Sintesis Co/Cu(II)-Salen yang Tertambatkan pada Silika Sebagai Katalis Padat Untuk Oksidasi Gliserol

GLISEROL

ANDRIAWAN SUBEKTI

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2009

GLISEROL

ANDRIAWAN SUBEKTI

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Sains pada

Departemen Kimia

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2009

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 2 Agustus 1986 dari Ayah

Sagiman dan Ibu Titi Komalawati. Penulis merupakan anak ketiga dari 5

bersaudara. Penulis menyelesaikan studi di SMA Negeri 42 Jakarta pada Tahun

2004. Pada tahun yang sama penulis diterima di Institut Pertanian Bogor (IPB)

pada Program Studi Kimia FMIPA melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB

(USMI).

Selama mengikuti masa perkuliahan penulis menjadi staf pengajar lembaga

bimbingan belajar Bimbingan Test Alumni Cabang Bogor pada tahun

2007-sekarang dan aktif dalam organisasi kemahasiswaan Ikatan Mahasiswa Kimia IPB

2006/2007 sebagai sekretaris dan periode 2005/2006 sebagai staf bagian

Keilmuan, DKM Al-Ghifari IPB 2006/2007 sebagai staf Farabi, dan UKM

Agriaswara IPB 2005/2006. Selain itu, penulis juga pernah menjadi asisten

praktikum mata kuliah Kimia TPB dalam selang tahun 2005-2008, Kimia Polimer

periode 2007/2008, Kimia Bahan Alam periode 2008/2009, Kimia Organik

Layanan periode 2007/2008, Kimia Pangan, Kromatografi, dan Analisis

Komponen Aktif D3 periode 2006/2007, dan menjadi asisten dosen Kimia

Organik periode 2006/2007. Pada bulan Juli-Agustus 2007, penulis

berkesempatan melaksanakan kegiatan Praktik Lapangan di Balai Penelitian

Ternak Ciawi, Bogor dengan judul Isolasi Senyawa Xilan dan -Glukan dalam

Dedak Padi dan Polard serta Analisisnya Menggunakan HPLC.

ABSTRAK

ANDRIAWAN SUBEKTI. Sintesis Co/Cu(II)-Salen yang Tertambatkan pada

Silika sebagai Katalis Padat untuk Oksidasi Gliserol. Dibimbing oleh TUN

TEDJA IRAWADI dan ZAINAL ALIM MAS’UD.

Telah disintesis katalis padat Co/Cu(II)-salen yang tertambatkan pada silika

dengan baik. Pencirian katalis yang dihasilkan dilakukan menggunakan

spektrofotometer infrmerah transformasi Fourier dan spektrofotometer serapan

atom. Kinerja kedua katalis dalam mengoksidasi gliserol dan penggunaannya

kembali dalam reaksi yang sama telah dibandingkan dengan baik dalam penelitian

ini. Oksidasi gliserol dilakukan dengan penambahan katalis sebanyak 3 mol%

gliserol dalam campuran gliserol-asetonitril. Reaksi dilakukan dengan

melewatkan gas oksigen selama 4 jam pada suhu ruang dalam campuran tersebut.

Hasil oksidasi dianalisis menggunakan kromatografi cair kinerja tinggi. Puncak

kromatogram dari hasil oksidasi yang muncul setelah menit ke-8 menunjukkan

terjadinya pengubahan gliserol. Kromatogram yang diperoleh menunjukkan

bahwa katalis Co(salen)-silika mengoksidasi gliserol lebih baik dan selektif

dibandingkan dengan Cu(salen)-silika. Oksidasi dengan Co(salen)-silika

menghasilkan satu produk oksidasi, sedangkan dengan Cu(salen)-silika

menghasilkan dua produk oksidasi. Penggunaan kembali katalis padat dalam

pekerjaan ini tidak mampu menunjukkan pengubahan terhadap gliserol.

ABSTRACT

ANDRIAWAN SUBEKTI. Synthesis of Co/Cu(II)-Salen Anchored on Silica as

Solid Catalyst for Oxidation of Glycerol. Supervised by TUN TEDJA IRAWADI

dan ZAINAL ALIM MAS’UD.

Solid catalysts of Co/Cu(II)-salen anchored on silica have been well

synthesized. Characterization of resulting catalysts have been carried out by FTIR

and AAS. In this research, the performance of both catalysts in oxidation of

glycerol and their reutilization in the same reaction have been well compared.

Oxidation of glycerol was carried out by addition of catalyst as much 3 mol%

glycerol into glycerol-acetonitrile mixture. The reaction was carried out by

passing oxygen gas over the mixture for 4 h at ambient temperature. The

oxidation results were analyzed by HPLC. The chromatogram peaks of oxidation

result which appeared after 8

th

minute showed the evidence of glycerol

conversion. The obtained chromatograms showed that Co(salen)-silica catalyst

oxidazed glycerol better and more selective than Cu(salen)-silica. Oxidation with

Co(salen)-silica afforded an oxidation product, while with Cu(salen)-silica fane

two oxidation products. Reutilization of solid calaysts in this work was not able to

convert glycerol.

Judul

: Sintesis Co/Cu(II)-Salen yang Tertambatkan pada Silika sebagai

Katalis Padat untuk Oksidasi Gliserol

Nama

: Andriawan Subekti

NIM

: G44204024

Disetujui

Pembimbing I,

Pembimbing II,

Prof. Dr. Ir. Tun Tedja Irawadi, MS

NIP 130 536 664

Dr. Zainal Alim Mas’ud, DEA

NIP 131 578 815

Diketahui

Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Institut Pertanian Bogor,

Dr. drh. Hasim, DEA

NIP 131 578 806

Aku persembahkan untuk Mama dan Bapak atas semua tetes keringat dan untaian

doa.

DAFTAR

ISI

Halaman

DAFTAR ISI ... i

DAFTAR GAMBAR ... ii

DAFTAR LAMPIRAN ... ii

PENDAHULUAN ... 1

TINJAUAN PUSTAKA ... 1

Katalis ... 1

Ligan Salen... 1

Silika ... 2

Produk Oksidasi Gliserol ... 2

BAHAN DAN LINGKUP KERJA ... 2

Bahan dan Alat ... 2

Lingkup Kerja ... 2

HASIL DAN PEMBAHASAN ... 4

Ciri Katalis Heterogen... 4

Oksidasi Gliserol ... 7

SIMPULAN DAN SARAN ... 8

Simpulan ... 8

Saran ... 9

DAFTAR PUSTAKA ... 9

DAFTAR

GAMBAR

Halaman

1 Produk-produk oksidasi gliserol ... 3

2 Sintesis

kompleks

logam(II)-salen

dan

penyiapan

katalis

heterogennya ... 5

3 Kromatogram HPLC gliserol (a), hasil oksidasi dengan

Co(salen)-silika (b), hasil oksidasi dengan Cu(salen)-Co(salen)-silika (c), hasil oksidasi

