Dasar Teori Tranesterifikasi untuk Laporan Praktikum Operasi Teknik Kimia I (OTK I)

Dasar Teori Tranesterifikasi untuk Laporan Praktikum Operasi Teknik Kimia I (OTK I)

Dalam kimia organik , transesterifikasi adalah proses pertukaran kelompok organik R "dari suatu ester dengan gugus organik R 'dari alkohol . Reaksi-reaksi ini sering dikatalisasi oleh penambahan asam atau basa katalis. Reaksi juga dapat dilakukan dengan bantuan enzim (biocatalysts) terutama lipase.
Video alat-alat kimia dapat di lihat di link berikut : https://www.youtube.com/watch?v=vhOpIrUjdw0

Transesterifikasi merupakan suatu reaksi organik dimana suatu senyawa ester diubah menjadi senyawa ester lain melalui pertukaran gugus alkohol dari ester dengan gugus alkil dari senyawa alkohol lain. Dalam reaksi transesterifikasi,senyawa ester direaksikan dengan suatu alkohol sehingga reaksi transesterifikasi juga disebut reaksi alkoholisis. Reaksi transesterifikasi merupakan reaksi kesetimbangan,oleh karena itu adanya katalis dapat mempercepat tercapainya keadaan kesetimbangan dari reaksi. Sedangkan untuk memperoleh kelimpahan yang besar dari senyawa ester produk, salah satu pereaksi yang digunakan harus dalam jumlah berlebih. Katalis yang biasa digunakan dapat berupa asam kuatataupun basa kuat..Jika suatu molekul memiliki gugus alkohol dan sekaligus gugus ester di dalam strukturnya, maka dapat terjadi reaksi transesterifikasi intramolekul yang membentuk senyawa lakton sederhana atau ester siklik.

Asam kuat mengkatalisis reaksi dengan menyumbangkan sebuah proton ke karbonil kelompok, sehingga membuatnya menjadi lebih kuat elektrofil , sedangkan basis mengkatalisis reaksi dengan menghapus sebuah proton dari alkohol, sehingga membuatnya lebih nukleofilik.

Biodisel adalah bahan bakar terbaru yang didefinisikan sebagai ester dari alcohol suku rendah dan asam-asam lemak,dimana asam-asam lemak berasal dari minyak nabati dan lemak hewani.Hampir semua biodiesel diproduksi dengan metode transesterifikasi dengan katalisator basa karena merupakan proses yang ekonomis dan hanya memerlukan suhu dan tekanan rendah. Hasil konversi yang bisa dicapai dari proses ini adalah bisa mencapai 98%. Proses ini merupakan metode yang cukup krusial untuk memproduksi biodiesel dari minyak/lemak nabati. Proses transesterifikasi merupakan reaksi dari trigliserin (lemak/minyak) dengan bioalkohol (methanol atau ethanol) untuk membentuk ester dan gliserol. Minyak nabati dengan kadar asam lemak bebas (ALB)-nya rendah (< 1%), bila lebih, maka perlu pretreatment karena berakibat pada rendahnya kinerja efisiensi. Padahal standar perdagangan dunia kadar ALB yang diijinkan hingga 5%. Jadi untuk minyak nabati dengan kadar ALB >1%, perlu dilakukan deasidifikasi dengan reaksi metanolisis atau dengan gliserol kasar.

Penerapan skala terbesar transesterifikasi adalah dalam sintesis poliester. Dalam aplikasi diesters menjalani transesterifikasi dengan diol untuk membentuk makromolekul.Sebagai contoh, dimetil tereftalat dan etilena glikol bereaksi membentuk polietilena tereftalat dan metanol , yang diuapkan untuk mendorong reaksi ke depan.Reaksi transesterifikasi dengan katalis asam merupakan reaksi kesetimbangan, oleh karena itu untuk meningkatkan jumlah produk harus digunakan jumlah reaktan yang berlebih. Transesterifikasi minyak adalah reaksi antara minyak (trigliserida) dengan suatu alkohol dengan bantuan katalis menghasilkan suatu ester minyak atau turunan esternya.Pada transesterifikasi minyak, terjadi reaksi antara trigliserida dengan suatu alkohol menggunakan katalis asam kuat atau basa kuat, menghasilkan campuran alkil ester asam lemak dan gliserol.

