A Study on Rusty Waste as a Catalyst in Enhancing The Heterogenous Photo-Fenton Process at Near-Neutral pH for Methyl Orange Discoloration

Jeannina Cahyo Rani, Prof. Dr. Endang Tri Wahyuni, M.S.; Suherman, S.Si., M.Sc., Ph.D.

2024 | Skripsi | KIMIA

Penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan proses foto-Fenton untuk degradasi zat warna jingga metil pada pH mendekati netral dengan memanfaatkan karat besi, yang mengandung konsentrasi tinggi Fe?O?, sebagai katalis padat, bukan ion Fe²?. Metode foto-Fenton heterogen melibatkan penyinaran sinar UV ke dalam larutan yang terdiri dari H?O?, limbah karat, dan zat warna jingga metil. Proses optimasi meliputi variasi dosis katalis, konsentrasi H?O?, konsentrasi awal jingga metil, pH larutan, dan durasi penyinaran.

Penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan proses foto-Fenton untuk degradasi zat warna jingga metil pada pH mendekati netral dengan memanfaatkan karat besi, yang mengandung konsentrasi tinggi Fe?O?, sebagai katalis padat, bukan ion Fe²?. Metode foto-Fenton heterogen melibatkan penyinaran sinar UV ke dalam larutan yang terdiri dari H?O?, limbah karat, dan zat warna jingga metil. Proses optimasi meliputi variasi dosis katalis, konsentrasi H?O?, konsentrasi awal jingga metil, pH larutan, dan durasi penyinaran.

This study aims to enhance the photo-Fenton process for the degradation of methyl orange dye at near-neutral pH by utilizing rusty waste, which contains a high concentration of Fe?O?, as a solid catalyst instead of Fe²? ions. The heterogeneous photo-Fenton method involves irradiating UV light into a solution composed of H?O?, rust waste, and methyl orange dye. The optimization process included variations in the catalyst dose, H?O? concentration, initial concentration of methyl orange, solution pH, and duration of irradiation.

The study found that Fe?O? powder can be purified from rusty waste. The utilization of Fe?O? powder in the photo-Fenton process resulted in 96% photodegradation of methyl orange dye at neutral pH, compared to 85% for the homogeneous photo-Fenton process. The optimal conditions for dye photodegradation were a 1:25 Fe to H?O? mole ratio at pH 7, achieving 96.10% breakdown after 60 minutes of UV exposure. This discovery highlights that rusty waste is a valuable resource for dye pollution treatment through a low-cost procedure.

Kata Kunci : Methyl orange, Rusty waste, Photo-Fenton process, Degradation, Heterogeneous catalyst.