dengan penggunan kembali Co(salen)-silika (d), hasil oksidasi

dengan penggunaan kembali Cu(salen)-silika (e), dan hasil oksidasi

dengan silika (f)... 8

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

1 Bagan Alir Penelitian ... 12

2 Data Perolehan 5-Klorometilsalisilaldehida ... 13

3 Data Perolehan Salen ... 14

4 Spektrum FTIR Salen ... 15

5 Data Perolehan Kompleks Co(II)-Salen ... 16

6 Data Perolehan Kompleks Cu(II)-Salen ... 17

7 Spektrum FTIR Co(II)-Salen ... 18

8 Spektrum FTIR Cu(II)-Salen ... 18

9 Data Hasil Analisis AAS Kompleks Logam(II)-Salen ... 19

10 Spektrum FTIR Co(Salen)-Silika ... 20

11 Spektrum FTIR Cu(Salen)-Silika ... 20

12 Spektrum FTIR Silika Terfungsionalisasi ... 21

PRAKATA

Alhamdulillah, segala puji syukur kehadirat Allah SWT selalu penulis ucapkan

atas rahmat, hidayah, dan ridho-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi

yang berjudul Sintesis Co/Cu(II)-Salen yang Tertambatkan pada Silika sebagai

Katalis Padat untuk Oksidasi Gliserol, sebagai salah satu syarat untuk

memperoleh gelar Sarjana Sains pada Departemen Kimia Fakultas Matematika

dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor. Shalawat serta salam

semoga tetap tercurah kepada Nabi Muhammad SAW, keluarga, sahabat serta

pengikut beliau hingga akhir zaman.

Penulis mengucapkan terima kasih kepada berbagai pihak yang telah

membantu dalam penyelesaian skripsi ini, terutama: Ibu Prof Dr. Ir. Tun Tedja

Irawadi, MS selaku pembimbing I dan Bapak Dr. Zainal Alim Mas’ud, DEA

selaku pembimbing II, dan kepada seluruh anggota keluarga: Bapak, Mama, Mbak

Mita, Mbak Dwi, Nuki, dan Surya atas segala bantuan baik doa, moril, materil dan

kasih sayangnya. Selain itu, terima kasih kepada rekan tim sintesis katalis,

Miqdad Abdullah, Robi Mustofa, dan Rachmadi, rekan Kimia 41, terutama Andre

Gunawan, Yockie A Fabianto, Panji H, Ihsan K Hanifa, Dedi Sofyan, Noviadi,

Ramzy, Faiz Sutanto, Satria H, Yunia Anggi, dan Rini S Asnel, serta rekan

Laboratorium Kimia Organik, Mariana H, Titik H, dan Tuti Wukirsari. Terima

kasih juga kepada staf bagian Kimia Organik, Bapak Sabur, Ibu Yeni Karmila,

dan Ibu Siti Robiah, serta dukungan dari Mbak Irmanida B, Mas Ken A Irawadi,

dan Mas Khotib. Terima kasih sebesar-besarnya kepada Laboratorium Terpadu

IPB atas dukungan finansial yang telah diberikan.

Jazakumullah khoiron katsiron

.

Semoga skripsi ini dapat bermanfaat baik bagi penulis maupun bagi pembaca.

Bogor, Januari 2009

PENDAHULUAN

Gliserol, 1,2,3-propanatriol, merupakan bahan kimia yang telah dikenal lebih dari dua abad dan dewasa ini produksinya meningkat tajam disebabkan oleh pengembangan biodiesel. Dalam setiap produksi biodiesel, gliserol dihasilkan dengan jumlah 10%. Departemen Perindustrian (Depperin) (2007) melaporkan bahwa produksi biodiesel di Indonesia pada tahun 2007 mencapai 1.1 juta ton sehingga dapat ditentukan bahwa jumlah gliserol yang dihasilkan dari produksi biodiesel Indonesia pada tahun tersebut adalah 110,000 ton. Nilai tersebut akan terus meningkat sesuai dengan kebutuhan terhadap bahan bakar hayati. Kecenderungan ini telah berdampak pada penurunan harga jual gliserol hingga 50% (Behr et al. 2008).

Pemanfaatan gliserol telah banyak dilakukan, yaitu dalam industri kosmetik, farmasetika, sabun, dan pasta gigi. Selain itu, gliserol terutama digunakan sebagai pemanis pada permen dan agen pembasah dalam tembakau. Pengembangan aplikasi gliserol sebagai bahan baku produk yang lebih bernilai jual telah banyak dilakukan untuk pemanfaatan jumlahnya yang kian meningkat. Salah satunya adalah pengubahan gliserol menjadi produk oksidasinya, seperti dihidroksiaseton (DHA), gliseraldehida, asam gliserat, asam tartronat, asam oksalat, asam glikolat, dll. (Behr et al. 2008; Pachauri & He 2006).

Dalam dasawarsa terakhir ini, ligan salisilaldehidaetilenadiamina (salen) beserta turunannya telah memperoleh perhatian lebih, terutama disebabkan oleh pembuatannya yang mudah dan murah serta penerapannya yang luas dalam bidang sintesis dan katalisis. Ligan salen mampu mengikat logam dan membentuk kompleks yang memiliki aktivitas katalitik yang sangat baik pada berbagai reaksi, seperti yang terbentuk dengan Co dan Cu. Beberapa kajian baru-baru ini telah melaporkan aktivitas yang baik dari kompleks kobalt(II) salen (Co(II)-salen) dan tembaga(II) salen (Cu(II)-salen) dalam mengkatalisis berbagai jenis reaksi oksidasi (Amarekasera et al. 2007; Gupta & Sutar 2007; Kervinen 2005; Karandikar et al. 2004; dan Sharma et al.

2004). Sharma et al. 2004 menunjukkan

bahwa kompleks Co(II)-salen mampu

mengoksidasi alkohol sekunder menjadi senyawa ketonnya. Selain itu, Co(II)-salen bersama Cu(II)-salen juga telah dilaporkan kemampuannya yang cukup baik dalam

oksidasi yang menghasilkan keton

(Karandikar et al. 2004).

Dalam proses katalisis, kecenderungan penggunaan katalis heterogen lebih banyak dilakukan. Hal ini disebabkan oleh keuntungannya, yaitu mudah dipisahkan dari reaktan dan produk. Selain itu, katalis heterogen dapat dipulihkan dan digunakan kembali dalam proses katalisis yang sama. Pengembangan katalis heterogen dari kompleks salen telah banyak dilakukan, salah satunya yaitu penambatan kompleks salen pada padatan pendukung, seperti silika, MCM-41, ITQ-2, dll. (Karandikar et al. 2004; Baleizão et al. 2002, 2003).

Penelitian ini melaporkan keberhasilan sintesis kompleks Co(II)-salen dan Cu(II)-salen dengan tipe salen [N,N ’-bis(5-klorometilsalisilidena)-etilenadiamina] yang tertambatkan pada silika terfungsionalisasi. Kedua katalis tersebut terbukti mampu mengoksidasi gliserol. Kemampuan katalitik kedua jenis katalis dalam oksidasi telah dibandingkan dalam penelitian ini. Pencirian katalis ditunjukkan dengan baik menggunakan spektrofotometer inframerah transformasi Fourier (FTIR) dan spektrofotometer serapan atom (AAS).

TINJAUAN PUSTAKA

Katalis

Perkembangan teknologi yang ramah lingkungan telah mendorong pengembangan penelitian katalis heterogen, salah satunya adalah heterogenisasi katalis homogen untuk oksidasi. Katalis heterogen memiliki beberapa kelebihan, antara lain dapat dipisahkan dari campuran reaksi, dapat dipulihkan, dan digunakan kembali. Usaha heterogenisasi katalis homogen telah banyak dilakukan dengan penambatan katalis homogen pada suatu padatan pendukung (Baleizão et al.

