Kalsium oksida, CaO Katalisis

Muhammad Fadli Azmi : Transesterifikasi Heterogen Antara Minyak Sawit Mentah Dengan Metanol Menggunakan Katalis K 2 O-CaO, 2010. 4. Dapat diregenerasi 5. Tahan terhadap keracunan 6. Kesederhanaan dalam cara pembuatannya 7. Mudah didapat 8. Harganya murah Leach, 1983. Pada zaman sekarang ini, banyak sekali jenis katalis padat yang telah digunakan dalam reaksi transesterifikasi minyak nabati menjadi biodisel seperti oksida logam alkali tanah atau campuran logam alkali dengan aluminium dan zeolit namun kebanyakan katalis logam alkali mudah mengalami kerusakan dan memiliki waktu hidup yang singkat sementara itu CaO adalah katalis basa yang memiliki waktu hidup yang panjang Liu, 2008.

2.2.1 Kalsium oksida, CaO

Nama lain dari Kalsium oksida adalah lime, caustic, quicklime atau gamping.CaO merupakan oksida basa yang didapat dari batuan gamping dimana terkandung kalsium oksida sedikitnya 90 dan magnesia 0-5, kalsium karbonat, silika, alumina, feri oksida terdapat sedikit sebagai ketidakmurnian. Ditinjau dari komposisinya, ada beberapa jenis gamping. Gamping hidraulik didapat dari pembakaran batu gamping yang mengandung lempung, gamping berkadar kalsium tinggi lebih dimanfaat didalam reaksi kimia. Gamping dolomit yang biasanya 35-45 CaO dan 10-25 MgO. Kalsium karbonat dan juga magnesium didapat dari endapan batu gamping marmer, kapur chalk, dolomit atau kulit kerang. Untuk tujuan penggunaan kimia , biasanya batu gamping yang agak murni lebih disukai sebagai bahan awal, karena dapat menghasilkan gamping berkadar kalsium tinggi. Kalsinasi CaCO 3 pada suhu 900 o C . Reaksinya : CaCO 3p CaO p + CO 2g Sebagaimana ditunjukkan diatas reaksi kalsinasi tersebut bersifat dapat balik. Pada suhu dibawah 650 o C tekanan keseimbangan CO 2 hasil dekomposisi cukup rendah. Muhammad Fadli Azmi : Transesterifikasi Heterogen Antara Minyak Sawit Mentah Dengan Metanol Menggunakan Katalis K 2 O-CaO, 2010. Akan tetapi suhu antara 650 dan 900 o C, tekanan dekomposisi itu cukup tinggi Austin, 1984. CaO massa relatif 56,08 gmol memiliki sifat higroskopis, titik lelehnya 2600 o C dan titik didihnya 2850 o C, tidak larut dalam HCl, struktur kristalnya oktahedral, memiliki luas permukaannya 0,56 m 2 g West, 1984 ; Ryu, 2007 . CaO biasanya digunakan sebagai mortar, industri pupuk, industri kertas, industri semen, pemutih bleaching dan sebagai katalis Austin, 1984 ; Liu, 2007. CaO memiliki sisi-sisi yang bersifat basa dan CaO telah diteliti sebagai katalis basa yang kuat dimana untuk menghasilkan biodiesel menggunakan CaO sebagai katalis basa mempunyai banyak manfaat, misalnya aktivitas yang tinggi, kondisi reaksi yang rendah, masa katalis yang lama, serta biaya katalis yang rendah. Reddy menghasilkan biodiesel dengan menggunakan nano kalsium oksida dalam kondisi suhu kamar. Tetapi kecepatan reaksi begitu lambat dan membutuhkan 6-24 jam untuk memperoleh konversi hasil yang tinggi. Dia juga telah meneliti deaktivitasi setelah tiga kali siklus dengan asam lemak. Zhu memperoleh 93 hasil dari minyak jarak menggunakan CaO sebagai katalis tetapi katalis tersebut harus direaksikan dengan larutan amonium karbonat dan dikalsinasi pada suhu yang tinggi Liu, 2008. Mekanisme reaksi transesterifikasi heterogen dengan katalis basa CaO 1. Katalis basa CaO merupakan tempat, dimana permukaan O 2- menyerang atom H + dari metanol sehingga terbentuk metoksi 2. Metoksi menyerang atom karbon dari trigliserida untuk membentuk perantara tetrahedral 3. Mengambil atom H + dari CaO 4. Kemudian langkah terakhir adalah penyusunan kembali perantara tetrahedral menjadi metil ester dan gliserol CH 3 OH + --Ca—O-- -- --Ca—O-- R 1 —C—OR + --Ca—O-- R 1 —C—OR + --Ca—O-- O CH 3 O - H + OCH 3 O - H + CH 3 O - H + Muhammad Fadli Azmi : Transesterifikasi Heterogen Antara Minyak Sawit Mentah Dengan Metanol Menggunakan Katalis K 2 O-CaO, 2010. R 1 —C---OR + --Ca—O-- R—C—ROH + + --Ca—O -- R 1 —C—ROH + R 1 —C + ROH Gambar 2.3 . Mekanisme reaksi transesterifikasi padat dengan katalis basa CaO

2.2.2. Kalium Oksida, K