TUGAS AKHIR – TF141581
APLIKASI TiO2 SEBAGAI FOTOKATALIS DALAM PENJERNIHAN AIR DENGAN MEDIA PEREKAT RESIN
ANING MALIKAH ALFAIZAH NRP. 2412 100 059
Dosen Pembimbing Lizda Johar Mawarani, ST, MT Dyah Sawitri, ST, MT
JURUSAN TEKNIK FISIKA Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2017
FINAL PROJECT TF0141581
APPLICATIONOF TiO2AS PHOTOCATALYST IN WATER PURIFICATION USING RESIN AS AN ADHESIVE ANING MALIKAH ALFAIZAH NRP. 2412 100 059
Supervisor Lizda Johar Mawarani, ST, MT Dyah Sawitri, ST, MT
DEPARTMENT OF ENGINEERING PHYSICS Faculty of Industrial Technology InstitutTeknologiSepuluhNopember Surabaya 2017
PENGARUH KOMPOSISI PEG6000 APLIKASI TiO FOTOKATALIS DALAM 2 SEBAGAIDISPERSANT DAN TiOAIR TERHADAP KEMAMPUAN PENJERNIHAN DENGAN MEDIA PEREKAT RESIN 2 SELF CLEANING CAT TEMBOK BATU GAMPING NamaMahasiswa NRP Jurusan DosenPembimbing
: Aning Malikah Alfaizah : 2412 100 059 : TeknikFisika : LizdaJoharMawarani, S.T, M.T. Dyah Sawitri, S.T, M.T.
Abstrak Penelitian ini mengenai aplikasi TiO 2 sebagai fotokatalis untuk menjernihkan air dengan media perekat resin.Masing-masing TiO 2 fasa anatase dan TiO 2 komersil dicampurkan pada resin dengan perbandingan komposisi TiO 2 sebesar 0,5 ; 1 ; 1,5 gram dan massa resin tetap 25 gram. Campuran resin dan TiO 2 dilapiskan pada stik es krim. Selanjutnya stik tersebut dimasukkan ke dalam 100 ml air yang telah diberi pewarna merah ponceau (Cl. 16255) dan diberi perlakuan penyinaran. Dilakukan uji absorbansi pada sampel air berwarna setelah penyinaran di bawah sinar matahari setiap 6 jam per harinya selama 48 jam (8 hari). Berdasarkan hasil pengujian yang telah dilakukan pada penelitian ini menunjukkan bahwa semakin luas lapisan TiO 2 yang digunakan semakin baik kemampuannya dalam menjernihkan air. Nilai absorbansi terkecil 0,070052 untuk TiO 2 sintesis yaitu pada sampel dengan konsentrasi TiO 2 sintesis 0,5 gram pada luasan 30,255 cm2dengan penurunan sebesar 62,8%. Kata kunci:TiO 2 , fotokatalis, absorbansi, resin, penjernihan air
ix
Halamaninisengajadikosongkan
x
APPLICATION OF TiO 2 AS PHOTOCATALYST IN WATER PURIFICATION USING RESIN AS AN ADHESIVE Name NRP Department Supervisor
: Aning Malikah Alfaizah : 2412 100 059 : Engineering Physics : LizdaJoharMawarani, S.T, M.T. Dyah Sawitri, S.T, M.T.
Abstract This research investigates the use of TiO 2 as photocatalist to purify water with resin adhesive as the medium. Each anatase phase of TiO 2 and commercil TiO 2 was mixed by the resin with the composition of TiO 2 namely 0,5 ; 1 ; 1,5 grams and resin mass remains 25 grams. The compound of resin and TiO 2 was coated in ice stick. Then the ice stick was soaked in 100 ml of water which has been dyed by using ponceau red stain (Cl. 16255). The absorbance test was performed on the colored water sample which have been receiving sun’s radiation around 6 hours per day during 48 hours (8 days). The result of the test shows that TiO 2 coating’s size affects the process of water purification, the more wider TiO 2 coating size could make the water purifies well. The minimum absorbance score at 0,070052 for TiO 2 syntesis was found on TiO 2 syntesis by 0,5 grams concentration at 30,255 cm2 with the reduction of 62,8%. Keyword:TiO 2 ,photocatalyst, purification
absorbance,
xi
resin,
water
Halamaninisengajadikosongkan
xii
