UNIVERSITAS INDONESIA STUDI YTTRIUM SEBA
UNIVERSITAS INDONESIA
STUDI YTTRIUM SEBAGAI KATALIS PADA REAKSI METANOLISIS UREA
MEMBENTUK METIL KARBAMAT
SKRIPSI
DWI WAHYU NUGROHO
0706263076
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
PROGRAM STUDI KIMIA
DEPOK
DESEMBER 2011
Studi yttrium..., Dwi Wahyu Nugroho, FMIPA UI, 2011
IEIA IDEIA
DI
YI
EBAGAI AA I
ADA EAI EA II EA
EBE EI ABAA
I
I
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana sains
DWI WAHYU NUGROHO
0706263076
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
PROGRAM STUDI KIMIA
DEPOK
DESEMBER 2011
i
Studi yttrium..., Dwi Wahyu Nugroho, FMIPA UI, 2011
HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS
Skripsi ini adalah hasil karya penulis sendiri, dan semua
sumber baik yang dikutip maupun yang dirujuk telah penulis
nyatakan dengan benar
Nama
: Dwi Wahyu Nugroho
NPM
: 0706263076
Tanda Tangan
:
Tanggal
: 11 Januari 2012
ii
Studi yttrium..., Dwi Wahyu Nugroho, FMIPA UI, 2011
iversitas Indonesia
HALAMAN PENGESAHAN
Skripsi ini diajukan oleh
Nama
: Dwi Wahyu Nugroho
NPM
: 0706263076
Judul Skripsi
: Studi Yttrium sebagai Katalis pada Reaksi Metanolisis
Urea Membentuk Metil Karbamat
Program Studi
: Kimia
Telah berhasil dipertahankan di hadapan Dewan Penguji dan diterima sebagai bagian
persyaratan yang diperlukan untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada Program Studi
Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Indonesia.
DEWAN PENGUJI
Pembimbing 1
: Dr. rer. nat. Agustino Zulys
(
Penguji 1
: Dr. Ridla Bakri, M.Phil
(
Penguji 3
: Dr. Herry Cahyana
Pembimbing 2
Penguji 2
)
: Drs. Ismunaryo Moenandar , M. Phil (
)
: Dra. Tresye Utari, M.Si
)
(
(
)
)
Ditetapkan di : Universitas Indonesia, Depok
Tanggal
: 11 Januari 2012
iii
Studi yttrium..., Dwi Wahyu Nugroho, FMIPA UI, 2011
iversitas Indonesia
KATA PENGANTAR
Bismillahirrohmãnirrohîm,
Alhamdulillahirobbil alamin, puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT
atas segala rahmat dan kasih sayang-Nya serta hidayah-Nya sehingga penulis dapat
menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi ini dengan lancar dan sesuai dengan
waktu yang telah ditargetkan. Sholawat serta salam semoga senantiasa tercurah kepada
tauladan seluruh manusia, kekasih Allah, Rasulullah Muhammad SAW beserta
keluarga, sahabat dan segenap umatnya hingga akhir zaman kelak.
Dalam proses penyelesaian sripsi ini, tentunya penulis mendapatkan banyak
bantuan serta dorongan dari berbagai pihak maka dari lubuk hati yang dalam, dengan
segala kerendahan hati, penulis menghaturkan banyak terima kasih kepada semua pihak
yang terlibat dalam proses penyelesaian skripsi ini, diantaranya
1. Kedua orang tua tercinta yang telah memberikan dorongan serta dukungan yang
tulus dari semenjak kecil hingga saat ini, yang sangat berarti bagi perkembangan
penulis.
2. Yth. bapak Dr. rer nat Agustino Zulys dan bapak Drs. Ismunaryo Moenandar, M.
Phil selaku pembimbing yang telah memberi kesempatan kepada penulis untuk
melakukan riset, memberikan banyak ilmu, bimbingan, bantuan, pengertian dan
dorongan semangat sehingga penulis dapat menyelesaikan karya tulis ini.
3. Yth bapak Dr. Emil Budianto selaku pembimbing akademis yang telah memberikan
banyak masukan, bimbingan selama studi di Departemen Kimia FMIPA UI.
4. Yth. bapak Dr. Ridla Bakri selaku ketua Departemen Kimia FMIPA UI dan Ibu Dra.
Tresye Utari, M.Si. selaku koordinator penelitian yang telah memberikan
kesempatan dan bantuan dalam penelitian.
5. Seluruh dosen Departemen Kimia FMIPA UI yang telah memberikan begitu banyak
ilmu serta pengalaman yang bermanfaat, serta menjadi sumber motivasi bagi
penulis.
6. Pak Hedi S., Mbak Ina, Mba Cucu, Mba Elva, Pak Mul, Pak Kiri, serta para staf
Departemen Kimia yang telah banyak membantu baik teknis atau pun non teknis
selama penelitian ini.
7. Pihak-pihak yang telah membantu proses karakterisasi hasil penelitian: Ibu Eva
Dewi, S. Si dari Puslabfor POLRI dan untuk bapak Drs. Sunardi M.Si dari
laboratorium analisa Departemen Kimia, terima kasih atas bimbingannya.
8. Teman-teman penelitian di lantai 3 untuk widya, Sabil, Widi, Ardilla, Atur, Yuliga,
Hesty, Yogi, Tyo dan yang lainnya yang tidak bisa disebutkan satu-persatu disini
9. Teman-teman angkatan 2007, terima kasih atas momen berharga, kebahagian,
kesedihan, momen bersama yang tidak ternilai selama 4,5 tahun di Departemen
Kimia.
iv
Studi yttrium..., Dwi Wahyu Nugroho, FMIPA UI, 2011
iversitas Indonesia
10. Teman-teman Bintang Kecil dan Fathan Mubina yang telah mendukung penulis
selama menempuh studi dan organisasi di Universias Indonesia
11. Adik-adik saya di BBKW yaitu Fitri, Titin, Itin, Dia, dan Siti khususnya dan
angkatan 2009, 2010, dan 2011 umumnya yang telah mendukung penulis serta telah
menjadi teman belajar penulis.
12. Pihak lain yang telah banyak membantu penulis dari awal penelitian hingga skripsi
ini terselesaikan yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
Akhir kata, penulis berharap semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi
pengembangan ilmu pengetahuan.
Penulis
Desember 2011
v
Studi yttrium..., Dwi Wahyu Nugroho, FMIPA UI, 2011
iversitas Indonesia
HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI
TUGAS AKHIR UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Sebagai sivitas akademik Universitas Indonesia, penulis yang bertandatangan di bawah
ini:
Nama
NPM
Program Studi
Departemen
Fakultas
Jenis Karya
: Dwi Wahyu Nugroho
: 0706263076
: Sarjana S1
: Kimia
: Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
: Skripsi
demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada
Universitas Indonesia Hak Bebas Royalti Noneksklusif (Non-exclusive Royalty Free
Right) atas karya ilmiah penulis yang berjudul :
Studi Yttrium sebagai Katalis pada Reaksi Metanolisis Urea Membentuk Metil
Karbamat
beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti Noneksklusif
ini, Universitas Indonesia berhak menyimpan, mengalihmedia/format-kan, mengelola
dalam bentuk pangkalan data (database), merawat, dan mumublikasikan tugaas akhir
penulis selama tetap mencantumkan nama penulis sebagai penulis/pencipta dan sebagai
pemilik Hak Cipta.
Demikian pernyataan ini penulis buat dengan sebenarnya.
Dibuat di : Universitas Indonesia, Depok
Pada tanggal : 11 Januari 2012
Yang menyatakan
(Dwi Wahyu Nugroho)
vi
Studi yttrium..., Dwi Wahyu Nugroho, FMIPA UI, 2011
iversitas Indonesia
ABSTRAK
Nama
: Dwi Wahyu Nugroho
Judul
: Studi Yttrium sebagai Katalis pada Reaksi Metanolisis Urea
Membentuk Metil Karbamat
Program Studi
: Kimia
Urea dan metanol merupakan bahan kimia yang sering digunakan dalam industri kimia.
Keduanya merupakan bahan kimia yang mudah didapat dengan biaya yang murah dan
pemisahan yang mudah saat produksi. Melalui pembentukan intermediet metil
karbamat, keduanya dapat membentuk dimetil karbonat yang berperan sebagai green
reagent . Pada reaksi metanolisis ini, suhu optimum yang dapat dicapai sebesar 165 oC.
Yttrium nitrat dapat mengkonversi urea sebesar 73,07% pada suhu 165 oC selama 4 jam.
