Pemanfaatan buah ketimun (Cucumis sativus) sebagai sumber asam oksalat dan penambahan ion Fe (III) untuk meningkatkan efektivitas fotoreduksi ion Cr (VI) terkatalisis TiO2

PRASETYA, Nor Basid Adiwibawa, Prof. Dr. Endang Tri Wahyuni, M.S

2009 | Tesis | S2 Ilmu Kimia

Dalam rangka pengembangan metode fotoreduksi terkatalisis TiO2 dalam penelitian ini telah dilakukan kajian pemanfaatan buah ketimun (Cucumis sativus) sebagai sumber asam oksalat dan penambahan ion Fe(III) untuk meningkatkan efisiensi fotoreduksi ion Cr(VI). Untuk itu telah dipelajari pengaruh fotokatalis TiO2, keberadaan bubur ketimun yang mengandung asam oksalat, keberadaan ion Fe(III), keberadaan campuran bubur ketimun dan ion Fe(III), serta pH larutan dalam proses fotoreduksi ion Cr(VI). Proses fotoreduksi dilakukan dengan cara menyinari campuran yang terdiri dari larutan ion Cr(VI) dan serbuk fotokatalis TiO2 dengan lampu UV dalam suatu reaktor tertutup yang disertai dengan pengadukan selama waktu tertentu. Efektivitas fotoreduksi dinyatakan sebagai % ion Cr(VI) yang tereduksi, yang dihitung berdasarkan selisih antara massa ion Cr(VI) mula-mula sebelum reaksi fotoreduksi dengan massa ion Cr(VI) sisa. Ion Cr(VI) yang tidak tereduksi ditentukan menggunakan metode spektrofotometri UV-visibel dengan pereaksi 1,5-difenilkarbazida. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan fotokatalis TiO2, bubur ketimun dan ion Fe(III) dapat meningkatkan efektivitas fotoreduksi ion Cr(VI) dengan peran yang berbeda. Pada sistem reaksi fotoreduksi ion Cr(VI) dengan penambahan bubur ketimun yang mengandung asam oksalat ataupun penambahan ion Fe(III) memberikan pola atau kecenderungan efektivitas fotoreduksi ion Cr(VI) yang sama pada berbagai variasi pH. Fotoreduksi yang paling efektif pada pH 4, yang berkaitan dengan spesiasi ion Cr(VI), TiO2, asam oksalat dan ion Fe(III). Kondisi reaksi yang menghasilkan fotoreduksi paling efektif untuk 50 mL larutan ion Cr(VI) 10,7 ppm, TiO2 25 mg, pH larutan 4 dan waktu penyinaran 24 jam adalah dengan penambahan bubur ketimun sebanyak 128 mg, dan dengan penambahan ion Fe(III) 4,4 ppm. Selama proses fotoreduksi ion Cr(VI) tidak terjadi kerusakan kristal fotokatalis TiO2 secara berarti.

In order to develop photoreduction method catalyzed by TiO2, in the present work, the use of cucumber (Cucumis sativus) fruit as a source of oxalic acid and addition of Fe(III) ion to improve the effectiveness of Cr(VI) photoreduction catalyzed by TiO2 have been studied. For such purpose the influences of TiO2 photocatalyst, cucumber slurry that contained oxalic acid, Fe(III) ion and the mixture of cucumber slurry and ion Fe(III) as well as solution pH on the Cr(VI) photocatalytic reduction have been evaluated. Photocatalytic reduction was carried out in a closed reactor equipped with UV lamp, by irradiating and strirring a mixture of Cr(VI) solution and TiO2 photocatalyst powder for a certain period of time. The amount of reduced Cr(VI) was calculated by substracting initial Cr(VI) mass with unreduced one, which was determined using 1,5-diphenylcarbazide by mean of UV-visible spectrophotometry method. The results of the research indicate that the addition of TiO2, cucumber slurry, and Fe(III) ion increases the effectiveness of Cr(VI) photoreduction but with different roles. Photoreduction of Cr(VI) ion in the presence of cucumber slurry or Fe(III) ion in various pH give a similar trend on the effectiveness of Cr(VI) photoreduction. The effectiveness of Cr(VI) photoreduction reaches maximum value at pH 4 which is related to the speciation of Cr(VI) ion, TiO2, oxalic acid, and Fe(III) ion. The highest effectiveness for photoreduction of 50 mL of Cr(VI) 10.7 ppm using 25 mg of TiO2 powder, at pH 4, and 24 hours of irradiation time is reached in the presence of 128 mg cucumber slurry or 4.4 ppm of Fe(III) ion. It is also found from XRD spectra that there is no TiO2 crystal destroyed during Cr(VI) photocatalytic reduction process.

Kata Kunci : Ketimun,Oksalat,Fe (III),Fotoreduksi,Cr (VI)