KATA PENGANTAR Segala puji dan syukur Alhamdulillah terpanjatkan kepada Allah SWTyang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya serta shalawat dan salam kepada junjungan Nabi Muhammad SAW, atas terselesaikannya tugas akhir dengan judul: ” Aplikasi TiO 2 Sebagai Fotokatalis dalam Penjernihan Air dengan Media Perekat Resin” Dalam penyelesaian Tugas Akhir ini didapatkan banyak motifasi, bantuan dan juga bimbingan serta arahan dari berbagai pihak. Oleh karena itu disampaikan banyak terima kasih kepada : 1. Bapak Agus Muhamad Hatta, ST, MSi, Ph.D, selaku Ketua Jurusan Teknik Fisika ITS. 2. Ibu Lizda Johar Mawarani, ST, MTdan ibu Dyah Sawitri, ST, MT atas bimbingannya selama pengerjaan tugas akhir ini kepada penulis. 3. Dr. Ing Doty Dewi Risanti, ST, MTselaku Kepala Laboratorium Rekayasa Bahan. 4. Seluruh dosen Rekayasa Bahan yang telah memberikan materi dan bimbingan untuk menunjang tugas akhir. 5. Seluruh dosenTeknik Fisika– ITSyang telah memberikan banyak ilmu dan pengalaman yang sangat bermanfaat pada saat perkuliahan. 6. Seluruh staf pegawai Jurusan Teknik Fisika atas semua bentuk kerjasamanya selama masa kuliah. 7. Seluruh teman-teman Laboratorium Rekaya Bahan, Rekayasa Fotonika atas fasilitas yang telah diberikan. 8. Ibu Hidayah dan Mbak Linda di Laboratorium Mikrobiologi dan Bioteknologi Jurusan Biologi – ITS yang telah membantu dan memberikan fasilitas yang diperlukan. xiii
9. Anisa Nurjannah selaku teman seperjuangan TAdan rekanrekan F47 Teknik Fisika ITS yang senantiasa membantu, memberikan motivasi dan perhatian. 10. Kedua orang tua penulis, Bapak Abu Khoiri dan ibu Khosyi’ah atas do’a dan dukungan baik moriil maupun materiil. 11. Saudara-saudara tersayang (Mas Wahib, Dek Shilvi, Mas Ozy), Ela, Mas Mundzir yang telahmendukung, mendoakan dan memberi semangat kepadapenulis. 12. Rekan-rekan kos GL 105 dan Ma’had Aisyah atas segala bantuan dan perhatiannya. 13. Dan semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan keseluruhan atas segala bantuannya. Dalam penyusunan laporan Tugas Akhir ini disadari akan banyaknya kekurangan. Oleh karena itu diharapkan saran dan kritik untuk kesempurnaan laporan ini agar menjadi lebih baik dan bermanfaat.
Surabaya, 23 Desember 2016
Penulis
xiv
DAFTAR ISI Halaman i v ix xi xiii
HALAMAN JUDUL LEMBAR PENGESAHAN ABSTRAK ABSTRACT KATA PENGANTAR
DAFTAR ISI xv DAFTAR GAMBAR DAFTAR TABEL BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang 1.2 Rumusan Masalah 1.3 Tujuan 1.4 Batasan Masalah BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1Titanium Dioksida (TiO 2 ) 2.2 Proses Fotokatalis TiO 2 2.3 Absorbansi 2.4 ResinPolyester BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Persiapan Bahan 3.2 Sintesis TiO 2 3.3Uji Validitas 3.4Pelapisan Stik 3.5 Perlakuan Penyinaran 3.6 Pengambilan Data 3.7 Pengolahan Data dan Analisa BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Uji Validitas 4.2UjiAbsorbansi 4.3 Uji Degradasi Warna Air BAB V KESIMPULAN DAFTAR PUSTAKA
xv
xvii xix 1 1 2 2 2 3 3 6 9 10 13 14 14 15 17 18 19 21 23 23 24 31 37 39
LAMPIRAN A LAMPIRAN B LAMPIRAN C LAMPIRAN D BIOGRAFI PENULIS
xvi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Gambar 2.2
Gambar 2.3 Gambar 3.1 Gambar 3.2 Gambar 3.3 Gambar 3.4 Gambar 3.5 Gambar 3.6 Gambar 4.1 Gambar 4.2
Gambar 4.3
Gambar 4.4
Gambar 4.5
Gambar 4.6
Struktur kristal TiO 2 a)anatase ; b) rutile Skema fotoeksitasi yang diikuti oleh deeksitasi pada permukaan semikonduktor Mekanisme perpindahan elektron karena adanya pengaruh cahaya pada TiO 2 Skema diagram alir penelitian secara umum Acuan standar JCPDS 00-021-1272 Acuan standar JCPDS 00-004-0551 Dimensi permukaan stik Proses penyinaran sampel di bawah sinar matahari secara langsung Uji absorbansi di laboratorium dengan menggunakan laser He-Ne dan OPM Hasil uji XRD TiO 2 fase anatase Pengaruh waktu penjemuran terhadap nilai absorbansi untuk sampel TiO 2 sintesis 0,5 gr Pengaruh waktu penjemuran terhadap nilai absorbansi untuk sampel TiO 2 sintesis 1 gr Pengaruh waktu penjemuran terhadap nilai absorbansi untuk sampel TiO 2 sintesis 1,5 gr Pengaruh waktu penjemuran terhadap nilai absorbansi untuk sampel TiO 2 komersial 0,5 gr Pengaruh waktu penjemuran terhadap nilai absorbansi untuk sampel TiO 2 komersial 1 gr
xvii
Hal 3
7 7 13 16 16 17 19 20 23
27
28
29
29
30
Gambar 4.7
Gambar 4.8
Gambar 4.9
