AKTIVITAS ZEOLIT ALAM DAN ZEOLIT TERMODIFIKASI HETEROPOLYTUNGSTATE (HPW) SEBAGAI KATALIS DALAM KONVERSI FRUKTOSA MENJADI FURFURAL DAN DERIVATNYA SERTA KONVERSI 5-HYDROXYMETHYL-2-FURFURAL (HMF) MENJADI 5-ETHOXYMETHYL-2-FURFURAL (EMF).
AKTIVITAS ZEOLIT ALAM DAN ZEOLIT TERMODIFIKASI
HETEROPOLYTUNGSTATE (HPW) SEBAGAI KATALIS DALAM
KONVERSI FRUKTOSA MENJADI FURFURAL DAN DERIVATNYA
SERTA KONVERSI 5-HYDROXYMETHYL-2-FURFURAL (HMF)
MENJADI 5-ETHOXYMETHYL-2-FURFURAL (EMF)
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari
Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarja Sains
Program Studi Kimia
Oleh:
Ratu Nurjamilah
0902144
PROGRAM STUDI KIMIA
JURUSAN PENDIDIKAN KIMIA
FAKULTAS PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA
2013
Ratu Nurjamilah, 2013
Aktivitas Zeolit Alam Dan Zeolit Termodifikasi Heteropolitungstate (HPW) Sebagai Katalis Dalam
Konversi Fruktosa Menjadi Forfural Dan Derivatnya Serta Konversi 5-Hydroxymethyl-2 furfural
Menjadi 5-Ethoxymethyl-2Furfural (FMF)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
==========================================================
AKTIVITAS ZEOLIT ALAM DAN ZEOLIT TERMODIFIKASI HPW
SEBAGAI KATALIS DALAM KONVERSI BIOMASSA MENJADI
FURFURAL DAN DERIVATNYA SERTA KONVERSI 5HYDROXYMETHYL-2-FURFURAL (HMF) MENJADI 5ETHOXYMETHYL-2-FURFURAL (EMF)
Oleh
Ratu Nurjamilah
0902144
Sebuah skripsi yang diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar
Sarjana Sains pada Program Studi Kimia Fakultas Pendidikan Matematika dan
Ilmu Pengetahuan Alam
© Ratu Nurjamilah 2013
Universitas Pendidikan Indonesia
Juli 2013
Hak Cipta dilindungi Undang-Undang.
Skripsi ini tidak boleh diperbanyak seluruhnya atau sebagian,
dengan dicetak ulang, difotocopy, atau cara lainnya tanpa izin penulis.
2
Ratu Nurjamilah, 2013
Aktivitas Zeolit Alam Dan Zeolit Termodifikasi Heteropolitungstate (HPW) Sebagai Katalis Dalam
Konversi Fruktosa Menjadi Forfural Dan Derivatnya Serta Konversi 5-Hydroxymethyl-2 furfural
Menjadi 5-Ethoxymethyl-2Furfural (FMF)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
RATU NURJAMILAH
AKTIVITAS ZEOLIT ALAM DAN ZEOLIT TERMODIFIKASI
HETEROPOLYTUNGSTATE (HPW) SEBAGAI KATALIS DALAM
mKONVERSI FRUKTOSA MENJADI FURFURAL DAN DERIVATNYA
SERTA KONVERSI 5-HYDROXYMETHYL-2-FURFURAL (HMF)
MENJADI 5-ETHOXYMETHYL-2-FURFURAL (EMF)
DISETUJUI DAN DISAHKAN OLEH
PEMBIMBING :
Pembimbing I,
Dr. Agus Setiabudi, M.Si
NIP. 19680803 199203 1 002
Pembimbing II,
Soja Siti Fatimah, M.Si
NIP. 19680216 199402 2 001
Mengetahui
Ketua Jurusan Pendidikan Kimia FPMIPA UPI
Dr. rer. nat, Ahmad Mudzakir, M.Si
NIP. 19661121 199103 1 002
3
Ratu Nurjamilah, 2013
Aktivitas Zeolit Alam Dan Zeolit Termodifikasi Heteropolitungstate (HPW) Sebagai Katalis Dalam
Konversi Fruktosa Menjadi Forfural Dan Derivatnya Serta Konversi 5-Hydroxymethyl-2 furfural
Menjadi 5-Ethoxymethyl-2Furfural (FMF)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
ABSTRAK
Judul penelitian ini adalah “Aktivitas Zeolit Alam Dan Zeolit Termodifikasi
Heteropolytungstate (HPW) sebagai Katalis dalam Konversi Fruktosa Menjadi
Furfural dan Derivatnya Serta Konversi 5-Hydroxymethyl-2-Furfural (HMF)
Menjadi 5-Ethoxymethyl-2-Furfural (EMF)”. Penelitian tentang berbagai macam
katalis untuk reaksi biomassa menjadi prekursor bahan bakar alternatif sangat
dibutuhkan. Dalam penelitian ini material berbasis zeolit digunakan sebagai
katalis dalam reaksi konversi fruktosa menjadi furfural dan derivatnya serta
konversi 5-Hydroxymethyl-2-Furfural (HMF) menjadi 5-Ethoxymethyl-2-Furfural
(EMF). Katalis berbasis zeolit dibuat dengan cara diaktivasi dengan HF 1%, HCl
6M dan NH4Cl 0,1M dan disisipi senyawa Heteropolytungstate (HPW) dengan
konsentrasi 1%, 5% dan 10%. Konversi fruktosa menjadi senyawa furfural
dilakukan pada kondisi reaksi suhu 90 oC selama 8 jam dengan menggunakan
peralatan refluks. Konversi HMF menjadi EMF dilakukan pada kondisi reaksi 120
o
C selama 2 jam dengan menggunakan peralatan refluks. Keberadaan senyawa
furfural dan derivatnya serta EMF sebagai hasil reaksi dianalisis dengan peralatan
GC-MS. Hasil aktivasi zeolit alam (ZA) dengan berbagai asam menunjukkan
peningkatan keasaman pada zeolit alam yang telah diaktivasi (ZAA). Hasil uji
keasaman menghasilkan urutan keasaman ZAA-W10 > ZAA-W5 > ZAA-W1 >
ZAA > ZA. Penggunaan ZAA yang disisipi HPW menunjukkan adanya aktivitas
terhadap pembentukan furfural dan HMF dari fruktosa. Pada penggunaan katalis
ZAA-W10 diamati bahwa dari 0,1804 gram fruktosa yang digunakan dihasilkan
furfural sebanyak 0,0520 gram dan HMF sebanyak 0,0183 gram. Keberadan EMF
terdeteksi pada hasil reaksi HMF dengan etanol menggunakan katalis ZAA-W10,
EMF yang dihasilkan sebanyak 0,0074 gram dari 0,1565 gram HMF. Dari
penelitian yang dilakukan didapatkan kesimpulan bahwa zeolit alam yang
ditingkatkan keasamannya dengan penambahan senyawa HPW menunjukkan
aktivitas pada reaksi konversi fruktosa menjadi furfural dan derivatnya serta
konversi HMF menjadi EMF.
Kata Kunci: Fruktosa, HMF, EMF, Zeolit, HPW.
Ratu Nurjamilah, 2013
Aktivitas Zeolit Alam Dan Zeolit Termodifikasi Heteropolitungstate (HPW) Sebagai Katalis Dalam
Konversi Fruktosa Menjadi Forfural Dan Derivatnya Serta Konversi 5-Hydroxymethyl-2 furfural
Menjadi 5-Ethoxymethyl-2Furfural (FMF)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
ABSTRACT
The tittle of this research id “The Activity of Natural Zeolite and Modified
Natural Zeolite Heteropolytungstate (HPW) as Catalyst in Fructose Conversion
into Furfural and its Derivates as well as 5-Hydroxymethyl-2-Furfural (HMF)
Conversion into 5-Ethoxymethyl-2-Furfural (EMF)”. The research of various
catalysts for biomass reaction into precursor of biorefinery is necessary. In this
research zeolite based material was used as catalyst for fructose conversion into
furfural and its derivates as well as HMF conversion into EMF. Zeolite based
catalysts was made by activating it with HF 1%, HCl 6M and NH4Cl 0,1M and
also impregnating HPW into it at 1%, 5% and 10% consentrate. The fructose
conversion into furfural and its derivates was done at 90 oC for 8 hours using
reflux method. The HMF conversion into EMF wa done at 120 oC for 2 hours
using reflux method. The existence of furfural and its derivates as well as EMF as
the result of the reaction is analyzed by GC-MS. The result of natural zeolite
activation with various acids shows improvement of acidity on activated natural
zeolite. Characterization of catalysts acidity produced acidity sequences ZA <
ZAA < ZAA-W1 < ZAA-W5 < ZAA-W10. The usage of ZAA which has been
impregnated by HPW shows activity upon formation of furfural and HMF from
fructose. In the usage of ZAA-W10 catalyst produced 0,0520 gram of furfural and
0,0183 gram of HMF out of 0,1804 gram fructose. The existence of EMF is
detected on the reaction of HMF with ethanol using ZAA-W10 catalyst. It
produced EMF for as much as 0,0074 gram from 0,1565 gram HMF. From the
research it can be concluded that acidity-improved natural zeolite with addition of
HPW indicates an activity on catalyst for fructose conversion into furfural and its
derivates as well as HMF conversion into EMF.
Keywords: Fructose, HMF, EMF, Zeolit, HPW.
Ratu Nurjamilah, 2013
Aktivitas Zeolit Alam Dan Zeolit Termodifikasi Heteropolitungstate (HPW) Sebagai Katalis Dalam
Konversi Fruktosa Menjadi Forfural Dan Derivatnya Serta Konversi 5-Hydroxymethyl-2 furfural
Menjadi 5-Ethoxymethyl-2Furfural (FMF)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
vii
Ratu Nurjamilah, 2013
Aktivitas Zeolit Alam Dan Zeolit Termodifikasi Heteropolitungstate (HPW) Sebagai Katalis Dalam
Konversi Fruktosa Menjadi Forfural Dan Derivatnya Serta Konversi 5-Hydroxymethyl-2 furfural
Menjadi 5-Ethoxymethyl-2Furfural (FMF)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
viii
Ratu Nurjamilah, 2013
Aktivitas Zeolit Alam Dan Zeolit Termodifikasi Heteropolitungstate (HPW) Sebagai Katalis Dalam
Konversi Fruktosa Menjadi Forfural Dan Derivatnya Serta Konversi 5-Hydroxymethyl-2 furfural
Menjadi 5-Ethoxymethyl-2Furfural (FMF)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
ix
Ratu Nurjamilah, 2013
Aktivitas Zeolit Alam Dan Zeolit Termodifikasi Heteropolitungstate (HPW) Sebagai Katalis Dalam
Konversi Fruktosa Menjadi Forfural Dan Derivatnya Serta Konversi 5-Hydroxymethyl-2 furfural
Menjadi 5-Ethoxymethyl-2Furfural (FMF)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
x
Ratu Nurjamilah, 2013
Aktivitas Zeolit Alam Dan Zeolit Termodifikasi Heteropolitungstate (HPW) Sebagai Katalis Dalam
Konversi Fruktosa Menjadi Forfural Dan Derivatnya Serta Konversi 5-Hydroxymethyl-2 furfural
Menjadi 5-Ethoxymethyl-2Furfural (FMF)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
xi
Ratu Nurjamilah, 2013
Aktivitas Zeolit Alam Dan Zeolit Termodifikasi Heteropolitungstate (HPW) Sebagai Katalis Dalam
Konversi Fruktosa Menjadi Forfural Dan Derivatnya Serta Konversi 5-Hydroxymethyl-2 furfural
Menjadi 5-Ethoxymethyl-2Furfural (FMF)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
xii
Ratu Nurjamilah, 2013
Aktivitas Zeolit Alam Dan Zeolit Termodifikasi Heteropolitungstate (HPW) Sebagai Katalis Dalam
Konversi Fruktosa Menjadi Forfural Dan Derivatnya Serta Konversi 5-Hydroxymethyl-2 furfural
Menjadi 5-Ethoxymethyl-2Furfural (FMF)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
xiii
Ratu Nurjamilah, 2013
Aktivitas Zeolit Alam Dan Zeolit Termodifikasi Heteropolitungstate (HPW) Sebagai Katalis Dalam
Konversi Fruktosa Menjadi Forfural Dan Derivatnya Serta Konversi 5-Hydroxymethyl-2 furfural
Menjadi 5-Ethoxymethyl-2Furfural (FMF)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang Masalah
Semakin meningkatnya jumlah penduduk akan mengakibatkan kebutuhan
energi juga meningkat. Selama ini, Indonesia sebagai salah satu Negara Agraris
besar masih mengandalkan pasokan energi nasionalnya dari sektor energi fosil,
seperti minyak bumi, batu bara dan gas. Telah diperkirakan bahwa dalam dua
dekade ke depan, produksi minyak bumi tidak mungkin dapat memenuhi
permintaan bahan bakar dan bahan kimia (Dutta, 2012). Sudah saatnya bagi
bangsa Indonesia untuk mengeksplorasi sumber-sumber energi non fosil yang
merupakan sumber energi yang bisa diperbarui (renewable). Seperti yang telah
diketahui, Indonesia merupakan negara agraris besar yang tentunya memiliki
potensi yang besar juga dalam sektor energi biomassa.
