i ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA SKRIPSI

ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
i
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
ii
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
iii
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
PEDOMAN PENGGUNAAN SKRIPSI
Skripsi ini tidak dapat dipublikasikan, namun tersedia di perpustakaan
lingkungan Universitas Airlangga, diperkenankan untuk dipakai sebagai referensi
kepustakaan, tetapi pengutipan harus seizin penyusun dan harus menyebutkan
sumbernya sesuai kebiasaan ilmiah.
Dokumen skripsi ini merupakan hak milik Universitas Airlangga.
iv
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
KATA PENGANTAR
Puji syukur ke hadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan
hidayah-Nyasehingga penyusun dapat menyelesaikan penulisan naskah skripsi
dengan judul ”Uji Aktivitas Aluminosilikat Mesopori Hasil Hidrotermal Secara
Bertahap dalam Reaksi Asetalisasi”. Naskah skripsi ini disusun sebagai salah satu
syarat yang harus dipenuhi oleh mahasiswa untuk mencapai gelar Sarjana Stratum
Satu (S-1) pada program studi Kimia, Universitas Airlangga, Surabaya.
Pada kesempatan ini penyusun ingin mengucapkan terima kasih yang
sebesar-besarnya kepada :
1. Ibu Dr. Hartati, M.Si sebagai dosen pembimbing I dan Ibu Dra. Aning
Purwaningsih, M.Si. sebagai dosen pembimbing II yang telah memberikan
bimbinganselama penyelesaian naskah skripsi ini.
2. Ibu Dra. Aning Purwaningsih, M.Si.selaku dosen wali yang telah memberikan
motivasi, nasehat, serta bimbingan kepada penyusun selama ini.
3. Dr. Purkan, M.Si selaku Ketua Departemen Kimia yang telah banyak
memberikan informasi dalam penyelesaian naskah skripsi ini.
4. Bapak dan Ibu dosen, staff, dan karyawan departemen kimia atas didikan,
dukungan, bantuan, kritik, saran serta ilmu bermanfaat yang telah diberikan.
5. Keluargaku tercinta bapak Agus Sulistyanto, ibu Siti Mahmudah, yang selalu
memberikan motivasi, semangat dan doa yang tiada hentinya demi
terselesaikannya naskah skripsi ini.
6. Ega, sepupu yang selalu memberikan motivasi dan dukungan untuk segera
v
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
menyelesaikan naskah skripsi ini.
7. Dhio Ramadhan Valdianto, yang selalu menemani, memberikan dukungan
dan doa, serta membantu dalam segala hal selama pembuatan naskah skripsi
ini.
8. Sahabat-sahabatku tersayang Nurma, Fitri, Ikos, dan Ayuk yang selama ini
telah menemani dan mengisi hari-hari kuliah bersama dan juga saling berbagi
motivasi dan semangat hingga terselesaikannya naskah ini.
9. Saudara-saudaraku kimia S-1 angkatan 2012 yang telah memberikan
dukungan, bantuan dan pengalaman selama menempuh masa perkuliahan.
10. Seluruh warga Departemen Kimia, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas
Airlangga serta seluruh pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang
telah banyak membantu dalam penyelesaian naskah skripsi ini.
Penyusun menyadari bahwa masih terdapat banyak kekurangan dalam
penyusunan naskah skripsi ini, oleh karena itu penyusun sangat mengharapkan
kritik dan saran yang bersifat membangun untuk kesempurnaan penyusunan
naskah skripsi.
Surabaya, 21 Juli 2016
Penyusun
vi
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
ABSTRAK
Nur, Fikria Marfuatin, 2016, Uji Aktivitas Aluminosilikat Mesopori Hasil
Hidrotermal Secara bertahap dalam Reaksi Asetalisasi. Skripsi ini dibawah
bimbingan Dr. Hartati, M.Si dan Dra. Aning Purwaningsih, M.Si,
Departemen Kimia, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga,
Surabaya.
Penelitian ini bertujuan utuk menguji aktivitas katalis aluminosilikat mesopori
hasil sintesis dengan metode hidrotermal secara bertahap dalam reaksi asetalisasi
pada senyawa 3,4-dimetoksibenzaldehida dan trans-2-heksenal. Terdapat dua
katalis aluminosilikat mesopori yaitu Seri I (pemanasan pada suhu 40 °C dengan
waktu 6 jam, pada suhu 60 °C 6 jam, dan pada suhu 80 °C 12 jam) dan Seri II
(pemanasan pada suhu 40 °C dengan waktu 12 jam, pada suhu 60 °C 12 jam, dan
pada suhu 80 °C 12 jam). Katalis aluminosilikat mesopori hasil sintesis yang
direaksikan dengan kedua senyawa aldehida dan propilena glikol telah
menghasilkan senyawa asetal yang diharapkan yaitu 2-(3,4-dimetoksifenil)-4metil-1,3-dioksolan dari senyawa 3,4-dimetoksibenzaldehida dan 4-metil-2-(pen1-enil)-1,3-dioksolan dari trans-2-heksenal. Hal ini dapat dilihat dari hasil
karakterisasi dengan menggunakan GCMS yang menunjukkan adanya fragmentasi
pada m/z 223 untuk senyawa asetal dari 3,4-dimetoksibenzaldehida, m/z 155
untuk senyawa asetal dari trans-2-heksenal dan hasil dari KLT.
Kata kunci: 3,4-dimetoksibenzaldehida, trans-2-heksenal, asetalisasi, hidrotermal,
katalis asam, aluminosilikat mesopori
vii
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
ABSTRACT
Nur, Fikria Marfuatin, 2016, Activity Test of Aluminosillicate Mesoporous
That has been Made with Hydrothermal Gradually Method in
Acetalisation.this script below is supervised by Dr. Hartati, M.Si and Dra.
Aning Purwaningsih, M.Si, Department of Chemistry, Faculty of Sains and
Teknologi, Airlangga University, Surabaya.
This research is for testing the activity of aluminosillicate mesoporous that made
with hydrothermal gradually method as catalyst in acetalisation with 3,4dimetoxybenzaldehyde andtrans-2-hexenal. There are two catalyst,
aluminosillicate mesoporous series I (heated at 40 °C in 6 hours, 60 °C 6 hours,
and 80 °C 12 hours) and series II (heated at 40 °C in 12 hours, 60 °C 12 hours,
and 80 °C 12 hours). Aluminosillicate mesoporous can produce acetal (2-(3,4dimetoxyphenyl)-4-methyl-1,3-dioksolan from 3,4-dimetoxybenzaldehyde and 4methyl-2-(pen-1-enyl)-1,3-dioksolan from trans-2-hexenal) when it is reacted
with aldehyde and propilene glicol. This result is proved by GCMS, there is a
fragmentation in m/z 224 that show an acetal from 3,4-dimetoxybenzaldehyde,
m/z 155 that show an acetal from trans-2-hexenal and from the result of TLC
instrument.
Key Word: 3,4-dimetoxybenzaldehyde, trans-2-hexenal, acetalisation,
hydrothermal, acid catalyst, aluminosillicate mesoporous.
viii
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
DAFTAR ISI
Halaman
LEMBAR JUDUL........................................................................................... .
LEMBAR PERNYATAAN .............................................................................
LEMBAR PENGESAHAN .............................................................................
PEDOMAN PENGGUNAAN SKRIPSI....................................................... .
KATA PENGANTAR ......................................................................................
ABSTRAK..................................................................................................... ...
ABSTRACT.................................................................................................. ....
DAFTAR ISI .....................................................................................................
DAFTAR TABEL ............................................................................................
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................
DAFTAR LAMPIRAN.....................................................................................
BAB I PENDAHULULUAN...........................................................................
1.1 Latar Belakang....................................................................................
1.2 Rumusan Masalah ............................................................................
1.3 Tujuan Penelitian.............................................................................. .
1.4 Manfaat Penelitian.............................................................................
BAB II TINJAUAN PUSTAKA.…………………………………..…….….
2.1 Reaksi Asetalisasi..……………………………….………………....
2.2 Katalis.…………………………………….………….……………..
2.3 Aluminosilikat……………………………………..………………..
2.4 Pertukaran Kation.....................……………………………………..
2.5 Uji Keasaman......................................................................................
2.5 Kromatografi Lapis Tipis...………………….……………………..
2.6 Gas Chromatography (GC).................................................................
2.6 Gas Chromatography Mass Spectrometry (GC-MS).........................
BAB III METODE PENELITIAN.................................................................
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian...........................................................
3.2 Alat dan Bahan .................................................................................
3.2.1 Alat penelitian.........................................................................
3.2.1.1 Alat penelitian pertukaran kation.........................................
3.2.1.2 Alat penelitian uji keasaman................................................
3.2.1.3 Alat penelitian uji aktivitas katalis.......................................
3.2.1.4 Instrumen untuk karakterisasi...............................................
3.2.2 Bahan penelitian......................................................................
3.3 Diagram alir penelitian.....................................................................
3.3.1 Pertukaran kation......................................................................
3.3.2 Uji keasaman dengan adsorpsi-desorpsi piridina menggunakan
FTIR.........................................................................................
3.3.3 Uji aktivitas katalis dalam reaksi asetalisasi dengan
senyawa 3,4-dimetoksi-benzaldehid dan trans-2-heksenal.......
3.4 Prosedur Kerja......................................................................................
3.4.1 Penukaran kation (ion exchange) pada aluminosilikat mesopori
i
ii
iii
iv
v
vii
viii
ix
xi
xii
xiii
1
1
4
4
5
6
6
8
9
11
11
14
15
16
18
18
18
18
18
18
19
19
20
21
21
22
23
24
24
ix
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
3.4.2 Uji keasaman dengan adsorpsi-desorpsi piridina menggunakan
FTIR.......................................................................................
3.4.3 Uji aktivitas katalis.................................................................
3.4.4 Karakterisasi senyawa asetal dengan menggunakan KLT......
3.4.5 Karakterisasi senyawa asetal dengan menggunakan GC........
3.4.6 Karakterisasi senyawa asetal dengan menggunakan GCMS ..
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN.........................................................
4.1 Pertukaran Kation (Ion Exchange) pada Aluminosilikat Mesopori.....
4.2 Uji Keasaman.....................................................................................
4.3 Uji Aktivitas Katalis............................................................................
4.3.1 Sintesis asetal.............................................................................
4.4 Karakterisasi Senyawa Asetal dengan KLT........................................
4.5 Karakterisasi Senyawa Asetal dengan GC...........................................
4.6 Karakterisasi Senyawa Asetal dengan GCMS......................................
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN............................................................
5.1 Kesimpulan...........................................................................................
5.2 Saran.....................................................................................................
DAFTAR PUSTAKA.........................................................................................
LAMPIRAN
24
25
26
26
27
28
28
30
35
36
38
40
40
48
48
49
50
x
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
DAFTAR TABEL
No.
Judul
4.2
Jumlah asam Brønsted dan asam Lewis......................................
Halaman
31
xi
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
DAFTAR GAMBAR
No.
Judul
2.1.1
2.1.2
2.2
2.5
Reaksi umum asetalisasi..........................................................
Mekanisme reaksi asetalisasi..................................................
Struktur aluminosilikat.............................................................
Spektra FT-IR piridina sampel hasil sintesis melalui metode
hidrotermal dan rasio molar yang berbeda................................
Kromatogram GC hasil reaksi antara gliserol dengan
asetaldehid.................................................................................
Instrumen uji keasaman.............................................................
Skema reaksi keseluruhan pertukaran kation dan pembentukan
sisi asam brønsted...............................................
Katalis aluminosilikat mesopori yang telah ditukar kation........