2003 dan 2002; Chorkendorff & Niemantsverdriet 2003).

Ligan Salen

Salen adalah suatu basa Schiff yang terbentuk dari salisilaldehida dan etilenadiamina ataupun turunan keduanya sebagai prazat. Sejumlah ragam salen

diketahui memiliki perbedaan pada

subtituennya. Berbagai jenis salen mudah membentuk kompleks dengan hampir seluruh ion logam. Kompleks ligan ini telah terbukti berguna untuk berbagai perubahan asimetrik.

Penggunaan kompleks logam salen dewasa ini telah banyak diterapkan dalam berbagai reaksi katalitik. Sejumlah besar kompleks menunjukkan aktivitas katalitik yang baik pada beberapa reaksi, salah satunya pada reaksi oksidasi (Pui & Mahy 2007; Sharma et al. 2004). Aktivitas yang baik tersebut ditunjukkan baik sebagai katalis homogen (Pui & Mahy 2007; Sharma et al. 2004) maupun heterogen yang ditambatkan pada suatu padatan pendukung, seperti silika, MCM-41, ITQ-2, dll (Karandikar et al. 2004; Baleizão et al. 2003 dan 2002).

Silika

Silika merupakan padatan pendukung untuk katalis homogen yang digunakan dalam proses-proses yang biasanya dijalankan pada suhu rendah (di bawah 300 °C), seperti hidrogenasi, polimerisasi, atau beberapa oksidasi. Sifatnya, seperti ukuran pori, ukuran partikel, daerah permukaan dapat disesuaikan

dengan mudah untuk mempertemukan

kebutuhan khusus dalam sebagian aplikasi. Sebagian besar pendukung silika dibuat dengan satu dari dua jalur preparasi berbeda: pengendapan gel sol untuk menghasilkan silika xerogel dan hidrolisis kobaran api untuk menghasilkan yang biasa disebut silika berasap. Silika xerogel dibuat dari natrium silikat basa (pH = 12) dan asam sulfat yang menghasilkan Si(OH)4 sebagai prazat,

sedangkan silika berasap dibuat dari SiCl4

dalam kehadiran hidrogen dan oksigen. Keuntungan silika berasap adalah memiliki sifat mekanik yang lebih baik dan kemurnian yang lebih tinggi pada pembentuknya bila dibandingkan dengan silika xerogel (Chorkendorff & Niemantsverdriet 2003). Oleh karena itu, silika berasap lebih banyak digunakan sebagai padatan pendukung untuk berbagai katalis homogen.

Produk Oksidasi Gliserol

Oksidasi gliserol merupakan jalur yang

cukup kompleks pada reaksi yang

menghasilkan sejumlah besar produk, seperti DHA, gliseraldehida, asam gliserat, asam tartronat, asam hidroksi piruvat, asam oksalat, asam glikolat, dll. (Gambar 1). Sejumlah produk-produk oksidasi gliserol sangat berguna sebagai bahan intermediet atau bahan kimia yang sangat bernilai. Namun, hingga

sekarang produk-produk tersebut masih diproduksi melalui proses yang mahal dan oleh sebab itu pemanfaatannya dalan skala industri masih rendah (Behr et al. 2008).

Oksidasi gugus alkohol sekunder pada gliserol akan membentuk DHA. Hal ini telah dilakukan menggunakan katalis platina (Kimura 2001 dan Garcia et al. 1994) atau fermentasi (Bauer et al. 2005; Svitel & Sturdik 1994). DHA merupakan bahan kimia penting yang digunakan dalam industri kosmetik sebagai bahan pelindung kulit. DHA adalah bahan aktif utama dalam semua penyiapan perawatan kulit anti-pencoklatan karena matahari sejak DHA diketahui sebagai bahan tambahan pelindung kulit yang paling efektif (Cirriminna et al. 2006). Selain itu, DHA juga digunakan sebagai biomaterial polimerik.

Oksidasi gugus alkohol primer pada gliserol menghasilkan gliseraldehida, suatu intermediet dalam metabolisme karbohidrat. Gliseraldehida juga digunakan sebagai standard pembanding molekul kiral seri D- atau L-. Oksidasi gliseraldehida lebih lanjut menghasilkan asam karboksilat, seperti asam gliserat, asam tartronat, dan mesoksalat (Gambar 1). Asam-asam ini merupakan prazat produk polimer dan pengemulsi biodegradabel (Behr et al. 2008).

BAHAN DAN LINGKUP KERJA

Bahan dan Alat

Bahan-bahan yang digunakan antara lain salisilaldehida, etilenadiamina, HCl pekat, formaldehida 37%, silika (N2 = 350 m2 g-1,

Si/Al = ) dan Co(OAc)2·4H2O yang dibeli

dari Sigma-Aldrich, Cu(OAc)2·H2O,

3-aminopropiltrietoksisilana, asetonitril, dan gliserol. Alat-alat yang digunakan antara lain alat penentu titik leleh, spektrofotometer serapan atom (AAS), spektrofotometer inframerah transformasi Fourier (FTIR), dan kromatografi cair kinerja tinggi (HPLC).

Lingkup Kerja

Penelitian ini dilakukan dalam 4 bagian kerja, antara lain penyiapan kompleks logam salen, penyiapan silika terfungsionalisasi, penambatan kompleks pada silika, dan oksidasi gliserol (Gambar 2). Tahapan penelitian ini ditunjukkan dalam Lampiran 1.

Gambar 1 Produk-produk oksidasi gliserol (Sumber: Behr et al. 2008)

Penyiapan kompleks logam salen Sintesis 5-klorometilsalisilaldehida

Mengacu pada prosedur Angyal et al.

(1950) yang telah dijelaskan dengan baik, yaitu salisilaldehida 1 (6 g), formaldehida 37% b/b dalam H2O (3.7 mL), dan asam

klorida pekat (51 mL) dicampurkan dan diaduk selama 3 jam, sementara gas hidrogen klorida dilewatkan ke dalamnya. Padatan yang dihasilkan dipisahkan dari campuran reaksi dengan penyaringan, dilarutkan kembali dalam dietil eter (50 mL), dan dikeringkan dengan natrium sulfat. Selanjutnya, dietil eter dihilangkan dengan penguap putar dan

padatan yang dihasilkan kemudian

direkristalisasi dengan n-heksana panas (100 mL, 50 °C) sehingga diperoleh padatan putih 5-klorometilsalisilaldehida 2. Pencirian senyawa yang terbentuk dilakukan dengan penentuan titik lelehnya.

Sintesis ligan salen

Penyiapan ligan salen dilakukan mengikuti prosedur yang dijelaskan oleh Aranha et al.

(2006), yaitu ke dalam larutan 2 (4.0 mmol)

dalam etanol (25 mL) ditambahakan tetes demi tetes larutan etanol (10 mL) dari 2.0 mmol etilenadiamina 3. Campuran tersebut kemudian dipanaskan selama 2 jam. Setelah itu, campuran didinginkan pada suhu ruang, lalu didinginkan pada suhu 5 °C selama semalam. Padatan salen 4 yang terbentuk kemudian disaring dan dicuci dengan etanol dingin (5 mL pada 5 °C). Pencirian padatan dilakukan dengan menggunakan FTIR.