Adanya pengaruh anion yang terikat pada katalis yttrium dan kelarutan dalam metanol,
mempengaruhi besarnya konversi urea. Dari hasil karakterisasi, pada distilat, terdapat
serapan baru pada bilangan gelombang 2902 cm-1 dan 1018 cm-1 yang berasal dari
gugus CH3 dan C-O, sedangkan serapan dari gugus C=O, N-H, dan C-N juga masih ada
pada bilangan gelombang 1620 cm-1, 3473 cm-1 dan 1159 cm-1. Analisa menggunakan
GC-MS bahwa terdapat satu puncak pada kromatogram pada waktu retensi 5,19 menit
dan berat molekul 75 gr/mol menunjukkan bahwa produk yang terbentuk merupakan
metil karbamat.
Kata Kunci
: metil karbamat, senyawa yttrium, katalis, urea, metanol
xiv + 35 halaman : 18 gambar; 7 tabel
Daftar Pustaka
: 15 (1989-2010)
vii
Studi yttrium..., Dwi Wahyu Nugroho, FMIPA UI, 2011
iversitas Indonesia
ABSTRACT
Name
: Dwi Wahyu Nugroho
Program Study
: Chemistry
Title
: Study of catalytic activity of Yttrium compounds for methyl
carbamate production from urea and methanol
Urea and methanol are chemical reagent, that often be used in chemical industry. They
can be obtained low cost and facile separation of production. They react to form
dimethyl carbonate, that can be green reagent over formation methyl carbamate. In
this methanolysis reaction, the optimum temperature can reach is 165 oC. Yttrium
nitrate can convert 73,07 % urea at 165 oC, 4 hour. Anion groups and solubility in the
methanol can influence conversion of urea. Based on characterization product, in
distillate, there are new absorption in wavenumber 2902 cm-1 and 1018 cm-1, that came
from CH3 groups and C-O groups, there are also can be found absorpstion, that came
from C=O, N-H, and C-N groups in wave number 1620 cm-1, 3473 cm-1 and 1159 cm-1.
Result of measurement GC-MS showed that one single component which was eluted at
5,19 menit and with molecular weight 75 gr/mole. It shows that product are methyl
carbamate
Key Word
: methyl carbamate, yttrium compound, catalysis, urea, methanol
xiv + 35 pages : 18 pictures; 7 tables
Bibliography
: 15 (1989-2010)
viii
Studi yttrium..., Dwi Wahyu Nugroho, FMIPA UI, 2011
iversitas Indonesia
...
!"!#!$ %&'&"
HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS
LEMBAR PENGESAHAN
KATA PENGANTAR
..
..
ABSTRACT..
..
DAFTAR ISI
..
..
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR TABEL
DAFTAR LAMPIRAN
1(
..vii
...viii
ix
....x
.xi
.
.xii
)*+,-./0/-+111111111111111111111(1(1(((1
1.1. Latar Belakang
..
1.2. Perumusan Masalah
1.3. Tujuan Penelitian
2(
......iii
vi
...
..
...ii
.. .iv
LEMBAR PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH
ABSTRAK
...
...i
.
.
.1
...2
.............................2
23+4-/-+ )/52-6-11111111111111111111117
2.1. Logam Tanah Jarang
2.1.1 Sumber Mineral Logam Tanah Jarang
..3
.4
2.1.2 Sifat-Sifat Umum Logam Tanah Jarang
..5
2.1.2.2 Sifat Magnetik dan Sifat Spektra
6
2.1.2.1 Valensi yang Beragam
2.1.2.3 Bilangan Koordinasi dan Stereokimia
2.1.3 Aplikasi Logam Tanah Jarang
2.2. Yttrium
.6
7
.7
.
.8
2.2.2 Yttrium Nitrat
..9
2.2.1 Yttrium Oksida
9
2.2.3 Yttrium Klorida
..10
ix
Studi yttrium..., Dwi Wahyu Nugroho, FMIPA UI, 2011
...
89:9 ;?@A
..10
2.4. Metil Karbamat
2.5. Urea
2.6. Reaksi Urea dengan Alkohol
2.7. Katalis
....
.10
...10
...
10
...11
2.8. Spektroskopi FTIR
2.9. Kromatografi Gas
..
2.10. Spektroskopi Massa
3B
... .
..12
...13
..14
CDEFGD HDIDJKEKLIMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMBBNO
3.1. Bahan dan Alat Penelitian
...15
3.1.1. Bahan
...15
3.1.2. Peralatan
...15
3.2. Prosedur Percobaan
..15
3.2.1. Preparasi Katalis
3.2.2. Variasi Suhu terhadap Konversi Urea
...
3.2.3. Variasi Anion Katalis terhadap Konversi Urea
3.2.4. Analisis Produk dengan FTIR..
3.2.5. Analisis Produk dengan GC-MS
.
...15
..
...15
.16
.. 16
..16
PB QLRKJ GLI HDCSLQLRLIMMMMMMMMMMMMMMMMMMM1T
4.1 Reaksi Metanolisis Urea..
4.1.1. Pengaruh Variasi Suhu Reaksi
4.1.2. Pengaruh Anion pada Konversi Urea
.18
...18
19
4.2 Karakterisasi dengan FTIR
...20
4.4 Analisis Termodinamika
...29
4.3 Analisis dengan GC-MS
...25
4.5. Mekanisme yang mungkin
,31
OB UDRKCHVJLI GLI RLWLIMMMMMMMMMMMMMMMMMMMBX3
5.1 Kesimpulan
..33
x
Studi yttrium..., Dwi Wahyu Nugroho, FMIPA UI, 2011
33
YZ[ \]^]_```````
abcdbe fghdbibjjjjjjjjjjjjjjjjkkjjjjjjkkkklm
nbofpebqjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjkk
xi
Studi yttrium..., Dwi Wahyu Nugroho, FMIPA UI, 2011
rstusv wsxysv
z{|}{~ ~| {~ [Y5O(OiPr)13] dalam C6D6 pada 25oC
..9
Gambar 2.2 Reaksi antara urea dan metanol
11
Gambar 2.3 Perbedaan Fase Katalis Homogen dan Katalis Heterogen dalam
Larutan
.
Gambar 2.4 Sistem Optik FTIR
Gambar 4.1 Foto Distilat
.12
....13
...18
Gambar 4.2 Foto Residu.
..18
Gambar 4.3 Perbandingan serapan IR pada urea dan serapan IR pada residu
...
..20
katalis Y2O3
.
.....22
Gambar 4.4 Perbandingan spektrum serapan IR dari urea dan distilat hasil reaksi
.
Gambar 4.5 Perbandingan spektrum serapan IR dari urea dan distilat hasil reaksi
katalis Y(NO3)3.
Gambar 4.6 Perbandingan spektrum serapan IR dari urea dan distilat hasil reaksi
katalis YCl3
Gambar 4.7 Kromatogram distilat hasil reaksi katalis Y2O3.
Gambar 4.8 Spektra MS pada distilat hasil reaksi katalis Y2O3
...
Gambar 4.9 Spektra MS dari metil karbamat
Gambar 4.10 Kromatogram dari distilat hasil reaksi katalis Y(NO3)3
Gambar 4.11 Kromatogram dari distilat hasil reaksi katalis YCl3
Gambar 4.12 Spektra massa dari distilat hasil reaksi katalis Y(NO3)3
Gambar 4.13 Spektra massa dari distilat hasil reaksi katalis YCl3
Gambar 4.14 Skema mekanisme reaksi metanolisis urea
...
xii
Studi yttrium..., Dwi Wahyu Nugroho, FMIPA UI, 2011
..
..
.....23
24
..25
26
..26
..27
27
.28
...28
..31
...
¡¢£¤¥£¡¢£¤ ¦¡§ ¨¤¡©
Tabel 2.2 Konfigurasi unsur tanah jarang
Tabel 4.1 Pengaruh suhu reaksi terhadap reaksi metanolisis
Tabel 4.2 Pengaruh variasi anion pada yttrium terhadap konversi urea ..
Tabel 4.3 Hasil GC MS katalis Y(NO3)3 dan YCl3
Tabel 4.4 Energi bebas Gibbs dan entalphi pada setiap komponen untuk reaksi
metanolisis urea .
Tabel 4.5 Ketergantungan
temperatur
rG
dan konstanta kesetimbangan pada setiap
xiii
Studi yttrium..., Dwi Wahyu Nugroho, FMIPA UI, 2011
.....3
...
6
19
...19
..29
.30
...30
ª«¬«® ¯«°±²®«³
´µ¶·¸¹µº » ¼½¹¾¸¿ÀºÁµº % ÂúĽ¹Å¸ ƹ½µ
Lampiran 2 Spektrum IR pada Urea
Lampiran 3 Spektrum IR pada residu distilasi
Lampiran 4 Spektrum IR pada distilat hasil reaksi katalis Y2O3
Lampiran 5 Spektrum IR pada distilat hasil reaksi katalis Y(NO3)3
..
