KINETIKA OKSIDASI FOTOKATALITIK METILEN BIRU DENGAN KATALIS SEMIKONDUKTOR TiO 2 Oleh: Frida Ayu Malini 1410100028 Dosen Pembimbing: Dr. Ir. Endah Mutiara Marhaeni Putri, M.Si
KINETIKA OKSIDASI FOTOKATALITIK METILEN BIRU DENGAN KATALIS
SEMIKONDUKTOR TiO2
Oleh:Frida Ayu Malini
1410100028
Dosen Pembimbing:Dr. Ir. Endah Mutiara Marhaeni Putri, M.Si
PENDAHULUAN
LATAR BELAKANG
Berdampak pada
LATAR BELAKANG
Permen LH RI No. 14 Tahun 2013 dan SK Gubernur JawaTimur No. 45 Tahun 2002: “Metilen biru yang diperbolehkanuntuk dibuang ke lingkungan hanya 0,5 mg/L”
Kelebihan Kerugian
Pewarna tekstil Karsinogenik
Bahan produksi cat Toksik
Mikrobiologi Iritasi saluran pencernaan
Operasi Sianosis
Diagnosis Hipertensi
Harga ekonomisStabil sehingga sulit
terdegradasi
Mudah diperoleh
LATAR BELAKANG
Metode absorpsiSetyaningsih (2007)
Metode kombinasi dari proses biologi, fisika, dan kimia
(Acher dan Rosenthal, 1977; Brown danHamburger, 1987)
Metode ozon dan sonikasi(Tratnyek dan Hoigne, 1991; Tratnyek dkk.,
1994)
Metode fotokatalitik(Giwa dkk., 2012) √
LATAR BELAKANGOksidator
H2O2 O2
- Degradasi senyawa azo(Setyowati, 2014)- Degradasi metilen biru(Banat dkk., 2004)
- Degradasi reactive black 5(Tang dan Chen, 2014)
PERMASALAHAN• Bagaimana kinetika degradasi fotokatalitik metilen biru?
• Bagaimana kondisi optimum degradasi fotokatalitik metilenbiru?
TUJUAN• Menentukan kinetika degradasi fotokatalitik metilen biru
• Menentukan kondisi optimum degradasi fotokatalitikmetilen biru
METODOLOGI
METODOLOGI
Pembuatan larutaninduk MB 1000 mg/L
Pembuatan larutanstandar MB
Pembuatan larutansampel MB
Penentuan panjanggelombang
maksimum MB
Pembuatan kurvastandar MB
Degradasi larutansampel MB
Penentuanprosentasedegradasi
Analisis sampeldegradasi
Penentuan kinetikadegradasi MB
DEGRADASI LARUTAN SAMPEL MBPenyinaran lampu
UV 6 wattDialirkan gas oksigensecara konstan
(5 L/menit)Dimasukkan
larutan sampel MB
Dimasukkan TiO2
Diatur pH larutan
Diaduk denganmagnetic strirrer
selama 150 menit
Hasil degradasi diambilsebanyak 10 mL setiap
selang 30 menit
Dipisahkan larutan MB dan TiO2 menggunakan
sentrifuse
Dianalisis sampeldegradasi
ANALISIS SAMPEL DEGRADASI
SpektrofotometerGenesys 10S UV-Vis
GC-MS 6890N Agilent
Analisis untuk mengetahuiabsorbansi yang akan dikonversi
menjadi konsentrasi sisa darisampel MB yang didegradasi
Analisis untuk mengetahui produkdegradasi sampel MB
HASIL & PEMBAHASAN
AKTIVITAS DEGRADASI FOTOKATALITIK MB
PENGARUH KONSENTRASI AWAL LARUTAN MB64,33%
52,57%
35,96%
0
10
20
30
40
50
60
70
0 30 60 90 120 150
% D
egra
dasi
t (menit)
1 mg/L
3 mg/L
5 mg/L
PENGARUH pH AWAL LARUTAN MB
0.0010.0020.0030.0040.0050.0060.0070.0080.0090.00
4 7 10
% D
egra
dasi
pH
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
70.00
80.00
90.00
4 7 10
% D
egra
dasi
pH
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
70.00
4 7 10
% D
egra
dasi
pH
Konsentrasi MB 1 mg/L Konsentrasi MB 3 mg/L Konsentrasi MB 5 mg/L
63,80%
82,86%73,97%
52,46%
80,13%73,05%
25,78%
59,39%
36,03%
KINETIKA REAKSI DEGRADASI FOTOKATALITIK MB
n = pseudo-orde 1,073
k = 0,002 menit-1Plot log v terhadap log [MB’]
KINETIKA REAKSI DEGRADASI FOTOKATALITIK MB
pH awallarutan
Laju reaksi(mg/L∙menit)
padakonsentrasiMB 1 mg/L
Laju reaksi(mg/L∙menit)
padakonsentrasiMB 3 mg/L
Laju reaksi(mg/L∙menit)
padakonsentrasiMB 5 mg/L
4 0,004223 0,010634 0,011937
Tanpapengaturan
(6)0,004194 0,010292 0,008422
7 0,005463 0,015956 0,019617
10 0,004719 0,014284 0,011780
Laju Reaksi Degradasi Pewarna Metilen Biru
ANALISIS SAMPEL DEGRADASI MB MENGGUNAKAN GC-MS
Kromatogram saat t awal Kromatogram saat t akhir
di (2-etilheksil) adipatm/z 370
1-(o-asetilfenil)-1-etanonm/z 279
Metilen Birum/z 284
PERSAMAAN REAKSI DEGRADASI METILEN BIRU
Metilen Biru
di (2-etilheksil) adipat
1-(o-asetilfenil)-1-etanon
KESIMPULAN & SARAN
KESIMPULAN
• Degradasi pewarna MB mengikuti pseudo-orde 1,073 dengan konstantalaju reaksi sebesar 0,002 menit-1 serta laju reaksi tertinggi sebesar0,005463 mg/L•menit pada konsentrasi 1 mg/L, 0,015956 mg/L•menitpada konsentrasi 3 mg/L, dan 0,019617 mg/L•menit pada konsentrasi 5mg/L.
• Kondisi optimum degradasi pewarna MB tercapai pada kondisi larutanpH 7 dalam waktu 150 menit menggunakan lampu UV 6 watt.Prosentase degradasinya tercapai hingga 82,86%.
UCAPAN TERIMAKASIH
1. Dr. Ir. Endah Mutiara Marhaeni Putri, M.Si
2. Rekan-rekan di kelompok riset degradasi
3. Semua pihak yang telah berperan.