Pengaruh waktu penjemuran terhadap nilai absorbansi untuk sampel TiO 2 komersial 1,5 gr Data hasil pengujian degradasi warna air pada sampel TiO 2 sintesis 0,5 gr dengan luasan 3 stik (30,255 cm2) Pengaruh waktu penjemuran terhadap nilai derajat warna merah untuk sampel TiO 2 sintesis 0,5 gr
xviii
30
31
34
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Tabel 2.2 Tabel3.1 Tabel 4.1 Tabel 4.2 Tabel 4.3 Tabel 4.4 Tabel 4.5 Tabel 4.6 Tabel 4.7 Tabel 4.8 Tabel 4.9 Tabel 4.10 Tabel 4.11 Tabel 4.12
PerbedaanStruktur Kristal AnatasedanRutile Spesifikasi Resin Polyester Kode Sampel yang Digunakan untuk Perlakuan Penyinaran Data Hasil Pengujian Absorbansi Sampel dengan Konsentrasi TiO 2 Sintesis 0,5 gr Data Hasil Pengujian Absorbansi Sampel dengan Konsentrasi TiO 2 Sintesis 1 gr Data Hasil Pengujian Absorbansi Sampel dengan Konsentrasi TiO 2 Sintesis 1,5 gr Data Hasil Pengujian Absorbansi Sampel dengan Konsentrasi TiO 2 Komersial 0,5 gr Data Hasil Pengujian Absorbansi Sampel dengan Konsentrasi TiO 2 Komersial 1 gr Data Hasil Pengujian Absorbansi Sampel dengan Konsentrasi TiO 2 Komersial 1,5 gr Data Nilai Derajat Warna Sampel dengan Konsentrasi TiO 2 Sintesis 0,5 gr Data Nilai Derajat Warna Sampel dengan Konsentrasi TiO 2 Sintesis 1 gr Data Nilai Derajat Warna Sampel dengan Konsentrasi TiO 2 Sintesis 1,5 gr Data Nilai Derajat Warna Sampel dengan Konsentrasi TiO 2 Komersial 0,5 gr Data Nilai Derajat Warna Sampel dengan Konsentrasi TiO 2 Komersial 1 gr Data Nilai Derajat Warna Sampel dengan Konsentrasi TiO 2 Komersial 1,5 gr
xix
Hal 5 11 19 25 25 25 26 26 26 32 32 32 33 33 33
Halamaninisengajadikosongkan
xix
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Seiring dengan perkembangan disegala aspek kehidupan baik teknologi, industri hingga jumlah penduduk yang semakin meningkat dari tahun ke tahun, semakin besar pula kebutuhan akan air bersih. Akibatnya, ketersediaan air bersih pun semakin berkurang. Pada musim kemarau, kesulitan air bersih juga banyak dialami oleh penduduk yang tinggal di pelosok pedesaan atau pedalaman dimana sumber-sumber air yang ada mengering sehingga air yang tersisa sangat sedikit dan kotor. Air merupakan kebutuhan pokok bagi semua makhluk hidup baik manusia hewan dan tumbuhan. Oleh karena itu ketersediaan air bersih sangatlah penting terutama untuk keperluan manusia baik itu untuk dikonsumsi, untuk sanitasi ataupun untuk keperluan yang lainnya. Indonesia termasuk dalam negara beriklim tropis yang mana sebagian besar wilayahnya menerima pancaran sinar matahari selama rata-rata 12 jam setiap hari sepanjang tahun. Ketersediaan energi sinar matahari yang cukup melimpah ini dapat dimanfaatkan untuk berbagai kebutuhan. Salah satu pemanfaatan energi matahari ini adalah aplikasi TiO 2 sebagai fotokatalisis dalam penjernihan air. Material titanium dioksida dikenal dengan titania (TiO 2 ) mempunyai sifat fotokatalis. Sifat fotokatalis tersebut dapat digunakan untuk pemecah ikatan-ikatan kimia yang terjadi pada air kotor. Peranan material TiO 2 apabila dikenai sinar UV akan merusak polutan sehingga akan keberadaannya di air (Chang W. Dan Lin W.Y, 1994). Penelitian sebelumnya yang telah dilakukan menunjukkan bahwa TiO 2 dapat meningkatkan kualitas air dengan semakin menurunnya nilai absorbansi yang didapatkan sehingga air semakin jernih atau warna dari air tersebut semakin memudar (Agus, 2011) (Asthy, 2012). TiO 2 yang terbaik dalam fotokatalisis adalah TiO 2 fasa anatase, karena material nano TiO 2 fasa anatase memiliki luas permukaan yang lebih besar untuk mengabsorbsi sinar UV(Syukri, 2003). Sehingga semakin besar
1
