1. Dimensi Jangka Pendek dan Jangka Panjang

STUDI REAKSI KONDENSASI ALDOL ANTARA FURFURAL DAN ASETON MENGGUNAKAN KATALIS MgO/γ-Al2O3

 ABSTRAK

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui aktivitas dan selektivitas katalis MgO/γ-Al2O3 terhadap reaksi kondensasi aldol antara furfural dan aseton dengan metode oil batch reactor autoclave. Karakterisasi katalis dilakukan dengan metode difraksi sinar-X (DSX) dan mikroskop elektron pindai-dispersi energi sinar-X (SEM-EDX). Uji aktivitas katalis dilakukan dengan perbandingan mol furfural dan aseton 1:1. Reaksi kondensasi dilakukan dengan variasi waktu 2, 4, 6, 8, 10 dan 12 jam pada suhu 80 oC bertekanan 2,5 atm dalam atmofer gas N2. Pembentukan produk dianalisis dengan spektrofotometri UV-Vis menunjukkan adanya pergeseran panjang gelombang pada produk 4 , 8 dan 10 jam dengan λmax berturut-turut 322,50 nm, 315,50 nm dan 313,50 nm. Produk kondensasi yang teridentifikasi yaitu 4-furan-2-il-3-buten-2-on.

Kata kunci: aseton, furfural, kondensasi aldol, oil batch reactor autoclave, MgO/γ-Al2O3

 PENDAHULUAN

Biofuel merupakan bahan bakar yang dihasilkan dari konversi biomassa dan bersifat dapat diperbaharui. Limbah pertanian seperti tongkol jagung merupakan sumber biomassa yang mengandung pentosan sekitar 30-32% dan berpotensi untuk dikonversi menjadi bahan kimia furfural melalui reaksi hidrolisis asam dan dehidrasi [1]. Furfural merupakan zat cair tidak berwarna yang memiliki rumus molekul C5H4O2 dan dapat dijadikan sebagai sumber biofuel dengan cara memperpanjang rantai karbonnya melalui reaksi kondensasi aldol. Produk yang

dihasilkan lebih lanjut akan dihidrogenasi dan deoksigenasi menjadi alkana rantai lurus dengan panjang rantai antara C8-C15 [2]. Reaksi kondensasi aldol merupakan reaksi adisi nukleofilik dari keton enolat terhadap suatu aldehida yang mengahasilkan produk dengan rantai karbon antara C8 – C13 [3]. Untuk mempercepat reaksi kondensasi dapat digunakan katalis heterogen, seperti MgO/γ-Al2O3. Metode pengembanan oksida MgO pada penyangga γ-Al2O3 dapat dilakukan dengan metode impregnasi basah (wet impregnation) [4]. Tujuan menambahkan oksida MgO kedalam γ-Al2O3 untuk meningkatkan sifat basa γ-Al2O3 [5].

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan oleh Shao Ming [6] melakukan reaksi kondensasi aldol antara furfural dan aseton dengan katalis 20% MgO/NaY menggunakan pelarut air/metanol selama 4 jam menghasilkan produk 4-furan-2-il-3-buten-2-on yang terindetifikasi dengan spektra UV-Vis pada λmax 320 nm.

Berdasarkan uraian di atas, maka pada penelitian ini dilakukan reaksi kondensasi aldol antara furfural dan aseton 1:1 dengan katalis MgO/γ-Al2O3 menggunakan metode oil batch reactor autoclave. Produk kondensasi yang dihasilkan dikarakterisasi dengan Kromatografi Lapis Tipis (KLT) dan spektrofotometri UV-Vis.