Penggunaan biomassa sebagai bahan baku energi juga berperan dalam
menurunkan emisi gas rumah kaca, karena CO2 yang dilepaskan dari degradasi
biomassa alam akan tersedia sebagai karbon dalam energi, sehingga meniadakan
emisi gas rumah kaca (Alonso et al, 2010)
Dewasa ini telah banyak dilakukan penelitian mengenai konversi selulosa
yang berasal dari biomassa menjadi salah satu turunan furfural yakni 5hydroxymethyl-2-furfural (HMF), baik yang menggunakan radioasi microwave
mapun dengan menggunakan katalis sebagai pengotimalisasi pengonversian ini.
HMF sangat berguna sebagai intermediet untuk memproduksi biofuel dan bahan
kimia lain. ( Andreia et al, 2011)
5-ethoxymethyl-2-furfural (EMF), merupakan salah satu derivat senyawa
furfural yang bisa digunakan sebagai biofuel generasi baru yang sangat
menjanjikan. EMF telah berhasil disintesis dari substrat biomassa (Mascal M dan
E. B. Nikitin, 2008). EMF memiliki energi (31.3 MJ L-1) yang bisa dibandingkan
1
Ratu Nurjamilah, 2013
Aktivitas Zeolit Alam Dan Zeolit Termodifikasi Heteropolitungstate (HPW) Sebagai Katalis Dalam
Konversi Fruktosa Menjadi Forfural Dan Derivatnya Serta Konversi 5-Hydroxymethyl-2 furfural
Menjadi 5-Ethoxymethyl-2Furfural (FMF)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
dengan bensin pada umumnya (31.1 MJ L-1) dan bahan bakar diesel (33.6 MJ L-1)
(Lew, Christopher M. et al , 2012). Selain itu EMF juga memiliki titik didih yang
tinggi yakni 235 oC (Mascal M. dan E. B. Nikitin, 2008).
Karbohidrat sebagai komponen utama pada biomassa telah berhasil
dikonversi menjadi derivat furan yang memiliki nilai tambah yang tinggi. EMF
salah satunya. EMF secara garis besar dikonversi dari karbohidrat secara tidak
langsung (Xiuquan Jia et al, 2012). Awal mulanya karbohidrat mengalami
transformasi menjadi HMF (Lanzafame et al, 2011), atau 5-(chloromethyl)
furfural (CMF) (Mascal M dan E. B. Nikitin, 2008), yang mana setelah
mengalami proses pemisahan selanjutnya mengalami proses eterifikasi menjadi
EMF. Jumlah EMF yang sangat besar bisa diperoleh jika dilakukan melalui dua
tahap ini. (Xiuquan Jia et al, 2012).
Dalam proses reaksi eterifikasi HMF dengan etanol menjadi EMF ini sangat
dipengerahui oleh sisi keasaman dari katalis yang digunakan (Lanzafame et al,
2011). Selain dengan bahan awal HMF, EMF juga berhasil disintesis dengan
bahan awal fruktosa atau glukosa, yakni dengan cara mereaksikannya dengan
etanol dengan bantuan katalis. Glukosa terlebih dahulu mengalami isomerisasi
menjadi fruktosa, baru setelah itu fruktosa mengalami eterifikasi dehidratif
menjadi EMF (Bing et al, 2012).. Sehingga penggunaan fruktosa sebagai bahan
awal diperkirakan akan menghasilkan EMF dengan jumlah yang lebih besar juga.
Salah satu jenis katalis yang banyak digunakan saat ini adalah zeolit. Katalis
zeolit dapat digunakan dalam proses dehidrasi, isomerisasi, polimerisasi,
perengkahan, alkilasi, dan lain-lain. Zeolit adalah kristal alumina-silika yang
mempunyai struktur berrongga atau pori yang mempunyai sisi aktif yang
bermuatan negatif yang mengikat secara lemah kation penyeimbang muatan ( Dini
dkk, 2010).
2
Ratu Nurjamilah, 2013
Aktivitas Zeolit Alam Dan Zeolit Termodifikasi Heteropolitungstate (HPW) Sebagai Katalis Dalam
Konversi Fruktosa Menjadi Forfural Dan Derivatnya Serta Konversi 5-Hydroxymethyl-2 furfural
Menjadi 5-Ethoxymethyl-2Furfural (FMF)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Indonesia merupakan salah satu negara yang kaya akan zeolit alam, yang
tersebar luas di berbagai lokasi antara lain di Bayah (Banten Selatan), Cikembar
(Sukabumi), Nanggung (Tasikmalaya), Malang, Lampung, dan Sulawesi Selatan.
Zeolit alam ini belum dimanfaatkan secara optimal. (Rosdiana, 2006) Pada
umumnya zeolit yang ditambang langsung dari alam masih mengandung
pengotor- pengotor organik berwujud kristal maupun amorf. Untuk meningkatkan
kualitas zeolit alam, terutama sebagai pengemban katalis, harus dilakukan aktivasi
terhadap zeolit alam. (Dini dkk, 2010)
Modifikasi zeolit alam dengan cara mengimpregnasi logam atau oksida
logam tertentu ke dalamnya telah banyak dilakukan peneliti lain. Modifikasi
dengan cara ini dapat meningkatkan keasaman dan akan menyebabkan luas
permukaan zeolit alam tersebut relatif besar sehingga reaksi lebih berjalan cepat
(Nugrahaningtyas, 2003).
Penyisipan heteropolytungstate (HPW) ke dalam zeolit dapat meningkatkan
sifat keasaman dari zeolit tersebut. Semakin banyak HPW yang disispkan maka
semakin asam katalis zeolit tersebut. Dengan meningkatnya keasaman maka
aktivitasnya pun semakin meningkat (Susanto dkk, 2008). Zeolit dan HPW
termasuk kedalam jenis katalis heterogen yang dapat di-recovery dari hasil reaksi,
selain itu juga mungkin dapat digunakan kembali (reuse) (Ridlo, 2010). Hal ini
tentu saja merupakan keunggulan yang bisa diandalkan dari kedua katalis ini
dibanding dengan katalis homogen seperti H2SO4 yang tidak bisa di-recovery dan
tidak bisa digunakan kembali (reuse).
Penelitian mengenai penggunaan material zeolit yang disisipkan HPW
untuk konversi fruktosa menjadi senyawa furfural dan derivatnya serta untuk
konversi HMF menjadi EMF belum dilakukan, maka dalam penelitian ini akan
dipelajari aktivitas zeolit alam dan zeolit termodifikasi heteropolytungstate
(HPW) sebagai katalis dalam konversi tersebut.
3
Ratu Nurjamilah, 2013
Aktivitas Zeolit Alam Dan Zeolit Termodifikasi Heteropolitungstate (HPW) Sebagai Katalis Dalam
Konversi Fruktosa Menjadi Forfural Dan Derivatnya Serta Konversi 5-Hydroxymethyl-2 furfural
Menjadi 5-Ethoxymethyl-2Furfural (FMF)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
1.2
Rumusan Masalah
Berdasarkan uraian di atas, rumusan masalah dalam penelitian ini adalah :
1. Bagaimana aktivitas katalitik zeolit alam Tasikmalaya dalam reaksi
konversi fruktosa menjadi senyawa furfural dan derivatnya serta dalam
reaksi konversi HMF menjadi EMF?
2. Bagaimana aktivitas zeolit yang diaktivasi dengan asam dan disisipi HPW
dalam konversi fruktosa menjadi senyawa furfural dan derivatnya serta
dalam reaksi konversi HMF menjadi EMF?
3. Bagaimana pengaruh keasaman yang dimiliki oleh katalis berbasis zeolit
alam yang telah disintesis terhadap hasil reaksi konversi fruktosa menjadi
senyawa furfural dan derivatnya serta dalam reaksi konversi HMF menjadi
EMF?
1.3
Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk :
1. Mengetahui aktivitas katalitik zeolit alam dalam reaksi konversi fruktosa
menjadi senyawa furfural dan derivatnya serta dalam reaksi konversi HMF
menjadi EMF,
2. mengetahui aktivitas zeolit yang diaktivasi dengan asam dan disisipi HPW
dalam konversi fruktosa menjadi senyawa furfural dan derivatnya serta
dalam reaksi konversi HMF menjadi EMF,
3. serta mengetahui pengaruh keasaman yang dimiliki oleh katalis berbasis
zeolit alam yang telah disintesis terhadap hasil reaksi konversi fruktosa
menjadi senyawa furfural dan derivatnya serta dalam reaksi konversi HMF
menjadi EMF.
4
Ratu Nurjamilah, 2013
Aktivitas Zeolit Alam Dan Zeolit Termodifikasi Heteropolitungstate (HPW) Sebagai Katalis Dalam
Konversi Fruktosa Menjadi Forfural Dan Derivatnya Serta Konversi 5-Hydroxymethyl-2 furfural
Menjadi 5-Ethoxymethyl-2Furfural (FMF)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
1.3
Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini adalah untuk memberikan informasi mengenai
potensi zeolit alam Indonesia sebagai katalis dalam memproduksi bahan bakar
generasi kedua, atau bahan bakar berbasis biomassa, yakni EMF, serta menambah
nilai guna zeolit alam yang tersedia melimpah di Indonesia.
1.4
Tempat Penelitian
Tahapan penelitian seperti pengaktifan, pemodifikasian, dan karakterisasi
keasaman zeolit serta proses sintesis EMF dilakukan di Laboratorium Riset
FPMIPA UPI Bandung. Sedangkan tahapan karakterisasi yang meliputi analisis
dengan instrumen Fourier Transform Infra Red (FTIR), Gas ChromatographyMass Spectrometer (GC-MS) dilakukan di Laboratorium Instrumen FPMIPA UPI.
Karakterisasi dengan instrument XRD dilakukan di Laboratorium Pengujian
tekMIRA.
5
Ratu Nurjamilah, 2013
Aktivitas Zeolit Alam Dan Zeolit Termodifikasi Heteropolitungstate (HPW) Sebagai Katalis Dalam
Konversi Fruktosa Menjadi Forfural Dan Derivatnya Serta Konversi 5-Hydroxymethyl-2 furfural
Menjadi 5-Ethoxymethyl-2Furfural (FMF)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1
Alat dan Bahan
Bahan katalis yang digunakan pada penelitian ini adalah zeolit alam yang
berasal dari Tasikmalaya Jawa Barat dan phospotungstic acid (HPW, H3PW12O40)
dari supplier (Merck). Sebelum dimodifikasi dengan HPW zeolit mengalami
proses pengaktifan menggunakan aquades, HF 1%, HCl 6M dan NH4Cl.
Sebagai bahan awal digunakan HMF dari supplier (Sigma Aldrich) dengan
kemurnian 99,99% , serta d-fruktosa p.a (pro analyst) dan etanol p.a dari supplier
(Merck).
Alat yang akan digunakan untuk proses sintesis dan reaksi dalam penelitian
ini gelas kimia, set neraca analitik, labu erlenmeyer berpenghisap, vakum, set alat
refluks, microorganic kit, gelas ukur, heater, stirrer, penangas, pH indicator, kertas
saring, pipet tetes, thermometer, batu didih serta magnetic stirrer. Proses analisis
hasil produk HMF digunakan instrumen FTIR-8400 SHIMADZU, GCMS
HITACHI .
