KOMPONEN DALAM KATALIS

Komponen inti katalis menurut derajat kepentingannya:1. Selektifitas Adalah kemampuan katalis untuk memberikan produk reaksi yang diinginkan (dalam jumlah tinggi) dari sekian banyak produk yang mungkin dihasilkan. Produk yang diinginkan tadi sering disebut sebagai yield sedangkan banyaknya bahan baku yang berhasil diubah menjadi aneka produk dikatakan sebagai konversi.Yield = %selektifitas x konversi2. Stabilitas Kemampuan sebuah katalis untuk menjaga aktifitas, produktifitas dan selektifitasnya dalam jangka waktu tertentu3. Aktifitas Kemampuan katalis untuk mengubah bahan baku menjadi produk atau aneka produk yang diinginkan (lebih dari satu).Aktifitas = massa (kg) bahan baku yang terkonversi/(kg atau liter katalis x waktu)atauKonversi, yaitu persentase dari bahan baku mejadi aneka produk.atauTON (turnover Number), yaitu banyaknya molekul yang bereaksi/(waktu, misalnya detik x setiap situs aktif)

metode untuk mengukur aktifitas katalis:

Aktifitas dapat dinyatakan dalam konsep kinetika. Aktifitas dapat dinyatakan dari pengukuran kecepatan reaksi dalam jangkauan tertentu suhu dan konsentrasi. Kecepatan reaksi, r, dihitung sebagai kecepatan perubahan sejumlah zat, nA dari reaktan A persatuan waktu dan per satuan volume (atau per satuan massa) katalis, sehingga r ini memiliki unit mol L-1 h-1 atau mol kg-1 h-1.

Aktifitas dapat pula dinyatakan oleh turnover number (TON) yang didefinisikan sebagai banyaknya molekul reaktan yang terlibat dalam reaksi tiap situs aktif dan tiap detik.

Dalam prakteknya, sebagai perbandingan aktifitas, ukuran-ukuran berikut ini dapat pula digunakan:

a. Konversi dalam kondisi reaksi tetapb. Space velocity untuk konversi tetap yang tertentuc. Space-time yieldd. Suhu yang dibutuhkan untuk suatu konversi tertentu

Katalis adalah suatu bahan kimia yang dapat mempercepat laju reaksi, tapi tanpa merubah hasil akhir reaksi kimiawi. Ketika reaksi berakhir, katalis akan kembali didapatkan seperti awalnya. Katalis mempercepat laju reaksi dengan menurunkan energi aktivasi (Ea) yakni dengan membentu kompleks teraktifkan baru dengan energi yang lebih rendah, sehingga mempercepat laju reaksi dengan tanpa menimbulkan efek termodinamika reaksi keseluruhan.

Grafik Pengaruh Katalis Terhadap Energi Aktivasi 

Berdasarkan fasanya, material katalis dapat digolongkan menjadi katalis homogen dan katalis heterogen. Katalis homogen ialah katalis yang mempunyai fasa sama dengan fasa campuran reaksinya, sedangkan katalis heterogen adalah katalis yang berbeda fasa dengan campuran reaksinya. Katalis homogen kurang efektif dibandingkan dengan katalis heterogen karena heterogenitas permukaannya. Walaupun demikian, karena mudah dipisahkan dari campuran reaksinya dan kestabilannya terhadap perlakuan panas, katalis heterogen lebih banyak digunakan dalam industri kimia.

Untuk menilai baik tidaknya suatu katalis, ada beberapa parameter yang harus diperhatikan:

Aktivitas, yaitu kemampuan katalis untuk mengkonversi reaktan menjadi produk yang diinginkan.

 Selektivitas, yaitu kemampuan katalis mempercepat satu reaksi di antara beberapa reaksi yang terjadi sehingga produk yang diinginkan dapat diperoleh dengan produk sampingan seminimal mungkin.

 Kestabilan, yaitu lamanya katalis memiliki aktivitas dan selektivitas seperti pada keadaan semula.

 Yield, yaitu jumlah produk tertentu yang terbentuk untuk setiap satuan reaktan yang terkonsumsi.

Kemudahan diregenerasi, yaitu proses mengembalikan aktivitas dan selektivitas katalis seperti semula.

Katalis biasanya disusun oleh komponen-komponen yang dapat menunjang sifat dan fungsi katalitik yang dinginkan. Komponen tersebut adalah :

Pengemban

Pengemban merupakan komponen katalis berupa benda padat yang kuat. Sifat padatan yang dipertimbangkan dalam pemilihan pengemban adalah kekuatan mekanik, kestabilan pada rentang kondisi reaksi, luas permukaan yang besar, porositas, harga tidak terlalu mahal, dan inert.

Promotor

Promotor merupakan komponen katalis, selektifitas atau kestabilan katalis. Promotor dibedakan menjadi promotor teksual yang berfungsi sebagai penstabil dan promotor struktural yang mengarahkan terbentuknya struktur intermediet tertentu.

Fasa Aktif

Fasa aktif merupakan pengemban fungsi utama katalis yaitu mempercepat dan mengarahkan reaksi. Pada umumnya fasa aktif didispersikan pada pengemban dan berjumlah maksimal 1% dari seluruh katalis yang ada.

PEMBAGIAN KATALIS

KATALIS HOMOGEN DAN KATALIS ASAM BASA

Katalis adalah suatu zat yang mempercepat laju reaksi reaksi kimia pada suhu tertentu, tanpa mengalami perubahan atau terpakai oleh reaksi itu sendiri (lihat pula katalisis). Suatu katalis berperan dalam reaksi tapi bukan sebagai pereaksi ataupun produk.

Katalis memungkinkan reaksi berlangsung lebih cepat atau memungkinkan reaksi pada suhu lebih rendah akibat perubahan yang dipicunya terhadap pereaksi. Katalis menyediakan suatu jalur pilihan dengan energi aktivasi yang lebih rendah. Katalis mengurangi energi yang dibutuhkan untuk berlangsungnya reaksi.

Katalis dapat dibedakan ke dalam dua golongan utama: katalis homogen dan katalis heterogen. Katalis heterogen adalah katalis yang ada dalam fase berbeda dengan pereaksi dalam reaksi yang dikatalisinya, sedangkan katalis homogen berada dalam fase yang sama. Satu contoh sederhana untuk katalisis heterogen yaitu bahwa katalis menyediakan suatu permukaan di mana pereaksi-pereaksi (atau substrat) untuk sementara terjerap. Ikatan dalam substrat-substrat menjadi lemah sedemikian sehingga memadai terbentuknya produk baru. katan atara produk dan katalis lebih lemah, sehingga akhirnya terlepas.

KATALIS HOMOGEN

Katalis ini mempunyai kesamaan phase dengan reaktan dan  persentuhannnya tak mempengaruhi laju reaksi, keaddaan yang demikian disebut katalis homogen. Sebagai contoh :

Reaksi phase gas

CO  +  ½ O2   à   CO2

Dengan adanya katalis   NO2  maka  prosesnya menjadi

CO  +  NO2            à   CO2  + NO

NO   +  ½ O2           à   NO2

———————————————–

CO2  +  ½ O2           à   CO2

Iodin uap juga dikenal sebagai  katalis sejumlah reaksi pirolisis zat organik, dekomposisi asetaldehid sebagai reaksi berantai dengan proses sebagai berikut :

       I2     2 I–

I–  + CH3CHO     CH3CO –  +  HI

 CH3CO–     CH3    +     CO

I2  + CH3     CH3I  +  I–

HI  + CH3  CH4 –  +  I–

                        HI  + CH3I CH4 –  +  I2

Sehingga diperoleh laju reaksi dengan pendekatan steady state dari intermediet adalah

                        – d(CH3CHO)/dt   =   k  [I2]1/2[CH3CHO]

Mekanisme ini dapat dibandingkan  mekanisme reaksi tanpa katalis yang telah diterangkan pada bab sebelum ini (dikti:79), katalis iodin diperoleh kembali diakhir reaksi.

 

Secara umum, katalis homogen adalah senyawa yang memiliki fase sama dengan reaktan ketika reaksi kimia berlangsung. Katalis homogen umumnya bereaksi dengan satu atau lebih pereaksi untuk membentuk suatu perantara kimia yang selanjutnya bereaksi membentuk produk akhir reaksi, dalam suatu proses yang memulihkan katalisnya. Berikut ini merupakan skema umum reaksi katalitik, di mana C melambangkan katalisnya:

A + C → AC (1)

B + AC → AB + C (2)

Meskipun katalis (C) termakan oleh reaksi 1, namun selanjutnya dihasilkan kembali oleh reaksi 2, sehingga untuk reaksi keseluruhannya menjadi,

A + B + C → AB + C

katalis tidak termakan atau pun tercipta. Enzim adalah biokatalis.

Katalis homogen merupakan katalis yang mempunyai fasa sama dengan reaktan dan produk. Penggunaan katalis homogen ini mempunyai kelemahan yaitu: mencemari lingkungan, dan tidak dapat digunakan kembali. Selain itu katalis homogen juga umumnya hanya digunakan pada skala laboratorium ataupun industri bahan kimia tertentu, sulit dilakukan secara komersil, oprasi pada fase cair dibatasi pada kondisi suhu dan tekanan, sehingga peralatan lebih kompleks dan diperlukan pemisahan antara produk dan katalis. Contoh dari katalis homogen yang biasanya banyak digunakan dalam produksi biodiesel, seperti basa (NaOH, KOH), asam (HCl, H2SO4).

