Hidrogenasi: Proses dan Perannya di Berbagai Industri

Terdapat banyak reaksi kimia yang bisa diterapkan untuk mengolah senyawa hidrokarbon, salah satunya hidrogenasi. Hidrogenasi adalah reaksi kimia yang terjadi antara hidrogen dan komponen lainnya. 

Lantas, apa peran hidrogenasi di ranah industri dan produk apa yang dapat dihasilkan dari reaksi kimia ini? Untuk mengetahui jawabannya, simak artikel ini hingga akhir!

Apa Itu Hidrogenasi?

Hidrogenasi adalah proses menambahkan hidrogen ke komponen lain agar bereaksi. Pada pengolahan minyak bumi, Anda menambahkan hidrogen pada hidrokarbon tak jenuh sehingga produknya lebih stabil dan kandungan aromatiknya dapat berkurang. 

Cara kerja hidrogenasi adalah dengan menambahkan hidrogen ke ikatan rangkap dua atau tiga yang menghubungkan dua atom dalam struktur molekul. Tentunya, proses ini dilakukan dengan adanya katalis. Contoh katalis yang kerap digunakan untuk hidrogenasi adalah logam nikel, palladium, dan platinum.

Katalis ini akan mempercepat reaksi antara hidrogen dan komponen lain. Akibatnya, terjadi disosiasi atau pemecahan molekul. Pemecahan ini biasa disebut hidrogenolisis atau hidrogenasi destruktif. 

Hidrogenasi juga terjadi ketika atom hidrogen terikat dengan ikatan tak jenuh dari sebuah molekul sehingga terbentuklah ikatan jenuh. Hidrogenasi adalah proses kimia yang paling penting untuk berbagai industri, seperti industri petrokimia, farmasi, dan makanan. 

Sejarah pengembangan proses hidrogenasi dimulai pada akhir abad ke-19. Seorang kimiawan asal Prancis bernama Paul Sabatier menemukan bahwa katalis logam dapat membantu proses penambahan atom hidrogen ke molekul lain. Penemuan ini menghadiahkannya Penghargaan Nobel untuk Kimia pada tahun 1912. 

Salah satu contoh reaksi hidrogenasi adalah penambahan hidrogen pada ikatan tak jenuh di antara atom karbon. Proses ini mengubah alkena menjadi alkana. 

Tidak hanya itu, hidrogenasi juga dapat diterapkan untuk menjenuhkan olefin dan di-olefin tidak stabil pada proses produksi gum (bahan semipadat lengket dengan berat molekul tinggi). Gum biasanya terbentuk selama penyimpanan bahan bakar, seperti bahan bakar jet dan bensin. 

Lebih lanjut, hidrogenasi adalah reaksi yang sangat eksotermis, di mana prosesnya dapat melepas kalor ke lingkungan. Misalnya, pada proses hidrogenasi minyak sayur, kalor yang dihasilkan bisa mencapai 105 kJ/mol. 

Baca juga: Polimerisasi: Pengertian, Jenis, Mekanisme, dan Contohnya

Proses Terjadinya Hidrogenasi

Dalam proses hidrogenasi, Anda membutuhkan tiga komponen, yaitu zat tak jenuh, hidrogen, dan katalis. Katalis akan mengikat hidrogen dan zat tak jenuh serta membantu keduanya untuk bersatu. 

Katalis yang sangat aktif, seperti logam golongan platinum, bekerja di suhu dan tekanan hidrogen yang lebih rendah. Terdapat dua jenis katalis dalam reaksi kimia ini, yaitu katalis heterogen dan homogen. 

Katalis heterogen adalah padatan yang tersuspensi ke dalam pelarut yang sama dengan zat atau diolah dengan zat gas. Sementara itu, katalis homogen larut ke dalam pelarut yang mengandung zat tak jenuh. 

Secara singkat, rincian tahapan hidrogenasi adalah sebagai berikut:

1. Katalis logam menangkap hidrogen: Molekul logam akan “memegang” molekul hidrogen sehingga ikatan H=H terpisah. Alhasil, logam membawa dua atom hidrogen.
2. Alkena menempel ke logam: Senyawa berikatan rangkap (alkena) akan ikut menempel ke logam sehingga katalis ini akan membawa atom hidrogen dan alkena sekaligus serta membuatnya sangat dekat. 
3. Hidrogen pertama pindah ke alkena: Salah satu atom hidrogen akan berpindah dari katalis logam ke salah satu atom karbon yang dimiliki alkena. Akibatnya, ikatan rangkapnya terbuka. 
4. Hidrogen kedua pindah ke alkena: Alkena memiliki setidaknya satu ikatan karbon rangkap (C=C). Hidrogen pertama telah berpindah ke atom karbon pertama. Lalu, atom hidrogen kedua akan berpindah ke atom karbon kedua. Hal ini mengubah ikatan rangkap alkena menjadi ikatan tunggal (alkana). 
5. Katalis logam dapat digunakan kembali: Senyawa hasil reaksi akan dilepaskan dari katalis logam sehingga kondisinya akan kembali seperti semula. Jadi, katalis ini bisa digunakan kembali untuk reaksi hidrogenasi selanjutnya. 

Kegunaan Hidrogenasi

Hidrogenasi adalah proses yang digunakan secara luas di berbagai industri untuk memadatkan, memurnikan, atau mengawetkan produk. Produk hidrogenasi yang paling sering ditemui adalah minyak sayur. Proses ini mengubah minyak sayur menjadi lemak padat atau hampir padat. 

Selain itu, reaksi kimia ini juga diterapkan pada industri petrokimia pada sebuah proses bernama hydrocracking. Hydrocracking adalah proses pemecahan rantai panjang hidrokarbon pada minyak bumi mentah sehingga dapat diproduksi menjadi produk yang lebih ringan, seperti bahan bakar jet, diesel, dan gasoline. 

Beberapa produk hasil hidrogenasi lainnya adalah alkohol, amonia, margarin, hidrogen peroksida, hidrogen klorida, produk-produk farmasi, dan polyol. 

Baca juga: Mengenal Distilasi, Jenisnya & Tahapan Distilasi Minyak Bumi

Solusi Bahan Kimia Industri Terbaik

Hidrogenasi adalah salah satu reaksi kimia penting dalam pembuatan sejumlah produk industri, salah satunya bahan bakar seperti bensin dan diesel. 

Terkait bahan bakar, Anda bisa memercayakan kebutuhan bahan baku untuk industri energi pada Chandra Asri Group dan Aster!

Chandra Asri Group sebagai #YourGrowthPartner dan perusahaan solusi kimia terkemuka di Asia Tenggara menyediakan butene-1 untuk memproduksi 1,2-butylene oxide, methyl-ethyl-ketone (MEK), maleic anhydride, dan n-butyl derivatives. Tidak hanya itu, kami juga menyediakan methyl tert-butyl ether (MTBE) untuk penguat oktan dalam bensin serta raffinate-2. 

Lebih lanjut, Aster sebagai anak perusahaan Chandra Asri Group yang berbasis di Singapura turut menyediakan bahan kimia untuk memproduksi MTBE, yaitu raffinate-1, dan produk-produk lainnya. 

Jadi, percayakan kebutuhan bahan kimia industri perusahaan Anda pada Chandra Asri Group dan Aster!

Baca juga: 9 Hasil Olahan Minyak Bumi, dari Bensin hingga Nafta