• Tidak ada hasil yang ditemukan

PREPARASI DAN KARAKTERISASI KOMPOSIT CuO-zeolit alam UNTUK FOTODEGRADASI ZAT WARNA CONGO RED DENGAN SINAR ULTRAVIOLET.

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2017

Membagikan "PREPARASI DAN KARAKTERISASI KOMPOSIT CuO-zeolit alam UNTUK FOTODEGRADASI ZAT WARNA CONGO RED DENGAN SINAR ULTRAVIOLET."

Copied!
101
0
0

Teks penuh

(1)

 

an Kepada F Universi itas Negeri Y agian Persy na Sains Bid

Oleh:

dan Ilmu Pe a untuk Mem

(2)

 

Drs. Jaslin NIP. 19

g berjudul “

degradasi Z

h Rantau In

g untuk diuji

ator Tugas A

ogram Studi

Ikhsan, M. A 9680629 199

PER

“Preparasi d

Zat Warna C

ndramawan,

Rr. Lis Perm NIP. 196810

posit CuO-z

nar Ultravio

ni telah dise

rta, Juli 20

mbing Utama

mana Sari, M 020 199313

zeolit alam

olet” yang

etujui oleh

016

a,

(3)

S

Rr. Lis Perm NIP. 196810

M. Pranjoto NIP. 197104

Prof. A. K. P NIP. 196010

Dr. Cahyorin NIP. 197707

g berjudul “

degradasi Z

h Rantau Ind

an Penguji pa

mana Sari, M 020 199313

Utomo, M.S 408 199802

Prodjosantos 028 198503

ni K, M.Si. 723 200312

PEN

“Preparasi d

Zat Warna C

dramawan, N

ada tanggal

DEW

Dr. Hartono, NIP. 196203

AN

erisasi Komp

dengan Si

144028 ini

dan dinyatak 29 198702 1

posit CuO-z

n Ilmu Penge

1 002

zeolit alam

olet” yang

ahankan di

(4)

iv   

PERNYATAAN

 

Yang bertandatangan dibawah ini:

Nama : Rantau Indramawan

NIM : 12307144028

Program Studi : Kimia

Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Judul Penelitian : Preparasi dan Karakterisasi Komposit CuO-zeolit alam

untuk Fotodegradasi Zat Warna Congo Red dengan Sinar

Ultraviolet

Menyatakan bahwa penelitian ini adalah hasil pekerjaan saya sendiri, dan

sepanjang pengetahuan saya tidak berisi materi atau data yang telah

dipublikasikan atau ditulis oleh orang lain atau telah dipergunakan dan diterima

sebagai persyaratan studi pada universitas atau institut lain, kecuali pada

bagian-bagian yang telah dinyatakan dalam teks.

Tanda tangan dosen penguji yang tertera dalam pengesahan adalah asli.

Jika tidak asli, saya siap menerima sanksi ditunda yudisium pada periode

berikutnya.

Yogyakarta, Juli 2016

Yang Menyatakan

(5)

v   

MOTTO

“Setiap janji Allah nyata bagi mereka yang

meyakininya”

 

(6)

vi   

HALAMAN PERSEMBAHAN

 

Skripsi ini saya persembahkan untuk:

1. Kedua orangtua saya, Ngadiyo dan Tumikem, adik-adikku, Kesi dan Imah

yang senantiasa memberikan doa dan dukungan

2. Bapak KH. Khatib Mashudi beserta keluarga

3. Partner skripsi, Intan Agnes Singyu Fiolida yang pantang menyerah

4. Teman-teman KIMIA SWANADA 2012

5. Santri-santri PP. Fadlun Minallah, dimana kita dipertemukan karena niat,

(7)

vii   

KATA PENGANTAR

 

Assalamualaikum warahmatullahhi wabarakatuh

Segala puji hanya untuk Allah, yang maha memberi, maha mengetahui.

Alhamdulillah dengan segala nikmat, penulis dapat menyelesaikan tugas akhir

skripsi ini .Sholawat serta salam semoga senantiasa terlimpahkan untuk baginda

Rasul Muhammad SAW, kepada keluarga, sahabat, serta orang-orang yang selalu

menjaga sunnahnya.

Penelitian dengan judul “ Preparasi dan Karakterisasi Komposit

CuO-zeolit alam untuk Fotodegradasi Zat Warna Congo red dengan Sinar Ultraviolet”

ini disusun untuk melengkapi syarat yang telah ditetapkan oleh Jurusan

Pendidikan Kimia guna memperoleh gelar sarjana sains. Pada kesempatan ini

perkenankanlah penulis menyampaikan ucapan terimakasih kepada:

1. Bapak Dr. Hartono, M.Si. selaku dekan FMIPA Universitas Negeri

Yogyakarta.

2. Bapak Drs. Jaslin Ikhsan, M.App.Sc., Ph.D. selaku Ketua Jurusan

Pendidikan Kimia FMIPA Universitas Negeri Yogyakarta.

3. Ibu Rr. Lis Permana Sari, M.Si. selaku dosen pembimbing.

4. Bapak M. Pranjoto Utomo, M.Si. selaku dosen sekretaris penguji

5. Bapak Prof. A.K. Prodjosantosa, Ph.D. selaku dosen penguji utama

6. Ibu Dr. Cahyorini K, M.Si. selaku dosen penguji pendamping

7. Seluruh Dosen, Staf, dan Laboran Jurusan Pendidikan Kimia FMIPA

(8)

viii   

8. Semua pihak yang telah membantu kelancaran terselesaikannya laporan ini

yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu.

Penulis menyadari dalam penyusunan laporan ini masih banyak

kekurangan dan kesalahan, oleh karena itu kritik dan saran yang membangun dari

berbagai pihak sangat diharapkan. Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi kita

semua. Amin.

Wassalamualaikum Warahmatullahhi Wabarakatuh

Yogyakarta, Juli 2016

Penulis

 

(9)

ix   

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ... i

HALAMAN PERSETUJUAN ... ii

HALAMAN PENGESAHAN ... iii

HALAMAN PERNYATAAN ... iv

MOTTO ... v

HALAMAN PERSEMBAHAN ... vi

KATA PENGANTAR ... vii

DAFTAR ISI ... ix

DAFTAR TABEL ... xii

DAFTAR GAMBAR ... xiii

DAFTAR LAMPIRAN ... xiv

ABSTRAK ... xv

ABSTRACT ... xvi

BAB I PENDAHULUAN ... 1

A. Latar Belakang ... 1

B. Identifikasi Masalah ... 3

C. Pembatasan Masalah ... 3

(10)

x   

E. Tujuan Penelitian ... 4

F. Manfaat Penelitian ... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 6

A. Deskripsi Teori ... 6

1. Zeolit ... 6

2. CuO ... 7

3. Fotokatalis ... 8

4. Congo Red ... 10

5. Difraksi Sinar-X (XRD) ... 11

6. Scaning Electron Microscopy- Electron Dispersive X-Ray Alanyser (SEM-EDX) ... 13

7. Spektroskopi FTIR ... 14

8. Spektrofotometer UV-Vis ... 15

B. Penelitian yang Relevan ... 16

C. Kerangka Berfikir Teoritis ... 17

BAB III METODE PENELITIAN ... 19

A. Subyek dan Obyek Penelitian ... 19

B. Variabel Penelitian ... 19

C. Alat dan Bahan Penelitian ... 19

(11)

xi   

E. Skema Rangkaian Alat Fotokatalis ... 23

F. Diagram Alir Prosedur Penelitian ... 24

G. Teknik Analisis Data ... 25

BAB IV PEMBAHASAN ... 27

A. Preparasi Zeolit Alam ... 27

B. Preparasi CuO-zeolit alam ... 28

C. Difraksi Sinar-X (XRD) ... 29

D. Spektrofotometer Inframerah ... 31

E. Spektroskopi UV-Vis Diffuse Reflectance ... 32

F. SEM-EDX ... 35

G. Uji Fotodegradasi Congo Red Menggunakan CuO-zeolit alam ... 37

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 42

A. Kesimpulan ... 42

B. Saran ... 42

DAFTAR PUSTAKA ... 43

(12)

xii   

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 1. Daftar Fragmentasi Congo Red ... 11

Tabel 2. Perbandingan 2θ Zeolit Alam dan JCPDS ... 30

Tabel 3. Persen Atom CuO-zeolit alam ... 37

(13)

xiii   

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1. Struktur Zeolit Klinoptilolit ... 7

Gambar 2. Struktur Congo Red ... 10

Gambar 3. Difraksi Sinar-X... 12

Gambar 4. Mekanisme pembentukan Bayangan pada SEM ... 13

Gambar 5. Skema Rangkaian Alat Fotokatalis ... 23

Gambar 6. Diagram Alir Proses Penelitian ... 24

Gambar 7. Difraktogram zeolit alam & CuO-zeolit alam ... 30

Gambar 8. Spektra FTIR Zeolit Alam Kalsinasi dan CuO-zeolit alam ... 32

Gambar 9. Grafik absorbansi Cuo-zeolit alam (1:3; 1:1; 3:1) ... 33

Gambar 10. Grafik Energi Celah Pita CuO-zeolit alam (1:3; 1:1; dan3:1) ... 34

Gambar 11. Hasil SEM CuO-zeolit alam 1:1 dengan perbesaran 500 x (a) dan (b); 2000 x (c); 5000 x (d); 10000 x (e); 20000 x (f) ... 36

Gambar 12. Spektra EDX CuO-zeolit alam 1:1 ... 36

Gambar 13. Kurva Standar Congo Red ... 37

Gambar 14. Grafik Uji Fotodegradasi Variasi Berat ... 38

Gambar 15. Grafik Uji Fotodegradasi Variasi Waktu ... 40 

(14)

xiv   

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

LAMPIRAN 1. Hasil dari Analisis XRD ... 48

LAMPIRAN 2. Perhitungn Ukuran Kristal Zeolit dan CuO-Zeolit ... 55

LAMPIRAN 3. Data JCPDS No. 25-1349 Zeolit Alam Klinoptilolit ... 59

LAMPIRAN 4. Data JCPDS No. 48-1548 CuO ... 60

LAMPIRAN 5. Hasil dari Spekrta Absorbansi dan Reflektansi UV ... 61

LAMPIRAN 6. Grafik Perhitungan Energi Celah Pita ... 70

LAMPIRAN 7. Hasil dari Spektra FTIR ... 71

LAMPIRAN 8. Hasil dari Analisis SEM-EDX ... 75

LAMPIRAN 9. Pengenceran Larutan Standar Congo Red ... 80

LAMPIRAN 10. Hasil Penentuan Lamda Maksimal Congo Red ... 82

LAMPIRAN 11. Gambar Penelitian ... 83 

(15)

xv   

PREPARASI DAN KARAKTERISASI KOMPOSIT CuO-zeolit alam UNTUK FOTODEGRADASI ZAT WARNA CONGO RED DENGAN

SINAR ULTRAVIOLET

Oleh:

Rantau Indramawan NIM. 12307144028

Pembimbing: Rr. Lis Permanasari, M.Si. ABSTRAK

Penelitian ini bertujuan untuk mempreparasi komposit CuO-zeolit alam dan mengetahui karakterisasi serta aplikasinya sebagai fotokatalis dalam fotodegradasi congo red di bawah sinar ultraviolet.

