HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Isolasi metil oleat dan metil risinoleat
4.3 Pengayaan Metil Risinoleat menggunakan Urea-Metanol
4.4.1 Karbonilasi Asam Oleat
Reaksi karbonilasi asam oleat telah dilakukan dengan mempelajari beberapa faktor seperti pengaruh jumlah CuCl2, lama reaksi dan jumlah aerosil, yang dapat mempengaruhi konversi asam oleat menjadi zat hasil. Zat hasil yang diperoleh kemudian diesterkan membentuk dimetil ester bercabang dan dianalisis menggunakan gas kromatografi.
4.4.1.1 Pengaruh jumlah CuCl2 terhadap konversi asam oleat
Reaksi asam oleat dengan CO dikatalisis oleh PdCl2, menggunakan HCOOH sebagai promotor dan CuCl2 sebagai kokatalis, memberikan hasil anhidrid melingkar seperti Gambar 1 diatas. Telah dilaporkan bahwa reaksi karbonilasi menggunakan PdCl2 berlangsung cepat namun menghasilkan Pd(0) membuat reaksi tidak bersifat katalitik, tetapi adanya CuCl2 dan O2 membuat reaksi berlangsung secara katalisis (Pino, P 1977). Zagarian dan Alper mengembangkan reaksi karbonilasi senyawa alkuna terminal dengan promotor HCOOH dengan simbol (PdCl2/CuCl2 /HCOOH/CO/O2). Reaksi dilakukan dengan mengalirkan campuran gas CO bersama O2 melalui larutan alkuna dalam THF pada suhu kamar. Reaksi tanpa adanya CuCl2 dan O2 hanya bersifat stikiometri karena itu sistim katalisis dua logam sangat mempengaruhi jumlah hasil reaksi.. Perbandingan mol Pd : Cu (1: 2) dapat mengkonversi fenil asetilena menjadi fenil maleat anhidrid sebanyak 75% (Zagarian, D dan Alper, H 1991). Reaksi karbonilasi stirene disimbol dengan (PdCl2/CuCl2 /HCl/CO/O2 ) telah dilaporkan Kewu. Variasi perbandingan mol CuCl2 4; 6; dan 8 untuk 1 mol PdCl2
memberikan perubahan hasil konversi stirena 29; 54; dan 97% selama 18 jam dengan menggunakan HCl anhidrat (Kewu, Y dan Xuanzhen, J 2005 ). Pada penelitian ini digunakan asam formiat sehingga memungkinkan pemakaian bahan autoclave dari stainless steel. Untuk mendapatkan kecepatan konversi asam oleat optimum maka perlu dilihat pengaruhnya perubahan konsentrasi CuCl2. Data hasil analisis GC asam oleat diperoleh menurut Tabel 4.1 dibawah ini.
Tabel 4.1 Pengaruh jumlah CuCl2 terhadap konversi asam oleat dengan kondisi tetap : tekanan gas CO dan O2 total 100 psi , PdCl2 5 mmol, asam formiat 15 mmol, aerosil 2 mg selama 3 jam. Asam oleat 10 mmol
No CuCl2 (mmol) Asam oleat sisa (%) No lampiran
1 12 67,32 Lampiran 3
2 24 46,95 Lampiran 4
3 36 34,22 Lampiran 5
4 30* 70,97 Lampiran 6
*30 mmol CuCl2.2H2O
Dari data diatas terlihat bahwa pertambahan jumlah CuCl2 (anhidrat) menye babkan penurunan jumlah asam oleat berubah. Karakteristik perubahan kadar asam oleat sisa terhadap jumlah CuCl2 dapat digambarkan seperti Gambar 4.8 dibawah ini.
Pengaruh jumlah CuCl2 terhadap konversi asam oleat 67.32 46.95 34.22 21.97 y = -14.878x + 79.81 R2 = 0.9831 0 10 20 30 40 50 60 70 80 12 23 34 45
jumlah CuCl2 (mmol)
si sa as am ol ea t ( % )
Gambar 4.8 Pengaruh jumlah CuCl2 terhadap koversi asam oleat
Grafik pengaruh jumlah CuCl2 terhadap jumlah konversi asam oleat mempunyai hubungan linier. Proses oksidasi Pd(0) menjadi Pd(II) tergantung pada jumlah CuCl2 yang tersedia. Perbandingan Cu : Pd mencapai 7:1 memberikan konversi asam oleat sekitar 66% dengan lama reaksi 3 jam.
Percobaan dengan menggunakan 30 mmol CuCl2.2H2O ( percobaan no 4) menunjukkan katalisis lebih lamban dari pada percobaan 2. Hasil ini menunjukkan adanya air pada CuCl2 juga dapat menghambat reaksi oksidasi Pd(0), sehingga diperoleh hasil yang lebih rendah.
