Pemanfaatan Zeolit untuk Agroindustri di Indonesia
Zeolit alam dan zeolit sintetis mungkin memiliki peran yang lebih penting di sektor pertanian dan agroindustri di masa depan. Zeolit alam dengan deposit yang sangat besar di seluruh dunia berpotensi untuk diterapkan dalam intensifikasi pertanian untuk pupuk lepas lambat, pengendalian hama, dan proses anaerobik.
Selain itu, zeolit alam merupakan mineral yang relatif murah yang dapat digunakan dalam agroindustri misalnya dalam proses pengeringan, penyimpanan biji-bijian, dan pengemasan buah-buahan yang berbau busuk.
Ada laporan terbaru bahwa zeolit, terutama zeolit sintetis, juga merupakan kandidat yang menjanjikan untuk valorisasi produk pertanian melalui reaksi katalitik dari berbagai reaksi seperti konversi inulin, hidrolisis sukrosa, isomerisasi pinena, dan ketalisasi gliserol. Untuk lebih jelasnya, simak pembahasan di bawah.
Promotor Pengering
Zeolit memiliki kemampuan untuk menyimpan molekul air dalam geometri berporinya. Oleh karena itu, zeolit berpotensi digunakan sebagai bahan pengering. Kapasitas penyerapan air tergantung pada kerangka zeolit, porositas, luas permukaan dan komposisi kimianya.
Rasio Si/Al juga mempengaruhi kapasitas adsorpsi air pada pori-pori dan keramba zeolit. Rasio Si/Al yang rendah mendukung adsorpsi air, sebaliknya rasio Si/Al yang tinggi mengurangi kemampuan zeolit untuk mengadsorbsi air. Pemanfaatan zeolit dapat meningkatkan efisiensi sistem pengeringan pada mesin pengering.
Kristalisasi Sukrosa
Selektivitas zeolit yang disediakan oleh berbagai bentuk dan molekul yang cukup besar untuk memisahkan molekul sukrosa dari air. Telah dilaporkan bahwa zeolit Y dengan rasio Si/Al tinggi lebih suka mengadsorbsi sukrosa daripada air. Kemudian, sukrosa dilepaskan dari pori zeolit dengan menggunakan etanol.
Zeolit-Y hidrofobik diaplikasikan untuk mengadsorpsi sukrosa dari molase. Mereka juga melaporkan bahwa rasio Si/Al yang rendah yang bersifat hidrofilik dapat mengadsorbsi sukrosa dalam pelarut etanol. Namun, prosedur yang berbeda diterapkan untuk melepaskan sukrosa dari pori zeolit.
Mereka menggunakan air untuk mendesorbsi sukrosa, bukan etanol. Rasio Si/Al yang rendah merupakan ciri khas zeolit alam. Salah satunya dapat menggunakan perlakuan asam untuk menurunkan kandungan aluminium dalam zeolit.
Kemasan untuk Wangi Buah Kuat
Zeolit memiliki keunikan tersendiri yang disebut dengan selektivitas bentuk. Molekul dengan ukuran dan bentuk tertentu dapat tertahan dalam pori zeolit sedangkan molekul lain dapat melewati pori tersebut. Dilaporkan bahwa ZSM-5 dapat dicampur dengan nano-selulosa fibril untuk menghasilkan kemasan aktif yang efektif menghilangkan bau dari buah-buahan yang memiliki aroma kuat seperti durian.
Ditemukan bahwa molekul bau volatil dari durian adalah ethanethiol dan propanethiol yang teradsorpsi dalam pori ZSM-5. Oleh karena itu, konsentrasi ethanethiol dan propanethiol yang melewati penghalang pengemasan zeolit berada di bawah deteksi sensorik manusia.
Zeolit Untuk Katalis Dalam Agroindustri
Pada bagian ini akan dibahas aplikasi zeolit dalam agroindustri sebagai katalis untuk mengubah produk dan hasil samping tanaman pertanian menjadi zat yang lebih bernilai.
Konversi Inulin menjadi Fruktosa
Inulin berlimpah di beberapa tanaman akar seperti dahlia, sawi putih, dan artichoke Yerusalem. Dahlia mampu tumbuh di Indonesia terutama untuk tanaman hias. Teknologi konversi katalitik dari inulin menjadi fruktosa memperoleh peluang baru dalam penelitian dan pengembangan.
Seorang ahli telah mempelajari zeolit modernit yang dapat mengubah inulin yang terdiri dari monomer fruktosa menjadi molekul fruktosa. Zeolit modern memiliki keunggulan seperti mudah dipisahkan dengan produk utama dan tidak menghasilkan produk samping seperti hidroksimetilfurfural (HMF). Dilaporkan juga berbagai jenis kerangka zeolit yang berpotensi mengubah inulin menjadi fruktosa.
Konversi inulin lebih zeolit dipengaruhi oleh suhu. Suhu tinggi disukai konversi tinggi inulin atas zeolit mordenit. Topologi zeolit berpengaruh kecil terhadap konversi inulin. FAU menunjukkan konversi tertinggi diantara zeolit yang diteliti karena memiliki pori zeolit yang besar dan struktur pori 3D.