CuO-zeolit alam disintesis dengan mencampurkan CuSO4.5H2O dan zeolit

alam dengan perbandingan 1:3, 1:1, dan 3:1 ke dalam akuades kemudian ditambahkan etanol yang dilanjutkan dengan kalsinasi. Hasil sintesis dikarakterisasi menggunakan XRD, FTIR, UV-Vis Diffuse Reflectance dan SEM-EDX. Uji fotokatalis dilakukan di bawah sinar ultraviolet untuk menentukan berat dan waktu optimum.

Analisis data XRD menunjukkan zeolit alam yang digunakan pada penelitian ini adalah klinoptilolit. Puncak khas CuO 2θ = 67,61 muncul pada CuO-zeolit alam 1:1. Serapan FTIR CuO 586,36 cm-1 muncul pada CuO-zeolit alam 1:1. Energi celah pita CuO-zeolit alam 1:1 adalah 1,55 eV. Hasil SEM-EDX menunjukkan morfologi permukaan CuO-zeolit alam 1:1 tidak beraturan dengan ukuran partikel berkisar antara 0,2-0,7 m. Kandungan Cu di dalam CuO-zeolit alam 1:1 adalah 1,54% atom. Uji fotokatalis CuO-zeolit alam 1:1 pada fotodegradasi congo red 10ppm di bawah sinar ultraviolet menunjukkan berat optimum CuO-zeolit alam 1:1 adalah 100 mg dan waktu penyinaran optimum adalah 30 menit.

(16)

xvi   

PREPARATION AND CHARACTERIZATION OF CuO-NATURAL ZEOLITE COMPOSITE FOR PHOTODEGRADATION OF

CONGO RED DYE BY USING ULTRAIOLET LIGHT

By:

Rantau Indramawan Student’s Number. 12307144028

Supervisor: Rr. Lis Permanasari, M.Si.

ABSTRACT

 

This research aims to prepare CuO-Natural Zeolite composites and to study its characterization and application as a photocatalyst in the photodegradation of congo red under ultraviolet light.

CuO-Natural Zeolite is synthesized by mixing CuSO4.5H2O and natural

zeolite with a ratio of 1:3, 1:1, and 3:1 in aquadest then added ethanol followed by calcination. Synthesize results were characterized using XRD, FTIR, UV-Vis Diffuse Reflectance and SEM-EDX. Photocatalyst test is conducted by ultraviolet light to determine the weight and optimum time.

Analysis of XRD data showed natural zeolite that is used in this study is clinoptilolite. CuO typical peak 2θ=67.61 appeared at CuO-Natural Zeolite 1:1. Uptake FTIR CuO 586.36 cm-1 appears on CuO-Natural Zeolite 1:1. Band gap energy of CuO-Natural Zeolite 1:1 is 1.55 eV. SEM-EDX results showed surface morphology of CuO-Natural Zeolite 1:1 was irregular with particle sizes ranged from 0.2 to 0.7 m. The content of Cu in the CuO-Natural Zeolite 1:1 was 1.54% atom. Photocatalyst test of CuO-Natural Zeolite 1:1 for photodegradation of congo red 10ppm under ultraviolet light showed that the optimum weight of CuO-Natural Zeolite 1:1 was 100 mg and optimum exposure time was 30 minutes.

(17)

1   

BAB I PENDAHULUAN

 

A. Latar Belakang

Di Indonesia industri tekstil merupakan salah satu industri yang

sangat berkembang. Namun dari perkembangan industri tekstil, ada sisi

negatif tersendiri apabila tidak ada pengolahan limbah yang baik. Hal ini

dapat menyebabkan pencemaran lingkungan terutama dari proses

pencelupan dan pewarnaan (Firmansyah, Moh. Mirzan & Prismawiryanti.

2015). Industri tekstil banyak menggunakan zat warna pada proses

pencelupannya. Jika tidak ada proses pengolahan limbah terlebih dahulu

maka zat warna ini dapat mencemari lingkungan. Pewarna tekstil

merupakan zat kimia yang sifatnya non biodegradable, biasanya pewarna

tekstil adalah senyawa dengan gugus azo dan turunannya yang bersifat

karsinogen dan sulit diuraikan oleh bakteri (Rao, 2013).

Banyak metode yang dikembangkan untuk menangani masalah ini.

Salah satunya adalah metode adsorpsi, yaitu penyerapan zat warna. Salah

satu material potensial yang dapat digunakan untuk menanggulangi

masalah pencemaran limbah zat warna adalah zeolit. Zeolit merupakan

senyawa alam yang banyak terdapat di wilayah Indonesia. Zeolit ini

memiliki berbagai macam kegunaan. Salah satunya adalah untuk penyerap

senyawa organik, karena memiliki rongga dan saluran yang saling

berhubungan sehingga menyebabkan bagian permukaannya menjadi

sangat luas dan efektif sebagai adsorben. Selain itu, zeolit juga memiliki

(18)

2   

bermuatan. Namun metode ini kurang efektif karena zat warna tekstil yang

diadsorpsi akan terakumulasi di dalam adsorben yang akan menimbulkan

persoalan baru.

Salah satu alternatif untuk mengatasi limbah cair adalah melakukan

modifikasi pada zeolit. Modifikasi ini dilakukan dengan menyisipkan

material fotokatalis ke dalam zeolit. Material fotokatalis memiliki

kemampuan dalam mendegradasi senyawa organik dan polutan yang

terdapat di dalam air buangan pabrik ataupun limbah rumah tangga.

Fotokatalisis yaitu suatu proses kimia yang menggunakan energi cahaya

untuk mengaktifkan katalis. Degradasi fotokatalitik merupakan reaksi

pemecahan senyawa dengan bantuan cahaya dan proses ini memerlukan

adanya katalis. Fotodegradasi adalah suatu metode dengan menggunakan

bahan fotokatalis dan radiasi sinar yang energinya sesuai atau lebih besar

dari energi celah pita fotokatalis tersebut untuk menguraikan zat warna

menjadi komponen-komponen yang lebih sederhana dan lebih aman untuk

lingkungan ( I Gusti Ayu A.S., Ni Putu D. & Putu Suarya, 2015).

Fotokatalis yang mendapat perhatian utama dan banyak

dikembangkan adalah bahan semikonduktor. Salah satu bahan

semikonduktor yang dapat digunakan adalah CuO karena memiliki energi

celah pita 1,2-1,9 eV (Mukti, Hastiawan, Rakhmawaty & Novianti. 2013).

Zeolit dapat digunakan sebagai pengemban karena zeolit merupakan

batuan alam yang memiliki pori-pori besar dan permukaan yang relatif

(19)

3   

diharapkan mampu menggabungkan sifat sorpsi yang dimiliki oleh zeolit

dan sifat fotokatalis yang dimiliki oleh material fotokatalis yang

disisipkan.

B. Identifikasi Masalah

Berdasarkan latar belakang, maka dapat diidentifikasi beberapa masalah

yang ada, antara lain:

1. Metode preparasi komposit CuO-zeolit alam

2. Karakterisasi komposit CuO-zeolit alam

3. Uji fotokatalis komposit CuO-zeolit alam pada fotodegradasi polutan

organik

4. Sumber sinar yang digunakan pada proses fotodegradasi polutan

organik

C. Pembatasan Masalah

Berdasarkan identifikasi masalah, maka pembatasan masalah dalam

peneltian ini antara lain:

1. Metode preparasi fotokatalis komposit CuO-zeolit alam yang

digunakan adalah metode impregnasi

2. Karakterisasi fotokatalis komposit CuO-zeolit alam dianalisis

menggunakan XRD, FTIR, UV-Vis Diffuse Reflectance, dan

SEM-EDX

3. Uji fotokatalis komposit CuO-zeolit alam dilakukan pada

fotodegradasi congo red 10ppm dengan variasi berat CuO-zeolit alam

50; 100; 150; 200; dan 250 mg dan variasi waktu penyinaran selama 5;

(20)

4   

4. Sumber sinar yang digunakan pada proses fotodegradasi congo red

adalah sinar ultraviolet

D. Rumusan Masalah

Rumusan masalah yang diajukan dalam penelitian ini adalah:

1. Bagaimanakah karakterisasi komposit CuO-zeolit alam menggunakan

XRD, FTIR,UV-Vis Diffuse Reflectance dan SEM-EDX?

2. Berapa berat CuO-zeolit alam yang optimum pada fotodegradasi zat

warna congo red 10ppm di bawah sinar ultraviolet?

3. Berapa waktu optimum fotodegradasi zat warna congo red 10ppm

menggunakan fotokatalis komposit CuO-zeolit alam di bawah sinar

ultraviolet?

