Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
Dekomposisi glukosa untuk menghasilkan asam levulinat dengan sistem Fenton heterogen menggunakan katalis Mn/ZSM-5 telah diteliti. Mn/ZSM-5 dengan Mn 0,5 wt% dan 3,58 wt% telah berhasil disintesis dengan metode pertukaran kation masing-masing menggunakan larutan Mn2+ dari 0,04 M dan 0,1 M MnSO4H2O. Hasil karakterisasi menggunakan XRD, FTIR, BET, dan SEM menunjukkan bahwa zeolit yang terbentuk merupakan ZSM-5 mikropori dengan radius pori berukuran 1,287-1,608 nm dan luas area sebesar 489 cm3/g - 430 cm3/g. Sistem mirip Fenton yang terdiri dari H2O2 dan Mn/ZSM-5 dapat digunakan secara efektif untuk dehidrasi glukosa dan menghasilkan asam levulinat. Reaksi dehidrasi dilakukan pada suhu 100 C menggunakan tiga jenis katalis, yaitu ZSM-5, 0,50 wt% Mn/ZSM-5, dan 3,58 wt% Mn/ZSM-5. Reaksi tanpa katalis menghasilkan endapan charcoal yang pekat, sedangkan penggunaan katalis dapat mengurangi pembentukan charcoal. Diagram konversi glukosa dan yield asam levulinat yang diperoleh menunjukkan kenaikan seiring meningkatnya waktu reaksi. Pada reaksi menggunakan ZSM-5, konversi glukosa yang diperoleh sebesar 12,95% dan yield asam levulinat sebesar 18,60%. Reaksi menggunakan 0,50 wt% Mn/ZSM-5 menghasilkan konversi glukosa sebesar 15,71% dan yield asam levulinat sebesar 39,09%, sedangkan Reaksi menggunakan 3,58 wt% Mn/ZSM-5 menghasilkan konversi glukosa sebesar 13,52% dan yield asam levulinat sebesar 35,25% pada waktu reaksi selama 7 jam.

---

Decomposition of glucose to produce levulinic acid with heterogeneous Fenton system using Mn/ZSM-5 catalysts has been investigated. Mn/ZSM-5 with 0.5 wt% and 3.58 wt% Mn have been successfully synthesized through cation exchange methods using Mn2+ solution from 0.04 M and 0.1 M MnSO4H2O, respectively. Results of characterization using XRD, FTIR, BET, and SEM showed that the ZSM-5 formed a micropore with 1.287-1.608 nm sized pore radius and area of 489 cm3/g – 430 cm3/g. Fenton-like system consisting of H2O2 and Mn/ZSM-5 can be used effectively for the dehydration of glucose and produce levulinic acid. The reaction was conducted at 100 C using three types of catalyst, the ZSM-5, 0.50 wt% Mn/ZSM-5, and 3.58 wt% Mn/ZSM-5. Reaction without catalyst produces a dense charcoal deposition, while the use of catalysts can reduce the formation of charcoal. The diagram of glucose conversion and levulinic acid yield showed an increase with increasing reaction time. In the reaction using ZSM-5, the glucose conversion obtained is 12.95% and the yield of levulinic acid is 18.60%. Reaction using Mn/ZSM-5 0.50 wt% can convert glucose by 15.71% and yield of levulinic acid is 39.09%, while the reaction using Mn/ZSM-5 3.58 wt% can convert glucose by 13.52% and yield of levulinic acid is 35.25% in 7-hour reaction time.