Namun, selektivitas inulin menjadi fruktosa, sukrosa, dan glukosa sangat dipengaruhi oleh ukuran pori zeolit. Zeolit berpori besar seperti BEA dan FAU menunjukkan katalisis mulut pori yang bekerja pada pemutusan ikatan glukosilfruktosil yang ditunjukkan dengan peningkatan jumlah glukosa. Sedangkan zeolit berpori kecil tidak menunjukkan aktivitas katalisis mulut pori.
Konversi Sukrosa menjadi Glukosa dan Fruktosa
Indonesia memiliki banyak pohon sumber sukrosa seperti tebu, aren, kelapa, palem doub (Borassus flabellifer) dan nipah (Nypa fruticans). Sukrosa dapat diubah menjadi gula terbalik seperti fruktosa dan glukosa yang selanjutnya berfungsi sebagai pemanis makanan dalam selai buah dan sirup jagung. Konversi sukrosa menjadi gula invert secara komersial dilakukan melalui proses enzimatis.
Namun, enzim yang digunakan dalam proses tersebut memiliki beberapa kelemahan seperti menghasilkan limbah, kesulitan dalam pemisahan dan penggunaan kembali enzim dari produk dan stabilitas termal yang rendah. Katalis heterogen seperti zeolit menawarkan keuntungan dibandingkan proses enzimatik yaitu, kemudahan dalam pemisahan katalis dengan produk dan stabilitas termal yang tinggi.
Isomerisasi Pinene
Pinus (Pinus merkusii) merupakan tanaman sumber getah yang menghasilkan gondorukem (Resina colophonium) dan terpentin. Terpentin terutama terdiri dari molekul -pinena. Salah satu Badan Usaha Milik Negara (Perum Perhutani) Indonesia membangun pabrik turunan untuk mengolah ekstrak pinus seperti resin dan terpentin.
Proses tersebut menggunakan asam fosfat sebagai katalis untuk pembuatan produk turunan seperti gliserol ester, pinene, -pinene, d-limonene, -terpineol, cineol dan diterpene. Isomerisasi -pinene dan oksidanya penting untuk industri kimia khusus untuk menghasilkan komponen bernilai tinggi seperti camphene, limonene, campholenic aldehyde (CPA) yang banyak digunakan sebagai wewangian dan rasa untuk pembersih kotoran, kosmetik, parfum, makanan aditif dan juga apotek. Isomerisasi terpentin juga dapat dilakukan dengan menggunakan katalis zeolit seperti jenis H-beta, MCM – 22 dan USY.
Serai (Java citronella) mengandung senyawa kimia khusus penting bernama citronella. Molekul-molekul ini dapat diubah menjadi isopulegol dengan siklisasi. Isopulegol merupakan produk antara sintesis mentol yang juga dapat digunakan sebagai bahan baku pada industri wewangian dan parfum. Total produksi tahunan mentol dunia pada tahun 2007 mencapai 20.000 ton, menjadikan mentol merupakan salah satu bahan kimia terpenting dunia.
Menthol mudah ditemukan di apotek, pasta gigi, gusi, kosmetik dan juga industri konveksi. Siklisasi serai wangi menggunakan zirkonia-zeolit beta menunjukkan produk isopulegol. Zeolit dengan porositas tinggi seperti zeolit beta dengan situs asam Brønsted tinggi cenderung memulai siklisasi daripada zeolit dengan porositas kecil dan situs asam Brnsted rendah.
Ketalisasi gliserol
Gliserol merupakan polialkohol dengan komposisi kimia C3H5(OH)3. Sekitar 10% dari kapasitas produksi biodiesel diubah menjadi gliserol sebagai produk sampingan dari reaksi transesterifikasi. Gliserol dapat langsung diolah menjadi turunan bernilai ekonomi tinggi seperti solketal. Zat ini berpotensi dimanfaatkan sebagai aditif bensin untuk meningkatkan angka oktan dan mengurangi kandungan gum.
Solketal dapat disintesis dengan menggunakan katalis yang mengandung gugus H+ yang melibatkan zeolit sintetik (zeolit beta – zeolit CP814E), zeolit X dan zeolit Y [amberlyst 15, titanium oksida, zirkonia, dan zeolit alam. Porositas tinggi dan luas permukaan superior (~60%) cenderung membentuk selektivitas produk solketal yang baik (~30%) dan konversi gliserol yang tinggi
Gliserol juga dapat diproses menjadi gliserol karbonat dan triasetin. Triacetin digunakan sebagai aditif minyak diesel dan gliserol karbonat digunakan sebagai surfaktan, pelarut dan produk antara polimerisasi sintetik. Mekanisme dan reaksi kesetimbangan karbonisasi gliserol menjadi proses karbonat dijelaskan pada Gambar 8 sebagai berikut.
