ZEOLIT ALAM TERMODIFIKASI: Molecular Sieve Untuk Bioetanol

Khaidir; Dwi Setyaningsih

Penulis

Khaidir, S.Si., M.Si.

Universitas Malikussaleh Lhokseumawe

Dr. Dwi Setyaningsih, S.TP., M.Si.

Institut Pertanian Bogor

Kata Kunci:

ZEOLIT ALAM, TERMODIFIKASI

Sinopsis

Buku ini mengungkap potensi besar Zeolit Alam Indonesia sebagai solusi lokal untuk kemandirian energi. Berfokus pada tahap paling kritis dalam produksi bioetanol—yaitu dehidrasi—buku ini membedah bagaimana batuan vulkanik mentah dapat direkayasa menjadi Molecular Sieve (saringan molekuler) tingkat tinggi.
Melalui teknik aktivasi dan modifikasi struktur mikro, zeolit alam mampu memisahkan air dari campuran azeotrop etanol dengan presisi skala atomik. Pembaca akan diajak memahami proses dari laboratorium hingga aplikasi industri, mencakup karakterisasi material canggih (XRD, SEM, BET) hingga sistem pemurnian yang efisien energi. Inilah panduan komprehensif bagi praktisi dan akademisi untuk mengubah kekayaan alam nusantara menjadi teknologi pemurnian bioetanol yang murah, ramah lingkungan, dan berstandar global.

Bab

KATA PENGANTAR
DAFTAR ISI
BAB 1 BIOETANOL
BAB 2 DEHIDRASI
BAB 3 MOLECULAR SIEVE (PENYARING MOLEKULAR)
BAB 4 ZEOLIT MOLECULAR SIEVE (ZMS)
BAB 5 KARAKTERISASI ZMS
BAB 6 DEHIDRASI BIOETANOL MENGGUNAKAN ZEOLIT ALAM
BAB 7 DEHIDRASI BIOETANOL MENGGUNAKAN ZEOLIT A SINTETIS
DAFTAR PUSTAKA
PROFIL PENULIS

Biografi Penulis

Khaidir, S.Si., M.Si., Universitas Malikussaleh Lhokseumawe

Khaidir, S.Si., M.Si. Lahir di Kandang, Lhokseumawe Tahun 1977. Pendidikan sarjana (S1) ditempuh di Jurusan Kimia Fakultas MIPA Universitas Syiah Kuala Banda Aceh, lulus Tahun 2001. Pendidikan Magister Sains (S2) diselesaikan pada Fakultas Teknologi Pertanian (FATETA) Institut Pertanian Bogor Program Studi Teknologi Industri Pertanian, lulus Tahun 2011. Guru Bantu Mata Pelajaran Kimia pada Madrasah Aliyah Muhammadiyah Lhokseumawe (2003 – 2007). Staf pengajar pada Fakultas Kesehatan Masyarakat (FKM) Universitas Muhammadiyah Aceh (2003 – 2007).

Dosen tidak tetap pada Fakultas Pertanian Universitas Almuslim Kabupaten Bireuen (2013 – 2014). Dosen tetap pada Jurusan Budidaya Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Malikussaleh Lhokseumawe dalam Mata Kuliah Teknologi Budidaya Tanaman Bioenergi, Kimia Pertanian, Biokimia Tanaman, Teknologi Panen dan Pascapanen, serta Teknologi Pengolahan Hasil Pertanian (2005 – sekarang). Menjabat sebagai Kepala Laboratorium Ilmu-Ilmu Dasar Pertanian pada Fakultas Pertanian Universitas Malikussaleh (2014 – 2025).

Menulis buku Produksi Kedelai pada Lahan Marjinal yang diterbitkan pada tahun 2017 oleh Sefa Bumi Persada Lhokseumawe. Bertindak sebagai editor pada buku Teknologi produksi kedelai pada tanah salin yang diterbitkan oleh Universitas Malikussaleh Press (Unimal Press). Penulis buku ajar berjudul "Pengantar ilmu kimia dalam bidang pertanian" yang diterbitkan oleh Sefa Bumi Persada pada tahun 2018 di Lhokseumawe.