Sintesis kompleks logam(II)-salen

Prosedur sintesis kompleks ini didasarkan pada prosedur umum yang dilaporkan oleh Wei et al. (2004). Co(OAc)2·4H2O atau

Cu(OAc)2·H2O (2.0 mol) dalam EtOH (10

mL) ditambahkan ke dalam suspensi salen (2.0 mol) dalam EtOH (5 mL) dan diaduk selama 2 jam di bawah atmosfer N2 pada suhu

refluks. Campuran kemudian didinginkan dan disaring, lalu padatan yang diperoleh dicuci dengan air dan metanol untuk memberikan kompleks logam. Selanjutnya, produk murni direkristalisasi dengan metanol sehingga dihasilkan padatan 5. Padatan yang diperoleh dicirikan menggunakan FTIR dan AAS.

Penyiapan silika terfungsionalisasi

Fungsionalisasi silika ini mengikuti prosedur yang dilaporkan oleh Baleizão et al.

(2003). Setelah dehidrasi padatan silika (pada suhu 200 °C, selama 24 jam), 3-aminopropiltrietoksisilana dalam toluena kering ditambahkan dengan nisbah mol amina /mol SiO2 = 4 dan mol toluena/mol SiO2 = 2.

Suspensi tersebut kemudian diaduk pada suhu refluks di bawah atmosfer N2 selama 24 jam.

Padatan disaring dan diekstraksi Soxhlet dengan CH2Cl2 selama 24 jam, dan

dikeringkan (pada 45 °C selama 24 jam). Padatan yang dihasilkan selanjutnya dicirikan dengan FTIR.

Penambatan kompleks pada silika

Mengacu pada prosedur penambatan Baleizão et al. (2003), sejumlah kompleks logam salen yang diketahui ditambahkan ke dalam suspensi silika termodifikasi dalam toluena kering (2 mL) dan diaduk pada suhu refluks selama 48 jam di bawah atmosfer N2.

Padatan yang diperoleh dari penyaringan suspensi tersebut kemudian diekstraksi Soxhlet dengan CH2Cl2 selama 24 jam, dan

dikeringkan (pada 45 °C selama 24 jam). Nisbah kompleks/silika yang disiapkan adalah 40 mg kompleks/100 mg silika termodifikasi. Kelebihan sisa kompleks selanjutnya dihilangkan dengan ekstraksi padat-cair. Hasil penambatan selanjutnya dicirikan dengan FTIR dan AAS.

Oksidasi gliserol

Metode oksidasi gliserol yang digunakan disesuaikan dengan metode oksidasi alkohol sekunder yang dijelaskan oleh Sharma et al.

(2004). Gliserol (1 mmol), kompleks logam(II)-salen tetrambatkan (0.03 mmol atau 3 mol%), dan asetonitril kering (5 mL) dimasukkan ke dalam labu leher-dua 50 mL yang disesuaikan dengan tabung penyalur gas dan pengaduk. Campuran kemudian diaduk pada suhu ruang dan gas oksigen dilewatkan ke dalamnya dengan kecepatan rendah. Setelah proses tersebut dihentikan, katalis dipisahkan melalui penyaringan. Filtrat kemudian dianalisis menggunakan HPLC dan katalis digunakan untuk reaksi lain yang sama. Oksidasi dengan silika juga dilakukan untuk

menghilangkan faktor silika dalam

mengoksidasi. Hasil oksidasi dalam penelitian ini dianalisis dengan HPLC, kolom C18, fase gerak asetonitiril:air (9:1), dan detektor UV pada 262 nm.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Ciri Katalis Heterogen

Penambatan suatu kompleks pada padatan pendukung dapat dilakukan dengan 2 strategi, yaitu melalui ligan dan melalui logam.

Penambatan melalui ligan memiliki

keuntungan, yaitu lapisan koordinasi pada ion logam (Co dan Cu) aktif tidak terikat dalam penambatan sehingga keaktifan kompleks tertambatkan ini diharapkan sama dengan

yang belum tertambatkan. Namun,

penambatan dengan cara ini juga memiliki kekurangan, yaitu jumlah tahapan sintesis yang banyak dan kemungkinan gugus aminopropil untuk dapat terikat pada bagian logam.

Dalam setiap penambatan kompleks, kehadiran suatu gugus yang dapat membentuk ikatan kovalen antara kompleks dengan padatan sangat dibutuhkan. Oleh karena itu, sintesis kompleks logam salen dalam penelitian ini diawali dengan adisi gugus klorometil pada prazat salisilaldehida sehingga penambatan kompleks ini dilakukan melalui ligan. Tahapan reaksi sintesis dan penambatan kompleks logam ditunjukkan dalam Gambar 2.

Sintesis 5-klorometilsalisilaldehida telah dilakukan dengan baik dalam penelitian ini menggunakan metode yang dilaporkan oleh Angyal et al. (1950). Sintesis dilakukan dengan dijenuhkan menggunakan gas HCl. Kondensasi yang terjadi menghasilkan padatan berwarna ungu muda. Penjenuhan reaksi dengan gas HCl ditujukan untuk mempercepat pembentukkan padatan. Sintesis yang dilakukan menggunakan gas HCl dalam

penjenuhan akan menghasilkan

5-klorometilsalisilaldehida lebih cepat dan lebih baik dibandingkan dengan yang tidak menggunakan gas HCl (Cort et al. 2006; Angyal et al. 1950).

Padatan ungu yang terbentuk setelah kondensasi direkristalisasi menggunakan dietil eter dan direkristalisasi kembali menggunakan heksana panas (suhu 50 °C). Rekristalisasi dari heksana menghasilkan serbuk berwarna putih sedikit merah muda dengan rendemen 39% (Lampiran 2). Angyal et al. (1950) dalam sintesisnya melaporkan bahwa rendemen 5-klorometilsalisilaldeida yang dhasilkan adalah sebesar 43%. Rendemen yang rendah ini disebabkan oleh penggunaan gas HCl yang kurang proporsional dengan volume campuran reaksi. Pencirian 5-klorometilsalisilaldehida yang didapat hanya dilakukan dengan

.

Gambar 2 Sintesis kompleks logam(II)-salen dan penyiapan katalis heterogennya menentukan titik lelehnya, pencirian

menunjukkan bahwa titik leleh 5-klorometilsalisilaldehida adalah 84–86 °C. Hasil ini cukup sesuai dengan metode acuan (Angyal et al. 1950) yang menyebutkan bahwa senyawa 5-klorometilsalisilaldehida merupakan padatan putih dengan titik leleh sebesar 85–86 °C.

Padatan 5-klorometilsalisilaldehida yang diperoleh direaksikan dengan etilenadiamina untuk menghasilkan ligan salen. Salen yang dihasilkan merupakan tipe salen-H2

N,N'-bis(salisilidena)etilenadiamina. Hal ini berarti bahwa ikatan yang terbentuk antara gugus amina pada etilenadiamina dan gugus karbonil pada 5-klorometilsalisilaldehida merupakan ikatan rangkap 2 C=N (imina) sehingga jumlah H pada gugus yang akan berikatan kompleks hanya diberikan oleh gugus –OH.

