STUDI KINETIKA REAKSI DEKOMPOSISI GAS N
2O
DENGAN KATALIS Cr
2O
3/ZEOLIT DAN Co
3O
4/ZEOLIT
SEBAGAI
CATALYTIC CONVERTER
UNTUK MEREDUKSI GAS N
2O
Tugas Akhir II
diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains Jurusan Kimia
oleh
Bambang Priyambudi
4350402011
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
viii
ABSTRAK
Bambang Priyambudi. 2007. “Studi Kinetika Reaksi Dekomposisi Gas N2O dengan Katalis Cr2O3/Zeolit dan Co3O4/Zeolit sebagai Catalytic Converter untuk Mereduksi Gas N2O”. Tugas Akhir II. Jurusan Kimia FMIPA UNNES. Pembimbing I: Drs. Kasmui, M.Si., Pembimbing II: Ir. Sri Wahyuni, M. Si., Pembimbing III: Drs. Chairil Anwar, M. Si.
Kata Kunci: Dekomposisi gas N2O, Katalis Cr2O3/Zeolit, Co3O4/Zeolit, Laju
reaksi.
Udara perkotaan tak pernah terbebas dari pencemaran asap beracun yang berasal dari knalpot kendaraan bermotor. Gas NOx di dalam gas buang terdiri dari
95% NO, 3-4% NO2 dan sisanya N2O, N2O3 dan sebagainya. Salah satu upaya
untuk mereduksi gas NOx adalah melalui reaksi dekomposisi katalitik NOx.
Katalis Cr2O3/Zeolit dan Co3O4/Zeolit dapat digunakan untuk reaksi
dekomposisi gas N2O. Sebelum aktivitasnya diuji, terlebih dahulu katalis
diketahui karakterisasinya yaitu dengan metode BET dan difraksi sinar X. Laju reaksi dekomposisi gas N2O dapat ditentukan dengan melakukan percobaan yang
meliputi variasi suhu, laju alir gas N2O dan konsentrasi katalis.
Model kinetika yang diajukan meliputi model Langmuir-Hinshelwood, Eley-Rideal dan Power Rate Law. Dalam reaksi dekomposisi gas N2O yang telah
dilakukan, peningkatan konversi mengakibatkan laju semakin menurun, yang disebabkan oleh konsentrasi gas N2O yang sangat tinggi dan mengakibatkan
proses desorpsi O2 menjadi lebih sulit. Energi aktivasi untuk mendesorpsi O2
dengan Katalis Cr2O3/Zeolit lebih tinggi (Ea3 = 0.00874 kJ/mol) dibandingkan
Co3O4/Zeolit (Ea3 = 0.00745 kJ/mol) untuk konsentrasi katalis aktivitas terbaik.
Energi aktivasi untuk mengadsorpsi atom O dengan Katalis Cr2O3/Zeolit lebih
rendah (Ea1 = 0.00812 kJ/mol) dibandingkan Co3O4/Zeolit (Ea1 = 0.00826 kJ/mol)
untuk konsentrasi katalis aktivitas terbaik. Karakteristik katalis yang baik dimiliki oleh katalis Co3O4/Zeolit dengan memiliki energi adsorpsi yang lebih tinggi
(Eads = 3,75 J) dan ukuran partikel yang lebih besar (L Co3O4 = 810,7979 dan
455,9812 Ǻ) dibandingkan Cr2O3/Zeolit yang hanya memiliki energi adsorpsi
Eads = 3,74 J dan ukuran partikel L CrO2 = 452,5221 dan 247,3494 Ǻ serta
L Cr2O3 = 366,9971 dan 247,3494 Ǻ untuk konsentrasi katalis aktivitas terbaik.
Model kinetika reaksi dekomposisi gas N2O terbaik adalah model
Eley-Rideal yang melibatkan proses reversibel sejati desorpsi O2. Katalis Cr2O3/Zeolit
menunjukkan aktivitas yang kurang baik terhadap reaksi dekomposisi gas N2O
dibandingkan katalis Co3O4/Zeolit.