Dr. Dwi Setyaningsih, S.TP., M.Si., Institut Pertanian Bogor

Dr. Dwi Setyaningsih, S.TP., M.Si. lahir Purwokerto, 3 Januari 1970. Pendidikan sarjana ditempuh di Program Studi Teknologi Pangan dan Gizi, lulus Tahun 1993 Institut Pertanian Bogor. Pendidikan Magister Sains (S2) diselesaikan pada Program Studi Ilmu Pangan Institut Pertanian Bogor, lulus Tahun 1997. Pada tahun 2006, menyelesaikan pendidikan Doktoral pada Program Studi Biologi Institut Pertanian Bogor. Lulus Pengawai Negeri Sipil (PNS) di Universitas Jenderal Soedirman pada tahun 1997.

Dosen tetap pada Departemen Teknik Industri Pertanian (TIN) Fakultas Teknologi Pertanian IPB Tahun 2001 – sekarang. Unit Kerja Pusat Penelitian Surfaktan dan Bioenergi (SBRC) Institut Pertanian Bogor (IPB University) (2006 – sekarang). Penulis Buku Analisis Sensori untuk Industri Pangan dan Agro yang diterbitkan oleh IPB Press pada Tahun 2010.

Pada Tahun 2019 memperoleh Penghargaan Riset/Inovasi yaitu 111 Inovasi Indonesia: Minyak Atsiri sebagai Bioaditif Solar untuk Mengurangi Emisi Gas Buang dan Konsumsi Bahan Bakar dan 115 Inovasi Indonesia: Fat Replacer Berbasis Minyak Sawit sebagai Pengganti Lemak Hewani dalam Produk Pangan Olahan diperoleh pada tahun 2023. Tahun 2025 terpilih sebagai salah satu inovasi paling prospektif pada pemilihan "117 INOVASI INDONESIA 2025" yang diselenggarakan oleh Business Innovation Center (BIC). Inovasi bertajuk "Etil Esther Minyak Sacha Inchi: Menjadi Cantik Alami Berkat Kacang".

Produk Riset/Inovasi yang telah dihasilkan antara lain: Minyak pala terpenless sebagai bahan aktif kosmetik antiaging; Fat replacer dari minyak sawit sebagai pengganti lemak hewani; Monodiasil gliserol turunan sawit dari hasil esterifikasi gliserol dan PFAD; Sabun kesehatan dari jarak pagar; Bioetanol rumput laut; dan Bioetanol gel sebagai alternatif bahan bakar ramah lingkungan.

Referensi

Al-Asheh S, Banat F, Al-Lagtah N. 2004. Separation of Ethanol-Water Mixtures Using Molecular Sieves and Biobased Adsorbents. Chem Eng Res Des 82: 855-864.

[Anonim]. 1864. Mordenite Mineral Data. http://webmineral.com/ data/Mordenite.shtml. [11 Juli 2011].

[Anonim]. 1923. Clinoptilolite-K Mineral Data. http://webmineral. com/data/Clinoptilolite-K.shtml. [11 Juli 2011].

[Anonim]. 1969. Clinoptilolite-Na Mineral Data. http://webmineral. com/data/Clinoptilolite-Na.shtml. [11 Juli 2011].

[Anonim]. 2002. Ethanol: Useful information and resources. http://www.ethanolindia.net/molecular_sieves.html. [30 Maret 2009].

[Anonim]. 2006. Molecular Sieve. http://www.molecularsieve.org. [30 Maret 2009].

Atkins PW. 1999. Kimia Fisika. Ed ke-4. Kartohadiprodjo II, penerjemah; Indarto PW, editor. Jakarta: Erlangga. Terjemahan dari: Physical Chemistry.

Austin GT. 1984. Shreve’s Chemical Process Industries. Ed ke-5. New York: McGraw-Hill.