..
..
Lampiran 6 Spektrum IR pada distilat hasil reaksi katalis YCl3
.
Lampiran 7 Kromatogram GC distilat hasil reaksi katalis Y2O3
..
Lampiran 8 Spektrum MS pada distilat hasil reaksi katalis Y2O3
Lampiran 9 Hasil penelusuran data GC MS distilat hasil reaksi katalis Y2O3
Lampiran 10 Kromatogram GC dari distilat hasil reaksi katalis Y(NO3)3
Lampiran 11 Spektra MS dari distilat hasil reaksi katalis Y(NO3)3
Lampiran 12 Hasil penelusuran data GC MS distilat hasil reaksi katalis Y(NO3)3
Lampiran 13 Kromatogram dari distilat hasil reaksi katalis YCl3
Lampiran 14 Spektra massa dari distilat hasil reaksi katalis YCl3
Lampiran 15 Hasil penelusuran data GC MS distilat hasil reaksi katalis YCl3
xiv
Studi yttrium..., Dwi Wahyu Nugroho, FMIPA UI, 2011
.
.
..
...
ÇÈÇ É
ÊËÌÍÈÎÏÐÏÈÌ
1Ñ1
ÒÓÔÓÕ Ö×ØÓÙÓÚÛ
ÜÝÞß àßá âÞãßáäå âÞÝæçßèßá éßêßá èëâëß ìßáí îÞÝëáí àëíæáßèßá àßåßâ
éÞÝéßíßë ëáàæîãÝë èëâëß. ïÞàæßáìß âÞÝæçßèßá éßêßá èëâëß ìßáí âæàßê àëàßçßã àÞáíßá
éëßìß ìßáí âæÝßê àßá çÞâëîßêßá ìßáí âæàßêð ñÞåßåæë çÞâéÞáãæèßá ëáãÞÝâÞàëÞã âÞãëå
èßÝéßâßã, èÞàæßáìß àßçßã âÞâéÞáãæè àëâÞãëå èßÝéäáßã ìßáí éÞÝçÞÝßá îÞéßíßë òóôõõö
ôõ÷óõöøù âÞáííßáãëèßá çÞÝßá úäîíÞáû âÞãßå êßåëàßû àßá àëâÞãëå îæåúßã æáãæè ÝÞßèîë
âÞãëåßîë àßá ßåèäèîëèßÝéäáëåßîëð (üëÞãÝä ýæáàÝä Þã ßåû þÿÿ ð ßåßâ çÝäîÞîáìßû êßîëå
îßâçëáí àßÝë ÝÞßèîë âÞãßáäåëîëî ëáë ßèßá âÞáíêßîëåèßá íßî ßâäáëßè îÞêëáííß îëáãÞîëî
ßãßæ çÞâéÞáãæèßá àëâÞãëå èßÝéäáßã ßèßá åÞéëê ßâßá îÞßÝß åëáíèæáíßá èßÝÞáß ãëàßè
àëêßîëåèßá îÞáìßß ìßáí éÞÝéßêßìß àßÝë çÝäîÞî ëáëð
Þáìßß èääÝàëáßîë àßá äÝíßáäâÞãßåëè àßÝë åßáãßáëàß âÞáíßåßâë çÞÝèÞâéßáíßá
ìßáí éÞîßÝ àßåßâ éÞéÞÝßçß ãßêæá éÞåßèßáíßáð Þáìßß åßáãßáëàß âÞâëåëèë èÞíæáßßá
ìßáí éÞîßÝ àßåßâ ÝÞßèîë îëáãÞîëîû îÞßÝß îãäëèëäâÞãÝë âßæçæá êßîëå èßãßåëîëîð ïßãëäá
åßáãßáëàß âÞÝæçßèßá ßîßâ èÞÝßî Þëîû éÞÝàßîßÝèßá èåßîëúëèßîë ßîßâ éßîß èÞÝßî åæáßè
( ) âÞáæÝæã üÞßÝîäáð ïßãëäá åßáãßáëàß âÞâëåëèë îëúßã ÞåÞèãÝäúëåëèû äèîäúëåëèû àßá
îãßéëå ÝÞàäèîð ëúßã ëáëû àëãæá
ßáí àßÝë ßÝëßîë
ßÝë
ßÝë ëäáëè àßÝë èßãëäá åßáãßáëàßû
âÞá
ßàë îæßãæ êßå ìßáí çÞáãëáí àßåßâ çÝäîÞî èßãßåëãëèð ßÝë îëúßã àëßãßîû èßãëäá åßáãßáëàß
âÞâëåëèë èÞÝÞßèãëúßá ìßáí éÞîßÝð íæîãëáä
æåìî àèè 2ÿÿ ãÞåßê âÞåßçäÝèßá
èÞÝÞßèãëúßá ìßáí éÞîßÝ çßàß èßãßåëî àßÝë íäåäáíßá åßáãßáëàß çßàß ÝÞßèîë ýëîêêÞáèäð
Þáíßá âÞáííæáßèßá èßãßåëî ßû àëàßçßã êßîëå îëáãÞîëî îÞéÞîßÝ çßàß îæêæ Ýæßáí
àßá ßèãæ ÝÞßèîë ìßáí îëáíèßãð
üÞáÞåëãëßá ëáë ßàßåßê îãæàë ßßå ãÞáãßáí ÝÞßèîë âÞãßáäåëîëî æÝÞß âÞáííæáßèßá
èßãßåëî ìããÝëæâð ïßÝÞáßáìß Ýæßáí åëáíèæç çÞáÞåëãëßá ëáë àëßßåë àÞáíßá îëáãÞîëîû
èßÝßèãÞÝëîßîë àßÝë çÝäàæè ìßáí ãÞÝéÞáãæè àßá éßíßëâßáß çÞáíßÝæê àßÝë èßãßåëî ìããÝëæâ
ìßáí âÞÝæçßèßá æáîæÝ ãßáßê
ßÝßáí ãÞÝêßàßç çÝäîÞî ÝÞßèîë îÞÝãß äçãëâßåëîßîë çÝäàæè
ßèêëÝ àëâÞãëå èßÝéäáßã ìßáí ãÞÝéÞáãæèð ëèß éÞÝêßîëåû âÞÝæçßèßá îãæàë ìßáí âÞáßÝëè àßá
ßçåëèßãëú æáãæè éëàßáí òôGõõö õmistry èßÝÞáß àëâÞãëå èßÝéäáßã âÞÝæçßèßá ògreen
reagent ð
1
Universitas Indonesia
Studi yttrium..., Dwi Wahyu Nugroho, FMIPA UI, 2011
2
12
!"#$#% "&'()$ (*+,-*. $#&/'0#- (#"#- (*/,0-)$ (#&* &,#$1* +,-#0'.*1*1 )&,#,
#"#$#% $#-#.*1 2--&*)+ (#"#- +,03$#-#.*1*1 "&'1,1 -,&1,/)-, (#0 /#3#*+#0# ",03#&)%
(#&* 1)%) &,#$1* (#0 #0*'0 2#03 /,&*$#-#0 (,03#0 $#-*'0 2--&*)+ "#(# &,#$1* *0*.
13
45 676
8,0,.*-*#0 *0* /,&-)9)#0 )0-)$ +,+",.#9#&* ",03#&)% 1)%) &,#$1* (#0 3)3)1
#0*'0 2#03 /,&*$#-#0 (,03#0 $#-*'0 2--&*)+ "#(# &,#$1* +,-#0'.*1*1 )&,#, (#0
+,03$#&#$-,&*1#1* "&'()$ 2#03 -,&/,0-)$ (,03#0 +,033)0#$#0 "#&#+,-,& 1",$-&)+ :;
(#0 1",$-&)+ ?
1@
A6BC76
D*"'-,1*1 (#&* ",0,.*-*#0 *0* #(#.#% 1)%) &,#$1* #$#0 +,+",03#&)%* /,1#&02#
$'0E,&1* )&,#. ?,+#$*0 -*033* 1)%)F #$#0 +,+",&/,1#& $'0E,&1* )&,#. !0*'0 (#&*
$#-#.*1 #$#0 +,+",03#&)%* 1*G#- #1#+ .,H*1 $#-*'0 IJ+ (#0 $,.#&)-#0 (#.#+ +,-#0'..
