Perpustakaan Digital ITB

Zeolit merupakan suatu material kristalin aluminosilikat mikropori yang memiliki ukuran kurang dari 2 nm dan terdiri dari unit tetrahedral (Si04t dan (Al04)5- yang tersusun secara teratur dan berulang. Zeolit telah dikenal luas penggunaannya sebagai katalis industri petrokimia, salah satunya zeolit ZSM-5. Pada umumnya zeolit ZSM-5 dapat disintesis menggunakan metode konvensional dengan penggunaan jumlah pelarut yang cukup besar. Kelemahan sintesis zeolit ZSM-5 dengan metode konvensional yaitu adalah waktu sintesis yang relatif lama, menggunakan sejumlah besar pelarut yang harus dipisahkan dan dibuang sebagai limbah cair pada akhir proses sintesis, rendemen zeolit yang dihasilkan Jebih sedikit dan tidak ramah lingkungan. Salah satu metode sintesis zeolit ramah lingkungan yang sedang berkembang yaitu dengan metode bebas pelarut. Selain ramah lingkungan, keuntungan sintesis dengan metode bebas pelarut yaitu produk zeolit yang dihasilkan lebih tinggi, penggunaan bahan baku padat dalam sintesis zeolit ZSM-5 sangat efisien karena mengurangi penggunaan bahan kimia, energi, dan biaya. Selain itu, pada penelitian sebelumnya sintesis zeolit ZSM-5 dengan metode bebas pelarut menghasilkan waktu sintesis yang lebih cepat jika dibandingkan dengan metode konvensional. Akan tetapi waktu sintesis zeolit ZSM-5 metode bebas pelarut tersebut masih dapat dipersingkat dengan meningkatkan konsentrasi komposisi reaktan. Dalam penelitian ini, zeolit ZSM-5 disintesis tanpa penambahan pelarut yang dilakukan pada variasi temperatur 160°C, 180oC dan 200oC. Faktor­ faktor yang mempengaruhi kristalisasi dipelajari secara detail, antara lain jumlah AI, TPABr, NH4Cl, dan NaOH. Komposisi awal campuran untuk sintesis zeolit ZSM-5 yaitu 1 Na2Si03.9H20: 0,04 Ah03: 0,08 TPABr: 0,7 NH4Cl. Pemilihan komposisi ini karena produk yang dihasilkan pada campuran awal tersebut memiliki kristalinitas yang paling baik. Kristalisasi zeolit ZSM-5 pada temperatur 160°C, 180°C dan 200°C mulai terjadi secara berturut-turut pada waktu 9 jam, 4 jam, dan 45 menit. Jika dibandingkan dengan sintesis zeolit ZSM-5 secara konvensional, dan metode bebas pelarut sebelu.mnya kristalisasi zeolit ZSM-5 dengan metode bebas pelarut ini jauh lebih cepat. Selain kristalisasi zeolit ZSM-5 yang lebih cepat, metode bebas pelarut ini menghasilkan rendemen yang hampir 100% dari reaktan. Profit kristalinitas zeolit ZSM-5 pada variasi temperatur dihitung dengan menggunakan persamaan Avrami-Erofeev. Dari hasil perhitungan tersebut dapat dihitung nilai energi aktivasi nukleasi dan energi aktivasi kristalisasi zeolit ZSM-5, dengan nilai En1 = 105.53 kJ/mol, En2 = 93,11kJ/mol dan nilai Ec = 99,28 kJ/mol. Jika dibandingkan dengan sintesis ZSM-5 secara konvensional, energi aktivasi yang dihasilkan dari sintesis zeolit dengan metode bebas pelarut relatif lebih rendah. Hal ini mengindikasikan bahwa energi aktivasi dengan laju reaksi adaJah berbanding terbalik sehingga semakin besar energi aktivasi maka laju reaksinya semakin lambat karena energi minimum yang dibutuhkan untuk terjadi reaksi semakin besar.