elektro degradasi

Click here to load reader

Post on 28-Jan-2016

102 views

Category:

Documents

18 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

degradasi

TRANSCRIPT

ELEKTROKIMIA DEGRADASI METILEN BLUE MENGGUNAKAN ELEKTRODA CARBON COMPOSITE (C-KITOSAN-PVC) DALAM SODIUM CHLORIDE (NaCl)

Proposal Skripsi

Diajukan oleh :AGUNK DWI PRAWIDHANo. Mahasiswa : 12612051

PROGRAM STUDI KIMIAFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSTAS SLAM INDONESIA2015ELEKTROKIMIA DEGRADASI METILEN BLUE MENGGUNAKAN ELEKTRODA CARBON COMPOSITE (C-KITOSAN-PVC) DALAM SODIUM CHLORIDE

PROPOSAL SKRIPSI

yang Ddiaukan oleh :AGUNK DWI PRAWIDHANo. Mahsiswa : 1212051telah disetujui oleh :Dosen Pembimbing I

()tanggal

Dosen Pembimbing II

()tanggalMengetahui,Ketua Program Studi KimiaFMIPA-UII

(.)BAB IPENDAHULAN1. Latar BelakangPada saat ini, pencemaran lingkungan merupakan salah satu topik yang sangat banyak diperbincangkan di dunia dan juga termasuk di Indonesia. Pencemaran lingkungan merupakan permasalahan yang komplek. Pertambahan penduduk selalu berbanding lurus dengan pertambahan masalah pecemaran lingkungan. Dampak yang terlihat adalah penurunan kualitas dari lingkungan dan timbul banyak penyakit baru sejalan dengan kualitas kehidupan manusia yang menurun.Sejalan dengan perkembangan industri tekstil pada saat ini, maka limbah yang dihasilkan semakin banyak dan semakin kompleks, diantaraya limbah zat cair warna pada proses pewarnan tekstil, yang menujukkan tingkat pencemaran area tetentu. Pembuangan air limbah kelingkungan perairan dapat mengakibatkan masalah pencemaran lingkungan. Limbah cair merupakan masalah utama dalam lingkngan industri tekstil yang memberikan pengaruh yang paling luas, karena karakteristik fisik maupun karakteristik kimia perairan sehingga memberikan dampak negatif terhadap perairan.Beberapa penelitian penghilangan warna dan senyawa oganik yang ada dalam limbah cair industri tekstil telah banyak dilakukan misalnya dengan cara kimia antara lain degradasi warna dengan reaksi oksidasi. Reaksi anaerob dan reaksi anaerob dan reaksi fotokatalisis. Pada penelitian terdahulu metode elektrolisis dipilih sebagai salah satu alternatif penanganan limbah zat warna. Keuntungan metode ini dibandingkan dengan metode lain adalah efektif dan sederhana. Salah satu faktor yang mendukung keberhasilan proses elektrolisis adalah elektroda yang digunakan.Senyawa karbon telah digunakan secara luas dalam elektrokimia maupun industri. Kelebihan elektroda karbon adalah harganya yang murah, potensinya luas, inert, dan aktivitas elektrokatalisis untuk berbagai macam reaksi redoks. Elektroda karbon merupakan senyawa yang paling baik dari logam mulia untuk oksdasi dan reduksi molekul organic maupun molekul biologis dalam media cair dan non cair.Crini (2006), telah mengulas berbagai adsorben murah yang konvensional yang telah digunakan untuk menyingkirkan zat warna. Salah satu hasil buangan yang berpotensi digunakan sebagai adsorben zat warna adalah kitosan karena memiliki beberapa karakeristik intristik yang berguna sebagai biosorbent yang efektif untuk menghilangkan zat warna (crini & Badot, 2008 dalam Tanasale, 2011).Pemanfaatan kitosan sebagai adsorben zat warna masih sangat kurang. Khususnya untuk zat warna basa. Zat warna Methylene Blue atau Basic Blue 9 merupakan suatu zat warna basa yang umumnya digunakan untuk mewarnai kertas, pewarna rambut, zat warna kain katun, wol dan lain-lain. Walaupun methylene blue bukan termasuk zat warna berahaya tetapi setelah terhirup akan menimbulkan gejala sesak nafas, muntah- muntah, diare dan mual Selama ini Methylene Blue telah digunakan sebagai model untuk mempelajari proses adsorpsi bahan pencemar organic dari larutan berair. Pada penlitian ini dilakukan dengan cara elektrokimia degradasi methylene blue dalam larutan sodium chloride menggunakan elektroda karbon komposit (C-Kitosan-PVC). (C-kitosan-PVC disiapkan dengan menggunakan serbuk karbon, yang dimodifikasi dengan penambahan kitosan dan PVC sebagai pengikat material dalam 4 ml larutan tetrahydrofuran (THF) dan diaduk hingga homogen diikuti dengan pengeringan dalam oven pada suhu 100oC selama 3 jam. Campuran di tempatkan dalam cetakan stainless steel dan diberi tekanan 10 ton/Cm2. Pellet khusus menandung sekitar 7,5 gram karbon, 2,5gram kitosan dan 0,5 gram PVC. Efek arus dan waktu elektrolisis dievaluasi menggunakan Spektrofotometer UV-VIS, High Performance Liquid Chromatography (HPLC) dan Gas Chromatography Spectrometry Massa (GCMS).