Reaksi bertahap konversi gliserol menjadi triasetin disajikan pada Gambar 9. Pengamat menetapkan 3 tahap reaksi kesetimbangan triasetin:
Langkah 1: Konversi gliserol menjadi monoasetin;
Langkah 2: Konversi monoacetine menjadi diacetine dan
Langkah 3: Konversi diacetine menjadi triacetine.
Penyederhanaan reaksi kesetimbangan triasetin didefinisikan sebagai berikut:
gliserol + asam asetat monoasetin + air (1)
monoacetine + asam asetat diacetine + air (2)
diacetine + asam asetat triacetine + air (3)
Solketal, gliserol karbonat, dan triasetin dapat disintesis menggunakan katalis dengan gugus H+. Zeolit sintetis seperti zeolit beta (zeolit C814E), zeolit X dan zeolit Y, amberlyst 15, titanium oksida, zirkonia dan zeolit alam.
Sementara itu, triasetin dapat disintesis dengan menggunakan Amberlyst-15 dan asam sulfat sebagai agen katalisnya, sedangkan zeolit alam telah dicoba untuk produksi triasetin dan menunjukkan hasil yang menjanjikan.
Katalis yang umum digunakan untuk menunjukkan gliserol karbonat adalah Indion-225-Na dimana gugus Na+ dalam resin dapat ditukar dengan gugus H+ menggunakan larutan zeolit alam asam kuat dan lantanum oksida. Zeolit alam terbukti menghasilkan hasil konversi gliserol yang baik menjadi triasetin, solketalthe dan gliserol karbonat.
Sekitar 60% gliserol diubah menjadi solketal dengan selektivitas hingga 30% [40] sedangkan lebih dari 50% bahan baku triasetin dapat diolah diubah menjadi gliserol karbonat. Zeolit alam telah terbukti berpotensi untuk dikembangkan meskipun memerlukan penelitian yang lebih komprehensif untuk menetapkan teori standar reaksi.
Distributor Zeolit Untuk Berbagai Aplikasi dan Industri
Jika Anda adalah perusahaan yang membutuhkan zeolit untuk pengolahan berbagai produk Anda, kami siap membantu. Ady Water jual zeolit untuk filter air jenis batu, pasir, dan tepung. Kemasan zeolit per karung 20 kilogram dan eceran 4 kilogram.
Kami juga sudah suplai zeolit ke industri food and beverage, berbagai BUMN, kebutuhan softener (Pelunak Air / Pengurang Kesadahan Air) rumah tangga. Semua produk kami ready stock. Selain itu, kami juga dapat memberikan suplai hingga puluhan ton secara rutin per bulan atau sesuai dengan kebutuhan Anda.
Untuk informasi lebih lanjut bisa hubungi kami di;
Pusat Zeolit Unggulan Ady Water Bandung
Jalan Mande Raya No. 26, RT/RW 01/02 Cikadut-Cicaheum, Bandung 40194
Zeolit Filtrasi Air Jakarta
Jalan Tanah Merdeka No. 80B, RT.15/RW.5 Rambutan, Ciracas, Jakarta Timur 13830
Zeolit Untuk Air Bersih Jakarta Barat
Jalan Kemanggisan Pulo 1, No. 4, RT/RW 01/08, Kelurahan Pal Merah, Kecamatan Pal Merah, Jakarta Barat, 11480
Atau Anda juga bisa langsung kontak sales kami secara langsung baik via phone maupun WhatsApp:
• 0821 2742 4060 (Ghani)
• 0812 2165 4304 (Yanuar)
• 0821 2742 3050 (Rusmana)
• 0821 4000 2080 (Fajri)
• 0812 2445 1004 (Kartiko)
• 0812 1121 7411 (Andri)
Untuk Anda yang membutuhkan zeolit baik untuk kebutuhan pengolahan air rumah tangga maupun industri termasuk bagi Anda yang menjalankan bisnis pengolahan air, silahkan kontak kami segera. Jika Anda memiliki pertanyaan seputar zeolit, silahkan kontak kami untuk diskusi lebih lanjut dan temukan produk zeolit sesuai kebutuhan. Kami di Ady Water menawarkan zeolit terbaik untuk berbagai aplikasi. Silahkan datang ke kantor kami atau kontak sales kami di nomor di atas. Terima kasih.
Tags :
Ady Water
ADY WATER
Konsultasi Gratis dengan para sales kami untuk menemukan solusi yang paling tepat untuk kebutuhan Bapak Ibu
- Ady Water
- Jalan Mande Raya No. 26, RT/RW 01/02 Cikadut-Cicaheum, Bandung 40194
- Jalan Tanah Merdeka No. 80B, RT.15/RW.5 Rambutan, Ciracas, Jakarta Timur 13830
- Jalan Kemanggisan Pulo 1, No. 4, RT/RW 01/08, Kelurahan Pal Merah, Kecamatan Pal Merah, Jakarta Barat, 11480
- Kupang Panjaan I No.18, DR. Soetomo, Kec. Tegalsari, Kota SBY, Jawa Timur 60264
- 022 723 8019