Zeolit merupakan mineral hasil tambang yang bersifat lunak dan mudah kering. Warna dari zeolit adalah putih keabu-abuan, putih kehijau-hijauan, atau putih kekuning-kuningan. Ukuran kristal zeolit kebanyakan tidak lebih dari 10-15 mikron. Mineral ini memiliki kekhasan ketika berada dalam pemanasan terlihat seperti mendidih karena molekulnya kehilangan air dengan sangat cepat. Zeolit terdiri dari senyawa zat kimia alumino-silikat berhidrat dengan kation natrium, kalium, dan barium. Secara umum, Zeolit memiliki melekular sruktur yang unik, dimana atom silikon dikelilingi oleh 4 atom oksigen sehingga membentuk semacam jaringan dengan pola yang teratur (Lestari, 2010).
 Zeolit memiliki sifat kimia dan fisika diantaranya mampu menyerap zat organik maupun anorganik. Selain berfungsi sebagai penukar kation dan katalis, zeolit alam pada umumnya mempunyai kristalinitas yang tidak terlalu tinggi, ukuran porinya sangat tidak seragam, aktivitas kalitik rendah, dan banyak mengandung pengotor seperti Na, K, Ca, Mg, dan Fe (Pardoyo et al., 2009). Keberadaan pengotor tersebut dapat mengurangi aktivitas zeolit. Agar peran zeolit dapat ditingkatkan perlu dilakukan aktivasi dan modifikasi. Selain untuk menghilangkan pengotor-pengotor yang terdapat pada zeolit alam, proses aktivasi zeolit juga ditujukan untuk memodifikasi sifat-sifat dari zeolit, seperti luas permukaan dan keasaman. Luas permukaan dan keasaman yang meningkat akan menyebabkan aktivitas katalitik dari zeolit meningkat. Salah satu kelebihan dari zeolit adalah memiliki luas permukaan dan keasaman yang mudah dimodifikasi (Hajar et al., 2016).
Katalis yang digunakan dalam proses hidrolisis pati umbi singkong karet menjadi glukosa adalah katalis homogen yang berupa HCl dan H2SO4 serta katalis heterogen yang berupa zeolit. Namun sebelum dibahas lebih lanjut, mari kita kenali terlebih dahulu apa itu katalis homogen dan heterogen.Â
Katalis homogen merupakan katalis yang memiliki fase yang sama dengan reaktan dan produk yang dihasilkan, biasanya katalis ini berupa fase cair. Nah lalu katalis heterogen merupakan katalis yang memiliki fase berbeda dengan fase reaktan. Reaksi katalis homogen biasanya menggunakan katalis dari fase padat yang berinteraksi dengan fase gas atau cair.
Katalis homogen mempunyai keunggulan, yaitu tidak mudah teracuni oleh kotoran dan setiap molekul katalis berfungsi aktif sebagai katalis. Kerugian katalis homogen diantaranya sulit dipisahkan dari campurannya dan mudah terurai pada temperatur tinggi. Dibandingkan katalis homogen, katalis heterogen memiliki kelebihan diantaranya dapat dipisahkan dari campuran reaksi hanya dengan cara penyaringan, sehingga mudah diregenerasi. Katalis heterogen juga mempunyai kekurangan yaitu jika permukaan katalis telah jenuh oleh molekul reaktan, maka reaksi tidak dapat dilanjutkan. Kejenuhan katalis dapat diatasi dengan melakukan regenerasi (Purnami et al., 2015).
Beberapa artikel menyatakan bahwa katalis heterogen ini memiliki keuntungan dibandingkan dengan katalis heterogen, seperti katalis heterogen mudah dipisahkan dari produk reaksi, lebih tahan terhadap asam lemak bebas yang terkandung di dalam bahan baku, selain itu juga katalis heterogen dapat diregenerasi dan digunakan beberapa kali. Maka, pada artikel ini akan dilihat mana katalis yang paling baik untuk digunakan dalam proses hidrolisis. Jenis katalis heterogen yang banyak digunakan adalah zeolit, sedangkan jenis katalis homogen yang banyak digunakan adalah katalis asam seperti; HCl, H2SO4, dan HNO3 dan proses hidrolisis yang berlangsung dalam suasana asam menghasilkan pemecahan ikatan glikosida (Dewi et al., 2014).
Proses hidrolisis untuk katalis homogen dilakukan pada suhu 120 C dan volume 250 ml. Perolehan glukosa untuk katalis homogen diamati melalui variasi konsentrasi HCl (0,1; 0,15; 0,2; 0,25; dan 0,3 N), konsentrasi H2SO4 (0,1; 0,15; 0,2; 0,25; dan 0,3 N), dan waktu hidrolisis (45; 60; dan 75 menit). Proses dengan katalis heterogen dilakukan dengan rasio massa pati dan aquades (1:25), waktu 60 menit, dan suhu 120 C. Untuk katalis heterogen, perolehan glukosa diamati melalui variasi massa zeolit (1; 3; dan 6 gram). Jenis asam pengaktif adalah HCl dan H2SO4. Konsentrasi asam yang akan digunakan adalah konsentrasi asam optimum dari proses hidrolisis katalis homogen. Pengaktifan zeolit dilakukan dengan metode perendaman dalam asam dan pemanasan zeolit dengan asam pada suhu 50 C.Â
Katalis homogen pada proses hidrolisis berpengaruh dalam meningkatnya jumlah glukosa yang dihasilkan, hal ini dapat dilihat pada hasil dari penggunaan HCl dan H2SO4 dengan konsentrasi sebesar 0,1 - 0,2 N menunjukkan peningkatan glukosa dimana kadar glukosa tertinggi tercapai pada 0,1 N. Pada penggunaan HCl glukosa dihasilkan sebanyak 23,53% dan pada penggunaan H2SO4 dihasilkan glukosa sebanyak 27,25%. Hal ini menjadikan H2SO4 lebih unggul untuk digunakan sebagai katalis homogen pada proses hidrolisis ini, dan ini terjadi karena H2SO4 memiliki ion H+ dengan jumlah yang lebih banyak daripada HCl. Semakin banyak ion H+ yang tersedia untuk memutuskan ikatan glikosidik makan semakin cepat juga reaksi yang terjadi (Juwita et al., 2012).
Pengujian juga dilakukan dengan pengaruh waktu, karena prinsipnya adalah semakin lama waktu hidrolisis maka semakin banyak juga produk yang dihasilkan (Dewi et al., 2014). Kadar glukosa meningkat mulai dari waktu 45 - 60 menit, setelah itu terjadi penurunan sampai pada menit ke-75. Produk yang dihasilkan tetap sama yaitu dengan penggunaan HCl glukosa yang dihasilkan sebesar 23,53% dan dengan penggunaan H2SO4 glukosa yang dihasilkan sebesar 27,25%. Maka dari pengujian tersebut dapat dikatakan bahwa katalis homogen dengan menggunakan H2SO4 lebih memberikan hasil yang optimal untuk perolehan glukosa.