E. Tujuan Penelitian

Berdasarkan rumusan masalah yang ada, tujuan penelitian ini adalah:

1. Mengetahui karakterisasi CuO-zeolit alam menggunakan XRD, FTIR,

UV-Vis Diffuse Reflectance dan SEM-EDX

2. Mengetahui berat CuO-zeolit alam yang optimum pada fotodegradasi

zat warna congo red 10ppm di bawah sinar ultraviolet

3. Mengetahui waktu optimum fotodegradasi zat warna congo red 10ppm

menggunakan fotokatalis komposit CuO-zeolit alam di bawah sinar

ultraviolet

F. Manfaat Penelitian

Penelitian ini diharapkan dapat memberikan beberapa manfaat,

(21)

5   

1. Memberikan masukan atau informasi mengenai salah satu cara dalam

pengolahan limbah zat warna dengan memanfaatkan komposit

CuO-zeolit alam sebagai fotokatalis

2. Memberikan informasi karakteristik komposit CuO-zeolit alam yang

disintesis menggunakan metode impregnasi

3. Memberikan informasi waktu dan berat optimum pada fotodegradasi

zat warna congo red 10ppm menggunakan fotokatalis komposit

CuO-zeolit alam di bawah sinar ultraviolet

(22)

6   

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

 

A. Deskripsi Teori 1. Zeolit

Zeolit adalah mineral dengan struktur kristal alumina silikat yang

berbentuk rangka (framework) tiga dimensi, mempunyai rongga dan

saluran serta mengandung ion-ion logam seperti Na+, K+, Mg2+, Ca2+ dan

Fe2+ serta molekul air. Zeolit mempunyai pori dan sisi aktif yang

bermuatan negatif yang mengikat lemah kation penyeimbang muatan.

Pemanfaatan zeolit sangat luas seperti sebagai adsorben yang mampu

menyerap zat organik dan anorganik, penukar ion, dan katalis. Zeolit

dikenal sebagai salah satu mineral yang memiliki sifat katalitik yang baik

yang mempunyai energi celah pita 7 ev (Ulrich Simon & Marion E.

Franke, 1999). Kemampuan zeolit sebagai katalis berkaitan dengan

tersedianya pusat-pusat aktif dalam saluran antar zeolit. Bila zeolit

digunakan pada proses katalitik maka akan terjadi difusi molekul ke dalam

ruang kosong antar kristal dan reaksi kimia juga terjadi di permukaan

tersebut (Arief, dkk., 2012).

Pada kerangka zeolit, tiap atom Al bersifat negatif dan akan

dinetralkan oleh ikatan dengan kation yang mudah dipertukarkan. Kation

yang mudah dipertukarkan yang ada pada kerangka zeolit ini berpengaruh

dalam proses adsorpsi dan sifat-sifat thermal zeolit. Selain jenis kation,

kemampuan adsorpsi zeolit juga dipengaruhi oleh perbandingan Si/Al dan

(23)

7   

ukuran pori dan bentuk pori (Laeli, M. Djaeni & Aprilina Purbasari,

2011). Zeolit merupakan salah satu bahan pengemban yang baik karena

memiliki struktur yang stabil, murah, tersedia dalam berbagai macam

ukuran dan distribusi pori serta memiliki permukaan yang cukup luas.

Logam-logam yang diembankan ke dalam zeolit akan menyebabkan luas

permukaan relatif besar (L. Kurnasari, 2010). Klinoptilolit adalah zeolit

alami yang paling umum dan memiliki isostruktural dengan Heulandit

yang ditandai dengan 4-4-1 unit bangunan sekunder membentuk sistem

aluran 2-dimensi (Rina, 2012). Zeolit klinoptilolite memiliki rumus kimia

(Na4K4)(Al8Si40O96).24H2O dan mempunyai struktur seperti ditunjukkan

pada Gambar 1.

Gambar 1. Struktur Zeolit Klinoptilolit

2. CuO

Tembaga(II)oksida (CuO) merupakan kristal hitam yang

diperoleh melalui pirolisis garam nitrat atau garam-garam okso

(24)

8   

CuO mempunyai titik leleh 12000 C. CuO merupakan oksida basa

sehingga mudah larut dalam asam mineral seperti asam klorida dan asam

sulfat membentuk garam-garam tembaga(II). CuO mempunyai sistem

kristal monoklinik (Citra, 2012).

Tembaga oksida (CuO) adalah semikonduktor tipe-p dengan energi

celah pita berkisar antara 1,2-1,9 eV. CuO telah diteliti secara luas untuk

berbagai aplikasi seperti konversi energi surya, baterai, sensor,

semikonduktor, dan katalis. Sifat CuO yang tidak beracun dan

ketersediaan yang melimpah di alam membuat CuO menguntungkan dan

menjanjikan sebagai bahan untuk membuat perangkat aplikasi (Senthuran,

et al., 2013).

3. Fotokatalis

Reaksi fotokatalik akan melalui beberapa tahap yaitu adsorpsi sinar

oleh semikonduktor sehingga menyebabkan pembentukan dan pemindahan

(e-) dan (h+), reaksi redoks, dan desorpsi polutan (Lu, et al., 2011). Pada

semikonduktor dikenal istilah pita konduksi dan pita valensi. Pita konduksi

dan pita valensi ini memegang peranan penting dalam semikonduktor.

Jarak antara pita konduksi dan pita valensi ini dinamakan energi celah pita

(Eg). Eg merupakan besaran energi yang diperlukan suatu elektron untuk

dapat tereksitasi dari pita valensi menuju ke pita konduksi. Semakin besar

Eg dari suatu senyawa atau unsur maka semakin sulit elektron untuk dapat

tereksitasi karena semakin besar energi yang dibutuhkan untuk eksitasi

(25)

9   

Pengaktifan semikonduktor yang disuspensikan dalam larutan

berair dengan sinar yang mempunyai energi sama atau lebih besar dari

energi celah pita semikonduktor akan menyebabkan elektron pada pita

valensi (pv) tereksitasi ke pita konduksi (pk). Eksitasi ini menyebabkan

terbentuknya hole yang bermuatan positif pada pv (h+) dan elektron yang

bermuatan negatif pada pk sehingga terbentuklah pasangan elektron (e-)

dan hole (h+) pada permukaan semikonduktor (Li & Wang, 2011).

Hole positif apabila berinteraksi dengan molekul yang nukleofilik

maka akan terjadi reaksi oksidasi pada molekul tersebut dan membentuk

radikal. Sedangkan elektron pada pita konduksi apabila berinteraksi

dengan molekul yang elektrofilik maka molekul tersebut akan mengalami

reaksi reduksi sehingga menghasilkan radikal (Wijaya, dkk., 2006).

Degradasi total polutan organik ini akan menghasilkan CO2, H2O, dan

asam mineral. Salah satu fotokatalis yang sudah dikenal adalah oksida

logam transisi yang memiliki struktur semikonduktor. Aktivitas fotokatalis

suatu bahan semikonduktor dapat ditingkatkan melalui pengembanan.

Kualitas cahaya mempengaruhi proses degradasi zat warna dalam

fotokatalis. Penyinaran dengan sinar matahari pada sistem fotokatalis

menghasilkan penurunan konsentrasi zat warna yang lebih tinggi daripada

perlakuan dengan sinar UV maupun perlakuan dalam kondisi gelap. Hal

tersebut dikarenakan sinar matahari memiliki intensitas dan panjang

(26)

gelap

t merusak b

go red yang

kumulasi da

m 4-amino na

an konsentr

ni & Triandi

ed merupak

eradaan zat

berbagai sp

g mempuny

alam tubuh

araf (Ward

erti pada Gam

Gambar rasi terjadi

i, 2015).

an salah sat

warna cong

esies makhl

atan radikal

il dan senya

alena sulfon

ng dimungkin

fonik dengan

akibat ada

tu zat warn

go red dalam

luk hidup k

s cukup tin

nyebabkan g

4). Struktur

awa warna r

nik. Selanju

nkan sebaga

n melepaska

anya proses

na tekstil ya

m lingkunga

karena sifat

nggi. Congo

gangguan fu

ai turunan da

an ion NH4+

s adsorpsi

ang banyak

an perairan

zat warna

red yang

ungsi hati,

Congo Red

 

enunjukkan

m/z 651.

186 yang

g terbentuk

g terbentuk

aptalendiol

ari senyawa

+

(27)

SO3

-44. Daftar fr

l 1. Daftar Fr

eri, terjadi

mburkan ke

m satu fasa

droksil bife

l m/z 152 ya

n keduanya

ragmentasi d

interaksi d

e segala ara

dan saling

11 nil terfragm

aitu asam

2-terfragment

dari congo re

Congo Red

at satu sama

enjadi

1,4-oid dan m/z

i menjadi C

kan pada Tab

Nama interm

ol (1,4 dihidr ena)

a lain sehin

-dihidroksil

94 sebagai

CO2 dengan

uk difraksi

ewati suatu

n sebagian

ang berada

(28)

12   

interferensi konstruktif sedangkan sebagian tidak satu fase dan saling

meniadakan sehingga terjadi interferensi destruktif. Pada umumnya XRD

digunakan untuk analisa kuantitatif dan kualitatif seperti penentuan bentuk

dan ukuran sel satuan kristal (d, sudut, panjang ikatan), jumlah atom

persatuan kristal, identifikasi atau penentuan jenis kristal, dan lain

sebagainya karena pola difraksi yang dihasilkan merupakan sejenis sidik

jari yang dapat dikenali (Oxtoby, 2002). Sinar-X yang datang akan

mengenai suatu bidang dan dipantulkan kembali seperti terlihat pada

Gambar 3.

Gambar 3. Difraksi Sinar-X

Prinsip dari XRD adalah interaksi elektromagnetik antara sinar-X

dengan elektron dalam materi untuk memberikan efek perantara dengan

membandingkan ukuran struktur dan panjang gelombang radiasi. Zat padat

dapat diidentifikasi dengan membandingkannya pada pola dasar difraksi

standar yang umumnya digunakan adalah JCPDS (Join Committee on

(29)

13   

6. Scaning Electron Microscopy- Electron Dispersive X-Ray Alanyser

(SEM-EDX)

Hasil dari pola refleksi dalam proses SEM memberikan informasi

berupa topologi, morfologi, komposisi, informasi mengenai kekristalan

bahan. Gambaran permukaan yang diperoleh merupakan gambaran

topologi dengan semua tonjolan dan lekukan permukaan. Gambaran

topologi ini diperoleh dari penangkapan elektron sekunder yang

dipancarkan oleh sampel yang dilapisi konduktor sehingga berinteraksi

dengan berkas elektron yang dapat memberi informasi mengenai struktur

morfologi dan jenis unsur. Sinyal yang dihasilkan ditangkap oleh detektor

kemudian direkam melalui monitor sehingga diperoleh gambaran topologi

permukaan sampel. Mekanisme proses dari SEM ditunjukkan pada

Gambar 4.

