Sintesis silika tersulfonasi dari waterglass dengan templat PEG sebagai katalis asam padat dalam pembuatan pelumas dari minyak nabati Synthesis of sulfonated silica from waterglass with PEG template as solid acid catalyst in the production of lubricant from vegetable oil

Abstract

Abstract
The use of a catalyst in the manufacture of lubricants
come through many developments, from a homogeneous
base catalysts, homogeneous acid catalyst to hetero-
geneous solid catalyst system (heterogenous catalyst). One
example of heterogeneous catalyst base material is silica.
The purpose of this research was to study the grafting
method of sulfonic group on silica from waterglass with
PEG (polyethylene glycol) template as solid acid catalyst
and to analyze the effect of PEG concentration on ionic
capacity. Silica sol was produced by addition of PEG and
HCl into waterglass. The PEG template was separated by
two different methods; solvothermal extraction and
calcinations process. The following step was grafting
process of the sulfonate into the silica powder, and drying
the silica sulfonate in certain temperature. The dried
sulfonated silica particles were characterized for their
pore size by BET method, the functional group by FTIR
(Fourier Transform Infra Red) test, and the ionic capacity
by titrimetry analysis. The result showed that the separated
PEG template process with calcinations method gave a
better result than the solvothermal extraction method
based on the amount of PEG that disappear. While from
BET result showed that the calcinations process produced
smaller surface area pore than the extraction solvothermal
process. The effect of the concentration of PEG template,
showed that the surface area mostly decreased with the
addition of the PEG template concentration and increased
again at 0.0178 g/mL. The biggest ionic capacity at 12,603
mmol eq/g silica was obtained from solvothermal method.

Abstrak
Penggunaan katalis dalam pembuatan pelumas me-
ngalami banyak perkembangan, dari katalis homogen
basa, katalis homogen asam hingga dikembangkan
penggunaan katalis padat sistem heterogen (heterogenous
catalyst). Salah satu contoh bahan dasar dari katalis
heterogen ini adalah silika. Penelitian ini bertujuan untuk
mempelajari teknik pencangkokan gugus sulfonat pada 

silika dari waterglass dengan templat PEG (polyethylene
glycol) sebagai katalis asam padat dan menganalisa
pengaruh konsentrasi templat terhadap kapasitas ion. Sol
silika dibuat dengan menambahkan PEG dan HCl ke
dalam waterglass. Templat PEG dihilangkan dengan dua
cara yang berbeda yaitu ekstraksi solvothermal dan
kalsinasi. Proses selanjutnya adalah pencangkokan
sulfonat pada serbuk silica dan silika tersulfonasi pada
suhu tertentu. Partikel silika tersulfonasi yang telah kering
dikarakterisasi ukuran porinya dengan metode BET,
gugus fungsi dengan uji FTIR (Fourier Transform Infra
Red), dan kapasitas ionik dengan analisis titrimetri. Hasil
penelitian menunjukkan bahwa metode kalsinasi ternyata
dapat menghilangkan senyawa PEG lebih baik di-
bandingkan dengan metode ekstraksi solvothermal, tetapi
berdasarkan hasil BET, penghilangan templat melalui
proses kalsinasi menghasilkan luas permukaan yang lebih
kecil jika dibandingkan dengan kondisi sebelum templat
dihilangkan, sedangkan ekstraksi solvothermal meng-
hasilkan luas permukaan silika yang lebih besar. Untuk
pengaruh konsentrasi templat PEG, didapatkan hasil
bahwa luas permukaan partikel silika cenderung turun
dengan penambahan templat dan naik kembali pada
konsentrasi 0,0178 g/mL. Kapasitas ionik terbesar di-
dapat pada silika dengan metode solvothermal yaitu
sebesar 12,603 mmol/g silika.