Jenis-Jenis Katalis dan Penjelasanya

Sesuai dengan janji saya sebelumnya, Pada postingan kali ini kita akan membahas secara lengkap mengenai jenis-jenis katalis yang saat ini sering digunakan. Baik dalam tubuh makhluk hidup maupun dalam dunia industri. Baiklah mari kita bahas secara gamblang mengenai jenis-jenis katalis tersebut !

1. Katalis Heterogen

Katalis heterogen merupakan katalis yang memiliki fase yang berbeda dengan pereaksi. Biasanya katalis ini berbentuk seperti padatan. Katalis heterogen banyak digunakan untuk reaksi-reaksi yang melibatkan gas seperti pada industri gas ammonia. Cara kerja katalis heterogen terhadap gas-gas pereaksi ialah dengan 2 cara, Cara pertama disebut dengan adsorpsi dan cara kedua disebut dengan absorpsi. Cara adsorpsi ialah suatu cara mengumpulkan gas-gas pereaksi untuk berkumpul dan menggumpal pada zat katalis. Sedangkan cara absorpsi ialah suatu cara mengumpulkan gas-gas pereaksi dengan jalan terserapnya gas tersebut ke dalam zat katalis. Salah satu contoh pemanfaatan katalis heterogen ialah pada proses industri gas ammonia.

Gas ammonia dibuat dengan cara mereaksikan gas nitrogen dengan gas hidrogen. Jika kedua gas ini direaksikan dalam suhu kamar, maka proses reaksi yang terjadi akan berlangsung sangat lama. Oleh karena itu proses reaksi yang terjadi pada kedua gas ini dilakukan dengan bantuan katalis. Gas nitrogen dan oksigen direaksikan pada suhu yang cukup tinggi yaitu berkisar antara 400-600 C, lalu kedua gas ini dilewatkan pada katalis besi dan besi(III)oksida. Kedua gas ini akan terserap ke dalam permukaan katalis besi tersebut dan disnilah proses katalisis terjadi. Fungsi utama dari katalis ialah memungkinkan terjadinya gaya tarik-menarik antar molekul gas dengan logam besi sehingga ikatan molekul gas nitrogen dapat melemah dan proses reaksi dapat berlangsung lebih cepat.

Jadi jika dituliskan, tahapan yang terjadi pada proses katalisis terhadap katalis heterogen ialah sebagai berikut :

• Pertama, molekul-molekul gas pereaksi teradsorpsi ke permukaan katalis.

• Kedua, terjadinya gaya tarik menarik antara molekul-molekul gas pereaksi dengan logam katalis yang pada akhirnya hal ini akan mengakibatkan melemahnya ikatan antar molekul-molekul gas.

• Ketiga, karena melemahnya ikatan antar molekul gas maka kedua gas pereaksi dapat bereaksi lebih cepat.

Selain pada industri gas ammonia, katalis heterogen juga digunakan untuk konverter katalitik pada sistem pembuangan gas kendaraan bermotor. gas buang yang mengandung senyawa NO, CO, dan Hidrokarbon yang tidak terbakar dilewatkan pada sebuah konverter yang mengandung katalis padat. Katalis ini akan mengubah gas NO menjadi gas Nitrogen dan Gas CO menjadi CO2 serta gas Hidrokarbon juga diubah menjadi gas CO2. Jadi proses katalisis ini mengubah gas-gas beracun yang tidak ramah lingkungan menjadi gas-gas yang lebih aman dan tidak beracun.

2. Katalis Homogen

Berbeda dengan katalis heterogen, katalis homogen memiliki fase yang sama dengan pereaksi. Sangat banyak contoh dari katalis jenis ini, diantaranya larutan FeCl3 yang berguna untuk mengkatalisis penguraian larutan Hidrogen Peroksida ( H2O2 ) menjadi H2O dan O2. Berikut ini persamaan reaksinya :

H2O2 → H2O + O2

Jika reaksi tersebut tidak diberikan katalis, maka proses reaksi akan berlangsung sangat lama. Akan tetapi bila ditambahkan sedikit larutan FeCl3, maka reaksi akan berlangsung lebih cepat. Pada akhir reaksi, larutan FeCl3 dapat diperoleh kembali karena ia tidak ikut bereaksi melainkan hanya berperan untuk mempercepat terjadinya proses reaksi.

Contoh katalis homogen lainya misalnya gas Nitrogen Monoksida ( NO ) yang berperan untuk mengkatalisis terbentuknya ozon di atmosfer bumi. Proses reaksi terbentuknya ozon serta peran dari gas NO sebagai katalis akan dijelaskan pada persamaan reaksi dibawah ini.

Di atmosfer, gas NO terbentuk dari reaksi gas N2 dengan O2 yang dibantu oleh petir. Berikut ini persamaan reaksinya :

N2 + O2 → 2NO

Gas NO yang terbentuk bereaksi kembali dengan gas oksigen sehingga membentuk gas Nitrogen Dioksida ( NO2 ). Kemudian gas NO2 menyerap cahaya matahari dan terurai menjadi gas NO dan radikal O. Berikut ini persamaan reaksinya :

2NO + O2 → 2NO2

NO2 → NO + O

Radikal Oksigen ( O ) sangat reaktif dan dapat bereaksi dengan gas oksigen untuk membentuk ozon.

O2 + O → O3

Jadi begitulah proses terbentuknya ozon dan juga peran dari gas NO untuk mengkatalisis pembentukan gas ozon tersebut. Intinya disini, katalis homogen memiliki fase yang sama dengan pereaksinya, bila pereaksinya berbentuk larutan maka katalis nya juga berbentuk larutan dan jika pereaksinya berbentuk gas maka katalisnya juga berbentuk gas dan begitu seterusnya.

Baiklah sekian dulu postingan saya kali ini, semoga dapat bermanfaat dan berfaedah bagi sobat dan adik-adik semuanya. Terima kasih dan Salam CHEMISTRY !!

Share :