(30)

14   

EDX menggunakan emisi spektrum sinar-X dari sampel yang

ditembak dengan elektron yang terfokus untuk analisis kandungan

kimianya. Analisis kualitatifnya melibatkan identifikasi pada garis

spektrum dari X-Ray. Analisis kuantitatif membandingkan setiap unsur

pada sampel dengan unsur yang sama pada standar kalibrasi yang telah

diketahui komposisinya (Goldstein, 2003). Pada dasarnya SEM-EDX

merupakan pengembangan SEM. Kombinasi SEM dengan EDX (Energy

Dispersive X-Ray Spectroscopy) merupakan dua perangkat analisis yang

digabungkan menjadi satu panel analitis sehingga mempermudah analisis

dan lebih efisien. Analisa SEM-EDX dilakukan untuk memperoleh

gambaran permukaan atau fitur material dengan resolusi sangat tinggi

hingga memperoleh suatu tampilan dari permukaan sampel yang kemudian

dikomputasikan dengan software untuk menganalisis komponen

materialnya.

7. Spektroskopi FTIR

Instrumen FTIR menggunakan sumber radiasi dalam kisaran

inframerah (bilangan gelombang 4000-300 cm-1). Radiasi dalam kisaran

energi ini sesuai dengan kisaran frekuensi vibrasi rentangan (stretching)

dan vibrasi bengkokan (bending) ikatan kovalen dalam kebanyakan

molekul. Bila molekul menyerap radiasi inframerah, energi yang diserap

menyebabkan kenaikan amplitudo vibrasi atom-atom yang saling

berikatan. Panjang gelombang absorbsi oleh suatu tipe tertentu ikatan,

(31)

15   

menyerap radiasi inframerah pada panjang gelombang berbeda.

Spektrometer akan secara otomatis membaca sejumlah radiasi yang

menembus sampel dengan kisaran frekuensi tertentu dan akan merekam

berapa persen radiasi yang ditransmisikan. Setiap tipe ikatan akan

mempunyai sifat frekuensi yang berbeda. Instrument FTIR terdiri dari

sumber cahaya, monokromator, detektor, dan sistem pengolah data

(Sastrohamidjojo, 2001).

8. Spektrofotometer UV-Vis

Molekul dapat menyerap radiasi dalam daerah UV-Vis karena

mengandung elektron yang dapat dieksitasi ke tingkat energi yang lebih

tinggi. Spektrofotometer UV-Vis dapat membaca transisi pada panjang

gelombang antara 190-1000 nm (Yusni, 2012). Berdasarkan hukum

Lambert-Beer, absorbansi berbanding lurus dengan konsentrasi, sesuai

persamaan:

A= .b.C

A= a.b.C

dimana A adalah absorban, a/ adalah absoptivitas molar , b adalah tebal

kuvet, dan C adalah konsentrasi (Alexeyev, 1969).

Material yang telah disintesis dapat diketahui besarnya energi celah

pita yang dihasilkan dengan menggunakan metode spektrofotometri

UV-Vis Diffuse Reflectance. Metode ini didasarkan pada pengukuran intensitas

UV-Vis yang direflektansikan oleh sampel berdasarkan persamaan

(32)

16   

R’∞ =

Jika ketebalan lapisan material besar, maka reflektan akan menjadi R∞,

sehingga persamaan diatas dapat disusun kembali sebagai

F(R∞) =

dimana nilai F(R∞) adalah faktor Kubelka-Munk (Wiley, 1998: 192-193).

Nilai energi celah pita dapat diperoleh dari grafik hubungan antara hv (eV)

vs (F(∞)hv)½, dimana nilai hv (eV) diperoleh dari persamaan:

Eg = hv=

Energi celah pita semikonduktor adalah besarnya hv pada saat (F(∞)hv)½ =

0 (Wiley, 1998: 192-193).

B. Penelitian yang Relevan

Preparasi dan karakterisasi fotokatalis komposit CuO-zeolit alam

untuk fotodegradasi congo red menggunakan sinar ultraviolet yang akan

dilakukan didasarkan pada penelitian yang ada. Firmansyah, Mirzan &

Prismawiryanti (2015) melakukan uji aplikasi TiO2-Zeolit untuk

mendegradasi zat warna Tartrazin secara fotokatalitik. Bahan

semikonduktor yang digunakan sebagai fotokatalis adalah TiO2 karena

memiliki kemampuan fotoaktivitas dan kestabilan yang tinggi.

Penambahan zeolit dimaksudkan untuk memperbesar kemampuan dari

fotokatalis. Zeolit dipilih karena memiliki pori-pori yang dapat ditempati

oleh TiO2. Hasil menunjukkan konsentrasi optimum TiO2-Zeolit untuk

(33)

17   

Komposit CuO-Fe2O3 digunakan untuk mendegradasi zat warna

EBT oleh Ayu Azhari (2012) dengan sumber sinar tampak maupun tidak.

Hasil menunjukkan degradasi zat warna EBT menggunakan fotokatalis

komposit CuO-Fe2O3 dengan adanya sinar tampak memberikan presentase

degradasi zat warna EBT lebih besar terhadap degradasi menggunakan

fotokatalis komposit CuO-Fe2O3 tanpa adanya sinar tampak.

Yusni Nurdani (2009) melakukan penelitian terhadap

CuO-Bentonit sebagai fotokatalis untuk mendegradasi zat warna congo red.

Bentonit mengandung komponen utama montmorillonit. Bentonit

memiliki luas permukaan yang besar sehingga mungkin untuk

mengunakannya sebagai adsorben. Sintesis CuO-Bentonit dilakukan

dengan metode hidrotermal. Hasil menunjukkan komposit CuO-Bentonit

dapat bertindak sebagai fotokatalis aktif untuk degradasi zat warna congo

red.

C. Kerangka Berfikir Teoritis

Limbah dari hasil industri yang mengandung berbagai polutan

dapat membahayakan lingkungan apabila dibuang tanpa diolah terlebih

dahulu. Perkembangan industri yang begitu pesat menyebabkan semakin

besarnya pembuangan limbah ke lingkungan yang menyebabkan rusaknya

ekosistem alam. Salah satu sumber pencemaran adalah limbah tekstil yang

mengandung berbagai zat warna yang sulit terdegradasi. Berbagai metode

terus dikembangkan untuk mengatasi persoalan pengolahan limbah, salah

(34)

18   

senyawa yang diadsorbsi akan terakumulasi sehingga menimbulkan

permasalahn yang baru.

Fotodegradasi merupakan metode untuk mendegradasi limbah

dengan katalis dan bantuan sinar. Fotokalis yang biasa digunakan adalah

bahan semikonduktor seperti TiO2, Fe2O3, dan CuO. Peningkatan

fotokatalis dapat dilakukan dengan mengembankan bahan fotokatalis

kedalam adsorben. Adsorben yang dapat digunakan adalah zeolit alam

karena memiliki pori dan permukaan yang luas. Material CuO-zeolit alam

diharapkan mempunyai kemampuan adsorben dan aplikasinya sebagai

fotokatalis yang berguna untuk menyerap dan mendegradasi zat warna

(35)

19   

BAB III

METODE PENELITIAN

 

A. Subyek dan Obyek Penelitian

1. Subjek penelitian : komposit CuO-zeolit alam

2. Objek penelitian : degradasi zat warna congo red oleh CuO-zeolit

alam di bawah sinar ultraviolet

B. Variabel Penelitian

1. Variabel bebas : berat CuO-zeolit alam, waktu penyinaran

degradasi zat warna congo red

2. Variabel terikat : degradasi zat warna congo red oleh CuO-

zeolit alam di bawah sinar ultraviolet

3. Variabel moderator : asal dan jenis zeolit alam

4. Variabel kontrol : ukuran zeolit alam dan suhu kalsinasi CuO-

zeolit alam

5. Variabel random : pH CuO-zeolit alam

6. Variabel penghubung : proses fotodegradasi zat warna congo red

C. Alat dan Bahan Penelitian

1. Alat-alat yang digunakan:

a. Rigaku Miniflex 600 Benchtop X-Ray Diffraction (XRD)

b. Spektrofotometer infra merah (FTIR)

c. Spectrofotometer UV-Vis Diffuse Reflectance

d. SEM-EDX

e. Shimadzu Spectrofotometer UV-Vis

(36)

20   

g. Ayakan

h. Pengaduk Magnet

i. Neraca analitik

j. Sentrifuge

k. Lampu sinar ultraviolet

l. Oven

m. Muffle Furnace

n. Peralatan Gelas

2. Bahan-bahan yang digunakan

a. Zeolit alam dari toko kimia CV. Chem-Mix Pratama

b. Tembaga(II) Sulfat Pentahidrat (CuSO4.5H2O)

c. Akuades

d. AgNO3

e. Etanol (C2H5OH) p.a

f. HCl 1M

g. Congo red

D. Prosedur Kerja

1. Preparasi Zeolit Alam

a. Sebanyak 100 gr zeolit alam digerus dan diayak

b. Zeolit alam dicuci dengan akuades dengan cara mendispersikan

zeolit ke dalam 2 L akuades dan diaduk selama 2 jam

(37)

