KIMIA FISIKA 2 KATALIS Dewi Cinta itu Katalis

  

KIMIA FISIKA 2

KATALIS

Dewi Cinta itu Katalis

  

SUCI WULANDARI

14035095/2014

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS NEGERI PADANG

  

2016 DEWI CINTA ITU KATALIS Aku seorang dewi. Yaa bisa dikatakan dewi cinta. Aku menolong siapa saja yang ingin memiliki cinta sempurna. Dan aku juga membantu siapa saja yang ingin memiliki kisah persahabatan yang indah. Suatu saat, aku memiliki problem saat ingin membantu sepasang “calon” kekasih.

  Saat itu aku merasa hidupku benar benar terancam. Kenapa? Aku merasa nyawaku sudah akan hilang. Aku merasa telah teracuni atau perubahan pada tubuhku akibat suatu proses yang ekstrim. Aku cemas, aku takut tidak dapat kembali untuk membantu siapa saja yang ingin membutuhkan pertolonganku.

  Namun akhirnya kupercaya, bahwa aku bisa kembali lagi. Dengan adanya dewi lain yang membantuku. Dan aku kembali menjalankan misiku. Seseorang yang ingin menyatakan perasaan untuk pertama kali dalam hidupnya, dan ia jatuh cinta untuk pertama kalinya.

  Sulit awalnya memang, untuk meyakinkan hatinya agar ia memiliki keberanian untuk menyatakan perasaannya. Ia dan wanita itu sudah cukup lama berteman.

  Bahkan sedari kecil. Akhirnya aku memberikan solusi dan menyuruhnya untuk menyatakan cinta disuatu tempat yaitu tempat yang sering ia kunjungi bersama wanita itu sejak kecil. Ia memutuskan memilih tempat yaitu di TK nya dulu. Pada akhirnya tibalah hari ia menyatakan perasaannya. Dengan rasa gugup, tapi aku tetap meyakinkannya.

  Aku juga membantu untuk berbicara dengan wanita itu. Dan wanita itupun sudah tau apa tujuan dari teman kecilnya itu.

  Dan akhirnya wanita itu membalas cintanya. Mereka pun hidup bahagia Keesokan harinya, aku membantu persahabatan anak SMA yang sedang goyah.

  Sudah 5 hari mereka tidak sapaan. Dikarenakan masalah spele sebenarnya. Awalnya aku susah sekali untuk kembali menyatukan hati mereka yang sudah lama bersahabatan. Tapi aku tak kan menyerah. Aku selalu dan tak pernah bosan meyakinkan hati mereka agar dapat menyatu kembali.

  Dan akhirnya merekapun kembali bersahabatan seperti semula, aku menjadikan salah satu diantara mereka sakit. Demam biasa. Dan timbullah rasa kepedulian temannya itu kepada ia. Katalis adalah zat yang berfungsi untuk mempercepat reaksi kimia. Katalis dapat berupa bahan organik, sintetis atau logam. Proses di mana zat ini mempercepat atau memperlambat reaksi disebut katalisis. Untuk setiap proses terjadi, energi, yang dikenal sebagai energi aktivasi diperlukan. Tanpa bantuan katalis, jumlah energi yang diperlukan untuk memicu reaksi tertentu bisa sangat tinggi. Ketika adanya, energi aktivasi dapat diturunkan, membuat reaksi terjadi lebih efisien.

  Substansi umumnya bekerja dengan baik mengubah struktur molekul atau dengan berikatan dengan molekul reaktan menyebabkan mereka untuk bergabung, bereaksi, dan melepaskan produk atau energi. Sebagai contoh, katalis diperlukan untuk gas oksigen dan hidrogen untuk bergabung dan membentuk air.