Contoh Katalis Homogen :

1. Katalis dan pereaksi berwujud gas

1. Katalis dan pereaksi berwujud cair

Elemen Katalis Homogen

Elemen Katalis HomogenEfektifitas

Pusat aktif

Semua atom yang memiliki reaktifitasKonsentrasi yang dibutuhkanRendahSelektifitasTinggiMasalah difusi

Secara praktis tak ada (kinetika mengendalikan jalannya reaksi)Kondisi reaksiLembut (50 – 200oC)PenggunaanTertentu/spesifikPotensi kehilangan aktifitas

Bereaksi kembali dengan produk (pembentukan klaster) dan keracunan

Sifat katalis

Struktur/stoikiometriMudah ditentukanKemungkinan modifikasiTinggiDaya tahan suhuRendahTehnik pemisahan katalis

Seringkali rumit (distilasi, ekstraksi, dekomposisi kimiawi)

Tipe KatalisKatalis homogen        Katalis homo-

heterogenKatalis heterogen

Katalis asam/basa Biokatalis (enzim) Bulk katalis (alloy logam)

Kompleks logam transisi

Fungsional nanopartikel Katalis yang diemban

Suspensi, filtrasi (sistem slurry)Kemungkinan daur ulang katalisBisa dilakukan

Tidak perlu (fixed-bed)Potensi kehilangan katalisTinggi

KATALIS HETEROGEN

Katalis heterogeneous adalah  katalisis terjadi dalam fase yang lebih dari satu, katalis dapat berupa padatan dalam cairan atau padatan dalam gas. Sistem katalisis heterogen paling luas digunakan dalam bidang industri, hal ini disebabkan sistem katalis heterogen memiliki beberapa keuntungan misalnya dapat digunakan pada suhu tinggi sehingga dapat dioperasikan pada berbagai kondisi. Kemudian secara luas digunakan karena tidak memerlukan tahap yang panjang untuk memisahkan produk dari katalis (Andriayani, 2005).

Katalisator heterogen dapat terjadi pada proses sintesis senyawa organik sehubungan dengan pertimbangan ekonomi dan lingkungan. Katalisator heterogen umumnya lebih murah, kereaktifannya yang tinggi, ramah lingkungan, dengan waktu reaksi yang tidak lama, selektivitas yang baik, penanganan sederhana, dan juga menghemat energi (Shaterian, 2009).

Mayoritas dari katalis heterogen ini didasari pada silika, terutama sejakbeberapa riset menunjukkan keuntungan dari penggunaan silika, diantaranya kestabilan yang baik, luas permukan yang lebih besar, mudah dan murah, serta kemudahan gugus organik dalam menjangkar ke permukaan, untuk menyediakan pusat katalitis (Gupta et al 2008). Sementara NaHSO4.H2O adalah sistem katalis asam heterogen yang aman, murah, mudah dalam penanganan dan ramah lingkungan serta stabil dalam media reaksi. Shaterian et al (2008) telah menunjukkan bahwa NaHSO4.H2O adalah katalis yang efektif pada beberapa reaksi organik seperti sintesis asil-diazene, reaksi Friedel-Craft dan deproteksi dari asetal. Chavan et al (2008) mengungkapkan bahwa silika gel yang didukung dengan NaHSO4.H2O adalah sistem katalis heterogen yang murah dan stabil yang dapat digunakan pada banyak reaksi organik dibawah kondisi heterogen. Sementara Shaterian et al (2009) menggunakan katalis serupa pada sintesis senyawa amidoalkil naftol, dimana hasil yang didapat/yield sebesar 73-93%, waktu reaksi yang singkat, tidak mencemari lingkungan, serta murah dan mudah dalam penanganannya.

Beberapa contoh katalis heterogen dalam dunia industri

Reaksi KatalisC4H10  ® Butena dan C4H6 (butadiena)

CH4 atau hidrokarbon lain + H2O ® CO + H2

C2H2   +   2H2  ®  C2H6

Hidrocraking

CO  +   2H2  ® CH3OHCr2O3 –  Al2O3

Ni support

Pd dalam Al2O3 atau padatan pendukung Ni-Sulfida.

Logam (seperti Pd)  pada zeolit

Promotor ZnO dengan Cr2O3 atau promoter Cu1 – ZnO dengan Cr2O3 atau Al2O3.

Mekanisme yang tepat dari katalis heterogen belum dimengerti secara sempurna. Walaupun demikian tersedianya electron d dan orbital d pada atom-atom permukaan katalis memegang peranan penting. Oleh karena itu aktifitas katalisis heterogen banyak dilakukan pada sejumlah besar unsur peralihan (transisi) dan senyawa – senyawanya.

Aktifitas katalis banyak dilakukan oleh sejumlah besar unsure peralihan (transisi) dan senyawa – senyawanya. Aktifitas katalisis banyak dilakukan oleh sejumlah besar unsure peralihan (transisi) dan senyawanya. Tersedianya electron dan orbital d pada atom-atom permukaan katalis memegang peranan penting. Persyaratan kunci dalam katalisis heterogen ialah bahwa pereaksi fase gas atau larutan diadsorpsi kepermukaan katalis (Fessenden,1986).

Mekanisme dari katalis padat dengan reaktan fasa gas, dimana terjadi pembentukan kompleks reaktan dengan katalis setelah pembentukan produk adalah sebagai berikut :

1. Reaktan terbawa oleh aliran gas pembawa sampai kepermukaan luar partikel katalis.2. Difusi reaktan dari permukaan luar masuk melalui pori dalam partikel katalis.3. Reaktan diadsorpsi pada sisi aktif katalis sehingga menimbulkan energi adsorpsi4. Reaksi pembentukan produk antara permukaan sampai terjadinya produk.5. Produk didesorpsi dari katalis keluar melalui pori bagian partikel katalis.6. Difusi produk menuju permukaan luar partikel katalis.7. Produk mengikuti aliran gas pembawa.

Persyaratan kunci dalam katalisis heterogen ialah bahwa pereaksi fase gas atau larutan diadsorpsi kepermukaan katalis. Tidak semua atom – atom permukaan sama efektifnya sebagai katalis, bagian yang efektif tersebut disebut sisi aktif katalis. Pada dasarnya, katalis heterogen mencakup (1) adsorpsi pereaksi, (2) difusi pereaksi sepanjang permukaan, (3) reaksi pada sisi aktif membentuk hasil reaksi yang diadsorpsi, dan (4) lepasnya (desorpsi) hasil reaksi.

Contoh sederhana katalisis heterogen adalah katalis menyediakan suatu permukaan dimana pereaksi-pereaksi (atau substrat) untuk sementara terjerap. Ikatan dalam substrat-substrat menjadi lemah sehingga memadai terbentuknya produk baru. Ikatan antara produk baru dan katalis lebih lemah sehingga akhirnya terlepas

Mekanisme katalisis heterogen :

1. Difusi molekul-molekul pereaksi menuju permukaan

2. Adsorpsi molekul-molekul pereaksi pada permukaan

3. Reaksi pada permukaan

4. Desorpsi hasil dari permukaan

5. Difusi hasil dari permukaan menuju badan sistem

Katalis Pendukung

Katalis heterogen biasanya membutuhkan pendukung (support), karena pendukung katalis memiliki kekuatan mekanik, tahan panas, mempunyai kerapatan ruah yang optimal, dan kemampuan pelarutan fase aktif. Pendukung juga meningkatkan luas permukaan, memiliki pori serta ukuran partikel yang optimal, dan peningkatan fungsi kimiawi seperti perbaikan aktivitas. Pemilihan pendukung didasarkan pada beberapa hal :

1. Keinertan2. Sifat mekanik yang diinginkan, termasuk ketahanan terhadap kikisan, kekerasan dan

ketahanan terhadap tekanan.3. Kestabilan pada kondisi reaksi dan regenerasi.4. Luas permukaan, diutamakan yang memiliki luas permukaan besar agar semakin banyak

sisi aktif katalis yang terdistribusi.5. Porositas, meliputi ukuran pori rata-rata dan distribusi ukuran pori6. Sifat ekonomis bahan.

Padatan pendukung juga memiliki beberapa fungsi lain, yaitu untuk mendispersikan sisi aktif, menstabilkan pendispersian serta memberikan kekuatan mekan

Reaksi KatalisC4H10 –> Butena dan C4H6 Cr2O3-Al2O3

CH4 atau hidronium lain + H2O –> CO + H2 Ni SupportC2H2 + 2H2 –> C2H6 Pd dalam Al2O3 atau padatan pendukung Ni-

SulfidaHidro Cracking Logam (seperti Pd) pada ZeolitCO + 2H2 –> CH3OH Cu-ZnO dengan Cr2O3 atau Al2O3

Contoh

Contoh reaksi dari  C2H2 + 2H2 –> C2H6 dengan menggunakan katalis heterogen Pd/Al2O3 telihat secara sederhana pada gambar

Sumber : Chemistry the Central of Science

 KATALIS ASAM BASA

Sebagian besar reaksi katalis homogen adalah asam basa, seperti halnya reaksi hidrolisis dari ester atau mutarotasi glukosa. Dengan menganggap S adalah suatu subtrat dengan suatu reaksi asam basa.  Sedang asam basa menurut Bronsted – Lowry adalah :

HA  + H2O   à  H3O+  + A–

                A–  +   H2O   à   HA   + OH–

Maka laju reaksi katalitik adalah:

r  = kkat  [S]

di mana  kkat  =   ko  +  kH  [H3O]   +   kOH  [OH]  +  kHA  [HA]  + kA  [A]   dan k0 adalah laju tanpa katalis sedang yang lain adalah laju dengan katalis sesuai dengan zatnya masing – masing

Katalis asam basa, percepatan reaksi kimia dengan penambahan asam atau basa, asam atau basa itu sendiri tidak ikut bereaksi dalam reaksi. Contoh reaksi katalitik dengan katalis asam, seperti dalam kasus dekomposisi dari sukrosa gula menjadi glukosa dan fruktosa dalam asam sulfat, atau untuk katalis basa, seperti dalam penambahan hidrogen sianida untuk aldehida dan keton dengan adanya natrium hidroksida. Banyak contoh reaksi yang dikatalisasi oleh asam dan basa.