3.2
3.2.1
Metode Penelitian
Preparasi Zeolit
Zeolit Alam
Dihaluskan
Diayak dengan ayakan 100mesh
Zeolit alam
lolos dari ayakan
yang
.
Direndam dalam aquades selama sehari semalam
Dicuci sampai air cucian cukup bersih
Zeolit alam
yang sudah dicuci
18
Ratu Nurjamilah, 2013
Aktivitas Zeolit Alam Dan Zeolit Termodifikasi Heteropolitungstate (HPW) Sebagai Katalis Dalam
Konversi Fruktosa Menjadi Forfural Dan Derivatnya Serta Konversi 5-Hydroxymethyl-2 furfural
Menjadi 5-Ethoxymethyl-2Furfural (FMF)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Dikeringkan dalam oven pada temperatur 130 o C selama 3 jam
ZA
3.2.2
Pengaktifan Zeolit
ZA
Residu
Residu I
ZA kering I
Residu
Residu II
Direndam dalam HF 1% selama 10 menit
Disaring
Filtrat
Dicuci dengan aquades sampai pH filtrat = 6
.
Filtrat pH 6
Dikeringkan dalam oven pada temperatur 130 o C selama 3 jam
Direfluks dengan HCl 6M pada suhu 90 o C selama 30 menit
Didiamkan pada suhu kamar selama semalam
Disaring
Filtrat
Dicuci dengan aquades sampai pH filtrat = 6
.
Filtrat pH 6
Dikeringkan dalam oven pada temperatur 130 oC selama 3 jam
ZA kering
II .
Residu
Direfluks dengan NH4Cl 0,1M selama 3 jam/hari selama
1 minggu pada suhu 90 oC
Disaring
Filtrat
Dicuci dengan aquades sampai pH filtrat = 6
19
Ratu Nurjamilah, 2013
Aktivitas Zeolit Alam Dan Zeolit Termodifikasi Heteropolitungstate (HPW) Sebagai Katalis Dalam
Konversi Fruktosa Menjadi Forfural Dan Derivatnya Serta Konversi 5-Hydroxymethyl-2 furfural
Menjadi 5-Ethoxymethyl-2Furfural (FMF)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Filtrat pH 6
Residu III
Dikeringkan dalam oven pada temperatur 130 o C selama 3 jam
Dikalsinasi (tanpa gas N2) pada suhu 500 oC selama 4 jam
III.
ZA kering
Zeolit Alam Aktif (ZAA)
3.2.3
Penyisipan HPW
HPW
Ditimbang sebanyak 0,03 ; 0,15 ; dan 0,3 gram ke dalam gelas kimia
berbeda
Ditambahkan aquades
Diaduk dengan magnetic stirrer sampai HPW melarut
Larutan HPW
Ditambahkan ZAA sebanyak 3 gram ke dalam masing-masing gelas
kimia
Didiamkan selama 72 jam pada temperature kamar
Diaduk beberapa saat
Dipisahkan dengan airnya
Dikeringkan pada suhu 100 oC selama 1 jam
ZAA-W1, ZAA-W5, ZAA-W10
3.2.4
Karakterisasi Keasaman Katalis
Cawan Krus
Ditimbang massanya (Wo)
Ditambahkan katalis sebanyak + 0,1 gram
Dioven pada suhu 120 oC selama 1,5 jam
Cawan krus
berisi katalis
20
Ratu Nurjamilah, 2013
Aktivitas Zeolit Alam Dan Zeolit Termodifikasi Heteropolitungstate (HPW) Sebagai Katalis Dalam
Konversi Fruktosa Menjadi Forfural Dan Derivatnya Serta Konversi 5-Hydroxymethyl-2 furfural
Menjadi 5-Ethoxymethyl-2Furfural (FMF)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Dimasukkan ke dalam desikator sampai bersuhu ruangan
Ditimbang (W1)
Dimasukkan ke dalam desikator kembali
Divakum
Didiamkan selama 24 jam
Cawan krus berisi katalis di dalam desikator
Dijenuhkan dengan uap NH3
Ditimbang kembali (W2)
3.2.5
Konversi
Fruktosa
menjadi
Furfural dan Derivatnya
Data untuk
menghitung
keasaman
katalis
0,180 gram d-fruktosa
Dilarutkan dalam 5 mL etanol
itambahkan katalis 0,018 gram
Direfluks pada suhu 90 oC selama 8 jam
Campuran
yang
.. diduga mengandung senyawa furfural dan derivatnya
Dianalisis dengan instrumen GC-MS
Hasil
3.2.6
Konversi HMF menjadi EMF
0,150 gram HMF
Dilarutkan dalam 3 mL etanol
Ditambahkan katalis 0,015 gram
Direfluks pada suhu 120 oC selama 2 jam
Campuran
yang
.. diduga mengandung EMF
Dianalisis dengan instrumen GC-MS
Hasil
21
Ratu Nurjamilah, 2013
Aktivitas Zeolit Alam Dan Zeolit Termodifikasi Heteropolitungstate (HPW) Sebagai Katalis Dalam
Konversi Fruktosa Menjadi Forfural Dan Derivatnya Serta Konversi 5-Hydroxymethyl-2 furfural
Menjadi 5-Ethoxymethyl-2Furfural (FMF)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
3.3
Prosedur Penelitian
3.3.1 Preparasi Zeolit
Zeolit alam lampung mengalami pencucian dengan aquades setelah
sebelumnya dihancurkan terlebih dahulu dengan menggunakan mortar dan alu dan
melewati proses pengayakan dengan ayakan berukuran 100 mesh. Zeolit alam
hasil dari tahap ini kemudian disebut ZA.
3.3.2
Pengaktifan Zeolit
ZA mengalami modifikasi dealuminasi dengan menggunakan HF 1%, HCl
6M dan pertukaran ion dengan NH4Cl 0,1M serta mengalami kalsinasi pada suhu
500 oC selama 4 jam menjadi Zeolit Alam Aktif (ZAA)
3.3.3
Penyisipan HPW
HPW disisipkan ke dalam ZAA dengan menggunakan metode impregnasi
basah sebesar 1% dari berat ZAA yang digunakan (ZAA-W1), 5% dari berat ZAA
yang digunakan (ZAA-W5), dan 10% dari berat ZAA yang digunakan (ZAAW10). Perendaman dilakukan selama 72 jam dan kemudian dikeringkan pada
suhu 100 oC selama 1 jam.
3.3.4
Karakterisasi Keasaman Katalis
Jumlah situs asam katalis ditentukan secara kuantitatif dengan metode
gravimetri menggunakan NH3 sebagai basa adsorbatnya. Mulamula ditimbang
krus proselin kosong, Wo kemudian diisi dengan 0,1 g katalis dan dipanaskan
dalam oven pada temperatur 120 oC selama 1,5 jam. Krus proselin beserta isinya
dimasukkan ke dalam desikator hingga dingin kemudian ditimbang untuk
mendapatkan berat padatan katalis sebenarnya, W1 kemudian divakumkan. Uap
basa adsorbat dialirkan ke dalam desikator hingga jenuh dan dibiarkan selama
22
Ratu Nurjamilah, 2013
Aktivitas Zeolit Alam Dan Zeolit Termodifikasi Heteropolitungstate (HPW) Sebagai Katalis Dalam
Konversi Fruktosa Menjadi Forfural Dan Derivatnya Serta Konversi 5-Hydroxymethyl-2 furfural
Menjadi 5-Ethoxymethyl-2Furfural (FMF)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
semalam (24 jam). Desikator dibuka dan dibiarkan selama 1,5 jam untuk
menguapkan basa yang tidak teradsorpsi atau teradsorpsi sangat lemah. Krus
proselin dan isi kemudian ditimbang sebagai W2, untuk menentukan berat basa
yang teradsorpsi pada padatan katalis. Keasaman katalis (Kkat) dihitung dengan
persamaan:
(persamaan 3.1)
Kkat adalah jumlah situs asam katalis (mmol/g) dan Mb adalah massa rumus
molekul basa adsorbat (Rodiansono dan Wega, 2005). Dalam penelitian ini
digunakan NH3 maka Mb bernilai 17 g/mol. Skema set alat untuk karakterisasi
keasaman katalis ditunjukkan pada Gambar 3.1.
Gambar 3. 1 Skema set alat karakterisasi keasaman katalis
3.3.5
Konversi Fruktosa menjadi Furfural dan Derivatnya
Konversi fruktosa menjadi EMF dilakukan dengan menggunakan set alat
refluks berukuran micro didalam penangas minyak. Untuk reaksi ini, labu dasar
bulat dari set alat refluks tadi diisi dengan fruktosa sebanyak 0,18 gram, dan
23
Ratu Nurjamilah, 2013
Aktivitas Zeolit Alam Dan Zeolit Termodifikasi Heteropolitungstate (HPW) Sebagai Katalis Dalam
Konversi Fruktosa Menjadi Forfural Dan Derivatnya Serta Konversi 5-Hydroxymethyl-2 furfural
Menjadi 5-Ethoxymethyl-2Furfural (FMF)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
katalis sebanyak 0,018 gram (10% dari berat fruktosa) yang telah dilarutkan
dalam etanol sebanyak 5 mL, katalis yang digunakan H2SO4, ZA, ZAA, ZAAW1, ZAA-W5 dan ZAA-W10, kemudian direfluks dengan terus menerus pada
suhu 90o C selama 8 jam. Hasil refluks didiamkan sampai mencapai suhu ruangan,
etanol yang tidak bereaksi diuapkan atau didestilasi agar tepisah dari hasil reaksi,
kemudian diuji dengan instrument GCMS
3.3.6
Konversi HMF menjadi EMF
Konversi HMF menjadi EMF dilakukan untuk dilakukan dengan
menggunakan set alat refluks berukuran micro didalam penangas minyak. Untuk
reaksi ini, labu dasar bulat dari set alat refluks tadi diisi dengan HMF sebanyak
0,15 gram, dan katalis sebanyak 0,015 gram (10% dari berat HMF) yang telah
dilarutkan dalam etanol sebanyak 3 mL, katalis yang digunakan H2SO4, ZA,
ZAA, ZAA-W1, ZAA-W5 dan ZAA-W10, kemudian direfluks dengan terus
menerus pada suhu 120 oC selama 2 jam. Hasil refluks didiamkan sampai
mencapai suhu ruangan, etanol yang tidak bereaksi diuapkan atau didestilasi agar
tepisah dari hasil reaksi, kemudian diuji dengan instrument GCMS. Uji FTIR juga
dilakukan terhadap hasil reaksi yang menggunakan katalis H2SO4 dan ZAA-W10.
24
Ratu Nurjamilah, 2013
Aktivitas Zeolit Alam Dan Zeolit Termodifikasi Heteropolitungstate (HPW) Sebagai Katalis Dalam
Konversi Fruktosa Menjadi Forfural Dan Derivatnya Serta Konversi 5-Hydroxymethyl-2 furfural
Menjadi 5-Ethoxymethyl-2Furfural (FMF)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1
Kesimpulan
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan didapatkan beberapa
kesimpulan sebagai berikut :
Zeolit tidak aktif dalam reaksi konversi fruktosa menjadi senyawa
furfural dan derivatnya serta dalam reaksi konversi HMF menjadi
EMF Keasaman katalis sangat mempengaruhi jumlah EMF yang
dihasilkan.
Katalis zeolit yang telah diaktivasi dengan asam juga tidak aktif
dalam reaksi konversi fruktosa menjadi senyawa furfural dan
derivatnya serta dalam reaksi konversi HMF menjadi EMF.
Sedangkan zeolit yang disisipi HPW aktif terhadap kedua reaksi
konversi ini, dari 0,1804 gram fruktosa yang digunakan dihasilkan
furfural sebanyak 0,0520 gram dan HMF sebanyak 0,0183 gram.
Pada konversi HMF menjadi EMF dihasilkan EMF sebanyak 0,0074
gram dari 0,1565 gram HMF ketika digunakan ZAA-W10 sebagai
katalis.
Keasaman katalis berbasis zeolit alam yang telah disintesis semakin
meningkat ketika diaktivasi dan meningkat juga seiring dengan
bertambahnya komposisi HPW yang disisipkan. Keasaman yang
semakin meningkat ini juga meningkatkan jumlah Furfural dan HMF
yang dihasilkan dari konversi fruktosa langsung, serta meningkatkan
jumlah EMF yang dihasilkan dari konversi HMF.