K#-#.*1 2#03 1,+#$*0 #1#+, (#0 +)(#% .#&)- (#.#+ +,-#0'. #$#0 +,+",&/,1#&
$'0E,&1* )&,#. 8&'()$ (*+,-*. $#&/'0#- (#"#- -,&/,0-)$ (#&* %#1*. $#-#.*1*1 &,#$1* *0*,
#(#02# $#-#.*1 2--&*)+ (#"#- +,03$#-#.*1*1 &,#$1* +,-#0'.*1*1 )&,# (,03#0 +,+,/,0-)$
*$#-#0 $''&(*0#1* (,03#0 )&,# 1,%*033# "&'()$ (*+,-*. $#&/'0#- (#"#- -,&/,0-)$L
Universitas Indonesia
Studi yttrium..., Dwi Wahyu Nugroho, FMIPA UI, 2011
MNM OO
OTPQNRNP SRTUNVN
WXYX
Z[\]^ U]_]` Q]a]_\
Lbcde fdgdh idjdgc ekjlmdndg nkobembn lgplj qdgc fkjokfdn mdrd cbobgcdg
odgfdgsrd (mkjsbrk 6, cbobgcdg IIIB, rdode pspfke mkjsbrsn lgplj) rdg rsfdetdh rld
lgplj qdsfl qffjsle rdg pndgrsle. Pkedplndg qffjsle rdg pndgrsle nk rdode
cbobgcdg fdgdh idjdgc ndjkgd ekesosns nkpdeddg psudf rkgcdg cbobgcdg fkjpktlf. vgplj
qdgc fkjedpln nk rdode cbobgcdg fdgdh idjdgc drdodh pktdcds tkjsnlf:
wdtko 2.1 vgplj-lgplj fdgdh idjdgc
xsetbo
Nded vgplj
xy
xndgrsle
z
zffjsle
39
Ckjsle
58
Ld
Ldgfdgle
Pj
Pjdpkbrqesle
Pe
Pjbekfsle
Ck
Nr
Nkbrsesle
xe
xdedjsle
El
Eljbmsle
Nbebj Afbe
21
57
59
60
61
62
63
Gr
Gdrbosgsle
wt
wkjtsle
65
Hboesle
67
Dq
Dqpmjbpsle
Ej
Ejtsle
Hb
we
whlosle
zt
zffkjtsle
Ll
Llfkfsle
64
66
68
69
70
71
3
Universitas Indonesia
Studi yttrium..., Dwi Wahyu Nugroho, FMIPA UI, 2011
4
{|}~ | , ~}~-~}~ |}~ |~ {
|~ ~ }|. }~ , | |~
~ | }| | |}| {| | K A|
A|~}. I |~~ | || | |}
~rtz~r}
|t|s t|t r y{w
| |u |r |t }r |~ |r}
} | t~ | ||r| |r t|yr t|
}|u
t y |r
|t }r |~ | t|
m¤r¥m
£
¤n¦r § §¨©¦ª ¦t «¦¬ ¦®¦«©
¡ ¡ ¢u
{|¯r ~~ t r ( °±°² ²±°³´ ²l²µ²¶³s) t|~
w |} }t rt ·
|~ }|y
|r t r y t|~
w
||r ¯
t
¸¦¹ºn
¦¤¹¥t¤ »¼¤½¼¾ ¿À
Á|r~ }|~ r Ârt¯|r~ y |~ ÃÄ
t r s| ¯|r~ y }||rt ~ (Æ
~ (Ê ÇÈÉ) Á|r st|}t| |r~ }~|r
Ê|y
ÂÄÅ }
ÇÈÉ)
t r u
t
~ Ëst|}t| t|~ t~ ¯t|t t| |¯¯} |t|t
| }r
Ìo
¦nÍ¥t¤ »»¼¤ÎϦÎÐÎѬÀÒ¾
¿À
w }t t r y |~ ÓÄ
Á|r~ }|y
ÂÄÅ
} (ÆÇÈÉ) Áz|t r |r }r|rty |r~
w |rt }||rt t |~~
} } | }|y
Ë Ë|t {|
t¤m»ÐÒ¾
Ô¤n
¥o
ÕÀ
w try~ }ty |~ Ó
Á|r~ }|y
ÂÃÓ% Æ
|t
r ~ ¯|r~ ~ Ö|| ~ |r~ |r y
r }~ |u
t|~ |r }r|rt|s |rt |t|t t~ || (
×ض²ÙÚÛ °ÙÜÝ)
Universitas Indonesia
Studi yttrium..., Dwi Wahyu Nugroho, FMIPA UI, 2011
5
n
Þßrào
Máâãäåæåç èáçéåêå ëìâíîçìãï èìðìæåñ éåçò óìóåðåïçéå óìñáïãæåç ñôîâìãï,
éññâìãï, óåç íáâìãï îæèìóå.
õö÷öõ
m
øßùúûüýßùúû u
þÿ ú út ú úú
Låçñåçìóå ïáçåïäìðæåç èìåñ æìïìå éåçò áâáóå óáçòåç ðîòåï äåóå ðîæ ó
Káâáåæñìåç óåâì ãçèãâ ìçì, ðáìô áèåâ óåâì ðîòåï ñâåçèìèì. áíåâå ãïãï èìåñ-èìåñ ãçèãâ
ðîòåï ñåçåô
åâåçò èáåòåì áâìæãñ:
1. Bìðåçòåç æîîâóìçåèì éåçò ðáìô áâïåíåï-ïåíåï (ãïãïçéå 6-12, ñáñåäì
ìæåçòåç æîîâóìçåèì 2, 3, åñåã
ãòå óìæáçåð).
2. Gáîïáñâì æîîâóìçåèì óìñáçñãæåç óåâì åæñîâ èñáâìæ ðìòåç óåâìäåóå ááæ ïáóåç
æâìèñåð.
3. çèãâ-ãçèãâ ìçì ïáïáçñãæ æîïäðáæè
ìîçìæ ðåìð éåçò ïáçòåâåô äåóå
äáâñãæåâåç ðìòåç
4. Oâìñåð 4f äåóå ìîç Lç3+ ñìóåæ áâäåâñìèìäåèì èáíåâå ðåçòèãçò ïáïáçñãæ ìæåñåç
óìðìçóãçòì óáçòåç åìæ îðáô îâìñåð 5s2 óåç p6. Jåóì èìåñ èäáæñâîèæîäìæ óåç èìåñ
ïåòçáñìæ, èáíåâå æáèáðãâãôåç ñìóåæ óìäáçòåâãôì îðáô ðìòåç.
5. Stt ïáóåç æâìèñåð éåçò æáíìð óåç èäáæñâå áðáæñâîçìæ éåçò èåçòåñ ñå
åï
óìåçóìçòæåç óáçòåç ðîòåï ðîæ ó
6. çèãâ ìçì ïáçéãæåì ðìòåç åçìîçìæ óáçòåç óîçîâ åñîï éåçò ïáïìðìæì
æááðáæñâîçáòåñìåç éåçò ñìçòòì (á.ò. O, F).
7. çèãâ ìçì ïãóåô ïáïáçñãæ æîïäðáæè ñáâôìóâåèì (áçáâòì ôìóâåèì éåçò ñìçòòì
äåóå ìîç æáíìð Lç3+) óåç ôåð ìçì ïáçéáåæåç æáñìóåæäåèñìåç äåóå äáçáçñãåç
åçòæå æîîâóìçåèì.
8. Eçóåäåç ôìóâîæèìóå éåçò ñìóåæ ðåâãñ äåóå ä çáñâåð æáíãåðì óìñåïåôæåç åôåç
äáçòîïäðáæè
9. ïãïçéå èåñã ìðåçòåç îæèìóåèì (3+) (ãïãïçéå äåóå ðåâãñåç åæãå).
10. ìóåæ ïáïáçñãæ ìæåñåç âåçòæåä Lç=O åñåã Lç N seperti pada berbagai logam
transisi dan aktinida.
Universitas Indonesia
Studi yttrium..., Dwi Wahyu Nugroho, FMIPA UI, 2011
6
11.
Tidak
seperti
logam transisi,, unsur lantanida tidak membentuk karbonil stabil
! "#$%
dan ' &
sebenarnya
tidak memiliki keadaan oksidasi 0.
&
&( !
)*+*)*+ ,-./n
0n1 2-34 5/r-r 4-6
6
B '
Beberapa
unsur "&!
lantanida tertentu membentuk ion-ion
+2
2 (P
(Pr2+) atau +4
4 (C
(Ce4+).