Mekanisme reaksi asam-basa dan katalis dijelaskan dalam hal konsep Brønsted-Lowry asam dan basa sebagai salah satu di mana ada transfer awal proton dari katalis asam untuk reaktan atau dari reaktan dengan katalis dasar .

Asam Bronsted-Lowry = donor proton (H+)

Basa Bronsted-Lowry = akseptor proton (H+)

Perhatikan contoh berikut :

NH4+

(aq) + H2O(l) à NH3(aq) + H3O+(aq)

Asam         basa

H2O(l) + NH3 (aq) à NH4+

(aq) + OH–(aq)

Asam         basa

Dalam hal teori Lewis asam dan basa, reaksi memerlukan pembagian pasangan elektron yang disumbangkan oleh katalis basa atau diterima oleh suatu katalis asam.

Asam Lewis    : Akseptor pasangan elektron

Basa Lewis      : Donor pasangan elektron

Katalis asam digunakan dalam sejumlah besar reaksi industri, di antaranya konversi hidrokarbon minyak untuk bensin dan produk-produk terkait. Reaksi tersebut termasuk dekomposisi hidrokarbon dengan berat molekul tinggi (retak) menggunakan katalis alumina-silika (asam Brønsted-Lowry), polimerisasi hidrokarbon tidak jenuh dengan menggunakan asam sulfat atau hidrogen fluorida (asam Brønsted-Lowry), dan isomerisasi hidrokarbon alifatik menggunakan aluminium klorida (asam Lewis).

Di antara aplikasi industri reaksi katalis basa adalah reaksi diisosianat dengan alkohol polifungsional dengan adanya amina, yang digunakan dalam pembuatan busa poliuretan.

Contohnya : Hidrolisis esrer dan inverse gula

Pada teori Ostwald dan Arrhenius mengatakan bahwa katalis asam basa spesifik adalah kemampuan mengkatalisis asam adalah karena kekuatan asam tersebut atau konsentrasi hidrogennya.

Hidrolisis ester dilakukan pada larutan asam yang cukup kuat yakni ion hydrogen adalah katalis efektif, ion hidroksil tidak memperlihatkan aktifitas bermakna.

Pada laju reaksinya:

v : kH+ [H+][S]

kH+ : tetapan laju reaksi yang dikatalisis ion hydrogen.

Orde keseluruhan reaksi terhadap konsentrasi = 2, tetapi terhadap waktu = 1, karena konsentrasi ion hydrogen tetap.

Laju reaksi orde satu

v : kobs [S]

dimana kobs : kH+ [H+]

untuk reaksi yang dikatalisis ion hidroksil : kobs = kOH- [OH–]

jika reaksi dikatalisis ion-ion hidrogen dan ion hidroksil serempak dan reaksi berlangsung spontan tanpa katalis, laju reaksi adalah : v =ko [S] + kH+ [H+][S] + kOH- [OH–][S]

k =

maka k (tetapan laju orde 1) :

k : ko + kH+ [H+]+ kOH- [OH–]

ko = tetapan laju reaksi spontan tanpa katalis

kH+ dankOH- tetapan laju reaksi yang masing-masing dikatalisis oleh H+ dan OH–

kW = [H+][OH–]

k = ko + kH+ [H+]+ kOH-

k = ko + kH+ + kOH- [OH–]

Reaksi hanya dikatalisis oleh asam (ion hydrogen) : kobs = kH+ [H+]

log kobs = log [H+] + kH+ [H+]

log kobs =-(- log [H+]) +  log kH+

log kobs = -pH +  log kH+

Katalis asam basa secara umum adalah

Pada larutan dapar yang digunakan untuk mempertahankan larutan pada pH tertentu. Reaksi katalisis terjadi karena salah satu komponen dapar yang dapat mempengaruhi laju reaksi, reaksi ini disebut katalisis asam basa umum yang bergantung pada komponen katalitik asam basa.

Profil laju pH reaksi yang dipengaruhi katalisis asam basa umum memperlihatkan penyimpangan dari profil katalisis asam basa spesifik.

Contoh hidrolisis streptozosin, laju reaksi dapar fosfat > laju reaksi dalam katalisis basa spesifik, karena adanya katalisis oleh anion fosfat.

Kekuatan ion atau perbedaan pKa substrat dapat juga memperlihatkan penyimpangan profil laju –pH. Pembuktian katalisis asam basa umum dapat dibuktikan dengan menentukan laju degradasi obat dalam suatu rangkaian dapar dengan pH asam (perbandingan asam dengan basa tetap), yang dibuat dengan konsentrasi komponen dapar yang menaik.

Tetapan laju orde satu keseluruhan adalah

k = ko + ki ci

ko = tetapan laju spesifik dalam air

ci = konsentrasi katalitik I

ki = koefisien katalitik

dalam reaksi yang hanya terjadi katalisis asam basa spesifik saja, persamaan menjadi :

k : ko + kH+ [H+]+ kOH- [OH–]

Dalam katalisis asam basa terdapat beberapa katalisator, yaitu:

1. Katalisator asam spesifik

Merupakan katalisis oleh proton yang tersolvasi, yaitu H3O+

Hidrolidsis ester merupakan contoh reaksi katalis asam spesifik. Didalam larutan asam kuat, reaksi hanya dipercepat oleh ion hidronium.

Persamaan lajunya :

Laju: Kass [H3O]+[S]

Dimana [S] : konsentrasi ester

Kass : tetapan laju reaksi hidrolisis spesifik asam

1. Katalisator basa spesifik

Katalisis oleh OH‐ dalam larutan

1. Katalisator asam umum

Katalisis oleh asam proton selain H3O+ , dilakukan oleh asam Bronsted sebagai donor proton.

Seperti halnya katalisis spesifik, berhubungan dengan proton diintroduksi kepada bagian molekul yang direaksikan dan serangan electron terhadap molekul air. Perbedaannnya adalah bahwa katalisator asam spesifik menggunakan ion hidronium sedangkan reaksi katalisis asam umum menggunakan sembarang asam Bronsted sebagai donor proton. Untuk katalisis asam umum, pembentukan kation SH+ merupakan tahap lambat. Reaksi kondensasi aidol adalah merupakan contoh reaksi yang bergantung kepada mekanisme.

1. Katalisator basa umum

Katalisis oleh basa Bronsted selain OH‐ dan basa ini berlaku sebagai penerima proton → yaitu berbagi pasangan elektron dengan proton. Katalisis basa umum menyerang air dulu, kemudian air menyerang reakstan. Air menjadi lebih polar sehingga interaksi elektrostatiknya menjadi lebih besar dan kecepatan reaksi meningkat.

KESIMPULAN

1. Katalis adalah suatu zat yang mempercepat laju reaksi reaksi kimia pada suhu tertentu, tanpa mengalami perubahan atau terpakai oleh reaksi itu sendiri

2. Katalis dapat dibedakan  ke dalam dua golongan utama: katalis homogen dan katalis heterogen.

3. Katalis heterogen adalah katalis yang ada dalam fase berbeda dengan pereaksi dalam reaksi yang dikatalisinya, sedangkan katalis homogen berada dalam fase yang sama.

4. Katalis homogen merupakan katalis yang mempunyai fasa sama dengan reaktan dan produk.

5. Contoh Katalis Homogen :

a. Katalis dan pereaksi berwujud gas

b. Katalis dan pereaksi berwujud cair

1. Katalis asam basa, percepatan reaksi kimia dengan penambahan asam atau basa, asam atau basa itu sendiri tidak ikut bereaksi dalam reaksi.

2. Contoh reaksi katalitik dengan katalis asam, seperti dalam kasus dekomposisi dari sukrosa gula menjadi glukosa dan fruktosa dalam asam sulfat. Katalis asam digunakan dalam sejumlah besar reaksi industri, di antaranya konversi hidrokarbon minyak untuk bensin dan produk-produk terkait. Reaksi tersebut termasuk dekomposisi hidrokarbon dengan berat molekul tinggi (retak) menggunakan katalis alumina-silika (asam Brønsted-Lowry), polimerisasi hidrokarbon tidak jenuh dengan menggunakan asam sulfat atau hidrogen fluorida (asam Brønsted-Lowry), dan isomerisasi hidrokarbon alifatik menggunakan aluminium klorida (asam Lewis).

3. Contoh untuk katalis basa, seperti dalam penambahan hidrogen sianida untuk aldehida dan keton dengan adanya natrium hidroksida. Banyak contoh reaksi yang dikatalisasi oleh asam dan basa. Di antara aplikasi industri reaksi katalis basa adalah reaksi diisosianat dengan alkohol polifungsional dengan adanya amina, yang digunakan dalam pembuatan busa poliuretan.

