2 OH CHRCOO +3 H 2 O CHOH + 3RCOOH CH 2 RCOO CH 2 OH Trigliserida Air Gliserol Asam lemak Dapat ditulis menjadi: Deskripsi Proses M a h a n i D 500 040 051 Teknik Kimia UMS C 3 H 5 COOR 3 + 2H 2 O  2RCOOH + C 3 H 5 COOROH 2 Trigliserida Air Asam Lemak Monogliserida C 3 H 5 COOROH 2 + H 2 O  RCOOH + C 3 H 5 OH 3 Monogliserida Air Asam Lemak Gliserol Reaksi ini terjadi pada suhu 260 o C dan tekanan 55 bar. Proses ini memberikan konversi 97 dengan waktu tinggal 3 jam. Lurgi, 2007

2.6.3. Tinjauan Termodinamika

Reaksi hidrolisis CPO merupakan reaksi endotermis. Konsep tinjauan termodinamika dari reaksi pembuatan gliserol ditinjau dari reaksi utamanya, yaitu: CH 2 RCOO CH 2 OH CHRCOO + 3 H 2 O CHOH + 3RCOOH CH 2 RCOO CH 2 OH Trigliserida Air Gliserol Asam lemak Untuk mengetahui reaksi berlangsung secara eksotermis atau endotermis, dapat dihitung dengan persamaan: ΔH r o = H ˚f p - H ˚f r Dimana: Hº f C 3 H 5 COOR 3 = -382,456 kalgmol Hº f H 2 O = -68,317 kalgmol Hº f RCOOH = -138,642 kalgmol Hº f C 3 H 5 OH 3 = -159,10 kalgmol Deskripsi Proses M a h a n i D 500 040 051 Teknik Kimia UMS Hºr = [3Hº f RCOOH + 1 Hº f C 3 H 5 OH 3 ] - [1 Hº f C 3 H 5 COOR 3 + 3 Hº f H 2 O] Hºr = [3-138,642 + 1-159,10] - [1-382,456 + 3-68,317] Hºr = 12,321 kalgmol Harga H yang positif menunjukkan bahwa reaksi yang terjadi merupakan reaksi endotermis yaitu reaksi yang menyerap panas atau membutuhkan panas, sehingga untuk menjaga agar reaksi tetap berlangsung pada kondisi proses perlu ditambahkan panas. Untuk mengetahui apakah reaksinya irreversible atau reversible harga K dapat dihitung dengan persamaan konstanta kesetimbangan berikut: ΔGr o = - RT ln K RT Gr K Ln                       2 1 1 1 T T R Gr K Ln K Ln A Keterangan: ΔGr = Energi Gibbs kalmol K = Konstanta kesetimbangan pada suhu referensi K 1 = Konstanta kesetimbangan pada suhu operasi T 1 = Temperatur operasi T 2 = Temperatur referensi R = Tetapan gas 1,987 kalmol.K Gº f C 3 H 5 COOR 3 = - 84,842 kalgmol Gº f H 2 O = - 59,690 kalgmol Gº f RCOOH = - 90,098 kalgmol Gº f C 3 H 5 OH 3 = -113,650 kmolgmol Deskripsi Proses M a h a n i D 500 040 051 Teknik Kimia UMS k 1 k 2 Gºr = [3Gº f RCOOH + 1 Gº f C 3 H 5 OH 3 ] - [1 Gº f C 3 H 5 COOR 3 + 3 Gº f H 2 O] Gºr = [3- 90,098 + 1- 113,650] - [1- 84,842 + 3- 59,690] Gºr = -120,032 kalgmol Gºr = -RT.ln K -120,032 kalgmol = -1,987 kalgmol K. 298 K. ln K ln K = -0,2027 K = 1,2247 Pada T = T operasi ref ref 298 operasi T x T T T x R ΔG K K ln    298,15 x 563,15 298,15 563,15 x 1,987 120,032 - 1,2247 K ln operasi    K operasi = 1,03199 Dari persamaan reaksi hidrolisis minyak di atas, terlihat bahwa reaksi tersebut merupakan reaksi yang reversibel, sehingga agar reaksi tetap berjalan ke kanan dapat dilakukan dengan menggunakan kemurnian reaktan yang tinggi atau memperbesar jumlah reaktan yang bereaksi dalam hal ini air dibuat berlebihan excess sehingga kesetimbangan akan bergeser ke kanan.

2.6.4. Tinjauan Kinetika