Mekanisme Reaksi Kondisi Operasi 1. Tinjauan Kinetika

commit to user 22

2.2.2. Mekanisme Reaksi

Reaksi katalitik berlangsung dalam 5 tahap sebagai berikut: 1. Difusi dari molekul zat pereaksi pada permukaan katalis 2. Adsorbsi dari zat pereaksi pada permukaan 3. Reaksi pada permukaan 4. Desorpsi dari zat hasil pada permukaan 5. Difusi dari zat hasil ke dalam fase gas. Dalam hal ini langkah 1 dan 5 dapat diabaikan karena kecepatan difusinya sangat cepat. Model mekanisme reaksi: Reaksi Utama: CH 3 CH 2 OH CH 3 CHO + H 2 A B C Adsorpsi : A + S AS Reaksi permukaan : AS BS + C Desorpsi : BS B + S Penyusunan persamaan kecepatan reaksi : B C A P k k rs   . . . 2 2    Cu-Cr k 1 k- 1 k 2 k- 2 k 3 k- 3 commit to user 23 V A A P k k kad   . 1 1    v P kad A A   . .  v B B P k k kd     3 3 v P k B d B   . .  1    V B A    1 . . . .    V B V A v P kd P kad      1 1 . .    B A V P kd P kad    1 . . 1    B A P kd P kad v  B C A P k k rs   . . . 2 2    v P kd P k P kad k B C V A   . . . . . . . 2 2    Ke kd k kad k P kd P kad P P k k P kd P kad P kad k B A B C d B A A           . . 1 . . 1 . . . . 1 . . 1 . . . 2 2 2 2   k kad k P k P kad Ke P P P kad k B d A C B A             . . . 1 . . 2 2   B d A C B A P k P kad Ke P P P k . . 1 .    

2.2.3. Kondisi Operasi 1. Tinjauan Kinetika

Kecepatan reaksi pembentukan asetaldehida ditinjau dari segi kinetika dinyatakan sebagai berikut : CH 3 CH 2 OH CH 3 CHO + H 2 A B C Persamaan kecepatan reaksi : commit to user 24 rs =   B d A C B A P k P kad Ke P P P k . . 1 .    dengan: lnk = 17.900 – 5810,5T lnKad = -1.175 + 1166,6T lnKd = 1.057 + 690,2T lnKe = 11.82 – 6189,1T The Canadian Journal of Chemical Engineering, vol.57, April, 1979 Keterangan : rs : Kecepatan reaksi, mol kgcat.jam P A : Tekanan parsial etanol, atm P B : Tekanan parsial asetaldehida, atm P C : Tekanan parsial H 2 , atm k : Konstanta kecepatan reaksi, jam -1 K AD : Konstanta kesetimbangan adsorpsi, atm K D : Konstanta kesetimbangan desorpsi, atm T : Temperatur, K

2. Tinjauan Termodinamika

Reaksi yang terjadi adalah : CH 3 CH 2 OH g CH 3 CHO g + H 2g ΔHr 298 = ΔHf o produk - ΔHf o reaktan = -39,72 – -54,23 = 15 kkal commit to user 25 Ternyata ΔH menunjukkan harga positif, maka reaksinya bersifat endotermis. Apabila ditinjau dari energi Gibbs ΔGf o : Gf o C 2 H 5 OH = - 31.46 kkalmol Gf o C 2 H 4 O = - 40,23 kkalmol Gf o H 2 = 0 kkalmol ΔGf o = ΔGf o produk - ΔGf o reaktan = -40,23 + 0 – -31,46 = -8,77 kkal ΔGf o = -RT ln K K 298 = exp ΔGf o RT = exp -8,77 0,001987298 = 2.706.148,164

2.3. Diagram Alir Proses