  Tanpa bantuan katalis, reaksi kimia mungkin tidak pernah terjadi atau mengambil waktu jauh lebih lama dari waktu untuk bereaksi. Ketika reaksi kimia terjadi, katalis itu sendiri tidak berubah dan bukan merupakan bagian dari hasil akhir. Sering kali, hal itu dapat digunakan kembali berulang dalam reaksi berikutnya. Kadang-kadang bukannya mempercepat reaksi, katalis bekerja untuk memperlambat reaksi yang biasanya tidak akan terjadi atau terjadi sangat lambat.

  Jenis zat ini adalah katalis negatif, yang juga disebut sebagai inhibitor. Inhibitor penting dalam kedokteran, di mana mereka sangat penting dalam mengobati penyakit mental, tekanan darah tinggi, kanker, dan banyak sekali masalah kesehatan lainnya.

  Katalis digunakan dalam dua jenis kondisi, baik kimia maupun biokimia. Yang paling umum dalam reaksi biokimia enzim. Enzim adalah protein yang sangat khusus yang mempercepat reaksi kimia tertentu. Mereka memungkinkan kehidupan. Sebagai contoh, enzim yang ditemukan dalam air liur memecah makanan untuk pencernaan saat terjadi kontak. Dengan katalis ini, itu akan mengambil watu seminggu bagi manusia untuk mencerna makanan kita.

  Katalis juga penting di laboratorium serta di bidang manufaktur dan industri. Salah satu yang paling terkenal adalah catalytic converter, yang membantu untuk mencegah emisi mobil dan membuat konsumsi bahan bakar lebih efisien. Pupuk juga katalis yang mempercepat pertumbuhan tanaman.

  Katalis mempercepat reaksi kimia pada suhu tertentu, tanpa mengalami perubahan atau terpakai oleh reaksi itu sendiri. Suatu katalis berperan dalam reaksi tapi bukan sebagai pereaksi ataupun produk. Katalis memungkinkan reaksi berlangsung lebih cepat atau memungkinkan reaksi pada suhu lebih rendah akibat perubahan yang dipicunya terhadap pereaksi.

  Katalis menyediakan suatu jalur pilihan dengan energi aktivasi yang lebih rendah. Katalis mengurangi energi yang dibutuhkan untuk berlangsungnya reaksi.

  Adanya penambahan katalis akan menyebabkan terbentuknya tahap-tahap reaksi tambahan,yaitu tahap pengikatan katalis dan tahap pelepasan katalis pada akhir reaksi. Katalis ini bersifat spesifik, artinya hanya berfungsi untuk suatu reaksi tertentu Dengan kata lain penambahan katalis memberikan jalan baru bagi reaksi yang memiliki energi aktivasi yang lebih rendah, sehingga lebih banyak molekul yang bertumbukan pada suhu normal dan laju reaksi semakin cepat. Dengan adanya terowongan, kendaraan dapat sampai ke seberang tanpa harus mendaki melewati puncak bukit sehingga perjalanan lebih cepat dan lebih mudah.

  Analog dengan terowongan, suatu katalis dapat memberikan sebuah jalur baru benar datar, namun setidaknya lebih landai daripada melalui energi aktivasi semula.

  Kelemahan katalis

  Alangkah indahnya bila sebuah reaksi kimia tidak membutuhkan katalis agar bisa berlangsung. Tapi kenyataannya jenis reaksi seperti ini jarang ditemui.

  Keberadaan katalis dalam campuran reaksi kimia tentu saja memberikan masalah tersendiri. Di industri kimia, masalah terutama berkaitan dengan pemisahan (separation), daur ulang (recycle), usia (life time), dan deaktifasi katalis merupakan isyu-isyu penting.

