Aplikasi Zeolit dalam Industri Deterjen dan minyak bumi

Aplikasi Zeolit dalam IndustriDeterjen dan minyak bumiOlehRisa Rahmawati SCopyright © oke.or.idArtikel ini boleh dicopy ,diubah , dikutip, di cetak dalam media kertas atau yang lain,dipublikasikan kembali dalam berbagai bentuk dengan tetap mencantumkan nama penulisdan copyright yang tertera pada setiap document tanpa ada tujuan komersial.Risa Rahmawati SSeorang pengajar yang sekarang sedang melanjutkan studi di Intitut TeknologiBandung dengan mengambil bidang Studi Magister Pengajaran KimiaH a l a m a n | 0

ZEOLIT DALAM DETERGENZeolit merupakan senyawa kristalin alumino silikat terhidrasi dengan kerangkatiga dimensi yang berpori. Pada pori zeolit biasanya diikat kation-kation untukmenstabilkan muatan zeolit serta sejumlah molekul air. Ion-ion tersebut dapatdipertukarkan dengan ion sejenis, sehingga memungkinkan zeolit memilikikemampuan melakukan pertukaran ion. Kemampuan inilah yang banyakdimanfaatkan di industri, salah satunya pada industri detergen.Detergen merupakan bahan pembersih yang merupakan campuran dari beberapazat kimia, yaitu surfaktan sebagai zat aktif permukaan (surface active agent),pembentuk (builders) yang biasanya menggunakan senyawa fosfat, sitrat, asetat,atau silikat (zeolit). Pengisi (filler), serta zat aditif seperti pewangi, pewarna,pemutih, dll.Sejak 30 tahun lalu, zeolit mampu menggantikan peran fosfat sebagai pembentuk(builders) dalam detergen. Penggunaan zeolit sebagai pembentuk memilikibeberapa keunggulan : Penggunaan zeolit menurunkan ongkos produksi detergen (low cost) Ramah lingkungan karena bebas dari fosfat yang sulit untuk didegradasi. Menurunkan tingkat kesadahan air. Menghilangkan logam-logam berat seperti besi, mangan, serta tembaga. Memungkinkan terbentuknya detergen dengan kerapatan ultra (highdensity Ultra detergents). Berperan sebagai anti-caking agent dengan mengabsorpsi kelebihanbahan liquid dalam formulasi bubuk detergen.Gambar 1. Beberapa merk detergen yang menggunakan zeolitJenis zeolit sintetis yang biasa digunakan pada detergen adalah zeolit Na-A. ZeolitNa-A memiliki kapasitas pertukaran ion yang sangat baik.H a l a m a n | 1

Gambar 2. Kerangka zeolit Na-A yang digunakan dalam detergenReferensiHarjanto, S., (1987) : Lempung, Zeolit, Dolomit, dan Magnesit, Publikasi khusus,Direktorat Sumber Daya Mineral, 108-119.H a l a m a n | 2

ZEOLIT SEBAGAI KATALIS DALAM MINYAK BUMIZeolit dapat berfungsi sebagai katalis di dalam proses industri, walaupunpenggunaannya secara komersial masih relatif sedikit. Zeolit merupakan katalisyang sangat efisien serta selektif untuk berbagai reaksi kimia, terutama di industripetrokimia. Selektivitas zeolit terhadap suatu reaksi disebabkan ukuran pori zeolityang hanya dapat dimasuki oleh molekul tertentu yang spesifik. Sehingga, tidaksetiap reaksi transisi dapat berlangsung, reaksi hanya memungkinkan berjalan satuarah (restricted transition-state selectivity). Gambar 1. memperlihatkanselektivitas zeolit sebagai katalis.Selektivitas reaktanSelektivitas produkrestricted transition-state selectivityGambar 1. Selektivitas zeolit sebagai katalisDi dalam proses industri petrokimia, zeolit digunakan sebagai katalis pada prosesFCC (Fluid Catalytic Cracing). Proses FCC merupakan suatu proses transformasirantai panjang alkana menjadi alkana yang berantai pendek, proses ini berfungsiuntuk meningkatkan angka oktan dari bensin dengan cara menghasilkan suatuproduk yang memiliki rantai bercabang. Gambar 2. memperlihatkan proseskatalisis pemotongan alkana rantai panjang menjadi alkana rantai pendek olehzeolit.H a l a m a n | 3

alkanaAlkana yang lebih pendek dan siklo alkanaAlkana bercabang dan alkenaAlkana yang lebih pendekdanaromatikalkana bercabangAlkanaberantaipendekGambar 2. Proses katalisis transformasi alkana rantai panjang menjadi alkanarantai pendek oleh zeolitDesain reaktor FCC saat ini dapat memproses sekitar 13 000 sampai 125 000barel minyak mentah per hari (1 barel = 159 L). Proses FCC merupakan suatuproses yang berlangsung secara kontinu di mana zeolit yang belum dipanaskanditambahkan ke dalam aliran minyak melalui bagian atas reaktor. Alkana berantaipanjang akan dipotong oleh zeolit panas menjadi alkana berantai pendek, produkyang terbentuk akan menjadi aliran gas yang kemudian ditampung di dalamfraksionator. Zeolit hanya mengalami kontak beberapa menit saja dengan minyak,dan setelah proses itu zeolit menjadi deaktif karena pori zeolit telah tertutup. Poriyang tertutup ini dapat dihilangkan dan zeolit dapat diaktivasi melalui kalsinasisecara bertahap.ReferensiHarjanto, S., (1987) : Lempung, Zeolit, Dolomit, dan Magnesit, Publikasi khusus,Direktorat Sumber Daya Mineral, 108-119.H a l a m a n | 4