 DAFTAR PUSTAKA

alberty r. a. and r. j. silbey (1997). physical chemistry. new york wiley. http://bisakimia.com/2013/06/06/pendahuluan-katalis-heterogen/ . diakses tanggal 7 Desember 2013

Andriayani. 2005. Senyawa Heteropolyacid dan Garam-garamnya Sebagai Katalis Pada Sistem Heterogen dalam Pelarut Organik. Jurusan Kimia FMIPA USU. http://endiferrysblog.blogspot.com/2011/06/katalis-heterogen.html . diakses tanggal 7 Desember 2013

Atkins, P.W., (1990), Physical Chemistry, Oxford University Press, Oxford. http://bisakimia.com/2013/06/06/pendahuluan-katalis-heterogen/ . diakses tanggal 7 Desember 2013

http://csofiana.blogspot.com/2010/03/katalisator.html diakses 6 Desember 2013 http://duniakimianana.wordpress.com/2013/04/21/katalis/ diakses 6 Desember 2013 http://id.wikipedia.org/wiki/Katalis diakses 6 Desember 2013 http://kimia.upi.edu/utama/bahanajar/kuliah_web/2008/DEASY%20FB_060829_/

katalis.html diakses 6 Desember 2013 http://perpustakaancyber.blogspot.com/2013/06/pengertian-dan-fungsi-katalis-jenis-jenis-

contoh.html diakses 6 Desember 2013 http://willi4nd.files.wordpress.com/2008/11/bab-11-katalis.doc diakses 6 Desember 2013 http://www.britannica.com/EBchecked/topic/3715/acid-base-catalysis diakses 6

Desember 2013

http://www.chem-is-try.org/artikel_kimia/kimia_fisika/katalis-homogen-yang-unik- terpisah-sendiri-setelah-reaksi/ diakses 6 Desember 2013

Shaterian, H. R., dan Yarahmadi, H. 2008. Sodium Hydrogen Sulfate as Effective and Reusable Heterogeneous Catalyst For The One-pot Preparation of Amidoalkyl Naphthols. Arkivoc 2008 (ii). 105-114. http://endiferrysblog.blogspot.com/2011/06/katalis-heterogen.html. diakses tanggal 7 Desember 2013

Jenis reaksi katalitik Katalis dapat dibagi menjadi dua jenis utama - heterogen dan homogen. Dalam reaksi heterogen, katalis berada dalam fase berbeda dari reaktan. Dalam reaksi homogen, katalis berada dalam fase yang sama dengan reaktan. Apa itu fase? Jika Anda melihat suatu campuran dan dapat melihat batas antara dua komponen, zat tersebut berada dalam fase yang berbeda. Campuran yang berisi padat dan cair terdiri dari dua tahap. Campuran berbagai bahan kimia dalam larutan tunggal hanya terdiri dari satu fase, karena Anda tidak bisa melihat batas antara mereka.

Anda mungkin bertanya-tanya mengapa fase berbeda dari keadaan fisik panjang (padat, cair atau gas). Ini termasuk padatan, cairan dan gas, tetapi sebenarnya sedikit lebih umum. Hal ini juga dapat berlaku untuk dua cairan (minyak dan air, misalnya) yang tidak larut dalam satu sama lain. Anda bisa melihat batas antara dua cairan.

Jika Anda ingin menjadi rewel tentang sesuatu, benar-benar menunjukkan

diagram fase lebih dari diberi label. Setiap, misalnya, juga memiliki gelas kaca sebagai fase padat. Semua mungkin memiliki gas di atas cairan - itu fase lain. Kami tidak menghitung fase ini ekstra karena mereka bukan bagian dari reaksi. Katalisis heterogen Ini melibatkan penggunaan katalis dalam fase berbeda dari reaktan. Contoh umum melibatkan katalis padat dengan reaktan baik sebagai cairan atau gas.

Catatan: Anda harus selalu mengingat perbedaan antara dua istilah heterogen dan homogen. hetero berarti berbeda (seperti dalam heteroseksual). Katalisis heterogen memiliki katalis dalam fase berbeda dari reaktan. homo berarti sama (seperti dalam homoseksual). Katalisis homogen memiliki katalis dalam fase sama dengan reaktan.

Cara kerja katalis heterogen (secara umum) Contoh yang paling katalisis heterogen melalui tahapan yang sama: Satu atau lebih reaktan teradsorpsi ke permukaan katalis pada situs aktif.

Sebuah serapan d mana sesuatu menempel pada permukaan. Hal ini tidak sama dengan penyerapan b di mana satu zat diambil dalam struktur lain. Hati-hati! Sebuah situs aktif adalah bagian dari permukaan yang sangat baik menyerap hal-hal dan membantu mereka untuk bereaksi.

Ada semacam interaksi antara permukaan katalis dan molekul-molekul reaktan yang membuat mereka lebih reaktif.

Ini mungkin melibatkan reaksi yang sebenarnya dengan permukaan, atau melemahnya ikatan dalam molekul terlampir.

Reaksi terjadi. Pada tahap ini, baik dari molekul reaktan mungkin melekat pada permukaan, atau seseorang mungkin harus terpasang dan terkena yang lain bergerak bebas dalam gas atau cair.

Molekul-molekul produk yang desorbed. Desorpsi hanya berarti bahwa molekul produk melepaskan diri. Ini meninggalkan situs aktif tersedia untuk satu set baru molekul untuk menempel dan bereaksi.

Suatu katalis yang baik perlu menyerap molekul reaktan cukup kuat bagi mereka untuk bereaksi, tapi tidak begitu kuat bahwa molekul produk tetap lebih atau kurang secara permanen ke permukaan. Perak, misalnya, bukan katalis yang baik karena tidak membentuk lampiran yang cukup kuat dengan molekul reaktan. Tungsten, di sisi lain, tidak katalis yang baik karena adsorbsi terlalu kuat. Logam seperti platinum dan nikel membuat katalis yang baik karena mereka menyerap cukup kuat untuk menahan dan mengaktifkan reaktan, tapi tidak begitu kuat bahwa produk tidak dapat melepaskan diri. Contoh katalisis heterogen

Hidrogenasi ikatan karbon-karbon rangkap Contoh paling sederhana dari hal ini adalah reaksi antara eten dan hidrogen dengan adanya katalis nikel.

Dalam prakteknya, ini adalah reaksi sia-sia, karena Anda mengubah etena sangat berguna ke dalam etana yang relatif tidak berguna. Namun, reaksi yang sama akan terjadi dengan senyawa yang mengandung ikatan karbon-karbon ganda. Salah satu penggunaan industri yang penting adalah dalam hidrogenasi minyak nabati untuk membuat margarin, yang juga melibatkan reaksi ikatan karbon-karbon rangkap dalam minyak nabati dengan hidrogen dengan adanya katalis nikel. Molekul etena yang teradsorpsi pada permukaan nikel. Ikatan rangkap antara atom karbon istirahat dan elektron yang digunakan untuk obligasi ke permukaan nikel.

Molekul Hidrogen juga teradsorpsi ke permukaan nikel. Ketika ini terjadi, molekul hidrogen dipecah menjadi atom. Ini dapat bergerak pada permukaan nikel.

Jika atom hidrogen berdifusi dekat dengan salah satu atom karbon terikat, ikatan antara karbon dan nikel ini diganti dengan satu antara karbon dan hidrogen.

Itu akhir etena asli sekarang istirahat bebas dari permukaan, dan akhirnya hal yang sama akan terjadi di ujung lain.

Seperti sebelumnya, salah satu atom hidrogen membentuk ikatan dengan karbon, dan tujuan itu juga istirahat gratis. Saat ini sudah ada ruang di permukaan nikel untuk molekul reaktan baru untuk pergi melalui seluruh proses lagi.

Catatan: Beberapa logam, termasuk nikel, memiliki kemampuan untuk menyerap hidrogen ke dalam struktur mereka serta menyerap pada ke permukaan. Dalam kasus ini, molekul hidrogen juga diubah menjadi atom yang dapat menyebar melalui struktur logam. Hal ini terjadi dengan nikel jika hidrogen berada di bawah tekanan tinggi, tapi saya belum dapat menemukan informasi tentang apakah itu juga merupakan b diserap di bawah tekanan yang lebih rendah biasanya digunakan untuk reaksi hidrogenasi. Karena itu saya telah terjebak dengan penjelasan biasa dalam hal penyerapan d. Jika seseorang memiliki informasi tentang perusahaan ini, mereka bisa menghubungi saya melalui alamat di tentang situs ini halaman.

Catalytic converter Catalytic converter mengubah molekul beracun seperti karbon monoksida dan nitrogen oksida berbagai knalpot mobil menjadi molekul berbahaya lebih seperti karbon dioksida dan nitrogen. Mereka menggunakan logam mahal seperti platina, paladium dan rhodium sebagai katalis heterogen. Logam yang disimpan sebagai lapisan tipis ke sarang lebah keramik. Ini memaksimalkan luas permukaan dan menjaga jumlah logam yang digunakan untuk minimum. Mengambil reaksi antara karbon monoksida dan nitrogen monoksida sebagai khas:

Pada jenis yang sama cara seperti contoh sebelumnya, karbon monoksida dan nitrogen monoksida akan teradsorpsi pada permukaan katalis, di mana mereka bereaksi. Karbon dioksida dan nitrogen yang kemudian desorbed. Catalytic converter dapat dipengaruhi oleh keracunan katalis. Hal ini terjadi ketika sesuatu yang bukan merupakan bagian dari reaksi menjadi sangat kuat teradsorpsi ke permukaan katalis, mencegah reaktan normal dari mencapai itu. Timbal adalah racun katalis akrab untuk catalytic converters. Ini melapisi

sarang lebah dari logam mahal dan berhenti bekerja. Di masa lalu, senyawa timbal yang ditambahkan ke bensin (bensin) untuk membuatnya membakar lebih lancar di mesin. Tapi Anda tidak bisa menggunakan konverter katalitik jika Anda menggunakan bahan bakar bertimbal. Konverter katalitik Jadi tidak hanya membantu menghilangkan gas beracun seperti karbon monoksida dan nitrogen oksida, tetapi juga memaksa penghapusan senyawa timbal beracun dari bensin. Penggunaan vanadium (V) oksida pada Proses Contact Selama Proses kontak untuk pembuatan asam sulfat, belerang dioksida harus diubah menjadi belerang trioksida. Hal ini dilakukan dengan melewatkan belerang dioksida dan oksigen melalui katalis (V) oksida padat vanadium.