7& 7
I#&
Ion +2 %78
mudah #
dioksidasi
dan ion +4
(La3+, C
Ce3+, P
Pr3+,
4 mudah direduksi menjadi +3 (L
Nd3+, 9%
Sm3+, E7
Eu3+, G
Gd3+, :
Y3+, Tb3+, D
Dy3+). P
Penjelasan yang sederhana bagi keberadaan
N
valensi &
ini "8
adalah '8
STUDI YTTRIUM SEBAGAI KATALIS PADA REAKSI METANOLISIS UREA
MEMBENTUK METIL KARBAMAT
SKRIPSI
DWI WAHYU NUGROHO
0706263076
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
PROGRAM STUDI KIMIA
DEPOK
DESEMBER 2011
Studi yttrium..., Dwi Wahyu Nugroho, FMIPA UI, 2011
IEIA IDEIA
DI
YI
EBAGAI AA I
ADA EAI EA II EA
EBE EI ABAA
I
I
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana sains
DWI WAHYU NUGROHO
0706263076
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
PROGRAM STUDI KIMIA
DEPOK
DESEMBER 2011
i
Studi yttrium..., Dwi Wahyu Nugroho, FMIPA UI, 2011
HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS
Skripsi ini adalah hasil karya penulis sendiri, dan semua
sumber baik yang dikutip maupun yang dirujuk telah penulis
nyatakan dengan benar
Nama
: Dwi Wahyu Nugroho
NPM
: 0706263076
Tanda Tangan
:
Tanggal
: 11 Januari 2012
ii
Studi yttrium..., Dwi Wahyu Nugroho, FMIPA UI, 2011
iversitas Indonesia
HALAMAN PENGESAHAN
Skripsi ini diajukan oleh
Nama
: Dwi Wahyu Nugroho
NPM
: 0706263076
Judul Skripsi
: Studi Yttrium sebagai Katalis pada Reaksi Metanolisis
Urea Membentuk Metil Karbamat
Program Studi
: Kimia
Telah berhasil dipertahankan di hadapan Dewan Penguji dan diterima sebagai bagian
persyaratan yang diperlukan untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada Program Studi
Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Indonesia.
DEWAN PENGUJI
Pembimbing 1
: Dr. rer. nat. Agustino Zulys
(
Penguji 1
: Dr. Ridla Bakri, M.Phil
(
Penguji 3
: Dr. Herry Cahyana
Pembimbing 2
Penguji 2
)
: Drs. Ismunaryo Moenandar , M. Phil (
)
: Dra. Tresye Utari, M.Si
)
(
(
)
)
Ditetapkan di : Universitas Indonesia, Depok
Tanggal
: 11 Januari 2012
iii
Studi yttrium..., Dwi Wahyu Nugroho, FMIPA UI, 2011
iversitas Indonesia
KATA PENGANTAR
Bismillahirrohmãnirrohîm,
Alhamdulillahirobbil alamin, puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT
atas segala rahmat dan kasih sayang-Nya serta hidayah-Nya sehingga penulis dapat
menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi ini dengan lancar dan sesuai dengan
waktu yang telah ditargetkan. Sholawat serta salam semoga senantiasa tercurah kepada
tauladan seluruh manusia, kekasih Allah, Rasulullah Muhammad SAW beserta
keluarga, sahabat dan segenap umatnya hingga akhir zaman kelak.
Dalam proses penyelesaian sripsi ini, tentunya penulis mendapatkan banyak
bantuan serta dorongan dari berbagai pihak maka dari lubuk hati yang dalam, dengan
segala kerendahan hati, penulis menghaturkan banyak terima kasih kepada semua pihak
yang terlibat dalam proses penyelesaian skripsi ini, diantaranya
1. Kedua orang tua tercinta yang telah memberikan dorongan serta dukungan yang
tulus dari semenjak kecil hingga saat ini, yang sangat berarti bagi perkembangan
penulis.
2. Yth. bapak Dr. rer nat Agustino Zulys dan bapak Drs. Ismunaryo Moenandar, M.
Phil selaku pembimbing yang telah memberi kesempatan kepada penulis untuk
melakukan riset, memberikan banyak ilmu, bimbingan, bantuan, pengertian dan
dorongan semangat sehingga penulis dapat menyelesaikan karya tulis ini.
3. Yth bapak Dr. Emil Budianto selaku pembimbing akademis yang telah memberikan
banyak masukan, bimbingan selama studi di Departemen Kimia FMIPA UI.
4. Yth. bapak Dr. Ridla Bakri selaku ketua Departemen Kimia FMIPA UI dan Ibu Dra.
Tresye Utari, M.Si. selaku koordinator penelitian yang telah memberikan
kesempatan dan bantuan dalam penelitian.
5. Seluruh dosen Departemen Kimia FMIPA UI yang telah memberikan begitu banyak
ilmu serta pengalaman yang bermanfaat, serta menjadi sumber motivasi bagi
penulis.
6. Pak Hedi S., Mbak Ina, Mba Cucu, Mba Elva, Pak Mul, Pak Kiri, serta para staf
Departemen Kimia yang telah banyak membantu baik teknis atau pun non teknis
selama penelitian ini.
7. Pihak-pihak yang telah membantu proses karakterisasi hasil penelitian: Ibu Eva
Dewi, S. Si dari Puslabfor POLRI dan untuk bapak Drs. Sunardi M.Si dari
laboratorium analisa Departemen Kimia, terima kasih atas bimbingannya.
8. Teman-teman penelitian di lantai 3 untuk widya, Sabil, Widi, Ardilla, Atur, Yuliga,
Hesty, Yogi, Tyo dan yang lainnya yang tidak bisa disebutkan satu-persatu disini
9. Teman-teman angkatan 2007, terima kasih atas momen berharga, kebahagian,
kesedihan, momen bersama yang tidak ternilai selama 4,5 tahun di Departemen
Kimia.
iv
Studi yttrium..., Dwi Wahyu Nugroho, FMIPA UI, 2011
iversitas Indonesia
10. Teman-teman Bintang Kecil dan Fathan Mubina yang telah mendukung penulis
selama menempuh studi dan organisasi di Universias Indonesia
11. Adik-adik saya di BBKW yaitu Fitri, Titin, Itin, Dia, dan Siti khususnya dan
angkatan 2009, 2010, dan 2011 umumnya yang telah mendukung penulis serta telah
menjadi teman belajar penulis.
12. Pihak lain yang telah banyak membantu penulis dari awal penelitian hingga skripsi
ini terselesaikan yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
Akhir kata, penulis berharap semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi
pengembangan ilmu pengetahuan.
Penulis
Desember 2011
v
Studi yttrium..., Dwi Wahyu Nugroho, FMIPA UI, 2011
iversitas Indonesia
HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI
TUGAS AKHIR UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Sebagai sivitas akademik Universitas Indonesia, penulis yang bertandatangan di bawah
ini:
Nama
NPM
Program Studi
Departemen
Fakultas
Jenis Karya
: Dwi Wahyu Nugroho
: 0706263076
: Sarjana S1
: Kimia
: Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
: Skripsi
demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada
Universitas Indonesia Hak Bebas Royalti Noneksklusif (Non-exclusive Royalty Free
Right) atas karya ilmiah penulis yang berjudul :
Studi Yttrium sebagai Katalis pada Reaksi Metanolisis Urea Membentuk Metil
Karbamat
beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti Noneksklusif
ini, Universitas Indonesia berhak menyimpan, mengalihmedia/format-kan, mengelola
dalam bentuk pangkalan data (database), merawat, dan mumublikasikan tugaas akhir
penulis selama tetap mencantumkan nama penulis sebagai penulis/pencipta dan sebagai
pemilik Hak Cipta.
Demikian pernyataan ini penulis buat dengan sebenarnya.
Dibuat di : Universitas Indonesia, Depok
Pada tanggal : 11 Januari 2012
Yang menyatakan
(Dwi Wahyu Nugroho)
vi
Studi yttrium..., Dwi Wahyu Nugroho, FMIPA UI, 2011
iversitas Indonesia
ABSTRAK
Nama
: Dwi Wahyu Nugroho
Judul
: Studi Yttrium sebagai Katalis pada Reaksi Metanolisis Urea
Membentuk Metil Karbamat
Program Studi
: Kimia
Urea dan metanol merupakan bahan kimia yang sering digunakan dalam industri kimia.
Keduanya merupakan bahan kimia yang mudah didapat dengan biaya yang murah dan
pemisahan yang mudah saat produksi. Melalui pembentukan intermediet metil
karbamat, keduanya dapat membentuk dimetil karbonat yang berperan sebagai green
reagent . Pada reaksi metanolisis ini, suhu optimum yang dapat dicapai sebesar 165 oC.
Yttrium nitrat dapat mengkonversi urea sebesar 73,07% pada suhu 165 oC selama 4 jam.
