KIMIA FISIKA 2 KATALIS
Dewi Cinta itu Katalis
SUCI WULANDARI 14035095/2014
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI PADANG
DEWI CINTA ITU KATALIS
Aku seorang dewi. Yaa bisa dikatakan dewi cinta. Aku menolong siapa saja yang
ingin memiliki cinta sempurna. Dan aku juga membantu siapa saja yang ingin
memiliki kisah persahabatan yang indah. Suatu saat, aku memiliki problem saat
ingin membantu sepasang “calon” kekasih.
Saat itu aku merasa hidupku benar benar terancam. Kenapa? Aku merasa
nyawaku sudah akan hilang. Aku merasa telah teracuni atau perubahan pada
tubuhku akibat suatu proses yang ekstrim. Aku cemas, aku takut tidak dapat
kembali untuk membantu siapa saja yang ingin membutuhkan pertolonganku.
Namun akhirnya kupercaya, bahwa aku bisa kembali lagi. Dengan adanya dewi
lain yang membantuku. Dan aku kembali menjalankan misiku. Seseorang yang
ingin menyatakan perasaan untuk pertama kali dalam hidupnya, dan ia jatuh cinta
untuk pertama kalinya.
Sulit awalnya memang, untuk meyakinkan hatinya agar ia memiliki keberanian
untuk menyatakan perasaannya. Ia dan wanita itu sudah cukup lama berteman.
Bahkan sedari kecil. Akhirnya aku memberikan solusi dan menyuruhnya untuk
menyatakan cinta disuatu tempat yaitu tempat yang sering ia kunjungi bersama
wanita itu sejak kecil.
Ia memutuskan memilih tempat yaitu di TK nya dulu. Pada akhirnya tibalah hari
Aku juga membantu untuk berbicara dengan wanita itu. Dan wanita itupun sudah
tau apa tujuan dari teman kecilnya itu.
Dan akhirnya wanita itu membalas cintanya. Mereka pun hidup bahagia
Keesokan harinya, aku membantu persahabatan anak SMA yang sedang goyah.
Sudah 5 hari mereka tidak sapaan. Dikarenakan masalah spele sebenarnya.
Awalnya aku susah sekali untuk kembali menyatukan hati mereka yang sudah
lama bersahabatan. Tapi aku tak kan menyerah. Aku selalu dan tak pernah bosan
meyakinkan hati mereka agar dapat menyatu kembali.
Dan akhirnya merekapun kembali bersahabatan seperti semula, aku menjadikan
salah satu diantara mereka sakit. Demam biasa. Dan timbullah rasa kepedulian
temannya itu kepada ia.
Katalis adalah zat yang berfungsi untuk mempercepat reaksi kimia. Katalis dapat
berupa bahan organik, sintetis atau logam. Proses di mana zat ini mempercepat
atau memperlambat reaksi disebut katalisis.
Untuk setiap proses terjadi, energi, yang dikenal sebagai energi aktivasi
diperlukan. Tanpa bantuan katalis, jumlah energi yang diperlukan untuk memicu
reaksi tertentu bisa sangat tinggi. Ketika adanya, energi aktivasi dapat diturunkan,
membuat reaksi terjadi lebih efisien.
Substansi umumnya bekerja dengan baik mengubah struktur molekul atau dengan
bereaksi, dan melepaskan produk atau energi. Sebagai contoh, katalis diperlukan
untuk gas oksigen dan hidrogen untuk bergabung dan membentuk air.
Tanpa bantuan katalis, reaksi kimia mungkin tidak pernah terjadi atau mengambil
waktu jauh lebih lama dari waktu untuk bereaksi. Ketika reaksi kimia terjadi,
katalis itu sendiri tidak berubah dan bukan merupakan bagian dari hasil akhir.
Sering kali, hal itu dapat digunakan kembali berulang dalam reaksi berikutnya.
Kadang-kadang bukannya mempercepat reaksi, katalis bekerja untuk
memperlambat reaksi yang biasanya tidak akan terjadi atau terjadi sangat lambat.
Jenis zat ini adalah katalis negatif, yang juga disebut sebagai inhibitor. Inhibitor
penting dalam kedokteran, di mana mereka sangat penting dalam mengobati
penyakit mental, tekanan darah tinggi, kanker, dan banyak sekali masalah
kesehatan lainnya.
Katalis digunakan dalam dua jenis kondisi, baik kimia maupun biokimia. Yang
paling umum dalam reaksi biokimia enzim. Enzim adalah protein yang sangat
khusus yang mempercepat reaksi kimia tertentu. Mereka memungkinkan
kehidupan. Sebagai contoh, enzim yang ditemukan dalam air liur memecah
makanan untuk pencernaan saat terjadi kontak. Dengan katalis ini, itu akan
mengambil watu seminggu bagi manusia untuk mencerna makanan kita.
Katalis juga penting di laboratorium serta di bidang manufaktur dan industri.
mencegah emisi mobil dan membuat konsumsi bahan bakar lebih efisien. Pupuk
juga katalis yang mempercepat pertumbuhan tanaman.