Spektra ir asam lewis dan asam brønsted katalis aluminosilikat
mesopori hasil adsorpsi dan desorpsi piridina...
Ikatan piridina dengan katakis yang menunjukkan
terbentuknya sisi asam brønsted...............................................
Ikatan piridina dengan katakis yang menunjukkan
terbentuknya sisi asam lewis...................................................
Seperangkat alat sintesis asetal..................................................
Mekanisme reaksi asetalisasi dari 3,4-dimetoksibenzaldehid
menjadi 2-(3,4-dimetoksifenil)-4-metil-1,3-dioksolan..............
Mekanisme reaksi asetalisasi dari trans-2-heksenal menjadi 4metil-2-(pen-1-enil)-1,3-dioksolan..........................................
Hasil klt (a) larutan standart 3,4-dimetoksibenzaldehida (b)
senyawa asetal hasil sintesis..................................................
Hasil klt (a) larutan standart trans-2-heksenal (b) senyawa
asetal hasil sintesis................................................................
Kromatogram GCMS hasil sintesis asetal dari 3,4dimetoksibenzaldehida...............................................................
Spektra massa hasil analisis dengan menggunakan GCMS (2(3,4- dimetoksifenil)-4-metil-1,3-dioksolan).............................
Pola fragmentasi hasil analisis senyawa 2-(3,4-dimetoksifenil)4-metil-1,3-dioksolan dengan menggunakan
gcms.............................................................................................
Kromatogram GCMS hasil sintesis asetal dari trans-2heksenal............
Spektra massa hasil analisis dengan menggunakan GCMS
(4-metil-2-(pen-1-enil)-1,3dioksolan)........................................
2.7
3.1
4.1.1
4.1.2
4.2.2
4.2.3
4.2.4
4.3
4.3.1
4.3.2
4.4.1
4.4.2
4.5.a
4.5.b
4.6
4.7.a
4.7.b
Halaman
6
8
10
13
16
19
29
30
31
32
33
35
36
37
38
39
42
42
43
44
45
xii
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
DAFTAR LAMPIRAN
No.
1
2
3
4
5
6
7
Judul
Analisis perhitungan massa senyawa aldehida dan propilena glikol
Hasil uji keasaman aluminosilikat mesopori Seri I dengan menggunakan
FTIR
Hasil uji keasaman aluminosilikat mesopori Seri II dengan menggunakan
FTIR
Perhitungan jumlah sisi asam Lewis dan Brønsted
Perhitungan nilai Rf pada hasil karakterisasi KLT
Hasil karakterisasi GC
Hasil karakterisasi GCMS
xiii
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Penggunaan senyawa asetal dalam bidang industri semakin tinggi setiap
tahunnya. Pada umumnya, senyawa asetal banyak digunakan dalam aktivitas
sehari-hari, contoh pengaplikasiannya yaitu berfungsi sebagai surfaktan dan bahan
adiktif pada makanan dan minuman (Bauer dkk., 1990).Asetal juga merupakan
suatu reaktan penting yang digunakan untuk sintesis steroid, obat-obatan, dan
pewangi (Li dkk., 2004). Secara umum sintesis asetal merupakan reaksi antara
aldehid dan alkohol dengan menggunakan katalis asam.Kekuatan aktivitas katalis
menjadi suatu syarat untuk menjadikan senyawa asam tersebut dapat dijadikan
sebagai katalis dalam sintesis asetal. Menurut Ajaikumar dan Pandurangan.
(2008), propilen glikol merupakan suatu senyawa yang dapat berperan sebagai
alkohol dalam reaksi asetalisasi dan propilen glikol lebih baik digunakan dalam
reaksi tersebut karena adanya gugus alkil pada senyawa ini dapat menigkatkan
sifat nukleofiliknya, sehingga pada penelitian ini alkohol yang digunakan adalah
propilena glikol.
Senyawa asetalbanyak digunakan oleh berbagai industri, sebagai contoh
pada industri kosmetik, pewangi, deterjen, dan farmasi. Karena banyaknya
kebutuhan akan senyawa dengan kandungan asetal ini, banyak juga yang tidak
memperhatikan dampak pada lingkungan sekitar akibat proses pembuatannya.
Katalis asam yang digunakan pada umumnya adalah asam klorida, asam sulfat,
dan asam p – toluenasulfonat (Bruckner., 2010) yang merupakan jenis katalis
1
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
2
homogen. Adanya limbah asam dari katalis homogen dapat menyebabkan polusi
pada lingkungan termasuk korosi pada pabrik kimia (Climent dkk., 2004).
Beberapa peneliti telah berhasil mereaksikan berbagai jenis alkohol dan aldehid
dengan menggunakan katalis homogen dan memperoleh hasil yang baik, akan
tetapi karena dengan penggunaan katalis homogen tersebut dapat memberikan
dampak buruk bagi lingkungan, maka lebih dianjurkan untuk menggunakan
katalis heterogen.Oleh karena alasan tersebut, maka katalis asam heterogen lebih
diinginkan dan menjadi solusi sebagai katalis yang aman untuk reaksi asetalisasi,
karena sifatnya yang kurang korosif dan lebih mudah dalam hal pemisahan produk
dan pemulihan katalis.
Katalis merupakan senyawa yang dapat meningkatkan kecepatan laju
reaksi suatu reaksi tanpa ikut bereaksi didalamnya, yang berarti setelah terjadinya
reaksi, katalis dapat terbentuk kembali diakhir reaksi. Katalis berperan untuk
menurunkan energi aktivasi dengan jalan mengubah mekanisme reaksi, yaitu
dengan menambah tahap-tahap reaksi. Katalis diklasifikasikan menjadi dua jenis
yaitu katalis homogen dan katalis heterogen. Katalis homogen adalah katalis yang
mempunyai fasa yang sama dengan reaktannya. Kelemahan dari katalis asam
homogen ini adalahdapat menghasilkan limbah asam dalam jumlah besar, bersifat
korosif, dan hal tersebut dapat menyebabkan pencemaran lingkungan (Fumin
dkk., 2015). Jenis katalis yang kedua yaitu katalis heterogen. Katalis heterogen
merupakan katalis yang mempunyai fasa yang berbeda dengan reaktan dan produk
dalam suatu reaksi. Keunggulan dari katalis heterogen adalah mudahnya proses
pemisahan dari sisa reaktan dan produk serta ketahanannya terhadap temperatur
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
3
tinggi. Oleh sebab itu, pada penelitian ini digunakan katalis heterogen dalam
proses asetalisasi.
Aluminosilikat banyak dimanfaatkan sebagai katalis terutama pada jenis
aluminosilikat mesopori. Hal tersebut dikarenakan oleh besarnya luas permukaan
dan ukuran pori dari aluminosilikat mesopori (Tanaka dkk., 2008). Aluminosilikat
mesopori memiliki luas permukaan yang tinggi dan struktur pori yang baik
sehingga dapat digunakan pada proses pemisahan dan berperan sebagai katalisis,
khususnya untuk reaksi dengan molekul besar (Li dkk., 2006). Aluminosilikat
merupakan suatu senyawa geopolimer yang terdiri dari aluminium oksida (Al2O3)
dan silikon dioksida (SiO2). Saat ini, telah banyak penelitian yang difokuskan
dalam mengembangkan struktur meso aluminosilikat dengan kandungan
alumunium dan stabilitas hidrotermal yang tinggi (Biz dkk., 1999). Dalam
pembuatan aluminosilikat mesopori tersebut, dapat dilakukan dengan beberapa
cara, salah satunya yangdigunakan dalam penelitian ini yaitu aluminosilikat
mesopori hasil sintesis melalui metode hidrotermal secara bertahap.
Oleh karena beberapa kelebihan dari katalis aluminosilikat mesopori
diatas, maka pada penelitian ini dilakukan penggunaan katalis aluminosilikat
mesopori hasil sintesis melalui metode hidrotermal secara bertahap untuk reaksi
asetalisasi. Dalam penelitian ini digunakan dua katalis
yaitu aluminosilikat
mesopori Seri I (pemanasan pada suhu 40 °C dengan waktu 6 jam, pada suhu 60
°C 6 jam, dan pada suhu 80 °C 12 jam), Seri II (pemanasan pada suhu 40 °C
dengan waktu 12 jam, pada suhu 60 °C 12 jam, dan pada suhu 80 °C 12 jam), dan
senyawa aldehida yaitu 3,4-dimetoksibenzaldehida dan trans-2-heksenal untuk
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
4
dikonversi oleh katalis tersebut dalam reaksi asetalisasi. Pemakaian katalis ini
tidak lepas dari tahap pertukaran kation dan uji keasaman terlebih dahulu untuk
memastikan keaktifan sisi asam dari katalis tersebut dengan menggunakan metode
adsorpsi-desorpsi piridina dengan FTIR. Dengan adanya aluminosilikat mesopori
hasil sintesis melalui metode hidrotermal bertahap ini, maka aluminosilikat
mesopori ini dapat digunakan sebagai katalis
yang lebih aman dan
menguntungkanuntuk reaksi asetalisasi.
1.2
Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang, dapat dirumuskan permasalahan sebagai
berikut.
1.
Bagaimanakah cara uji aktivitas aluminosilikat mesopori hasil hidrotermal
secara bertahap dalam reaksi asetalisasi?
2.
Bagaimanakah kemampuan katalis aluminosilikat mesopori dalam
mengkonversi senyawa 3,4-dimetoksibenzaldehida dantrans-2-heksenal
menjadi asetal?
1.3.
Tujuan Penelitian
1.
Mengetahui cara uji aktivitas aluminosilikat mesopori hasil hidrotermal
secara bertahap dalam reaksi asetalisasi.
2.
Mengetahui
kemampuan
katalis
aluminosilikat
mesopori
dalam
mengkonversi senyawa 3,4-dimetoksibenzaldehida dantrans-2-heksenal
menjadi asetal.
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
1.4
5
Manfaat Penelitian
Manfaat dari adanya penelitian ini adalah penggunaan aluminosilikat
mesopori hasil sintesis melalui metode hidrotermal secara bertahap dapat
digunakan sebagai katalis dalam reaksi asetalisasi, dan juga dengan keberhasilan
penelitian ini diharapkan dapat menjadi salah satu referensi metode sintesis, dan
dapat diterapkan pada bidang yang sesuai.
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
BAB II
KAJIAN PUSTAKA
2.1
Reaksi Asetalisasi
Reaksi asetalisasi pada umumnya reaksinya hampir sama dengan reaksi
esterifikasi yaitu reaksi yang terjadi antara alkohol dengan asam yang
menghasilkan ester dengan air (Groggin., 1985). Menurut R. Graham Cooks.
(2006) Asetalisasi adalah strategi perlindungan yang paling penting bagi gugus
karbonil dan berperan penting dalam sintesis organik. Hal tersebut dikarenakan
produk asetal memiliki stabilitas yang lebih tinggi dari basa kuat, pereaksi
grignard, oksidator kuat dibandingkan senyawa karbonil asalnya. Aldehid dan
keton merupakan gugus yang dilindungi dalam bentuk asetal pada reaksi
organiknya (Theodora dkk., 1991). Senyawa aldehid sangat mudah untuk
teroksidasi, sehingga hal tersebut dapat dicegah degan mengubah aldehid menjadi
asetal (Rowe, 2005). Asetal merupakan produk akhir dari reaksi asetalisasi
(Shinde dkk., 2012), yang mana secara umum asetal dapat dibuat melalui reaksi
senyawa karbonil dan alkohol dengan adanya katalis asam Brønsted atau lewis
(Augustine, 2012). Asetal juga merupakan suatu reaktan penting yang digunakan
untuk sintesis sintesis steroid, obat-obatan, dan pewangi (Li dkk., 2004). Reaksi
asetalisasi secara umum dapat dilihat pada Gambar 2.1.1.