Abstrak :
Lignoselulosa merupakan sumber biomassa yang melimpah, namun belum banyak dimanfaatkan. Sumber lignoselulosa yang keberadaanya cukup melimpah di Indonesia salah satunya adalah limbah kayu mahoni. Selulosa sebagai salah satu komponen utama lignoselulosa limbah kayu mahoni berpotensi dikonversi menjadi asam levulinat, yang merupakan salah satu platform chemical. Konversi selulosa limbah kayu mahoni menjadi asam levulinat dilakukan dengan mereaksikan selulosa dalam kondisi asam, dengan bantuan katalis heterogen Mn/ZSM-5 mesopori dan reagen mirip fenton. Oleh karena itu, peneliti melakukan studi optimasi reaksi konversi selulosa hasil delignifikasi limbah kayu mahoni menjadi asam levulinat. Kandungan lignin limbah kayu mahoni diturunkan melalui pretreatment secara bertahap: (1) delignifikasi dengan alkali NaOH dan (2) delignifikasi oksidatif dengan NaOCl. Pretreatment dengan NaOH berhasil menurunkan kadar lignin dari 31,82% menjadi 15,58%, dan dengan NaOCl kadar lignin turun lingga 6,4%. Reaksi konversi selulosa dari limbah kayu mahoni dilakukan dengan katalis heterogen Mn/ZSM-5 mesopori dalam sistem mirip fenton. Selulosa melalui dua tahap reaksi agar dapat memproduksi asam levulinat, yaitu hidrolisis menjadi glukosa dan didehidrasi menjadi asam levulinat. Mesoporisitas katalis Mn/ZSM-5 cukup selektif memproduksi asam levulinat karena tidak dihasilkan produk intermediet HMF. Konsentrasi H3PO4 dan H2O2 yang paling optimum yaitu 40% dan 30% secara berturut-turut, dengan % konversi selulosa kayu mahoni menjadi asam levulinat yaitu 1,89% pada jam ke-8 pada optimasi untuk H3PO4 dan % konversi α-selulosa menjadi asam levulinat pada optimasi H2O2 yaitu 2,44%. ...... Lignocelluloses is one of biomass source abundance on earth. One of the most abundance lignocelluloses source in Indonesia is mahogany waste wood. Cellulose as the main content of mahogany waste wood can be converted into levulinic acid that has been known as platform chemical. Cellulose from mahogany waste wood into levulinic acid is performed in acidic condition, with mesoporous Mn/ZSM-5 catalyst and fenton-like reagent Therefore, it is important to know the optimization reaction of delignified cellulose conversion from mahogany waste wood into levulinic acid. Lignin constituent within mahogany waste wood is decreased by two steps pretreatment: (1) delignification by alkaline NaOH and (2) oxidative delignification using NaOCl. Alkaline pretreatment and NaOCl pretreatment reduced lignin into 15,58% (%wt), and 6,4% (%wt) respectively from its original level of 31,82%. Reaction held with heterogenous Mn/ZSM-5 catalyst in fenton-like system. Cellulose conversion occur in two steps: hydrolysis of cellulose into glucose and dehydration of glucose into levulinic acid. Mesoporpus catalyst Mn/ZSM-5 is proven to be selective catalyst, because there is no intermediate product of HMF. H3PO4 and H2O2 concentration to produce optimum conversion are 40% and 30% respectively, with % conversion of cellulose of mahogany waste wood into levulinic acid are 18,89% and 24,51% using optimization of H3PO4 and H2O2 respectively.