Seperti yang dilaporkan dalam beberapa kajian (Aranha et al. 2006; Kervinen 2005) bahwa salen merupakan padatan kuning cerah, sintesis salen ini menghasilkan padatan dengan warna yang sama. Dari

prosedur yang dilakukan, dihasilkan padatan kuning salen dengan rendemen mencapai 70% (Lampiran 3). Padatan salen yang terbentuk dicirikan dengan FTIR untuk mengetahui terbentuknya gugus fungsi imina. Lampiran 4 menunjukkan spektrum FTIR dari salen yang dihasilkan. Adanya gugus imina ditunjukkan dengan vibrasi ulur C=N ( C=N) pada bilangan

gelombang 1636 cm-1. Vibrasi ulur gugus O–H ( O–H) ditunjukkan pada 3431 cm-1. Adisi gugus

klorometil ditunjukkan dengan baik oleh puncak vibrasi ulur C–Cl ( C–Cl) pada 1090 cm-1. Selain

itu, beberapa pita terpilih juga ditunjukkan oleh spektrum FTIR salen, yaitu C-H aromatik

(2799-3010 cm-1), C=C aromatik (1509–1590

cm-1), C–N (1350 cm-1), C–O (1314 cm-1).

Salen yang telah dihasilkan merupakan ligan yang digunakan dalam pembentukkan kompleks dengan logam Co dan Cu dengan prosedur yang telah dijelaskan (Wei et al. 2004). Penggunaan gas lembam, dalam pekerjaan ini adalah nitrogen, bertujuan mencegah adanya reaksi oksidasi yang tidak diinginkan. Sintesis kompleks Co(II)-salen menghasilkan padatan

berwarna coklat dengan rendemen 56% (Lampiran 5). Berbeda dengan sintesis Co(II)-salen, sintesis kompleks Cu(II)-salen tidak memberikan padatan sehingga sintesis dilakukan dengan mengubah sedikit prosedur. Dalam sintesis Cu(II)-salen, hasil reaksi campuran logam asetat dan salen dihilangkan pelarutnya dengan penguap putar. Cara ini memberikan padatan hijau yang kemudian direkristalisasi sehingga pada akhirnya menghasilkan kembali padatan hijau dengan rendemen 69% (Lampiran 6). Kedua padatan yang dihasilkan dicirikan dengan FTIR untuk dapat dibandingkan dengan hasil pencirian salen.

Hasil pencirian FTIR kompleks-kompleks menunjukkan pergeseran yang tidak berarti pada beberapa puncak.

Spektrum yang diperoleh tidak

menunjukkan adanya perubahan puncak seperti yang terpencirian pada salen. Penambahan 2 buah puncak pada daerah 530–680 cm-1 merupakan penunjuk penting terbentuknya ikatan M–N dan M–O. Hasil spektrum Co(II)-salen yang diproleh menunjukkan masih adanya vibrasi ulur C=N ( C=N) pada bilangan gelombang 1640

cm-1. Vibrasi lain seperti pada salen juga ditunjukkan dalam spektrum FTIR ini, antara lain C-H aromatik (2799-3009 cm-1), C=C aromatik (1511–1600 cm-1), C–N (1350

cm-1), C–O (1314 cm-1), C–Cl (1036 cm-1).

Vibrasi ulur O–H masih tampak dalam spektrum pada 3400 cm-1. Hal ini disebabkan oleh penggunaan metanol dalam rekristalisasi sehingga memungkinkan adanya sisa pelarut tersebut pada padatan. Adanya ikatan Co–N dan Co–O berturut-turut ditunjukkan dengan puncak pada 665 cm-1 dan 550 cm-1 (Lampiran 7).

Seperti hasil spektrum Co(II)-salen,

spektrum FTIR Cu(II)-salen juga

menunjukkan beberapa vibrasi ulur, yaitu

O–H (3400 cm-1), C-H aromatik (2795-3100

cm-1), C=C aromatik (1509–1598 cm-1), C–N

(1385 cm-1), C–O (1347 cm -1

), dan C–Cl

( C=N (1642 cm-1), C–Cl (1038 cm-1). Adanya

ikatan Cu–N dan Cu–O berturut-turut ditunjukkan dengan puncak pada 682 cm-1 dan 530 cm-1. Dengan demikian, kompleks logam salen dalam penelitian ini telah terbentuk (Lampiran 8).

Analisis AAS pada kompleks-kompleks dilakukan untuk mengetahui keberhasilan reaksi pengompleksan. Keberhasilan

pengompleksan dapat dilihat dari kadar logam dalam rendemen padatan kompleks yang dihasilkan. Hasil analisis AAS logam(II)-salen bila dibandingkan dengan hasil teoritis menunjukkan bahwa rendemen kompleks Co(II)-salen adalah sebesar 30%, sedangkan untuk Cu(II)-salen sebesar 69% (Lampiran 9). Penggunaan prosedur yang sedikit berbeda pada pembentukan Cu(II)-salen menghasilkan kadar logam yang lebih tinggi. Namun, hasil di atas belum secara pasti menunjukkan bahwa pengompleksan dengan cara tersebut lebih baik. Hal ini disebabkan oleh adanya kemungkinan tembaga asetat yang tidak membentuk kompleks tertinggal bersama padatan karena proses penguapan pelarut. Hasil yang baik sebaiknya dilihat dari hasil analisis AAS katalis padat yang dihasilkan.

Tahap akhir dari penyiapan katalis-katalis heterogen adalah penambatan kompleks logam

salen pada padatan silika yang

terfungsionalisasi 3-aminopropil. Penggunaan padatan silika dalam penambatan ini disebabkan oleh ketersediaannya yang mudah didapatkan. Selain itu, silika memiliki area permukaan yang luas sehingga diharapkan dapat mengikat lebih banyak kompleks logam salen yang pada akhirnya meningkatkan kemampuan katalitik katalis yang terbentuk. Penggunaan 3-aminopropiltrietoksisilana merupakan salah satu cara yang mudah untuk menghubungkan kompleks dengan padatan silika. Jumlah

aminopropil yang berlebih dalam

fungsionalisasi silika bertujuan memastikan pemasukan gugus tersebut pada permukaan silika sehingga diharapkan gugus silanol dapat tersubtitusi.

Silika yang digunakan dalam penelitian ini mempunyai ciri struktur amorf, luas area 350 m2 g-1, dan derajat sililasi >95%. Pemanasan silika sebelum fungsionalisasi pada 200 °C selama 24 jam bertujuan menghilangkan pengaruh air yang teradsorbsi. Adanya molekul air dalam reaksi fungsionalisasi dapat mengganggu pembentukkan ikatan antara gugus silanol dari silika dan etoksi dari pereaksi 3-aminopropiltrietoksisilana. Penghilangan sisa pereaksi 3-aminopropiltrietoksisilana, toluena dan pengotor lain yang mungkin terbentuk selama fungsionalisasi dihilangkan dengan ekstraksi Soxhlet menggunakan CH2Cl2 selama

24 jam. Setelah ekstraksi Soxhlet, penghilangan sisa pelarut dilakukan dengan pengeringan padatan pada 45 °C selama 24 jam.

Penambatan kompleks logam salen pada silika terfungsionalisasi 3-aminopropil dilakukan dengan nisbah yang telah dijelaskan. Baleizão et al. (2002) telah membandingkan

kinerja kompleks logam salen yang tertambatkan pada silika dengan 2 nisbah, yaitu 15 mg komplek/100 mg silika dan 40 mg kompleks/100 mg silika. Pekerjaan tersebut menunjukkan bahwa pengunaan nisbah kompleks/silika yang lebih tinggi meningkatkan selektivitas hasil yang diperoleh. Hal ini disebabkan oleh pemasukan kompleks yang lebih banyak pada nisbah yang lebih tinggi.