H
R
O
R
R'OH, H+
R'
O
O
R'
Gambar 2.1.1 Reaksi Umum Asetalisas
6
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
7
Jonathan dkk (2012) mengatakan bahwa reaksi asetalisasi yang merupakan
reaksi antara aldehid dengan alkohol tersebut terdiri dari dua tahap, yaitu
pembentukan hemiasetal yang dilanjutkan dengan pembentukan asetal sebagai
produk akhir jika ditambahkan katalis asam. Pembentukan asetal dapat terjadi
dengan adanya suatu asam lewis sebagai katalis (Philip., 1994), dan air yang
terbentuk selama reaksi dapat dihilangkan melalui distilasi azeotrop menggunakan
perangkap Dean-Stark (William., 1993). Ion karbonium terbentuk setelah
senyawa karbonil bereaksi dengan H+ pada katalis. Adanya ion karbonium
tersebut yang memungkinkan terjadinya reaksi dengan gugus hidroksi pada
alkohol sehingga terbentuk hemiasetal. Tahap selanjutnya yaitu hemiasetal
terprotonasi membentuk intermediet yang menyebabkan gugus hidroksi lain dari
alkohol berikatan yang disertai dengan pelepasan molekul air dan proton sehingga
terbentuk senyawa asetal. Dalam perkembangannya, telah dibuat juga alternatif
katalis untuk reaksi asetalisasi seperti dari senyawa organologam (Luche., 1978),
dan senyawa anorganik (Lu dkk., 1995). Mekanisme reaksi asetalisasi dapat
dilihat pada Gambar 2.1.2
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
8
Tahap pertama : Pembentukan hemiasetal
Tahap kedua : Pembentukan asetal
H+ HO
OMe
OMe
OH2
OMe
OMe
OMe
OMe
OMe
MeOH
H
Gambar 2.1.2 Mekanisme Reaksi Asetalisasi
2.2
Katalis
Katalis adalah substansi yang dapat meningkatkan laju reaksi pada suatu
reaksi kimia yang mendekati kesetimbangan dimana katalis tersebut tidak terlibat
secara permanen (Augustine, 1996). Menurut Brady (1990), katalis merupakan
senyawa yang dapat meningkatkan kecepatan laju reaksi suatu reaksi tanpa ikut
bereaksi didalamnya, yang berarti setelah terjadinya reaksi, katalis dapat terbentuk
kembali diakhir reaksi. Katalis berperan untuk menurunkan energi aktivasi dengan
jalan mengubah mekanisme reaksi, yaitu dengan menambah tahap-tahap reaksi.
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
9
Katalis diklasifikasikan menjadi dua jenis, yaitu katalis homogen dan katalis
heterogen.
Katalis homogen adalah katalis yang mempunyai fasa yang sama dengan
reaktannya. Kelemahan dari katalis homogen ini adalah katalis ini sulit untuk
dipisahkan setelah penggunaannya dalam suatu reaksi. Selain itu, katalis homogen
juga dapat menghasilkan limbah asam dalam jumlah besar, bersifat korosif, dan
hal tersebut dapat menyebabkan pencemaran lingkungan (Zhang dkk., 2015).
Katalis heterogen adalah katalis yang mempunyai fase yang berbeda
dengan reaktan dan produk dalam suatu reaksi. Keunggulan dari katalis heterogen
adalah mudahnya proses pemisahan dari sisa reaktan dan produk serta
ketahanannya kuat terhadap temperatur tinggi (Brady, 1990). Akan tetapi, katalis
heterogen juga memiliki kekurangan yaitu aktivitasnya lemah dan cepat untuk
mengalami deaktivasi (Zhang dkk., 2015). Contoh katalis asam heterogen yaitu
katalis aluminosilikat mesopori yang akan digunakan dalam penelitian ini. Katalis
asam lain yang pernah digunakan dalam reaksi asetalisasi contohnya yaitu asam ptoluena sulfonat (PTSA), monmorillonit, dan zeolit.
Aktivitas katalis juga dapat menurun seiring dengan penggunaannya.
Umur katalis ini ditentukan oleh deaktivasi dan selektivitas katalis dalam
mengkatalisis suatu reaksi (Rylander, 1985). Menurut Hudghes (1984), penyebab
deaktivasi katalis ada tiga antara lain; peracunan, pencemaran, dan penggumpalan.
2.3
Aluminosilikat
Aluminosilikat merupakan suatu senyawa yang terdiri dari alumina
(Al2O3) dan silikon (SiO2). Menurut Rowles. (2003), aluminosilikat terbentuk dari
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
10
penggantian ion Si4+ dalam silikat oleh ion Al3+. Substitusi silikon tertravalen
dengan aluminium trivalen menyebabkan kekurangan muatan yang harus
ditambahkan dengan adanya kation lain seperti H+, Na2+, Ca2+, dan sebagainya.
Pada umumnya silikon dan alumina memiliki kelompok elemen yang sangat
berlimpah di kerak bumi, akan tetapi di alam, silikon dan alumina ini tidak
ditemukan dalam bentuk unsur murninya (Favero dkk., 1996). Mereka bergabung
dengan oksigen dan berasal dari berbagai rantai, cincin, lapisan dan memiliki
susunan tiga dimensi. Dengan demikian, meskipun semua jenis aluminosilikat
memiliki komposisi kimia dasar yang sama, sifat fisika dan kimianya berbeda,
contohnya aluminosilikat yang berasal dari tanah liat dengan yang berada pada
zeolit, dan juga aluminosilikat mesopori, akan memiliki perbedaan yang sangat
menonjol
(Antonio
dkk.,
2014).Gambar
2.2
merupakan
struktur
dari
aluminosilikat.
O
O
O
Si
O
O
Si
Al
O
O
O
O
O
O
Si
Al
O O
O
O
O
Gambar 2.2 Struktur Aluminosilikat
Aluminosilikat merupakan polimer anorganik yang juga diketahui
sebagai geopolimer (Joseph, 1989). Aluminosilikat pada umumnya bersifat amorf
dan memiliki struktur tiga dimensi yang dihasilkan dari polimerisasi monomer
aluminosilikat dalam larutan alkali (Rowles dkk., 2003).
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
11
Secara umum, aluminosilikat merupakan suatu bahan yang penting yang
aplikasinya digunakan sebagai adsorben, pelunak air, dan proses katalisis
penguatan mekanik dan termal karena daerah permukaannya yang luas, stabilitas
termal/hidrotermalnya sangat baik, selektivitas bentuk, dan kemampuan superior
pertukaran ion (Antonio dkk., 2014). Pada penelitian ini akan digunakan
aluminosilikat mesopori. Secara umum aluminosilikat mesopori memiliki dinding
pori yang amorf. Beberapa contoh material aluminosilikat mesopori adalah MSUS yang disintesis dari bibit zeolit (Triantafyllidis et al, 2007), MCM-41 (Li et al,
2006), SBA-15 yang secara 2 dimensi berbentuk heksagonal (Li et al, 2010).
2.4
Pertukaran Kation (Cation Exchange)
Pertukaran kation perlu dilakukan untuk menukar kation yang terdapat
pada katalis dengan sebuah resin yang mengandung H+ agar katalis dapat
berfungsi sebagai katalis asam. Resin yang mengandung H+ ditukar dengan kation
yang terdapat pada katalis dengan cara direfluks pada suhu 60°C kemudian
dikeringkan dan dikalsinasi pada suhu 550°C. Contoh persamaan reaksi
pertukaran kation:
Na+[AM]-(s) + CH3COONH4(aq)
NH4+[AM]-(s)+ CH3COONa(aq)
∆
+
NH4 [AM]-(s)
H+[AM]-(s) + NH3(g)
2.5
Uji Keasaman dengan Adsorpsi-Desorpsi Piridina -Fourier Transform
Infrared (FTIR)Spectroscopy
Analisis keasaman dilakukan untuk menganalisis keasaman permukaan
suatu senyawa (Khalifah dkk., 2008). Uji keasaman sampel dilakukan dengan
adsorpsi-desorpsi piridin dengan menggunakan instrumen Fourier Transform
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
12
Infrared Spectroscopy(FTIR). Jumlah piridin yang teradsorpsi diamati dengan
menggunakan teknik spektroskopi inframerah pada daerah 1700-1400 cm-1.
Menurut Brønsted-Lowry, asam didefinisikan sebagai zat pemberi proton,
sedangkan basa adalah zat penerima proton, sedangkan Lewis mendefinisikan
asam sebagai zat akseptor pasangan elektron dan basa didefinisikan sebagai zat
pendonor pasangan elektron. Definisi asam-basa dapat digunakan untuk
menerangkan pengertian tentang gejala asam-basa yang ditunjukkan sebagai sifat
permukaan padatan alumina. Hal ini diperlukan untuk menerangkan gugus aktif
pada padatan tersebut, baik berupa gugus asam maupun basa.
Pada interaksinya dengan sisi asam Brønsted, molekul piridina
terprotonasi dan teradsorp di bilangan gelombang inframerah spesifik sekitar
1540-1545 cm-1, sedangkan interaksinya dengan sisi asam Lewis terjadi karena
pembentukan kompleks ikatan koordinasi antara pasangan elektron bebas dari
molekul piridin dengan orbital kosong dari permukaan padatan. Interaksi ini
memunculkan pita serapan di daerah inframerah antara 1440-1452 cm-1 (Platon
dan Thomson, 2003).
Berikut contoh gambar data yang didapat hasil analisis uji keasaman
dengan adsorpsi-desorpsi FTIR.
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
13
Absorbansi
Absorbansi
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
Panjang gelombang (cm-1)
Panjang gelombang (cm-1)
Gambar 2.5 Spektra FTIR-piridina sampel hasil sintesis melalui metode
hidrotermal dan rasio molar yang berbeda. (A) pada rasio
Si/Al=20, (B) pada rasio Si/Al=60 (Eliana dkk., 2013)
Jumlah sisi asam Brønsted atau Lewis dihitung berdasarkan persamaan
yang telah diperkenalkan oleh Emeis (1993) sebagai berikut :
Jumlah sisi asam (mmol/g) = B x L x 10-3
kxg
Keterangan :
Koefisien asam Lewis (k) = 1.42 cm.mmol-1
Koefisien asam Brønsted (k) = 1.88 cm.mmol-1
B = Luas puncak pita Brønsted atau Lewis(cm-1)
L = Luas pelet sampel (cm2)
g = massa sampel (g)
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
2.6
14
Kromatografi Lapis Tipis (KLT)
Kromatografi lapis tipis (KLT) adalah salah satu contoh kromatografi
planar. Kromatografi lapis tipis merupakan alat yang menggunakan plat tipis yang
dilapisi dengan adsorben seperti silika gel, alumunium oksida, maupun selulosa,
dan adsorben inilah yang berperan sebagai fasa diam (Skoog dkk., 1996).
KLT memiliki 2 fasa yakni fasa diam dan fasa gerak. Fasa diamnya
(Stationary Phase) berbentuk lapisan tipis yang melekat pada gelas/kaca, plastik,
dan aluminium, sedangkan fasa geraknya yang pada umumnya disebut jugan
dengan eluen, berupa cairan atau campuran cairan, yang merupakan pelarut
organik atau air. Fasa diam yang berupa lapisan tipis ini dapat dibuat dengan
membentangkan atau meratakan fasa diam (adsorben) diatas plat atau lempeng
kaca plastik ataupun aluminium (Marry dkk., 1995). fasa gerak (eluen) yang
dipilih
didasarkan
pada
polaritas
suatu
senyawa
sehingga
didapatkan
perbandingan tertentu. Kepolaran suatu eluen dipengaruhi oleh nilai faktor retensi
(Rf).
