TUKANG JODOH ITU TERNYATA KATALIS
KATALIS
TUKANG JODOH ITU TERNYATA KATALIS
ELSA NOVELA PRISTY
14035070
PENDIDIKAN KIMIA C
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI PADANG
2016
TUKANG JODOH ITU TERNYATA KATALIS A. PENGERTIAN KATALIS
Zaman sekarang siapa sih yang tidak mengenal tukang jodoh? Dari yang muda sampai yang tua kemungkinan semuanya tau. Bagaimana fungsi dari tukang jodoh? Ya tukang jodoh itu mempunyai fungsi semacam orang yang suka menjodohkan Si A dengan Si B agar cepat jadian, dan setelah jadian ditinggal lah Si A dan Si B berdua untuk menjalin hubungannya. Lalu, apakah ada hubungannya dengan katalis? Tentunya ada, kenapa demikian? Karena fungsi dari katalis tidak jauh-jauh dari apa itu tukang jodoh, katalis itu sendiri adalah berfungsi untuk mempercepat terjadinya pendekatan namun pada akhirnya di dapatkan kembali.
Ngomong-ngomong tentang katalis tentunya ada orang di balik terjadinya perjodohan itu sebut saja namanya mak comblang, katalis pun ada sebutannya yaitu katalisator. Katalisator ini ada dua, yaitu katalisator yang positif dimana katalisator ini akan mempercepat agar Si A dan Si B cepat jadian., dan ada juga katalisator negative dimana katalisator ini akan memperlambat agar Si A dan Si B untuk jadian. Contohnya Contoh proses kimia yang sangat penting misalnya sintesis metanol dari syngas (CO dan H
2 ) dikatalisis oleh ZnO/Cr
2 O 3 , dan pendekatan water gas
shift (WGS), CO + 2H
Katalis ini mempunyai saudara-saudara dalam membantu proses pencomblangannya yaitu: katalis homogen dan katalis heterogen. Katalis heterogen adalah katalis yang ada dalam fase berbeda dengan pependekatan dalam pendekatan yang dikatalisinya, maksudnya yaitu menjodohkan seseorang yang tidak berada di sekitarnya melainkan berada jauhnya darinya, sedangkan katalis homogen berada dalam fase yang sama, maksudnya yaitu menjodohkan seseorang yang berada di sekitarnya,. Satu contoh sederhana untuk katalisis heterogen yaitu bahwa katalis menyediakan suatu rencana untuk mempertemukan orang jauh yang mau di jodohkan tadi, kemudian memberikan waktu untuk keduanya saling mengenal satu sama lain, hingga mereka semakin dekat dan resmi jadian, pada proses ini katalis ini hanya sebagai perantara diantara mereka, dan setelah mereka jadian maka katalis akan pergi meninggalkan mereka.
Katalis homogen umumnya bependekatan dengan satu atau lebih pependekatan untuk membentuk suatu perantara kimia yang selanjutnya bependekatan membentuk produk akhir pendekatan, dalam suatu proses yang memulihkan katalisnya. Sebagai contohnya katalis ini mempunyai teman yang sangat dekat dengannya kemudian ia meminta si katalis untuk menjodohkannya dengan tetangga dekat si katalis dan katalis ini lah yang menjadi perantaranya, mungkin dengan membilang salam kepada di tetangganya atau mungkin mengirimi surat untuk tetangga tersebut. Berikut ini merupakan skema umum pendekatan katalitik, di mana C melambangkan katalisnya:
A + C → AC (1) B + AC → AB + C (2) Meskipun katalis (C) termakan oleh pendekatan 1, namun selanjutnya dihasilkan kembali oleh pendekatan 2, sehingga untuk pendekatan keseluruhannya menjadi, A + B + C → AB + C
Dari pendekatan di atas dapat disimpulkan cara kerja katalis yaitu pertama-tama Si A sebagai orang yan ingin di comblangi mendatangi si C sebagai katalis untuk menjodohkan nya dengan di B, kemudian si C mengajak si A untuk bertemu dengan si B setelah itu, katalis memberi waktu untuk si A dan si B untuk menjalin hubungan yang semakin dekat dan akhirnya mereka jadian, dan Si C yang menjadi katalis tadi pergi dari mereka.