2 energi matahari yang diterima untuk digunakan pada proses fotokatalisis. Pada penelitian tugas akhir ini dikaji variasi luas lapisan TiO 2 yang digunakan untuk mengetahui pengaruhnya dalam mendegradasi pengotor dalam air atau menjernihkan air yang kotor dengan bantuan cahaya matahari dengan lama waktu penyinaran tertentu. Metode ini memanfaatkan resin sebagai bahan pencampur untuk merekatkan TiO 2 pada media tertentu yaitu stik. 1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang di atas, maka permasalahan yang dihadapi dalam tugas akhir ini adalah bagaimana pengaruh luas lapisan TiO 2 dalam aplikasinya sebagai fotokatalis dalam menjernihkan air dengan media perekat resin. 1.3 Tujuan Tujuan dari penelitian tugas akhir ini adalah untuk mengetahui pengaruh luas lapisan TiO 2 pada aplikasi fotokatalisis dalam penjernihan air dengan menggunakan resinsebagai media perekat. 1.4 Batasan Masalah Untuk memfokuskan penyelesaian masalah pada penelitian tugas akhir ini dan mencapai tujuan yang diinginkan, maka batasan masalah yang diambil adalah sebagai berikut. - TiO 2 yang digunakan yakni TiO 2 sintesis dan komersil - Bahan perekat yang digunakan adalah resin - Bahan pewarna yang digunakan adalah pewarna merah tua Ponceau 4R (Cl. 16255) - Kejernihan air diamati dari perubahan warna (kualitatif) dan nilai absorbansi yang diasumsikan mewakili tingkat kejernihan air secara kuantitatif
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Titanium Dioksida (TiO 2 ) TiO 2 merupakan padatan berwarna putih, mempunyai berat molekul 79,90, densitas 4,26 gcm3, tidak larut dalam HCl, HNO 3 dan aquaregia, tetapi larut dalam HF dan H 2 SO 4 (Cotton dan Wilkinson, 1988). TiO 2 merupakan semikonduktor yang memiliki fotoaktivitas dan stabilitas kimia tinggi serta tahan terhadap fotokorosi dalam semua kondisi larutan kecuali pada larutan yang sangat asam atau mengandung fluoride. Selain murah, TiO 2 tersedia secara komersial dan preparasinya mudah dilakukan di laboratorium (Brown et al., 1992). Katalis TiO 2 memiliki 3 jenis struktur kristal yaitu anatase, rutiledan brookite. Struktur Rutiledan anatasecukup stabil keberadaannya dibandingkan dengan struktur brookite dan biasa digunakan sebagai fotokatalis (Gates, 1991). Perbedaan kedua struktur ini menyebabkan perbedaan massa jenis (3,9 g/mL untuk anatasedan 4,2 g/mL untuk rutile), energigap, serta kemampuan penyerapan sinar.
a.
b.
Gambar 2.1 Struktur Kristal TiO 2 a) anatase; b) rutile (Diebold, 2003)
3
4 Perbedaan bentuk kristal akan mempengaruhi aktivitas fotokatalis TiO 2 . Bentuk kristal anatase memiliki aktivitas fotokatalis terbaik dibandingkan dengan bentuk rutilemaupunbrookite. TiO 2 anataseini memiliki ukuran partikel yang lebih kecil dan permukaan yang lebih luas sehingga sifat katalitiknya lebih baik (Syukri, 2003). Bentuk kristal anatasediamati terjadi pada pemanasan TiO 2 bubuk mulai dari suhu 120ºC dan mencapai sempurna pada suhu 500ºC. Kristal rutilemulai terbentuk pada suhu 700ºC (Gunlazuardi dan Tjahjanto, 2001) dan terjadi penurunan luas permukaan serta pelemahan aktivitas fotokatalis. Struktur kristal brookite sulit untuk dipreparasi sehingga biasanya hanya struktur kristal rutiledan anataseyang umum digunakan pada reaksi fotokatalitik. Secara fotokatalitik, struktur anatasemenunjukkan aktivitas yang lebih baik dari segi kereaktifan dibandingkan dengan struktur rutile (Wu, 2004). Struktur anatasemerupakan bentuk yang paling sering digunakan karena memiliki luas permukaan serbuk yang lebih besar serta ukuran partikel yang lebih kecil dibandingkan dengan struktur rutiledan struktur ini muncul pada rentang suhu pemanasan dekomposisi senyawa titanium (400-6500°C). Perbedaan struktur kristal juga mengakibatkan perbedaan energi struktur pita elektroniknya. Tingkat energi hasil hibridisasi yang berasal dari kulit 3d titanium bertindak sebagai pita konduksi sedangkan tingkat energi hasil hibridisasi dari kulit 2p oksigen bertindak sebagai pita valensi. Konsekuensinya posisi tingkat energi pita valensi, pita konduksi dan besarnya energi gapdi antara keduanya akan berbeda bila lingkungan atau penyusun atom Ti dan O di dalam kristal TiO 2 berbeda, seperti pada struktur anatase(Eg= 3,2 eV) dan rutile(Eg= 3,0 eV) (Gunlazuardi dan Tjahjanto, 2001). Semakin kecil band gap, semakin mudah pula fotokatalis menyerap foton dengan tingkat energi lebih kecil namun semakin besar pula kemungkinan hole dan elektron untuk berekombinasi. Oleh karena itu, kedua aspek tersebut perlu dipertimbangkan dalam pemilihan fasa semikonduktor TiO 2 . Akan tetapi energi
