KINETIKA REAKSI HIDROLISIS RANTING KERING DENGAN ASAM ENCER PADA KONDISI NON-ISOTERMIS
Abstract: Bio-etanol merupakan
salah satu bahan bakar organik yang dapat diproduksi dari pati dan selulosa.
Bahan berbasis selulosa dapat ditemukan dalam limbah organik, diantaranya:
grajen kayu, ranting kering, daun kering, tongkol jagung, sekam padi dan
lain-lain. Langkah-langkah penting pada produksi etanol dari lignoselulosa
ialah hidrolisis untuk mengkonversi hemiselulosa dan selulosa menjadi gula,
fermentasi gula untuk memproduksi etanol, dan pemurnian etanol. Penelitian ini
mempelajari reaksi hidrolisis ranting kering dengan asam encer pada kondisi
non-isotermis. Dua ratus gram ranting kering dicampur dengan 1200 cm3 larutan
asam sulfat 0,18 N dan dipanaskan di dalam autoklaf. Selama proses hidrolisis
ini, suhu akan terus naik (non-isotermis), kemudian setelah mencapai suhu
tertentu dijaga tetap (suhu akhir). Hasil hidrolisis pertama diambil pada suhu
413 K dan seterusnya diambil setiap interval 5 menit. Suhu akhir divariasi pada
433 K, 453 K, 473 K dan 493 K. Metode Fehling dipilih untuk menganalisis
kandungan gula di dalam sampel. Persamaan kinetika reaksi diperoleh dengan
mengolah data dengan pendekatan model shrinking-core dengan ukuran partikel
tetap. Nilai tetapan kecepatan reaksi meningkat sedangkan nilai tetapan
transfer massa relatif tidak berubah pada berbagai suhu. Tetapan kecepatan
reaksi dapat didekati dengan persamaan Arrhenius, dengan frekuensi tumbukan Ar
= 0,083 l/(mol.menit) dan energi aktivasi Er = 20.000 J/mol. Untuk menyelidiki
langkah mana yang mengontrol laju proses, dibandingkan tetapan kecepatan reaksi
dan tetapan transfer massa pada 493 K, diperoleh nilai tetapan transfer massa
berkisar 0,06 l/(mol.menit), dan nilai tetapan kecepatan reaksi berkisar
0,00051 l/(mol.menit), sehingga diperoleh bilangan Hatta 0,00933. Karena
bilangan Hatta < 0,02 maka dapat disimpulkan bahwa reaksi kimia lebih
mengontrol daripada transfer massa.
Penulis: Megawati, Wahyudi
Budi Sediawan, Hary Sulistyo, Muslikhin Hidayat
Kode Jurnal: jpkimiadd090113