21   

d. Zeolit yang sudah kering diayak kembali menggunakan ayakan 150

mesh

2. Aktivasi Zeolit Alam

a. Sebanyak 40 gr zeolit alam 150 mesh direndam di dalam 200 ml

HCl 1 M selama 2 jam

b. Zeolit disaring dan dicuci dengan akuades hingga filtrat bebas klor

yang ditandai dengan tidak adanya endapan putih bila ditambahkan

AgNO3

c. Zeolit dikeringkan pada suhu 120o C di dalam oven selama 5 jam

d. Kemudian dikalsinasi secara bertahap pada suhu 300o C

menggunakan muffle furnace selama 2 jam

3. Sintesis CuO-zeolit alam

a. Sebanyak 2,5; 5; dan 7,5 gr zeolit alam teraktivasi didispersikan ke

dalam akuades 40 ml dan diaduk

b. Kemudian ditambahkan CuSO4.5H2O masing-masing 7,5 ; 5 ; dan

2,5 gr sehingga membentuk perbandingan zeolit alam:

CuSO4.5H2O masing-masing 1:3 ; 1:1 ; dan 3:1

c. Ke dalam campuran tersebut ditambahkan 40 ml etanol, kemudian

diaduk dengan pengaduk magnet selama 5 jam

d. Campuran disaring dan dikeringkan pada temperatur 120o C

menggunakan oven selama 5 jam

e. Campuran dikalsinasi secara bertahap pada temperatur 400o C

(38)

22   

4. Pembuatan larutan induk dan larutan standar congo red

a. Sebanyak 0,25 gr congo red dilarutkan ke dalam 250 ml akuades

sehingga didapatkan larutan induk 1000 ppm

b. Larutan induk diencerkan menjadi 1, 2, 4, 6, 8 ,10,dan 12 ppm

untuk membuat larutan standar

5. Uji aplikasi variasi berat

a. Sebanyak CuO-zeolit alam (50 mg, 100 mg, 150 mg, 200 mg, dan

250 mg) dimasukkan ke dalam erlemeyer 50 ml dan

masing-masing ditambahkan 10 ml congo red 10ppm

b. Campuran diaduk menggunakan shaker 150 rpm selama 150 menit

dan disinari menggunakan sinar ultraviolet

c. Larutan diambil dan dipisahkan dari CuO-zeolit alam

menggunakan sentrifuge dan masing-masing larutan diukur

konsentrasinya pada panjang gelombang 498,4 nm

d. Sebagai kontrol pertama, dilakukan prosedur seperti di atas tanpa

penyinaran

e. Kontrol kedua, congo red disinari menggunakan sinar ultraviolet

tanpa penambahan material CuO-zeolit alam

6. Uji aplikasi variasi waktu

a. CuO-zeolit alam dengan berat optimum didispersikan ke dalam 10

(39)

23   

b. Campuran diaduk menggunakan shaker 150 rpm dan disinari

dengan sinar ultraviolet dengan variasi waktu penyinaran 5, 10, 15,

20, 25, 30, 60, 90, 120, dan 150 menit

c. Larutan congo red dipisahkan dari material CuO-zeolit alam

menggunakan sentrifuge dan diukur konsentrasinya pada panjang

gelombang 498,4 nm

d. Sebagai kontrol pertama, dilakukan prosedur yang sama tanpa

penyinaran

e. Kontrol kedua, congo red disinari menggunakan sinar ultraviolet

tanpa penambahan material CuO-zeolit alam

E. Skema Rangkaian Alat Fotokatalis

Rangkaian alat pada percobaan uji fotokatalis variasi berat dan

waktu ditunjukkan oleh Gambar 5.

 

Gambar 5. Skema Rangkaian Alat Fotokatalis

(40)

24   

F. Diagram Alir Prosedur Penelitian

Gambar 6. Diagram Alir Proses Penelitian Sintesis CuO-zeolit alam

Uji fotokatalis CuO-zeolit alam

KARAKTERISASI

- XRD

- FTIR

- Spektroskopi UV-Vis

- SEM-EDX Preparasi dan aktivasi zeolit alam

Penentuan Berat Optimum Penentuan Waktu Optimum

CuO-zeolit alam Congo Red CuO-zeolit alam berat optimum

Congo Red

-Dengan penyinaran

-Shaker 150 menit

-sentrifuge

(41)

25   

G. Teknik Analisis Data

1. Penentuan Struktur Zeolit Alam dan CuO-zeolit alam dengan XRD

Penentuan difraktogram zeolit alam menggunakan XRD yang yang

terdapat di Laboratorium Kimia UNY yang direkam dengan

difraktometer sinar-X dengan radiasi Cu kα (1,5406 Å) pada tegangan

40 kW, arus 15 mA, dan rentang 2θ = 20-900. Metode ini dapat

digunakan untuk menentukan ukuran kristal dengan menggunakan

persamaan Scherrer (Suryanarayana and Grant, 1998) :

D =

Dimana :

D = ukuran kristal (Å)

= panjang gelombang sinar-X yang digunakan (1,5406 Å)

k = konstanta Scherrer (0,9)

= puncak pada setengah tinggi intensitas (FWHM = Full

Width at aHalf Maximum)

= FWHM ( / 8 O) rad

= sudut difraksi

2. Penentuan Pita Serapan CuO-zeolit alam Hasil Sintesis Menggunakan Spektroskopi Inframerah (FTIR)

Keberadaan gugus fungsional CuO pada CuO-zeolit alam hasil

sintesis dapat diketahui dengan melihat pita serapan CuO hasil

(42)

26   

Kimia UGM dengan kondisi pengukuran pada bilangan gelombang

4000-400 cm-1.

3. Penentuan Energi Celah Pita (Eg) CuO-zeolit alam Hasil Sintesis dengan Spektrofotometer UV-Vis Diffuse Reflectance

Analisis dengan menggunakan spektrofotometer UV-Vis Diffuse

Reflectance yang terdapat di Laboratorium Kimia UGM dilakukan

untuk mengetahui besarnya reflektansi (R∞) CuO-zeolit alam yang

dapat digunakan untuk menghitung persamaan Kubelka-Munk (Wiley,

1998: 192-193):

F (R∞) = R

R

Energi celah pita (Eg) dari CuO-zeolit alam hasil sintesis dapat

diperoleh dari grafik hubungan antara hv(eV) vs (F(R)hv)½

.

Energi

celah pita semikonduktor adalah besarnya hv pada saat (F(R)hv)½

=

0,

yang diperoleh dari persamaan regresi linier kurva tersebut dengan

mencari titik potong sumbu x.

4. Penentuan Morfologi CuO-Zeolit Hasil Sintesis Menggunakan SEM-EDX (Scanning Electron Microscopy- Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy)

Karakterisasi morfologi CuO-zeolit alam hasil sintesis

dilakukan dengan menggunakan SEM-EDX (Scanning Electron

Microscopy-Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy) yang terdapat di

Laboratorium Kimia UGM dengan kondisi pengukuran: percepatan

voltase sebesar 20 Kv dan perbesaran 500x; 2000x; 5000x; 10000x

(43)

27   

BAB IV PEMBAHASAN A. Preparasi Zeolit Alam

Sebelum digunakan untuk mensintesis CuO-zeolit alam, zeolit

terlebih dahulu digerus, diayak dan dibersihkan untuk mendapatkan

ukuran yang seragam. Pencucian zeolit dengan akuades dilakukan

sebanyak tiga kali dengan cara merendam zeolit di dalam akuades

kemudian diaduk selama 2 jam. Pencucian zeolit bertujuan untuk

menghilangkan kotoran-kotoran yang larut dengan air. Zeolit disaring dan

dioven pada suhu 120o C kemudian digerus kembali dan diayak

menggunakan ayakan 150 mesh. Tujuan pengovenan adalah untuk

menghilangkan sisa air yang masih menempel pada zeolit yang menguap

pada suhu diatas 110o C.

Zeolit alam mempunyai struktur yang tidak selalu sama bergantung

pada kondisi pembentukannya di alam, berbeda dengan zeolit sintetis yang

dapat diprediksi strukturnya, oleh karenanya dibutuhkan proses aktivasi.

Aktivasi zeolit bertujuan untuk meningkatkan sifat khusus dan

menghilangkan pengotor yang tidak hilang ketika dicuci dengan akuades.

Aktivasi zeolit dilakukan dengan dua cara, yaitu secara kimia dan fisika.

Aktivasi secara kimia dilakukan menggunakan asam (HCl) dimana

aktivasi menggunakan HCl menyebabkan terjadinya proses dealuminasi

Zeolit (Laeli, Djaeni & Purbasari, 2011).

Pada penelitian ini aktivasi secara kimia dilakukan dengan

(44)

28   

Zeolit kemudian dicuci menggunakan akuades sampai filtrat bebas klor

yang ditandai dengan tidak terbentuk endapan putih saat penambahan

AgNO3 dan dikeringkan di dalam oven pada suhu 120o C selama 5 jam.

Aktivasi menggunakan HCl bertujuan untuk membersihkan zeolit dari

kation pengotor sehingga zeolit kaya akan atom H yang mudah

dipertukarkan dengan kation lain dan juga mempermudah terjadinya

dispersi CuO kedalam pori-pori zeolit. Aktivasi dengan asam akan

menghilangkan alumina (Al2O3) yang tidak termasuk dalam kerangka

zeolit. Kemudian dilakukan aktivasi secara fisika, yaitu dengan

memanaskan zeolit secara bertahap pada suhu 300o C selama 2 jam.

Pemanasan dapat menyebabkan pori-pori pada zeolit lebih terbuka dan

luas permukaannya menjadi lebih besar ( Nanik Dwi Nurhayati & Atit

Atikasari, 2015).

B. Preparasi CuO-zeolit alam

Pada penelitian ini sintesis CuO-zeolit alam dilakukan dengan

metode impregnasi. CuO-zeolit alam disintesis dengan cara

mendispersikan sebanyak 2,5; 5; dan 7,5 gr zeolit alam teraktivasi ke

dalam 40 ml akuades dan diaduk. Kemudian ditambahkan CuSO4.5H2O

masing-masing 7,5 ; 5 ; dan 2,5 gr sehingga membentuk perbandingan

Zeolit Alam : CuSO4.5H2O masing-masing 1:3 ; 1:1 ; dan 3:1. Ke dalam

campuran tersebut masing–masing ditambahkan 40 ml etanol p.a,

kemudian diaduk dengan pengaduk magnet selama 5 jam. Etanol yanng

(45)

29   

zeolit sehingga air akan mudah dihilangkan dari zeolit. Campuran disaring

dan dikeringkan menggunakan oven pada suhu 120o C selama 5 jam.