51
Ratu Nurjamilah, 2013
Aktivitas Zeolit Alam Dan Zeolit Termodifikasi Heteropolitungstate (HPW) Sebagai Katalis Dalam
Konversi Fruktosa Menjadi Forfural Dan Derivatnya Serta Konversi 5-Hydroxymethyl-2 furfural
Menjadi 5-Ethoxymethyl-2Furfural (FMF)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
5.2
Saran
Untuk penelitian selanjutnya perlu dilakukan variasi terhadap konsentrasi
HPW yang disisipkan dalam ZAA agar bisa diketahui besarnya konsentrasi
optimum HPW yang harus disisipkan sehingga didapatkan hasil reaksi yang
maksimal. Selain itu juga perlu dilakukan variasi terhadap perbandingan katalis
dan reaktan yang digunakan, sehingga didapatkan perbandingan yang optimal
untuk didapatkan hasil yang maksimal.
52
Ratu Nurjamilah, 2013
Aktivitas Zeolit Alam Dan Zeolit Termodifikasi Heteropolitungstate (HPW) Sebagai Katalis Dalam
Konversi Fruktosa Menjadi Forfural Dan Derivatnya Serta Konversi 5-Hydroxymethyl-2 furfural
Menjadi 5-Ethoxymethyl-2Furfural (FMF)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
DAFTAR PUSTAKA
Alam et al. (2012). Solid-acid and ionic-liquid catalyzed one-pot transformation
of biorenewable substrates into a platform chemical and a promising
biofuel. RSC Advances: RSC Adv., 2012, 2, 6890–6896 | 6891
Alonso et al. (2010). Catalytic conversion of biomass to biofuels. Critical review:
Green Chem, 2010, 12, 1493–1513 | 1493
Andreia et al. (2011). 5-Hydroxymethylfurfural (HMF) as a building block
platform: Biological properties, synthesis and synthetic applications.
Critical review: Green Chem., 2011, 13, 754.
Anggraini. (2003). Kajian Ekstraksi dan Hidrolisis Xylan dari Tongkol Jagung
(Zea Mays L.). Bogor: Fakultas Teknologi Pertanian. Institut Pertanian
Bogor.
Balakrishnan et al. (2012). Etherification and reductive etherification of 5(hydroxymethyl) furfural : 5-(alkoxymethyl)furfurals and 2,5bis(alkoxymethyl)furans as potential bio-diesel candidates. The Royal
Society of Chemsitry 2012: Electronic Supplementary Material (ESI) for
Green Chemistry.
Binder dan Raines. (2011). Simple Chemical Transformation of Lignocellulosic
Biomass into Furans for Fuels and Chemicals. Journal of the American
Chemical Society: VOL. 131, NO. 5, 2009.
Casanova et al. (2010). Chemicals from biomass : Etherification of 5hydroxymethyl-2-furfural (HMF) into 5,5’(oxy-bis(methylene))bis-2furfural (OBMF) with solid acid catalyst. Elsevier: Journal of Catalyst 275
(2010) 236-242.
Dini dkk. (2010). Optimasi Proses Aktivasi Katalis Zeolit Alam dengan Uji
Proses Dehidrasi Etanol. Seminar Rekayasa Kimia Dan Proses, 4-5
Agustus 2010 ISSN: 1411-4216
Dutta. (2012). Direct Conversion of Cellulose and Lignocellulosic Biomass into
Chemical and Biofuel with Metal Chloride Catalyst. Journal of Catalyst
2012, 288, 8-15. India: Elsevier.
Fan et al (1982). The Nature of Lignocellulosic and Their Pretreatment for
Enzymatic Hydrolysis. Adv. Bichem. Eng. 23: 158-187.
Hanifah, Fatia. (2012). Studi Pendahuluan Reaksi Konversi Selulosa dari
Biomassa Jerami Padi menjadi 5-hydroxymethylfurfural (HMF) Sebagai
Prekursor Biofuel 2,5-dimethylfuran (DMF) Menggunakan Radiasi
Microwave. Bandung: Universitas Pendidikan Indonesia.
53
Ratu Nurjamilah, 2013
Aktivitas Zeolit Alam Dan Zeolit Termodifikasi Heteropolitungstate (HPW) Sebagai Katalis Dalam
Konversi Fruktosa Menjadi Forfural Dan Derivatnya Serta Konversi 5-Hydroxymethyl-2 furfural
Menjadi 5-Ethoxymethyl-2Furfural (FMF)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Jaslin, I. (2006). Penentuan Reaksi Protonasi dan Deprotonasi Molekul Organik
Serta Konstanta Kesetimbangan Reaksinya Dengan Titrasi Potensiometri.
Prosiding Seminar Nasional Kimia, Nopember 2006, Yogyakarta.
Lanzafame et al. (2010). Etherification of 5-hydroxymethyl-2-furfural (HMF) with
ethanol to biodiesel components using mesoporous solid acidic catalysts.
Elsevier: Catalysis Today 175 (2011) 435– 441
Lew, Christopher M. et al (2012). One-Pot Synthesis of 5-(Ethoxymethyl)furfural
from Glucose Using Sn-BEA and Amberlyst Catalysts. American Chemical
Society: Ind. Eng. Chem. Res., 2012, 51, 5364.
Lima et al (2009). Conversion of mono/di/polysaccharides into Furan Compounds
using 1-alkyl-3-methylimidazolium ionic liquids. Elsevier: Applied
Catalyst A: General 363 (2009) 93-99.
Liu Bing et al. (2012). Efficient One-Pot Synthesis of 5‑(Ethoxymethyl)furfural
from Fructose Catalyzed by a Novel Solid Catalyst. American Chemical
Society: Ind. Eng. Chem. Res. 2012, 51, 15331−15336
Mahardiani, L. (2010). Preparation and Characterization of Ni/Zeolite From
Natural Zeolite For Hydrocracking Process. The 2th International
Conference on Chemical Sciences (ICCS-2010)
Mascal M dan E. B. Nikitin. (2008). Direct, High-Yield Conversion of Cellulose
into Biofuel. Angewandte Chem. Int. Ed. 2008, 47, 7924.
Moreau, Claude et al (2004). Recent Catalytic Advances in The Chemistry of
Substituted Furans from Carbohydrates and in The Ensuing Polymers.
Topics in Catalyst Vol. 27 Nos. 1-4, February 2004.
Nugrahaningtyas dkk. (2003). Efektivitas Katalis Cr/Zeolit Alam pada
perengkahan Tir Batu Bara Menjadi Fraksi Bensin. Alchemy Jurnal
Penelitian Kimia Vol. 2 No. 2-September 2003. ISSN : 1412-4092.
Pari, G dan Hartoyo. (1983). Beberapa Sifat Fisis dan Kimia Briket Arang dari
Limbah Arang Aktif. Bogor: Puslitbang Hasil Hutan Bogor.
Ridlo, Rohmadi. (2010). Optimasi Proses Produksi Biodiesel dari Minyak Kelapa
Sawit dan Jarak Pagar dengan Menggunakan Katalis Heterogen Kalsium
Oksida. Jakarta: BPPT
Rosdiana, Tina. (2006). Pencirian dan Uji Aktivitas Katalitik Zeolit Alam
Teraktivasi. Bogor : Departemen Kimia, FMIPA Institut Pertanian Bogor.
Román-Leshkov et al (2007). Production of 5-hydroxymethylfurfural and furfural
by dehydration of biomass-derived mono- and poly-saccharides. Green
Chem 2007, 9:342-350.
54
Ratu Nurjamilah, 2013
Aktivitas Zeolit Alam Dan Zeolit Termodifikasi Heteropolitungstate (HPW) Sebagai Katalis Dalam
Konversi Fruktosa Menjadi Forfural Dan Derivatnya Serta Konversi 5-Hydroxymethyl-2 furfural
Menjadi 5-Ethoxymethyl-2Furfural (FMF)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Rodiansono dan Wega. (2005). Uji Aktivitas dan Regenerasi Katalis NiMo/Z pada
Reaksi Hidrorengkah Fraksi Sampah Plastik Menjadi Fraksi Bensin. Indo.
J. Chem., 2005, 5 (3), 261 – 268.
Sadaba et al. (2012). Catalytic Performance of Zeolite-Vanadia in the Aerobic
Oxidation
of
5-Hydroxymethylfurfural
to
2,5-diformylfuran.
ChemCatChem 2013, S, 284-293.
Setiadi dan Pertiwi, A. (2007). Preparasi dan Karakterisasi Zeolit Alam untuk
Konversi senyawa ABE menjadi Hidrokarbon. Prosiding Konggres dan
Simposium Nasional Kedua MKICS, ISSN : 0216-4183, 1-4
Sherrington dan Kybett. (2001). Supported Catalysts and Their Application.
Royal Society of Chemistry. London, 61-65
Silalahi dkk. (2011). Modifikasi Zeolit Alam menjadi Material Katalis
Perengkahan. Jurnal Kimia Mulawarman Volume 8 Nomor 2, Mei 2011:
ISSN 1693-5616
Susanto dkk. (2008). Penggunaan Katalis HPW/Zeolit pada Esterifikasi Asam
Oleat Untuk Produksi Pelumas Dasar Bio (Kinetika dan Karakterisasi).
Seminar Rekayasa Kimia dan Proses, 4-5 Agustus 2010 ISSN: 1411-4216.
Taarning et al. (2010). Zeolite-catalyzed biomass conversion to fuels and
chemicals. RSC: Energy Environ. Sci., 2011, 4, 793–804|793
Xiuquan Jia et al. (2012). Direct conversion of fructose-based carbohydrates to 5ethoxymethylfurfural catalyzed by AlCl3·6H2O/BF3·(Et)2O in ethanol.
Elsevier : Journal of Energy Chemistry 22(2013)93–97
Zhiqi Wang dan Juan Navarrete. (2012). Keggin Structure and Surface Acidity of
12-Phospotungstic Acid Grafted Zr-MCM-48 Mesoporous Molecular
Sieves. World Journal of Nano Science and Engineering, 2012, 2, 134-141:
Scientific Research.
Wettstein et al. (2012). A roadmap for conversion of lignocellulosic biomass to
chemicals and fuels. Elsevier: Current Opinion in Chemical Engineering
2012, 1:218–224
Widjajanti dkk. (2011). Pola Adsorpsi Zeolit Terhadap Pewarna Azo Metil Merah
dan Metil Jingga. Prosiding Seminar Nasional Penelitian, Pendidikan dan
Penerapan MIPA, Fakultas MIPA, Universitas Negeri Yogyakarta, 14 Mei
2011.
Windarti dan Suseno. (2004). Preparasi Katalis Zeolit Alam Asam Sebagai
Katalis dalam Proses Pirolisis Katalitik Polietilena. Laboratorium Kimia
55
Ratu Nurjamilah, 2013
Aktivitas Zeolit Alam Dan Zeolit Termodifikasi Heteropolitungstate (HPW) Sebagai Katalis Dalam
Konversi Fruktosa Menjadi Forfural Dan Derivatnya Serta Konversi 5-Hydroxymethyl-2 furfural
Menjadi 5-Ethoxymethyl-2Furfural (FMF)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Fisik Jurusan Kimia Fakultas MIPA Universitas Diponegoro, No. Artikel:
JKSA. Vol. VII. No.3 Desember 2004
Witanto, Esis dkk. (2010). Preparasi Dan Karakterisasi Katalis Ni-Mo/Zeolit
Alam Aktif. Yogyakarta: STTN-BATAN & Fak. Saintek UIN SUKA
Yuanita, Dewi. (2010). Kajian Modifikasi dan Karakterisasi Zeolit Alam dari
Berbagai Negara. Prosiding Seminar Nasional Kimia dan Pendidikan
Kimia 2010 ISBN: 978-xxx-xxxxx-x-x
Zulfa, Aditya. (2011). Uji Adsorpsi Gas Karbon Monoksida (CO) Menggunakan
Zeolit Alam Malang dan Lampung. Depok: Universitas Indonesia.
