LOGO

KINETIKA DEGRADASI FOTOKATALITIK MALACHITE GREEN DENGAN KATALIS SEMIKONDUKTOR TiO2 DAN O2/UV

Nama : Yusnaya AdistiNRP : 1410100012

Jurusan KimiaFakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan AlamInstitut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya2014

Dosen Pembimbing:Dr. Ir. Endah Mutiara Marhaeni Putri, M.Si.

PENDAHULUAN

4,1 kg/kapitapendudukIndonesia

2006

4,5 kg/kapitapendudukIndonesia

2010(Hermawan, 2011)

Sebanyak 29,4 juta ton pewarnadiproduksi di dunia dan 15%

diantaranya mengalami desorpsimenjadi limbah tekstil saat

proses pewarnaan (Ghanbary danJafarian, 2011).

Latar BelakangYusnaya Adisti 1410100012

Latar BelakangYusnaya Adisti 1410100012

NN

N-[4-[[4-(dimetilamino)-fenil]fenilmetilen]-2,5-sikloheksadiena-1-liden]-N-metilmetanaminium.

Karsinogenik, mutagenik, pemecah

kromosom, merupakan racun bagi mamalia termasuk penyebab

perusakan organ dan pertumbuhan abnormal (Srivastava dkk., 2004).

Malachite green → leucomalachite(Sandra, 2004)

KulitWol Sutra

PENDAHULUAN

Malachite green

Latar BelakangYusnaya Adisti 1410100012

Degradasi Fotokatalitik

+ TiO2

Pewarna sebanyak 99% selama 240 menit (Chen dkk., 2007).

Sebanyak 78% pewarna terdegradasi selama 3000 menit (Kavitha dan Palanisamy, 2010).

Penambahan Oksidator• Akseptor elektron dan mengoksidasi pewarna

pH Larutan• Memengaruhi kinerja TiO2 yang bersifat amfoter

PENDAHULUAN

Sebesar lebih dari 70% fenol dapat terdegradasi (Zhang dkk., 2009).

PermasalahanYusnaya Adisti 1410100012

• Bagaimana pengaruh pH pada degradasi malachite greendengan menggunakan TiO2 sebagai katalis semikonduktor dengan O2 sebagai oksidator?1

• Bagaimana kinetika degradasi malachite green dengan menggunakan TiO2 sebagai katalis semikonduktor dan O2sebagai oksidator?2

• Bagaimana hasil senyawa degradasi malachite greenyang diperoleh dengan menggunakan TiO2 sebagai katalis semikonduktor dan O2 sebagai oksidator?

3

PENDAHULUAN

TujuanYusnaya Adisti 1410100012

• Mengetahui pengaruh pH pada degradasi malachite greendengan menggunakan TiO2 sebagai katalis semikonduktor dengan O2 sebagai oksidator?1

• Menentukan kinetika degradasi malachite green dengan menggunakan TiO2 sebagai katalis semikonduktor dan O2sebagai oksidator?2

• Mengetahui hasil senyawa degradasi malachite greenyang diperoleh dengan menggunakan TiO2 sebagai katalis semikonduktor dan O2 sebagai oksidator?