Katalis mempercepat reaksi kimia pada suhu tertentu, tanpa mengalami perubahan
atau terpakai oleh reaksi itu sendiri. Suatu katalis berperan dalam reaksi tapi
bukan sebagai pereaksi ataupun produk.
Katalis memungkinkan reaksi berlangsung lebih cepat atau memungkinkan reaksi
pada suhu lebih rendah akibat perubahan yang dipicunya terhadap pereaksi.
Katalis menyediakan suatu jalur pilihan dengan energi aktivasi yang lebih rendah.
Katalis mengurangi energi yang dibutuhkan untuk berlangsungnya reaksi.
Adanya penambahan katalis akan menyebabkan terbentuknya tahap-tahap reaksi
tambahan,yaitu tahap pengikatan katalis dan tahap pelepasan katalis pada akhir
reaksi. Katalis ini bersifat spesifik, artinya hanya berfungsi untuk suatu reaksi
tertentu
Dengan kata lain penambahan katalis memberikan jalan baru bagi reaksi yang
memiliki energi aktivasi yang lebih rendah, sehingga lebih banyak molekul yang
bertumbukan pada suhu normal dan laju reaksi semakin cepat.
Dengan adanya terowongan, kendaraan dapat sampai ke seberang tanpa harus
mendaki melewati puncak bukit sehingga perjalanan lebih cepat dan lebih mudah.
Analog dengan terowongan, suatu katalis dapat memberikan sebuah jalur baru
benar-benar datar, namun setidaknya lebih landai daripada melalui energi aktivasi
semula.
Kelemahan katalis
Alangkah indahnya bila sebuah reaksi kimia tidak membutuhkan katalis agar bisa
berlangsung. Tapi kenyataannya jenis reaksi seperti ini jarang ditemui.
Keberadaan katalis dalam campuran reaksi kimia tentu saja memberikan masalah
tersendiri. Di industri kimia, masalah terutama berkaitan dengan pemisahan
(separation), daur ulang (recycle), usia (life time), dan deaktifasi katalis
merupakan isyu-isyu penting.
Problem pemisahan katalis dari zat pereaksi maupun produk lebih sering ditemui
pada sistem katalis homogen. Karena katalis homogen larut dalam campuran,
pemisahan tidak cukup dilakukan dengan penyaringan atau dekantasi. Teknik
yang umum digunakan adalah destilasi atau ekstraksi produk dari campuran,
misalnya katalis asam-basa pada reaksi esterifikasi biodiesel dipisahkan dengan
ekstraksi untuk kemudian campuran sisa reaktan-katalis yang tertinggal dialirkan
lagi menuju bejana reaksi. Namun demikian, ada beberapa katalis istimewadari
senyawa komplek logam yang didesain sedemikian rupa sehingga bisa terpisah
atau mengendap setelah reaksi tuntas. Kasus pemisahan untuk katalis heterogen
lebih mudah ditanggulangi karena sudah terpisah dengan sendirinya tanpa
Daur ulang dan usia katalis memiliki kaitan. Selama bisa dipisahkan, katalis
homogen boleh dikatakan tetap aktif dan memiliki usia yang sangat panjang
bahkan nyaris tak terhingga dan bisa digunakan berulang-ulang. Nyawa katalis
homogen mungkin tamat jika mengalami deaktifasi akibat teracuni atau perubahan
struktur akibat proses ektrim. Katalis heterogen memiliki takdir berbeda. Sering
kali katalis heterogen harus diaktifasi dulu sebelum siap digunakan, misalnya
dengan jalan direduksi atau dioksidasi. Setelah mengalami proses reaksi
berkali-kali, kereaktifan katalis tersebut pelan-pelan menurun akibat perubahan
mikrostruktur maupun kimianya, misal terjadi penggumpalan (clustering), migrasi
partikel aktif membentuk kristal baru (sintering), oksidasi, karbonisasi, maupun
teracuni (poisoned). Untuk mengembalikan reaktifitas katalis heterogen perlu
dilakukan regenerasi dengan cara, misalnya kalsinasi, reduksi-oksidasi kembali,
atau pencucian dengan larutan aktif. Seringkali proses regenerasi tidak dapat
mengembalikan 100% kereaktifan katalis sehingga pada saatnya nanti katalis
tersebut akhirnya mati juga dan perlu diganti yang baru.
FUNGSI
Fungsi katalis adalah memperbesar kecepatan reaksinya (mempercepat reaksi)
dengan jalan memperkecil energi pengaktifan suatu reaksi dan dibentuknya
tahap-tahap reaksi yang baru. Dengan menurunnya energi pengaktifan maka pada suhu
yang sama reaksi dapat berlangsung lebih cepat.