Faktor retensi (Rf) merupakan jarak yang ditempuh oleh komponen dibagi
dengan jarak yang ditempuh oleh eluen. Berikut adalah rumus faktor retensi (Rf) :
(Rf) = jarak yang ditempuh komponen
Jarak yang ditempuh eluen
Nilai Rf inilah yang dapat digunakan untuk mengidentifikasi perbedaan
dalam suatu senyawa dalam sampel. Jika suatu senyawa memiliki nilai Rf yang
besar, maka senyawa tersebut memiliki kepolaran yang rendah, begitu sebaliknya.
Hal tersebut dapat terjadi karena fasa diam yang bersifat polar. Jika suatu senyawa
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
15
bersifat polar, maka senyawa tersebut akan tertahan kuat pada fasa diam, sehingga
menghasilkan nilai Rf yang rendah (Lipsy, 2010).
2.7
Gas Chromatography (GC)
Gas kromatografi merupakan salah satu teknik spektroskopi yang
menggunakan prinsip pemisahan campuran berdasarkan perbedaan kecepatan
migrasi komponen-komponen penyusunnya. Gas kromatografi biasa digunakan
untuk mengidentifikasi suatu senyawa yang terdapat pada campuran gas dan
juga menentukan konsentrasi suatu senyawa dalam fase gas (Fowli dkk., 1998).
Kromatografi
gas ini
hampir
sama
dengan distilasi
fraksional,
karena kedua proses tersebut digunakan untuk memisahkan komponen dari
campuran terutama berdasarkan pada perbedaan titik didih (tekanan uap). Namun,
distilasi fraksional biasanya digunakan untuk memisahkan beberapa komponen
dari campuran pada skala besar, sedangkan kromatografi gas (GC) dapat
digunakan pada skala yang lebih kecil (Pavia, 2006).
Kromatografi gas (GC) merupakan jenis kromatografi yang digunakan
dalam kimia organik untuk pemisahan dan analisis. GC dapat digunakan untuk
menguji kemurnian dari bahan tertentu, atau memisahkan berbagai komponen dari
campuran. Dalam beberapa situasi, GC dapat membantu dalam mengidentifikasi
sebuah senyawa kompleks (Fowli dkk., 1998).
Dalam kromatografi gas, fase yang bergerak (atau "mobile phase") adalah
sebuah operator gas, yang biasanya gas murni seperti helium atau yang tidak
reactive seperti gas nitrogen. Stationary atau fasa diam merupakan tahap
mikroskopis lapisan cair atau polimer yang mendukung gas murni, di dalam
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
16
bagian dari sistem pipa-pipa kaca atau logam yang disebut kolom. Instrumen yang
digunakan
untuk
melakukan
kromatografi
gas
disebut
gas
chromatograph("aerograph", "gas pemisah") (Skoog dkk., 1991). berikut
kelimpahan
merupakan contoh gambar kromatogram gas chromatography (GC).
Waktu retensi (menit)
Gambar 2.5 Kromatogram GC hasil reaksi antara gliserol dengan
asetaldehid (Ana dkk., 2015)
2.8
Gas Chromatography Mass Spectrometry (GCMS)
Penggunaan kromatografi gas dapat dipadukan dengan spektroskopi
massa. Paduan keduanya dapat menghasilkan data yang lebih akurat dalam
pengidentifikasian senyawa yang dilengakapi dengan struktur molekulnya. Saat
GC dikombinasikan dengan Mass Spectrometry (MS), akan didapatkan sebuah
metode analisis yang lebih bagus. Peneliti dapat menganalisis larutan organik,
memasukkannya ke dalam instrumen, memisahkannya menjadi komponen tunggal
dan langsung mengidentifikasi larutan tersebut. Selanjutnya, peneliti dapat
menghitung analisa kuantitatif dari masing-masing komponen. Tahapan dalam
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
17
analisis suatu sampel dengan menggunakan GCMS antara lain; preparasi sampel,
derivatisasi,injeksi, GCseparation, MSdetector, dan scanning (Fowli dkk., 1998).
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1
Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Kimia Analitik, Departemen
Kimia, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga, Surabaya.
Karakterisasi sampel dilakukan di Laboratorium Instrumen, Jurusan Kimia,
Institut Teknologi Sepuluh November, Surabaya, dan Laboratoriun PT. Gelora
Djaja, Surabaya. Penelitian ini dilaksanakan mulai bulan Januari sampai dengan
bulan Juni 2016.
3.2
Alat dan Bahan Penelitian
3.2.1
Alat penelitian
3.2.1.1 Alat penelitian pertukaran kation
Pada tahap pertukaran kation digunakan beberapa alat antara lain refluks,
termometer, oven,hotplate, peralatan gelas, stirrer magnetic, labu alas bulat leher
tiga, dan timbangan analitik.
3.2.1.2 Alat penelitian uji keasaman
Pada tahap uji keasaman digunakan beberapa alat antara lain tabung gelas
boro-silikat yang dilengkapi dengan wadah piridina, tabung gas nitrogen yang
dilengkapi dengan pengatur aliran gas, mortar agat, timbangan neraca analitik,
selang penghubung, cincin baja (cetakan pellet), botol polipropilen, termometer,
tubular furnace, dan beberapa peralatan gelas. Gambar 3.1 adalah instrumen yang
digunakan dalam uji keasaman:
18
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
19
Gambar 3.1 Instrumen uji keasaman
keterangan:
1. mulut tabung
2. selang menuju tabung gas N2
3. kran penutup tabung
4. tabung tempat cairan piridina
5. posisi pelet
6. tubular furnace
3.2.1.3 Alat penelitian uji aktivitas katalis
Pada tahap uji aktivitas katalis digunakan beberapa alat antara lain labu
alas bulat leher tiga, pengaduk magnetik, pemanas listrik, termometer, alat dean
stark, pendingin dengan bentuk spiral, penutup silikon untuk labu alas bulat leher
tiga, parafilm,syringe 250 µL dengan jarum sepanjang 10 cm, dan pengaduk
magnetik.
3.2.1.4 Instrumen untuk karakterisasi
Pada penelitian ini digunakan beberapa instrumen untuk menganalisis
hasil dari penelitian ini antara lain Kromatografi Lapis Tipis (KLT), instrumen
FTIR,Gas Chromatography (GC) dengan peralatan GC Techcomp 7900 dengan
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
detektor
FID
dan
kolom
yang
digunakan
adalah
20
BD-ASTMD6584,
danGasChromatography Spectrometry Massa (GCMS) dengan peralatan HP 6890
series plus Agilent S/N: US0003614 dengan autoinjector 7683 series Agilent S/N:
US00511455, Nist O2 MS library bundle G-1033-A, Mass Selective Detector
(MSD) Agilent 5973 Network S/N: US90150009, dan kolom Agilent 19091-433
HP- 5 MS 5% fenil-metil-polisiloksan.
3.2.2
Bahan penelitian
Bahan-bahan kimia yang digunakan dalam penelitian ini antara lain;
aluminosilikat hasil pemanasan secara bertahap Seri I dan Seri II, dua senyawa
aldehida yaitu 3,4-dimetoksibenzaldehida dan trans-2-heksenal, ammonium
asetat, piridina (C5H5N, Sigma Aldrich, 99%), propilena glikol (C3H8O2, Merck,
99%), nitrobenzena (C6H5NO2, Merck, 99%), etil asetat (CH3CH2OC(O)CH3,
Sigma Aldrich, 99%), dan n-heksana (C6H14, Sigma Aldrich, 95%).
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
3.3
Diagram Alir Penelitian
3.3.1
Pertukaran kation
21
Aluminosilikat mesopori Seri
I/Seri II hasil sintesis sebanyak
0,5 gram
Direfluks dengan 20 mL larutan
ammonium asetat 0,5 M pada suhu
60°C selama tiga jam
Aluminosilikat yang telah
ditukar ion
Dikeringkan pada suhu 80°C 24 jam dan
dikalsinasi pada suhu 550°C selama
enam jam dalam suasana udara
Katalis Aluminosilikat
mesopori
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
3.3.2
22
Uji keasaman dengan adsorpsi-desorpsi piridina menggunakan FTIR
10 mg aluminosilikat mesopori
Seri I/Seri II
Dihaluskan, ditabur tipis
pada
cetakan
pelet,
kemudian di press
pelet
Diletakkan dalam sample holder,
dimasukkan dalam tabung gas,
dipanaskan pada suhu 400°C selama
empat jam dengan tubular furnace
dialiri gas N2.
Pelet yang telah dipanaskan
Adsorpsi piridina selama
satu jam
Tabung berisi pelet dan piridina
teradsorpsi
Desorpsi piridin selama
tiga jam
Tabung berisi pelet dan piridina
terdesorpsi
Didinginkan dan dianalisis
dengan FTIR
pada panjang
gelombang 700-2000 cm-1
Analisis
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
23
3.3.3 Uji aktivitas katalis dalam reaksi asetalisasi dengan senyawa 3,4dimetoksibenzaldehid dan trans-2-heksenal
3,4-dimetoksi-benzaldehida/trans-2-heksenal (1,12 mmol)
Propilen glikol (2,15 mmol)
Nitrobenzena (100 µL)
Katalis aluminosilikat mesopori Seri I/Seri II (0,02 g)
Toluena (20 mL)
Direfluks pada suhu 105 –
106°C selama empatjam yang
dilengkapi dengan alat Dean
Stark
sampling untuk analisis GC
pada 0, 15, 30, 60, 120, dan
240 menit
asetal
analisis
1
KLT
SKRIPSI
2
GC
3
GCMS
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
24
3.4
Prosedur Kerja
3.4.1
Penukaran kation (cation exchange) pada aluminosilikat mesopori
Aluminosilikat mesopori hasil sintesis melalui kristalisasi bertahap
sebanyak 0,5 gram direfluks dengan menggunakan 20 mL larutan ammonium
asetat 0,5 M pada suhu 60°C selama tiga jam. Aluminosilikat mesopori yang telah
ditukar kation kemudian dikeringkan pada suhu 80°C
selama 24 jam dan
dikalsinasi pada suhu 550°C selama enam jam dalam suasana udara.
3.4.2
Uji keasaman dengan
menggunakan FTIR
metode
adsorpsi-desorpsi
piridina
Uji keasaman dengan menggunakan metode adsorpsi-desorpsi piridina
dengan instrumen FTIR dimulai dengan cara membuat pelet dari sampel yang
akan diuji keasamannya, dengan cara menimbang sekitar 10 mg sampel yang
kemudian dihaluskan dengan mortar agat. Selanjutnya yaitu memasang cetakan
pembuat pelet, lalu menaburkan sampel tipis-tipis hingga habis lalu ditekan pada
alat penekan dengan tekanan tidak boleh lebih dari lima ton. Kemudian, pelet
yang telah terbentuk ditimbang lalu dimasukkan ke tempat sampel (sample
holder).
Selanjutnya yaitu mengoleskan tipis-tipis silikon grace pada tutup tempat
piridina, kran pada tempat piridina, ujung gelas penghubung, dan kran pada gelas
penghubung.Lalu sampel yang telah berada dalam sample holder dimasukkan ke
dalam tabung gas tahan panas lalu dipanaskan pada suhu 400°C selama empat jam
dengan tubular furnace dialiri gas N2.
