Peranan Luas Permukaan Aplikasi Kecepatan Reaksi

Kecepatan Reaksi 95 pada permukaan katalis heterogen. Pada prinsipnya, mekanisme kerja katalis heterogen melibatkan empat tahap sebagai berikut: 1. adsorpsi pereaksi pada permukaan katalis heterogen; 2. migrasi pereaksi teradsorpsi pada permukaan katalis heterogen; 3. reaksi zat-zat teradsorpsi di permukaan katalis heterogen; 4. proses desorpsi hasil reaksi, produk reaksi meninggalkan permukaan katalis heterogen. contoh mekanisme kerja katalis dapat dilihat pada Gambar 4.13. Gambar 4.13 Mekanisme kerja katalis heterogen pada hidrogenasi etena, C 2 H 4 + H 2 ® C 2 H 6 Dalam proses di industri, walaupun dimungkinkan menerapkan suhu tinggi untuk mempercepat reaksi, tetapi biaya operasional dan pemeliharaan akan sangat mahal. Oleh sebab itu, penggunaan katalis heterogen bagi industri kimia merupakan aspek yang sangat penting. Hampir semua industri kimia nasional maupun internasional menggunakan katalis heterogen di dalam prosesnya. Beberapa di antaranya adalah industri pembuatan amonia, asam sulfat, dan asam nitrat. Pada sintesis amonia, katalis heterogen yang digunakan adalah besiII oksida dengan promotor ganda, yaitu penambahan sekitar 4 kalium oksida dan 0,8 aluminium oksida. Promotor ini berfungsi untuk meningkatkan aktivitas katalitik dari besi oksida. Promotor adalah bahan yang menjadikan katalis lebih efektif. Dalam katalis padat, sejumlah kecil promotor dapat menyebabkan pembentukan kerusakan kisi kristal, yang menimbulkan bagian aktif pada permukaan katalis. Dalam industri asam sulfat yang dikembangkan melalui proses kontak, untuk mempercepat pembentukan gas SO 3 dari gas SO 2 dan gas O 2 digunakan katalis vanadiumVoksida V 2 O 5 . Tahap-tahap reaksi pembuatan asam sulfat sebagai berikut. S s + O 2 g ⎯ → ⎯ SO 2 g SO 2 g + O 2 g ⎯ → ⎯ SO 3 g SO 3 g + H 2 SO 4 aq ⎯ → ⎯ H 2 S 2 O 7 aq H 2 S 2 O 7 aq + H 2 O A ⎯ → ⎯ H 2 SO 4 aq Dalam industri asam nitrat yang dikembangkan melalui proses Ostwald digunakan katalis Pt–Rh. Tahap-tahap reaksi pembuatan asam nitrat adalah sebagai berikut. 4NH 3 g + 5O 2 g ⎯ → ⎯ 4NO g + 6H 2 O A 2NO g + O 2 g ⎯ → ⎯ 2NO 2 g 4NO 2 g + O 2 g + 2H 2 O A ⎯ → ⎯ 4HNO 3 aq Sekilas Kimia Enzim Pada umumnya reaksi kimia berlangsung lebih cepat dalam suhu tinggi, tetapi bagaimana dengan reaksi yang berada dalam sel makhluk hidup? Dapatkah kita meningkatkan suhu reaksinya? Tentu tidak, untuk itu Tuhan telah melengkapi makhluk hidup dengan katalis biologi yang dikenal sebagai enzim. Enzim adalah molekul protein berukuran besar yang dapat meningkatkan kecepatan reaksi biokimia dengan faktor 10 5 sampai dengan 10 18 . Selain itu, enzim bekerja dengan sangat spesifik seperti anak kunci yang hanya cocok untuk kunci tertentu. Pada enzim terdapat situs aktif tempat berlangsungnya reaksi biokimia. Skema kerja enzim adalah sebagai berikut. Sumber: Chemistry Chang, 2004 enzim enzim + substrat + produk Etena H 2 1 2 4 Etana Situs aktif Sumber: Chemistry The Central Science, 2000 3 V 2 O 5 Katalis Katalis Katalis