Bedard RL. 2010. Synthesis of Zeolites and Manufacture of Zeolitic Catalysts and Adsorbents. Di dalam: Kulprathipanja S, editor. Zeolites in Industrial Separation and Catalysis. Weinheim: J Wiley. hlm 61-84.

Broach RW. 2010. Zeolite Types and Structures. Di dalam: Kulprathipanja S, editor. Zeolites in Industrial Separation and Catalysis. Weinheim: J Wiley. hlm 27-60.

Brundle CR, Evans CA, Wilson S, editor. 1992. Encyclopedia of Materials Characterization. USA: Butterworth-Heinemann.

Byrappa K, Yoshimura M. 2001. Handbook of Hydrothermal Technology: A technology for crystal growth and materials processing. New York: William Andrew.

Carmo MJ, Gubulin JC. 1997. Ethanol-Water Adsorption on Commercial 3A Zeolite: kinetic and thermodynamic data. Braz J Chem Eng 14(3). [terhubung berkala]. [ 28 Maret 2009].

Chiaramonti D. 2007. Bioethanol: role and production technologies. Di dalam: Ranalli P, editor. Improvement of Crop Plants for Industrial End Uses. Netherlands: Springer. hlm 209-251.

Clark J. 2005. Non-ideal Mixtures of Liquids. http://www.chemguide. co.uk/physical/phaseeqia/nonideal.html. [25 Juli 2011].

Clark J. 2007. Pembuatan Alkohol dalam Skala Produksi. http://www.chem-is-try.org. [07 Juli 2011].

Condon JB. 2006. Surface Area and Porosity Determinations by Physisorption: measurements and theory. Amsterdam: Elsevier.

Cotton FA, Wilkinson G. 1989. Kimia Anorganik Dasar. Suharto S, penerjemah. Jakarta: UI-Pr. Terjemahan dari: Basic Inorganic Chemistry.

[Depdiknas] Departemen Pendidikan Nasional. 2005. Kamus Besar Bahasa Indonesia. Ed ke-3. Jakarta: Balai Pustaka.

Díaz JC, Gil-Chávez ID, Giraldo L, Moreno-Piraján JC. 2010. Separation of Ethanol-Water Mixture Using Type-A Zeolite Molecular Sieve. E J Chem 7: 483-495.

Earle RL, Earle MD. 1983. Unit Operation in Food Processing. The Web Ed. Published by NZIFST. http://www.nzifst. org.nz/unitoperations/.

[EM] Era Media. 2008. Kamus Pintar Kimia. Bandung: Era Media.

Flanigen EM. 1980. Molecular Sieve Zeolite Technology-The First Twenty-Five Years. Plenary Paper-Technology. Pure Appl Chem 52: 2191-2211. Great Britain: Pergamon Pr.

Flanigen EM. 1991. Zeolite and Molecular Sieves an Historical Perspective. New York: Elsevier Science.

Gubta RB, Demirbas A. 2010. Gasolin, Diesel, and Ethanol Biofuels from Grasses and Plants. Cambridge: Cambridge Univ Pr.

Hart H. 2004. Kimia Organik: Suatu kuliah singkat. Ed ke-6. Achmadi SS, penerjemah. Jakarta: Erlangga. Terjemahan dari Organic Chemistry: A short course.

He BB. 2009. Two-Dimensional X-Ray Diffraction. New Jersey: J Wiley.

Igbokwe PK, Okolomike RO, Nwokolo SO. 2008. Zeolite for Drying of Ethanol-Water and Methanol-Water Systems from Nigerian Clay Resource. J Univ Chem Technol Met 43: 109-112.

[IUPAC] International of Pure and Applied Chemistry. 1985. Reporting Physisorption Data for Gas/Solid Systems with Special Reference to The Determination of Surface Area and Porosity. Pure Appl. Chem. 57: 603-619. www.iupac.org/publications/ pac/57/4/0603/pdf/. [ 22 September 2009].