Setelah dipanaskan selama empat jam, suhu diturunkan hingga suhu
kamar. Adsorpsi piridina dilakukan dengan cara meneteskan dua tetes piridina
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
25
diteteskan didekat pelet dalam suasana gas N2. Selanjutnya menunggu hingga
piridina kering. Adsorpsi piridinaini dilakukan selama satu jam. Setelah adsorpsi
piridina selesai, penjepit dan aliran gas dibuka yang kemudian dilanjutkan dengan
proses desorpsi piridina dengansuhu furnace 150 derajat celcius selama tiga jam.
Setelah proses desorpsi selesai, dilanjutan dengan menganalisa sampel dengan
FourierTransform Infrared (FTIR). Spektra inframerah direkam pada daerah
gelombang 700-2000 cm-1
3.4.3
Uji aktivitas katalis
Aluminosilikat hasil sintesis secara kristalisasi bertahap, diaktivasi terlebih
dahulu pada suhu 100oC selama 24 jam. Uji aktivitas katalis dilakukan dengan
mengetahui aktivitas katalis dalam mengkonversi asetal yang dapat dilakukan
dengan cara memasukkan senyawa aldehid yaitu 3,4-dimetoksibenzaldehid dan
trans-2-heksenal, masing-masing senyawa aldehid tersebut dimasukkan ke dalam
50 mL labu alas bulat berleher tiga, lalu ditambahkan propilen glikol
didalamnya.Kemudian selama reaksi dibutuhkan alat Dean Stark untuk menjebak
air yang terbentuk selama reaksi. 1,12 mmol senyawa aldehid, 2,15 mmol propilen
glikol, 0,02 g katalis yang telah dikeringkan, 20 mL toluen, dan 100 µL
nitrobenzena pada 106°C di refluks selama 4 jam. Analisis sampel dilakukan
dengan KLT dan gas chromatography (GC). Pengamatan dengan GC
menggunakan hasil dari sampling larutan tersebut. Setelah produk didapatkan,
kemudian
dianalisis
dengan
menggunakan
gas
chromatography-mass
spectrometer(GCMS)
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
26
3.5
Karakterisasi Senyawa Asetal
3.5.1
Karakterisasi senyawa asetal dengan menggunakan kromatografi
lapis tipis (KLT).
Alanisis dengan menggunakan kromatografi lapis ini dilakukan dengan
tujuan untuk mendukung hasil analisis dari GC/GCMS. Cara pengerjaannya yaitu
dengan menotolkan sampel pada plat KLT, selanjutnya plat dielusi dengan eluen
n-heksana : etil asetat dengan perbandingan (8:2) dan noda yang terbentuk dapat
dilihat dibawah lampu UV.
3.5.2
Karakterisasi senyawa asetal dengan gas chromatography (GC).
Analisis dengan menggunakan Gas Chromatography (GC) ini digunakan
untuk mengamati besarnya konversi suatu senyawa aldehid menjadi dalam bentuk
asetalnya.Pengamatan dengan GC dilakukan selama reaksi asetalisasi berlangsung
melalui sampling pada menit ke 0, 15, 30, 60, 120, dan 240. Pengambilan sampel
dilakukan dengan menggunakan syringe 250 µL dengan jarum sepanjang 10 cm
sebanyak 200 µL dan sampling sampel melalui tutup silikon yang dipasang pada
salah satu mulut labu.Selanjutnya dianalisis menggunakan Gas Chromatography
(GC) tech comp 7900 dengan detector detektor FID dan kolom yang digunakan
adalah BD-ASTMD6584. Suhu inlet yang berada di dalam detektor diatur pada
suhu 250 ºC dan suhu oven diatur pada suhu 80 ºC selama 1 menit dan diprogram
sampai suhu 220 ºC dengan laju kenaikan 10 ºC per menit. Volume sampel yang
diinjekkan sekitar 1,0 µL dengan laju alir gas pembawa 2 ml per menit.
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
3.5.2 Karakterisasi
senyawa
asetal
dengan
chromatography spectrometry massa(GCMS).
menggunakan
27
gas
Analisis dengan menggunakan Gas Chromatography Spectrometry Massa
(GCMS) ini berfungsi untuk analisis secara kuantitatif yang hasilnya berupa
kromatogram antara m/z dengan intensitas (%) yang dapat menentukan berat
molekul dari sampel yang dianalisis. Gas Chromatography Spectrometry
Massa(GCMS) yang digunakan untuk analisis penelitian ini menggunakan
peralatan HP 6890 series plus Agilent S/N : US0003614 dan kolom Agilent
190915-433 HP- 5MS 5%. proses analisis ini diawali dengan mengatur suhu oven
pada 10 ºC selama 1 menit dan diprogram sampai suhu 230 ºC dengan laju
kenaikan 10ºC per menit. Kemudian ditahan selama 10 menit di dalam inlet yang
menggunakan mode split pada suhu 300ºC, tekanan 10,5 psi, perbandingan rasio
split 50 : 1, aliran split 50 ml per menit, aliran total 54,2 ml per menit dengan gas
pembawa helium. Volume sampel yang diinjekkan sekitar 1,0 µL.
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1
Pertukaran Kation (Cation Exchange) pada Aluminosilikat Mesopori
Dua sampel aluminosilikat mesopori Seri I (pemanasan pada suhu 40 °C
dengan waktu 6 jam, pada suhu 60 °C 6 jam, dan pada suhu 80 °C 12 jam) dan
Seri II(pemanasan pada suhu 40 °C dengan waktu 12 jam, pada suhu 60 °C 12
jam, dan pada suhu 80 °C 12 jam)yang telah disintesis melalui metode pemanasan
secara bertahap ini tidak dapat langsung digunakan sebagai katalis asam. Hal ini
dikarenakan sampel aluminosilikat mesopori yang dihasilkan masih mengandung
ion Na+.Oleh karena itu, agar sampel aluminosilikat mesopori ini dapat digunakan
sebagai katalis asam, perlu dilakukan pertukaran kation untuk mengganti ion Na+
tersebut.
Pertukaran kation dilakukan dengan mereaksikan katalis aluminosilikat
mesopori sebanyak 0,5 gram dengan cara direfluks dengan menggunakan 20 mL
larutan ammonium asetat (CH3COONH4) 0,5 M pada suhu 60°C selama tiga
jam.reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:
NH4+[AM]-(s)+ CH3COONa(aq)
Na+[AM]-(s) + CH3COONH4(aq)
Setelah itu, aluminosilikat mesopori yang telah selesai di refluks dan telah
dingin, di pisahkan dari filtratnya dengan cara disentrifuge. Lalu setelah terpisah
dari filtratnya, aluminosilikat mesoporitersebut
dikeringkan pada suhu 80°C
selama 24 jam dan dikalsinasi pada suhu 550°C selama enam jam dalam suasana
udara untuk melepaskan NH3.Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:
28
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
NH4+[AM]-(s)
∆
29
H+[AM]-(s) + NH3(g)
Gambar 4.1.1 adalah skema reaksi keseluruhan pertukaran kation dan
pembentukan sisi asam Brønsted.
CH3COONH4
-NH3
Kalsinasi pada suhu 550°C
Gambar 4.1.1 Skema reaksi pertukaran kation dan pembentukan sisi asam
Brønsted pada aluminosilikat mesopori (Clark danRhodes., 2000)
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
30
Aluminosilikat yang telah ditukar kation ini kemudian dikarakterisasi
dengan menggunakan metode adsorpsi desorpsi piridina untuk mengetahui
keasamannya.Gambar 4.1.2 adalah padatan katalis aluminosilikat mesopori yang
telah ditukar kation.
Gambar 4.1.2 Katalis aluminosilikat mesopori yang telah ditukar kation
4.2
Uji Keasaman
Uji keasaman pada katalis dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui sifat
asam dari katalis yang telah ditukar kation.Keasaman dari katalis aluminosilikat
mesopori ini dapat diketahui dengan menggunakan metode adsorpsi desorpsi
piridina yang kemudian dianalisis dengan menggunakan instrumen FTIR.
Metode adsorpsi desorpsi piridina dengan menggunakan instrumen FTIR
ini dapat digunakan untuk mengidentifikasi sisi asam Brønsted dan Lewis yang
terdapat pada permukaan suatu katalis asam.Penentuan jumlah sisi asam Brønsted
dan sisi asam Lewis dapat dilihat dari adanya ion piridinium yang menghasilkan
puncak pada bilangan gelombang sekitar 1545 cm-1 dan ikatan koordinasi piridina
yang menghasilkan puncak pada bilangan gelombang sekitar 1450 cm-1. Bilangan
gelombang 1490 cm-1 biasanya dihubungkan dengan adsorpsi piridina pada kedua
sisi asam Brønsted dan Lewis (Kumar, dkk., 2002).
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
31
Pada proses uji keasaman ini, sampel aluminosilikat mesopori yang telah
dibentuk menjadi pelet dimasukkan kedalam tabung gelas tahan panas yang
dihubungkan pada tubular furnace dan dipanaskan pada suhu 400 °C selama
empat jam. Selanjutnya, proses adsorpsi piridina pada suhu kamar (30 °C) selama
satu jam dan dilanjutkan dengan proses desorpsi pada suhu 150 °C selama tiga
jam untuk menghilangkan piridina yang terikat secara fisis sehingga dapat
diperoleh piridina yang hanya terikat secara kimia saja. Setelah serangkaian
proses ini selesai, dapat dilanjutkan dengan analisis menggunakan instrumen IR
untuk mengetahui jumlah piridina yang telah teradsopsi. Gambar 4.2.2 adalah
hasil uji keasaman pada katalis aluminosilikat mesopori hasil sintesis dengan
menggunakan metode pemanasan secara bertahap Seri Idan Seri II.
Absorbansi
Brønsted
Lewis
Seri I
Seri II
Gambar 4.2.2 Spektra IR asam Lewis dan asam Brønsted katalis aluminosilikat
mesopori hasil adsorpsi desorpsi piridina
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
32
Spektra IR tersebut menunjukkan bahwa katalis aluminosilikat mesopori
Seri I maupun Seri II memiliki sisi asam Brønsted dan asam Lewis.Sisi asam
Brønsted dapat diidentifikasi dengan adanya puncak pada bilangan gelombang
sekitar 1540-1545 cm-1, hal tersebut dikarenakan adanya ion piridinium yang
terbentuk antara piridina dengan gugus silanol yang terdapat pada aluminosilikat
mesopori. Gambar 4.2.3 menunjukkan ikatan piridina dengan katalis yang
menunjukkan terbentuknya sisi asam Brønsted.
Gambar 4.2.3 Ikatan piridina dengan katalis yang menunjukkan terbentuknya sisi
asam Brønsted (Jin dan Li., 2008)
sedangkan untuk sisi asam Lewis, dapat diidentifikasi dengan adanya puncak pada
bilangan gelombang sekitar 1445-1450 cm-1. Hal tersebut dikarenakan adanya
ikatan kompleks koordinasi yang terentuk antara piridina dengan Al3+ pada
aluminosilikat mesopori.Gambar 4.2.3 menunjukkan ikatan piridina dengan
katalis yang menunjukkan terbentuknya sisi asam Lewis.
