TEORI HIDROGENASI

Pengantar Industri KimiaTeknik Kimia S1 Kelas C

TEORI HIDROGENASIKelompok

DI SUSUN OLEH :

Vandhe Melsa.SKarim AbdullahMaggie Darlene LBaktiar Simare Mare

PENGERTIAN HIDROGENASI

Apakah Hidrogenasi itu ?Hidrogenasi adalah istilah yang merujuk pada reaksi kimia yang menghasilkan adisi hidrogen (H2). Proses ini umumnya terdiri dari adisi sepasang atom hidrogen ke sebuah molekul.Oleh karena pentingnya hidrogen, banyak reaksi-reaksi terkait yang telah dikembangkan untuk kegunaannya. Kebanyakan hidrogenasi menggunakan gas hidrogen (H2), namun ada pula beberapa yang menggunakan sumber hidrogen alternatif, proses ini disebut hidrogenasi transfer.

Contoh reaksi hidrogenasi :Mekanisme proses hidrogenasi asam lemak tidak jenuh menjadi asam lemak jenuh :R-CH=CH-CH2-COOH H2 R-CH2-CH2-CH2-COOH Pt/NiAsam lemak tidak jenuh asam lemak jenuhProses hidrogenasi bertujuan untuk menjenuhkan ikatan rangkap dari rantai karbon asam lemak pada minyak atau lemak. Proses hidrogenasi dilakukan dengan menggunakan hydrogen murni dan ditambahkan serbuk nikel sebagai katalisator.

FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PROSES HIDROGENASI :Reaksi tingkatTemperature suhuPressure tekananAgitation agitasikatalisSedangkan kecepatan reaksi tergantung pada sifat alamiah substansi yang dihidrogenasi, sifat dan konsentrasi katalis, konsentrasi hidrogen dan suhu, tekanan dan frekuensi pengadukan.

Katalisator pada proses Hidrogenasi

Jenis katalis HidrogenasiKatalis hidrogenasi digolongkan menjadi dua, yaitu katalis homogen dan katalis heterogen. Katalis homogen larut dalam pelarut yang berisi substrat tak jenuh. Katalis heterogen adalah katalis berbentuk padat yang tersuspensi di pelarut dengan substrat atau dengan gas substrat.

Apa saja katalisator hidrogenasi?Katalisator untuk proses hidrogenasi adalah platina, palladium, dan nikel, dimana platina dan palladium membentuk katalis yang sangat aktif, yang dapat mengkatalis pada suhu dan tekanan rendah. Tetapi berdasarkan pertimbangan ekonomis, hanya nikel yang umum digunakan sebagai katalisator hidrogenasi walaupun nikel dapat mengkatalis pada suhu yang lebih tinggi dari platina dan palladium.Nikel mungkin juga mengandung sejumlah kecil Al dan Cu yang berfungsi sebagai promotor dalam proses hidrogenasi minyak.

Contoh penerapan sistim Hidrogenasi

Hidrogenasi etenaEtena bereaksi dengan hidrogen pada suhu sekitar 150C dengan adanya sebuah katalis nikel (Ni) yang halus. Reaksi ini menghasilkan etana.

Reaksi ini tidak begitu berarti sebab etena merupakan senyawa yang jauh lebih bermanfaat dibanding etana yang dihasilkan! Akan tetapi, sifat-sifat reaksi dari ikatan karbon-karbon rangkap pada etena juga berlaku pada reaksi ikatan karbon-karbon rangkap yang terdapat pada alkena-alkena yang jauh lebih kompleks.

Pembuatan mentega dalam skala produksiBeberapa mentega dibuat dengan menghidrogenasi ikatan karbon-karbon rangkap yang terdapat pada minyak dan lemak hewani atau nabati. Anda bisa mengetahui keberadaan mentega ini dalam produk-produk makanan yang dijual sebab daftar komposisi produk makanan tersebut mencatumkan kata-kata yang menunjukkan bahwa produk makanan tersebut mengandung "minyak nabati terhidrogenasi" atau "lemak terhidrogenasi".Kesan yang terkadang timbul adalah bahwa semua mentega dibuat melalui proses hidrogenasi pendapat ini tidak benar.

Lemak dan minyak dari hewani & nabatiLemak dan minyak dari hewan dan tumbuh-tumbuhan merupakan molekul-molekul yang mirip, yang membedakan hanya titik leburnya saja. Jika senyawanya berwujud padat pada suhu kamar, maka disebut lemak. Jika berwujud cair sering disebut sebagai minyak.Titik lebur senyawa-senyawa ini sangat ditentukan oleh keberadaan ikatan karbon-karbon rangkap (C=C) dalam molekulnya. Semakin tinggi jumlah ikatan C=C, semakin rendah titik leburnya.

Lemak dan minyak dari hewani & nabatiJika senyawanya tidak mengandung ikatan C=C, maka zat tersebut dikatakan jenuh. Lemak jenuh sederhana biasanya memiliki struktur sebagai berikut:

Molekul-molekul seperti ini biasanya berwujud padat pada suhu kamar.

Lemak dan minyak dari hewani & nabatiJika hanya ada satu ikatan C=C pada masing-masing rantai hidrokarbon, maka zat ini disebut sebagai lemak tak-jenuh-tunggal (mono-unsaturated) (atau minyak tak-jenuh-tunggal, karena kemungkinan zat ini berwujud cair pada suhu kamar.)Sebuah minyak tak-jenuh-tunggal yang sederhana bisa digambarkan sebagai berikut:

Lemak dan minyak dari hewani & nabatiJika ada dua atau lebih ikatan karbon-karbon rangkap pada masing-masing rantai, maka zat tersebut dikatan tidak-jenuh-majemuk (polyunsaturated).Sebagai contoh:

Pembuatan mentegaMinyak-minyak nabati sering memiliki kandungan lemak (minyak) tak-jenuh-tunggal (mono-unsaturated) dan tak-jenuh-majemuk (polyunsaturated) yang tinggi, olehnya itu minyak-minyak nabati berwujud cair pada suhu kamar. Kandungan lemak dan minyak yang tinggi ini membuat minyak-minyak nabati mudah tersebar tidak beraturan. Lemak tersebut bisa "mengeraskan" (meningkatkan titik lebur) minyak dengan cara menghidrogenasinya dengan bantuan katalis nikel. Prosedur ini menghasilkan sebuah "minyak yang terhidrogenasi parsial" atau "lemak yang terhidrogenasi parsial".

Diagram alir berikut menunjukkan proses hidrogenasi sempurna dari sebuah minyak tak-jenuh-tunggal yang sederhana :

Ada beberapa risiko kesehatan yang mungkin ditimbulkan akibat memakan lemak atau minyak yang terhidrogenasi. Para konsumen mulai menyadari hal ini, dan pabrik-pabrik yang memproduksi makanan juga terus mencari cara-cara alternatif untuk mengubah minyak menjadi padatan yang bisa dioleskan pada makanan.Salah satu masalah ditimbulkan oleh proses hidrogenasi.Ikatan-ikatan rangkap pada lemak dan minyak tak-jenuh cenderung membuat gugus-gugus yang ada di sekitarnya tertata dalam bentuk "cis".Suhu relatif tinggi yang digunakan dalam proses hidrogenasi cenderung mengubah beberapa ikatan C=C menjadi bentuk "trans". Jika ikatan-ikatan khusus ini tidak dihidrogenasi selama proses, maka mereka masih cenderung terdapat dalam produk akhir mentega khususnya pada molekul-molekul lemak trans.Konsumsi lemak trans telah terbukti dapat meningkatkan kadar kolesterol (khususnya bentuk LDL yang lebih berbahaya) sehingga bisa menyebabkan meningkatnya risiko penyakit jantung.Proses apapun yang cenderung meningkatkan jumlah lemak trans dalam makanan sebaiknya dihindari. Baca dengan seksama label makanan, dan hindari makanan apapun yang mengandung (atau dimasak dalam) minyak terhidrogenasi atau lemak terhidrogenasi.

Jenis-jenis penggunaan reaksi Hidrogenasi

Hidrogenasi di laboratorium penelitianReaksi hidrogenasi adalah alat yang berguna bagi seorang ilmuan dalam mencoba menentukan struktur molekul baru. Rumus molekul, menunjukkan persis jumlah tiap jenis atom. Dan dapat ditentukan dalam beberapa cara, tetapi menemukan susunan atom-atom ini memerlukan berbagai macam penelitian.

Biologi Hidrogenasi Banyak reaksi kimia dalam tubuh membutuhkan penambahan dua atom hidrogen untuk molekul dalam mempertahankan hidup.

Hidrogenasi dalam industriBanyak senyawa karbon yang ditemukan didalam kandungan minyak mentah pada penggunaan yang sedikit.senyawa ini mungkin berisi beberapa obligasi, tetapi dapat dikonversikan menjadi senyawa jenuh oleh hidrogenasi katalitik. Hidrogenasi katalitik :Adisi katalik gas hidrogen kepada suatu alkena atau alkuna adalah sutau reduksi dari senyawa yang berikatan-pi. Reaksi itu bersifat umum untuk alkena, alkuna, dan senyawa lain dengan ikatan-pi.

Alkena dan alkuna:CH3CH=CH2 + H2CH3CH2CH3

CH3C CH + 2H2CH3CH2CH3

Propana propana

Propuna propana

Ini adalah salah satu sumber untuk banyak bensin yang kita gunakan saat ini. Bahan kimia lain selain bensin yang terbuat dari minyak bumi, dan untuk hal ini juga, langkah pertama dari minyak mentah dapat di hidrogenasikan.

Pembuatan HidrogenHidrogen yang dipergunakan pada proses hidrogenasi dibuat dengan proses elektrolisa dan proses steam iron. Proses elektrolisa yang dilakukan sangat sederhana, yaitu dengan larutan natrium hidroksida (NaOH) encer. Cara ini dapat menghasilkan hidrogen yang murni. Cara steam iron adalah proses pembautan hidrogen yang mengikutsertakan proses reduksi dan oksidasi dari besi panas dalam dapur api yang dipanaskan pada suhu 15000F 17000F ( 815,50C 926,50C ). Uap yang dipergunakan dialirkan secara berlebihan dialirkan melalui besi panas. Oksigen pada uap akan bercampur dengan besi dan akan membebaskan hidrogen.

Kesimpulan & Saran

KESIMPULANHidrogenasi merupakan reaksi kimia dimana atom hidrogen ditambahkan ke karbon-karbon ikatan ganda. Oleh karena pentingnya hidrogen, banyak reaksi-reaksi terkait yang dikembangkan untuk kegunaannya. Hidrogenasi berbeda dengan protonasi atau adisi hidrida. Pada hidrogenasi, produk yang dihasilkan mempunyai muatan yang sama dengan reaktan. Reaksi hidrogenasi digunakan dalam berbagai proses industri maupun di laboratorium penelitian, dan muncul juga dalam sistem kehidupan. Contoh reaksi hidrogenasi adalah adisi hidrogen ke asam maleat, menghasilkan asam suksinat. Beberapa aplikasi penting hidrogenasi ditemukan dalam bidang petrokimia, farmasi, dan industri makanan.

SARANKonsumsi lemak trans telah terbukti dapat meningkatkan kadar kolesterol (khususnya bentuk LDL yang lebih berbahaya) sehingga bisa menyebabkan meningkatnya risiko penyakit jantung.

Proses apapun yang cenderung meningkatkan jumlah lemak trans dalam makanan sebaiknya dihindari. Baca dengan seksama label makanan, dan hindari makanan apapun yang mengandung (atau dimasak dalam) minyak terhidrogenasi atau lemak terhidrogenasi.

The End