STUDI KINETIKA REAKSI OKSIDASI CO DAN HC DENGAN METALLIC CATALYTIC CONVERTER BERBAHAN Cu.
ABSTRAK
Fauzi, Mahfud, Rizky Agung Setyabudi. 2016. Studi Kinetika Reaksi Oksidasi CO
dan HC dengan Metallic Catalytic Converter Berbahan Cu. Skripsi, Teknik
Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Semarang. Pembimbing
Dr.Megawati, S.T., M.T.
Seiring dengan perkembangan zaman dan kemajuan teknologi yang terjadi
khususnya di bidang transportasi yang merupakan komoditas bagi masyarakat
yang ada, alat transportasi merupakan kemajuan teknologi yang sangat
berpengaruh dalam kelancaran mobilitas manusia, semakin hari semakin pesat
jumlah penggunaannya dan tak dipungkiri polusi yang terbentuk di lingkungan
pun semakin besar akibat gas emisi yang dikeluarkan. Hal itu merupakan dampak
negatif yang terjadi akibat perkembangan yang ada, yang mana jika tidak menjadi
perhatian dan dilakukan aktivitas penanggulangannya akan menimbulkan efek
negatif yang luas seperti semakin beracunnya udara yang dihirup dan
mempengaruhi kesehatan manusia, hujan asam, mengikisnya lapisan ozon yang
mengakibatkan pemanasan global dan merusak keseimbangan alam yang sudah
ada. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui sejauh mana keefektifan catalytic
converter dalam mengurangi emisi gas CO dan HC dan mempelajari kinetika
reaksi oksidasi gas CO dan HC.
Catalytic converter adalah suatu media yang berfungsi untuk mengubah
dan mempercepat laju suatu reaksi kimia. Pembakaran dalam ruang bakar
kendaraan bermotor umumnya diproses pada suatu laju reaksi yang sangat pelan,
dengan menggunakan catalytic converter, laju reaksi kimia perubahan gas hasil
pembakaran akan dipercepat. Dalam kasus catalytic converter ini media yang
digunakan menjadi bahan katalis terbuat dari bahan tembaga (Cu) yang didesain
sedemikian rupa sehingga mampu mengoksidasi produksi gas-gas emisi seperti
CO dan HC. Kinetika reaksi yang dilakukan menggunakan LangmuirHinshelwood karena pemodelan tersebut sering digunakan untuk reaksi gas.
Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa catalytic converter tembaga
bekerja dengan baik, yaitu berhasil mengurangi gas CO dan HC hasil pembakaran
motor dengan bahan bakar bensin. Pada 2000 dan 2500 rpm diperoleh
pengurangan CO sebesar 46,6% dan 38,8% serta HC sebesar 46,5% dan 47,1%.
Melihat dari ambang batas emisi gas buang kendaraan bermotor yang ditentukan
dalam Peraturan Menteri Negara Lingkungan Hidup, catalytic converter yang
digunakan pada penelitian ini cukup berhasil karena emisi yang dihasilkan untuk
gas CO sebesar 4,72% (ambang batasnya 5,5%) dan emisi HC sebesar 656,55
ppm (ambang batasnya 2400 ppm). Serta kinetika reaksi menggunakan
permodelan Langmuir-Hinshelwood sesuai dengan kondisi yang ada dengan
menunjukan nilai SSE (Sum Square of Error) yang sangat minimum.
Kata kunci : Gas emisi CO dan HC, Tembaga, catalytic converter, LangmuirHinshelwood
vi
ABSTRAK
Fauzi, Mahfud, Rizky Agung Setyabudi. 2016. Studi Kinetika Reaksi Oksidasi CO
dan HC dengan Metallic Catalytic Converter Berbahan Cu. Skripsi, Teknik
Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Semarang. Pembimbing
Dr.Megawati, S.T., M.T.