Catatan: persamaan ini ditulis dengan setengah di dalamnya untuk membuat penjelasan di bawah ini lebih rapi. Anda mungkin akrab dengan persamaan ditulis sebagai dua kali ditampilkan, namun versi ini bisa diterima. Hal ini juga ditampilkan sebagai satu arah daripada reaksi reversibel untuk menghindari hal-hal rumit.

Contoh ini sedikit berbeda dari yang sebelumnya karena gas sebenarnya bereaksi dengan permukaan katalis, sementara mengubahnya. Ini adalah contoh yang baik dari kemampuan logam transisi dan senyawa mereka untuk bertindak sebagai katalis karena kemampuan mereka untuk mengubah tingkat oksidasi mereka.

Catatan: Jika Anda tidak yakin tentang oksidasi , hal ini mungkin berguna untuk mengikuti link ini sebelum Anda melanjutkan. Gunakan tombol BACK pada browser Anda untuk kembali ke halaman ini.

Belerang dioksida dioksidasi menjadi sulfur trioksida oleh oksida (V) vanadium. Dalam prosesnya, vanadium (V) oksida direduksi menjadi vanadium (IV) oksida.

Vanadium (IV) oksida kemudian kembali dioksidasi oleh oksigen.

Ini adalah contoh yang baik dari cara bahwa katalis dapat diubah selama reaksi. Pada akhir reaksi, meskipun, itu akan secara kimia sama seperti itu dimulai.

Catatan: Jika Anda ingin lebih detail tentang Proses Contact , Anda akan menemukan deskripsi lengkap dari kondisi yang digunakan dan alasan bagi mereka dengan

mengikuti link ini.

Homogen katalisis Ini memiliki katalis dalam fase yang sama dengan reaktan. Biasanya semuanya akan hadir sebagai gas atau terkandung dalam fase cair tunggal. Contoh berisi salah satu dari masing-masing. . . Contoh katalisis homogen Reaksi antara ion persulfat dan ion iodida Ini adalah reaksi solusi yang Anda mungkin hanya memenuhi dalam konteks katalisis, tetapi merupakan contoh indah! Persulfat ion (ion peroxodisulphate), S 2 O 8 2 -, adalah agen pengoksidasi yang sangat kuat. Ion iodida sangat mudah dioksidasi menjadi iodin. Namun reaksi antara mereka dalam larutan dalam air sangat lambat. Jika Anda melihat persamaan, mudah untuk melihat mengapa itu adalah:

Reaksi perlu tabrakan antara dua ion negatif. Tolakan akan mendapatkan serius di jalan itu! Reaksi dikatalisis menghindari masalah itu sepenuhnya. Katalis dapat berupa besi (II) atau (III) ion besi yang ditambahkan ke larutan yang sama. Ini adalah satu lagi contoh yang baik dari penggunaan senyawa logam transisi sebagai katalis karena kemampuan mereka untuk mengubah tingkat oksidasi. Demi argumen, kita akan menjadi katalis besi (II). Seperti yang akan Anda lihat segera, itu tidak benar-benar peduli apakah Anda menggunakan besi (II) atau (III) ion besi. Ion-ion persulfat mengoksidasi besi (II) menjadi besi (III) ion. Dalam proses ini ion persulfat direduksi menjadi ion sulfat.

Besi (III) ion kuat agen pengoksidasi yang cukup untuk mengoksidasi ion iodida menjadi iodin. Dalam prosesnya, mereka mengurangi kembali ke besi (II) lagi.

Kedua tahap ini individu dalam keseluruhan reaksi melibatkan tumbukan antara ion positif dan negatif. Ini akan jauh lebih mungkin berhasil dari tabrakan antara dua ion negatif dalam reaksi esterifikasi tanpa katalis. Apa yang terjadi jika Anda menggunakan besi (III) ion sebagai katalis bukan (II) ion besi? Reaksi hanya terjadi dalam urutan yang berbeda. Kerusakan ozon atmosfer Ini adalah contoh yang baik katalisis homogen dimana semuanya hadir sebagai gas. Ozon, O 3, terus-menerus terbentuk dan dipecah lagi dalam suasana tinggi oleh aksi sinar ultraviolet. Molekul oksigen biasa menyerap sinar ultraviolet dan istirahat menjadi atom oksigen individu. Ini memiliki elektron tidak berpasangan, dan dikenal sebagai radikal bebas. Mereka sangat reaktif.

Radikal oksigen kemudian dapat menggabungkan dengan molekul oksigen biasa untuk membuat ozon.

Ozon juga dapat dibagi lagi menjadi oksigen biasa dan oksigen radikal dengan menyerap sinar ultraviolet.

Ini pembentukan dan putus ozon yang terjadi sepanjang waktu. Secara keseluruhan, reaksi menghentikan banyak radiasi ultraviolet yang berbahaya menembus atmosfer untuk mencapai permukaan Bumi. Reaksi katalitik kita tertarik menghancurkan ozon dan berhenti itu menyerap UV dengan cara ini. Chlorofluorocarbon (CFC) seperti CF 2 Cl 2, misalnya, digunakan secara luas dalam aerosol dan sebagai refrigeran. Rincian lambat mereka di atmosfer menghasilkan atom klorin - radikal bebas klorin. Ini mengkatalisis penghancuran ozon. Hal ini terjadi dalam dua tahap. Pada bagian pertama, ozon rusak dan bebas baru yang radikal dihasilkan.

Katalis radikal klorin dibuat ulang oleh reaksi kedua. Hal ini dapat terjadi dengan dua cara tergantung pada apakah radikal CLO hits molekul ozon atau oksigen radikal. Jika hits oksigen radikal (dihasilkan dari salah satu reaksi kita telah melihat sebelumnya):

Atau jika hits molekul ozon:

Karena radikal klorin yang terus diperbaharui, masing-masing dapat merusak ribuan molekul ozon.

Catatan: Jika Anda seorang Inggris Seorang mahasiswa tingkat besar kemungkinan bahwa Anda hanya akan ingin salah satu dari dua persamaan terakhir tergantung pada apa silabus mengatakan. Sayangnya, pada saat penulisan, berbeda tingkat A silabus yang mengutip persamaan akhir yang berbeda. Anda perlu memeriksa silabus Anda saat ini. Jika Anda tidak memiliki salinan Anda silabus , ikuti link ini

untuk mengetahui bagaimana untuk mendapatkan satu.

Autocatalysis Oksidasi asam ethanedioic oleh manganat (VII) ion Dalam autocatalysis, reaksi ini dikatalisis oleh salah satu produknya. Salah satu contoh sederhana dari hal ini adalah dalam oksidasi larutan asam ethanedioic (asam oksalat) dengan larutan diasamkan dari kalium manganat (VII) (kalium permanganat).

Reaksi sangat lambat pada suhu kamar. Hal ini digunakan sebagai titrasi untuk mencari konsentrasi larutan kalium manganat (VII) dan biasanya dilakukan pada suhu sekitar 60 ° C Meskipun demikian, sangat lambat untuk memulai dengan. Reaksi ini dikatalisis oleh mangan (II). Ada jelas tidak ada yang hadir sebelum reaksi dimulai, dan sehingga dimulai sangat lambat pada suhu kamar. Namun, jika Anda melihat persamaan, Anda akan menemukan mangan (II) antara produk. Katalis Semakin banyak diproduksi sebagai hasil reaksi dan reaksi mempercepat. Anda dapat mengukur efek ini dengan memplot konsentrasi suatu reaktan seiring waktu. Anda mendapatkan grafik cukup berbeda dengan kurva normal untuk tingkat reaksi. Kebanyakan reaksi memberikan kurva tingkat yang terlihat seperti ini:

Konsentrasi yang tinggi di awal dan karena itu reaksi cepat - yang ditunjukkan oleh penurunan cepat dalam konsentrasi reaktan. Sebagai sesuatu terbiasa naik, reaksi melambat dan akhirnya berhenti sebagai satu atau lebih reaktan benar-benar habis. Contoh autocatalysis memberikan kurva seperti ini:

Anda dapat melihat reaksi (esterifikasi tanpa katalis) lambat di awal. Sebagai katalis mulai terbentuk dalam campuran, reaksi mempercepat - semakin cepat dan lebih cepat sebagai katalis semakin banyak terbentuk. Akhirnya, tentu saja, tingkat jatuh lagi sebagai hal yang bisa digunakan. Peringatan! Jangan berasumsi bahwa kurva laju yang terlihat seperti ini selalu menunjukkan contoh autocatalysis. Ada efek lain yang mungkin menghasilkan grafik yang sama. Misalnya, jika reaksi yang terlibat padat bereaksi dengan cairan, mungkin ada semacam lapisan permukaan pada cairan padat yang harus menembus sebelum reaksi yang diharapkan bisa terjadi. Kemungkinan yang lebih umum adalah bahwa Anda memiliki reaksi sangat eksotermis dan tidak mengontrol suhu dengan benar. Panas berevolusi selama reaksi mempercepat reaksi ke atas

METODE IMPEGNATION

Antara Impregnasi Kering, Impregnasi Basah, dan Pertukaran ion

Salah satu metode dalam preparasi katalis adalah impregnasi. Impregnasi adalah preparasi katalis dengan mengadsorpsikan garam prekursor yang mengandung komponen aktif logam di dalam larutan kepada padatan pengemban.