  Problem pemisahan katalis dari zat pereaksi maupun produk lebih sering ditemui pada sistem katalis homogen. Karena katalis homogen larut dalam campuran, pemisahan tidak cukup dilakukan dengan penyaringan atau dekantasi. Teknik yang umum digunakan adalah destilasi atau ekstraksi produk dari campuran, misalnya katalis asam-basa pada reaksi esterifikasi biodiesel dipisahkan dengan ekstraksi untuk kemudian campuran sisa reaktan-katalis yang tertinggal dialirkan lagi menuju bejana reaksi. Namun demikian, ada beberapari senyawa komplek logam yang didesain sedemikian rupa sehingga bisa terpisah atau mengendap setelah reaksi tuntas. Kasus pemisahan untuk katalis heterogen lebih mudah ditanggulangi karena sudah terpisah dengan sendirinya tanpa membutuhkan usaha lain.

  Daur ulang dan usia katalis memiliki kaitan. Selama bisa dipisahkan, katalis homogen boleh dikatakan tetap aktif dan memiliki usia yang sangat panjang bahkan nyaris tak terhingga dan bisa digunakan berulang-ulang. Nyawa katalis homogen mungkin tamat jika mengalami deaktifasi akibat teracuni atau perubahan struktur akibat proses ektrim. Katalis heterogen memiliki takdir berbeda. Sering kali katalis heterogen harus diaktifasi dulu sebelum siap digunakan, misalnya dengan jalan direduksi atau dioksidasi. Setelah mengalami proses reaksi berkali- kali, kereaktifan katalis tersebut pelan-pelan menurun akibat perubahan mikrostruktur maupun kimianya, misal terjadi penggumpalan (clustering), migrasi partikel aktif membentuk kristal baru (sintering), oksidasi, karbonisasi, maupun teracuni (poisoned). Untuk mengembalikan reaktifitas katalis heterogen perlu dilakukan regenerasi dengan cara, misalnya kalsinasi, reduksi-oksidasi kembali, atau pencucian dengan larutan aktif. Seringkali proses regenerasi tidak dapat mengembalikan 100% kereaktifan katalis sehingga pada saatnya nanti katalis tersebut akhirnya mati juga dan perlu diganti yang baru.

  FUNGSI

  Fungsi katalis adalah memperbesar kecepatan reaksinya (mempercepat reaksi) dengan jalan memperkecil energi pengaktifan suatu reaksi dan dibentuknya tahap- tahap reaksi yang baru. Dengan menurunnya energi pengaktifan maka pada suhu yang sama reaksi dapat berlangsung lebih cepat.

  Fungsi utama dari katalis ini adalah menyediakan reaksi alternative dalam suatu reaksi kimia.Dengan peranan yang sangat penting ini, maka katalis sangat di perlukan oleh tubuh dalam proses pencernaan makanan di dalam tubuh. Fungsi penting katalis ( enzim ) ini memberikan dampak besar terhadap kelancarna pencernaan makanan di dalam tubuh.Misalnya saja adalah enzim amylase di dalam mulut (air liur) yang membantu memecah amilosa menjadi maltosa.Selain peranan katalis di dalam tubuh, katalis juga berperan dalam proses kimia lainnya Reaksi yang berlangsung lambat dapat dipercepat dengan menambahkan katalis yang sesuai untuk reaksi tersebut. Katalis akan mempercepat reaksi karena katalis akan mencari jalan dengan energi aktivasi yang lebih rendah sehingga reaksinya akan berlangsung lebih cepat. Satu yang harus diketahui tentang prinsip kerja katalis adalah bahwa katalis tersebut tetap ikut dalam jalannya reaksi, tetapi pada kondisi akhir, katalis akan keluar lagi dalam bentuk yang sama. Sifat-sifat kimia katalis akan sama sebelum dan sesudah mengkatalis suatu reaksi. Pentingnya katalis ditunjukkan oleh kenyataan bahwa lebih dari 75% proses produksi bahan kimia di Industri disintesis dengan bantuan katalis. Contoh proses kimia yang sangat penting misalnya sintesis metanol dari syngas (CO dan H2) dikatalisis oleh ZnO/Cr2O3, dan reaksiwater gas shift (WGS), CO + 2H2O ==> CO2 + H2 dikatalisis oleh besi oksida atau oksida campuran Zn, Cu maupun Cr.