5 gapyang terlalu kecil juga akan berpengaruh padakinerja fotokatalis. Energi gapyang terlalu kecil akan menyebabkan loncatan elektron dari pita valensi ke pita konduksi sehingga elektron kurang bebas (Lestari et al, 2012). Tabel
2.1 Perbedaan Struktur Rutile(Palupi,2006)
Kristal
Anatase
Sifat
Anatase
Rutile
Bentuk kristal Tetapan kisi a Tetapan kisi c Berat jenis Indeks bias Kekerasan Permitivitas Eg
Tetragonal 3,78 Å 4,49 Å 3,9 2,52 5,5-6,0 31 3,2 eV Berubah menjadi rutile pada suhu tinggi
Tetragonal 4,58 Å 2,95 Å 4,2 2,71 6,0-7,0 114 3,0 eV
Titik didih
dan
1858 °C
Anatasebersifat metastabil dan cenderung bertransformasi menjadi rutilepada suhu tinggi (sekitar 915 °C). Banyak faktor yang mempengaruhi transformasi anatase-rutilediantaranya dimensi rata-rata partikel dan kristal, adanya impurities pada bagian dalam dan permukaan TiO 2 dan komposisi gas di sekitar katalis selama reaksi katalitik (Cristallo et al., 2001). Fasa rutileTiO 2 menunjukkan fotoaktivitas yang lebih rendah dari fasa anatase. Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, rutiledipreparasi dengan kalsinasi anatasepada suhu tinggi. Namun beberapa sumber melaporkan bahwa preparasi rutilepada suhu rendah telah berkembang dan menghasilkan fotoaktivitas yang cukup tinggi (Afrozi, 2010).Perbedaan struktur kristal anatasedan rutileditunjukkan pada Tabel 2.1. Kristal rutile
6 memiliki struktur yang lebih padat dibandingkan anatase, karenanya memiliki densitas dan indeks refraktif yang lebih tinggi. 2.2 Proses FotokatalisisTiO 2 Fotokatalis adalah reaksi yang melibatkan cahaya (fotoreaksi) dan mengalamipeningkatan kecepatan reaksi akibat adanya katalis yang mengabsorbsi energicahaya ultraviolet (UV) sehingga menghasilkan senyawa pereduksi danpengoksidasi pada permukaan katalis. Proses di atas didasarkan pada kemampuanganda suatu material semikonduktor (misalnya TiO 2 , ZnO, Fe 2 O 3 , CdS, ZnS)untuk menyerap foton dan melakukan reaksi transformasi antar muka materialsecara simultan. Salah satu tipe kristal dari TiO 2 adalah anatase. TiO 2 tipe anatase memiliki aktivitas fotokatalisis terbaik dibandingkan dengan struktur kristal rutile dan brookit. TiO 2 fasa anatase memiliki energi band gap (energi celah yang menggambarkan energi cahaya minimum yang dibutuhkan untuk mengeksitasi elektron) sebesar 3,2 eV yang sebanding dengan panjang gelombang < 388 nm dimana panjang gelombang tersebut lebih dekat ke sinar UV (200-400 nm), sedangkan rutile memiliki energi gap sebesar 3,0 eV yang sebanding dengan panjang gelombang < 413 nm dimana panjang gelombang tersebut lebih dekat ke sinar tampak (Linsebigler et al., 1995). Energi foton dipengaruhi oleh frekuensi gelombang dapat dirumuskan :
𝐸𝐸 = ℎ 𝑣𝑣 = ℎ
𝑐𝑐
𝜆𝜆
(2.1)
E = energi foton (J) h = konstanta Plank (6,62618 x 10-34 Js) 𝑣𝑣 = frekuensi gelombang (Hz) c = cepat rambat gelombang ( 3 x 108 m/s) λ = panjang gelombang (m) Secara umum, fenomena fotokatalitik pada permukaan semikonduktor dapat dipahami dengan penjelasan seperti
7 ditunjukkan oleh Gambar 2.2. Jika suatu semikonduktor tipe n dikenai cahaya (hυ) dengan energi yang sesuai, maka elektron (e-) pada pita valensi akan pindah ke pita konduksi, dan meninggalkan lubang positif (hole, disingkat sebagai h+) pada pita valensi. Sebagian besar pasangan e- dan h+ ini akan berekombinasi kembali, baik di permukaan atau di dalam bulk partikel. Sementara itu sebagian pasangan e- dan h+ dapat bertahan sampai pada permukaan semikondutor. Dimana h+ dapat menginisiasi reaksi oksidasi dan dilain pihak e- akan menginisiasi reaksi reduksi zat kimia yang ada disekitar permukaan semikonduktor.