Setelah itu campuran dikalsinasi secara bertahap pada suhu 400o C selama

5 jam. Hasil yang diperoleh berupa padatan berwarna coklat. Tujuan dari

kalsinasi ini adalah untuk membentuk oksida CuO. CuO terbentuk pada

suhu kalsinasi 400-650o C (Shrivastav, et al., 2006). Pada penelitian ini

kalsinasi dilakukan pada suhu 400oC karena dikhawatirkan suhu yang

terlalu tinggi akan merusak struktur zeolit. Reaksi pembentukan oksida

CuO adalah sebagai berikut:

CuSO4.5H2O (s) CuO (s) + SO3(g) +H2O (l)

CuO-zeolit alam yang dihasilkan kemudian dikarakterisasi menggunakan

XRD, FTIR, UV-Vis Difuffuse Reflectance, dan SEM-EDX.

C. Difraksi Sinar-X (XRD)

Hasil XRD dari zeolit alam sebelum kalsinasi menunjukkan

puncak 2θ = 9,984o ;13,56o ; 22,558o ; 25,755o dan 27,785o. Sedangkan

pada zeolit alam kalsinasi menunjukkan puncak 2θ = pada 9,833o; 13,55o;

22,31o; 25,699o dan 27,68o. Hal ini menunjukkan bahwa pemanasan pada

suhu 300o C tidak merusak struktur zeolit. Hasil pencocokan data nilai 2θ

zeolit alam dengan data JCPDS No. 25-1349 (Joint Comitte for Powder

Diffraction Standard) menggunakan software PCPDFWIN menunjukkan

zeolit yang digunakan adalah zeolit jenis klinoptilolit dengan beberapa

(46)

30   

Tabel 2. Perbandingan 2θ, I/I0, dan hkl Zeolit Alam Eksperimen dan

Klinoptilolit JCPDS

Zeolit Alam Eksperimen JCPDS No. 25-1349

(h k l)

CuO-zeolit alam dengan perbandingan 3:1 memiliki puncak 2 21,53o; 25,473o; 27,60o dan 35,46o. Pada CuO-zeolit alam dengan

perbandingan 1:1 memiliki puncak 2=13,24o; 21,63o; 23,43o; 25,46o; 27,52o; 35,35o dan 67,61o. Sedangkan untuk CuO-zeolit alam dengan

perbandingan 1:3 muncul puncak 2= 9,69o; 13,39o; 21,65o; 25,60o; 27,72o dan 35,53o. Pola difraksi zeolit alam dan CuO-zeolit alam

ditunjukkan pada Gambar 7.

 

  Gambar 7. Difraktogram zeolit alam & CuO-zeolit alam 

20 40 60 80

Zeolit Tanpa kalsinasi Zeolit Dengan Kalsinasi CuO-Z 3 : 1

CuO-Z 1 : 1 CuO-Z 1 : 3

(47)

31   

Penelitian yang dilakukan oleh M. Nur Kholilur Rohman & Dina

Kartika Maharani (2014) menunjukkan puncak utama CuO berada pada

2= 35,62o dan 38.84o, serta muncul juga puncak pada 2= 48,79o; 58,44o; 61,59o dan 72,32o. Tunjung Wismadi (2001) dalam penelitiannya

menyebutkan puncak CuO muncul pada 2= 35,306o; 38,502o; 61,475o dan 65,538o. Ikram, dkk, (2013) melaporkan puncak CuO muncul pada

235o; 39o; 49o; 54o; 61o; 67o dan 75o. Data JCPDS No. 48-1548 puncak CuO muncul pada 2= 35,5o; 38,9o; 48,7o; 58,2o; 61,5o; 65,8o; 66,2o; 67,9o dan 68,1o. Dari ketiga perbandingan CuO-zeolit alam memiliki kesamaan

puncak CuO dengan referensi pada 2= 35o. Dan pada CuO-zeolit alam dengan perbandingan 1:1 memiliki kesamaan puncak CuO pada 2= 67o.

D. Spektrofotometer Inframerah

Spektrum FTIR pada Gambar 8 menunjukkan pita serapan pada

daerah 3448-3457 cm-1 yang merupakan vibrasi ulur gugus O-H dari H2O

yang diperkuat dengan adanya serapan pada 1635,64 cm-1 merupakan

vibrasi tekuk gugus O-H dari molekul H2O. Serapan pada bilangan

gelombang 1095,57 cm-1 merupakan vibrasi ulur asimetris eksternal dari

O-Si-O atau O-Al-O . Sedangkan pada 794,67 cm-1 menunjukkan vibrasi

ulur simetris Si-O-Al (M. Nur, 2014).

Pada rentang bilangan gelombang 600-400 cm-1 merupakan daerah

serapan vibrasi ulur oksida logam (Nakamoto, K., 1997). Muncul puncak

586,36 cm-1 yang menunjukkan Cu-O stretching. Hal ini sesuai dengan

(48)

32   

muncul dari Zeolit Alam kalsinasi maupun CuO-zeolit alam sama, namun

intensitas serapan pada CuO-zeolit alam lebih tinggi dibanding zeolit alam

kalsinasi yang menunjukkan ikatan yang muncul semakin kuat. Spektra

dari zeolit alam dan CuO-zeolit alam tersaji pada Gambar 8

E. Spektroskopi UV-Vis Diffuse Reflectance

Hasil sintesis CuO-zeolit alam dianalisis menggunakan

Spektrofotometer UV-Vis padat dengan alat UV 1700 pharmaspec

UV-Vis spectrophotometer specular reflectance yang bertujuan untuk

Gambar 8. Spektra FTIR Zeolit Alam Kalsinasi dan CuO-zeolit alam (3:1, 1:1, dan 1:3) 

4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

0

Zeolit Kalsinasi

4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

0

CuO-Zeolit 3:1

4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

0

CuO-Zeolit 1:1

79

4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

0

(49)

33   

mengetahui energi celah pita (bandgap). Pengukuran dilakukan pada

panjang gelombang 200-800 nm. Pada penelitian ini produk hasil berupa

serbuk sehingga perlu dilakukan preparasi yaitu dengan menempelkan

serbuk CuO-zeolit alam yang telah diemulsikan dengan etanol sehingga

berbentuk pasta pada kaca preparat. Kaca preparat yang telah berlapis

CuO-zeolit alam tipis dipanaskan di dalam oven pada suhu 80o C selama 2

jam untuk menguapkan etanol.

Pengukuran energi celah pita pada bahan semikonduktor

diperlukan karena energi celah pita mempengaruhi kemampuan fotokatalik

dari material tersebut. Besarnya energi yang diperlukan untuk melepas

elektron dari pita valensi ke pita konduksi akan menentukan sinar yang

digunakan bahan semikonduktor sebagai bahan fotokatalis. Energi foton

yang ditembakkan akan diserap oleh material berdasarkan tingkat

energinya. Absorbansi dari komposit CuO-Zeolit ditunjukan pada Gambar

9.

Gambar 9. Grafik absorbansi Cuo-zeolit alam (1:3; 1:1; 3:1)

200 300 400 500 600 700 800

-0,2

(50)

34   

Pengukuran energi celah pita didasarkan pada persamaan Kubelka-Munk:

Dasar dari metode ini adalah pengukuran intensitas UV-Vis yang

direfleksikan oleh sampel CuO-zeolit alam. Energi celah pita diperoleh

dari grafik hubungan antara hν(eV) vs (F(R’∞)h )1/2 (Abdullah &

Khairurijjal, 2010). Grafik hubungan antara hν(eV) vs (F(R’∞)h )1/2 tersaji

pada Gambar 9.

1,30 1,35 1,40 1,45 1,50 1,55 1,60 1,65 1,70 0,0

Gambar 10. Grafik Energi Celah Pita CuO-zeolit alam (1:3; 1:1; dan3:1)

Gambar 10 menunjukkan energi celah pita untuk CuO-zeolit alam 3:1

adalah 1,325 eV, sedangkan untuk CuO-zeolit alam dengan perbandingan

(F(R’)

1.50 1.55 1.60 1.65 1.70 1.75 1.80 1.85 1.90 1.95 2.00 0.0

CuO-Zeolit 1:1

1.50 1.55 1.60 1.65 1.70 1.75 1.80 1.85 1.90 1.95 2.00

0.0

(51)

1:1

Vis Diffuse

ggunakan SE

roscopy Ele

getahui morf

andung didal

it alam berb

ra 0,2-0,7 m

miliki energ

alam 3:1 ada

kan hasil k

e Reflectanc

m yang ditun

35

ukaan dari s

rdasarkan ha

k beraturan

njukkan pada

(a)

(c)

1,55 eV. Da

l yang paling

menggunak

a Gambar 11

ari ketiga per

g reaktif terh

kan XRD,

alam yang

1:1. Scanin

DX) diguna

n komposisi u

orfologi seny

kuran partike

1.

rbandingan

hadap sinar

FTIR, dan

dianalisis

ng Electron

akan untuk

unsur yang

yawa

CuO-el berkisar

(b)

(52)

Gam

ur yang diuk

a Gambar 12

Gam

Kandung

el 3. Kandu

ah 1,54 % at

asil SEM CuO dan (b); 200

isasi mengg

r yang terkan

kur adalah A

.

mbar 12. Spe

gan unsur p

ungan senya

ektra EDX C

ada CuO-ze

da komposit

an perbesaran 000 x (e); 20

kan untuk m

a. Dalam pe

fik EDX da

alam 1:1

1:1 dapat di

CuO-zeolit

n 500 x (a) 000 x (f)

mengetahui

nelitian ini

apat dilihat

ilihat pada

(53)

37   

Tabel 3. Kandungan Unsur CuO-zeolit alam 1:1  

 

G. Uji Fotodegradasi Congo Red Menggunakan CuO-zeolit alam

Material fotokatalis CuO-zeolit alam yang digunakan dalam uji

fotodegradasi ini adalah CuO-zeolit alam dengan perbandingan 1:1.