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
33
+
Gambar 4.2.4 Ikatan piridina dengan katalis yang menunjukkan terbentuknya sisi
asam Lewis (Laymandkk., 2003)
dan untuk puncak yang muncul pada bilangan gelombang sekitar 1490 cm-1
merupakan puncak dari kedua sisi asam Brønsted dan asam Lewis. Jumlah sisi
asam Brønsted dan Lewis dapat dihitung dengan menggunakan persamaan Emeis,
dan dari hasil spektra IR yang telah diperoleh, pada katalis aluminosilikat
mesopori Seri I jumlah sisi asam Brønsted sebesar 0,22125 mmol/g dan jumlah
sisi asam Lewisnya sebesar 0,15279 mmol/g. Sementara itu, pada katalis
aluminosilikat mesopori Seri II, didapatkan jumlah sisi asam Brønsted sebesar
0,12130 mmol/g dan jumlah sisi asam Lewisnya sebesar 0,14026 mmol/g.
Analisis perhitungan keasaman katalis ini tercantum pada lampiran. Tabel 4.2
adalah tabel data jumlah sisi asam Brønsted dan sisi asam Lewis beserta luas
permukaannya:
Tabel 4.2 Jumlah asam Brønsted dan asam Lewis
Seri I
Luas asam
Lewis
(m2/g)
4.3944
Luas asam
Brønsted
(m2/g)
8.4248
Jumlah asam
Lewis
(mmol/g)
0,15279
Seri II
4.9221
5.6356
0,12130
Sampel
SKRIPSI
Jumlah asam
Brønsted(mmol/g)
0,22125
0,14026
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
34
Dari hasil spektra IR tersebut, dapat dilihat bahwa jumlah sisi asam Brønsted dan
asam Lewispada aluminosilikat Seri I lebih banyak daripada sisi asam pada
aluminosilikat Seri II.Hal ini menunjukkan bahwa semakin lama waktu
pemanasan, maka semakin sedikit jumlah sisi asam suatu katalis.hal ini sesuai
dengan pernyataan Ozbay dkk (2008) dalam penelitiannya tentang zeolit. Hal
tersebut dapat terjadi karena, semakin lama waktu pemanasan, maka akan
semakin teratur struktur katalis (Goncalves dkk, 2008), sehingga hal tersebut
dapat menyulitkan proses desorpsi piridina.
4.3
Uji Aktivitas Katalis
4.3.1
Sintesis asetal
Setelah melewati proses pertukaran kation dan uji keasaman, selanjutnya
dapat diteruskan untuk mengetahui aktivitas katalis aluminosilikat mesopori Seri I
dan Seri II dengan menggunakan katalis tersebut dalam reaksi asetalisasi. Pada
umumnya, pembentukan senyawa asetal terdiri dari dua tahap, tahap pertama
yaitu protonasi oksigen dari gugus karbonil oleh sisi asam Brønsted katalis
membentuk hemiasetal dan dilanjutkan dengan pembentukan asetal.
Proses sintesis asetal diawali dengan aktivasi katalis yang dilakukan
dengan cara di oven dengan suhu 80 °C selama 24 jam. Hal ini perlu dilakukan
agar dapat menghilangkan pengotor yang dapat menutupi rongga pada katalis
sehingga dapat menyebabkan daya adsorpsi tidak optimal. Dalam sintesis asetal
ini, bahan aldehida yang digunakan adalah 3,4-dimetoksibenzaldehida dantrans-2heksenal, dan juga yang berperan sebagai alkoholnya adalah propilena glikol.
Kemudian aldehida dan propilena glikol dicampurkan didalam labu alas bulat
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
35
leher tiga beserta dengan katalis aluminosilikat mesopori yang kemudian
dilarutkan dengan menggunakan pelarut toluena dan juga ditambahkan
nitrobenzena sebagai pembanding untuk analisis GC.Selanjutnya, campuran
direaksikan dengan menggunakan alat refluks yang telah dilengkapi dengan alat
Dean-Starkapparatus yang berfungsi untuk menjebak H2O yang terbentuk selama
reaksi.Hal ini dikarenakan, dalam reaksi asetalisasi, reaksi harus berjalan tanpa
adanya H2O didalamnya karena reaksi bersifat reversible.H2O yang telah terjebak
di dalam Dean-Starkapparatus dapat dilihat dengan adanya gelembung kecil yang
menempel pada dinding Dean-Starkapparatus. Hasil sintesis asetal ini kemudian
dapat dianalisis untuk diketahui struktur senyawa yang terbentuk dengan
menggunakan instrumen GCMS.Gambar 4.3 adalah seperangkat alat yang
digunakan dalam sintesis asetal.
H2O yang terjebak
dalam Dean-Stark
Gambar 4.3 Seperangkat alat sintesis asetal
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
36
Sintesis ini dilakukan pada suhu stabil 105-106 °C agar H2O yang
terkandung didalamnya dapat menguap dan akhirnya dapat terjebak di dalam
Dean-Stark yang didalamnya terisi larutan toluen sehingga diharapkan dapat
terpisah selama reaksi asetalisasi berlangsung. Reaksi dilakukan selama 4 jam
dengan adanya sampling disetiap menit ke 0, 15, 30, 60 120, dan 240 untuk
dikarakterisasikan dengan GC untuk mengetahui perubahan yang terjadi disetiap
menitnya. Setelah seluruh proses sintesis ini selesai, hasil yang didapatkan ditaruh
didalam botol yang kemudian dikarakterisasikan dengan menggunakan instrumen
GCMS untuk mengetahui senyawa apa yang telah terbentuk. Gambar 4.3.1 dan
4.3.2 adalah mekanisme reaksi asetalisasi yang terjadi dengan menggunakan 3,4dimetoksibenzaldehida dan trans-2-heksenal.
Gambar 4.3.1. Mekanisme reaksi asetalisasi dari 3,4-dimetoksibenzaldehid
menjadi 2-(3,4-dimetoksifenil)-4-metil-1,3-dioksolan(Hartati., 2015)
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
37
Gambar 4.3.1. Mekanisme reaksi asetalisasi dari trans-2-heksenal menjadi
4-metil-2-(pen-1-enil)-1,3-dioksolan (Hartati., 2015)
4.4
Karakterisasi Senyawa Asetal dengan KLT
KLT digunakan untuk menganalisis suatu senyawa berdasarkan beda
kepolarannnya. KLT memiliki 2 fasa yakni fasa diam dan fasa gerak. Fasa
diam(Stationary Phase) yang digunakan dalam penelitian ini adalah silika gel
(GF254) sedangkan fasa geraknya atau eluennya menggunakan n-heksana : etil
asetat dengan perbandingan (8:2). Fasa gerak (eluen) yang dipilih didasarkan pada
polaritas suatu senyawa sehingga didapatkan perbandingan tertentu. Sehingga
dalam penelitian ini digunakan eluen n-heksana dan etil asetat yang bersifat non
polar karena senyawa yang akan dianalisis adalah senyawa asetal yang sifatnya
cenderung non polar.
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
38
Hasil analisis dengan menggunakan KLT dapat dilihat pada gambar 4.4.1
dan 4.4.2.
Seri I
Seri II
a
a
b
b
Gambar 4.4.1 Hasil KLT(a) larutan standart 3,4-dimetoksibenzaldehida
(b) senyawa asetal hasil sintesis.
Seri I
a
b
Seri II
a
b
Gambar 4.4.2 Hasil KLT (a) larutan standart trans-2-heksenal (b) senyawa asetal
hasil sintesis.
Pada hasil analisis KLT pada senyawa 3,4-dimetoksibenzaldehida,
terdapat dua noda pada titik b. Noda paling bawah tingginya setara dengan noda
pada larutan standart 3,4-dimetoksibenzaldehida. Hal ini menunjukkan bahwa
didalam senyawa hasil sintesis tersebut terdapat senyawa aldehida yang belum
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
39
terkonversi menjadi senyawa asetal, sedangkan pada noda paling atas pada titik b
merupakan senyawa asetal yang terbentuk.
Akan tetapi, Pada hasil analisis KLT pada senyawa trans-2-heksenal,
hanya terdapat satu noda pada titik b dan tinggi noda tersebut setara dengan noda
pada larutan standart trans-2-heksenal.Hal ini menunjukkan tidak adanya
perbedaan antara senyawa yang terdapat pada larutan standart dengan larutan hasil
sintesis asetal yang seharusnya menunjukkan adanya senyawa lain, karena pada
hasil karakterisasi dengan GCMS, senyawa asetal dari trans-2-heksenal
terbentuk.Hal ini dapat terjadi karena faktor eluen yang kurang sesuai dengan
senyawa yang dianalisis.
Analisis kuantitatif juga dapat dilakukan dari noda yang terbentuk pada
plat KLT dengan menghitung nilai dari faktor retensinya (Rf).Nilai Rf inilah yang
dapat digunakan untuk mengidentifikasi perbedaan dalam suatu senyawa dalam
sampel. Jika suatu senyawa memiliki nilai Rf yang besar, maka senyawa tersebut
memiliki kepolaran yang rendah, begitu sebaliknya. Hal tersebut dapat terjadi
karena fasa diam yang bersifat polar. Jika suatu senyawa bersifat polar, maka
senyawa tersebut akan tertahan kuat pada fasa diam, sehingga menghasilkan nilai
Rf yang rendah (Lipsy, 2010). Analisis perhitungan Rf selengkapnya terdapat pada
lampiran.Berikut adalah rumus faktor retensi (Rf) :
(Rf) = jarak yang ditempuh komponen
Jarak yang ditempuh eluen
Nilai Rf pada larutan standart 3,4-dimetoksibenzaldehida sebesar 0,370,
dan nilai Rf pada noda paling atas dari senyawa hasil sintesis dengan
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
40
menggunakan katalis aluminosilikat Seri Idan Ser II sebesar 0,833.Hal ini
menunjukkan bahwa senyawa hasil sintesis dengan menggunakan katalis
aluminosilikat seri I maupun seri II memiliki noda yang lebih nonpolar daripada
senyawa aldehidanya.Pada analisis larutan trans-2-heksenal, karena tidak adanya
perbedaan tinggi noda antara larutan standartnya dengan hasil sintesis asetalnya,
maka hanya dapat dihitung nilai Rf dari satu noda tersebut yaitu sebesar 0,901.
4.5
Karakterisasi Senyawa Asetal dengan GC
Analisis kuantitatif untuk mengetahui seberapa besar kemampuan katalis
aluminosilikat mesopori Seri I dan Seri IIuntuk mengkonversi suatu senyawa
aldehida menjadi senyawa asetal yaitu dengan menggunakan instrumen
GC.Analisis dapat dilakukan dengan cara membuat kurva baku dari luas puncak
aldehida yang didapatkan dari hasil kromatogram GC yang semuanya dibagi
dengan luas puncak dari nitrobenzena sebagai standar internalnya. Kemudian dari
kurva baku tersebut dapat dicari konsentrasi aldehida di awal reaksi dan di waktu
tertentu sesuai dengan waktu sampling larutan selama reaksi pembentukan asetal
untuk menghitung presentase konversinya.
Pada penelitian ini, hasil kromatogram GC tidak menunjukkan adanya
puncak nitrobenzena pada larutan standar senyawa aldehida, sehingga dengan
tidak adanya puncak yang muncul, maka penghitungan konversi tidak dapat
dilakukan.Hal ini dikarenakan kolom pada GC yang digunakan tidak sesuai
dengan senyawa yang dianalisis.Hasil analisis GC selengkapnya terdapat di
lampiran.
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
4.6
41
Karakterisasi Senyawa Asetal dengan GCMS
Senyawa asetal yang telah diperoleh dari 3,4-dimetoksibenzaldehid
maupun trans-2-heksenal setelah melalui proses sintesis selama 4 jam, selanjutnya
dapat diketahui struktur senyawa yang terbentuk dengan menggunakan instrumen
GasChromatography Spectrometry Massa(GCMS). GCMS merupakan suatu
instrumen GC yang dikombinasikan dengan spektroskopi massa (MS). Pada
spektraGC,informasipenting yang didapat adalah waktu retensi untuk tiap-tiap
senyawa dalam sampel, sedangkanpada spektra MS, bisa diperoleh informasi
mengenai massa molekul relatif dari senyawa sampel tersebut.