2. Rumusan MasalahDari uraian latar belakang, dapat dirumuskan permasalahan yang akan dibahas dalam penelitian ini, yaitu sebagai berikut :1. Bagaimana pengaruh sodium chloride terhadap degradasi zat warna methylene blue dengan menggunakan elektroda karbon komposit (C-Kitosan-PVC) ?2. Bagaimana pengaruh tegangan tehadap degradasi zat warna methylene blue dengan menggunakan elektroda karbon komposit (C-Kitosan-PVC) ?3. Bagaimana pengaruh waktu kontak degradasi zat warna dalam desorpsi zat warna methylene blue dengan menggunakan elektroda karbon komposit (C-Kitosan-PVC) ?

3. Tujuan Penelitian 1. Untuk mengetahui pengaruh chloride terhadap degradasi zat warna methylene blue.2. Untuk mengetahui pengaruh arus tegangan terhadap degradasi zat warna methylene blue.3. Untuk mengetahui pengaruh waktu kontak degradasi zat warna warna methylene blue.

4. Manfaat Penelitian1. Diharapkan dapat mengetahui pengaruh konsentrasi larutan Nacl, tegangan dan waktu pada proses elektrodekolorisasi methylene blue.2. Bagi masyarakat, sebagai kajian ilmu yang berupa informasi penanganan limbah perairan dengan menggunakan elektroda karbon komposit (C-kitosan-PVC).3. Bagi industri, memberi alternatif dalam mengatasi pencemaran lingkungan yang aman, ekonomis, mudah dan efektif.

BAB IITINJAUAN PUSTAKAMetode elektrolisis sering digunakan dalam mengolah limbah tekstil adalah metode elektrooksidasi. Metode ini merupakan metode yang efektif, selektif, ekonomis, bebas polutan dan sangat sesuai untuk senyawa-senyawa organik. Hasil akhir adalah air dan gas karbon dioksida (Polcaro et al., 1999). Teknik elektrolisis tidak memerlukan bahan pengoksida dan juga katalis, karena elektroda (kutub positif) dapat berfungsi sebagai tempat oksidasi dan pada waktu yang sama dapat berfungsi sebagai katalis.