Sumber sinar yang digunakan adalah lampu Philips ML 100W/220-230

E27. Uji fotokatalis digunakan untuk menentukan berat optimum dan

waktu optimum.

Pembuatan kurva standar dilakukan dengan menentukan

absorbansi congo red pada konsentrasi 1, 2, 4, 6, 8, 10, dan 12 ppm.

Pengukuran dilakukan pada panjang gelombang maksimum 498,40 nm.

Hasil pembuatan kurva standar ditunjukkan pada Gambar 13.

Gambar 13. Kurva Standar Congo Red

y = 0.03947x ‐0.00253

Konsentrasi (ppm)

(54)

38   

Berat optimum ditentukan dengan cara ke dalam 5 erlemeyer 50 ml

yang telah berisi 10 ml congo red 10ppm ditambahkan material

CuO-zeolit alam sebanyak masing-masing 20, 100, 150, 200, dan 250 mg.

Fotodegradasi dilakukan dalam ruang tertutup yang disinari. Penyinaran

dilakukan selama 150 menit disertai pengadukan menggunakan shaker

agar reaksi fotodegradasi berlangsung secara lebih merata. Campuran

dipisahkan menggunakan sentrifuge, kemudian filtratnya dianalisis

menggunakan UV-Vis. Dilakukan kontrol dalam penentuan berat optimum

ini yaitu dengan melakukan penyinaran congo red tanpa penambahan

material fotokatalis, dan penambahan material CuO-zeolit alam kedalam

congo red tanpa dilakukan penyinaran.

Hasil pengukuran penurunan konsentrasi congo red setelah

dilakukan penambahan material fotokatalis CuO-zeolit alam dengan

penyinaran dan tanpa penyinaran ditunjukkan pada Gambar 14.

 

Gambar 14. Grafik Uji Fotodegradasi Variasi Berat

0 50 100 150 200 250

(55)

39   

Penyinaran congo red tanpa penambahan material fotokatalis

dilakukan selama 150 menit dan menunjukkan tidak ada penurunan

konsentrasi dari congo red. Gambar 14 menunjukkan penurunan

konsentrasi larutan congo red dengan penambahan material CuO-zeolit

alam disertai penyinaran lebih besar dibanding dengan penambahan

CuO-zeolit alam tanpa penyinaran. Hal ini menandakan material CuO-CuO-zeolit

alam berperan sebagai fotokatalis. Terjadi penurunan konsentrasi congo

red pada penambahan CuO-zeolit alam 50 mg, sedangkan pada

penambahan material fotokatalis 100 hingga 250 mg konsentrasi congo

red tidak mengalami penurunan. Hal ini disebabkan oleh beberapa hal

diantaranya konsentrasi congo red yang sudah kecil, material fotokatalis

sudah jenuh, atau disebabkan naiknya turbiditas (kekeruhan) dari larutan

yang diakibatkan dosis fotokatalis yang tinggi. Apabila sinar ultraviolet

sulit menembus larutan, maka sistem fotokatalis CuO-zeolit alam akan

menyerap lebih sedikit energi. Sehingga berat optimum yang digunakan

adalah 100 mg.

Waktu optimum ditentukan dengan memberikan variasi waktu

penyinaran 30, 60, 90, 120, dan 150 menit terhadap 10 ml congo red

10ppm yang ditambahkan CuO-Zeolit Alam 100 mg (berat optimum).

Penyinaran disertai dengan pengadukan mengunakan shaker. Campuran

dipisahkan menggunakan sentrifuge dan filtrat diukur konsentrasinya

(56)

40   

namun tanpa penyinaran. Grafik penurunan konsentrasi congo red pada

penentuan waktu optimum ditunjukkan oleh Gambar 15.

 

Gambar 15. Grafik Uji Fotodegradasi Variasi Waktu

Dari grafik pada Gambar 15 terlihat bahwa pada interval waktu 30

hingga 150 menit dengan penambahan CuO-zeolit alam 1:1 disertai

penyinaran menunjukkan konsentrasi congo red tidak mengalami

penurunan kembali, sehingga diakukan penyinaran kembali dengan waktu

5, 10, 15, 20, dan 25 menit. Gambar 15 menunjukkan pada waktu

penyinaran 25 menit konsentrasi congo red semakin kecil hingga waktu

penyinaran 30 menit. Setelah penyinaran selama 30 menit, penurunan

konsentrasi congo red relatif linier. Sehingga waktu optimum yang

diperoleh adalah 30 menit. Perbandingan penurunan konsentrasi congo red

dengan penambahan CuO-zeolit alam disertai penyinaran dan penambahan

CuO-zeolit alam tanpa penyinaran menunjukkan hasil yang berbeda. Pada

penambahan CuO-zeolit alam tanpa penyinaran menunjukkan penurunan

konsentrasi yang kecil dibandingkan dengan disertai penyinaran, hal ini

0 20 40 60 80 100 120 140 160

(57)

41   

menunjukkan bahwa material CuO-zeolit alam berperan sebagai

fotokatalis dengan bantuan sinar ultraviolet.

Semakin mendekati keadaan optimum, radikal hidroksil yang

terbentuk akan semakin banyak, sehingga dapat mempercepat terjadinya

penurunan intensitas zat warna. Degradasi congo red menggunakan

fotokatalis CuO-zeolit alam terjadi melalui proses adsorpsi congo red ke

permukaan partikel fotokatalis yang secara simultan disertai dengan proses

oksidasi fotokatalitik terhadap congo red (Lachheb et al., 2002).

Mekanisme reaksi degradasi congo red dapat dijelaskan sebagai

berikut:

CuO-Zeolit (s) + hυ→ h+

vb+ e

-

h+

vb + OH

-(aq)→OH

(ecb-) + O2(g) → O2•

OH+ senyawa organik (Congo Red) → CO

2(g) + H2O(l)

Radikal yang dihasilkan akan memecah senyawa organik sehingga

menjadi senyawa yang lebih sederhana (Saraswati, Diantariani & Suarya,

(58)

42   

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan

Pada penelitian yang telah dilakukan dengan judul preparasi dan

karakterisasi komposit CuO-zeolit alam untuk fotodegradasi zat warna

congo red dengan ultraviolet dapat disimpulkan

1. Kandungan Cu dalam CuO-zeolit alam 1:1 adalah sebesar 1,54 %

atom.

2. Berat optimum fotokatalis CuO-zeolit alam 1:1 pada fotodegradasi

congo red 10ppm adalah 100 mg

3. Waktu optimum fotokatalis CuO-zeolit alam 1:1 pada fotodegradasi

congo red 10ppm adalah 30 menit

B. Saran

Berdasarkan hasil penelitian yang diperoleh, maka penulis

memberikan saran

1. Perlu dilakukan uji fotokatalis CuO-zeolit alam untuk mendegradasi

zat warna congo red dengan variasi konsentrasi congo red

2. Perlu dilakukan uji aktivitas fotokatalis pada CuO-zeolit alam pada

(59)

43   

DAFTAR PUSTAKA

 

Alexeyev, V. (1996). Quantitative Analysis. Moscow: MIR Publisher.

Anggara, Pri Andi, Wahyuni, Sri, Prasetya & Agung Tri. (2013). Optimalisasi Zeolit Alam Wonosari dengan Proses Aktivasi Secara Fisis dan Kimia. Indonrsia Journal Chemistry Science. 2. Page. 72-77.

Arief Budiawan Majid, Wega Trisunaryanti, Yoga Priastomo, Erna Febriyanti, Syafitri Hasyyati & Again Nugroho. (2012). Karakterisasi dan Uji Aktivitas Katalitik Zeolit Alam Indonesia pada Hidrorengkah Ban Bekas dengan Preparasi Sederhana. Prosiding Seminar Nasional Kimia Unesa. Hlm. 216.

Ayu Azhari, Safni, Syukri & Muhammad Nasir. (2012). Penggunaan Komposit CuO-Fe2O3 untuk Antibakteri dan Fotokatalisis Degradasi Eriochrome

Black-T Dengan Radiasi Sinar Tampak. Pps-Kimia Unand.

Bulan Tahta Alfina, Sri Wardhani & Rahmat Triandi T. (2015). Sintesis TiO2

-N/Zeolit untuk Degradasi Metilen Biru. Kimia Student Journal. 1. Hlm. 599 – 605.

Citra, Kinanti A & Irmina K. Murwani. (2012). Pengamatan Struktur CuO/CaF2 dengan Berbagai Loading Cu. Jurnal Sains dan Seni ITS. 1. Hlm. 10-13.

Damayanti C, A Wardhani S & Purwonugroho D. (2014). Pengaruh Konsentrasi TiO2 dalam Zeolit terhadap Degradasi Methylene Blue Secara

Fotokatalitik. Kimia Student Journal. 1. Hlm. 8-14.

Desinta Mawar. (2015). Karakterisasi Senyawa Ca1-xCoxTiO3 dengan(x=0;

0,001;0,025; 0,05; 0,1). Skripsi. UNY Yogyakarta.

Ewing,G.W. (1985). Instrumental methods of chemical analysis. 5th edition. Singapore: McGraw-Hill book company.

Firmansyah, Moh. Mirzan & Prismawiryanti. (2015). Aplikasi Fotokatalis TiO2-Zeolit untuk Menurunkan Intensitas Zat Warna Tartrazin Secara Fotokatalitik. Online Jurnal of Natural Science. 4. Hlm.10-16.

Goldstein, Joseph. (2003). Scanning Electron Microscopy and X-Ray Microanalysis. US: Springer Science Business Media.

(60)

44   

I Gusti Ayu Adesia Saraswati, Ni Putu Diantariani & Putu Suarya. (2015). Fotodegradasi Zat Warna Tekstil Congo Red dengan Fotokatalis ZnO-Arang Aktif dan Sinar Ultraviolet (UV). Jurnal Kimia. 9. Hlm. 175-182.

Ikram F. Sasahan, Dre. Nurhayati Bialangi & Rakhmawaty A. Astuti. (2013). Sintesis dan Karakterisasi katalis CuO/ZnO/Al2O3 Secara Kopresipitasi.