4.6.1
Karakterisasi senyawa asetal dari 3,4-dimetoksibenzaldehida
Berdasarkan hasil kromatogram dari senyawa 3,4-dimetoksibenzaldehida
yang telah disintesis, terdapat empat puncak yang muncul. Puncak pertama
yaitupada waktu retensi 3,880 menit menunjukkan puncak nitrobenzena, puncak
kedua
pada
waktu
retensi
8,491
menit
menunjukkan
puncak
3,4-
dimetoksibenzaldehida, puncak ketiga dan keempat merupakan puncak yang
berhimpit pada waktu retensi 11,387 menit dan 11,439 menit yang merupakan
puncak dari senyawa asetalnya. Spektra massa yang berhimpit tersebut
menandakan adanya stereoisomer. Spektra massa menunjukkan ion molekul m/z
223 yang sesuai dengan massa molekul relatif dari 2-(3,4-dimetoksifenil)-4-metil1,3-dioksolan.Gambar 4.5.a dan 4.5.b adalah kromatogram hasil sintesis asetal
dari 3,4-dimetoksibenzaldehida dan spektra massanya.
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
42
Kelimpahan Relatif (%)
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
waktu (menit)
Gambar 4.5.a Kromatogram GCMS Hasil Sintesis Asetal dari 3,4dimetoksibenzaldehida
Gambar 4.5.b Spektra massa hasil analisis dengan menggunakan GCMS (2(3,4-dimetoksifenil)-4-metil-1,3-dioksolan)
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
43
Gambar 4.6 adalah pola fragmentasi 2-(3,4-dimetoksifenil)-4-metil-1,3-dioksolan.
Gambar 4.6 Pola fragmentasi hasil analisis senyawa 2-(3,4-dimetoksifenil)metil-1,3-dioksolan dengan menggunakan GCMS.
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
4.6.2
44
Karakterisasi senyawa asetal daritrans-2-heksenal
Berdasarkan hasil kromatogram dari senyawa trans-2-heksenal yang telah
disintesis, terdapat tiga puncak yang muncul. Puncak pertama yaitu pada waktu
retensi 3,882 menit menunjukkan puncak nitrobenzena, puncak kedua dan ketiga
merupakan puncak yang berhimpit pada waktu retensi menit 3,961 dan 4,031
menit yang merupakan puncak dari senyawa asetalnya. Spektra massa yang
berhimpit tersebut menandakan adanya stereoisomer. Spektra massa menunjukkan
ion molekul m/z 155 yang sesuai dengan massa molekul relatif dari 4-metil-2(pen-1-enil)-1,3-dioksolan.Gambar 4.7.a dan 4.7.b adalah kromatogram hasil
Kelimpahan Relatif (%)
sintesis asetal dari trans-2-heksenal dan spektra massanya.
waktu (menit)
Gambar 4.7.a Kromatogram Hasil Sintesis Asetal daritrans-2-heksenal
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
45
Gambar 4.7.bSpektra massa hasil analisis dengan menggunakan GCMS (4-metil2-(pen-1-enil)-1,3-dioksolan)
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
46
Gambar 4.8 merupakan pola fragmentasi 4-metil-2-(pen-1-enil)-1,3dioksolan.
155.0
Gambar 4.8 Pola fragmentasi hasil analisis senyawa 4-metil-2-(pen-1-enil)-1,3dioksolan dengan menggunakan GCMS.
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
47
Dari hasil spektra GCMS yang telah didapatkan, maka dapat disimpulkan
bahwa katalis aluminosilikat mesopori hasil hidrotermal secara bertahap ini dapat
mengkonversi senyawa 3,4-dimetoksibenzaldehida dan trans-2-heksenal menjadi
senyawa asetal, hal ini dikarenakan hasil spektra GCMS sesuai dengan yang
diharapkan atau dapat dikatakan senyawa yang diperoleh sesuai dengan senyawa
yang seharusnya terbentuk dalam mekanisme reaksinya.
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1
Kesimpulan
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa:
1.
Cara menguji aktivitas katalis aluminosilikat mesopori hasil sintesis
hidrotermal secara bertahap adalah dengan cara melihat kemampuan katalis
dalam mengkonversi senyawa 3,4-dimetoksibenzaldehida dan trans-2heksenal menjadi senyawa asetalnya dengan cara menambahkan katalis
aluminosilikat mesopori pada senyawa aldehida dan propilena glikol.
2.
Katalis aluminosilikat mesopori Seri I maupun Seri II dapat mengkonversi
senyawa 3,4-dimetoksibenzaldehida menjadi 2-(3,4-dimetoksifenil)-4-metil1,3-dioksolan dan senyawa
enil)-1,3-dioksolan.
Hal
ini
trans-2-heksenal menjadi 4-metil-2-(pen-1dapat
dibuktikan
dari
hasil
analisis
menggunakan KLT yang ditandai dengan adanya noda yang berbeda dari
larutan standart aldehidnya, dan juga dari hasil analisis menggunakan
GCMS yang ditandai dengan adanya puncak yang menandakan adanya
senyawa asetal yang terbentuk pada m/z 223 untuk senyawa 2-(3,4dimetoksifenil)-4-metil-1,3-dioksolan dan m/z 155 untuk senyawa 4-metil2-(pen-1-enil)-1,3-dioksolan, hal ini sesuai dengan hasil yang diharapkan.
48
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
5.2
48
Saran
Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan yang diperoleh dalam
penelitian ini,
disarankan untuk dilakukan penelitian lebih lanjut untuk
mengetahui kemampuan katalis aluminosilikat mesopori yang digunakan berulang
dalam mengkonversi senyawa aldehida menjadi senyawa asetalnya agar dapat
mencapai tujuan green chemistry.
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
50
DAFTAR PUSTAKA
Ajaikumar, S., & Pandurangan, A. (2008).Reaction of Benzaldehyde with
Various Aliphatic Glycols in The Presence Of Hydrophobic Al-MCM41: A Convenient Synthesis of Cyclic Acetals, Journal of Molecular
Catalysis A:R Chemical, 290(1), 35-43.
Augustine, J.K., bombron, A., Sauer, W.H.B., Vijaykumar, P., 2012, Highly
Efficienct And Chemoselective Acetalisation and Thioacetalization of
Aldehydes Catalyzed by Propylphosphonic Anhydride (T3P) at Room
Temperature, Tetrahedron Letters, Vol.53, Hal 5030-5033.
Augustine, R.L., 1996, Heterogenous Catalysis for Chemist, Marcel Dekker, New
york.
Bauer, K., Garbe, D., Surburg, H., 1990, Common Fragrance and Flavor
Materials:Preparation, Properties and Uses, VCH Publishers, New
York.
Biz, S., White, M.G., 1999, Syntheses of Aluminosilicate Mesostructures with
High Aluminum Content,J. Phys. Chem. B., 103, Hal 8432-8442.
Groggin, P.H., 1985, Unit Processes in Organic Synthesis, McGrow Hill Book
Company Inc, New York.
Bruckner, R., 2010, Organic Mechanisms Reactions, Stereochemistry and
Synthesis, Springer-Verlag, Berlin Heidelberg.
Clark, J.H., dan Rhods, C.N., 2000, Clean Synthesis Using Porous Inorganic
Solid Catalysts And Supported Reagents, The Royal Society by
Chemistry, Hal 1-5.
Climent, M.J., Corma, A., Velty, A., 2004, Synthesis of Hyacinth, Vanilla, and
Blossom Orange Fragrances: The Benefit of Using Zeolites and
Delaminated Zeolites AsCatalysts, Appl. Catal. A., 263, Hal 155–161.
Cooks, R. G., Chen, H., Eberlin, M. N., Zheng, X., Tao, W.A., 2006, Polar
acetalization and transacetalization in the gas phase: the Eberlin
reaction,Chem. Rev.,106(1), Hal 188-211.
Corma, A., Corell, C., Llopis, E., Martinez, A., Perez, P., J., 1994, Proposed Pore
Volume Topology of Zeolite MCM-22 Based on Catalytic Tests
(A2782), Appl. CataL A Gen, Vol.115, Hal 121-134.
Davidovits, J., 1989, Geopolymers and Geopolymeric Materials, J Therm.
Anal, Vol 35, Hal 429-441.
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
51
Emeis, C.A., 1993, Determination of Integrated Molar Extinction Coefficients
for Infrared Absorption of Pyridine Adsorbed on Solid Acid
Catalysts, Journal of Catalysis, Vol. 141, Hal. 347-354.
Favero, G.,and Jobstraibizer, P., 1996, The Distribution of Aluminium in The
Earth: from Cosmogenic to Sial Evolution, Coord. Chem.Rev, 149, Hal
367-400.
Fowlis, and Ian, A., 1998, Gas Chromatography Analytical Chemistry by Open
Learning, John Wiley & Sons Ltd, Chichester.
Jin, F., and Li, Y., 2008, a FTIR and TPD Examination and Distributive
Propertise of Acid Sites on ZSM- zeolite as a Probe Molecule,
Catalysis Today, Hal 7
Goncalves, M.L., Dimitrov, L.D., Jorda˜o, M.H., Wallau, M., Urquieta-Gonza´lez,
E.A., 2008, Synthesis of Mesoporous ZSM-5 by Crystallisation of Aged
Gels in The Presence of Cetyltrimethylammonium Cations,Catalysis
Today, 133-135, Hal 67-79
Khalifah, S.N., and Prasetyoko, D., 2008, Sintesis dan Karakterisasi Zsm-5
Mesoporous dengan VariasiRasio Sio2/Al2o3, Journal of Indonesia
Zeolites, No. 2, Vol 7, Hal 1411-6723
Kumar, N., Nieminem, V., Demirkan, K., Salmi, T., Murzin D.Yu., Laine, E.,
2002, Effect of Synthesis Time and Mode Stirring on Psycochemical
and Catalytic Propertise Of ZSM-5 Zeolite Catalyst, Journal of
Applied Catalysis, 235, Hal 113-123
Layman, K.A., Ivey, M.M., Hemminger, J.C., 2003, Pyridine Adsorption and
Acid/Base Complex Formation on Ultrathin Films of ɤ-Al2O3on NiAl
(100), J. Phys. Chem, 107, Hal 8538-8546
Li, D.M., Shi, F., Peng, J.J., Guo, Sh., Deng, Y.Q., 2004, Application of
Functional Ionic Liquids Possessing Two Adjacent Acid Sites for
Acetalization of Aldehydes,J. Org. Chem., 69(10), Hal 3582–3585.
Lipsy, P., 2010, Thin Layer Chromatography Characterization of the Active
Ingredients in Excedrin and Anacin, Department of Chemistry and
Chemical Biology, Stevens Institute of Technology, USA.
Lu, T., Yang, J., Sheu, L. J., 1995, An Efficient Method for The Acetalization
of Alfa BetaUnsaturated Aldehydes, Journal of Organic Chemistry, 60,
Hal 2931-2934.
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
52
Luche, J.L., and Gemal, A.L., 1979, Lanthanoids In Organic Synthesis. 5.
Selective Reductions Of Ketones In The Presence Of Aldehydes,
Journal of the American Chemical Society, 101, Hal 5848-5849.
Mokaya, R.,and Jones, W., 1997,Post-Synthesis Grafting of Al onto MCM-41,
Chem. Commun, Hal 2185-2186.