Tidak semua orang dapat menjadi mak comblang, begitu juga dengan katalis, tidak semua senyawa dapat menjadi katalis, karena yang berhak menjadi katalis adalah orang yang memiliki ke ahlian khusus untuk hal itu. Menurut teorinya Katalis tidak termakan atau pun tercipta adalah biokatalis. Penggunaan istilah “katalis” dalam konteks budaya yang lebih luas, secara bisa dianalogikan dengan konteks ini. beberapa katalis ternama yang pernah dikembangkan di antaranya
Pendekatan katalitik yang paling dikenal ialah
- –dibuat dari Definisi lain tentang katalis. Katalis adalah zat yang ditambahkan ke dalam suatu pendekatan dengan maksud memperbesar kecepatan pendekatan. Katalis bukanlah orang ketiga atau sebagai hellokitty, tapi katalis adalah suatu perantara yang dapat membantu mempercepat terjadinya pendekatan. Katalis menyedian beberapa cara agar pasiennya dapat jadian dengan cepat, dan caranya adalah Katalis mengurangi energi yang dibutuhkan untuk berlangsungnya pendekatan. Adanya penambahan katalis akan menyebabkan terbentuknya tahap-tahap pendekatan tambahan,yaitu tahap pengikatan katalis dan tahap pelepasan katalis pada akhir pendekatan. Katalis ini bersifat spesifik, artinya hanya berfungsi untuk suatu pendekatan tertentu,
Komponen inti katalis menurut derajat kepentingannya:
1. Selektifitas
kemampuan katalis untuk membuat pasiennya atau clientnya memperoleh tujuan utamanya yaitu suatu hubungan yang spesial seperti pacaran bukan friendzone. Hubungan pacaran yang diinginkan tadi sering disebut sebagai yield sedangkan banyaknya client yang dibantu katalis untuk mencapai hubungan pacaran tadi dikatakan sebagai konversi.
Yield = %selektifitas x konversi
2. Stabilitas
Kemampuan sebuah katalis untuk menjaga kestabilan, produktifitas dan selektifitasnya dalam jangka waktu tertentu
3. Aktifitas
Kemampuan katalis untuk membuat temannya agar bisa berhubungan atau menjadi sepasang kekasih yang diinginkan (lebih dari satu). Aktifitas = massa (kg) bahan baku yang terkonversi/(kg atau liter katalis x waktu) atau Konversi, yaitu persentase dari bahan d. Suhu yang dibutuhkan untuk suatu konversi tertentu
baku yang ingin di comblangin menjadi sepasang kekasih tadi. Atau TON (turnover
Number ), yaitu banyaknya molekul yang bependekatan/(waktu, misalnya detik x setiap
situs aktif)
Tiga metode untuk mengukur aktifitas katalis : 1.
Aktifitas dapat dinyatakan dalam konsep kinetika. Aktifitas dapat dinyatakan dari pengukuran kecepatan pendekatan dalam jangkauan tertentu suhu dan konsentrasi.
Kecepatan pendekatan, r, dihitung sebagai kecepatan perubahan sejumlah zat, nA dari reaktan A persatuan waktu dan per satuan volume (atau per satuan massa) katalis, sehingga r ini memiliki unit mol L
- 1
- 1
- 1
- 1 .
h
atau mol kg
h
2. Aktifitas dapat pula dinyatakan oleh turnover number (TON) yang didefinisikan sebagai banyaknya molekul reaktan yang terlibat dalam pendekatan tiap situs aktif dan tiap detik.
