kinetika degradasi fotokatalitik malachite green … · nama : yusnaya adisti nrp : 1410100012...
TRANSCRIPT
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