Penambatan kompleks dalam penelitian ini menggunakan toluena kering sebagai media. Penggunaan tersebut bertujuan meniadakan pengaruh air yang dapat menggangu terbentuknya pembentukan ikatan antara gugus amino dari silika terfungsionalisasi dengan gugus klorometil dari kompleks, serta mencegahnya terikat dengan logam pada kompleks. Pengeringan

toluena hanya dilakukan dengan

menambahkan Na2SO4 anhidrat ke

dalamnya.

Reaksi pembentukan katalis padat pada suhu refluks selama 48 jam memberikan hasil padatan berwarna coklat kemerahan

untuk kompleks dengan logam Co

(Co(salen)-silika) dan hijau untuk kompleks dengan logam Cu (Cu(salen)-silika). Penghilangan pengotor dari padatan katalis dilakukan dengan ekstraksi Soxhlet dengan CH2Cl2 selama 24 jam. Pengeringan padatan

setelah ekstraksi dilakukan pada 45 °C selama 24. Pengeringan dengan suhu rendah bertujuan mencegah rusaknya ikatan yang telah terbentuk. Katalis yang dihasilkan dalam penelitian ini dicirikan dengan FTIR dan AAS. Pencirian FTIR pada silika juga dilakukan untuk memastikan terjadinya penambatan.

Beberapa puncak serapan penting ditunjukkan dalam ketiga spektrum (Lampiran 10, 11, & 12). Kedua katalis menunjukkan beberapa kesamaan spektrum terhadap silika terfungsionalisasi. Perbedaan signifikan antara spektrum silika dan kedua katalis terdapat pada daerah 1630 cm-1. Katalis Co/Cu(salen)-silika menunjukkan adanya vibrasi ulur C=N yang jelas, berturut-turut pada 1633 cm-1 dan 1637 cm-1 (Lampiran 10 & 11). Vibrasi ulur tersebut tidak terlihat jelas pada silika terfungsionalisasi (Lampiran 12). Dengan demikian, hasil-hasil spektrum di atas menunjukkan bahwa kompleks logam salen telah tertambat pada silika. Beberapa puncak serapan lain seperti yang ditunjukkan dalam spektrum FTIR kompleks-kompleks yang dapat lebih mendukung terjadinya

penambatan tidak ditunjukkan dengan jelas dalam spektrum katalis. Hal ini diduga disebabkan oleh tertutupnya puncak-puncak tersebut akibat penambatan pada silika. Bagaimanapun, spektrum tersebut telah menunjukkan adanya penambatan. Adanya gugus amina pada silika terfungsonalisasi ditunjukkan dengan puncak pada daerah 3400

cm-1. Hal ini menunjukkan bahwa

fungsionalisasi silika telah terjadi. Perlindungan terhadap sisa gugus silanol setelah fungsionalisasi silika perlu dilakukan untuk memastikan ketiadaan gugus tersebut agar penambatan tidak terganggu.

Analisis AAS pada katalis-katalis yang dihasilkan dilakukan untuk mengetahui keberadaan kompleks logam(II)-salen yang tertambat pada silika. Hasil analisis menunjukkan terjadinya penambatan pada kedua kompleks. Hal ini ditunjukkan dengan kadar Co dalam katalis Co(salen)-silika sebesar 1.0% dan kadar Cu dalam Cu(salen)-silika sebesar 1.4% (Lampiran 13). Hasil ini menunjukkan bahwa penggunaan cara yang

berbeda pada pembentukan kompleks

sebelumnya tidak berpengaruh besar terhadap penambatan kompleks.

Oksidasi Gliserol

Pengujian aktivitas katalitik hasil sintesis katalis padat, kompleks logam(II)-salen yang tertambatakan pada silika terhadap oksidasi gliserol dilakukan sesuai dengan prosedur yang telah dijelaskan. Oleh karena itu, dalam penelitian ini diperoleh 5 contoh hasil oksidasi, yaitu contoh dengan Co/Cu(salen)-silika, Co/Cu(salen)-silika setelah digunakan sekali, dan silika terfungsionalisasi. Oksidasi dengan silika terfungsionalisasi dilakukan dengan tujuan mengoreksi kinerja katalis padat yang digunakan. Hasil analisis contoh dengan HPLC ditampilkan dalam Gambar 3.

Dalam penelitian ini, analisis kualitatif hasil oksidasi dilakukan dengan membandingkan kromatogram kelima contoh di atas dengan kromatogram gliserol. Kromatogram kelima contoh menunjukkan kesamaan puncak dengan yang ditunjukkan pada kromatogram gliserol. Namun, puncak baru setelah menit ke-8 muncul

dalam kromatogram kelima contoh.

Kromatogram dengan Co(salen)-silika

menunjukkan satu puncak baru pada menit 8.2 baik pada penggunaan pertama dan penggunaan kembali (Gambar 3b & 3d), sedangkan yang dengan Cu(salen)-silika menunjukkan dua puncak baru pada menit 8.2 dan 8.9 baik pada penggunaan pertama dan penggunaan kembali

(Gambar 3c & 3e). Puncak yang muncul pada menit 8.2 diduga merupakan produk oksidasi gliserol. Area puncak pada menit 8.2 dengan Co(salen)-silika lebih luas daripada dengan Cu(salen)-silika Hal ini menunjukkan bahwa oksidasi menggunakan Co(salen)-silika lebih baik dan lebih selektif dalam mengoksidasi gliserol dibandingkan dengan menggunakan Cu(salen)-silika. Penggunaan kembali kedua katalis dalam

penelitian ini tidak memberikan hasil yang memuaskan. Hasil analisis HPLC pada

penggunaan kembali kedua katalis

dibandingkan dengan yang menggunakan silika menunjukkan bahwa penggunaan kembali katalis tidak mampu mengoksidasi gliserol. Hal ini menunjukkan bahwa pemulihan lebih lanjut dibutuhkan agar katalis dapat digunakan kembali dengan kinerja yang baik. Pengubahan

gliserol menjadi produk oksidasinya

Gambar 3 Kromatogram HPLC gliserol (a), hasil oksidasi dengan Co(salen)-silika (b), hasil oksidasi dengan Cu(salen)-silika (c), hasil oksidasi dengan penggunan kembali Co(salen)-silika (d), hasil oksidasi dengan penggunaan kembali Cu(salen)-silika (e), dan hasil oksidasi dengan silika (f).

dalam penelitian ini belum sempurna. Hal ini disebabkan oleh belum dilakukannya optimisasi reaksi oksidasi terhadap nisbah substrat/katalis, waktu dan suhu reaksi, serta kondisi lainnya.

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Sintesis katalis padat Co/Cu(II)-salen yang ditambatkan pada silika serta penciriannya menggunakan FTIR dan AAS telah dilakukan

dengan baik dalam penelitian ini. Hasil analisis HPLC pada hasil oksidasi menunjukkan bahwa kedua katalis mampu mengoksidasi gliserol. Produk yang terbentuk ditunjukkan dengan puncak yang muncul setelah menit ke-8 dalam setiap kromatogram. Oksidasi menggunakan Co(salen)-silika menunjukkan pengubahan dengan selektivitas yang baik dibandingkan dengan menggunakan Cu(salen)-silika. Jumlah produk yang dihasilkan dengan menggunakan Co(salen)-silika adalah satu, sedangkan dengan Cu(salen)-silika adalah dua. Dalam penelitian ini, katalis yang telah digunakan dalam oksidasi tersebut tidak dapat digunakan kembali dalam reaksi oksidasi yang sama.