[IUPAC] International of Pure and Applied Chemistry. 1997. IUPAC Compendium of Chemical Terminology. Ed ke-2. http://www.iupac.org/goldbook.pdf. [ 15 Juni 2009].

Ivanova E, Damgaliev D, Kostova M. 2009. Adsorption Separation of Ethanol-Water Liquid Mixtures by Natural Clinoptilolite. J Univ Chem Technol Met 44: 267-274.

Kohl S. 2004. Ethanol 101-7: Dehidration. Ethanol Today. Maret 2004. http://www.ovsclub.com.vn/datapic/File/Ethanol_Dehydration.pdf. [13 Februari 2009].

Kurniawan Y, Susmiadi A, Toharisman A. 2005. Potensi Pengembangan Industri Gula Sebagai Penghasil Energi di Indonesia. http://p3gi.net/images/opini/Bioenergi.pdf.

Kuznicki SM, Langner TW, Curran JS, Bell VA, penemu; Engelhard Corporation. 2 Jul 2002. Method of forming high aluminum aluminosilicate zeolites. US Patent 6 413 492 B1.

Leonard JJ, penemu; Atlantic Richfield Company. 27 Jan 1981. Preparation of zeolite A by hydrothermal treatment of clinoptilolite. US Patent 4 247 524.

Ling LK, Ghazali M, Sadikin AN. 2008. Pervaporation of Ethanol-Water Mixture Using PVA Zeolite-Clay Membranes. J Technol 49: 167-177.

Mortimer M, Taylor P. 2002. Chemical kinetics and mechanism. Cambridge: RSC.

Mumpton FA. 1999. La roca magica: Uses of natural zeolite in agriculture and industry. Proc Natl Acad Sci 96: 3463-3470.

Narayana M, Murray BD, penemu; Shell Oil Company. 2 Jun 1992. Process for realuminating zeolites. US Patent 5 118 484.

Nimmo JR. 2004. Porosity and Pore Size Distribution. Di dalam: Hillel D, editor. Encyclopedia of Soils in The Environment. New York: Academic Pr. hlm 295-303.

Nurdyastuti I. 2005. Teknologi Proses Produksi Bio-Ethanol. Prospek pengembangan biofuel sebagai substitusi bahan bakar minyak.www.geocities.com/markal_bppt/publish/biofbbm/ biindy.pdf. [13 Agustus 2008].

Onuki S. 2006. Bioethanol: Industrial production process and recent studies. www.public.iastate.edu/~tge/courses/ce521/sonuki.pdf. [ 13 Februari 2009].

Oudejans JC. 1984. Zeolite Catalyst in Some Organic Reaction. Chem. Res. Holland.

Ozin GA, Arsenault AC. 2005. Nanochemistry: A chemical approach to nanomaterials. Cambridge: RSC.

Pfenninger A. 1999. Manufacture and use of zeolites for adsorption processes. Di dalam: Karge HG, Weitkamp J, editor. Molecular Sieve - Science and Technology. Volume ke-2, Structures and Structure Determination. Berlin Heidelberg: Springer. hlm 163-198.

Plee D, penemu; Ceca Company. 21 Jul 1992. Zeolite granules with zeolitic binder. US Patent 5 132 260.

Polat E, Karaca M, Demir H, Onus AN. 2004. Use of Natural Zeolite (Clinoptilolite) in Agriculture. J Fruit Ornmtl Plant Res 12: Ed khusus.

Pruksathorn P, Vitidsant T. 2009. Production of Pure Ethanol from Azeotropic Solution by Pressure Swing Adsorption. Am J Eng Appl Sci 2: 1-7.

Purawiardi R. 1999. Karakteristik Zeolit Alam Asal Bayah, Sukabumi Jawa Barat. Bul IPT 5: 6-12.

[QICD] Quantachrome Instruments Corporate Drive. 2004. An Introduction to Calculation Methods for Surface Area and Pore Size From Gas Sorption Data. Boynton Beach, Florida 33426 USA. [28 Mei 2011].