Adanya pengaruh anion yang terikat pada katalis yttrium dan kelarutan dalam metanol,
mempengaruhi besarnya konversi urea. Dari hasil karakterisasi, pada distilat, terdapat
serapan baru pada bilangan gelombang 2902 cm-1 dan 1018 cm-1 yang berasal dari
gugus CH3 dan C-O, sedangkan serapan dari gugus C=O, N-H, dan C-N juga masih ada
pada bilangan gelombang 1620 cm-1, 3473 cm-1 dan 1159 cm-1. Analisa menggunakan
GC-MS bahwa terdapat satu puncak pada kromatogram pada waktu retensi 5,19 menit
dan berat molekul 75 gr/mol menunjukkan bahwa produk yang terbentuk merupakan
metil karbamat.
Kata Kunci
: metil karbamat, senyawa yttrium, katalis, urea, metanol
xiv + 35 halaman : 18 gambar; 7 tabel
Daftar Pustaka
: 15 (1989-2010)
vii
Studi yttrium..., Dwi Wahyu Nugroho, FMIPA UI, 2011
iversitas Indonesia
ABSTRACT
Name
: Dwi Wahyu Nugroho
Program Study
: Chemistry
Title
: Study of catalytic activity of Yttrium compounds for methyl
carbamate production from urea and methanol
Urea and methanol are chemical reagent, that often be used in chemical industry. They
can be obtained low cost and facile separation of production. They react to form
dimethyl carbonate, that can be green reagent over formation methyl carbamate. In
this methanolysis reaction, the optimum temperature can reach is 165 oC. Yttrium
nitrate can convert 73,07 % urea at 165 oC, 4 hour. Anion groups and solubility in the
methanol can influence conversion of urea. Based on characterization product, in
distillate, there are new absorption in wavenumber 2902 cm-1 and 1018 cm-1, that came
from CH3 groups and C-O groups, there are also can be found absorpstion, that came
from C=O, N-H, and C-N groups in wave number 1620 cm-1, 3473 cm-1 and 1159 cm-1.
Result of measurement GC-MS showed that one single component which was eluted at
5,19 menit and with molecular weight 75 gr/mole. It shows that product are methyl
carbamate
Key Word
: methyl carbamate, yttrium compound, catalysis, urea, methanol
xiv + 35 pages : 18 pictures; 7 tables
Bibliography
: 15 (1989-2010)
viii
Studi yttrium..., Dwi Wahyu Nugroho, FMIPA UI, 2011
iversitas Indonesia
...
!"!#!$ %&'&"
HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS
LEMBAR PENGESAHAN
KATA PENGANTAR
..
..
ABSTRACT..
..
DAFTAR ISI
..
..
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR TABEL
DAFTAR LAMPIRAN
1(
..vii
...viii
ix
....x
.xi
.
.xii
)*+,-./0/-+111111111111111111111(1(1(((1
1.1. Latar Belakang
..
1.2. Perumusan Masalah
1.3. Tujuan Penelitian
2(
......iii
vi
...
..
...ii
.. .iv
LEMBAR PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH
ABSTRAK
...
...i
.
.
.1
...2
.............................2
23+4-/-+ )/52-6-11111111111111111111117
2.1. Logam Tanah Jarang
2.1.1 Sumber Mineral Logam Tanah Jarang
..3
.4
2.1.2 Sifat-Sifat Umum Logam Tanah Jarang
..5
2.1.2.2 Sifat Magnetik dan Sifat Spektra
6
2.1.2.1 Valensi yang Beragam
2.1.2.3 Bilangan Koordinasi dan Stereokimia
2.1.3 Aplikasi Logam Tanah Jarang
2.2. Yttrium
.6
7
.7
.
.8
2.2.2 Yttrium Nitrat
..9
2.2.1 Yttrium Oksida
9
2.2.3 Yttrium Klorida
..10
ix
Studi yttrium..., Dwi Wahyu Nugroho, FMIPA UI, 2011
...
89:9 ;?@A
..10
2.4. Metil Karbamat
2.5. Urea
2.6. Reaksi Urea dengan Alkohol
2.7. Katalis
....
.10
...10
...
10
...11
2.8. Spektroskopi FTIR
2.9. Kromatografi Gas
..
2.10. Spektroskopi Massa
3B
... .
..12
...13
..14
CDEFGD HDIDJKEKLIMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMBBNO
3.1. Bahan dan Alat Penelitian
...15
3.1.1. Bahan
...15
3.1.2. Peralatan
...15
3.2. Prosedur Percobaan
..15
3.2.1. Preparasi Katalis
3.2.2. Variasi Suhu terhadap Konversi Urea
...
3.2.3. Variasi Anion Katalis terhadap Konversi Urea
3.2.4. Analisis Produk dengan FTIR..
3.2.5. Analisis Produk dengan GC-MS
.
...15
..
...15
.16
.. 16
..16
PB QLRKJ GLI HDCSLQLRLIMMMMMMMMMMMMMMMMMMM1T
4.1 Reaksi Metanolisis Urea..
4.1.1. Pengaruh Variasi Suhu Reaksi
4.1.2. Pengaruh Anion pada Konversi Urea
.18
...18
19
4.2 Karakterisasi dengan FTIR
...20
4.4 Analisis Termodinamika
...29
4.3 Analisis dengan GC-MS
...25
4.5. Mekanisme yang mungkin
,31
OB UDRKCHVJLI GLI RLWLIMMMMMMMMMMMMMMMMMMMBX3
5.1 Kesimpulan
..33
x
Studi yttrium..., Dwi Wahyu Nugroho, FMIPA UI, 2011
33
YZ[ \]^]_```````
abcdbe fghdbibjjjjjjjjjjjjjjjjkkjjjjjjkkkklm
nbofpebqjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjkk
xi
Studi yttrium..., Dwi Wahyu Nugroho, FMIPA UI, 2011
rstusv wsxysv
z{|}{~ ~| {~ [Y5O(OiPr)13] dalam C6D6 pada 25oC
..9
Gambar 2.2 Reaksi antara urea dan metanol
11
Gambar 2.3 Perbedaan Fase Katalis Homogen dan Katalis Heterogen dalam
Larutan
.
Gambar 2.4 Sistem Optik FTIR
Gambar 4.1 Foto Distilat
.12
....13
...18
Gambar 4.2 Foto Residu.
..18
Gambar 4.3 Perbandingan serapan IR pada urea dan serapan IR pada residu
...
..20
katalis Y2O3
.
.....22
Gambar 4.4 Perbandingan spektrum serapan IR dari urea dan distilat hasil reaksi
.
Gambar 4.5 Perbandingan spektrum serapan IR dari urea dan distilat hasil reaksi
katalis Y(NO3)3.
Gambar 4.6 Perbandingan spektrum serapan IR dari urea dan distilat hasil reaksi
katalis YCl3
Gambar 4.7 Kromatogram distilat hasil reaksi katalis Y2O3.
Gambar 4.8 Spektra MS pada distilat hasil reaksi katalis Y2O3
...
Gambar 4.9 Spektra MS dari metil karbamat
Gambar 4.10 Kromatogram dari distilat hasil reaksi katalis Y(NO3)3
Gambar 4.11 Kromatogram dari distilat hasil reaksi katalis YCl3
Gambar 4.12 Spektra massa dari distilat hasil reaksi katalis Y(NO3)3
Gambar 4.13 Spektra massa dari distilat hasil reaksi katalis YCl3
Gambar 4.14 Skema mekanisme reaksi metanolisis urea
...
xii
Studi yttrium..., Dwi Wahyu Nugroho, FMIPA UI, 2011
..
..
.....23
24
..25
26
..26
..27
27
.28
...28
..31
...
¡¢£¤¥£¡¢£¤ ¦¡§ ¨¤¡©
Tabel 2.2 Konfigurasi unsur tanah jarang
Tabel 4.1 Pengaruh suhu reaksi terhadap reaksi metanolisis
Tabel 4.2 Pengaruh variasi anion pada yttrium terhadap konversi urea ..
Tabel 4.3 Hasil GC MS katalis Y(NO3)3 dan YCl3
Tabel 4.4 Energi bebas Gibbs dan entalphi pada setiap komponen untuk reaksi
metanolisis urea .
Tabel 4.5 Ketergantungan
temperatur
rG
dan konstanta kesetimbangan pada setiap
xiii
Studi yttrium..., Dwi Wahyu Nugroho, FMIPA UI, 2011
.....3
...
6
19
...19
..29
.30
...30
ª«¬«® ¯«°±²®«³
´µ¶·¸¹µº » ¼½¹¾¸¿ÀºÁµº % ÂúĽ¹Å¸ ƹ½µ
Lampiran 2 Spektrum IR pada Urea
Lampiran 3 Spektrum IR pada residu distilasi
Lampiran 4 Spektrum IR pada distilat hasil reaksi katalis Y2O3
Lampiran 5 Spektrum IR pada distilat hasil reaksi katalis Y(NO3)3
..