56
Ratu Nurjamilah, 2013
Aktivitas Zeolit Alam Dan Zeolit Termodifikasi Heteropolitungstate (HPW) Sebagai Katalis Dalam
Konversi Fruktosa Menjadi Forfural Dan Derivatnya Serta Konversi 5-Hydroxymethyl-2 furfural
Menjadi 5-Ethoxymethyl-2Furfural (FMF)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
HETEROPOLYTUNGSTATE (HPW) SEBAGAI KATALIS DALAM
KONVERSI FRUKTOSA MENJADI FURFURAL DAN DERIVATNYA
SERTA KONVERSI 5-HYDROXYMETHYL-2-FURFURAL (HMF)
MENJADI 5-ETHOXYMETHYL-2-FURFURAL (EMF)
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari
Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarja Sains
Program Studi Kimia
Oleh:
Ratu Nurjamilah
0902144
PROGRAM STUDI KIMIA
JURUSAN PENDIDIKAN KIMIA
FAKULTAS PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA
2013
Ratu Nurjamilah, 2013
Aktivitas Zeolit Alam Dan Zeolit Termodifikasi Heteropolitungstate (HPW) Sebagai Katalis Dalam
Konversi Fruktosa Menjadi Forfural Dan Derivatnya Serta Konversi 5-Hydroxymethyl-2 furfural
Menjadi 5-Ethoxymethyl-2Furfural (FMF)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
==========================================================
AKTIVITAS ZEOLIT ALAM DAN ZEOLIT TERMODIFIKASI HPW
SEBAGAI KATALIS DALAM KONVERSI BIOMASSA MENJADI
FURFURAL DAN DERIVATNYA SERTA KONVERSI 5HYDROXYMETHYL-2-FURFURAL (HMF) MENJADI 5ETHOXYMETHYL-2-FURFURAL (EMF)
Oleh
Ratu Nurjamilah
0902144
Sebuah skripsi yang diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar
Sarjana Sains pada Program Studi Kimia Fakultas Pendidikan Matematika dan
Ilmu Pengetahuan Alam
© Ratu Nurjamilah 2013
Universitas Pendidikan Indonesia
Juli 2013
Hak Cipta dilindungi Undang-Undang.
Skripsi ini tidak boleh diperbanyak seluruhnya atau sebagian,
dengan dicetak ulang, difotocopy, atau cara lainnya tanpa izin penulis.
2
Ratu Nurjamilah, 2013
Aktivitas Zeolit Alam Dan Zeolit Termodifikasi Heteropolitungstate (HPW) Sebagai Katalis Dalam
Konversi Fruktosa Menjadi Forfural Dan Derivatnya Serta Konversi 5-Hydroxymethyl-2 furfural
Menjadi 5-Ethoxymethyl-2Furfural (FMF)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
RATU NURJAMILAH
AKTIVITAS ZEOLIT ALAM DAN ZEOLIT TERMODIFIKASI
HETEROPOLYTUNGSTATE (HPW) SEBAGAI KATALIS DALAM
mKONVERSI FRUKTOSA MENJADI FURFURAL DAN DERIVATNYA
SERTA KONVERSI 5-HYDROXYMETHYL-2-FURFURAL (HMF)
MENJADI 5-ETHOXYMETHYL-2-FURFURAL (EMF)
DISETUJUI DAN DISAHKAN OLEH
PEMBIMBING :
Pembimbing I,
Dr. Agus Setiabudi, M.Si
NIP. 19680803 199203 1 002
Pembimbing II,
Soja Siti Fatimah, M.Si
NIP. 19680216 199402 2 001
Mengetahui
Ketua Jurusan Pendidikan Kimia FPMIPA UPI
Dr. rer. nat, Ahmad Mudzakir, M.Si
NIP. 19661121 199103 1 002
3
Ratu Nurjamilah, 2013
Aktivitas Zeolit Alam Dan Zeolit Termodifikasi Heteropolitungstate (HPW) Sebagai Katalis Dalam
Konversi Fruktosa Menjadi Forfural Dan Derivatnya Serta Konversi 5-Hydroxymethyl-2 furfural
Menjadi 5-Ethoxymethyl-2Furfural (FMF)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
ABSTRAK
Judul penelitian ini adalah “Aktivitas Zeolit Alam Dan Zeolit Termodifikasi
Heteropolytungstate (HPW) sebagai Katalis dalam Konversi Fruktosa Menjadi
Furfural dan Derivatnya Serta Konversi 5-Hydroxymethyl-2-Furfural (HMF)
Menjadi 5-Ethoxymethyl-2-Furfural (EMF)”. Penelitian tentang berbagai macam
katalis untuk reaksi biomassa menjadi prekursor bahan bakar alternatif sangat
dibutuhkan. Dalam penelitian ini material berbasis zeolit digunakan sebagai
katalis dalam reaksi konversi fruktosa menjadi furfural dan derivatnya serta
konversi 5-Hydroxymethyl-2-Furfural (HMF) menjadi 5-Ethoxymethyl-2-Furfural
(EMF). Katalis berbasis zeolit dibuat dengan cara diaktivasi dengan HF 1%, HCl
6M dan NH4Cl 0,1M dan disisipi senyawa Heteropolytungstate (HPW) dengan
konsentrasi 1%, 5% dan 10%. Konversi fruktosa menjadi senyawa furfural
dilakukan pada kondisi reaksi suhu 90 oC selama 8 jam dengan menggunakan
peralatan refluks. Konversi HMF menjadi EMF dilakukan pada kondisi reaksi 120
o
C selama 2 jam dengan menggunakan peralatan refluks. Keberadaan senyawa
furfural dan derivatnya serta EMF sebagai hasil reaksi dianalisis dengan peralatan
GC-MS. Hasil aktivasi zeolit alam (ZA) dengan berbagai asam menunjukkan
peningkatan keasaman pada zeolit alam yang telah diaktivasi (ZAA). Hasil uji
keasaman menghasilkan urutan keasaman ZAA-W10 > ZAA-W5 > ZAA-W1 >
ZAA > ZA. Penggunaan ZAA yang disisipi HPW menunjukkan adanya aktivitas
terhadap pembentukan furfural dan HMF dari fruktosa. Pada penggunaan katalis
ZAA-W10 diamati bahwa dari 0,1804 gram fruktosa yang digunakan dihasilkan
furfural sebanyak 0,0520 gram dan HMF sebanyak 0,0183 gram. Keberadan EMF
terdeteksi pada hasil reaksi HMF dengan etanol menggunakan katalis ZAA-W10,
EMF yang dihasilkan sebanyak 0,0074 gram dari 0,1565 gram HMF. Dari
penelitian yang dilakukan didapatkan kesimpulan bahwa zeolit alam yang
ditingkatkan keasamannya dengan penambahan senyawa HPW menunjukkan
aktivitas pada reaksi konversi fruktosa menjadi furfural dan derivatnya serta
konversi HMF menjadi EMF.
Kata Kunci: Fruktosa, HMF, EMF, Zeolit, HPW.
Ratu Nurjamilah, 2013
Aktivitas Zeolit Alam Dan Zeolit Termodifikasi Heteropolitungstate (HPW) Sebagai Katalis Dalam
Konversi Fruktosa Menjadi Forfural Dan Derivatnya Serta Konversi 5-Hydroxymethyl-2 furfural
Menjadi 5-Ethoxymethyl-2Furfural (FMF)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
ABSTRACT
The tittle of this research id “The Activity of Natural Zeolite and Modified
Natural Zeolite Heteropolytungstate (HPW) as Catalyst in Fructose Conversion
into Furfural and its Derivates as well as 5-Hydroxymethyl-2-Furfural (HMF)
Conversion into 5-Ethoxymethyl-2-Furfural (EMF)”. The research of various
catalysts for biomass reaction into precursor of biorefinery is necessary. In this
research zeolite based material was used as catalyst for fructose conversion into
furfural and its derivates as well as HMF conversion into EMF. Zeolite based
catalysts was made by activating it with HF 1%, HCl 6M and NH4Cl 0,1M and
also impregnating HPW into it at 1%, 5% and 10% consentrate. The fructose
conversion into furfural and its derivates was done at 90 oC for 8 hours using
reflux method. The HMF conversion into EMF wa done at 120 oC for 2 hours
using reflux method. The existence of furfural and its derivates as well as EMF as
the result of the reaction is analyzed by GC-MS. The result of natural zeolite
activation with various acids shows improvement of acidity on activated natural
zeolite. Characterization of catalysts acidity produced acidity sequences ZA <
ZAA < ZAA-W1 < ZAA-W5 < ZAA-W10. The usage of ZAA which has been
impregnated by HPW shows activity upon formation of furfural and HMF from
fructose. In the usage of ZAA-W10 catalyst produced 0,0520 gram of furfural and
0,0183 gram of HMF out of 0,1804 gram fructose. The existence of EMF is
detected on the reaction of HMF with ethanol using ZAA-W10 catalyst. It
produced EMF for as much as 0,0074 gram from 0,1565 gram HMF. From the
research it can be concluded that acidity-improved natural zeolite with addition of
HPW indicates an activity on catalyst for fructose conversion into furfural and its
derivates as well as HMF conversion into EMF.
Keywords: Fructose, HMF, EMF, Zeolit, HPW.
Ratu Nurjamilah, 2013
Aktivitas Zeolit Alam Dan Zeolit Termodifikasi Heteropolitungstate (HPW) Sebagai Katalis Dalam
Konversi Fruktosa Menjadi Forfural Dan Derivatnya Serta Konversi 5-Hydroxymethyl-2 furfural
Menjadi 5-Ethoxymethyl-2Furfural (FMF)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
vii
Ratu Nurjamilah, 2013
Aktivitas Zeolit Alam Dan Zeolit Termodifikasi Heteropolitungstate (HPW) Sebagai Katalis Dalam
Konversi Fruktosa Menjadi Forfural Dan Derivatnya Serta Konversi 5-Hydroxymethyl-2 furfural
Menjadi 5-Ethoxymethyl-2Furfural (FMF)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
viii
Ratu Nurjamilah, 2013
Aktivitas Zeolit Alam Dan Zeolit Termodifikasi Heteropolitungstate (HPW) Sebagai Katalis Dalam
Konversi Fruktosa Menjadi Forfural Dan Derivatnya Serta Konversi 5-Hydroxymethyl-2 furfural
Menjadi 5-Ethoxymethyl-2Furfural (FMF)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
ix
Ratu Nurjamilah, 2013
Aktivitas Zeolit Alam Dan Zeolit Termodifikasi Heteropolitungstate (HPW) Sebagai Katalis Dalam
Konversi Fruktosa Menjadi Forfural Dan Derivatnya Serta Konversi 5-Hydroxymethyl-2 furfural
Menjadi 5-Ethoxymethyl-2Furfural (FMF)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
x
Ratu Nurjamilah, 2013
Aktivitas Zeolit Alam Dan Zeolit Termodifikasi Heteropolitungstate (HPW) Sebagai Katalis Dalam
Konversi Fruktosa Menjadi Forfural Dan Derivatnya Serta Konversi 5-Hydroxymethyl-2 furfural
Menjadi 5-Ethoxymethyl-2Furfural (FMF)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
xi
Ratu Nurjamilah, 2013
Aktivitas Zeolit Alam Dan Zeolit Termodifikasi Heteropolitungstate (HPW) Sebagai Katalis Dalam
Konversi Fruktosa Menjadi Forfural Dan Derivatnya Serta Konversi 5-Hydroxymethyl-2 furfural
Menjadi 5-Ethoxymethyl-2Furfural (FMF)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
xii
Ratu Nurjamilah, 2013
Aktivitas Zeolit Alam Dan Zeolit Termodifikasi Heteropolitungstate (HPW) Sebagai Katalis Dalam
Konversi Fruktosa Menjadi Forfural Dan Derivatnya Serta Konversi 5-Hydroxymethyl-2 furfural
Menjadi 5-Ethoxymethyl-2Furfural (FMF)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
xiii
Ratu Nurjamilah, 2013
Aktivitas Zeolit Alam Dan Zeolit Termodifikasi Heteropolitungstate (HPW) Sebagai Katalis Dalam
Konversi Fruktosa Menjadi Forfural Dan Derivatnya Serta Konversi 5-Hydroxymethyl-2 furfural
Menjadi 5-Ethoxymethyl-2Furfural (FMF)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang Masalah
Semakin meningkatnya jumlah penduduk akan mengakibatkan kebutuhan
energi juga meningkat. Selama ini, Indonesia sebagai salah satu Negara Agraris
besar masih mengandalkan pasokan energi nasionalnya dari sektor energi fosil,
seperti minyak bumi, batu bara dan gas. Telah diperkirakan bahwa dalam dua
dekade ke depan, produksi minyak bumi tidak mungkin dapat memenuhi
permintaan bahan bakar dan bahan kimia (Dutta, 2012). Sudah saatnya bagi
bangsa Indonesia untuk mengeksplorasi sumber-sumber energi non fosil yang
merupakan sumber energi yang bisa diperbarui (renewable). Seperti yang telah
diketahui, Indonesia merupakan negara agraris besar yang tentunya memiliki
potensi yang besar juga dalam sektor energi biomassa.