Impregnasi sendiri memiliki definisi yang luas, arti impregnasi dalam suatu penelitian bisa jadi berbeda dengan penelitiaan lainnya. Namun, impregnasi dilakukan manakala pada pengemban tidak terdapat anion atau kation yang dapat dipertukarkan. Impregnasi dibedakan menjadi dua, yaitu impregnasi basah dan impregnasi kering.

Perbedaan impregnasi kering dan basah didasarkan pada perbandingan volume larutan prekursor dengan volume pori pengemban. Untuk impregnasi kering, volume larutan berkisar 1-1,2 kali dari volume pori pengemban. Karena diharapkan nantinya jumlah antara larutan prekursor dengan pori yang tersedia pada pengemban adalah sama. Sedangkan, untuk impregnasi basah, volume larutan prekursor lebih dari 1,5 kali dari volume pori pengemban. Oleh karenanya, untuk impregnasi kering, diawal perlu diketahui volume pori pengemban untuk menentukan volume larutan prekursor yang sesuai.

Salah satu yang mendasari pemilihan metode impregnasi adalah bahwa didalam pengemban tidak terdapat anion atau kation yang dapat dipertukarkan (karena kalau ada anion atau kation yang dapat dipertukarkan metodenya disebut pertukaran ion). Metode tersebut bergantung pada kation logam yang ingin diembankan. Untuk ion kompleks yang sukar mengalami pertukaran kation, maka metode yang tepat adalah impregnasi, sedangkan untuk kation tersolvasi yang lebih mudah mengalami pertukaran kation, metode yang tepat adalah pertukaran ion. Dapat juga dipertimbangkan faktor biaya. Untuk larutan garam yang mahal dapat dilakukan impregnasi kering. Sedangkan

larutan garam yang lebih murah dapat dilakukan impregnasi basah atau pertukaran ion. (Kuliah katalis, Prof. Triyono)

Metode Impregnasi" Pengertian dari impregnasi adalah proses pen!enuhan total suatu at menggunakan at tertentu" 6anyak katalis yang disintesis dengan metode ini" Metode ini merupakan teknik preparasi katalis yang paling sering digunakan daripada metode lainnya" )las an utamanya adalah karena kemudahan dalam penger!aannya" 4u!uannya adalah untuk mengisi pori3pori menggunakan larutan garam logam dengan konsentrasi tertentu" Setelah diimpregnasi , langkah selan!utnya adalah pengeringan dan pemanasan pada suhu tinggi 'kalsinasi(, sehingga ter!adi dekomposisi preursor men!adi spesi akti$"Ada dua metode impregnasi ,yaitu:1 " m p r e g n a s i b a s a h 'wet impregnation( , pada impregnasi basah ,!umlah larutan preursor $asa akti$ ditambahkan ke penyangga melebihi %olume pori penyangga" alaupun metode  ini adalah yang termudah, tetapi dapat menghasilkan deposisi preursor $asa akti$ yang sangat banyak pada bagian luar penyangga setelah dikeringkan dan menghasilkan distribusi $asa akti$ mirip kulit telur pada bagian luar penyangga"2 " m p r e g n a s i & e r i n g 'incipient wetness impregnation(" Pada metode ini, !umlah larutan  preursor akti$ 'impregnan( yang ditambahkan sama dengan !umlah %olume penyangga" keuntungan dari metode ini adalah akurat dalam mengontrol komponen akti$ yang akan digabungkan dalam katalis, kelemahannya sulit melakukan pembuatan dengan 8 berat komponen akti$ yang besar"Penyangga mempunyai kegunaan yang beragam dan yang terpenting adalah memberikan luas  permukaan yang tinggi pada katalis sehingga komponen akti$ dapat tersebar dengan baik" 9ungsi lain dari penyangga adalah meningkatkan kestabilan dari permukaan sehingga dispersi komponen akti$ dapat diperhatikan dan menurunkan tingkat sintering

FUNDAMENTAL DAN APLIKASI TEKNOLOGI KATALIS UNTUK KONVERSIENERGI – by Istadi30BAB 3DASAR-DASAR KARAKTERISASI KATALIS3.1. Tujuan InstruksionalSetelah membaca bab ini diharapkan Pembaca memahami tentang dasar-dasar danteknik karakterisasi katalis; pemilihan metode karakterisasi katalis; sifat-sifat partikel

katalis; dan beberapa metode karakterisasi katalis (temperatur programmed desorption(TPD), temperature programmed reduction (TPR), FT-IR, Raman, dan X-rayDiffraction (XRD).3.2. Pemilihan Metode Karakterisasi KatalisKatalis yang telah dibuat perlu diuji apakah struktur katalis tersebut sudah sesuaidengan struktur yang diinginkan atau desain apa tidak. Struktur katalis ini secarasaintifik didesain berdasarkan kinerja yang diharapkan pada saat penggunaan katalis.Jika sudah sesuai maka proses pembuatan katalis adalah berhasil, namun sebaliknya jikatidak sesuai maka katalis tersebut perlu penanganan lebih lanjut atau merubah teknikproses pembuatannya. Pengujian katalis ini biasa disebut karakterisasi(characterization). Bagian yang paling penting dalam karakterisasi katalis adalahpemilihan metode karakterisasi katalis yang tepat. Oleh karena itu di bab ini teknikdasar karakterisasi katalis dijelaskan secara singkat dan jelas.Pada dasarnya semua metode karakterisasi katalis adalah bermanfaat. Metodekarakterisasi katalis dipilih sedemikian rupa berpedoman pada beberapa hal berikutyang menjadi pertimbangan: Sesuai pengaplikasiannya untuk katalis nyata Kemudahan akses bahan dan peralatan Luas cakupan pengaplikasiannya Lebih informatif untuk aspek-aspek katalisFUNDAMENTAL DAN APLIKASI TEKNOLOGI KATALIS UNTUK KONVERSIENERGI – by Istadi31Tentunya pemilihan metode karakterisasi katalis sangat tergantung pada keperluan ataukepentingannya secara ilmiah dan teknis, biaya karakterisasi, dan kemudahan aksesperalatan.Secara garis besar, teknik karakterisasi katalis dapat dibagi menjadi beberapamacam berdasarkan sifat-sifat yang akan diteliti, antara lain:1. Sifat – sifat partikel, meliputi: luas permukaan (surface area), porositas ataudistribusi ukuran pori (adsorpsi uap pada suhu rendah, Hg porosimetry, danincipient wetness), densitas, ukuran partikel, sifat-sifat mekanis, dan difusifitas.2. Sifat-sifat permukaan (surface), meliputi: struktur dan morfologi (SEM, TEM,XRD, EXAFS, XPS, IR, Raman, UV-Vis), dispersi (chemisorption), dan keasaman(TPD).3. Sifat-sifat bulk, meliputi: komposisi elemental (XRF, AAS), sifat-sifat senyawa ataustruktur fasa (XRD, Raman, IR, DTA, TPR, TPO, TEM), struktur molekul (IR,

Raman, UV-Vis, XAFS, NMR, dan EPR), serta reaktifitas bulk (XRD, UV-Vis,TGA, DTA, TPR, dan TPO).3.3. Sifat-sifat PartikelSifat-sifat partikel dari katalis antara lain: densitas, ukuran partikel, sifat mekanik,luas permukaan, distribusi ukuran pori, dan difusifitas.Densitas adalah massa per satuan volume. Dalam aplikasi praktis di industri, adadua istilah densitas yang sering digunakan, yaitu densitas partikel dan densitas bulk ataudensitas bed.Densitas partikel (particle density) merupakan rasio antara massa dengan jumlahvolume padatan dan pori-pori di dalam partikel (pori-pori tertutup (closed pore) danterbuka (accessible pore)). Untuk mengukur volume partikel tersebut biasanyadigunakan fluida yang bisa penetrasi ke dalam pori-pori internal misalnya mercury,sehingga disebut dengan mercury density. Dalam hal ini hubungan antara densitaspartikel (dp) dan densitas skeletal (ds) yang dinyatakan dalam θ:

p s θ = 1 d d (3.1)FUNDAMENTAL DAN APLIKASI TEKNOLOGI KATALIS UNTUK KONVERSIENERGI – by Istadi32Densitas skeletal (ds) didefinisikan sebagai perbandingan antara massa beberapapartikel dengan jumlah volume padatan dan pori-pori tertutup (closed pore) di dalampartikel.Densitas bed atau bulk merupakan perbandingan antara massa partikel denganjumlah volume padatan, pori-pori di dalam partikel dan ruang kosong antar partikel didalam bed. Densitas bulk (db) ini berhubungan dengan fraksi ruang kosong (ε) sepertiditunjukkan dalam persamaan berikut:

