Penggunaan TiO2 dan TiO2/Zeolit Sebagai Katalis Dalam Proses Degradasi Permetrin Secara Sonofotolisis

Zilfa, Zilfa (2010) Penggunaan TiO2 dan TiO2/Zeolit Sebagai Katalis Dalam Proses Degradasi Permetrin Secara Sonofotolisis. S3 thesis, Universitas Andalas.

Text (Skripsi Full Tekd) S3 Pascasarjana Kimia 2011 Zilfa 05301010.pdf - Published Version Restricted to Repository staff only Download (4MB)

Abstract

Zeolit merupakan senyawa aluminosilikat terdapat di Indonesia dalam jumlah besar dengan bentuk hampir mumi dan harga murah. Zeolit telah digunakan untuk pengolahan limbah industri dan nuklir (PTLR, Batan, 2007). Selain itu zeolit juga dapat digunakan sebagai pendukung TiO2 (Ti02/Zeolit) untuk degradasi senyawa organik secara fotokatalis dan sonokatalis (Chun, et al., 1998). Zeolit (HZSM-5) 3 Himensi dengan pori medium telah digunakan untuk promoter ikatan C-N, C-C, dan C=0 dan sukses diaplikasikan dalam proses hidrolisis (Rauter, et al., 2007). Secara umum pada proses degradasi, zeolit berfungsi sebagai pendukung katalis seperti Cu, Fe, Ag(I) serta TiO2 (Sofian, et al., 2007) (Mohamed dan Mohamed, 2007)(Budayantoro, 2005). Katalis yang sering dipakai sebagai pendegradasi adalah TiO2. TiO2 merupakan katalis yang paling stabil dengan sifat inert baik secara biologi maupun secara kimia, tahan terhadap korosi dan merupakan oksidator kuat. TiO2 telah digunakan sebagai katalis degradasi beberapa senyawa organik seperti pestisida, dan zat wama (Safini dkk., 2007, 2008a,b). TiO2 dan TiO2/zeolit telah digunakan secara luas sebagai sonokatalis dan fotokatalis dalam reaksi foto-degradasi yang heterogen. TiO2/zeolit telah diaplikasikan untuk mengurangi polusi lingkungan, karena TiO2 dan zeolit aman untuk teknologi clean up lingkungan. Zeolit dapat meningkatkan aktifitas TiO2, dengan cara menyusupkan TiO2 kedalam zeolit membentuk Ti-O-Si. Chen, et al, (2007) telah melakukan penelitian doping TiO2 dengan zeolit untuk membuat gas metan dari etanol secara fotolisis. Fatimah, dkk, (2006) melakukan degradasi Congo Red dengan menggunakan TiO2/zeolit sebagai katalis secara fotolisis yang menghasilkan degradasi mencapai 90 %. Pestisida merupakan salah satu hasil teknologi modern yang mempunyai peranan penting dalam peningkatan kesejahteraan masyarakat. Penggunaan dengan cara yang tepat dan aman adalah hal yang mutlak harus dilakukan mengingat pestisida merupakan bahan yang beracun. Penggunaan pestisida perlu dikelola sedemikian rupa sehingga manfaatnya dapat dioptimalkan dan efek yang membahayakan dapat ditekan sekecil mungkin (Riza, 1994). Berdasarkan peraturan pemerintah No.3 tahun 1993 yang dimaksud dengan pestisida adalah semua zat kimia dan bahan lain serta jasat renik yang digunakan untuk membunuh atau mengendalikan berbagai hama yang dianggap merugikan atau penyakit yang merusak tanaman atau hasil pertanian (Hidaka, el ah, .1992). Pada umumnya pestisida yang digunakan untuk pengendalian jasad pengganggu adalah racun yang berbahaya, tentu saja dapat mengancam kesehatan manusia, sumber daya hati dan lingkungan pada umunmya (Riza, 1994). Mengingat pestisida merupakan zat yang beracun, penggunaan yang tidak bijaksana jelas akan menimbulkan efek samping bagi kesejahteraan manusia, sumber daya hayati dan lingkungan. Oleh sebab itu perlu diperhatikan penanggulangan limbah pestisida ini. Sesuai dengan sumber daya alam Indonesia seperti zeolit dapat dipergimakan sebagai pendukimg katalis, maka perlu dipelajari penggunaannya dalam penanggulangan limbah pestisida. Hal ini juga