Beberapa penelitian telah menerapkan metode elektrokimia untuk mengolah limbah batik atau limbah zat warna seperti degradasi metilen biru (Panizza et al. 2007) dan degradasi limbah tekstil (Malpass et al. 2007 dan 2008). Keberhasilan metode elektrokimia sangat ditentukan oleh jenis elektroda. Vlyssides et al. (1999) telah melakukan elektrodegradasi limbah tekstil dengan elektroda Pt/Ti. Penggunaan elektroda karbon untuk elektrodegradasi limbah tekstil telah dilakukan oleh Shen et al. (2001); Duan et al. (2003); Golub et al. (1987); Charette et al. (1991) dan Lin and Teng (2003). Cho et al. (2010). Untuk meningkatkan kemampuan elektrokatalitik dan kekuatan mekanik (mechanical strength) perlu dilakukan modifikasi elektroda karbon seperti dilakukan oleh Shen et al. (2008) dan Sanchez et al. (2013) memodifikasi elektroda karbon dengan epoksi. Selain itu jenis elektrolit dan konsentrasi sangat berpengaruh dalam degradasi limbah zat warna. Elektrolit yang sering digunakan adalah NaCl dan KCl (Cho et al. 2010).

Crini (2006), telah mengulas berbagai adsorben murah yang konvensional yang telah digunakan untuk menyingkirkan zat warna. Salah satu hasil buangan yang berpotensi digunakan sebagai adsorben zat warna adalah kitosan karena memiliki beberapa karakeristik intristik yang berguna sebagai biosorbent yang efektif untuk menghilangkan zat warna (crini & Badot, 2008 dalam Tanasale, 2011).Penelitian kitosan sebagai adsorban telah banyak dilakukan dan semuanya menunjukkan karakteristik sifat pada: (1)Kemampuannya yang cukup tinggi dalam mengikat ion logam, (2) kemungkinan pengambilan kembali yang relative mudah terhadap ion logam yang terikat kitosan dengan menggunakan pelarut tertentu. Keuntungan adsorben kitosan adalah dapat digunakan untuk penanganan limbah secara berulang-ulang (Muzzarelli,1997). Kitosan dengan sifat penukar ionnya tergantung pada temperature, pH larutan, ukuran partikel, kristalisasi dan derajat deasetilasi dari kitosan (Stephen, 1995).

Pada penelitian ini disampaikan modifikasi elektroda karbon dengan menggunakan Kitosan sebagai adsorben dan PVC sebagai pengikat. Elektroda karbon-PVC atau dinamakan C -PVC mempunyai porositas yang baik dan ketahanan yang baik. Karbon berpori (porous carbons) banyak digunakan sebagai adsorben, katalis pendukung, bahan elektronik karena mempunyai luas area yang tinggi dan volume pori yang besar (Shen et al. 2008). Struktur pada karbon berpori sangat penting untuk menghasilkan densitas energi atau tenaga yang besar. Elektroda karbon dengan luas area permukaan tinggi akan menghasilkan kapasitan besar (large capacitance) karena terbentuk formasi double layer di permukaan elektroda. Karakteristik elektroda yang baik yaitu mempunyai sifat konduktifitas listrik yang baik, konduktifitas termal yang baik, kekuatan mekanik yang baik dan kemurnian bahan tinggi.

Dengan memodifikasi elektroda karbon komposit (C-PVC) dengan penambahan kitosan diharapkan mendapatkan hasil yang lebih baik, mengingat bahan kitosan merupakan adsorben limbah dan zat warna yang cukup baik dalam penangan pencemaran lingkungan. Penelitian ini juga bertujuan untuk mempelajari pengaruh variasi kontak waktu dan tegangan serta pengkarakterisasian elektoda karbon komposit (C-Kitosan-PVC).

BAB IIIDASAR TEORI

1. ElektrokimiaElektrokimia adalah cabang ilmu kimia yang mempelajari hubungan antara energi Iistrik dengan reaksi kimia. Proses elektrokimia adalah proses yang mengubah reaksi kimia menjadi energi listrk atau energi listrik menjadi reaksi kima Semua proses elektrokimia adalah reaksi redoks. Dalam reaksi redoks. Elektron-elektron dipindahkan dari zat yang dioksidasi ke zat yang direduksi. Proses elektrokimia terjadi didalarn sel elektrokimaa (Petnicci. 1999)