b p ε = 1 d / d (3.2)Ukuran partikel (particle size) dapat diukur menggunakan material siever ataudapat juga menggunakan electronic particle analyzer.Sifat-sifat mekanik juga penting dalam aplikasi dan penggunaan katalis. Beberapasifat mekanik dari katalis yang penting adalah crushing strength, attrition loss, dan losson ignition.Luas permukaan (surface area) merupakan sifat yang penting dalam aplikasikatalis. Istilah tekstur (texture) merujuk pada struktur pori partikel secara umummeliputi luas permukaan, distribusi ukuran pori, dan bentuk pori. Dari beberapa sifat

kaitannya dengan tekstur tersebut, luas permukaan (surface area, Sg, m2g-1) merupakanparameter yang paling penting kaitannya dengan permukaan katalis di dalam disainkatalis heterogen. Luas permukaan total merupakan kriteria krusial untuk katalis padatkarena sangat menentukan jumlah situs aktif di dalam katalis kaitanya dengan aktifitaskatalis.Pengukuran luas permukaan menggunakan teknik adsorpsi fisik menggunakanprinsip gaya van der Waals. Isoterm keseimbangan dapat digambarkan dimana volumeyang teradsorpsi diplotkan terhadap p/p0 (p: tekanan, p0: tekanan jenuh pada temperaturpengukuran).Model teoretis untuk menyatakan isoterm keseimbangan dalam adsorpsi adalahmodel Brunauer, Emmett, Teller yang lebih dikenal dengan persamaan BET:FUNDAMENTAL DAN APLIKASI TEKNOLOGI KATALIS UNTUK KONVERSIENERGI – by Istadi33

M 0 0 V p p 1 c 1 p / pV+( )= cp (3.3)Dalam hubungan ini, VM adalah volume lapis tunggal, dan c adalah panas adsorpsi danpencairan (liquefaction) yang konstant untuk beberapa bahan dengan nilai kurang dari100. Persamaan (3.3) adalah valid hanya untuk p/p0 ≤ 0.3. Diatas harga tersebutkondensasi cairan terjadi di mikropori hingga mesopori hingga p/p0 mendekati satu.Dalam pengukurannya biasanya menggunakan gas nitrogen sebagai adsorbatnya.Persamaan (3.3) diubah sedemikian rupa sehingga dapat dibuat plot antara p/p0

vsp/[V(p-p0)], yang pada akhirnya VM dan luas permukaan (Sg) bisa ditentukan: 0

0 M M

p / pV cc 1V c1V p pp = +( )

(3.4)Distribusi ukuran pori (pore size distribution) juga merupakan parameterpenting di dalam kajian karakterisasi katalis. Sifat-sifat pori dalam katalis padakenyataannya sangat mengendalikan fenomena perpindahan dan berhubungan sekalidengan selektifitas di dalam reaksi katalitik. Sifat-sifat pori seperti volume pori dandistribusi ukuran pori selanjutnya menjadi parameter penting terutama untuk katalisyang bersifat selektif terhadap bentuk dan ukuran pori (shape selective catalysis).Metode penjerapan gas biasanya digunakan untuk mengkarakterisasi material berporiyang berukuran mesopori (diameter 2-50 nm) dan mikropori (diameter <2 nm).Persoalan mengenai tahanan difusi pori, dan deaktifasi katalis dapat dipelajari daribentuk dan ukuran porinya.Kurva isoterm yag diperoleh dari percobaan penjerapan fisik dapat menjelaskanjenis porositas di dalam sampel katalis. Brunauer telah mendefinisikan lima jenis kurvaisoterm, seperti ditunjukkan di Gambar 3.1. Sebagai contoh, Kurva Isoterm tipe I lebihmenjelaskan pada jenis/ukuran mikropori (zeolite, SiO2, dan carbon), Kurva Isotermtipe IV lebih cocok untuk menjelaskan jenis/ukuran mesopori (MCM-41).FUNDAMENTAL DAN APLIKASI TEKNOLOGI KATALIS UNTUK KONVERSIENERGI – by Istadi34Gambar 3.1: Jenis-jenis kurva isoterm adsorpsi (Storck et al., 1998)Metode penentuan distribusi ukuran mesopori dari isoterm adsorpsi yang biasadigunakan adalah berdasarkan model BJH (Barrett, Joyner, and Halenda) seperti contohdi Gambar 3.2 unk MCM-41 dan SiO2 (Storck et al., 1998; Carati et al., 2003).FUNDAMENTAL DAN APLIKASI TEKNOLOGI KATALIS UNTUK KONVERSIENERGI – by Istadi35Gambar 3.2. Distribusi ukuran pori berdasarkan metode BJH (Storck et al., 1998)Untuk lebih detil tentang metode penentuan distribusi ukuran pori dapat diperolehdi beberapa buku dan jurnal yang ada di akhir bab ini.3.4. Temperature Programmed Desorption (TPD)Di dalam teknik ini, kemampuan kemisorpsi untuk senyawa-senyawa probe dapatdiuji untuk mendapatkan sifat-sifat katalis tertentu, seperti: kekuatan keasaman dankebasaan katalis, bahkan dapat juga digunakan untuk menentukan jumlah situs asam

atau basa di dalam katalis.Kaitannya dengan CO2 TPD, jika CO2 terdesorpsi pada suhu tinggi maka tingkatkebasaan katalis juga tinggi, karena CO2 sebagai senyawa probe yang bersifat asam,sebaliknya jika CO2 terdesorpsi pada suhu rendah, maka tingkat kebasaan katalis jugarendah. Pengukuran dalam pengujian CO2-TPD dapat dilakukan di dalam sebuahreaktor kuarsa menggunakan gas helium sebagai gas carrier. Karakterisasi CO2-TPD inibiasanya dilakukan di dalam sebuah unit TPD/TPR, biasanya merknya Micromeritics2900 TPD/TPR yang dilengkapi dengan TCD (Thermal Conductivity Detector). Didalam metode ini, sampel katalis (sekitar 0.05 gram) mula-mula dikalsinasi pada suhuFUNDAMENTAL DAN APLIKASI TEKNOLOGI KATALIS UNTUK KONVERSIENERGI – by Istadi361073 K dengan adanya aliran gas argon (25 cm3/menit) selama satu jam. Khemisorpsigas CO2 dilakukan dengan mengalirkan gas tersebut melalui katalis pada suhu 373 K(25 cm3/menit) selama satu jam. Kelebihan CO2 dibuang dengan mengalirkan gas argonpada temperatur adsorpsi tersebut (25 cm3/menit) selama 1 jam. Kemudian, sampelkatalis tersebut dipanaskan hingga 1223 K dengan menggunakan pemanasan bertingkatdengan laju kenaikan 5 K / menit dengan adanya aliran gas argon (25 cm3/menit).Jumlah CO2 yang terdesorpsi dianalisis dan ditentukan jumlahnya dengan GasChromatography (GC) yang dilengkapi dengan detektor jenis TCD.Dengan prinsip yang hampir sama dengan CO2-TPD, maka metode TPD ini dapatjuga digunakan untuk karakterisasi tingkat keasaman dan jumlah situs asam dari katalisdengan menggunakan gas NH3 (amonia) sebagai adsorbatnya. Jumlah situs asam dapatditentukan dari jumlah molekul amonia yang teradsorpsi di situs asam. Contohspektrum hasil analisis NH3-TPD dapat dilihat pada Gambar 3.3. Distribusi tingkatkekuatan keasaman katalis menggunakan prinsip yang sama dengan CO2-TPD di atas.Alat yang digunakan untuk karakterisasi NH3-TPD juga sama dengan alat untuk CO2-TPD. Sejumlah katalis (sekitar 300 mg) dikalsinasi pada suhu 773 K dengan adanyaaliran gas argon (25 cm3/menit) selama satu jam. Sampel tersebut kemudian didinginkan

hingga suhu ambien. Sampel tersebut kemudian dijenuhkan dengan mengalirkan gasammonia (25 cm3/menit) selama 30 menit. Kelebihan gas amonia dihilangkan denganmengalirkan gas argon selama 30 menit kemudian didinginkan kembali ke temperaturambien. Jumlah amonia yang teradsobsi dianalisis dengan memanaskan hingga 823 Kdengan menggunakan pemanasan bertingkat dengan laju kenaikan 10 K / menit denganadanya aliran gas argon (25 cm3/menit). Jumlah CO2 yang terdesorpsi dianalisis danditentukan jumlahnya dengan Gas Chromatography (GC) yang dilengkapi dengandetektor jenis TCD.FUNDAMENTAL DAN APLIKASI TEKNOLOGI KATALIS UNTUK KONVERSIENERGI – by Istadi37Gambar 3.3: Contoh spektrum analisa NH3-TPD3.5. Temperature Programmed Reduction (TPR)Temperature programmed reduction (TPR) dapat digunakan untuk menentukantingkat reduksi (reducibility), distribusi keadaan reduksi (bilangan oksidasi), dan efekinteraksi antar logam yang digunakan untuk modifikasi dengan penyangganya. Suhureduksi sangat tergantung kepada kuantitas sampel, persen gas reaktif, kondisi alirangas, dan kecepatan naiknya suhu. Biasanya campuran gas reaktif dengan inert (H2 dalamN2 atau Ar) biasa digunakan untuk analisis TPR. Persamaan umum untuk reduksiadalah:MO + H2 → M + H2O (3.5)dimana MO menyatakan oksida logam dan M adalah logam. Sebelum analisis TPRdilakukan, logam yang ada di dalam katalis dioksidasi terlebih dahulu menggunakanoksigen. Kemudian, gas pereduksi seperti H2 dalam campuran dengan N2 atau Ardilewatkan katalis tersebut pada laju alir konstan dan dengan laju kenaikan suhu yangkonstan juga. Besarnya H2 yang dikonsumsi oleh reaksi reduksi dapat dianalisismenggunakan Gas Chromatography yang dilengkapi dengan detektor TCD. Luasan diFUNDAMENTAL DAN APLIKASI TEKNOLOGI KATALIS UNTUK KONVERSIENERGI – by Istadi38bawah kurva TPR menyatakan jumlah mol H2 yang dikonsumsi per mol atom logam.