Saran

Perlindungan gugus silanol setelah fungsionalisasi silika perlu dilakukan menggunakan etoksitrimetilsilana agar penambatan tidak terganggu. Optimisasi oksidasi gliserol menggunakan katalis yang diperoleh perlu dilakukan. Selain itu, analisis puncak baru yang muncul pada kromatogram HPLC hasil oksidasi perlu dilakukan untuk memastikan terbentuknya produk oksidasi.

DAFTAR PUSTAKA

Amarekasera AS, Oki AR, McNeal I, Uzoezie U. 2007. One-pot synthesis of cobalt-salen catalyst immobilized in silica by sol-gel process and apllication in selective oxidations of alkanes and alkenes. Catal Commun

8:1132-1136.

Angyal SJ, Morris PJ, Tetaz JR, Wilson JG. 1950. The sommelet reaction: the choice of solvent and the effect of subtituents. J Chem Soc: 2141–2145. Aranha PE, dos Santos MP, Romera S, Dockal ER. 2006. Synthesis, characterization, and spectroscopic studies of tetradentate Schiff base

chromium(III) complexes.

Polyhedron 26:1373-1382.

Baleizão C, Gigante B, Garcia H, Corma A. 2003. Chiral vanadyl Schiff base complex anchored on silicas as solid enantioselective catalyst for

formation of cyanohydrins:

optimization of the asymmetric induction by support modification. J Catal 215:199-207.

Baleizão C, Gigante B, Sabater MJ, Garcia H, Corma A. 2002. On the activity of chiral chromium salen complexes covalently bound to solid silicates for the enantioselective epoxide ring opening.

Appl Catal A: General 228:279-228. Bauer R, N Katsikis, S Varga, dan D Hekmat.

2005. Study of the inhibitory effect of the product dihydroxyacetone on

Gluconobacter oxydans in a semi-continuous two-stage repeated-fed-batch process. Bioprocess and Biosystem Engineering 28:37-43.

Behr A, Eilting J, Irawadi K, Leschinski J, Linder F. 2008. Improved utilization of renewable resources: New important derivatives of glycerol. Green Chem

10:13-30.

Chorkendorff I, Niemantsverdriet JW. 2003.

Concepts of Modern Catalysis and Kinetics. Weinheim: Wiley-VCH. Cirriminna R, Palmisano G, Pina GD, Rossi M,

Pagliaro M. 2006. One-pot

electrocatalytic oxidation of glycerol to DHA. Tetrahedron Lett 47:6993-6995. Cort AD, Mandolini L, Pasquini C, Schiaffino

L. 2006. A novel ditopic zinc-salophen macrocycle: a potential two-stationed wheel for [2]-pseudorotaxanes. Org Biomol Chem 4:4543-4546.

[Depperin] Departemen Perindustrian. 2007. Bersiap menghadapi dampak gejolak ekonomi dunia. Media Industri 5. Garcia R, Besson M, Gallezot P. 1994.

Chemoselective catalytic oxidation of glycerol with air on platinum metals.

Appl Catal A: General 127:1-2.

Gupta KC, Sutar AK. 2007. Catalytic activities if Schiff base transition metal complexes.

Coordination Chem rev, in press. Karandikar P et al. 2004. Cu/Co-salen

immobilized MCM-41: characterization and catalytic reaction. Catal Commun

5:69-74.

Kervinen K. 2005. Studies of veratryl alcohol oxidation catalyzed by Co(salen) type complexes and molecular oxygen in aqueous solution [disertasi]. Helsinski: Faculty of Science, University of Helsinski.

Kimura H. 2001. Oxidation assisted new reaction of glycerol. Polym Adv Technol

12:11-12.

Pachauri N, Brian He. 2006. Value-added utilization of crude glycerol from biodiesel production: a survey of current research activities. ASABE (066223).

Pui A, Mahy J. 2007. Synthesis, characterization and catalytic activity

of

halo-methyl-bis(salicylaldehyde)ethylenediamine cobalt(II) complexes. Polyhedron

26:3143-3152.

Sharma VB, Jain SL, Bir Sain. 2004. Cobalt (II) Schiff base catalyzed aerobic oxidation of secondary alcohols to ketones. J Mol Catal A: Chem

212:55-59.

Svitel J dan E Sturdik. 1994. Product yield and byproduct formation in glycerol conversion to dihydroxyacetone by

Gluconobacter oxydans. J Ferment Bioeng 78:351-355.

Wei XY et al. 2004. Cobalt (II) salen complex with two aza-crown pendants and its analogues as synthetic oxygen carriers. Chin J Chem 22:558-562.

Lampiran 1 Bagan Alir Penelitian

Sintesis of 5-klorometil

salisilaldehida

Sintesis of ligan salen

Sintesis of kompleks logam-

(II) salen

Penyiapan silika

terfungsionalisasi-aminopropil

Penambatan kompleks

logam-(II) salen pada silika

terfungsionalisasi

Oksidasi gliserol

menggunakan katalis padat

Lampiran 2 Data Perolehan 5-Klorometilsalisilaldehida

Penyiapan:

Bobot salisilaldehida

1

= 6.0125 g (0.0492 mol)

Volume formaldehida

= 3.7 mL

Volume HCl pekat

= 51 mL

Reaksi:

Perhitungan bobot teoritis:

Mol 5-klorometilsalisilaldehida

2

=

mol

1

1

koefisien

2

koefisien

×

Mol 5-klorometilsalisilaldehida

= mol salisilaldehida

Bobot 5-klorometilsalisilaldehida = mol

2

× BM

2

= 0.0492 mol × 171 g mol

-1

×

mmol

1

mol

10

-3

= 8.4132 g

Hasil percobaan:

Bobot gelas piala + isi

= 66.2501 g

Bobot gelas piala kosong

= 62.9531g

Bobot isi (5-klorometilsalisilaldehida) = 66.2501 g – 62.9531 g = 3.2970 g

Rendemen =

100%

teoritis

hasil

percobaan

hasil

_×

=

100%

g

8.4132

g

3.2970

_×

Lampiran 3 Data Perolehan Salen

Penyiapan:

Bobot 5-klorometilsalisilaldehida

2

= 8.5295 g (50 mmol)

Bobot etilenadiamina

3

= 1.5025 g (25 mmol)

Reaksi:

Perhitungan bobot teoritis:

Mol salen

4

=

mol

3

3

koefisien

4

koefisien

_×

Mol salen

= mol etilenadiamina = 25 mmol

Bobot salen teoritis = mol salen × BM salen

= 25 mmol × 365 g mol

-1

×

mmol

1

mol

10

-3

= 9.1250 g

Hasil percobaan:

Bobot kertas saring + isi

= 7.3880 g

Bobot kertas saring kosong = 1.0256 g

Bobot isi (salen)

= 7.3880 g – 1.0256 g = 6.3624 g

Rendemen =

100%

teoritis

hasil

percobaan

hasil

×

=

100%

g

9.1250

g

6.3624

×

= 69.72%

O

OH Cl

2

N

H2 NH2

3 4

OH Cl

N

O H

Cl N

+

2

Lampiran 4 Spektrum FTIR Salen

1

Lampiran 5 Data Perolehan Kompleks Co(II)-Salen

Penyiapan:

Bobot salen

= 1.4601 g (4 mmol)

