Introducing 

Prezi AI.

Your new presentation assistant.

Refine, enhance, and tailor your content, source relevant images, and edit visuals quicker than ever before.

Loading…
Transcript

Juan Khosashi (1906355472)

Penggunaan Katalis Cu/y-Al2O3

Denitrifikasi Kolam Ikan

Ion Nitrit

Latar Belakang

Ion Amonia

?

Dalam proses budidaya udang, petambak sudah tidak asing dengan senyawa amonia, nitrat dan nitrit. Ketiga senyawa tersebut sangat mudah muncul pada suatu perairan termasuk kolam tambak. Pada umumnya, ketiga senyawa tersebut tidaklah beracun namun pada tingkat tertentu, ketiganya dapat memperburuk kualitas hidup ikan ataupun udang.

Latar Belakang

Ion Nitrat

Penyebab Munculnya Ion Nitrat

Penyebab &

Potensi Bahaya

amoniak, nitrat dan nitrit yang terlarut dalam perairan berasal dari sisa pakan pellet yang terbuang. Pakan Pellet yang diberikan kepada ikan tidak semua dapat ditangkap oleh ikan, sebagian hanyut terbawa arus air. Dari pellet yang berhasil tertelan oleh ikan, hanya sebagian kecil berhasil terasimilasi oleh ikan.

Kadar aman nitrat adalah 20mg/l, jika ambangnya sudah sampai ratusan lebih mg/l maka nitrat akan menjadi berbahaya untuk ikan. Dapat menyebabkan nitrat shock, keracunan nitrat, hingga kematian pada ikan.

Potensi Bahaya

Solusi

Terdahulu

Penambahan Tanaman Air

Tanaman umumnya menyerap Nitrogen dalam bentuk Ammonium (NH4+) dan Nitrat (NO3-).

Solusi

Terdahulu

Beberapa kelemahan solusi terdahulu:

1. Mengurangi jumlah oksigen dalam air

2. Mengurangi jumlah air

3. Perairan menjadi dangkal

4. Mengganggu lalu lintas perairan

5. Meningkatnya habitat baru

Produk

Reaktan

Persamaan dan Mekanisme Reaksi

NO3-, NO2-, & N2O

Gas Nitrogen (N2)

Berasal dari limbah kolam ikan

Dilepaskan ke udara bebas

Gas Hidrogen (H2)

Air Murni (H2O)

Berasal dari elektrolisis

Dialirkan kembali ke sistem

Persamaan & Mekanisme Reaksi

S. Z. Abbas and M. Rafatullah

Pemilihan katalis harus berdasarkan reaksi hidrogenasi

Analisis Pemilihan Katalis

Analisis Stoikiometri & Termodinamika

2HNO3 + 5H2 -> N2 + 6H2O

Sehingga dapat disimpulkan bahwa reaksi spontan secara termodinamik.

Analisis

Stoikiometri & Termodinamika

Mekansime Reaksi

Mekanisme yang Diusulkan

Pemilihan

Kandidat Katalis

2HNO3 + 5H2 -> N2 + 6H2O

Mengalami reduksi

Mengalami oksidasi

Sabatier Oksidasi

Katalis yang aktif adalah substansi yang mampu mengikat atom hidrogen dengan kekuatan sedang

Atom yang memiliki orbital d kosong dengan kekosongan elektron hanya 1 atau 2 logam transisi / oksida logam transisi

Penentuan Kandidat Katalis

Mempertimbangkan faktor tersebut, kandidat katalis yang terpilih adalah Cu, Rh, Ag

Liu, Jilei & Wang, Ronghua & Chen, Zhen & Hu, Ning & Chaohe, Xu & Shen, Zexiang. (2018). Nanocarbon Based Electrocatalysts for Rechargeable Aqueous Li/Zn‐Air Batteries. ChemElectroChem. 5. 10.1002/celc.201800141.

Pemilihan Katalis

Pertimbangan Harga

Pemilihan Support

Aplikasi Solusi

Support yang dipilih adalah y-Al2O3

Inti aktif yang dipilih adalah tembaga (Cu), karena harganya yang jauh lebih murah dibandingkan kandidat yang lain.

Pemilihan Katalis

Catalytic Reactor Denitrifikasi Cu/y-Al2O3 akan dipasang pada akhir sistem filtrasi air kolam ikan.

"Alumina is widely used as basic material of catalytic support because of its high chemical inertness, strength and hardness. y- Alumina possesses excellent surface area owing to the small particle size, which results in high activity of the surface for a catalyst support"

- thepharmajournal.com, 2017

Kesimpulan

  • Katalis Cu/y-Al2O3 dirancang untuk mengurangi kadar nitrat, nitrit, dan nitro dalam kolam ikan
  • Logam Cu dipilih karena memiliki performa yang sesuai dengan kebutuhan reaksi dehidrogenasi pada proses denitrifikasi nitrat, serta memiliki harga yang murah
  • y-Al2O3 dipilih sebagai support katalis karena memiliki sifat innert yang baik, struktur yang kokoh serta memiliki surface area yang baik
  • Dengan demikian, penerapan teknologi katalis Cu/y-Al2O3 diharapkan dapat mengurangi kadar nitrat pada kolam ikan dan meningkatkan efektifitas ternak ikan

Kesimpulan

Referensi

Abbas, S.Z. and Rafatullah, M. (2018) “Sediment microbial fuel cells in relation to anaerobic digestion technology,” Anaerobic Digestion Processes, pp. 33–53. Available at: https://doi.org/10.1007/978-981-10-8129-3_3.

Pintar, A., Batista, J. and Levec, J. (2001) “Catalytic denitrification: Direct and indirect removal of nitrates from potable water,” Catalysis Today, 66(2-4), pp. 503–510. Available at: https://doi.org/10.1016/s0920-5861(00)00622-2.

Quaino, P. et al. (2014) “Volcano plots in hydrogen electrocatalysis – uses and abuses,” Beilstein Journal of Nanotechnology, 5, pp. 846–854. Available at: https://doi.org/10.3762/bjnano.5.96.

Learn more about creating dynamic, engaging presentations with Prezi