Telah
dilakukan reaksi
hidrogenasi terhadap
furfural dengan menggunakan
katalis Cu/γ-Al2O3
pada atmosfer
gas H2. Penelitian
ini dilakukan
dalam beberapa tahap, yaitu preparasi katalis Cu/γ-Al2O3,
karakterisasi
katalis, dan
reaksi hidrogenasi furfural dengan
katalis Cu/γ-Al2O3.
Katalis dikarakterisasi dengan
X-ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy-Energy Dispersive X-Ray
(SEM-EDX), dan
Atomic Absorption Spectrometry (AAS), sedangkan
produk hasil
reaksi hidrogenasi diidentifikasi dengan
Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR). Berdasarkan
analisis menggunakan
XRD dan SEM dapat
diketahui bahwa
Cu telah terimpregnasi
pada γ-Al2O3.
Analisis AAS menunjukkan
persentase Cu yang terimpregnasi
sebesar
4,56%.Uji aktivitas katalis
dilakukan pada
suhu reaksi
150 dan 180 oC
pada waktu
1; 2; 2,5 dan 3
jam. Konversi
furfural terbaik didapatkan
pada waktu
2 jam dan suhu
150oC sebesar 23,37%.
Produk reaksi
hidrogenasi yang
mengandung gugus
hidroksil
(-OH) paling banyak didapatkan
pada waktu
2,5 jam dan suhu
180 oC sebesar
23,32 ppm.
Kata Kunci: furfural, katalis
Cu/γ-Al2O3,
konversi, reaksi
hidrogenasi
PENDAHULUAN
}Tongkol
jagung merupakan
limbah pertanian
yang belum dimanfaatkan
secara maksimal.
Padahal dalam
tongkol jagung
menurut Hidajati
terkandung 13,30
% furfural.
}Furfural
merupakan bahan
yang dimanfaatkan
sebagai bahan
baku pembuatan
senyawa kimia
seperti adiponitril
[CN(CN2)4CH], furfuril alkohol
dan metil
furan.
}Produk
reaksi
furfural tergantung pada
jenis reaksi
dan katalis
yang digunakan.
}Reaksi
hidrogenasi
furfural dengan katalis
logam akan
menghasilkan
beberapa produk
yang berbeda,
karena adanya
gugus karbonil
C=O dan ikatan
C=C pada
furfural.
}Reaksi
hidrogenasi pada
gugus karbonil
menghasilkan
furfuril alkohol,
sedangkan reaksi
hidrogenasi pada
ikatan C=C dihasilkan tetrahidrofurfural.
Apabila reaksi
hidrogenasi terus
berlanjut maka
akan menghasilkan
tetrahidrofurfural
alkohol
METODE PENELITIAN
}Bahan
dan Alat
Bahan
penelitian yang
digunakan adalah
metanol (Merck
pro−analysis),
Cu(NO3).3H2O
(Merck), γ-alumina
(Merck), Furfural standart
(Sigma-Aldrich 99%), 2-propanol (merck)
gas N2 (PT. Tira
Austenite Tbk), dan
gas H2 (PT. Tira
Austenite Tbk).
Untuk
alat penelitian
yang digunakan adalah
neraca analitik
Ohaus
Precision Advanced, tanur
modifikasi
[7], rotary evaporator vacuum, oven, reaktor autoclave
modifikasi, pompa
vacuum,
magnetic stirer, SEM
Hitachi TM3000, XRD XPRET PROPAnalytical,
AAS AA-6800 dan
FT-IR Shimadzu 8400S.
}Prosedur
Preparasi
katalis Cu/γ-Al2O3
Sebanyak 5,57
gram Cu(NO3)2.3H2O dilarutkan kedalam
100 mL metanol, ditambahkan
dengan
8,5 gram γ-Al2O3
dan diaduk
dengan magnetik
stirer selama
24 jam. Setelah itu
metanol diuapkan
dengan
rotary evaporator vacum pada
suhu 90 °C. Kemudian
katalis dikeringkan
dalam oven
dengan suhu
110 °C selama lima
jam. Setelah itu
katalisdikalsinasi
pada suhu
400 °C dengan dialiri
gas N2 (30 mL/menit) selama
empat jam.
Selanjutnya katalis
direduksi dengan
mengalirkan gas
H2 (30 mL/menit) pada
suhu 400
°C selama 4 jam
HASIL
DAN PEMBAHASAN
}Karakterisasi
Katalis Cu/γ-Al2O3
Berdasarkan
analisis
XRD, katalis Cu/γ-Al2O3
mempunyai bentuk
kristanilitas
yang tinggi
karena dijumpai
puncak-puncak
yang tajam pada
pola difraksinya.
Sedangkan impregnasi
Cu kedalam
γ-Al2O3
telah berhasil
dilakukan yang
ditandai dengan
terdeteksinya
puncak 2θ
= 43,28o;
50,43o; 74,05o pada katalis
Cu/γ-Al2O3.
Namun CuO
belum tereduksi
sempurna menjadi
Cu0 selama
proses reduksi
karena masih
terdeteksinya
puncak khas
CuO pada
2θ = 35,5º.
Hasil analisis
SEM menunjukkan bahwa
oksida penyangga
γ-Al2O3
setelah terimpregnasi
oleh logam
Cu sehingga mempunyai
ukuran partikel
yang lebih kecil.
Hal ini menyebabkan
luas permukaan
katalis Cu/γ-Al2O3
menjadi lebih
luas. Hasil
pengukuran AAS menunjukkan
bahwa logam
Cu yang terimpregnasi
kedalam γ-Al2O3
adalah 4,56
%.
KESIMPULAN
}Berdasarkan penelitian
yang telah dilakukan
diketahui bahwa
katalis Cu/γ-Al2O3
memberikan aktivitas
terhadap reaksi
hidrogenasi
furfural menghasilkan
furfuril alkohol,
tetrahidrofurfural,
dan tetrahidrofurfuril
alkohol. Hasil
analisis menunjukkan
bahwa konversi
furfural terbaik
didapatkan pada
reaksi dengan
suhu 150o
C dalam waktu
2 jam sebesar 23,37%.
Hasil pembentukan
produk yang
mengandung gugus
-OH paling besar didapatkan
pada suhu
reaksi 180o
C dengan waktu
reaksi selama
2,5 jam sebesar
23,32 ppm.
