FOTODEGRADASI SURFAKTAN ANIONIK DALAM LIMBAH LAUNDRY MENGGUNAKAN FOTOKATALIS TiO2/SiO2 DARI ABU VULKANIK GUNUNG KELUD SEBAGAI SUMBER SiO2

LUTHFIA NUR INDAH SARI , Suherman, S.Si., M.Sc., Ph.D. ; Prof. Dr. Endang Tri Wahyuni, M.S.

2016 | Skripsi | S1 KIMIA

Pada penelitian ini telah dilakukan preparasi dan karakterisasi fotokatalis TiO2/SiO2 menggunakan abu vulkanik sebagai sumber SiO2, serta aplikasinya untuk fotodegradasi limbah laundry. Penelitian ini diawali dengan melarutkan SiO2 dari abu vulkanik dalam larutan NaOH 5 M. Campuran direfluks pada temperatur 97 derajat C selama 2 jam sehingga menghasilkan larutan natrium silikat dan dilanjutkan dengan pengasaman menggunakan HCl 3 M sampai pH 7 untuk membentuk silika gel. Preparasi fotokatalis TiO2/SiO2 dilakukan dengan menambahkan larutan titanium tetraisopropoksida (TTIP) 97 persen (dengan variasi 0,5; 1,0 dan 1,5 M) dalam etanol dan air dan direaksikan dengan silika gel dari natrium silikat pada pH 3 kemudian dikalsinasi pada temperatur 400 derajat C selama 2 jam. Karakterisasi fotokatalis dilakukan menggunakan XRD, FTIR, SR-UV dan SEM-EDX untuk mengetahui efek pengembanan TiO2 pada SiO2 terhadap ukuran partikel dan kristalinitasnya. Analisis kadar surfaktan anionik sebelum dan sesudah fotodegradasi dilakukan secara spektrofotometri menggunakan metode Methylen Blue Active Substances (MBAS). Pada tahap ini, telah dipelajari pengaruh kadar TiO2 dalam fotokatalis TiO2/SiO2, massa fotokatalis, dan waktu penyinaran terhadap efektivitas fotodegradasi surfaktan anionik limbah laundry. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pengembanan TiO2 pada silika gel dapat menurunkan ukuran partikel dan menaikkan energi celah pita TiO2 sehingga memberikan fotoaktivitas yang lebih besar yaitu 47,28 persen dibandingkan TiO2 murni yaitu 27,62 persen. Kenaikan kadar TiO2 pada fotokatalis TiO2/SiO2 memberikan peningkatan aktivitas fotokatalis. Kenaikan massa fotokatalis TiO2/SiO2 sampai 40 mg dapat meningkatkan efektivitas fotodegradasi surfaktan anionik hingga 88,37 persen. Waktu penyinaran yang semakin lama sampai 24 jam dapat meningkatkan efektivitas fotodegradasi surfaktan anionik hingga 97,53 persen dan untuk waktu yang lebih lama menyebabkan penurunan efektivitas fotodegradasi.

Preparation and characterization of TiO2/SiO2 photocatalyst using volcanic ashes as a source of SiO2, and its application to photodegradation of laundry waste has been carried out. This research was initiated by dissolving SiO2 from volcanic ashes in 5 M NaOH. The mixture was refluxed at temperature of 97 degree C for 2 h to produce sodium silicate solution and followed by acidification using HCl 3 M until pH 7 to form silica gel. Preparation of TiO2/SiO2 photocatalysts was prepared by adding titanium tetraisopropoxide (TTIP) 97 percent solution (with 0,5; 1,0 and 1,5 M variation) to ethanol and water and reacting it with silica gel from sodium silicate then calcined at 400 degree C for 2 h. Characterizations of photocatalysts were performed using XRD, FTIR, SR-UV and SEM-EDX to evaluate the effect of TiO2 supported on SiO2 in particle size and crystallinity. The concentrations of anionic surfactant before and after photodegradation was carried out by spectrophotometry using Methylene Blue Active Substances (MBAS) method. At this stage, the effects of TiO2 content in TiO2/SiO2 photocatalyst, photoctalysts mass and exposure time on the anionic surfactant photodegradation were discussed. The results showed that TiO2 supported on SiO2 can reduce particle size and increase the band gap energy of TiO2, that can improve the higher photoactivity into value of 47.28 percent compared to pure TiO2 which has value of 27.62 percent. Increasing TiO2 content in TiO2/SiO2 photocatalysts can enhance photocatalytic activity. Increasing mass of photocatalysts TiO2/SiO2 up to 40 mg can improve photodegradation effectivity of the anionic surfactant that is 88.37 percent. The exposure time in 24 h also increase photodegradation effectivity of the anionic surfactant to 97.53 percent, but this longer exposure time makes the effectiveness of photodegradation decreased.

Kata Kunci : fotokatalis, TiO2/SiO2, fotodegradasi, surfaktan anionik.