Gambar 2.2Skema fotoeksitasi yang diikuti oleh deeksitasi pada permukaan semikonduktor (Benedix, 2000) Mekanisme yang menggambarkan efek fotokatalitik dari TiO 2 dapat diamati pada Gambar 2.3
Gambar 2.3Mekanisme perpindahan elektron karena adanya pengaruh cahaya pada TiO 2 (Hoffman et.al., 1995)
8
Gambar 2.3 menunjukkan tahapan utama mekanisme fotokatalitik pada semikonduktor TiO 2 yang meliputi : a. Pembentukan muatan oleh foton: jika fotokatalis dikenai radiasi foton (hυ) dengan energi hυ yang besarnya sama atau melebihi energi celahnya (Eg), maka satu elektron akan tereksitasi ke dalam pita konduksi (e cb -) dengan meninggalkan kekosongan pada pita valensi (h vb +). Reaksi tersebut dapat dituliskan sebagai berikut. TiO 2 + hυ
TiO 2 (h+ + e-)
(2.2)
b. Rekombinasi pembawa muatan: kekosongan (lubang pada pita valensi (h vb +)). dapat bertindak sebagai oksidator yang cukup kuat dan dapat bergabung dengan elektron pada pita konduksi (e cb -) sambil melepas panas. Reaksi tersebut dapat dituliskan sebagai berikut. e cb -+ {>TiIVOH }>TiIVOH IV IV h vb ++ {>Ti OH }>Ti OH
(2.3) (2.4)
c. Jika dalam sistem terdapat substrat yang dapat teroksidasi maka lubang pada pita valensi (h vb +) akan menginisiasi reaksi oksidasi terhadap substrat tersebut. d. Jika di dalam sistem terdapat suatu oksidator (misal oksigen) maka dapat terjadi inisiasi reaksi reduksi oleh elektron pada pita konduksi (e cb -). e. Reaksi fotoreduksi terkatalis dan reaksi termal lanjutan (misal reaksi hidrolisis atau reaksi dengan oksigen aktif) akan menghasilkan gas CO 2 , H+, Cl-dan H 2 O. f. Penjebakan(trapping) elektron pada pita konduksi (e cb -) ke permukaan fotokatalis TiIVOHmembentuk TiIIIOHReaksi tersebut dapat dituliskan sebagai berikut: e cb -+ >TiIVOH e cb -+ TiIV
{>TiIVOH} (2.5) TiIII (2.6)
9
g. Penjebakan (trapping) lubang pada pita valensi (h vb +) ke dalam permukaan gugus titanol menghasilkan OH•. OH• pada permukaan TiIVOH dapat bertindak sebagai oksidator. Reaksi tersebut dapat dituliskan sebagai berikut. h vb ++ >TiIVOH {>TiIVOH}+(2.7) 2.3 Absorbansi Absorbansi cahaya pada suatu molekul merupakan suatu bentuk interaksi yang terjadi antara foton (partikel gelombang cahaya) dengan atom atau molekul. Energi cahaya yang datang diserap oleh atom atau molekul untuk selanjutnya digunakan oleh elektron di dalam molekul tersebut untuk bertransisi ke tingkat energi yang lebih tinggi bersesuaian dengan foton yang datang. Pengukuran absorbansi dan transmitansi digunakan untuk mendapatkan nilai pengukuran kuantitatif, yaitu besarnya energi yang diserap akan sebanding dengan konsentrasi dan tebal sampel atau medium. Berdasarkan hukum Lambert-Beer, persamaan yang digunakan untuk menghitung banyaknya cahaya yang dihamburkan (T) atau transmitansi adalah sebagai berikut : 𝐼𝐼
𝑇𝑇 = 𝐼𝐼𝑡𝑡
(2.8)
0
Sedangkang absorbansi dinyatakan dengan persamaan : 𝐼𝐼
𝐴𝐴 = − log 𝑇𝑇 = log 𝐼𝐼0 𝑡𝑡
(2.9)
dengan, A = absorbansi I 0 = intensitas awal I t = intensitas cahaya setelah melewati sampel atau medium atau 𝑃𝑃
𝐴𝐴 = log 𝑃𝑃0 𝑡𝑡
(2.10)
10 dengan, P 0 = daya cahayaawal P t = daya cahaya setelah melewati sampel atau medium Berdasarkan rumus I = P/A dimana A adalah luas berkas cahaya dapat diketahui bahwa P (daya) berbanding lurus dengan I (intensitas). Oleh karena itu dapat digunakan persamaan (2.10) untuk menghitung nilai absorbansi.Ketika cahaya dengan panjang berbagai panjang gelombang (cahaya polikromatis) mengenai suatu zat, maka cahaya dengan panjang gelombang tertentu saja yang akan diserap. Di dalam suatu molekul yang memegang peranan terpenting adalah elektron valensi dari setiap atom yang ada hingga terbentuk suatu materi. Elektron-elektron yang dimiliki oleh suatu molekul dapat berpindah (eksitasi), berputar (rotasi), dan bergetar (vibrasi) jika dikenai suatu energi. Atas dasar inilah spektrofotometri dirancang untuk mengukur konsentrasi suatu zat yang ada dalam sampel. Dimana zat yang ada dalam sampel disinari dengan cahaya yang memiliki panjang gelombang tertentu. Ketika cahaya mengenai sampel sebagian akan diserap, sebagian akan dihamburkan dan sebagian lagi akan diteruskan. Pada spektrofotometri, cahaya datang atau cahaya masuk atau cahaya yang mengenai permukaan zat tidak dapat diukur, yang dapat diukur adalah I 0 /I t atau P 0 /P t (perbandingan cahaya datang dengan cahaya setelah melewati materi atau sampel). 2.4 ResinPolyester Unsaturatedpolyesterresin (UPR) merupakan jenis resin termoset atau lebih populernya sering disebut polyester saja. UPR berupa resin cair dengan viskositas yang cukup rendah, mengeras pada suhu kamar dengan penggunaan katalis tanpa menghasilkan gas sewaktu pengesetan seperti banyak resin termoset lainnya (Nurmaulita, 2010). Resin polyester digunakan secara luas yaitu mencakup pelapis, perekat, material untuk serat karbon dan fiberglass dan lain sebagainya.Secara umum, resin dikenal karena sangat baik
11 sebagaiperekat dan tahan panas. Resin polyester dijual di tokotoko perangkat keras, biasanya sebagai paket yang terdiri dari resin dan hardener (katalis) yang terpisah dan harus dicampur segera sebelum digunakan. Tabel 2.2Spesifikasi Resin Polyester (Surdia, 2005) Sifat Polyester Kuat Tarik Elongasi Kuat Tekan Modulus Elastisitas Kuat Impak Densitas Rasio Poison
Besaran 40 Mpa 1,8 % 5,5 Mpa 300 Gpa 0,4 J/m 1,1 kg/m3 0,33
Catatan untuk sifat-sifat Resin : • Kekentalan (pada 25oC) • Warna saat mengeras • Waktu gel (pada 30oC) • Lama dapat disimpan (pada 25oC)
: 4,5 – 5,0 Poise : bening (transparan) : 20 – 30 menit : 6 bulan
12
Halaman ini sengaja dikosongkan
BAB III METODOLOGI PENELITIAN Padababinimenjelaskantentangtahapanpengerjaandaripenelitia n yang telahdilakukan. Pada Gambar 3.1 merupakan diagram alirtahapanpengerjaansecaraumum. Mulai
Studi Literatur Persiapan Bahan Sintesis TiO2 Uji Validitas (XRD)
Tidak
Fasa Anatase ? Ya Pelapisan Stik
Perlakuan Penyinaran
Pengamatan Degradasi Warna
Uji Absorbansi
Hasil Konsisten ?