3. Dalam prakteknya, sebagai perbandingan aktifitas, ukuran-ukuran berikut ini dapat pula digunakan: a.Konversi dalam kondisi pendekatan tetap b.Space velocity untuk konversi tetap yang tertentu
c. Space-time yield
Pengelompokan katalis
Perlu diingat bahwa yang dimaksud katalis homogen artinya adalah berada dalam fase yang sama, maksudnya yaitu menjodohkan seseorang yang berada di sekitarnya dengan kata lain katalis yang memiliki atau bisa membentuk satu fasa dengan reaktan dan pelarutnya (misal fasa cair-cair pada sistem katalis asam untuk pendekatan esterifikasi). Sedangkan katalis heterogen tidak memiliki fasa yang sama dengan reaktan maupun pelarut (misalnya fasa padat-cair pada sistem katalis zeolit untuk perengkahan hidrokarbon) dengan kata lain menjodohkan seseorang yang tidak berada di sekitarnya melainkan berada jauhnya darinya
Tipe katalis
Katalis homo- Katalis homogen Katalis heterogen heterogen
Bulk katalis (alloy Katalis asam/basa Biokatalis (enzim) logam) Kompleks logam Fungsional Katalis yang transisi nanopartikel diemban Katalis adalah zat yang dapat mempercepat jalannya pendekatan (tidak ikut bependekatan). Peran katalis sebenarnya adalah menurunkan energi aktifasi pendekatan.
Pemilihan katalis untuk proses dapat didasarkan pada beberapa hal berikut: a.
Berumur panjang b.
Harganya murah c. Mudah diregenerasi d.
Dapat diproduksi dalam jumlah besar e. Tahan terhadap racun f.
Kelemahan katalis
Alangkah indahnya bila sebuah pendekatan tidak membutuhkan katalis agar bisa berlangsung. Tapi kenyataannya jenis pendekatan seperti ini jarang ditemui. Keberadaan katalis dalam campuran pendekatan tentu saja memberikan masalah tersendiri. Di industri kimia, masalah terutama berkaitan dengan pemisahan (separation), daur ulang (recycle), usia (life time), dan deaktifasi katalis merupakan isyu-isyu penting.
Problem pemisahan katalis dari zat pereaksi maupun produk lebih sering ditemui pada sistem katalis homogen. Karena katalis homogen larut dalam campuran, pemisahan tidak cukup dilakukan dengan penyaringan atau dekantasi. Teknik yang umum digunakan adalah destilasi atau ekstraksi produk dari campuran, misalnya katalis asam-basa pada reaksi esterifikasi biodiesel dipisahkan dengan ekstraksi untuk kemudian campuran sisa reaktan-katalis yang tertinggal dialirkan lagi menuju bejana reaksi. Namun demikian, ada beberapa dari senyawa komplek logam yang didesain sedemikian rupa sehingga bisa terpisah atau mengendap setelah reaksi tuntas. Kasus pemisahan untuk katalis heterogen lebih mudah ditanggulangi karena sudah terpisah dengan sendirinya tanpa membutuhkan usaha lain.
Daur ulang dan usia katalis memiliki kaitan. Selama bisa dipisahkan, katalis homogen boleh dikatakan tetap aktif dan memiliki usia yang sangat panjang bahkan nyaris tak terhingga dan bisa digunakan berulang-ulang. Nyawa katalis homogen mungkin tamat jika mengalami deaktifasi akibat teracuni atau perubahan struktur akibat proses ektrim. Katalis heterogen memiliki takdir berbeda. Sering kali katalis heterogen harus diaktifasi dulu sebelum siap digunakan, misalnya dengan jalan direduksi atau dioksidasi. Setelah mengalami proses reaksi berkali-kali, kereaktifan katalis tersebut pelan-pelan menurun akibat perubahan mikrostruktur maupun kimianya, misal terjadi penggumpalan (clustering), migrasi partikel aktif membentuk kristal baru (sintering), oksidasi, karbonisasi, maupun teracuni (poisoned). Untuk mengembalikan reaktifitas katalis heterogen perlu dilakukan regenerasi dengan cara, misalnya kalsinasi, reduksi-oksidasi kembali, atau pencucian dengan larutan aktif. Seringkali proses regenerasi tidak dapat mengembalikan 100% kereaktifan katalis sehingga pada saatnya nanti katalis tersebut akhirnya mati juga dan perlu diganti yang baru.
B. FUNGSI
Fungsi katalis adalah memperbesar kecepatan pendekatannya (mempercepat pendekatan) dengan jalan memperkecil energi pengaktifan suatu pendekatan dan dibentuknya tahap-tahap pendekatan yang baru. Dengan menurunnya energi pengaktifan maka pada suhu yang sama reaksi dapat berlangsung lebih cepat.
Fungsi utama dari katalis ini adalah menyediakan pendekatan alternative dalam suatu misi penjodohan .Dengan peranan yang sangat penting ini, maka katalis sangat di perlukan oleh pasiennya dalam proses pendekatan dengan orang yang disukainya. Fungsi penting katalis ( enzim ) ini memberikan dampak besar terhadap kelancaran pendekatan pasiennya dengan orang yang disukainya.
Pendekatan atau PDKT yang berlangsung lambat dapat dipercepat dengan menambahkan katalis yang sesuai untuk pendekatan tersebut. Katalis akan mempercepat pendekatan karena katalis akan mencari jalan dengan energi aktivasi yang lebih rendah sehingga pendekatannya akan berlangsung lebih cepat. Satu yang harus diketahui tentang prinsip kerja katalis adalah bahwa katalis tersebut tetap ikut dalam jalannya pendekatan hubungan, tetapi pada kondisi akhir, katalis akan keluar lagi dalam bentuk yang sama. Sifat-sifat kimia katalis akan sama sebelum dan sesudah mengkatalis suatu pendekatan.
Pentingnya katalis ditunjukkan oleh kenyataan bahwa lebih dari 75% proses produksi bahan kimia di Industri disintesis dengan bantuan katalis. Contoh proses kimia yang sangat penting misalnya sintesis metanol dari syngas (CO dan H2) dikatalisis oleh ZnO/Cr2O3, dan reaksi water gas shift (WGS),
CO + 2H2O ==> CO2 + H2 dikatalisis oleh besi oksida atau oksida campuran Zn, Cu maupun Cr.
Teknologi katalis telah digunakan dalam industri kimia lebih dari 100 tahun lamanya dan penelitian serta pengembangan teknologi katalis telah menjadi semacam bidang kekhususan kimia.
Suatu pendekatan eksoterm AB(g) + C(g) –> AC(g) + B(g). Pendekatan ini berlangsung lambat, karena energi aktivasinya (Ea) lebih besar dibanding energi molekulnya. Hanya sebagian kecil molekul yang mencapai Ea.
Oleh karena itu untuk mempercepat pendekatan, ditambahkan suatu katalis. Apa fungsi katalis? Mengapa katalis dapat mempercepat pendekatan? Bagaimana cara katalis mempercepat reaksi itu? Berdasarkan diagram di atas, Ea’ dengan katalis lebih rendah. Mengapa?
Katalis itu berupa orang yang minta di comblangkan dan berhubungan dengan sasaran comblangnya . Jika pendekatan di atas tanpa katalis, AB dan C bertumbukan sampai mencapai Ea yang relatif tinggi. Karena umumnya energi molekulnya rendah, jadi tumbukan yang terjadi tidak efektif. Ea sangat sulit dicapai. Untuk itu maka ditambahkan zat yang bertindak sebagai katalis.
Ternyata pada saat katalis dicampurkan reaksi makin cepat. Jelas bahwa katalis itu dapat mempengaruhi salah satu reaktan. Misalnya dalam pendekatan ini katalis cocok sifatnya dengan AB. Maka seperti robot AB tertarik ke katalis membentuk KAB. KAB tergolong kompleks teraktivasi yang merupakan tahap pendekatan hipotesis; KAB kemudian terurai menjadi KA dan B. Setelah itu terjadi tahap pendekatan berikutnya, yaitu C ditarik oleh KA menjadi KAC yang kemudian langsung K lepas dan terbentuklah AC. Mekanisme pendekatan di atas adalah :
K + AB
- –> KAB –> KA + B (lambat) KA + C –> KAC –> K + AC (cepat)
K + AB + C
- –> K + AC + B Jadi, dapat disimpulkan katalis itu adalah suatu perantara dalam suatu hubungan yang bisa berfungsi mempercepat seseorang untuk jadian. Ia bukan orang ketiga melainkan seseorang yang berkerja dalam suatu lembaga seperti biro jodoh. Ia mempunyai saudara yang bernama katalis homogen dan katalis heterogen. Suatu pendekatan tidak bisa terjalin tanpa bantuan suatu katalis yang sangat membantu dalam perjodohan itu dan tukang jodoh itu ternyata katalis.