Rakhmatullah DKA, Wiradini G, Ariyanto NP. 2007. Pembuatan Adsorben dari Zeolit Alam dengan Karakteristik Adsorben Properties untuk Kemurnian Bioetanol. http://pub. bhaktiganesha.or.id. [12 Agustus 2008].

Richardson JT. 1989. Principles of Catalyst Development. USA: Kluwer Academic.

Robson H, Lillerud KP, editor. 2001. Verified Synthesis of Zeolitic Materials. Ed rev ke-2. Amsterdam: Elsevier.

Rouquerol F, Rouquerol J, Sing K. 1999. Adsorption by Powders and Porous Solids. London: Academic Pr.

Saragih SA. 2008. Pembuatan dan Karakterisasi Karbon Aktif dari Batubara Riau Sebagai Adsorben. [tesis]. Jakarta: Program Pascasarjana, Universitas Indonesia.

Sastiono A. 1993. Perilaku Mineral Zeolit dan Pengaruhnya Terhadap Perkembangan Tanah [disertasi]. Bogor: Program Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor.

Sastrosupadi A. 1995. Rancangan Percobaan Praktis untuk Bidang Pertanian. Yogyakarta: Kanisius.

Suhala S, Arifin M. 1997. Bahan Galian Industri. Bandung: Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Mineral. hlm 320-338.

Sun HN, penemu; Atlantic Richfield Company. 30 Aug 1983. Two step process for preparation of zeolite A by hydrothermal treatment of clinoptilolite. US Patent 4 401 634.

Suwardi. 2000. Pemanfaatan mineral zeolit di bidang pertanian dan lingkungan [abstrak]. Di dalam: Seminar Staf Jurusan Tanah, Fakultas Pertanian, IPB, 22 Maret 2000. http://suwardi-abstrak.blogspot.com. [26 Mei 2009].

Taherzadeh MJ, Karimi K. 2008. Bioethanol: Market and production processes. Di dalam: Nag A, editor. Biofuels Refining and Performance. New York: McGraw-Hill. hlm 69-106.

Tissler A, Unger KK, Schmidt H, penemu; Vereinigte Aluminium-Werke Aktiengesellschaft. 28 Jul 1992. Method for modifying A zeolite. US Patent 5 133 952.

Treacy MMJ, Higgins JB. 2007. Collection of Simulated XRD Powder Patterns for Zeolites. Amsterdam: Elsevier.

Ulfah EM, Yasnur FA, Istadi. 2006. Optimasi Pembuatan Katalis Zeolit X dari Tawas, NaOH dan Water Glass Dengan Response Surface Methodology. Bul Chem React Eng Catal 1: 26-32.

Vaughan DEW, penemu; Exxon Research and Engineering Co. 13 Aug 1985. Process for direct synthesis of sodium-and potassium-containing zeolite A. US Patent 4 534 947.

Wahyudi D. 2010. Desain Proses Dehidrasi Bioetanol Menggunakan Zeolit Molecular sieve dengan Teknik Vacuum Swing Adsorption [tesis]. Bogor: Program Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor.

Wittcoff HA, Reuben BG, Plotkin JS. 2004. Industrial Organic Chemicals. Ed ke-2. New Jersey: J Wiley.

Wyman CE. 1996. Handbook on Bioethanol: Production and utilization. USA: Taylor and Francis.

Zhan X, Li JD, Chen J, Huang JQ. 2009. Pervaporation of Ethanol/Water Mixtures With High Flux by Zeolite-Filled PDMS/PVDF Composite Membranes. Chin J Polym Sci 27: 771-780.

ZEOLIT ALAM TERMODIFIKASI: Molecular Sieve Untuk Bioetanol

Penulis

Kata Kunci:

Sinopsis

Bab

Unduhan

Biografi Penulis

Referensi

Unduhan

Diterbitkan

Lisensi

Detail format terbitan yang tersedia: Preview

ISBN-13 (15)

Dimensi Fisik

Cara Mengutip