..
..
Lampiran 6 Spektrum IR pada distilat hasil reaksi katalis YCl3
.
Lampiran 7 Kromatogram GC distilat hasil reaksi katalis Y2O3
..
Lampiran 8 Spektrum MS pada distilat hasil reaksi katalis Y2O3
Lampiran 9 Hasil penelusuran data GC MS distilat hasil reaksi katalis Y2O3
Lampiran 10 Kromatogram GC dari distilat hasil reaksi katalis Y(NO3)3
Lampiran 11 Spektra MS dari distilat hasil reaksi katalis Y(NO3)3
Lampiran 12 Hasil penelusuran data GC MS distilat hasil reaksi katalis Y(NO3)3
Lampiran 13 Kromatogram dari distilat hasil reaksi katalis YCl3
Lampiran 14 Spektra massa dari distilat hasil reaksi katalis YCl3
Lampiran 15 Hasil penelusuran data GC MS distilat hasil reaksi katalis YCl3
xiv
Studi yttrium..., Dwi Wahyu Nugroho, FMIPA UI, 2011
.
.
..
...
ÇÈÇ É
ÊËÌÍÈÎÏÐÏÈÌ
1Ñ1
ÒÓÔÓÕ Ö×ØÓÙÓÚÛ
ÜÝÞß àßá âÞãßáäå âÞÝæçßèßá éßêßá èëâëß ìßáí îÞÝëáí àëíæáßèßá àßåßâ
éÞÝéßíßë ëáàæîãÝë èëâëß. ïÞàæßáìß âÞÝæçßèßá éßêßá èëâëß ìßáí âæàßê àëàßçßã àÞáíßá
éëßìß ìßáí âæÝßê àßá çÞâëîßêßá ìßáí âæàßêð ñÞåßåæë çÞâéÞáãæèßá ëáãÞÝâÞàëÞã âÞãëå
èßÝéßâßã, èÞàæßáìß àßçßã âÞâéÞáãæè àëâÞãëå èßÝéäáßã ìßáí éÞÝçÞÝßá îÞéßíßë òóôõõö
ôõ÷óõöøù âÞáííßáãëèßá çÞÝßá úäîíÞáû âÞãßå êßåëàßû àßá àëâÞãëå îæåúßã æáãæè ÝÞßèîë
âÞãëåßîë àßá ßåèäèîëèßÝéäáëåßîëð (üëÞãÝä ýæáàÝä Þã ßåû þÿÿ ð ßåßâ çÝäîÞîáìßû êßîëå
îßâçëáí àßÝë ÝÞßèîë âÞãßáäåëîëî ëáë ßèßá âÞáíêßîëåèßá íßî ßâäáëßè îÞêëáííß îëáãÞîëî
ßãßæ çÞâéÞáãæèßá àëâÞãëå èßÝéäáßã ßèßá åÞéëê ßâßá îÞßÝß åëáíèæáíßá èßÝÞáß ãëàßè
àëêßîëåèßá îÞáìßß ìßáí éÞÝéßêßìß àßÝë çÝäîÞî ëáëð
Þáìßß èääÝàëáßîë àßá äÝíßáäâÞãßåëè àßÝë åßáãßáëàß âÞáíßåßâë çÞÝèÞâéßáíßá
ìßáí éÞîßÝ àßåßâ éÞéÞÝßçß ãßêæá éÞåßèßáíßáð Þáìßß åßáãßáëàß âÞâëåëèë èÞíæáßßá
ìßáí éÞîßÝ àßåßâ ÝÞßèîë îëáãÞîëîû îÞßÝß îãäëèëäâÞãÝë âßæçæá êßîëå èßãßåëîëîð ïßãëäá
åßáãßáëàß âÞÝæçßèßá ßîßâ èÞÝßî Þëîû éÞÝàßîßÝèßá èåßîëúëèßîë ßîßâ éßîß èÞÝßî åæáßè
( ) âÞáæÝæã üÞßÝîäáð ïßãëäá åßáãßáëàß âÞâëåëèë îëúßã ÞåÞèãÝäúëåëèû äèîäúëåëèû àßá
îãßéëå ÝÞàäèîð ëúßã ëáëû àëãæá
ßáí àßÝë ßÝëßîë
ßÝë
ßÝë ëäáëè àßÝë èßãëäá åßáãßáëàßû
âÞá
ßàë îæßãæ êßå ìßáí çÞáãëáí àßåßâ çÝäîÞî èßãßåëãëèð ßÝë îëúßã àëßãßîû èßãëäá åßáãßáëàß
âÞâëåëèë èÞÝÞßèãëúßá ìßáí éÞîßÝð íæîãëáä
æåìî àèè 2ÿÿ ãÞåßê âÞåßçäÝèßá
èÞÝÞßèãëúßá ìßáí éÞîßÝ çßàß èßãßåëî àßÝë íäåäáíßá åßáãßáëàß çßàß ÝÞßèîë ýëîêêÞáèäð
Þáíßá âÞáííæáßèßá èßãßåëî ßû àëàßçßã êßîëå îëáãÞîëî îÞéÞîßÝ çßàß îæêæ Ýæßáí
àßá ßèãæ ÝÞßèîë ìßáí îëáíèßãð
üÞáÞåëãëßá ëáë ßàßåßê îãæàë ßßå ãÞáãßáí ÝÞßèîë âÞãßáäåëîëî æÝÞß âÞáííæáßèßá
èßãßåëî ìããÝëæâð ïßÝÞáßáìß Ýæßáí åëáíèæç çÞáÞåëãëßá ëáë àëßßåë àÞáíßá îëáãÞîëîû
èßÝßèãÞÝëîßîë àßÝë çÝäàæè ìßáí ãÞÝéÞáãæè àßá éßíßëâßáß çÞáíßÝæê àßÝë èßãßåëî ìããÝëæâ
ìßáí âÞÝæçßèßá æáîæÝ ãßáßê
ßÝßáí ãÞÝêßàßç çÝäîÞî ÝÞßèîë îÞÝãß äçãëâßåëîßîë çÝäàæè
ßèêëÝ àëâÞãëå èßÝéäáßã ìßáí ãÞÝéÞáãæèð ëèß éÞÝêßîëåû âÞÝæçßèßá îãæàë ìßáí âÞáßÝëè àßá
ßçåëèßãëú æáãæè éëàßáí òôGõõö õmistry èßÝÞáß àëâÞãëå èßÝéäáßã âÞÝæçßèßá ògreen
reagent ð
1
Universitas Indonesia
Studi yttrium..., Dwi Wahyu Nugroho, FMIPA UI, 2011
2
12
!"#$#% "&'()$ (*+,-*. $#&/'0#- (#"#- (*/,0-)$ (#&* &,#$1* +,-#0'.*1*1 )&,#,
#"#$#% $#-#.*1 2--&*)+ (#"#- +,03$#-#.*1*1 "&'1,1 -,&1,/)-, (#0 /#3#*+#0# ",03#&)%
(#&* 1)%) &,#$1* (#0 #0*'0 2#03 /,&*$#-#0 (,03#0 $#-*'0 2--&*)+ "#(# &,#$1* *0*.
13
45 676
8,0,.*-*#0 *0* /,&-)9)#0 )0-)$ +,+",.#9#&* ",03#&)% 1)%) &,#$1* (#0 3)3)1
#0*'0 2#03 /,&*$#-#0 (,03#0 $#-*'0 2--&*)+ "#(# &,#$1* +,-#0'.*1*1 )&,#, (#0
+,03$#&#$-,&*1#1* "&'()$ 2#03 -,&/,0-)$ (,03#0 +,033)0#$#0 "#&#+,-,& 1",$-&)+ :;
(#0 1",$-&)+ ?
1@
A6BC76
D*"'-,1*1 (#&* ",0,.*-*#0 *0* #(#.#% 1)%) &,#$1* #$#0 +,+",03#&)%* /,1#&02#
$'0E,&1* )&,#. ?,+#$*0 -*033* 1)%)F #$#0 +,+",&/,1#& $'0E,&1* )&,#. !0*'0 (#&*
$#-#.*1 #$#0 +,+",03#&)%* 1*G#- #1#+ .,H*1 $#-*'0 IJ+ (#0 $,.#&)-#0 (#.#+ +,-#0'..