Pavia, D.L., Gary, M.L., George S.K., Randall G.E., 2006, Introduction to
OrganicLaboratory Techniques, 4th Edition, Thomson Brooks/Cole,
Belmont.
Platon, A., andThomson. W.J., 2003,Quantitative Lewis/ Brønsted Ratios
Using DRIFTS, Applied CatalysisIndustrial Engineering Chemistry
Research, Vol. 42, Hal. 5988-5992.
Rowe, D.J., 2005, Chemistry and Technology of Flavours and Fragrances, CRS
Press Blackwell Publishing Ltd, Canada.
Rowles, M., O'connor, B., 2003, Chemical Optimisation of The Compressive
Strength of Aluminosilicate Geopolymers Synthesised by Sodium
SilicateActivation
of
Metakaolinite, Journal
of
Materials
Chemistry, 13(5), Hal 1161-1165.
Rylander, P.N., 1985, Hydrogenation Methods, Academic Press Inc, London.
Shinde, P.V., Labade, V.B., Gujar, J.B., Shingate, B.B., Shingare, M.S., 2012,
Bismuth Triflate Catalyzed Solvent-Free Synthesis Of 2,4,6-Triaryl
Pyridines andAn Unexpected Selective Acetalization of Tetrazolo[1,5-A]-quinoline-4- carbaldehydes,Tetrahedron Letters, 53(12), Hal
1523–1527.
Skoog, D.A., West, D.M., Holler FJ., 1991, Fundamental of Analytical
Chemistry, Seventh Edition, Saunders College Publishing, New York.
Skoog D.A, West DM, Holler FJ., 1996, Fundamentals of Analytical Chemistry,
7th edition, Saunders College Publishing, New York.
Zhang, F., Shi, J., Jin, Yan., Fu, Y., Zhong, Y., Zhu, Weidong., 2015, Facile
Synthesis of MIL-100(Fe) Under HF-Free Conditions and Its
Application in The Acetalization of Aldehydes with Diols.Chemical
Engineering Journal, 259, Hal 183–190.
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
Lampiran 1
a.
Menghitung senyawa 3,4-dimetoksibenzaldehida
mol =
gram
Mr
, mol x 1000 = mmol
1,12 mmol x Mr = mg
1,12 mmol x 166 = 185,92 mg
Gram =
182,92 mg
1000
= 0,1829 gram
b. Menghitung senyawa Trans-2-heksenal
mol =
gram
Mr
, mol x 1000 = mmol
1,12 mmol x Mr = mg
1,12 mmol x 98 = 109,76 mg
Gram =
c.
109,76 mg
1000
= 0,1097 gram
Menghitung propilen glikol
mol =
gram
Mr
, mol x 1000 = mmol
2,15 mmol x Mr = mg
2,15 mmol x 76 = 163,4 mg
Gram =
163,4
1000
Volume =
SKRIPSI
= 0,1634 gram
massa sampel 0,1634 gram
=
= 0,1571 cm3= 0,1571 ml
massa jenis 1,04 gram/cm3
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
Lampiran 2
Hasil Uji Keasaman Aluminosilikat Mesopori Seri I dengan Menggunakan
FTIR
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
Lampiran 3
Hasil Uji Keasaman Aluminosilikat Mesopori Seri II dengan Menggunakan
FTIR
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
Lampiran 4
Perhitungan jumlah sisi asam Lewis dan Brønsted
Nama
sampel
SERI 1
SERI 2
massa luas pelet jenis sisi
sampel
asam
(gr)
0.0159
0.785
lewis
bronsted
0.0194
0.785
lewis
bronsted
Rumus perhitungan jumlah sisi asam (mmol/g)
range bil luas asam
gelombang
1442-1456
1543-1550
1440-1454
1539-1556
4.3944
8.4248
4.9221
5.6356
= B x L x 10-3
kxg
Keterangan :
Koefisien asam Lewis (k) = 1.42 cm.mmol-1
Koefisien asam Brønsted (k) = 1.88 cm.mmol-1
B = Luas puncak pita Brønsted atau Lewis(cm-1)
L = Luas pelet sampel (cm2)
g = massa sampel (g)
Jumlah sisi asam Lewisseri 1 (mmol/g)
= 4,3944 x 0,785 x 10-3
1,42 x 0,0159
= 0,15279
Jumlah sisi asamBrønsted seri 1 (mmol/g) = 8,4248 x 0,785 x 10-3
1,88 x 0,0159
= 0,22125
Jumlah sisi asam Lewisseri 1 (mmol/g)
= 4.9221 x 0,785 x 10-3
1,42 x 0,0159
= 0,14026
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
Jumlah sisi asamBrønsted seri 1 (mmol/g) = 5.6356 x 0,785 x 10-3
1,88 x 0,0159
= 0,12130
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
Lampiran 5
Perhitungan Nilai Rf Pada Hasil Karakterisasi KLT
(Rf) = jarak yang ditempuh komponen
Jarak yang ditempuh eluen
Sampel
Larutan standart 3,4dimetoksibenzaldehida
Jarak tempuh
Jarak tempuh
komponen
eluen
2 cm
5,4 cm
4,5 cm
5,4 cm
4,5 cm
5,4 cm
5,5 cm
6,1 cm
5,5 cm
6,1 cm
5,5 cm
6,1 cm
3,4-dimetoksibenzaldehida
Seri I
3,4-dimetoksibenzaldehida
Seri II
Larutan standart Trans-2-heksenal
Trans-2-heksenal
Seri I
Trans-2-heksenal
Seri I
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
Perhitungan nilai Rf pada noda paling atas hasil sintesis asetal dari 3,4dimetoksibenzaldehida:
(Rf) = 4,5 cm
5,4 cm
= 0,833
Perhitungan nilai Rf pada noda dari larutan standart 3,4-dimetoksibenzaldehida:
(Rf) = 2 cm
5,4 cm
= 0,685
Perhitungan nilai Rf pada noda dari larutan standart Trans-2-heksenal:
(Rf) = 5,5 cm
6,1 cm
= 0,901
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
Lampiran 6
Hasil karakterisasi GC
Lar.STD 3.4 dimetoksi 0.5M
Chrom. File Name
: C/D-7900E\ChrData\Lar.STD 3.4 dimetoksi 0.5M
Method Name
: Fulfuraldehid (Area Normalization)
Instrument Condition :
Inst. Model
Detector
Inlet
Coloumn
Oven
: GC7900; Equip.code :
: FID, Temp = 250C, Range = 1
: PIP, Temp = 250 C
: BD - ASTMD6584
: 80C (1min) ->[10C/min, 220C(10min)]
General Result
Compound
Name
1 Toluen
2 3.4 dimetoksi
TOTAL
Nos
SKRIPSI
R.Time
Height
1.295 1125831
6.789 584994
1710825
Area
Area%
127444511 88.88456
15937540 11.11544
143382051
100
Type
BB
BB
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
Lar.STD Trans 0.5M
Chrom. File Name
: C/D-7900E\ChrData\Lar.STD Trans 0.5M
Method Name
: Fulfuraldehid (Area Normalization)
Instrument Condition :
Inst. Model
Detector
Inlet
Coloumn
Oven
: GC7900; Equip.code :
: FID, Temp = 250C, Range = 1
: PIP, Temp = 250 C
: BD - ASTMD6584
: 80C (1min) ->[10C/min, 220C(10min)]
General Result
Compound
Name
1 Toluen
2 Trans
TOTAL
Nos
SKRIPSI
R.Time
Height
0.943 1140653
5.131
11329
1151982
Area
Area%
137684410 99.96874
43059 0.03126
137727469
100
Type
BB
BB
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
Seri 1 trans 0
Chrom. File Name
: C/D-7900E\ChrData\Seri 1 trans 0
Method Name
: Fulfuraldehid (Area Normalization)
Instrument Condition :
Inst. Model
Detector
Inlet
Coloumn
Oven
: GC7900; Equip.code :
: FID, Temp = 250C, Range = 1
: PIP, Temp = 250 C
: BD - ASTMD6584
: 80C (1min) ->[10C/min, 220C(10min)]
General Result
Compound
Name
1 Toluen
2
3 Trans
TOTAL
Nos
SKRIPSI
R.Time
Height
1.115 1127343
3.625
8509
5.208
29721
1165573
Area
Area%
134771480 99.89398
25757 0.01909
117282 0.08693
134914519
100
Type
BB
BP
PB
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
Seri 1 3.4 0
Chrom. File Name
: C/D-7900E\ChrData\Seri 1 3.4 0
Method Name
: Fulfuraldehid (Area Normalization)
Instrument Condition :
Inst. Model
Detector
Inlet
Coloumn
Oven
: GC7900; Equip.code :
: FID, Temp = 250C, Range = 1
: PIP, Temp = 250 C
: BD - ASTMD6584
: 80C (1min) ->[10C/min, 220C(10min)]
General Result
Compound
Name
1 Toluen
2
3 3.4 dimetoksi
4
TOTAL
Nos
SKRIPSI
R.Time
Height
1.046 1133479
3.621
5768
6.869 530688
9.213 262233
1932168
Area
Area%
129552535 88.33687
17436 0.01189
13775341 9.39287
3312069 2.25837
146657381
100
Type
BB
BB
BB
BB
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
Seri 1 3.4 240
Chrom. File Name
: C/D-7900E\ChrData\Seri 1 3.4 240
Method Name
: Fulfuraldehid (Area Normalization)
Instrument Condition :
Inst. Model
Detector
Inlet
Coloumn
Oven
SKRIPSI
: GC7900; Equip.code :
: FID, Temp = 250C, Range = 1
: PIP, Temp = 250 C
: BD - ASTMD6584
: 80C (1min) ->[10C/min, 220C(10min)]
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
Lampiran 7
Hasil Karakterisasi Senyawa Hasil Sintesis
Dimetoksibenzaldehida dengan Menggunakan GCMS
SKRIPSI
Asetal
dari
3,4-
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
Lampiran 7
Hasil Karakterisasi Senyawa Hasil Sintesis Asetal dari trans-2-heksenal
dengan Menggunakan GCMS
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
SKRIPSI
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
Lampiran 8
Perhitungan larutan standar

Pembuatan larutan standar 3,4-dimetoksibenzaldehida
0,1662 gram 3,4-dimetoksibenzaldehida yang dilarutkan dengan toluena dalam
labu ukur 10 ml kemudian dikocok hingga homogen kemudian diambil sebanyak
1 ml, dimasukkan kedalam labu ukur 10 ml, ditambahkan nitrobenzena sebanyak
50 µL dan toluena sampai tanda batas kemudian dikocok hingga homogen.

Pembuatan larutan standar Trans-2-heksenal
0,1025 gram Trans-2-heksenal yang dilarutkan dengan toluena dalam labu ukur
10 ml kemudian dikocok hingga homogen kemudian diambil sebanyak 1 ml,
dimasukkan kedalam labu ukur 10 ml, ditambahkan nitrobenzena sebanyak 50 µL
dan toluena sampai tanda batas kemudian dikocok hingga homogen.
Diketahui :
Mr 3,4-dimetoksibenzaldehida = 116,17 (kemurnian 99%)
Mr Trans-2-heksenal
= 98,10(kemurnian 95%)
Konsentrasi larutan induk

3,4-dimetoksibenzaldehida
99
1
0,1662 x (100) x (116,17) x (

10
) = 0,0990 M (0,1 M)
Trans-2-heksenal
95
1
0,1025 x (100) x (98,10) x (
SKRIPSI
1000
1000
10
) = 0,1034 M (0,1 M)
UJI AKTIVITAS ALUMINOSILIKAT... FIKRIA MARFUATIN