Uji aktivitas katalis pada reaksi kondensasi aldol antara furfural dan aseton

Reaksi kondensasi aldol berlangsung pada autoclave dengan daya tampung larutan sebesar 10 mL. Larutan organik yang digunakan adalah furfural dan aseton dengan pebandingan 1:1 mmol. Reaksi dilakukan dengan mencampurkan katalis sebanyak 0,4 gram, furfural 1 mL (12,1 mmol ; 1,16 gram) dan aseton 0,9 mL (12,1 mmol ; 0,702 gram) ke dalam reaktor autoclave. Sebelum reaksi kondensasi dimulai, reaktor dialiri gas N2 hingga bertekanan 2,5 atm. Reaksi kondensasi aldol dilakukan pada suhu 80 oC dengan variasi waktu 2, 4, 6, 8, 10 dan 12 jamdengan sistem oil batch. Produk hasil kondensasi diuji dengan kromatografi lapis tipis (KLT) dan spektrofotometri UV-Vis

Berdasarkan hasil analisis DSX dapat diidentifikasi adanya puncak MgO terukur (42,9o ; 62,2o ; 74,8o dan 78,7o) dari katalis MgO/γ-Al2O3 yang sesuai dengan nilai standar JCPDS 00-001-1235 yaitu 2θ = 43o, 62o, 74o dan 78o. Dari hasil identifikasi tersebut dapat dinyatakan bahwa garam Mg(NO3)2 telah berhasil terdekomposisi menjadi bentuk oksidanya (MgO) melalui proses kalsinasi [9].

Uji aktivitas katalis pada reaksi kondensasi aldol antara furfural dan aseton

Hasil karakterisasi uji KLT dengan eluen n-heksana dan etil asetat 9:1 serta spektrofotometri UV-Vis produk hasil kondensasi aldol

KESIMPULAN

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa katalis MgO/γ- Al2O3 memiliki aktivitas dan selektivitas terhadap pembentukan produk kondensasi aldol pada waktu reaksi 4, 8, dan 10 jam. Senyawa yang teridentifikasi dari hasil analisis UV-Vis adalah 4- furan-2-il-3-buten-2-on. dengan nilai λmax 313-322 nm.

DAFTAR PUSTAKA

1. Hidajati, N., 2006, Pengolahan Tongkol Jagung Sebagai Bahan Pembuatan Furfural, Jurnal Ilmu Dasar, No. 1, Vol. 8, 45-53.

2. Sitthisa, S., dan Resasco, D.E., 2011, Hydrodeoxygenation of Furfural Over Supprted Metal Catalysts : A comparative Study of Cu, Pd, and Ni, Catalysts Letter, Vol. 141, 784-791.

3. Riswiyanto, S., 2009, Kimia Organik, Erlangga, Jakarta.

4. Lestari, H.D., 2006, Sintesis Katalis Ni/Mo untuk Hydrotreating Coker Nafta, Tesis, Progam Studi Teknik Kimia, Institusi Teknologi Bandung.

5. Helwani, Z., Othman, M.R., Aziz, N., Kim, J., dan Fernando, W.J.N., 2009, Solid Heterogeneous Catalysts for Transesterification of Triglycerides With Methanol: A review, Applied Catalysis A: General, Vol. 363, 1-10.

6. Xiao-Ming, H., Qing, Z., Tie-Jun, W., Qi-Ying, L., Long-Long, M., Qi, Z., 2012, Production of Jet Fuel Intermediates from Furfural and Acetone by Aldol Condensation Over MgO/NaY, Journal of Fuel Chemistry and Technology, No. 8, Vol. 40, 973-978.

7. Faba, L., Díaz, E., dan Ordóñez, S, 2012, Aqueous-Phase Furfural-Acetone Aldol Condensation Over Basic Mixed Oxides, Applied Catalysis B: Environmental, Vol. 113, 201-211.

326

8. Escobar-Alarcón, L., Klimova, T., Escobar-Aguilar, J., Romero, S., Morales-Ramírez, C., Solís-Casados, D., 2013, Preparation and Characterization of Al2O3/MgO Catalytic Supports Modified with Lithium, Journal of Fuel, Vol. 110, 278-285.

9. Regalbuto, J., 2007, Supported Metal Oxides and The Surfaces Density Metric, Catalyst Preparation Science and Engineering, CRC Press Taylor dan Francis Group, New York.