  Teknologi katalis telah digunakan dalam industri kimia lebih dari 100 tahun lamanya dan penelitian serta pengembangan teknologi katalis telah menjadi semacam bidang kekhususan kimia.

  Suatu reaksi eksoterm AB(g) + C(g)

• –> AC(g) + B(g). Reaksi ini berlangsung lambat, karena energi aktivasinya (Ea) lebih besar dibanding energi molekulnya. Hanya sebagian kecil molekul yang mencapai Ea.

  Mengapa katalis sangat penting dalam proses kimia?

  Pentingnya katalis ditunjukkan oleh kenyataan bahwa lebih dari 75% proses produksi bahan kimia di Industri disintesis dengan bantuan katalis.

  Contoh proses kimia yang sangat penting misalnya sintesis metanol dari syngas (CO dan H

  2 ) dikatalisis oleh ZnO/Cr

  2 O 3 , dan reaksi water gas

shift (WGS), CO + 2H O == CO + H dikatalisis oleh besi oksida atau

  2

  2

  2 oksida campuran Zn, Cu maupun Cr.

  Teknologi katalis telah digunakan dalam industri kimia lebih dari 100 tahun lamanya dan penelitian serta pengembangan teknologi katalis telah menjadi semacam bidang kekhususan kimia.

  Jadi, apa yang dikerjakan oleh katalis dalam sebuah reaksi?

  Dalam kazanah energi reaksi, katalis menurunkan rintangan energi atau menurunkan besaran energi aktifasi sebuah reaksi melalui aneka mekanisme fisikawi maupun kimiawi.

  Komponen inti katalis menurut derajat kepentingannya:

  Adalah kemampuan katalis untuk memberikan produk reaksi yang diinginkan (dalam jumlah tinggi) dari sekian banyak produk yang sebagai yield sedangkan banyaknya bahan baku yang berhasil diubah menjadi aneka produk dikatakan sebagai konversi.

  Yield = %selektifitas x konversi

  2. Stabilitas

  Kemampuan sebuah katalis untuk menjaga aktifitas, produktifitas dan selektifitasnya dalam jangka waktu tertentu

  3. Aktifitas

  Kemampuan katalis untuk mengubah bahan baku menjadi produk atau aneka produk yang diinginkan (lebih dari satu).

  Aktifitas = massa (kg) bahan baku yang terkonversi/(kg atau liter katalis x waktu) atau Konversi, yaitu persentase dari bahan baku mejadi aneka produk. atau TON (turnover Number), yaitu banyaknya molekul yang bereaksi/(waktu, misalnya detik x setiap situs aktif)

  Apakah tiga metode untuk mengukur aktifitas katalis?

  1. Aktifitas dapat dinyatakan dalam konsep kinetika. Aktifitas dapat dinyatakan dari pengukuran kecepatan reaksi dalam jangkauan tertentu suhu dan konsentrasi. Kecepatan reaksi, r, dihitung sebagai kecepatan perubahan sejumlah zat, nA dari reaktan A persatuan waktu dan per satuan volume (atau per satuan massa) katalis, sehingga r ini memiliki

• 1 -1 -1 -1 unit mol L h atau mol kg h .

  2. Aktifitas dapat pula dinyatakan oleh turnover number (TON) yang didefinisikan sebagai banyaknya molekul reaktan yang terlibat dalam reaksi tiap situs aktif dan tiap detik.

  3. Dalam prakteknya, sebagai perbandingan aktifitas, ukuran-ukuran berikut ini dapat pula digunakan: a. Konversi dalam kondisi reaksi tetap

  b. Space untuk konversi tetap yang tertentu

  velocity

  c. Space-time

  yield

  d. Suhu yang dibutuhkan untuk suatu konversi tertentu