Fungsi utama dari katalis ini adalah menyediakan reaksi alternative dalam suatu
perlukan oleh tubuh dalam proses pencernaan makanan di dalam tubuh. Fungsi
penting katalis ( enzim ) ini memberikan dampak besar terhadap kelancarna
pencernaan makanan di dalam tubuh.Misalnya saja adalah enzim amylase di
dalam mulut (air liur) yang membantu memecah amilosa menjadi maltosa.Selain
peranan katalis di dalam tubuh, katalis juga berperan dalam proses kimia lainnya
Reaksi yang berlangsung lambat dapat dipercepat dengan menambahkan katalis
yang sesuai untuk reaksi tersebut. Katalis akan mempercepat reaksi karena katalis
akan mencari jalan dengan energi aktivasi yang lebih rendah sehingga reaksinya
akan berlangsung lebih cepat. Satu yang harus diketahui tentang prinsip kerja
katalis adalah bahwa katalis tersebut tetap ikut dalam jalannya reaksi, tetapi pada
kondisi akhir, katalis akan keluar lagi dalam bentuk yang sama. Sifat-sifat kimia
katalis akan sama sebelum dan sesudah mengkatalis suatu reaksi.
Pentingnya katalis ditunjukkan oleh kenyataan bahwa lebih dari 75% proses
produksi bahan kimia di Industri disintesis dengan bantuan katalis. Contoh proses
kimia yang sangat penting misalnya sintesis metanol dari syngas (CO dan H2)
dikatalisis oleh ZnO/Cr2O3, dan reaksiwater gas shift (WGS),
CO + 2H2O ==> CO2 + H2
dikatalisis oleh besi oksida atau oksida campuran Zn, Cu maupun Cr.
Teknologi katalis telah digunakan dalam industri kimia lebih dari 100 tahun
lamanya dan penelitian serta pengembangan teknologi katalis telah menjadi
Suatu reaksi eksoterm AB(g) + C(g) –> AC(g) + B(g). Reaksi ini berlangsung
lambat, karena energi aktivasinya (Ea) lebih besar dibanding energi molekulnya.
Hanya sebagian kecil molekul yang mencapai Ea.
Mengapa katalis sangat penting dalam proses kimia?
Pentingnya katalis ditunjukkan oleh kenyataan bahwa lebih dari 75%
proses produksi bahan kimia di Industri disintesis dengan bantuan katalis.
Contoh proses kimia yang sangat penting misalnya sintesis metanol dari
syngas (CO dan H2) dikatalisis oleh ZnO/Cr2O3, dan reaksi water gas
shift (WGS), CO + 2H2O == CO2 + H2 dikatalisis oleh besi oksida atau oksida campuran Zn, Cu maupun Cr.
Teknologi katalis telah digunakan dalam industri kimia lebih dari 100
tahun lamanya dan penelitian serta pengembangan teknologi katalis telah
menjadi semacam bidang kekhususan kimia.
Jadi, apa yang dikerjakan oleh katalis dalam sebuah reaksi?
Dalam kazanah energi reaksi, katalis menurunkan rintangan energi atau
menurunkan besaran energi aktifasi sebuah reaksi melalui aneka
mekanisme fisikawi maupun kimiawi.
Komponen inti katalis menurut derajat kepentingannya: 1. Selektifitas
Adalah kemampuan katalis untuk memberikan produk reaksi yang
diinginkan (dalam jumlah tinggi) dari sekian banyak produk yang
sebagai yield sedangkan banyaknya bahan baku yang berhasil diubah
menjadi aneka produk dikatakan sebagai konversi.
Yield = %selektifitas x konversi
2. Stabilitas
Kemampuan sebuah katalis untuk menjaga aktifitas, produktifitas dan
selektifitasnya dalam jangka waktu tertentu
3. Aktifitas
Kemampuan katalis untuk mengubah bahan baku menjadi produk atau
aneka produk yang diinginkan (lebih dari satu).
Aktifitas = massa (kg) bahan baku yang terkonversi/(kg atau liter katalis
x waktu)
atau
Konversi, yaitu persentase dari bahan baku mejadi aneka produk.
atau
TON (turnover Number), yaitu banyaknya molekul yang bereaksi/(waktu,
misalnya detik x setiap situs aktif)
Apakah tiga metode untuk mengukur aktifitas katalis?
1. Aktifitas dapat dinyatakan dalam konsep kinetika. Aktifitas dapat
dinyatakan dari pengukuran kecepatan reaksi dalam jangkauan tertentu
suhu dan konsentrasi. Kecepatan reaksi, r, dihitung sebagai kecepatan
satuan volume (atau per satuan massa) katalis, sehingga r ini memiliki
unit mol L-1 h-1 atau mol kg-1 h-1.
2. Aktifitas dapat pula dinyatakan oleh turnover number (TON) yang
didefinisikan sebagai banyaknya molekul reaktan yang terlibat dalam
reaksi tiap situs aktif dan tiap detik.
3. Dalam prakteknya, sebagai perbandingan aktifitas, ukuran-ukuran
berikut ini dapat pula digunakan:
a. Konversi dalam kondisi reaksi tetap
b. Space velocity untuk konversi tetap yang tertentu
c. Space-time yield