Bobot Co(OAc)

2

·4H

2

O = 0.9964 g (4 mmol)

Reaksi:

Perhitungan bobot teoritis:

Mol kompleks

5(i)

= mol salen = 4 mmol

Bobot kompleks

5(i)

teoritis = mol kompleks × BM kompleks

5(i)

= 4 mmol × 422 g mol

-1

×

mmol

1

mol

10

-3

= 1.6880 g

Hasil percobaan:

Bobot kertas saring + isi

= 1.5184 g

Bobot kertas saring kosong = 0.5758 g

Bobot isi (salen)

= 1.1584 g – 0.5758 g = 0.9426 g

Rendemen =

100%

teoritis

hasil

percobaan

hasil

_×

=

100%

g

1.6880

g

0.9426

×

Lampiran 6 Data Perolehan Kompleks Cu(II)-Salen

Penyiapan:

Bobot salen

= 0.7305 g (2 mmol)

Bobot Cu(OAc)

2

·H

2

O = 0.3994 g (2 mmol)

Reaksi:

Perhitungan bobot teoritis:

Mol kompleks

5(ii)

= mol salen = 2 mmol

Bobot kompleks

5 (ii)

teoritis

= mol kompleks × BM kompleks

5(ii)

= 2 mmol × 427 g mol

-1

×

mmol

1

mol

10

-3

= 0.8540 g

Hasil percobaan:

Bobot labu + isi

= 64.3891 g

Bobot labu kosong = 63.8024 g

Bobot isi (salen)

= 64.3891 g – 63.8024 g = 0.5867 g

Rendemen =

100%

teoritis

hasil

percobaan

hasil

×

=

100%

g

0.8540

g

0.5867

_×

Lampiran 7 Spektrum FTIR Co(II)-Salen

Lampiran 9 Data Hasil Analisis AAS Kompleks Logam(II)-Salen

Contoh

Kadar logam

dalam contoh

(bpj)

Kadar logam

dalam contoh

(% b/b)

Kadar logam

teoritis dalam

contoh (% b/b)

Rendemen

(%)

Co(II)-salen

41,259

4.13

13.98

29.54

Cu(II)-salen

102,182

10.22

14.88

68.68

Contoh perhitungan (contoh Co(II)-salen)

Koversi ppm menjadi % b/b

41,259 bpj =

100%

salen

-Co(II)

mg

1

salen

-Co(II)

Kg

10

salen

-Co(II)

Kg

1

Co

mg

41,259

_×

-6

_×

= 4.13%

Penentuan kadar logam teoritis dalam kompleks

Bobot moleku Co(II)-salen = 422 g mol

-1

Bobot molekul Co

= 59 g mol

-1

% Co dalam kompleks

=

100%

salen

-Co(II)

molekul

bobot

Co

atom

bobot

_×

=

100%

mol

g

422

mol

g

59

1 --1

×

= 13.98%

Rendemen

=

100%

teoritis

hasil

percobaan

hasil

×

=

100%

13.98%

4.13%

_×

Lampiran 10 Spektrum FTIR Co(Salen)-Silika

Lampiran 12 Spektrum FTIR Silika Terfungsionalisasi

Lampiran 13 Data Hasil Analisis AAS Katalis Heterogen

Contoh

Kadar logam

dalam contoh

(bpj)

Kadar logam dalam

contoh

(% b/b)

Co(salen)-silika

10,271

1.03

Cu(salen)-silika

13,812

1.38

Contoh perhitungan (Co(salen)-silika):

Koversi ppm menjadi % b/b

10,271 bpj =

100%

silika

-Co(salen)

mg

1

silika

-Co(salen)

Kg

10

silika

-Co(salen)

Kg

1

salen

-Co(II)

mg

10,271

-6

×

×

Lampiran 5 Data Perolehan Kompleks Co(II)-Salen Penyiapan:

Bobot salen = 1.4601 g (4 mmol) Bobot Co(OAc)2·4H2O = 0.9964 g (4 mmol)

Reaksi:

Perhitungan bobot teoritis:

Mol kompleks 5(i) = mol salen = 4 mmol

Bobot kompleks 5(i) teoritis = mol kompleks × BM kompleks 5(i)

= 4 mmol × 422 g mol-1 ×

mmol 1

mol 10 -3 = 1.6880 g

Hasil percobaan:

Bobot kertas saring + isi = 1.5184 g Bobot kertas saring kosong = 0.5758 g

Bobot isi (salen) = 1.1584 g – 0.5758 g = 0.9426 g

Rendemen = 100%

teoritis hasil

percobaan

hasil _×

= 100%

g 1.6880

g 0.9426

× = 55.84%

Lampiran 6 Data Perolehan Kompleks Cu(II)-Salen Penyiapan:

Bobot salen = 0.7305 g (2 mmol) Bobot Cu(OAc)2·H2O = 0.3994 g (2 mmol)

Reaksi:

Perhitungan bobot teoritis:

Mol kompleks 5(ii) = mol salen = 2 mmol

Bobot kompleks 5 (ii) teoritis = mol kompleks × BM kompleks 5(ii)

= 2 mmol × 427 g mol-1 ×

mmol 1

mol 10 -3 = 0.8540 g

Hasil percobaan:

Bobot labu + isi = 64.3891 g Bobot labu kosong = 63.8024 g

Bobot isi (salen) = 64.3891 g – 63.8024 g = 0.5867 g

Rendemen = 100%

teoritis hasil

percobaan hasil

×

= 100%

g 0.8540

g 0.5867 _× = 68.73%

Lampiran 7 Spektrum FTIR Co(II)-Salen

Lampiran 9 Data Hasil Analisis AAS Kompleks Logam(II)-Salen Contoh Kadar logam dalam contoh (bpj) Kadar logam dalam contoh (% b/b) Kadar logam teoritis dalam contoh (% b/b)

Rendemen (%)

Co(II)-salen 41,259 4.13 13.98 29.54

Cu(II)-salen 102,182 10.22 14.88 68.68

Contoh perhitungan (contoh Co(II)-salen) Koversi ppm menjadi % b/b

41,259 bpj = 100%

salen -Co(II) mg 1 salen -Co(II) Kg 10 salen -Co(II) Kg 1 Co mg

41,259 _× -6 _×

= 4.13%

Penentuan kadar logam teoritis dalam kompleks Bobot moleku Co(II)-salen = 422 g mol-1

Bobot molekul Co = 59 g mol-1

% Co dalam kompleks = 100%

salen -Co(II) molekul bobot Co atom

bobot _×

= 100%

mol g 422 mol g 59 1 --1 × = 13.98%

Rendemen = 100%

teoritis hasil

percobaan hasil

×

= 100%

13.98% 4.13% _×

Lampiran 10 Spektrum FTIR Co(Salen)-Silika

Lampiran 12 Spektrum FTIR Silika Terfungsionalisasi

Lampiran 13 Data Hasil Analisis AAS Katalis Heterogen

Contoh

Kadar logam dalam contoh

(bpj)

Kadar logam dalam contoh (% b/b)

Co(salen)-silika 10,271 1.03

Cu(salen)-silika 13,812 1.38

Contoh perhitungan (Co(salen)-silika): Koversi ppm menjadi % b/b

10,271 bpj = 100%

silika -Co(salen) mg

1

silika -Co(salen) Kg

10 silika -Co(salen) Kg

1

salen -Co(II) mg

10,271 -6

× ×