BIKRA ALI AKBAR - f1c117008 - KATALIS ZIEGLER-NATTA [PDF]

Citation preview

BIKRA ALI AKBAR | F1C1 17 008 KIMIA KATALIS REVIEW JURNAL Katalis Ziegler-Natta Judul



: Investigasi pada Polimerisasi Ethylene oleh Katalis Ziegler-Natta di Hadirat Seorang Promotor : Perilaku Polimerisasi dan Mikrostruktur Polimer



Peneliti



: Y. Gholami, M. Abdouss, S. Abedi, F. Azadi2, P. Baniani, M. Arsalanfar



Tahun



: 2018



Penerbit dan Nama Jurnal



: BCREC (Bulletin of Chemical Reaction Engineering & Catalysis)



Journal Quality



: Q3



Alat



:



Buchi 1.0-l reaktor autoclave jaket baja (dilengkapi dengan mechanical seal stirrer), spektrometri serapan atom (Shimadzu 6800, Jepang), Gelas Kimia,



BET



(Corp NOVA 2200, Versi 7.11, USA), kalorimeter Mettler Toledo 822e (AS), kromatografi permeasi gel (GPC) oleh PL Instrument PL-220 (AS) dan scanning electron microscopy (SEM) (Cam Scan MV 2300, Inggris) Bahan



:



Monomer etilena (kemurnian> 99,95%), heksana (H2O 99,99%) dipasok dari Linde (Jerman), Industri Kimia Pentane (Iran) dan Arkan Gas (Iran), masing-masing. Hidrogen (kemurnian> 99,99%), etil klorida dan TEA dibeli dari Merck (Jerman).



Metode Karakterisasi



:



Promotor Organohalide, metode the volhard



Teknik Karakterisasi



:



 Teknik BET atau biasa disebut SSA (Surface Area Analyzer), prinsip kerjanya menggunakan mekanisme adsorpsi gas, umumnya nitrogen, argon dan helium, pada permukaan suatu bahan padat yang akan dikarakterisasi pada suhu konstan biasanya suhu didih dari gas tersebut



BIKRA ALI AKBAR | F1C1 17 008 KIMIA KATALIS  Teknik



SEM,



Karakterisasi



sampel



dengan



menggunakan alat SEM bertujuan untuk melihat morfologi dan topografi dari sampel. Temuan Penelitian



:



Efek dari halokarbon (etil klorida) sebagai promotor pada katalis Ziegler-Natta terdiri dari -TiCl4 (katalis), AlEt3 (aktivator)



dan



Mg(OEt)2



(pendukung)



dalam



polimerisasi etilena telah diselidiki. Selain itu, dampak senyawa ini pada sifat struktural dan termal dari polietilena yang dihasilkan telah dipelajari. Aktivitas katalis dan laju polimerisasi meningkat hampir dua kali lipat ketika rasio molar yang sesuai dari etil klorida terhadap trietilaluminum (TEA) digunakan. Tidak ada perubahan dalam tipe profil dari laju polimerisasi selama polimerisasi waktu. Pengurangan dalam berat molekul polimer diamati di hadapan promotor dan hidrogen. Selain itu, kurva MWD bergeser ke arah nilai yang lebih rendah di hadapan etil klorida. Selanjutnya,



metode



numerik



digunakan



untuk



memperoleh distribusi panjang rantai yang paling mungkin, jumlah rata-rata berat molekul dan fraksi berat yang sesuai dengan setiap jenis situs yang ada. dan tidak adanya promotor. Karena katalis memiliki bentuk tidak beraturan, polimer yang dihasilkan juga menunjukkan morfologi yang serupa. Selain itu, promotor yang digunakan



dalam



polimerisasi



tidak



memilikinya



berpengaruh pada morfologi polimer yang dihasilkan. Hasil DSC menunjukkan bahwa kehadiran promotor dalam polimerisasi menyebabkan penurunan titik lebur polimer yang diproduksi; sedangkan, tidak ada perubahan yang luar biasa pada suhu kristalisasi polimer. Katalis memiliki nilai luas permukaan tinggi (78 m2/g). Hasil penelitian menunjukkan etil klorida memiliki efek nyata pada hasil katalis, naik dari sekitar 35 kg.PE/g Cat



BIKRA ALI AKBAR | F1C1 17 008 KIMIA KATALIS tanpa adanya etil klorida menjadi sekitar 51 kg.PE/g Cat pada rasio molar EC/TEA 0,5. Hasil katalis menunjukkan penurunan luar biasa dalam kehadiran hidrogen. Bahkan, berkurang dari 35,5 kg.PE/g Cat tanpa adanya hidrogen hingga 4,92 kg.PE/g Cat dan 1,76 kg.PE/g Cat dengan adanya hidrogen pada tekanan 3 dan 5 bar, masing-masing. Hidrogen memiliki efek signifikan pada berat molekul, berkurang dari sekitar 24,1 ×105 (g/mol) tanpa adanya hidrogen menjadi sekitar 1,39 × 105 (g/mol) dan 0,65 × 105 (g/mol) dengan adanya hidrogen masing-masing pada tekanan 3 bar dan 5 bar. Penambahan etil klorida mengurangi berat molekul polimer. Dengan demikian, berat molekul menurun dari 24,1 × 105 (g/mol) tanpa adanya etil klorida menjadi 16 × 105 (g/mol) dengan adanya etil klorida. Polimer yang diproduksi menunjukkan distribusi berat molekul yang luas yang umumnya dianggap disebabkan oleh lebih dari satu jenis situs aktif dalam katalis. Setiap situs aktif menghasilkan polimer dengan distribusi berat molekul sempit yang mengikuti Schultz-Flory model distribusi dan disebut komponen Flory. Indeks distribusi berat molekul. Hasil menunjukkan bahwa lima komponen Flory cukup untuk menggambarkan kurva MWD dari polietilen. Oleh karena itu, masuk akal untuk mengasumsikan bahwa sampel polietilen telah diproduksi oleh katalis yang mengandung lima jenis situs yang berbeda. Tc, dan Xc dari polimer yang diproduksi ditunjukkan pada Tabel 5. Penambahan etil klorida menurunkan suhu leleh dan kristalinitas (Xc) dari polimer yang diproduksi. Titik lebur sedikit berkurang dengan adanya hidrogen dan etil klorida. Sementara itu, tidak ada perubahan yang



BIKRA ALI AKBAR | F1C1 17 008 KIMIA KATALIS luar biasa pada suhu kristalisasi polimer. Kesimpulan



:



Rasio molar optimal dari promotor etil klorida terhadap TEA (0,5) secara nyata meningkatkan aktivitas sistem katalis Ziegler-Natta (TiCl4/Mg(OEt)2/AlEt3) dalam polimerisasi etilena. Berat molekul polimer yang disintesis berkurang dengan adanya dari etil klorida dan hidrogen. Ini berarti bahwa etil klorida meningkatkan respons hidrogen dari katalis. Pemeriksaan mikrostruktur menunjukkan bahwa fraksi berat dari situs aktif tipe I dan II meningkat; sedangkan, tipe III dan IV berkurang dan tipe V tetap tidak berubah dengan adanya etil klorida dalam sistem polimerisasi. Hasil DSC menunjukkan bahwa penambahan etil klorida menurunkan titik leleh polimer yang diproduksi; sedangkan, tidak ada perubahan suhu kristalisasi. Gambar SEM menunjukkan bahwa polimer yang dihasilkan memiliki morfologi yang sama.