Pengaruh ion Cu(II) dan Zn(II) terhadap efektivitas fotoreduksi ion Hg(II) yang dikatalisis TiO2

OCTAVIANI, Artanti Melly, Prof. Dr. Endang Tri Wahyuni, M.S

2009 | Tesis | S2 Ilmu Kimia

Pada penelitian ini telah dilakukan kajian pengaruh ion Cu(II) dan Zn(II) pada konsentrasi dan pH yang bervariasi terhadap efektivitas fotoreduksi ion Hg(II) yang dikatalisis oleh TiO2. Proses fotoreduksi dilakukan dengan cara menyinari campuran yang terdiri dari ion Hg(II) dan serbuk fotokatalis TiO2 dengan dan tanpa adanya Cu(II) maupun Zn(II) dalam reaktor yang dilengkapi dengan lampu UV secara batch. Kondisi proses fotoreduksi adalah 50 mL larutan ion Hg(II) 10 ppm (0,025 mmol/L), ion Cu(II) dan Zn(II) dengan konsentrasi dan pH yang bervariasi dan TiO2 seberat 15 mg, dengan waktu reaksi selama 24 jam. Hasil fotoreduksi ditentukan berdasarkan selisih konsentrasi ion Hg(II) awal dengan konsentrasi ion Hg(II) sisa dalam larutan setelah proses fotoreduksi dengan metode Spektrofotometer Serapan Atom teknik pembangkit uap dingin (CV-AAS). Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan fotokatalis TiO2 dapat meningkatkan efektivitas fotoreduksi ion Hg(II) yang diawali dengan proses adsorpsi, dari 21,00% menjadi 71,71%. Adanya ion Cu(II) dalam sistem reaksi fotoreduksi dengan konsentrasi yang semakin besar menyebabkan penurunan fotoreduksi ion Hg(II) karena adanya kompetisi dalam fotoreduksi dan adsorpsi. Kenaikan konsentrasi awal ion Zn(II) dalam sistem reaksi fotoreduksi dapat menurunkan ion Hg(II) yang hilang karena adanya kompetisi dalam adsorpsi. Dengan variasi pH, adanya ion Cu(II) and Zn(II) memberikan kecenderungan fotoreduksi ion Hg(II) yang sama dengan tanpa ion Cu(II) dan Zn(II). Pada pH 1 sampai dengan 5 penambahan ion Cu(II) maupun Zn(II) dapat menurunkan efektivitas fotoreduksi ion Hg(II). Fenomena ini berhubungan dengan spesiasi ion Hg(II), Cu(II), Zn(II) dan fotokatalis TiO2. Fotokatalis TiO2 setelah digunakan dalam proses fotoreduksi ion Hg(II) mengalami penurunan kristalinitas yang relatif kecil yaitu ± 10%.

The influences of TiO2 photocatalyst, Cu(II) and Zn(II) ions with variation of concentration and pH on the photoreduction of Hg(II) have been studied. The photoreduction process was carried out by irradiating a mixture of Hg(II) ion solution and TiO2 photocatalyst powder with or without Cu(II) and Zn(II) in a closed reactor equipped with UV lamp and under continous stirring. The results of photoreduction was calculated by substracting the initial ion concentration with the remaining one after the photoreduction process. The condition of each experiment was 50 mL of Hg(II) ion 10 ppm (0.025 mmol/L) with 15 mg of TiO2 for 24 reaction time. The remaining concentration was determined by Cold Vapor Atomic Absorption Spectrophotometer method (CV-AAS). The results showed that the TiO2 catalyst can increase the effectiveness of Hg(II) ion photoreduction initiated by an adsorption process, from 21.00% to 71.71%. The increase of Cu(II) concentration leads to a significant decrease in the Hg(II) photoreduction, due to the competition in photoreduction and adsorption. The increase of Zn(II) concentration leads to a slight decline in the Hg(II) photoreduction, due to the competition in adsorption. With pH alteration, the additions of Cu(II) and Zn(II) give same Cu(II) photoreduction trend as that of without Cu(II) and Zn(II). Additions of Cu(II) and Zn(II) give influence in the decrease of effectiveness of Hg(II) ion photoreduction in pH 1-5. This phenomena is related to speciation of Cu(II), Cu(II), Zn(II) and TiO2 catalyzed in the pH alteration. After being used in the Hg(II) photoreduction process, the cristalinity of TiO2 was partially destroyed, that is about ± 10%.

Kata Kunci : Hg(II),Fotoreduksi,Cu(II),Zn(II),TiO2,Hg(II),Photoreduction,Cu(II), Zn(II),TiO2