Seiring dengan perkembangan zaman dan kemajuan teknologi yang terjadi
khususnya di bidang transportasi yang merupakan komoditas bagi masyarakat
yang ada, alat transportasi merupakan kemajuan teknologi yang sangat
berpengaruh dalam kelancaran mobilitas manusia, semakin hari semakin pesat
jumlah penggunaannya dan tak dipungkiri polusi yang terbentuk di lingkungan
pun semakin besar akibat gas emisi yang dikeluarkan. Hal itu merupakan dampak
negatif yang terjadi akibat perkembangan yang ada, yang mana jika tidak menjadi
perhatian dan dilakukan aktivitas penanggulangannya akan menimbulkan efek
negatif yang luas seperti semakin beracunnya udara yang dihirup dan
mempengaruhi kesehatan manusia, hujan asam, mengikisnya lapisan ozon yang
mengakibatkan pemanasan global dan merusak keseimbangan alam yang sudah
ada. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui sejauh mana keefektifan catalytic
converter dalam mengurangi emisi gas CO dan HC dan mempelajari kinetika
reaksi oksidasi gas CO dan HC.
Catalytic converter adalah suatu media yang berfungsi untuk mengubah
dan mempercepat laju suatu reaksi kimia. Pembakaran dalam ruang bakar
kendaraan bermotor umumnya diproses pada suatu laju reaksi yang sangat pelan,
dengan menggunakan catalytic converter, laju reaksi kimia perubahan gas hasil
pembakaran akan dipercepat. Dalam kasus catalytic converter ini media yang
digunakan menjadi bahan katalis terbuat dari bahan tembaga (Cu) yang didesain
sedemikian rupa sehingga mampu mengoksidasi produksi gas-gas emisi seperti
CO dan HC. Kinetika reaksi yang dilakukan menggunakan LangmuirHinshelwood karena pemodelan tersebut sering digunakan untuk reaksi gas.
Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa catalytic converter tembaga
bekerja dengan baik, yaitu berhasil mengurangi gas CO dan HC hasil pembakaran
motor dengan bahan bakar bensin. Pada 2000 dan 2500 rpm diperoleh
pengurangan CO sebesar 46,6% dan 38,8% serta HC sebesar 46,5% dan 47,1%.
Melihat dari ambang batas emisi gas buang kendaraan bermotor yang ditentukan
dalam Peraturan Menteri Negara Lingkungan Hidup, catalytic converter yang
digunakan pada penelitian ini cukup berhasil karena emisi yang dihasilkan untuk
gas CO sebesar 4,72% (ambang batasnya 5,5%) dan emisi HC sebesar 656,55
ppm (ambang batasnya 2400 ppm). Serta kinetika reaksi menggunakan
permodelan Langmuir-Hinshelwood sesuai dengan kondisi yang ada dengan
menunjukan nilai SSE (Sum Square of Error) yang sangat minimum.
Kata kunci : Gas emisi CO dan HC, Tembaga, catalytic converter, LangmuirHinshelwood
vi
BAB V
SIMPULAN DAN SARAN
SIMPULAN
1. Desain knalpot dan catalytic converter dengan model hole pipe katalis
berbahan tembaga mampu mengoksidasi gas CO dan HC.
2. Knalpot yang didesain berhasil mengurangi gas CO dan HC hasil
pembakaran bahan bakar bensin. Pada 2000 dan 2500 rpm diperoleh
pengurangan CO sebesar 46,6% dan 38,8% serta HC sebesar 46,5% dan
47,1%.
3. Dilihat dari konversi senyawa CO dan HC yang terjadi terlihat penurunan
konversi dari CO pada 2000 rpm ke 2500 rpm, sedangkan terjadi kenaikan
konversi senyawa HC dari 2000 rpm ke 2500 rpm.
4. Model Langmuir-Hinshelwood (L-H) lebih sesuai untuk reaksi standar
oksidasi komponen HC dengan nilai SSE lebih rendah dibandingkan
komponen CO meskipun memiliki nilai SSE yang minimum (sesuai).
SARAN
1. Sebaiknya dilakukan pengukuran pengurangan gas NOx agar dapat
mengetahui keefektifan katalis tembaga hole pipe dalam mengoksidasi gas
NOx.
2. Sebaiknya desain katalis diperpanjang dan pipa tembaga diperbanyak
untuk memperluas area kontak reaksi.
3. Sebaiknya dilakukan perhitungan menggunakan pemodelan yang lain agar
dapat dibedakan dan diketahui pemodelan yang sesuai untuk oksidasi gas
CO dan HC menggunakan katalis tembaga dengan nilai SSE minimum.