3

PENDAHULUAN

Yusnaya Adisti 1410100012

METODOLOGI PENELITIAN

Degradasi Fotokatalitik

Dimasukkan 1000 mL larutan malachite green dan 100 mg TiO2

Dialiri Gas O2 sambil terus diaduk15 menit sebelum lampu UV dinyalakan

Diasinari dengan lampu UV selama 360 menit

Diambil sampel setiap 60 menit

Dipisahkan partikulat TiO2 dengan

menggunakan centrifuge

Dianalisis dengan menggunakan

spektrofotometer Uv-visTabung gasO2

Difuser

ReaktorLampu Uv

FlowmeterSelang

Regulator Buffle

Stirrer bar

Magnetik stirrer

METODOLOGI PENELITIAN Yusnaya Adisti 1410100012

Degradasi Fotokatalitik

Pembuatan kurva standar

Penentuan panjang gelombang maksimum

Degradasi larutan malachite green

Analisis absorbansi sampel degradasi

Penentuanprosentasi

Penentuan kinetika

Analisis sampel

degradasi

Spektrofotometer UV-Vis

FT-IR

GC-MS

Pengaruh Konsentrasi AwalYusnaya Adisti 1410100012

0,000

10,000

20,000

30,000

40,000

50,000

60,000

70,000

80,000

0 80 160 240 320

η

t (menit)

20 ppm

40 ppm

60 ppm

Pengaruh konsentrasi awal terhadap prosentase degradasi pada pH 7

HASIL DAN PEMBAHASAN

74,167%

35,392%

60,021%

Pengaruh pHYusnaya Adisti 1410100012

0,000

10,000

20,000

30,000

40,000

50,000

60,000

70,000

0 50 100 150 200 250 300 350

η

t (menit)

pH 5

pH 7

Pengaruh pH terhadap prosentase degradasi pada konsentrasi awal 40 ppm

HASIL DAN PEMBAHASAN

60,021%

48,858%

KinetikaYusnaya Adisti 1410100012

Grafik plot antara log v dan log C, pada konsentrasi awal 20 ppm dan pH 7

k = 0,015

0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3-1,55

-1,50

-1,45

-1,40

-1,35

-1,30

log C

log v

y = 0,404x - 1,820R² = 0,985

Orde Reaksi= 0,404

y = ax+b → log v = n log CMG + log k

HASIL DAN PEMBAHASAN

KinetikaYusnaya Adisti 1410100012

Laju Degradasi Malachite Green

pH C Awal (ppm) v (ppm/menit)

5

20 0,0169

40 0,0174

60 0,0177

7

20 0,0169

40 0,0174

60 0,0177

Perubahan pH dapatmengubah laju degradasitetapi tidak mengubahkonstanta laju reaksi.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Analisis Spektra Uv-visYusnaya Adisti 1410100012

300 400 500 600 700

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

t awal

A

Panjang Gelombang (nm)

t akhir

Analisis spektra Uv-vis degradasi malachite green

HASIL DAN PEMBAHASAN

awal akhir

Analisis FT-IRYusnaya Adisti 1410100012

4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 5005

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

t awal

Bilangan Gelombang (nm-1)

% T

t akhir

Hasil analisis FT-IR

3435,95 cm-1

581,5 cm-11632,67 cm-1

609,46 cm-11632,42 cm-1

3458,13 cm-1

NN

HASIL DAN PEMBAHASAN

t awal

t akhir

Analisis GC-MSYusnaya Adisti 1410100012

t awal

33,139 menit (m/z 330)

33,302 menit (m/z 316)

t akhir

33,139 menit (m/z 330)

22,96 menit (m/z 225)

HASIL DAN PEMBAHASAN

Persamaan ReaksiYusnaya Adisti 1410100012

Degradasi malachite green

NN NHN

N

O

O2 hv

O2

hv

(m/z 330)

(m/z 225)

(m/z 316)

HASIL DAN PEMBAHASAN

Kesimpulan KESIMPULANYusnaya Adisti 1410100012

• Prosentase degradasi menurun seiring menurunnya pH larutan, sebaliknya prosentase semakin meningkat seiringmeningkatnya pH larutan yaitu pH optimum 7. 1

• Degradasi malachite green mengikuti orde 0,404 dengan konsntanta laju reaksi 0,015 ppm/menit.2

• Senyawa 4-N,N-dimetilaminobenzofenon merupakan hasil utama pada degradasi fotokatalitik malachite green.

3

LOGO

Dr. Ir. Endah Mutiara Marhaeni Putri, M.Si.

Tim Penelitian Degradasi Zat Warna

Semua pihak yang telah membantu Penelitian ini