Penggunaan biomassa sebagai bahan baku energi juga berperan dalam
menurunkan emisi gas rumah kaca, karena CO2 yang dilepaskan dari degradasi
biomassa alam akan tersedia sebagai karbon dalam energi, sehingga meniadakan
emisi gas rumah kaca (Alonso et al, 2010)
Dewasa ini telah banyak dilakukan penelitian mengenai konversi selulosa
yang berasal dari biomassa menjadi salah satu turunan furfural yakni 5hydroxymethyl-2-furfural (HMF), baik yang menggunakan radioasi microwave
mapun dengan menggunakan katalis sebagai pengotimalisasi pengonversian ini.
HMF sangat berguna sebagai intermediet untuk memproduksi biofuel dan bahan
kimia lain. ( Andreia et al, 2011)
5-ethoxymethyl-2-furfural (EMF), merupakan salah satu derivat senyawa
furfural yang bisa digunakan sebagai biofuel generasi baru yang sangat
menjanjikan. EMF telah berhasil disintesis dari substrat biomassa (Mascal M dan
E. B. Nikitin, 2008). EMF memiliki energi (31.3 MJ L-1) yang bisa dibandingkan
1
Ratu Nurjamilah, 2013
Aktivitas Zeolit Alam Dan Zeolit Termodifikasi Heteropolitungstate (HPW) Sebagai Katalis Dalam
Konversi Fruktosa Menjadi Forfural Dan Derivatnya Serta Konversi 5-Hydroxymethyl-2 furfural
Menjadi 5-Ethoxymethyl-2Furfural (FMF)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
dengan bensin pada umumnya (31.1 MJ L-1) dan bahan bakar diesel (33.6 MJ L-1)
(Lew, Christopher M. et al , 2012). Selain itu EMF juga memiliki titik didih yang
tinggi yakni 235 oC (Mascal M. dan E. B. Nikitin, 2008).
Karbohidrat sebagai komponen utama pada biomassa telah berhasil
dikonversi menjadi derivat furan yang memiliki nilai tambah yang tinggi. EMF
salah satunya. EMF secara garis besar dikonversi dari karbohidrat secara tidak
langsung (Xiuquan Jia et al, 2012). Awal mulanya karbohidrat mengalami
transformasi menjadi HMF (Lanzafame et al, 2011), atau 5-(chloromethyl)
furfural (CMF) (Mascal M dan E. B. Nikitin, 2008), yang mana setelah
mengalami proses pemisahan selanjutnya mengalami proses eterifikasi menjadi
EMF. Jumlah EMF yang sangat besar bisa diperoleh jika dilakukan melalui dua
tahap ini. (Xiuquan Jia et al, 2012).
Dalam proses reaksi eterifikasi HMF dengan etanol menjadi EMF ini sangat
dipengerahui oleh sisi keasaman dari katalis yang digunakan (Lanzafame et al,
2011). Selain dengan bahan awal HMF, EMF juga berhasil disintesis dengan
bahan awal fruktosa atau glukosa, yakni dengan cara mereaksikannya dengan
etanol dengan bantuan katalis. Glukosa terlebih dahulu mengalami isomerisasi
menjadi fruktosa, baru setelah itu fruktosa mengalami eterifikasi dehidratif
menjadi EMF (Bing et al, 2012).. Sehingga penggunaan fruktosa sebagai bahan
awal diperkirakan akan menghasilkan EMF dengan jumlah yang lebih besar juga.
Salah satu jenis katalis yang banyak digunakan saat ini adalah zeolit. Katalis
zeolit dapat digunakan dalam proses dehidrasi, isomerisasi, polimerisasi,
perengkahan, alkilasi, dan lain-lain. Zeolit adalah kristal alumina-silika yang
mempunyai struktur berrongga atau pori yang mempunyai sisi aktif yang
bermuatan negatif yang mengikat secara lemah kation penyeimbang muatan ( Dini
dkk, 2010).
2
Ratu Nurjamilah, 2013
Aktivitas Zeolit Alam Dan Zeolit Termodifikasi Heteropolitungstate (HPW) Sebagai Katalis Dalam
Konversi Fruktosa Menjadi Forfural Dan Derivatnya Serta Konversi 5-Hydroxymethyl-2 furfural
Menjadi 5-Ethoxymethyl-2Furfural (FMF)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Indonesia merupakan salah satu negara yang kaya akan zeolit alam, yang
tersebar luas di berbagai lokasi antara lain di Bayah (Banten Selatan), Cikembar
(Sukabumi), Nanggung (Tasikmalaya), Malang, Lampung, dan Sulawesi Selatan.
Zeolit alam ini belum dimanfaatkan secara optimal. (Rosdiana, 2006) Pada
umumnya zeolit yang ditambang langsung dari alam masih mengandung
pengotor- pengotor organik berwujud kristal maupun amorf. Untuk meningkatkan
kualitas zeolit alam, terutama sebagai pengemban katalis, harus dilakukan aktivasi
terhadap zeolit alam. (Dini dkk, 2010)
Modifikasi zeolit alam dengan cara mengimpregnasi logam atau oksida
logam tertentu ke dalamnya telah banyak dilakukan peneliti lain. Modifikasi
dengan cara ini dapat meningkatkan keasaman dan akan menyebabkan luas
permukaan zeolit alam tersebut relatif besar sehingga reaksi lebih berjalan cepat
(Nugrahaningtyas, 2003).
Penyisipan heteropolytungstate (HPW) ke dalam zeolit dapat meningkatkan
sifat keasaman dari zeolit tersebut. Semakin banyak HPW yang disispkan maka
semakin asam katalis zeolit tersebut. Dengan meningkatnya keasaman maka
aktivitasnya pun semakin meningkat (Susanto dkk, 2008). Zeolit dan HPW
termasuk kedalam jenis katalis heterogen yang dapat di-recovery dari hasil reaksi,
selain itu juga mungkin dapat digunakan kembali (reuse) (Ridlo, 2010). Hal ini
tentu saja merupakan keunggulan yang bisa diandalkan dari kedua katalis ini
dibanding dengan katalis homogen seperti H2SO4 yang tidak bisa di-recovery dan
tidak bisa digunakan kembali (reuse).
Penelitian mengenai penggunaan material zeolit yang disisipkan HPW
untuk konversi fruktosa menjadi senyawa furfural dan derivatnya serta untuk
konversi HMF menjadi EMF belum dilakukan, maka dalam penelitian ini akan
dipelajari aktivitas zeolit alam dan zeolit termodifikasi heteropolytungstate
(HPW) sebagai katalis dalam konversi tersebut.
3
Ratu Nurjamilah, 2013
Aktivitas Zeolit Alam Dan Zeolit Termodifikasi Heteropolitungstate (HPW) Sebagai Katalis Dalam
Konversi Fruktosa Menjadi Forfural Dan Derivatnya Serta Konversi 5-Hydroxymethyl-2 furfural
Menjadi 5-Ethoxymethyl-2Furfural (FMF)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
1.2
Rumusan Masalah
Berdasarkan uraian di atas, rumusan masalah dalam penelitian ini adalah :
1. Bagaimana aktivitas katalitik zeolit alam Tasikmalaya dalam reaksi
konversi fruktosa menjadi senyawa furfural dan derivatnya serta dalam
reaksi konversi HMF menjadi EMF?
2. Bagaimana aktivitas zeolit yang diaktivasi dengan asam dan disisipi HPW
dalam konversi fruktosa menjadi senyawa furfural dan derivatnya serta
dalam reaksi konversi HMF menjadi EMF?
3. Bagaimana pengaruh keasaman yang dimiliki oleh katalis berbasis zeolit
alam yang telah disintesis terhadap hasil reaksi konversi fruktosa menjadi
senyawa furfural dan derivatnya serta dalam reaksi konversi HMF menjadi
EMF?
1.3
Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk :
1. Mengetahui aktivitas katalitik zeolit alam dalam reaksi konversi fruktosa
menjadi senyawa furfural dan derivatnya serta dalam reaksi konversi HMF
menjadi EMF,
2. mengetahui aktivitas zeolit yang diaktivasi dengan asam dan disisipi HPW
dalam konversi fruktosa menjadi senyawa furfural dan derivatnya serta
dalam reaksi konversi HMF menjadi EMF,
3. serta mengetahui pengaruh keasaman yang dimiliki oleh katalis berbasis
zeolit alam yang telah disintesis terhadap hasil reaksi konversi fruktosa
menjadi senyawa furfural dan derivatnya serta dalam reaksi konversi HMF
menjadi EMF.
4
Ratu Nurjamilah, 2013
Aktivitas Zeolit Alam Dan Zeolit Termodifikasi Heteropolitungstate (HPW) Sebagai Katalis Dalam
Konversi Fruktosa Menjadi Forfural Dan Derivatnya Serta Konversi 5-Hydroxymethyl-2 furfural
Menjadi 5-Ethoxymethyl-2Furfural (FMF)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
1.3
Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini adalah untuk memberikan informasi mengenai
potensi zeolit alam Indonesia sebagai katalis dalam memproduksi bahan bakar
generasi kedua, atau bahan bakar berbasis biomassa, yakni EMF, serta menambah
nilai guna zeolit alam yang tersedia melimpah di Indonesia.
1.4
Tempat Penelitian
Tahapan penelitian seperti pengaktifan, pemodifikasian, dan karakterisasi
keasaman zeolit serta proses sintesis EMF dilakukan di Laboratorium Riset
FPMIPA UPI Bandung. Sedangkan tahapan karakterisasi yang meliputi analisis
dengan instrumen Fourier Transform Infra Red (FTIR), Gas ChromatographyMass Spectrometer (GC-MS) dilakukan di Laboratorium Instrumen FPMIPA UPI.
Karakterisasi dengan instrument XRD dilakukan di Laboratorium Pengujian
tekMIRA.
5
Ratu Nurjamilah, 2013
Aktivitas Zeolit Alam Dan Zeolit Termodifikasi Heteropolitungstate (HPW) Sebagai Katalis Dalam
Konversi Fruktosa Menjadi Forfural Dan Derivatnya Serta Konversi 5-Hydroxymethyl-2 furfural
Menjadi 5-Ethoxymethyl-2Furfural (FMF)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1
Alat dan Bahan
Bahan katalis yang digunakan pada penelitian ini adalah zeolit alam yang
berasal dari Tasikmalaya Jawa Barat dan phospotungstic acid (HPW, H3PW12O40)
dari supplier (Merck). Sebelum dimodifikasi dengan HPW zeolit mengalami
proses pengaktifan menggunakan aquades, HF 1%, HCl 6M dan NH4Cl.
Sebagai bahan awal digunakan HMF dari supplier (Sigma Aldrich) dengan
kemurnian 99,99% , serta d-fruktosa p.a (pro analyst) dan etanol p.a dari supplier
(Merck).
Alat yang akan digunakan untuk proses sintesis dan reaksi dalam penelitian
ini gelas kimia, set neraca analitik, labu erlenmeyer berpenghisap, vakum, set alat
refluks, microorganic kit, gelas ukur, heater, stirrer, penangas, pH indicator, kertas
saring, pipet tetes, thermometer, batu didih serta magnetic stirrer. Proses analisis
hasil produk HMF digunakan instrumen FTIR-8400 SHIMADZU, GCMS
HITACHI .
3.2
3.2.1
Metode Penelitian
Preparasi Zeolit
Zeolit Alam
Dihaluskan
Diayak dengan ayakan 100mesh
Zeolit alam
lolos dari ayakan
yang
.
