Perpustakaan Digital ITB

Absorpsi CO? menggunakan larutan amina merupakan salah satu metode yang umum digunakan dalam pengolahan gas alam, namun masih memiliki keterbatasan dari sisi efisiensi pelarut. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penambahan ionic liquid [bmim][Cl] terhadap kapasitas absorpsi CO? pada larutan monoethanolamine (MEA), methyldiethanolamine (MDEA) dan triethanolamine (TEA) dengan perbandingan amina:air 25:75 volume pada tekanan 4 bar. Variasi konsentrasi [bmim][Cl] yang digunakan adalah 0%, 0,5%, 1,0%, dan 1,5% berat, dengan metode pressure-drop pada reaktor batch tertutup bervolume 1 L dan pencatatan tekanan setiap 5 menit. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan [bmim][Cl] tidak memberikan pengaruh yang signifikan terhadap kapasitas absorpsi CO? pada larutan MEA maupun TEA. Pada larutan MEA, seluruh variasi menghasilkan jumlah CO? terserap yang identik sebesar 0,3491 mol CO? / mol amina karena kondisi gas-limiting (seluruh gas terserap habis), namun penambahan [bmim][Cl] mempercepat waktu absorpsi dari 45 menit menjadi 35 menit (22%). Pada larutan TEA, penambahan [bmim][Cl] menurunkan kapasitas absorpsi secara konsisten dengan pola diminishing returns, ditunjukkan oleh kenaikan tekanan kesetimbangan dari 1,12 bar menjadi 1,22 bar (kapasitas menurun dari 0,6015 menjadi 0,5698 mol CO? /mol amina). Pada larutan MDEA, penambahan [bmim][Cl] menunjukkan pola non-monoton: pada 0,5% [bmim][Cl] kapasitas meningkat (? = 0,352 mol CO?/mol amina, seluruh CO? terserap habis), namun pada konsentrasi lebih tinggi kapasitas kembali menurun. Perbedaan respons ketiga amina ini disebabkan oleh perbedaan mekanisme reaksi dan nilai pKa: MEA (amina primer) membentuk karbamat tanpa membutuhkan air; TEA dan MDEA (amina tersier) bergantung pada air sebagai reaktan bikarbonat, namun MDEA dengan pKa lebih tinggi (8,56 vs 7,77) lebih reaktif sehingga menunjukkan sweet spot pada 0,5% IL. Penelitian ini juga menunjukkan bahwa pemilihan IL sebagai aditif harus mempertimbangkan mekanisme reaksi amina dan komposisi air yang digunakan.