Abstrak :
Sumber daya alam banyak sekali digunakan dalam sintesis senyawa organik. Keterbatasan sumber daya alam yang tersedia menyebabkan pemakaian sumber daya alam beralih ke sumber daya alam yang dapat diperbaharui. Biomassa adalah sumber daya terbaharui yang dapat dihidrolisis untuk menghasilkan senyawa organik bernilai tinggi seperti asam levulinat. Hidrolisis biomassa pertama-tama akan menghasilkan antara lain glukosa yang selanjutnya terhidrolisis menghasilkan senyawa asam levulinat dan asam format. Pada penelitian ini dilakukan hidrolisis glukosa dengan katalis homogen (H2SO4), katalis heterogen (γ-Al2O3/SO4 2-), dan tanpa katalis sebagai pembanding. Katalis heterogen yang digunakan disintesis dari scrap aluminium kemudian dikarakterisasi dengan XRD, XRF, BET, dan FT-IR. Reaksi hidrolisis dilakukan pada suhu 140 ºC dengan variasi waktu yaitu 2 jam, 4 jam, dan 6 jam untuk reaksi dengan katalis homogen; 4 jam, 6 jam, dan 8 jam untuk reaksi dengan katalis heterogen dan reaksi tanpa katalis. Hasil hidrolisis dianalisis dengan HPLC. Dari hasil penelitian ini didapatkan asam levulinat pada reaksi hidrolisis 6 jam dengan katalis homogen sebanyak 2,93% . Untuk produk reaksi katalisis dengan γ-Al2O3/SO4 2- hanya dapat ditentukan banyaknya asam format yang terbentuk, sedangkan asam levulinat tidak terdeteksi karena teradsorpsi pada padatan katalis. ......A lot of natural resources are used in the synthesis of organic compounds. Since the availabilities of some natural resources are limited, they are now replaced by the renewable resources. Renewable natural resources such as biomass can be hydrolyzed to produce high added-value organic compounds. At first, biomass is hydrolyzed to produce glucose and then is further hydrolyzed to produce levulinic acid and formic acid. In this research, the hydrolysis of glucose was conducted using sulfuric acid as homogeneous catalyst and γ-Al2O3/SO4 2- as heterogeneous catalyst. As a comparison, the hydrolysis reaction was also conducted without catalyst. The γ-Al2O3/SO4 2- catalyst was first synthesized from aluminium scraps and was characterized by XRD, XRF, BET, and FT-IR. The hydrolysis reactions were carried out at a temperature of 140 ºC and the reaction periods were varied 2 hours, 4 hours, and 6 hours for the homogeneous catalytic; 4 hours, 6 hours, and 8 hours for the heterogeneous catalytic reaction and the reaction without catalyst. The hydrolysis products were analyzed by HPLC. From the result of this study, 2,93% levulinic acid was produced after 6 hours in the hydrolysis reaction with sulfuric acid. By using heterogeneous catalyst only formic acid can be detected because of adsorption levulinic acid on the catalyst.

Abstrak :
Indonesia merupakan negara agraris yang kaya akan biomassanya. Biomassa lignoselulosa ini tersedia dengan sangat melimpah. Biomassa lignoselulosa sebagian besar terdiri dari campuran polimer karbohidrat (selulosa dan hemiselulosa) dan lignin yang dapat diubah menjadi bahan memiliki nilai yang tinggi. Penelitian ini mempelajari reaksi hidrolisis galaktosa dan fruktosa dengan menggunakan katalis homogen H2SO4 0,1 M dan katalis heterogen γ- Al2O3 /SO4 . Reaksi katalisis ini dilakukan pada temperatur 140 oC selama 2 jam, 4 jam dan 6 jam. Hidroksi metil furfural merupakan produk intermediet yang dapat dihidrolisis lebih lanjut menjadi asam levulinat dan asam format, serta produk karbonisasi yang berbentuk material padatan. Produk hidrolisis tersebut dianalisis dengan metode HPLC dimana diperoleh persen konversi galaktosa dan fruktosa yang semakin meningkat seiring dengan waktu reaksi. Reaksi hidrolisis fruktosa dengan katalis homogen menunjukkan persen konversi terbesar (99%) dari reaksi hidrolisis selama 4 jam, persen yield asam levulinat terbesar (5%) dari reaksi hidrolisis selama 6 jam dan persen yield asam format terbesar (8%) dari reaksi hidrolisis selama 6 jam. Sementara itu, reaksi hidrolisis galaktosa menunjukkan persen konversi terbesar (99%) dari reaksi hidrolisis selama 6 jam dan persen yield asam format terbesar (7%) dari reaksi hidrolisis selama 6 jam. Hasil dari reaksi fruktosa dengan katalis heterogen tidak diperoleh asam levulinat tapi menunjukkan persen konversi terbesar (60%) dari reaksi hidrolisis selama 6 jam dan persen yield asam format terbesar (11%) dari reaksi hidrolisis selama 2 jam. Sementara itu, reaksi galaktosa dengan katalis heterogen juga tidak diperoleh asam levulinat, tapi diperoleh persen konversi terbesar (46%) dari reaksi hidrolisis selama 6 jam dan persen yield asam format terbesar (2%) dari reaksi hidrolisis selama 6 jam.