Direndam dalam aquades selama sehari semalam
Dicuci sampai air cucian cukup bersih
Zeolit alam
yang sudah dicuci
18
Ratu Nurjamilah, 2013
Aktivitas Zeolit Alam Dan Zeolit Termodifikasi Heteropolitungstate (HPW) Sebagai Katalis Dalam
Konversi Fruktosa Menjadi Forfural Dan Derivatnya Serta Konversi 5-Hydroxymethyl-2 furfural
Menjadi 5-Ethoxymethyl-2Furfural (FMF)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Dikeringkan dalam oven pada temperatur 130 o C selama 3 jam
ZA
3.2.2
Pengaktifan Zeolit
ZA
Residu
Residu I
ZA kering I
Residu
Residu II
Direndam dalam HF 1% selama 10 menit
Disaring
Filtrat
Dicuci dengan aquades sampai pH filtrat = 6
.
Filtrat pH 6
Dikeringkan dalam oven pada temperatur 130 o C selama 3 jam
Direfluks dengan HCl 6M pada suhu 90 o C selama 30 menit
Didiamkan pada suhu kamar selama semalam
Disaring
Filtrat
Dicuci dengan aquades sampai pH filtrat = 6
.
Filtrat pH 6
Dikeringkan dalam oven pada temperatur 130 oC selama 3 jam
ZA kering
II .
Residu
Direfluks dengan NH4Cl 0,1M selama 3 jam/hari selama
1 minggu pada suhu 90 oC
Disaring
Filtrat
Dicuci dengan aquades sampai pH filtrat = 6
19
Ratu Nurjamilah, 2013
Aktivitas Zeolit Alam Dan Zeolit Termodifikasi Heteropolitungstate (HPW) Sebagai Katalis Dalam
Konversi Fruktosa Menjadi Forfural Dan Derivatnya Serta Konversi 5-Hydroxymethyl-2 furfural
Menjadi 5-Ethoxymethyl-2Furfural (FMF)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Filtrat pH 6
Residu III
Dikeringkan dalam oven pada temperatur 130 o C selama 3 jam
Dikalsinasi (tanpa gas N2) pada suhu 500 oC selama 4 jam
III.
ZA kering
Zeolit Alam Aktif (ZAA)
3.2.3
Penyisipan HPW
HPW
Ditimbang sebanyak 0,03 ; 0,15 ; dan 0,3 gram ke dalam gelas kimia
berbeda
Ditambahkan aquades
Diaduk dengan magnetic stirrer sampai HPW melarut
Larutan HPW
Ditambahkan ZAA sebanyak 3 gram ke dalam masing-masing gelas
kimia
Didiamkan selama 72 jam pada temperature kamar
Diaduk beberapa saat
Dipisahkan dengan airnya
Dikeringkan pada suhu 100 oC selama 1 jam
ZAA-W1, ZAA-W5, ZAA-W10
3.2.4
Karakterisasi Keasaman Katalis
Cawan Krus
Ditimbang massanya (Wo)
Ditambahkan katalis sebanyak + 0,1 gram
Dioven pada suhu 120 oC selama 1,5 jam
Cawan krus
berisi katalis
20
Ratu Nurjamilah, 2013
Aktivitas Zeolit Alam Dan Zeolit Termodifikasi Heteropolitungstate (HPW) Sebagai Katalis Dalam
Konversi Fruktosa Menjadi Forfural Dan Derivatnya Serta Konversi 5-Hydroxymethyl-2 furfural
Menjadi 5-Ethoxymethyl-2Furfural (FMF)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Dimasukkan ke dalam desikator sampai bersuhu ruangan
Ditimbang (W1)
Dimasukkan ke dalam desikator kembali
Divakum
Didiamkan selama 24 jam
Cawan krus berisi katalis di dalam desikator
Dijenuhkan dengan uap NH3
Ditimbang kembali (W2)
3.2.5
Konversi
Fruktosa
menjadi
Furfural dan Derivatnya
Data untuk
menghitung
keasaman
katalis
0,180 gram d-fruktosa
Dilarutkan dalam 5 mL etanol
itambahkan katalis 0,018 gram
Direfluks pada suhu 90 oC selama 8 jam
Campuran
yang
.. diduga mengandung senyawa furfural dan derivatnya
Dianalisis dengan instrumen GC-MS
Hasil
3.2.6
Konversi HMF menjadi EMF
0,150 gram HMF
Dilarutkan dalam 3 mL etanol
Ditambahkan katalis 0,015 gram
Direfluks pada suhu 120 oC selama 2 jam
Campuran
yang
.. diduga mengandung EMF
Dianalisis dengan instrumen GC-MS
Hasil
21
Ratu Nurjamilah, 2013
Aktivitas Zeolit Alam Dan Zeolit Termodifikasi Heteropolitungstate (HPW) Sebagai Katalis Dalam
Konversi Fruktosa Menjadi Forfural Dan Derivatnya Serta Konversi 5-Hydroxymethyl-2 furfural
Menjadi 5-Ethoxymethyl-2Furfural (FMF)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
3.3
Prosedur Penelitian
3.3.1 Preparasi Zeolit
Zeolit alam lampung mengalami pencucian dengan aquades setelah
sebelumnya dihancurkan terlebih dahulu dengan menggunakan mortar dan alu dan
melewati proses pengayakan dengan ayakan berukuran 100 mesh. Zeolit alam
hasil dari tahap ini kemudian disebut ZA.
3.3.2
Pengaktifan Zeolit
ZA mengalami modifikasi dealuminasi dengan menggunakan HF 1%, HCl
6M dan pertukaran ion dengan NH4Cl 0,1M serta mengalami kalsinasi pada suhu
500 oC selama 4 jam menjadi Zeolit Alam Aktif (ZAA)
3.3.3
Penyisipan HPW
HPW disisipkan ke dalam ZAA dengan menggunakan metode impregnasi
basah sebesar 1% dari berat ZAA yang digunakan (ZAA-W1), 5% dari berat ZAA
yang digunakan (ZAA-W5), dan 10% dari berat ZAA yang digunakan (ZAAW10). Perendaman dilakukan selama 72 jam dan kemudian dikeringkan pada
suhu 100 oC selama 1 jam.
3.3.4
Karakterisasi Keasaman Katalis
Jumlah situs asam katalis ditentukan secara kuantitatif dengan metode
gravimetri menggunakan NH3 sebagai basa adsorbatnya. Mulamula ditimbang
krus proselin kosong, Wo kemudian diisi dengan 0,1 g katalis dan dipanaskan
dalam oven pada temperatur 120 oC selama 1,5 jam. Krus proselin beserta isinya
dimasukkan ke dalam desikator hingga dingin kemudian ditimbang untuk
mendapatkan berat padatan katalis sebenarnya, W1 kemudian divakumkan. Uap
basa adsorbat dialirkan ke dalam desikator hingga jenuh dan dibiarkan selama
22
Ratu Nurjamilah, 2013
Aktivitas Zeolit Alam Dan Zeolit Termodifikasi Heteropolitungstate (HPW) Sebagai Katalis Dalam
Konversi Fruktosa Menjadi Forfural Dan Derivatnya Serta Konversi 5-Hydroxymethyl-2 furfural
Menjadi 5-Ethoxymethyl-2Furfural (FMF)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
semalam (24 jam). Desikator dibuka dan dibiarkan selama 1,5 jam untuk
menguapkan basa yang tidak teradsorpsi atau teradsorpsi sangat lemah. Krus
proselin dan isi kemudian ditimbang sebagai W2, untuk menentukan berat basa
yang teradsorpsi pada padatan katalis. Keasaman katalis (Kkat) dihitung dengan
persamaan:
(persamaan 3.1)
Kkat adalah jumlah situs asam katalis (mmol/g) dan Mb adalah massa rumus
molekul basa adsorbat (Rodiansono dan Wega, 2005). Dalam penelitian ini
digunakan NH3 maka Mb bernilai 17 g/mol. Skema set alat untuk karakterisasi
keasaman katalis ditunjukkan pada Gambar 3.1.
Gambar 3. 1 Skema set alat karakterisasi keasaman katalis
3.3.5
Konversi Fruktosa menjadi Furfural dan Derivatnya
Konversi fruktosa menjadi EMF dilakukan dengan menggunakan set alat
refluks berukuran micro didalam penangas minyak. Untuk reaksi ini, labu dasar
bulat dari set alat refluks tadi diisi dengan fruktosa sebanyak 0,18 gram, dan
23
Ratu Nurjamilah, 2013
Aktivitas Zeolit Alam Dan Zeolit Termodifikasi Heteropolitungstate (HPW) Sebagai Katalis Dalam
Konversi Fruktosa Menjadi Forfural Dan Derivatnya Serta Konversi 5-Hydroxymethyl-2 furfural
Menjadi 5-Ethoxymethyl-2Furfural (FMF)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
katalis sebanyak 0,018 gram (10% dari berat fruktosa) yang telah dilarutkan
dalam etanol sebanyak 5 mL, katalis yang digunakan H2SO4, ZA, ZAA, ZAAW1, ZAA-W5 dan ZAA-W10, kemudian direfluks dengan terus menerus pada
suhu 90o C selama 8 jam. Hasil refluks didiamkan sampai mencapai suhu ruangan,
etanol yang tidak bereaksi diuapkan atau didestilasi agar tepisah dari hasil reaksi,
kemudian diuji dengan instrument GCMS
3.3.6
Konversi HMF menjadi EMF
Konversi HMF menjadi EMF dilakukan untuk dilakukan dengan
menggunakan set alat refluks berukuran micro didalam penangas minyak. Untuk
reaksi ini, labu dasar bulat dari set alat refluks tadi diisi dengan HMF sebanyak
0,15 gram, dan katalis sebanyak 0,015 gram (10% dari berat HMF) yang telah
dilarutkan dalam etanol sebanyak 3 mL, katalis yang digunakan H2SO4, ZA,
ZAA, ZAA-W1, ZAA-W5 dan ZAA-W10, kemudian direfluks dengan terus
menerus pada suhu 120 oC selama 2 jam. Hasil refluks didiamkan sampai
mencapai suhu ruangan, etanol yang tidak bereaksi diuapkan atau didestilasi agar
tepisah dari hasil reaksi, kemudian diuji dengan instrument GCMS. Uji FTIR juga
dilakukan terhadap hasil reaksi yang menggunakan katalis H2SO4 dan ZAA-W10.
24
Ratu Nurjamilah, 2013
Aktivitas Zeolit Alam Dan Zeolit Termodifikasi Heteropolitungstate (HPW) Sebagai Katalis Dalam
Konversi Fruktosa Menjadi Forfural Dan Derivatnya Serta Konversi 5-Hydroxymethyl-2 furfural
Menjadi 5-Ethoxymethyl-2Furfural (FMF)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1
Kesimpulan
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan didapatkan beberapa
kesimpulan sebagai berikut :
Zeolit tidak aktif dalam reaksi konversi fruktosa menjadi senyawa
furfural dan derivatnya serta dalam reaksi konversi HMF menjadi
EMF Keasaman katalis sangat mempengaruhi jumlah EMF yang
dihasilkan.
Katalis zeolit yang telah diaktivasi dengan asam juga tidak aktif
dalam reaksi konversi fruktosa menjadi senyawa furfural dan
derivatnya serta dalam reaksi konversi HMF menjadi EMF.
Sedangkan zeolit yang disisipi HPW aktif terhadap kedua reaksi
konversi ini, dari 0,1804 gram fruktosa yang digunakan dihasilkan
furfural sebanyak 0,0520 gram dan HMF sebanyak 0,0183 gram.
Pada konversi HMF menjadi EMF dihasilkan EMF sebanyak 0,0074
gram dari 0,1565 gram HMF ketika digunakan ZAA-W10 sebagai
katalis.
Keasaman katalis berbasis zeolit alam yang telah disintesis semakin
meningkat ketika diaktivasi dan meningkat juga seiring dengan
bertambahnya komposisi HPW yang disisipkan. Keasaman yang
semakin meningkat ini juga meningkatkan jumlah Furfural dan HMF
yang dihasilkan dari konversi fruktosa langsung, serta meningkatkan
jumlah EMF yang dihasilkan dari konversi HMF.