Laporan Penelitian. Universitas Negeri Gorontalo.

Karna Wijaya, Eko Sugiharto, Is Fatimah, Sri Sudiono, & Diyan Kurniaysih. (2006). Utilisasi TiO2-Zeolit dan Sinar UV untuk Fotodegradasi Zat

Warna Congo Red. Jurnal Teknoin. 11. Hlm: 199-209.

L. Gomathi Devi, S. Girish Kumar & K. Mohan Reddy. (2009). Photo Fenton Like Process Fe3+/(NH4)2S2O8/UV for the Degradation of Di Azo Dye

Congo Red Using Low Iron Concentration. Central European Journal of Chemistry. 7. Page. 468-477.

L. Kurniasari. (2010). Potensi Zeolit Alam sebagai Adsorben Air pada Alat Pengering. Jurnal Momentum. 6. Hlm. 15-17.

Lachheb, H.,Puzenat, E., Houas, A.,Khisbi, M., Elaloui, E., Guillard C. & Hermann, J.M., (2002) Photocatalytic Degradation of Various Types of Dyes (Congo Red, Crocein Orange G, Methyl Red, Congo Red, Methylene Blue) in Water by UV - Irradiated Titania. Applied Catalis B-Environmetal. 39. Page 75-90.

Laeli Kurniasari, Mohammad Djaeni & Aprilina Purbasari. (2011). Aktivasi Zeolit Alam Sebagai Adsorben pada Alat Pengering Bersuhu Rendah. Jurnal Reaktor. 13. Hlm. 178-184.

Lee, G.D. & Falconer, J.L., (2000). Trancient Measurement of Lattice Oxigen in Photocatalytic Decomposition of Formic Acid on TiO2. Catalysis Letters.

70. Page. 145-148.

Li, B., & Y.Wang. (2011). Facile Synthesis and Photocatalytic Activity of ZnO-CuO Nanocomposite. Journal of Superlattices Microstructures. 47. Page. 615-623.

Lu, Y., L. Wang., D. Wang., T. Xie., L. Chen. & Y. Lin. (2011). A Comparative Study on Plate-Like and Flower-Like ZnO Nanocrystals Surface Photovoltage Property and Photocatalytic Activity. Journal of Material Chemistry and Physic. 129. Page. 281-287.

(61)

45   

M. Nur Kholilur Rohman & Dina Kartika Maharani. (2014). Sintesis dan Karakterisasi Padatan Silika-Alumina dengan Variasi Suhu Kalsinasi Sebagai Pendukung Katalis Campuran Oksida Logam Cu/Zn. UNESA Journal of Chemistry. 3. Hlm. 35-39.

Mukti, K.H., Hastiawan I., Rakhmawaty D. & Noviyanti A.R. (2013). Preparasi Fotokatalis Barium Bismut Titanat Terprotonasi (HBBT) untuk Fotodegradasi Metilen Biru. Prosiding Seminar Nasional Sains dan Teknologi Nuklir PTNBR-BATAN. Hlm.128-134.

Nakamoto, K. (1997). Infrares and Raman Spectra of Inorganic and Coordination Compounds. 5th Edition.Canada: John Willey & Sons, Inc.

Nanik Dwi Nurhayati & Anis Wigiani. (2014). Sintesis katalis Ni-Cr/Zeolit dengan Metode Impregnasi Terpisah. Seminar nasional kimia dan pendidikan kimia VI UNS. 6. Hlm. 479-484.

Nanik Dwi Nurhayati & Atit Atikasari. (2015). Sintesis dan karakterisasi katalis Cu/zeolit dengan metode presipitasi. Terpisah. Seminar nasional kimia dan pendidikan kimia VII UNS. 7. Hlm. 1-7.

Nasikin, Mohammad & Bambang Heru Susanto. (2010). Katalis Heterogen. Jakarta: Universitas Indonesia Press.

Oxtoby, David W. (2002). Principles of Modern Chemistry. Fifth Edition. NewYork: Brooks/Cole.

Ozawa, T.C & Kang, S.J. (2004). Balls and Sticks : Easy-to-Use Structure Visualisasi and Animation Creating Program. Journal of Applied Crysallographyt. 37. Page. 679.

Rao D.G. 2013. Wastewater Treatment : Advanced Process and Technologies. Florida: RC Press.

Rina Utami. (2012). Modifikasi Zeolit Alam dengan Nanokitosan Sebagai Adsorben Ion Logan Berat dan Studi Kinetikanya Terhadap Ion Pb(II). Skripsi. Universitas Indonesia Jakarta.

Senthuran Karthic, Sepperunal Murugesan, Santhanakrishnan Suresh, & Samuel Paul Raj. (2013). Nanostructured CuO Thin Films Prepared Through Sputtering for Solar Selective Absorbers. Journal of Solar Energy. 1. Page: 6.

(62)

46   

Photoelectrochemical Splitting of Water. Indian Academy of Sciences Journal. 29. Page. 709-716.

Suryanarayana C. & Norton M. Grant. (1998). X-Ray Difraction: A Practical Appoach. New York: Springger Science Business Media.

Torrent, Jose & Barron, Vidal. (2008). Diffuse Reflectance Spectroscopy. Soil Science Sosiety of America. 677. Page. 367-385.

Tunjung Wismadi. (2001). Pembuatan Lapisan Tipis Copper Oxdine (CuO) Sebagai Sensor Gas. Skripsi. Instritut Pertanian Bogor.

Ulrich Simon & Marion E. Franke. (1999). Impedance Spectroscopy on the Catalyst Zeolite H-ZSM5. Scientific newsletter for dielectric spectroscopy.

Wardhana, W.A. (2004). Dampak Pencemaran Lingkungan. Yogyakarta: Penerbit ANDI.

Wiley, J. (1998). Modern Techniques in Applied Molecular Spectroscopy. New York: John Wiley & Sons. INC.

(63)

47   

LAMPIRAN

(64)

48   

LAMPIRAN 1 Hasil dari Analisis XRD

Peak List

General information

Analysis date 2016/02/29 10:06:16

Sample name zeolit kasinasi Measurement date 2016/02/29 09:55:16

File name 066-xrd-2016.ras Operator administrator

Comment

Measurement profile

 

Peak list

No. 2-theta(deg) d(ang.) Height(count

s)

FWHM(deg) Int. I(counts

(65)

49   

(66)

50   

Peak List

General information

Analysis date 2016/02/29 09:52:29

Sample name zeolit tanpa kasinasi Measurement date 2016/02/29 09:39:16

File name 065-xrd-2016.ras Operator Administrator

Comment

Measurement profile

 

Peak list

No. 2-theta(deg) d(ang.) Height(count

s)

FWHM(deg) Int. I(counts

(67)

51   

14 32.05(3) 2.791(3) 54(7) 0.23(3) 15.4(12) 0.29(6) 0.7(4)

15 32.84(6) 2.725(5) 24(5) 0.33(6) 10.0(14) 0.42(14) 1.1(9)

16 35.94(9) 2.497(6) 39(6) 1.74(8) 71(4) 1.9(4) 0.74(16)

17 51.0(2) 1.789(8) 12(3) 1.2(2) 16(4) 1.4(7) 1.1(9)

(68)

52   

Peak List

General information

Analysis date 2016/03/28 10:49:46

Sample name CuO Z:3 : 1 (A) Measurement date 2016/03/28 10:28:03

File name 168-xrd-2016.ras Operator Administrator

Comment

Measurement profile

 

Peak list

No. 2-theta(deg) d(ang.) Height(count

s)

FWHM(deg) Int. I(counts

deg)

Meas. data:168-xrd-2016/Data 1 BG data:168-xrd-2016/Data 1 Calc. data:168-xrd-2016/Data 1

(69)

53   

Peak List

General information

Analysis date 2016/03/28 11:01:21

Sample name CuO Z:1 : 1 (B) Measurement date 2016/03/28 10:48:35

File name 169-xrd-2016.ras Operator Administrator

Comment

Measurement profile

 

Peak list

No. 2-theta(deg) d(ang.) Height(count

s)

FWHM(deg) Int. I(counts

deg)

Meas. data:169-xrd-2016/Data 1 BG data:169-xrd-2016/Data 1 Calc. data:169-xrd-2016/Data 1

Gambar

Gambar 1. Struktur Zeolit Klinoptilolit
Gambar 3. Difraksi Sinar-X
Gambar 4.
Gambar 5. Skema Rangkaian Alat Fotokatalis
+7

Referensi

Dokumen terkait

Penentuan mekanisme koagulasi zat warna congo red oleh supernatan sisa pengolahan zeolit dilakukan dengan cara koagulasi dengan menggunakan logam standar dan pengukuran konsentrasi

Grafik pengaruh waktu penyinaran sinar uv dengan kemampuan fotodegradasi kain terlapisi komposit nanosized chitosan /TiO 2 terhadap Rhodamine. Fotodegradasi Kain

Dari spektra IR ini belum dapat dibuktikan bahwa TiO2 telah terbentuk pada permukaan dalam atau luar Zeolit, yaitu dengan tidak munculnya serapan pada daerah sekitar 2300 cm-1,

Penentuan isoterm dilakukan pada kondisi optimum, yaitu pada massa 0,1 g untuk zeolit alam teraktivasi dan 0,1 g untuk zeolit tanpa aktivasi, waktu 90 menit pH

Karya tulisi lmiah berupa skripsi ini dengan judul “Sintesis Komposit TiO 2 /FeO dan Aplikasinya sebagai Fotodegradasi Zat Warna Direct Blue” telah dipertahankan di

fotodegradasi, karena tidak adanya TiO 2 yang bisa diaktifkan sebagai fotokatalis dan hasilnya relatif sama dengan yang dihasilkan oleh perlakuan menggunakan komposit

Pengujian material meliputi karakterisasi menggunakan XRD, FT-IR dan XRF.Fotodegradasi terhadap larutan congo red dilakukan pada berbagai variasi yang meliputi waktu

Telah dilakukan penelitian tentang fotodegradasi terhadap zat warna Rhodamine B menggunakan komposit TiO 2 -zeolit dengan penambahan