Kajian pengaruh ion Cd(II) dan Cr(VI) terhadap efektivitas fotoreduksi ion Cu(II) terkatalisis TiO2

HATIMAH, Husnul, Prof. Dr. Endang Tri Wahyuni, M.S

2009 | Tesis | S2 Ilmu Kimia

Dalam penelitian ini telah dilakukan kajian pengaruh penambahan fotokatalis TiO2, ion Cd(II) dan Cr(VI) pada pH dan konsentrasi yang bervariasi, terhadap efektivitas fotoreduksi ion Cu(II) yang terkatalisis oleh TiO2. Proses fotoreduksi dilakukan dengan cara menyinari campuran yang terdiri dari larutan ion Cu(II) dan serbuk fotokatalis TiO2 tanpa maupun dengan adanya ion Cd(II) dan Cr(VI) dalam reaktor tertutup yang dilengkapi dengan lampu UV yang disertai pengadukan. Kondisi proses fotoreduksi adalah 50 mL larutan ion Cu(II) 10 ppm (0,157 mmol/L), ion Cd(II) dan Cr(VI) dengan konsentrasi dan pH yang bervariasi dan TiO2 seberat 20 mg, dengan waktu reaksi selama 24 jam. Hasil fotoreduksi ditentukan berdasarkan selisih konsentrasi ion Cu(II) awal dengan konsentrasi ion Cu(II) sisa dalam larutan setelah proses fotoreduksi yang ditentukan dengan metode Spektrofotometri Serapan Atom (AAS). Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan TiO2 dapat meningkatkan efektivitas fotoreduksi ion Cu(II) dari 9,03% menjadi 43,21%, yang diawali dengan proses adsorpsi. Adanya ion Cd(II) dalam sistem reaksi fotoreduksi dengan konsentrasi yang semakin besar menyebabkan penurunan fotoreduksi ion Cu(II) karena adanya kompetisi dalam adsorpsi. Sebaliknya, kenaikan konsentrasi awal ion Cr(VI) dapat meningkatkan persen ion Cu(II) yang hilang karena terbentuknya endapan CuCrO4. Pada pH yang bervariasi penambahan ion Cd(II) dan Cr(VI) memberikan kecenderungan fotoreduksi ion Cu(II) yang sama dengan kecenderungan fotoreduksi ion Cu(II) tanpa adanya ion Cd(II) maupun Cr(VI). Kecenderungan tersebut menunjukkan bahwa kenaikan pH 1 sampai 7 dapat meningkatkan fotoreduksi ion Cu(II) dan semua ion Cu(II) hilang dari larutan pada pH lebih tinggi dari 8 karena terbentuknya endapan Cu(OH)2. Fenomena ini berhubungan dengan spesiasi ion Cu(II), Cd(II), Cr(VI) dan fotokatalis TiO2.

The influences of TiO2 photocatalyst, Cd(II) and Cr(VI) ions with variation concentration and pH on photoreduction of Cu(II) have been studied. The photoreduction process was carried out by irradiating a mixture of Cu(II) ion solution and TiO2 photocatalyst powder with or without Cd(II) and Cr(VI) in a closed reactor equipped with UV lamp and accompanied by stirring. The condition of each experiment was 50 mL of Cu(II) ion 10 ppm (0.157 mmol/L) with 20 mg of TiO2 for 24 reaction time. The results of photoreduction was calculated by substracting the initial ion concentration with the remaining one after the photoreduction process. The remaining concentration was determined by Atomic Absorption Spectrophotometer method (AAS). The results showed that the TiO2 catalyst can increase the effectiveness of Cu(II) ion photoreduction from 9.03% to 43.21%, initiated by an adsorption process. The increase of Cd(II) concentration leads to a slight decrease in the Cu(II) photoreduction, due to the competition in adsorption. On the other hand, the increase of Cr(VI) concentration gives a slight increase in Cu(II) ion removal due to the formation of CuCrO4 precipitate. With pH alteration, the additions of Cd(II) and Cr(VI) give same Cu(II) photoreduction trend as that of without Cd(II) and Cr(VI). The trend showed that the improvement of Cu(II) photoreduction is observed when the solution pH was increased from 1-7, and further increasing pH higher than 8 makes all of Cu(II) ions are removed from the solution due to the precipitation of Cu(OH)2. This phenomena is related to speciation of Cu(II), Cd(II), Cr(VI) and TiO2 catalyzed in the pH alteration.

Kata Kunci : Cu(II), Fotoreduksi ,Cd(II), Cr(VI), TiO2, Photoreduction