51
Ratu Nurjamilah, 2013
Aktivitas Zeolit Alam Dan Zeolit Termodifikasi Heteropolitungstate (HPW) Sebagai Katalis Dalam
Konversi Fruktosa Menjadi Forfural Dan Derivatnya Serta Konversi 5-Hydroxymethyl-2 furfural
Menjadi 5-Ethoxymethyl-2Furfural (FMF)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
5.2
Saran
Untuk penelitian selanjutnya perlu dilakukan variasi terhadap konsentrasi
HPW yang disisipkan dalam ZAA agar bisa diketahui besarnya konsentrasi
optimum HPW yang harus disisipkan sehingga didapatkan hasil reaksi yang
maksimal. Selain itu juga perlu dilakukan variasi terhadap perbandingan katalis
dan reaktan yang digunakan, sehingga didapatkan perbandingan yang optimal
untuk didapatkan hasil yang maksimal.
52
Ratu Nurjamilah, 2013
Aktivitas Zeolit Alam Dan Zeolit Termodifikasi Heteropolitungstate (HPW) Sebagai Katalis Dalam
Konversi Fruktosa Menjadi Forfural Dan Derivatnya Serta Konversi 5-Hydroxymethyl-2 furfural
Menjadi 5-Ethoxymethyl-2Furfural (FMF)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
DAFTAR PUSTAKA
Alam et al. (2012). Solid-acid and ionic-liquid catalyzed one-pot transformation
of biorenewable substrates into a platform chemical and a promising
biofuel. RSC Advances: RSC Adv., 2012, 2, 6890–6896 | 6891
Alonso et al. (2010). Catalytic conversion of biomass to biofuels. Critical review:
Green Chem, 2010, 12, 1493–1513 | 1493
Andreia et al. (2011). 5-Hydroxymethylfurfural (HMF) as a building block
platform: Biological properties, synthesis and synthetic applications.
Critical review: Green Chem., 2011, 13, 754.
Anggraini. (2003). Kajian Ekstraksi dan Hidrolisis Xylan dari Tongkol Jagung
(Zea Mays L.). Bogor: Fakultas Teknologi Pertanian. Institut Pertanian
Bogor.
Balakrishnan et al. (2012). Etherification and reductive etherification of 5(hydroxymethyl) furfural : 5-(alkoxymethyl)furfurals and 2,5bis(alkoxymethyl)furans as potential bio-diesel candidates. The Royal
Society of Chemsitry 2012: Electronic Supplementary Material (ESI) for
Green Chemistry.
Binder dan Raines. (2011). Simple Chemical Transformation of Lignocellulosic
Biomass into Furans for Fuels and Chemicals. Journal of the American
Chemical Society: VOL. 131, NO. 5, 2009.
Casanova et al. (2010). Chemicals from biomass : Etherification of 5hydroxymethyl-2-furfural (HMF) into 5,5’(oxy-bis(methylene))bis-2furfural (OBMF) with solid acid catalyst. Elsevier: Journal of Catalyst 275
(2010) 236-242.
Dini dkk. (2010). Optimasi Proses Aktivasi Katalis Zeolit Alam dengan Uji
Proses Dehidrasi Etanol. Seminar Rekayasa Kimia Dan Proses, 4-5
Agustus 2010 ISSN: 1411-4216
Dutta. (2012). Direct Conversion of Cellulose and Lignocellulosic Biomass into
Chemical and Biofuel with Metal Chloride Catalyst. Journal of Catalyst
2012, 288, 8-15. India: Elsevier.
Fan et al (1982). The Nature of Lignocellulosic and Their Pretreatment for
Enzymatic Hydrolysis. Adv. Bichem. Eng. 23: 158-187.
Hanifah, Fatia. (2012). Studi Pendahuluan Reaksi Konversi Selulosa dari
Biomassa Jerami Padi menjadi 5-hydroxymethylfurfural (HMF) Sebagai
Prekursor Biofuel 2,5-dimethylfuran (DMF) Menggunakan Radiasi
Microwave. Bandung: Universitas Pendidikan Indonesia.
53
Ratu Nurjamilah, 2013
Aktivitas Zeolit Alam Dan Zeolit Termodifikasi Heteropolitungstate (HPW) Sebagai Katalis Dalam
Konversi Fruktosa Menjadi Forfural Dan Derivatnya Serta Konversi 5-Hydroxymethyl-2 furfural
Menjadi 5-Ethoxymethyl-2Furfural (FMF)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Jaslin, I. (2006). Penentuan Reaksi Protonasi dan Deprotonasi Molekul Organik
Serta Konstanta Kesetimbangan Reaksinya Dengan Titrasi Potensiometri.
Prosiding Seminar Nasional Kimia, Nopember 2006, Yogyakarta.
Lanzafame et al. (2010). Etherification of 5-hydroxymethyl-2-furfural (HMF) with
ethanol to biodiesel components using mesoporous solid acidic catalysts.
Elsevier: Catalysis Today 175 (2011) 435– 441
Lew, Christopher M. et al (2012). One-Pot Synthesis of 5-(Ethoxymethyl)furfural
from Glucose Using Sn-BEA and Amberlyst Catalysts. American Chemical
Society: Ind. Eng. Chem. Res., 2012, 51, 5364.
Lima et al (2009). Conversion of mono/di/polysaccharides into Furan Compounds
using 1-alkyl-3-methylimidazolium ionic liquids. Elsevier: Applied
Catalyst A: General 363 (2009) 93-99.
Liu Bing et al. (2012). Efficient One-Pot Synthesis of 5‑(Ethoxymethyl)furfural
from Fructose Catalyzed by a Novel Solid Catalyst. American Chemical
Society: Ind. Eng. Chem. Res. 2012, 51, 15331−15336
Mahardiani, L. (2010). Preparation and Characterization of Ni/Zeolite From
Natural Zeolite For Hydrocracking Process. The 2th International
Conference on Chemical Sciences (ICCS-2010)
Mascal M dan E. B. Nikitin. (2008). Direct, High-Yield Conversion of Cellulose
into Biofuel. Angewandte Chem. Int. Ed. 2008, 47, 7924.
Moreau, Claude et al (2004). Recent Catalytic Advances in The Chemistry of
Substituted Furans from Carbohydrates and in The Ensuing Polymers.
Topics in Catalyst Vol. 27 Nos. 1-4, February 2004.
Nugrahaningtyas dkk. (2003). Efektivitas Katalis Cr/Zeolit Alam pada
perengkahan Tir Batu Bara Menjadi Fraksi Bensin. Alchemy Jurnal
Penelitian Kimia Vol. 2 No. 2-September 2003. ISSN : 1412-4092.
Pari, G dan Hartoyo. (1983). Beberapa Sifat Fisis dan Kimia Briket Arang dari
Limbah Arang Aktif. Bogor: Puslitbang Hasil Hutan Bogor.
Ridlo, Rohmadi. (2010). Optimasi Proses Produksi Biodiesel dari Minyak Kelapa
Sawit dan Jarak Pagar dengan Menggunakan Katalis Heterogen Kalsium
Oksida. Jakarta: BPPT
Rosdiana, Tina. (2006). Pencirian dan Uji Aktivitas Katalitik Zeolit Alam
Teraktivasi. Bogor : Departemen Kimia, FMIPA Institut Pertanian Bogor.
Román-Leshkov et al (2007). Production of 5-hydroxymethylfurfural and furfural
by dehydration of biomass-derived mono- and poly-saccharides. Green
Chem 2007, 9:342-350.
54
Ratu Nurjamilah, 2013
Aktivitas Zeolit Alam Dan Zeolit Termodifikasi Heteropolitungstate (HPW) Sebagai Katalis Dalam
Konversi Fruktosa Menjadi Forfural Dan Derivatnya Serta Konversi 5-Hydroxymethyl-2 furfural
Menjadi 5-Ethoxymethyl-2Furfural (FMF)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Rodiansono dan Wega. (2005). Uji Aktivitas dan Regenerasi Katalis NiMo/Z pada
Reaksi Hidrorengkah Fraksi Sampah Plastik Menjadi Fraksi Bensin. Indo.
J. Chem., 2005, 5 (3), 261 – 268.
Sadaba et al. (2012). Catalytic Performance of Zeolite-Vanadia in the Aerobic
Oxidation
of
5-Hydroxymethylfurfural
to
2,5-diformylfuran.
ChemCatChem 2013, S, 284-293.
Setiadi dan Pertiwi, A. (2007). Preparasi dan Karakterisasi Zeolit Alam untuk
Konversi senyawa ABE menjadi Hidrokarbon. Prosiding Konggres dan
Simposium Nasional Kedua MKICS, ISSN : 0216-4183, 1-4
Sherrington dan Kybett. (2001). Supported Catalysts and Their Application.
Royal Society of Chemistry. London, 61-65
Silalahi dkk. (2011). Modifikasi Zeolit Alam menjadi Material Katalis
Perengkahan. Jurnal Kimia Mulawarman Volume 8 Nomor 2, Mei 2011:
ISSN 1693-5616
Susanto dkk. (2008). Penggunaan Katalis HPW/Zeolit pada Esterifikasi Asam
Oleat Untuk Produksi Pelumas Dasar Bio (Kinetika dan Karakterisasi).
Seminar Rekayasa Kimia dan Proses, 4-5 Agustus 2010 ISSN: 1411-4216.
Taarning et al. (2010). Zeolite-catalyzed biomass conversion to fuels and
chemicals. RSC: Energy Environ. Sci., 2011, 4, 793–804|793
Xiuquan Jia et al. (2012). Direct conversion of fructose-based carbohydrates to 5ethoxymethylfurfural catalyzed by AlCl3·6H2O/BF3·(Et)2O in ethanol.
Elsevier : Journal of Energy Chemistry 22(2013)93–97
Zhiqi Wang dan Juan Navarrete. (2012). Keggin Structure and Surface Acidity of
12-Phospotungstic Acid Grafted Zr-MCM-48 Mesoporous Molecular
Sieves. World Journal of Nano Science and Engineering, 2012, 2, 134-141:
Scientific Research.
Wettstein et al. (2012). A roadmap for conversion of lignocellulosic biomass to
chemicals and fuels. Elsevier: Current Opinion in Chemical Engineering
2012, 1:218–224
Widjajanti dkk. (2011). Pola Adsorpsi Zeolit Terhadap Pewarna Azo Metil Merah
dan Metil Jingga. Prosiding Seminar Nasional Penelitian, Pendidikan dan
Penerapan MIPA, Fakultas MIPA, Universitas Negeri Yogyakarta, 14 Mei
2011.
Windarti dan Suseno. (2004). Preparasi Katalis Zeolit Alam Asam Sebagai
Katalis dalam Proses Pirolisis Katalitik Polietilena. Laboratorium Kimia
55
Ratu Nurjamilah, 2013
Aktivitas Zeolit Alam Dan Zeolit Termodifikasi Heteropolitungstate (HPW) Sebagai Katalis Dalam
Konversi Fruktosa Menjadi Forfural Dan Derivatnya Serta Konversi 5-Hydroxymethyl-2 furfural
Menjadi 5-Ethoxymethyl-2Furfural (FMF)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Fisik Jurusan Kimia Fakultas MIPA Universitas Diponegoro, No. Artikel:
JKSA. Vol. VII. No.3 Desember 2004
Witanto, Esis dkk. (2010). Preparasi Dan Karakterisasi Katalis Ni-Mo/Zeolit
Alam Aktif. Yogyakarta: STTN-BATAN & Fak. Saintek UIN SUKA
Yuanita, Dewi. (2010). Kajian Modifikasi dan Karakterisasi Zeolit Alam dari
Berbagai Negara. Prosiding Seminar Nasional Kimia dan Pendidikan
Kimia 2010 ISBN: 978-xxx-xxxxx-x-x
Zulfa, Aditya. (2011). Uji Adsorpsi Gas Karbon Monoksida (CO) Menggunakan
Zeolit Alam Malang dan Lampung. Depok: Universitas Indonesia.
56
Ratu Nurjamilah, 2013
Aktivitas Zeolit Alam Dan Zeolit Termodifikasi Heteropolitungstate (HPW) Sebagai Katalis Dalam
Konversi Fruktosa Menjadi Forfural Dan Derivatnya Serta Konversi 5-Hydroxymethyl-2 furfural
Menjadi 5-Ethoxymethyl-2Furfural (FMF)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu