PERANAN KATALIS TiO2/SiO2-MONTMORILLONIT PADA REAKSI KONVERSI SITRONELAL MENJADI ISOPULEGOL

Abstract

Catalytic conversion of citronellal to isopulegol over TiO₂/SiO₂-montmorillonite catalyst was studied for citronellal isolated from Cymbopogon leaf oil. The role of physico-chemical characteristics of montmorillonite and SiO₂-montmorillonit catalyst on total conversion, activity and selectivity to produce isopulegol was studied. Activity test was conducted for citronellal cyclication for 4 hour. The total conversion, catalyst activity and catalyst selectivity to produce isopulegol were evaluated based on product composition obtained by GC-MS analysis. The experimental result showed that TiO₂/SiO₂-montmorillonite plays role in the increase of total conversion significantly from 87.80% over SiO₂-montmorillonit and 85.38% over natural montmorillonite become 95.53%. Total conversion and selectivity of the catalyst to produce isopulegol increase could be related to Lewis acidity of TiO₂/SiO₂-montmorillonite, and also specific surface area enhancement. However, in the range of 1:1.25 to 1:5.0 catalyst to citronellal mass ratio, there was no influence on total conversion and selectivity to produce isopulegol. This may be caused by dominant influence of Lewis acidity compared to other physico-chemical characteristic of material. Kinetics study of the reaction showed that TiO₂ dispersion on SiO₂-montmorillonite almost doubles the reaction rate constant with the factor of 1.955.

Konversi katalitik sitronelal menjadi isopulegol menggunakan katalis TiO₂/SiO₂-montmorillonit dipelajari terhadap sitronelal hasil isolasi minyak daun sereh. Peranan karakter fisikokimiawi material katalis montmorillonit alam dan SiO₂-montmorillonit terhadap konversi total, aktivitas dan selektivitas dalam pembentukan isopulegol dipelajari. Uji aktivitas katalis dilakukan pada reaksi siklisasi sitronelal selama 4 jam. Konversi total, aktivitas katalis dan selektivitas terhadap isopulegol dihitung berdasar perubahan komposisi hasil reaksi yang ditentukan menggunakan GC-MS. Hasil penelitian menunjukkan bahwa katalis TiO₂/SiO₂-montmorillonit berperanan meningkatkan konversi total reaksi secara signifikan dari sebesar 87,80% pada penggunaan SiO₂-montmorillonit dan 85,38% dengan menggunakan montmorillonit alam menjadi sebesar 95,53%. Peningkatan konversi total dan selektivitas terhadap isopulegol berkaitan dengan keasaman Lewis yang dimiliki oleh TiO₂/SiO₂-montmorillonit serta peningkatan luas permukaan spesifik material. Namun pada rentang perbandingan massa katalis terhadap sitronelal 1:1,25 hingga 1:5,0 tidak berpengaruh signifikan terhadap konversi total dan selektivitas produk isopulegol. Hal ini mungkin disebabkan peranan keasaman Lewis lebih dominan terhadap sifat-sifat fisikokimiawi material katalis. Studi kinetika reaksi menunjukkan bahwa dispersi TiO₂ pada SiO₂-montmorillonit meningkatkan konstanta laju reaksi dengan faktor sebesar 1,955.