---

Indonesia is agriculture land, in which lignocellulosic biomass is available in abundance. Most of lignocellulosic biomass is composed of carbohydrate polymer mixture (cellulose and hemicellulose), lignin and can be converted into higher added value materials. The hydrolysis reaction of cellulose and hemicellulose can produce levulinic acid. This research studied hydrolysis reaction of galactose and fructose conducted over homogeneous catalyst, H2SO4 0.1 M and over heterogeneous catalyst, γ- Al2O3 /SO4 2-. This catalysis reactions were performed at temperature 140 oC for 2 hours, 4 hours and 6 hours. Hydroxy methyl furfural was produced as the intermediate product, which was further hydrolized into levulinic acid and formic acid, and carboneous product, in form of solid material was also existed. The reaction products were analyzed by HPLC method, in which the conversion of galactose and fructose were increased with the reaction time. The homogeneous hydrolysis reaction of fructose showed the highest conversion (99%) from hydrolysis reaction for 4 hours, the highest yield of levulinic acid (5%) from hydrolysis reaction for 6 hours and the highest yield of formic acid (8%) from hydrolysis reaction for 6 hours. Meanwhile the reaction of galactose showed the highest conversion (99%) from hydrolysis reaction for 6 hours and the highest yield of formic acid (7%) from hydrolysis reaction for 6 hours. The heterogeneous result of fructose did not show any levulinic acid but showed the highest conversion (60%) from hydrolysis reaction for 6 hours and the highest yield of formic acid (11%) from hydrolysis reaction for 2 hours. Meanwhile the heterogeneous result of galactose also did not show any levulinic acid but showed the highest conversion (46%) from hydrolysis reaction for 6 hours and the highest yield of formic acid (2%) from hydrolysis reaction for 6 hours.

Abstrak :
Limbah sekam padi mengandung selulosa dengan jumlah yang besar yaitu sekitar 50%. Asam levulinat merupakan platform chemical berbagai industri kimia yang dapat diperoleh dari reaksi dehidrasi selulosa yang merupakan hasil hidrolisis dari selulosa. Dalam penelitian Chen (2011), Mn/ZSM-5 merupakan katalis heterogen yang dapat meningkatkan % yield asam levulinat yang terbentuk dalam sistem reaksi mirip Fenton. Selulosa dari limbah sekam padi ini dapat diisolasi melalui proses pretreatment, yaitu dewax dan delignifikasi. Penggunaan NaOH 10% masih menghasilkan kandungan lignin yang tinggi sehingga dibutuhkan proses delignifikasi lanjutan menggunakan NaOCl. Hasil dari proses pretreatment kemudian dihidrolisis dengan H3PO4 20%, 30%, dan 40% dengan dikatalisis oleh Mn/ZSM-5 mesopori. Diperoleh asam levulinat pada variasi konsentrasi H2O2 30% dengan konsentrasi asam levulinat 11,9585 mg/L. Sekam padi yang didelignifikasi lebih lanjut dengan NaOCl menghasilkan selulosa dengan karakter Iα dan Iβ. Tidak diperoleh asam levulinat dari hasil reaksi konversi selulosa dari sekam padi yang didelignifikasi dengan NaOCl dengan konsentrasi H3PO4 40%. Dan diperoleh asam levulinat pada reaksi konversi selulosa dari limbah sekam padi yang didelignifikasi dengan NaOH. ...... Rice husk waste contains high number of cellulose, it’s about 50%. Levulinic acid is a platform chemical a variety of chemical industry that can be obtained from dehydration reaction of cellulose that is a hydrolysis product of cellulose. On the research of Chen (2011), Mn/ZSM-5 is a heterogeneous catalyst that can increase the % yield levulinic acid formed in the reaction system similar Fenton. Cellulose from rice husk waste can be isolated through pretreatment process, which dewax and delignification. The use of NaOH 10% still produces high number of lignins, so continued delignification is needed and the use of NaOCl is suggested. The results of the pretreatment process then hydrolyzed with H3PO4 20%, 30%, and 40% which is catalyzed by mesoporous Mn/ZSM-5. Levulinic acid is produced with concentration of 11,9585 mg/L at the concentration of H2O2 is 30%. Rice husks which is delignified with NaOCl produces cellulose Iα and Iβ. Levulinic acid isn’t produced from the reaction of cellulose conversion from rice husks which is delignified with NaOCl and concentration of H3PO4 is 40%. And levulinic acid was formed on the reaction of cellulose conversion in which the cellulose obtained by deliginifying the rice husks with NaOH.