Reaksi sebaliknya, methanolysis, juga merupakan contoh dari transesterifikasi. Proses ini telah digunakan untuk mendaur ulang poliester menjadi monomer individu (lihat daur ulang plastik ). Hal ini juga digunakan untuk mengkonversi lemak ( trigliserida ) menjadi biodiesel . Konversi ini adalah salah satu dari penggunaan pertama. Ditransesterifikasikan minyak nabati (biodiesel ) digunakan untuk daya kendaraan-tugas berat di Afrika Selatan sebelum Perang Dunia II.

Gugus fungsi Pembentukan Biodiesel

            Ini adalah dipatenkan di AS pada tahun 1950 oleh Colgate , meskipun Biolipid transesterifikasi mungkin telah ditemukan jauh lebih awal. Pada tahun 1940, peneliti mencari metode untuk lebih mudah menghasilkan gliserin , yang digunakan untuk memproduksi bahan peledak untuk Perang Dunia II. Banyak metode yang digunakan hari ini oleh produsen dan homebrewers memiliki asal mereka dalam penelitian tahun 1940-an asli.Biolipid transesterifikasi juga telah baru-baru ini ditunjukkan oleh peneliti Jepang menjadi mungkin menggunakan metodologi super-kritis metanol, dimana suhu tinggi, tekanan tinggi kapal yang digunakan untuk mengkatalisis fisik Biolipid reaksi / metanol ke dalam lemak-asam metil ester.

Produksi biodiesel adalah proses memproduksi biofuel , biodiesel , baik melalui transesterifikasiatau alcoholysis . Ini melibatkan bereaksi minyak nabati atau hewani lemakkatalitis dengan rantai pendek alifatik alkohol (biasanya metanolatau etanol ).

Reaksi transesterifikasi dikatalisis basa. Setiap dasar yang kuat mampu deprotonating alkohol akan melakukan (misalnya NaOH, KOH, metoksida Sodium , dll). Umumnya dasar (KOH, NaOH) dilarutkan dalam alkohol untuk membuat metode yang nyaman mendispersikan katalis sebaliknya padat menjadi minyak.Para ROH harus sangat kering. Setiap air dalam proses reaksi saponifikasi mempromosikan, sehingga menghasilkan garam-garam dari asam lemak (sabun) dan mengkonsumsi dasar, dan dengan demikian menghambat reaksi transesterifikasi. Setelah campuran alkohol dibuat, itu akan ditambahkan ke trigliserida. Reaksi yang mengikuti menggantikan gugus alkil pada trigliserida dalam serangkaian langkah.

Karbon pada ester dari trigliserida memiliki muatan positif sedikit, dan karbonil oksigen memiliki muatan negatif sedikit. Ini polarisasi ikatan C = O adalah apa yang menarik RO ^- ke situs reaksi.

Kemudian dua kelompok RO lebih bereaksi melalui mekanisme di dua lainnya C = O kelompok. Jenis reaksi memiliki beberapa faktor pembatas. RO ^- harus pas dengan ruang yang mana ada muatan positif sedikit pada C = O. MEO-bekerja dengan baik karena kecil dalam ukuran. Sebagai panjang rantai dari RO-kelompok meningkat, laju reaksi menurun.Efek ini disebut halangan sterik .Efek ini adalah alasan utama alkohol rantai pendek, metanol dan etanol, yang biasanya digunakan.

Ada beberapa reaksi bersaing, sehingga perawatan harus diambil untuk memastikan jalur reaksi yang diinginkan terjadi.Sebagian besar metode melakukan hal ini dengan menggunakan kelebihan RO ^-.Metode asam dikatalisis adalah sedikit varian yang juga dipengaruhi oleh halangan sterik.

Share this post