Tidak
Ya Pengolahan Data dan Analisa Penyusunan Laporan Akhir
Selesai
Gambar 3.1 Skema diagram alirpenelitiansecaraumum 13
14
3.1 Persiapan Bahan Disiapkan alat dan bahan yang diperlukan diantaranya adalah sebagai berikut : • TiO 2 fasa komersial • TiO 2 fasa anatase hasil sintesis • Stik sebagai media tempat melekatnya TiO 2 • Resin sebagai perekat dan hardener • Pengotor berupa zat warna merah ponceau 4R (Cl. 16255) • Wadah untuk mencampur • Wadah sampel • Aquades • Timbangandigital 3.2 SintesisTiO 2 Untuk membuat material nano TiO 2 fasa anatase dilakukan proses sintesis. Pada proses sintesis diperlukan beberapa alat dan bahan yang digunakan. Alat dan bahan yang digunakan adalah sebagai berikut : • TiCl 3 (Titanium trichlorid) • HCl (hydrochlorid acid) 2M 37% • NH 4 OH (ammonia) 2M 25% • Aquades • Gelas beaker • Gelasukur • Pipet • Spatula • Mortar • Plastik Wrap • Crucible ukuran 50 ml • Magnetic stirrer • Hotplate Yellow MAG HS • Furnace
15 Dalam proses sintesis untuk menghasilkan TiO 2 fase anatase digunakan TiCl 3 sebanyak 10 mldicampurkandengan 4,7 ml aquades dan 0,3 ml HCl, diadukdengan kecepatan konstan dengan menggunakanmagnetic stirrerpadatemperatur 45oC selama±3 menit. Kemudian ditambahkan lagi HCl sebanyak 20 ml dengan posisi tetap diaduk. Setelah larutan berwarna ungu gelap kemudian ditambahkan NH 4 OH 25% sebanyak 50 ml dan terus diaduk hingga larutan berwarna putih jenuh atau putih pekat. Selanjutnya proses dapat dihentikan dan larutan tersebut didiamkan dan ditutup menggunakan plastik wraphingga terbentuk endapan. Hasil endapan TiO 2 dipisahkan dari cairan diatasnya kemudian endapan dicuci dengan aquades hingga larutan NH 4 OH benar-benar hilang (tidak berbau amonia).Setelah itu endapan dikalsinasi pada suhu 400 0Cselama 4 jam. Setelah dikalsinasi, TiO 2 dihaluskan dengan menggunakan mortar sampai teksturnya serbuk halus. Berikutinimerupakanbentukreaksikimiadari proses sintesis yang dilakukanoleh (Hunter, 1998). TiCl 3 + 2NH 4 OH TiO 2 + 2NH 4 Cl +H 2
(3.1)
Setelah didapatkan TiO 2 fasa anatase kemudian dilakukan karakterisasi TiO 2 dengan menggunakan XRD untuk mengetahui fasanyaapakah sudah sesuai yaitu fasa anatase. 3.3 Uji Validitas Pada uji validitas digunakan metode pengujian X-Ray Diffraction (XRD). Pengujian XRDadalahpengujian material yang memanfaatkanprinsipdifraksisinar-X. Sinar-X ditembakkanpadasampelkemudianakanterjadi proses penghamburansetelahsinar-X bertumbukandengansampel yang diuji.Hasildaripengujianiniberupagrafikintensitasterhadapsudutdif raksi (2θ). Semakintinggiintensitas yang dihasilkanmenunjukkanbahwa material yang terkandungdalamsampelsemakinkristalin. Semakinrendahintensitas yang dihasilkanmenunjukkanbahwa
16 material yang terkandungdalamsampelberbentukamorf. Pengujianinidilakukanuntukmengetahuiukuranpartikeldanfasadari suatubahan. Dalam penelitian ini Pengujian XRD dilakukan untuk mengetahui fasa TiO 2 yang terbentuk hasil dari sintesis pada tahapan sebelumnya. Untuk menganalisa fase anatase digunakan acuan standar JCPDS 00-021-1272 dan 00-004-0551.
