7
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Zeolit
Zeolit adalah mineral yang terdiri dari kristal aluminosilikat dengan struktur kerangka tiga dimensi yang dibangun oleh tetrahedral-tetrahedral AlO
4
dan SiO
4
dengan atom O sebagai penghubung gambar 2.1. Kerangka zeolit terdiri dari beberapa saluran dan ruang kosong yang ditempati oleh beberapa kation dan
molekul air. Kation-kation itu bergerak bebas dan dapat digantikan dengan kation lain, tergantung pada ikatan molekul air dan zeolit, sedangkan molekul airnya
dapat dihilangkan dengan memanaskan zeolit. Zeolit yang terdehidrasi sempurna dapat mengganggu struktur kerangka dan lokasi kation logam yang
mengakibatkan struktur menjadi rusak secara parsial. Secara kimia, rumus struktur dari unit sel kristalografi zeolit dapat dituliskan dengan:
Mxn[AlO
2
x
.
SiO
2
y].mH
2
O Dengan M adalah kation dari valensi n; m adalah jumlah molekul air dan x,y
adalah jumlah tetrahedral total per satu unit sel Anderson, 1976.
Gambar 2.1. Tetrahedral Alumina dan Silikat pada Struktur Zeolit Laz, 2005.
8
2.2 Katalis
Katalis merupakan zat yang dapat meningkatkan laju reaksi dengan kondisi kimiawi tetap pada akhir proses. Katalis tidak akan mengganggu kesetimbangan
tetapi mempercepat tercapainya kesetimbangan itu dan katalis tidak memulai terjadinya reaksi. Katalis ini memberikan reaksi baru dengan molekul reaktan
pada kondisi intermediet yang memiliki energi aktivasi lebih rendah dari reaksi tanpa katalis, kemudian kondisi intermediet itu bereaksi dengan molekul reaktan
lainnya membentuk produk dan katalis kembali. Jenis katalis dibagi menjadi dua macam yaitu katalis homogen dan katalis
heterogen. Katalis homogen memiliki fase yang sama antara katalis dan reaktan yang biasanya pada fase gas atau larutan, sedangkan katalis heterogen memiliki
fase yang berbeda antara katalis dan reaktan yang biasanya dalam fase padat untuk katalis dan fase gas untuk reaktan. Katalis heterogen ini biasanya
mengandung sedikitnya satu reaktan teradsorpsi yang akan dimodifikasi pada suatu bentuk yang siap menjalani reaksi Jocheim, 1998.
Adapun tipe katalis dibedakan menjadi dua yaitu katalis dengan pengemban dan katalis tanpa pengemban. Pengembanan ini dilakukan dengan mendispersikan
katalis melalui metode impregnasi basah yang mengakibatkan luas permukaan situs aktif katalis menjadi semakin luas. Situs aktif merupakan titik pada
permukaan katalis yang membentuk ikatan kimia kuat dengan atom atau molekul teradsorpsi. Peningkatan jumlah situs aktif mengakibatkan kontak antara reaktan
dengan katalis semakin besar sehingga reaksi akan berjalan dengan cepat. Di samping itu juga biaya preparasi katalis menjadi lebih murah karena hanya sedikit
logam aktif mahal yang didispersikan ke suatu pengemban.
9
Pemilihan pengemban harus memperhatikan beberapa hal yaitu Anderson, 1976:
o Memiliki luas permukaan yang besar
Luas permukaan yang besar akan memiliki situs aktif yang semakin banyak sehingga semakin banyak adsorbat yang akan mengalami adsorpsi.
o Memiliki porositas yang baik
Pori-pori yang baik yaitu pori-pori yang seragam dan tetap karena keduanya akan berpengaruh pada selektifitas adsorbat.
o Memiliki adsorptif yang baik
Adanya ruang-ruang kosong pori akan memungkinkan terjadinya adsorpsi dan adsorptif yang baik adalah adsorpsi yang kuat antara molekul adsorbat
dengan pengembannya. o
Tahan panas Suhu yang tinggi akan mengakibatkan struktur menjadi rusak dan aktivitas
menjadi rendah. o
Stabil secara kimia Pada saat telah terjadi reaksi, struktur molekul akan selalu tetap karena bila
berubah akan mengakibatkan selektifitas menjadi rendah. o
Reaktif Mampu mengadakan ikatan dengan molekul adsorbat dengan baik, misalnya
melalui pertukaran ion.
10
2.3 Catalytic Converter
Kategori