4.4.1.2 Pengaruh lama reaksi terhadap konversi asam oleat
Karbonilasi asam oleat dengan variasi lama reaksi dilakukan dengan membuat jumlah PdCl2, CuCl2, asam formiat dan SiO2 aerosil tetap. Tekanan gas CO dan O2 dipertahankan tetap 100 psi. Lama reaksi divariasi 3; 6; 9 dan 12 jam. Hasil yang diperoleh seperti pada Tabel 4.2 dibawah ini.
Tabel 4.2 Pengaruh lama reaksi terhadap konversi asam oleat dengan kondisi tetap : tekanan gas CO dan O2 total 100 psi , PdCl2 5 mmol, CuCl2 15 mmol, asam formiat 15 mmol, aerosil 2 mg. Asam oleat 10 mmol.
no Lama reaksi Asam oleat sisa % No Lampiran
1 3 52,19 Lampiran 6
2 6 39, 94 Lampiran 7
3 9 14, 63 Lampiran 8
4 12 0 Lampiran 9
Dari data diatas diperoleh lama reaksi berpengaruh terhadap jumlah asam oleat yang sisa. Setelah 12 jam reaksi semua asam oleat sudah terkonversi. Karakteristik konversi asam oleat terhadap lama reaksi berubah secara garis lurus, menurut Gambar 4.9 dibawah ini.
Pengaruh lam anya reaksi terhadap konversi asam oleat 52.19 39.94 14.63 0 y = -18.188x + 72.16 R2 = 0.9824 -20 0 20 40 60 3 6 9 12
lama reaksi (jam)
si s a asam o leat ( % )
Gambar 4.9 Pengaruh lama reaksi terhadap konversi asam oleat
Secara umum penelusuran kecepatan reaksi penting dilakukan untuk mengetahui waktu optimum. Karbonilasi senyawa fenil asetilena menggunakan katalis komplek Pd(II) fosfina. Lama reaksi divariasi 5; 10; 15 dan 20 jam dan grafik yang diperoleh linier terhadap konversi fenilasetilena atau memberikan hanya satu bilangan turn over ( Zagarian, D dan Alper, H 1993).
4.4.1.3 Pengaruh jumlah aerosil terhadap konversi asam oleat
Karbonilasi asam oleat dengan jumlah aerosil dilakukan dengan membuat jumlah PdCl2, CuCl2, asam formiat tetap. Tekanan gas CO dan O2 dipertahankan tetap 100 psi selama 3 jam. Jumlah aerosil divariasi 1; 2; 3 dan 4 mg. Hasil yang diperoleh seperti pada Tabel 4.3 dibawah ini
Tabel 4.3 Pengaruh aerosil terhadap konversi asam oleat memakai kondisi tetap : tekanan gas CO dan O2 total 100 psi , PdCl2 5 mmol, CuCl2 45 mmol, asam formiat 15 mmol, selama 3 jam. Asam oleat 10 mmol.
No Jumlah aerosil , mg Asam oleat sisa % No Lampiran
1 1 25,8 Lampiran 10
2 2 21,97 Lampiran11
3 3 17,48 Lampiran12
4 * 4 0 Lampiran13
Reaksi karbonilasi asam oleat dalam laporan sebelumnya berjalan sangat lambat (Bangun, N dan Siahaan, 2007).
Penyebab faktor ini diduga karena air yang terjadi pada saat reaksi berlangsung. Aerosil adalah suatu bahan terbuat dari silika yang kemampuan serab air sangat besar. Variasi jumlah SiO2 aerosil dibuat 1; 2; 3 dan 4 mg dan diplot terhadap kadar asam oleat sisa 25,8; 21,97; 17,48 % maka diperoleh grafik serperti Gambar 4.10 dibawah ini. Makin banyak aerosil yang diberikan maka reaksi konversi asam oleat semakin tinggi.
Pengaruh jumlah aerosil terhadap konversi asam oleat 25.8 21.97 17.48 0 y = -8.189x + 36.785 R2 = 0.8609 0 5 10 15 20 25 30 35 1 2 3 4
Jumlah aerosil SiO2 (mg)
si sa asam o leat ( % )
Gambar 4.10 Pengaruh jumlah aerosil terhadap konversi asam oleat
Pada kisaran jumlah aerosil 1 sampai 3 mg diperoleh kondisi agak linier. Akan tetapi pada 4mg, konversi asam oleat berubah tajam. Pada 4 *menggunakan aerosil 4mg, suspensi agak kental, karena itu upaya manual dilakukan dengan mengkocok alat dengan tangan. Diduga penambahan aerosil memberikan penambahan viskositas suspensi dan membuat reaksi tidak berjalan efektif.
Dilaporkan sebelumnya bahwa konversi asam oleat selama 20 jam adalah 82% tanpa aerosil (Bangun, N dan Siahaan, D 2007). Dengan menggunakan aerosil, reaksi dapat menghemat waktu. Dengan memakai aerosil 4 mg, reaksi menunjukan sangat efektif tapi memerlukan peralatan pengaduk propeler yang kuat.