Jumlah mol H2 yang dikonsumsi juga dapat dikorelasikan dengan jumlah oksigen yangdihilangkan dari oksida logam. Bahkan, analisis TPR dapat juga digunakan untukmengetahui perbedaan keadaan oksidasi atau bilangan oksidasi dari logam. Biasanyakarakterisasi H2-TPR ini biasanya dilakukan di dalam sebuah unit TPD/TPR, biasanyamerknya Micromeritics 2900 TPD/TPR yang dilengkapi dengan TCD (ThermalConductivity Detector). Untuk analisis reduksi dengan H2, 0.05 gram sampel katalisdigunakan dan direduksi menggunakan campuran 10% H2 di dalam argon dengan lajualir 50 cm3/menit. Suhu dinaikkan secara bertahap (10 oC/menit) hingga suhu 1000 oC.Gambar 3.4: Spektrum H2-TPR untuk beberapa katalis. (a) CeO2 (fresh); (b)12.8CaO/CeO2 (fresh); (c) 12.8CaO-6.4MnO/CeO2 (fresh); (d) 12.8CaO-6.4MnO/CeO2

(used)FUNDAMENTAL DAN APLIKASI TEKNOLOGI KATALIS UNTUK KONVERSIENERGI – by Istadi393.6. Fourier Transform - Infra Red (FT-IR) dan Raman ScaterringFT-IR dan Raman memberikan informasi karakteristik katalis di permukaandalam hal struktur oksida logam. Posisi bands atau peak menunjukkan ikatan logamoksigenyang sebenarnya. Metode karakterisasi ini dapat juga memberikan sifat-sifatsuatu situs permukaan terhadap molekul probe tertentu, sehingga interaksi antarmolekul dan reaktifitas permukaan dapat dipelajari. Bahkan mekanisme reaksi dapatdiperoleh dari metode ini dengan melakukan karakterisasi di tempat (in situ). FT-IR danRaman mampu mengkarakterisasi struktur molekul di permukaan katalis. Kedua metodeini saling melengkapi, beberapa struktur yang tidak dapat ditampilkan oleh FT-IR(Raman in active) dapat ditunjukkan oleh Raman, demikian juga sebaliknya (Leofanti etal., 1997a, 1997b; Wach, 1996; Chen and Wach, 2003).Perkin Elmer Spectrum GX NIR FT-Raman yang dilengkapi dengan sumber laserNd:YAG dapat digunakan untuk analisis FT-IR dan Raman dengan spektrum tengahinfra merah (4000-100 cm-1). Untuk analisis FT-IR dapat menggunakan teknik film KBrdimana sampel katalis dicampur dengan KBr dengan perbandingan tertentu kemudiandibuat film tipis. Spektrum IR dilakukan dengan mode absorbansi pada 298 K dengan

panjang gelombang 4000 – 400 cm-1 dengan resolusi 2 cm-1. Tenaga eksitasi dapatdivariasikan (25-500 mW) tergantung pada sampel. Peak Raman shift dari sampelkatalis dianalisis dalam rentang 4000 – 100 cm-1 tergantung pada oksida logamnya.Pada analisa katalis dengan Raman, sampel dimasukkan dan dipress di sample holder.Excitation line diset pada 514.4 nm. Berikut ini adalah beberapa contoh peak FT-IR danRaman untuk beberapa oksida logam:FUNDAMENTAL DAN APLIKASI TEKNOLOGI KATALIS UNTUK KONVERSIENERGI – by Istadi40Gambar 3.5: Spektrum Raman untuk katalis CeO2, CaO/CeO2 dan WO3/CaO/CeO2

(Istadi & Amin, 2004)Gambar 3.6: Spektrum FT-IR untuk katalis berbasis zeolite (Amin & Anggoro, 2002)FUNDAMENTAL DAN APLIKASI TEKNOLOGI KATALIS UNTUK KONVERSIENERGI – by Istadi413.7. X-Ray Diffraction (XRD)Karakterisasi X-Ray Diffraction (XRD) dimaksudkan untuk mengidentifikasi fasabulk suatu katalis dan untuk menentukan sifat kristal atau kristalinitas dari suatu katalis.Kebanyakan dari katalis adalah berbentuk padatan kristal seperti oksida logam, zeolite,dan logam yang berpenyangga. XRD menjadi teknik yang cukup handal dan mendasaruntuk mengevaluasi sifat-sifat fasa kristal and ukuran kristal (Leofanti et al., 1997a,1997b). Namun demikian, metode ini tidak cocok atau tidak mampu menampilkan sifatsifatyang diperlukan untuk katalis-katalis yang bersifat bukan kristal.Di dalam analisis XRD, kristal katalis memantulkan sinar X yang dikirimkan darisumber dan diterima oleh detektor. Dengan melalukan sudut kedatangan sinar X makaspektrum pantulan adalah spesifik yang berhubungan langsung dengan lattice spacingdari kristal yang dianalisis. Pola difraksi di-plotkan berdasarkan intensitas peak yangmenyatakan peta parameter kisi kristal atau indeks Miller (hkl) sebagai fungsi 2,dimana menyatakan sudut difraksi berdasarkan persamaan Bragg (Richardson, 1989)pada Persamaan (3.6). Interpretasi Hukum Bragg dilakukan berdasarkan asumsi bahwapermukaan dari mana sinar X dipantulkan adalah datar.

nλ= 2d sin θ (3.6)dimana d menyatakan jarak antar lapisan atom atau ion yang berdekatan, yangmenyatakan panjang gelombang radiasi sinar X, dan n adalah urut-urutan pantulan.Kristalinitas dapat juga ditentukan dengan XRD melalui pembandingan intensitasatau luasan peak sampel dengan intensitas atau luasan peak standar yang ditunjukkanpada Persamaan (3.7):x100%Intensitas peak hkl standarKristalinitas = Intensitas peak hkl sampel (3.7)Lebar peak XRD adalah merupakan fungsi dari ukuran partikel, maka ukuran kristal(crystallite size) dinyatakan dalam Persamaan Scherrer berikut (Richardson, 1989):(B2 b2 )1/ 2 cos 2θ / 2Crystallite size= Kλ(3.8)FUNDAMENTAL DAN APLIKASI TEKNOLOGI KATALIS UNTUK KONVERSIENERGI – by Istadi42dimana K=1.000, B adalah lebar peak untuk jalur difraksi pada sudut 2b adalahinstrument peak broadening (0.1o), dan adalah panjang gelombang pada 0.154 nm(Wolfovich et al., 2004; Richardson, 1989). Suku (B2-b2)½ adalah lebar peak untukcorrected instrumental broadening.Metode XRD banyak digunakan untuk mengidentifikasi dan mengkarakterisasimaterial yang digunakan sebagai katalis, karena banyak material katalis yang berwujudkristal. Teknologi XRD ini juga mempunyai kemampuan untuk mengidentifikasi danmenentukan besarnya bagian fasa dalam padatan, film tipis, dan sample multi fasa.Salah satu alat XRD yang biasa digunakan adalah Siemen D5000 yang menggunakanradiasi Cu-K radiation (= 1.54056). Tabung X-ray dioperasikan pada 40 kV dan 30mA.Karakteristik yang paling penting dari katalis logam berpenyangga adalah: Ukuran dan dispersi kristal, yang merupakan fraksi atau jumlah bagian atomlogam yang berhubungan dengan jumlah situs aktif Distribusi di dalam granul penyangga, yang menentukan akses ke situs-situs

aktif. Rasio antar permukaan kristal, yang mempunyai peran penting dalam reaksisebagai struktur yang sensitif.3.8. Daftar Pustaka1) Richardson, J.T. (1989). Principles of Catalyst Development. New York: Plenum Press2) Leofanti, G., Tozzola, G., Padovan, M., Petrini, G., Bordiga, S. and Zecchina, A. (1997a).Catal. Today. 34: 307-327.3) Leofanti, G., Tozzola, G., Padovan, M., Petrini, G., Bordiga, S. and Zecchina, A. (1997b).Catal. Today. 34: 329-3524) Wach, I.E. (1996), Catal. Today, 27: 437-455.5) Chen, Y. and Wach, I.E. (2003). J. Catal. 217: 468-477.6) Istadi and Amin, N.A.S., (2004), J. Nat. Gas Chem., 13: 23-35.FUNDAMENTAL DAN APLIKASI TEKNOLOGI KATALIS UNTUK KONVERSIENERGI – by Istadi437) Amin, N.A.S. and Anggoro, D.D. (2004). J. Nat. Gas. Chem., 11:79-868) Wolfovich, M.A., Landau, M.V., Brenner, A. and Herskowitz, M. (2004). Ind. Eng. Chem.Res. 43: 5089-5097.9) Storck, S., Bretinger, H., and Maier, W.F. (1998). Appl. Catal. A: Gen. 174:137-146.10) Carati, A., Ferraris, G., Guidotti, M., Moretti, G., Psaro, R., and Rizzo, C. (2003). CataToday. 77: 315-323.