43
DAFTAR PUSTAKA
Bakeri. 2011. Analisa Gas Buang Mesin Berteknologi EFI dengan Bahan Bakar
Premium. Jurnal. Banjar. Volume 13.
Ellyanie. 2008. Analisa Penggunaan Air Induction System Dan Konverter
Katalitik Pada Motor Yamaha Jupiter-Mx Terhadap Emisi Gas Buang.
Universitas Sriwijaya. Ogan Ilir.
Gunadi. 2010. Pengaruh Waktu Pengapian (Ignition Timing) Terhadap Emisi Gas
Buang Pada Mobil Dengan Sistem Bahan Bahan Bakar Injeksi (Efi).
Universitas Negeri Yogyakarta. Yogyakarta.
Hakam dan Sungkono. 2006. Analisa Pengaruh Penggunaan Logam Tembaga
sebagai Katalis pada saluran Gas Buang Mesin Bensin Empat Langkah
Terhadap Konsentrasi Polutan CO dan HC.
Kaiser EW. 2003. Impact Of Operating Condition and Fuel Composition On
Vehicle Emmisions. Ford Motor Company. Dearbom.
Kundari, Wiyuniati. 2008. Tinjauan Kesetimbangan Adsorpsi Tembaga Dalam
Limbah Pencuci Pcb Dengan Zeolit. Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir.
Yogyakarta.
Maryanto. 2009. Penurunan Kadar Emisi Gas Buang Karbon Monoksida (CO)
dengan Penambahan Arang Aktif pada Kendaraan Bermotor. Universitas
Ahmad Dahlan. Yogyakarta.
Sudaryono. 2014. Perancangan Catalytic Converter Dengan Bahan Tembaga
Berbentuk Sarang Lebah untuk Mengurangi Emisi Gas Buang. Malang.
Widyaiswara Muda.
Tri Tugaswati. 2006. Tantangan Reformasi Spesifikasi Bahan Bakar Bensin
Tanpa Timbal Melalui Kebijakan Harga.
Widyastuti CR. 2014. Pemodelan Kinetika Reaksi Standar Selective Catalytic
Reduction (SCR) NOx dengan Amonia Menggunakan Katalis Zeolit CuBEA. Universitas Gadjah Mada.
Fauzi, Mahfud, Rizky Agung Setyabudi. 2016. Studi Kinetika Reaksi Oksidasi CO
dan HC dengan Metallic Catalytic Converter Berbahan Cu. Skripsi, Teknik
Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Semarang. Pembimbing
Dr.Megawati, S.T., M.T.
Seiring dengan perkembangan zaman dan kemajuan teknologi yang terjadi
khususnya di bidang transportasi yang merupakan komoditas bagi masyarakat
yang ada, alat transportasi merupakan kemajuan teknologi yang sangat
berpengaruh dalam kelancaran mobilitas manusia, semakin hari semakin pesat
jumlah penggunaannya dan tak dipungkiri polusi yang terbentuk di lingkungan
pun semakin besar akibat gas emisi yang dikeluarkan. Hal itu merupakan dampak
negatif yang terjadi akibat perkembangan yang ada, yang mana jika tidak menjadi
perhatian dan dilakukan aktivitas penanggulangannya akan menimbulkan efek
negatif yang luas seperti semakin beracunnya udara yang dihirup dan
mempengaruhi kesehatan manusia, hujan asam, mengikisnya lapisan ozon yang
mengakibatkan pemanasan global dan merusak keseimbangan alam yang sudah
ada. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui sejauh mana keefektifan catalytic
converter dalam mengurangi emisi gas CO dan HC dan mempelajari kinetika
reaksi oksidasi gas CO dan HC.
Catalytic converter adalah suatu media yang berfungsi untuk mengubah
dan mempercepat laju suatu reaksi kimia. Pembakaran dalam ruang bakar
kendaraan bermotor umumnya diproses pada suatu laju reaksi yang sangat pelan,
dengan menggunakan catalytic converter, laju reaksi kimia perubahan gas hasil
pembakaran akan dipercepat. Dalam kasus catalytic converter ini media yang
digunakan menjadi bahan katalis terbuat dari bahan tembaga (Cu) yang didesain
sedemikian rupa sehingga mampu mengoksidasi produksi gas-gas emisi seperti
CO dan HC. Kinetika reaksi yang dilakukan menggunakan LangmuirHinshelwood karena pemodelan tersebut sering digunakan untuk reaksi gas.
Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa catalytic converter tembaga
bekerja dengan baik, yaitu berhasil mengurangi gas CO dan HC hasil pembakaran
motor dengan bahan bakar bensin. Pada 2000 dan 2500 rpm diperoleh
pengurangan CO sebesar 46,6% dan 38,8% serta HC sebesar 46,5% dan 47,1%.
Melihat dari ambang batas emisi gas buang kendaraan bermotor yang ditentukan
dalam Peraturan Menteri Negara Lingkungan Hidup, catalytic converter yang
digunakan pada penelitian ini cukup berhasil karena emisi yang dihasilkan untuk
gas CO sebesar 4,72% (ambang batasnya 5,5%) dan emisi HC sebesar 656,55
ppm (ambang batasnya 2400 ppm). Serta kinetika reaksi menggunakan
permodelan Langmuir-Hinshelwood sesuai dengan kondisi yang ada dengan
menunjukan nilai SSE (Sum Square of Error) yang sangat minimum.
Kata kunci : Gas emisi CO dan HC, Tembaga, catalytic converter, LangmuirHinshelwood
vi
ABSTRAK
Fauzi, Mahfud, Rizky Agung Setyabudi. 2016. Studi Kinetika Reaksi Oksidasi CO
dan HC dengan Metallic Catalytic Converter Berbahan Cu. Skripsi, Teknik
Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Semarang. Pembimbing
Dr.Megawati, S.T., M.T.
Seiring dengan perkembangan zaman dan kemajuan teknologi yang terjadi
khususnya di bidang transportasi yang merupakan komoditas bagi masyarakat
yang ada, alat transportasi merupakan kemajuan teknologi yang sangat
berpengaruh dalam kelancaran mobilitas manusia, semakin hari semakin pesat
jumlah penggunaannya dan tak dipungkiri polusi yang terbentuk di lingkungan
pun semakin besar akibat gas emisi yang dikeluarkan. Hal itu merupakan dampak
negatif yang terjadi akibat perkembangan yang ada, yang mana jika tidak menjadi
perhatian dan dilakukan aktivitas penanggulangannya akan menimbulkan efek
negatif yang luas seperti semakin beracunnya udara yang dihirup dan
mempengaruhi kesehatan manusia, hujan asam, mengikisnya lapisan ozon yang
mengakibatkan pemanasan global dan merusak keseimbangan alam yang sudah
ada. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui sejauh mana keefektifan catalytic
converter dalam mengurangi emisi gas CO dan HC dan mempelajari kinetika
reaksi oksidasi gas CO dan HC.
Catalytic converter adalah suatu media yang berfungsi untuk mengubah
dan mempercepat laju suatu reaksi kimia. Pembakaran dalam ruang bakar
kendaraan bermotor umumnya diproses pada suatu laju reaksi yang sangat pelan,
dengan menggunakan catalytic converter, laju reaksi kimia perubahan gas hasil
pembakaran akan dipercepat. Dalam kasus catalytic converter ini media yang
digunakan menjadi bahan katalis terbuat dari bahan tembaga (Cu) yang didesain
sedemikian rupa sehingga mampu mengoksidasi produksi gas-gas emisi seperti
CO dan HC. Kinetika reaksi yang dilakukan menggunakan LangmuirHinshelwood karena pemodelan tersebut sering digunakan untuk reaksi gas.
Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa catalytic converter tembaga
bekerja dengan baik, yaitu berhasil mengurangi gas CO dan HC hasil pembakaran
motor dengan bahan bakar bensin. Pada 2000 dan 2500 rpm diperoleh
pengurangan CO sebesar 46,6% dan 38,8% serta HC sebesar 46,5% dan 47,1%.
Melihat dari ambang batas emisi gas buang kendaraan bermotor yang ditentukan
dalam Peraturan Menteri Negara Lingkungan Hidup, catalytic converter yang
digunakan pada penelitian ini cukup berhasil karena emisi yang dihasilkan untuk
gas CO sebesar 4,72% (ambang batasnya 5,5%) dan emisi HC sebesar 656,55
ppm (ambang batasnya 2400 ppm). Serta kinetika reaksi menggunakan
permodelan Langmuir-Hinshelwood sesuai dengan kondisi yang ada dengan
menunjukan nilai SSE (Sum Square of Error) yang sangat minimum.