K#-#.*1 2#03 1,+#$*0 #1#+, (#0 +)(#% .#&)- (#.#+ +,-#0'. #$#0 +,+",&/,1#&
$'0E,&1* )&,#. 8&'()$ (*+,-*. $#&/'0#- (#"#- -,&/,0-)$ (#&* %#1*. $#-#.*1*1 &,#$1* *0*,
#(#02# $#-#.*1 2--&*)+ (#"#- +,03$#-#.*1*1 &,#$1* +,-#0'.*1*1 )&,# (,03#0 +,+,/,0-)$
*$#-#0 $''&(*0#1* (,03#0 )&,# 1,%*033# "&'()$ (*+,-*. $#&/'0#- (#"#- -,&/,0-)$L
Universitas Indonesia
Studi yttrium..., Dwi Wahyu Nugroho, FMIPA UI, 2011
MNM OO
OTPQNRNP SRTUNVN
WXYX
Z[\]^ U]_]` Q]a]_\
Lbcde fdgdh idjdgc ekjlmdndg nkobembn lgplj qdgc fkjokfdn mdrd cbobgcdg
odgfdgsrd (mkjsbrk 6, cbobgcdg IIIB, rdode pspfke mkjsbrsn lgplj) rdg rsfdetdh rld
lgplj qdsfl qffjsle rdg pndgrsle. Pkedplndg qffjsle rdg pndgrsle nk rdode
cbobgcdg fdgdh idjdgc ndjkgd ekesosns nkpdeddg psudf rkgcdg cbobgcdg fkjpktlf. vgplj
qdgc fkjedpln nk rdode cbobgcdg fdgdh idjdgc drdodh pktdcds tkjsnlf:
wdtko 2.1 vgplj-lgplj fdgdh idjdgc
xsetbo
Nded vgplj
xy
xndgrsle
z
zffjsle
39
Ckjsle
58
Ld
Ldgfdgle
Pj
Pjdpkbrqesle
Pe
Pjbekfsle
Ck
Nr
Nkbrsesle
xe
xdedjsle
El
Eljbmsle
Nbebj Afbe
21
57
59
60
61
62
63
Gr
Gdrbosgsle
wt
wkjtsle
65
Hboesle
67
Dq
Dqpmjbpsle
Ej
Ejtsle
Hb
we
whlosle
zt
zffkjtsle
Ll
Llfkfsle
64
66
68
69
70
71
3
Universitas Indonesia
Studi yttrium..., Dwi Wahyu Nugroho, FMIPA UI, 2011
4
{|}~ | , ~}~-~}~ |}~ |~ {
|~ ~ }|. }~ , | |~
~ | }| | |}| {| | K A|
A|~}. I |~~ | || | |}
~rtz~r}
|t|s t|t r y{w
| |u |r |t }r |~ |r}
} | t~ | ||r| |r t|yr t|
}|u
t y |r
|t }r |~ | t|
m¤r¥m
£
¤n¦r § §¨©¦ª ¦t «¦¬ ¦®¦«©
¡ ¡ ¢u
{|¯r ~~ t r ( °±°² ²±°³´ ²l²µ²¶³s) t|~
w |} }t rt ·
|~ }|y
|r t r y t|~
w
||r ¯
t
¸¦¹ºn
¦¤¹¥t¤ »¼¤½¼¾ ¿À
Á|r~ }|~ r Ârt¯|r~ y |~ ÃÄ
t r s| ¯|r~ y }||rt ~ (Æ
~ (Ê ÇÈÉ) Á|r st|}t| |r~ }~|r
Ê|y
ÂÄÅ }
ÇÈÉ)
t r u
t
~ Ëst|}t| t|~ t~ ¯t|t t| |¯¯} |t|t
| }r
Ìo
¦nÍ¥t¤ »»¼¤ÎϦÎÐÎѬÀÒ¾
¿À
w }t t r y |~ ÓÄ
Á|r~ }|y
ÂÄÅ
} (ÆÇÈÉ) Áz|t r |r }r|rty |r~
w |rt }||rt t |~~
} } | }|y
Ë Ë|t {|
t¤m»ÐÒ¾
Ô¤n
¥o
ÕÀ
w try~ }ty |~ Ó
Á|r~ }|y
ÂÃÓ% Æ
|t
r ~ ¯|r~ ~ Ö|| ~ |r~ |r y
r }~ |u
t|~ |r }r|rt|s |rt |t|t t~ || (
×ض²ÙÚÛ °ÙÜÝ)
Universitas Indonesia
Studi yttrium..., Dwi Wahyu Nugroho, FMIPA UI, 2011
5
n
Þßrào
Máâãäåæåç èáçéåêå ëìâíîçìãï èìðìæåñ éåçò óìóåðåïçéå óìñáïãæåç ñôîâìãï,
éññâìãï, óåç íáâìãï îæèìóå.
õö÷öõ
m
øßùúûüýßùúû u
þÿ ú út ú úú
Låçñåçìóå ïáçåïäìðæåç èìåñ æìïìå éåçò áâáóå óáçòåç ðîòåï äåóå ðîæ ó
Káâáåæñìåç óåâì ãçèãâ ìçì, ðáìô áèåâ óåâì ðîòåï ñâåçèìèì. áíåâå ãïãï èìåñ-èìåñ ãçèãâ
ðîòåï ñåçåô
åâåçò èáåòåì áâìæãñ:
1. Bìðåçòåç æîîâóìçåèì éåçò ðáìô áâïåíåï-ïåíåï (ãïãïçéå 6-12, ñáñåäì
ìæåçòåç æîîâóìçåèì 2, 3, åñåã
ãòå óìæáçåð).
2. Gáîïáñâì æîîâóìçåèì óìñáçñãæåç óåâì åæñîâ èñáâìæ ðìòåç óåâìäåóå ááæ ïáóåç
æâìèñåð.
3. çèãâ-ãçèãâ ìçì ïáïáçñãæ æîïäðáæè
ìîçìæ ðåìð éåçò ïáçòåâåô äåóå
äáâñãæåâåç ðìòåç
4. Oâìñåð 4f äåóå ìîç Lç3+ ñìóåæ áâäåâñìèìäåèì èáíåâå ðåçòèãçò ïáïáçñãæ ìæåñåç
óìðìçóãçòì óáçòåç åìæ îðáô îâìñåð 5s2 óåç p6. Jåóì èìåñ èäáæñâîèæîäìæ óåç èìåñ
ïåòçáñìæ, èáíåâå æáèáðãâãôåç ñìóåæ óìäáçòåâãôì îðáô ðìòåç.
5. Stt ïáóåç æâìèñåð éåçò æáíìð óåç èäáæñâå áðáæñâîçìæ éåçò èåçòåñ ñå
åï
óìåçóìçòæåç óáçòåç ðîòåï ðîæ ó
6. çèãâ ìçì ïáçéãæåì ðìòåç åçìîçìæ óáçòåç óîçîâ åñîï éåçò ïáïìðìæì
æááðáæñâîçáòåñìåç éåçò ñìçòòì (á.ò. O, F).
7. çèãâ ìçì ïãóåô ïáïáçñãæ æîïäðáæè ñáâôìóâåèì (áçáâòì ôìóâåèì éåçò ñìçòòì
äåóå ìîç æáíìð Lç3+) óåç ôåð ìçì ïáçéáåæåç æáñìóåæäåèñìåç äåóå äáçáçñãåç
åçòæå æîîâóìçåèì.
8. Eçóåäåç ôìóâîæèìóå éåçò ñìóåæ ðåâãñ äåóå ä çáñâåð æáíãåðì óìñåïåôæåç åôåç
äáçòîïäðáæè
9. ïãïçéå èåñã ìðåçòåç îæèìóåèì (3+) (ãïãïçéå äåóå ðåâãñåç åæãå).
10. ìóåæ ïáïáçñãæ ìæåñåç âåçòæåä Lç=O åñåã Lç N seperti pada berbagai logam
transisi dan aktinida.
Universitas Indonesia
Studi yttrium..., Dwi Wahyu Nugroho, FMIPA UI, 2011
6
11.
Tidak
seperti
logam transisi,, unsur lantanida tidak membentuk karbonil stabil
! "#$%
dan ' &
sebenarnya
tidak memiliki keadaan oksidasi 0.
&
&( !
)*+*)*+ ,-./n
0n1 2-34 5/r-r 4-6
6
B '
Beberapa
unsur "&!
lantanida tertentu membentuk ion-ion
+2
2 (P
(Pr2+) atau +4
4 (C
(Ce4+).
7& 7
I#&
Ion +2 %78
mudah #
dioksidasi
dan ion +4
(La3+, C
Ce3+, P
Pr3+,
4 mudah direduksi menjadi +3 (L
Nd3+, 9%
Sm3+, E7
Eu3+, G
Gd3+, :
Y3+, Tb3+, D
Dy3+). P
Penjelasan yang sederhana bagi keberadaan
N
valensi &
ini "8
adalah '8