Fotodegradasi Terkatalisis TiO2 Dengan Penambahan Konsentrasi H2O2 Pada Pewarna TekstilI. Pendahuluan Limbah zat warna yang dihasilkan oleh industri tekstil biasanya berupa senyawa organic non-biodegradable, yang menyebabkan pencemaran terutama lingkungan air karena bersifat karsinogen, sehingga perlu adanya pengolahan untuk mendegradasi senyawa tersebut. Upaya yang dilakukan adalah pengembangan metode fotodegradasi dengan bahan fotokatalis dan radiasi sinar ultraviolet. Fotokatalis yang digunakan harus memiliki keunggulan seperti aktivitas katalitik tinggi, tidak toksik, memiliki stabilitas kimia tinggi dan murah. Fotokatalis yang memenuhi syarat tersebut adalah titania (TiO2). Fotokatalis yang digunakan tidak lagi sebagai bahan murni melainkan diemban pada suatu material pendukung seperti karbon aktif, zeolite atau dalam bentuk material kompositnya. Aktivitas fotokatalis TiO2 cukup efisien karena mampu bekerja dengan bantuan energy matahari.Fotokatalisis merupakan kombinasi proses dari fotokimia dan katalisis, dimana diperlukan sinar UV dan katalis (semikonduktor) untuk melangsungkan suatu transformasi kimia. Proses fotoreduksi dan fotooksidasi dimulai pada saat fotokatalis mengadsorb energi foton dengan energi yang sama atau lebih besar dari energi celah semikonduktor (TiO2 mempunyai energi celah sebesar 3.2 eV) sehingga elektron akan tereksitasi dari pita valensi ke pita konduksi. Pasangan elektron (e-) dan hole (h+) yang terbentuk dapat berekombinasi dan melepaskan panas atau menyebabkan reaksi oksidasi dan reduksi dengan transfer muatan ke spesies yang teradsorbsi pada permukaan semikonduktor. Hole (h+) yang dihasilkan TiO2 merupakan oksidator kuat yang akan mengoksidasi spesi kimia lainnya yang mempunyai potensial oksidasi +1.0 V sampai +3.5 V (relatif terhadap elektroda hydrogen-Nerst) (Hoffmann, 1995).Peningkatan efektivitas fotodegradasi zat organic terkatalisis TiO2, antara lain dengan penambahan H2O2. Penambahan H2O2 pada proses fotodegradasi untuk menurunkan nilai COD (chemical oxygen demand) pada limbah cair industry obat herbal telah dilakukan oleh Maria Ratih P.I(2014). Dari penelitian tersebut terbukti bahwa penambahan H2O2 dapat menambah efisiensi fotokatalistik dari TiO2 dalam limbah. Oleh karena itu, dalam penelitian ini dilakukan kajian fotodegradasi TiO2 pada pewarna tekstil menggunakan sinar UV-TiO2-H2O2. Dalam proses fotodegradasi dilakukan penambahan variasi konsentrasi H2O2 dan lama proses milling serbuk TiO2.

II. Metode PenelitianAlat dan bahan1. TiO22. H2O23. Aqua DM4. Gelas beker5. Magnetic stirrer06. Milling7. PSA (particle size analyzer)

TiO2

Proses millingVariasi lama milling 60, 90, 120 menit

Proses analisa PSAData ukuran partikel

Data absorbansi larutanLarutan dicampur dengan pewarna tekstilKecepatan 60 rpm

Disinari UV 2 jam

Disinari matahari 2 jam

Analisa UV-VisVariasai konsentrasi H2O21%, 0.5%, 0.1%, 0.05%, 0.01%

H2O2 dan TiO2 diaduk di atas magnetic stirrer

Serbuk partikel TiO2

Cara kerja: 1. TiO2 di milling dengan variasi waktu 60, 90, 120 menit untuk mendapatkan variasi ukuran partikel TiO2. Hasilnya dianalisa dengan PSA (particle size analyzer) untuk mengetahui ukuran partikel TiO2.2. TiO2 dan H2O2 diaduk diatas magnetic stirrer dengan kecepatan 60 rpm. Larutan dicampur dengan pewarna tekstil yang sudah dilarutkan dalam aqua DM. Larutan disinari dengan sinar UV dan sinar matahari masing-masing selama 2 jam. Variasi konsentrasi H2O2 1%,0.5%, 0.1%, 0.05%, 0.01%.3. Hasil percobaan di analisa absorbansinya dengan spektrofotometer UV-Vis.