Kata kunci : Gas emisi CO dan HC, Tembaga, catalytic converter, LangmuirHinshelwood
vi
BAB V
SIMPULAN DAN SARAN
SIMPULAN
1. Desain knalpot dan catalytic converter dengan model hole pipe katalis
berbahan tembaga mampu mengoksidasi gas CO dan HC.
2. Knalpot yang didesain berhasil mengurangi gas CO dan HC hasil
pembakaran bahan bakar bensin. Pada 2000 dan 2500 rpm diperoleh
pengurangan CO sebesar 46,6% dan 38,8% serta HC sebesar 46,5% dan
47,1%.
3. Dilihat dari konversi senyawa CO dan HC yang terjadi terlihat penurunan
konversi dari CO pada 2000 rpm ke 2500 rpm, sedangkan terjadi kenaikan
konversi senyawa HC dari 2000 rpm ke 2500 rpm.
4. Model Langmuir-Hinshelwood (L-H) lebih sesuai untuk reaksi standar
oksidasi komponen HC dengan nilai SSE lebih rendah dibandingkan
komponen CO meskipun memiliki nilai SSE yang minimum (sesuai).
SARAN
1. Sebaiknya dilakukan pengukuran pengurangan gas NOx agar dapat
mengetahui keefektifan katalis tembaga hole pipe dalam mengoksidasi gas
NOx.
2. Sebaiknya desain katalis diperpanjang dan pipa tembaga diperbanyak
untuk memperluas area kontak reaksi.
3. Sebaiknya dilakukan perhitungan menggunakan pemodelan yang lain agar
dapat dibedakan dan diketahui pemodelan yang sesuai untuk oksidasi gas
CO dan HC menggunakan katalis tembaga dengan nilai SSE minimum.
43
DAFTAR PUSTAKA
Bakeri. 2011. Analisa Gas Buang Mesin Berteknologi EFI dengan Bahan Bakar
Premium. Jurnal. Banjar. Volume 13.
Ellyanie. 2008. Analisa Penggunaan Air Induction System Dan Konverter
Katalitik Pada Motor Yamaha Jupiter-Mx Terhadap Emisi Gas Buang.
Universitas Sriwijaya. Ogan Ilir.
Gunadi. 2010. Pengaruh Waktu Pengapian (Ignition Timing) Terhadap Emisi Gas
Buang Pada Mobil Dengan Sistem Bahan Bahan Bakar Injeksi (Efi).
Universitas Negeri Yogyakarta. Yogyakarta.
Hakam dan Sungkono. 2006. Analisa Pengaruh Penggunaan Logam Tembaga
sebagai Katalis pada saluran Gas Buang Mesin Bensin Empat Langkah
Terhadap Konsentrasi Polutan CO dan HC.
Kaiser EW. 2003. Impact Of Operating Condition and Fuel Composition On
Vehicle Emmisions. Ford Motor Company. Dearbom.
Kundari, Wiyuniati. 2008. Tinjauan Kesetimbangan Adsorpsi Tembaga Dalam
Limbah Pencuci Pcb Dengan Zeolit. Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir.
Yogyakarta.
Maryanto. 2009. Penurunan Kadar Emisi Gas Buang Karbon Monoksida (CO)
dengan Penambahan Arang Aktif pada Kendaraan Bermotor. Universitas
Ahmad Dahlan. Yogyakarta.
Sudaryono. 2014. Perancangan Catalytic Converter Dengan Bahan Tembaga
Berbentuk Sarang Lebah untuk Mengurangi Emisi Gas Buang. Malang.
Widyaiswara Muda.
Tri Tugaswati. 2006. Tantangan Reformasi Spesifikasi Bahan Bakar Bensin
Tanpa Timbal Melalui Kebijakan Harga.
Widyastuti CR. 2014. Pemodelan Kinetika Reaksi Standar Selective Catalytic
Reduction (SCR) NOx dengan Amonia Menggunakan Katalis Zeolit CuBEA. Universitas Gadjah Mada.