dapat diapHkasikan pada zeolit yang telah diolah yaitu seperti pada zeolit Tasikmalaya. Jenis insektisida yang digunakan oleh petani untuk mengendalikan hama pada tanaman cabai, kakao, kelapa sawit dan lainnya adalah Permetrin (U.S. EPA. 1998) Fermetrin adalah suatu piretroid sintetik yang telah digunakan sebagai pembasmi serangga yang efektif yang mempimyai sifat tidak berbau, dan dapat membasmi serangga apabila sudah berkontak dengan serangga tersebut. Untuk penentim residu pestisida dalam sayuran telah dilakukan dengan metoda HPLC (Hidaka, el ah, 1992). Adapun untuk penanggulangan limbah pestisida dapat dilakukan dengan mendegradasi residu pestida tersebut secara sonolisis, fotolisis dan sonofotolisis. Sonolisis merupakan suatu metoda ultrasonik yang digunakan untuk mendegradasi senyawa organik dalam media air dengan menggimakan getaran dimana dalam prosesnya menghasilkan radikal hidroksil dan efek kavitasi yaitu gugus OH, CO2 (Guyer, dan Ince., 2003). Fotolisis merupakan suatu proses yang dibantu oleh adanya cahaya (UV), dimana dengan pencahayaan ultraviolet dengan panjang gelombang tertentu, kebanyakan polutan organik dapat dioksidasi menjadi CO2 dan H2O. Fotokatalis merupakan penymaran yang dibantu oleh katalis. Penyinaran permukaan katalis TiO2/Zeolit menyebabkan permukaan bersifat hidrofobik dan bermanfaat sebagai hidrofilisitas. Selain itu juga dapat sebagai pengotor untuk permukaan hidrofilik yang akan terbawa air (Hiskia, et al, 2001). Untuk meningkatkan degradasi lebih banyak dapat dilakukan secara sonofotolisis. Sonofotoiisis adalah metoda sinergi antara sonolisis dan fotolisis. Adanya sinergi antara getaran ultrasonik dengan sinar akan membentuk radikal OH lebih banyak dan mengakibatkan penyerangan gugus-gugus pada senyawa organik lebih kuat. Zeolit alam digunakan sebagai pendukung TiO2 dengan efektif dan efisien untuk degradasi permetrin secara sonolisis, fotolisis dan sonofotolisis. Dari ketiga metoda di atas, yang menghasilkan persen degradasi lebih besar adalah metoda sonofotolisis. Hasil degradasi 20 ml permetrin 20 mg/L secara sonolisis mununjukkan 50 mg Ti02/2eolit waktu iradiasi 75 menit degradasi 81,10 %, sedangkan dengan cara fotolisis 40 mg TiO2/zeolit waktu iradiasi 60 menit degradasi 75,00 % dan dengan cara sonofotolisis 30 mg TiO2/zeolit waktu 30 menit degradasi 94,30 %. Berdasarkan analisis FTIR, permetrin setelah degradasi secara sonofotolisis dengan menggunakan TiO2/zeolit mengalami perubahan struktur. Analisis oleh HPLC permetrin mengalami penurunan intensitas kromatogram, serta diikuti oleh munculnya puncak-puncak baru dari hasil degradasi. Karakterisasi TiO2/zeolit yang digunakan sebagai pendegradasi permetrin secara sonofotolisis menunjukkan tidak teijadi perobahan struktur dari TiO2/zeolit. TiO2/zeolit sebelum dan sesudah proses degradasi dikarakterisasi menggunakan FTIR, SEM, EDX dan XRD. Karakterisasi dengan SEM memperlihatkan ukuran pori dari zeolit adalah 1,099 pm, Ti02 1,45 pm, Ti02/zeoHt 0,674 pm dan TiO2/Zeolit setelah sonolisis 1,135 pm, fotolisis adalah 0,709 pm secara sonofotolisis adalah 0,745 pm Pembentukan katalis TiO2/zeolit dari zeolit dan TiO2 adalah ukuran kristal zeolit 81,00 nm, TiOa 33,56 nm, TiO2/zeolit 154,50 nm, dan TiO2/zeolit sisa degradasi secara sonolisis 33,72 nm, fotolisis 22,49 nm dan sonofotolisis 50,59 nm. Karakterisasi TiO2/zeolit yang digunakan sebagai pendegradasi permetrin secara sonofotolisis menunjukkan tidak terjadi perubahan struktur dari TiO2/zeolit.

Actions (login required)

View Item