Gambar 3.2Acuan standar JCPDS 00-021-1272(International Centre for Diffraction Data)
Gambar 3.3Acuan standar JCPDS 00-004-0551(International Centre for Diffraction Data)
17 Berdasarkan hasil pengujian XRD TiO 2 yang diperoleh dapat dilakukan perhitungan ukuran kristal menggunakan persamaan Scherrer sebagai berikut (Sardela, 2008). kλ (3.2) D= cos(θ ) * FWHM Dimana D adalah ukuran kristal suatu bahan (nm), k adalah konstanta (k=0,89), λ adalah panjang geombang sinar-X(Cu Kλ) yang bernilai 0,154 nm, FWHM adalah full width half maximum (dalam radian), dan θ adalah sudut difraksinya. 3.4 Pelapisan Stik Dalam penelitian ini media yang dipilih untuk melapiskan TiO 2 pada permukaannya adalah stik es krim. Penggunaan stik es krim sebagai media tempat melekatnnya TiO 2 didasarkan pada ketersediaannya atau mudah didapat dan juga terjangkaunya harga. Selain itu pada penelitian sebelumnya digunakan media anyaman bambu akan tetapi media ini kurang efektif dikarenakan pada saat direndam dalam air media bambu ini ikut larut atau lapuk sehingga menyebabkan air menjadi keruh.
Gambar 3.4Dimensi permukaan stik Luas stik
= luas persegi panjang + luas lingkaran = (p x l) + (π x r2) = 10,085 cm2
Dalam pembuatan sampel terdapat beberapa tahapan yaitu pembuatan larutan suspensi campuran resin dan TiO 2 dengan konsentrasi yang berbeda, pelapisan larutan pada permukaan stik es krim, dan pengeringan sampel.Variasi yang diterapkan yaitu
18 variasi konnsentrasi TiO 2 dan variasi luas lapisan TiO 2 pada stik. Variasi konsentrasi TiO 2 yang digunakan yaitu sebanyak 0,5 gram : 1 gram : 1,5 gram pada masing-masing material nano baik TiO 2 hasil sintesis maupun TiO 2 komersial. Sedangkan untuk variasi luas lapisan TiO 2 pada stik digunakan jumlah stik yang berbeda yaitu 1 stik (10,085 cm2), 2 stik (20,170 cm2) dan 3 stik (30,255 cm2). Untuk pembuatan larutan suspensi campuran antara resin dan TiO 2 yaitu masing-masing sebanyak 25 gram resin kemudian ditambahkan serbuk TiO 2 banyaknya sesuai dengan konsentrasi yang telah ditentukan sebelumnya. Proses pencampuran TiO 2 dan resin dilakukan dengan diaduk secara bertahap hingga tercampur rata. Media stik es krim yang sudah disiapkan dilapisi dengan larutan suspensi campuran antara resin dan TiO 2 yang sudah diberi hardener sebanyak 2 tetes. Sampel tersebut kemudian didiamkan sampai mengeras atau mengering. Dalam penelitian ini dibuat sampel stik sebanyak masingmasing minimal 6 buah untuk setiap konsentrasi TiO 2 sintesis dan setiap konsentrasi TiO 2 komersial. Sehingga total sampel stikberlapis TiO 2 yang diperlukan sebanyak 36 buah. 3.5 Perlakuan Penyinaran Permukaanstik berlapis TiO 2 yang telah kering kemudian dimasukkan ke dalam wadah sampel yang berisi 100 ml air berwarna merah (Cl. 16255) untuk direndam. Air berwarna merah tersebut diperoleh dari 2000 ml aquades yang diberi pewarna merah (Cl. 16255) sebanyak 8 tetes kemudian dibagi ke dalam beberapa wadah sampel masing-masing sebanyak 100 ml.wadah sampel yang digunakan adalah yang terdapat penutup beningnya sehingga air tidak habis menguap dan sinar matahari masih bisa mengenai sampel pada saat penyinaran.
19
Tabel 3.1Kode Sampel yang Digunakan untuk Perlakuan Penyinaran Jenis TiO 2
Sintesis
Komersial
Var. Luas Lapisan (cm2)
Variasi Konsentrasi TiO 2 a (0,5 gr)
b (1 gr)
c (1,5 gr)
10,085 (1 stik)
1Sa
1Sb
1Sc
20,170 (2 stik)
2Sa
2Sb
2Sc
30,255 (3 stik)
3Sa
3Sb
3Sc
10,085 (1 stik)
1Ka
1Kb
1Kc
20,170 (2 stik)
2Ka
2Kb
2Kc
30,255 (3 stik)
3Ka
3Kb
3Kc
Air saja
0
Sampel-sampel tersebut kemudian diberi perlakuan penyinaran dengan dijemur di bawah sinar matahari secara langsung selama 48 jam penyinaran (8 hari).
Gambar 3.5Proses penyinaran sampel di bawah sinar matahari secara langsung. 3.6 Pengambilan Data Pada penelitian ini data diambil secara kualitatif dan kuantitatif. Dilakukan pengamatan degradasi warna atau
20 perubahan warna yang terjadi pada sampel air berwarna setelah diberi perlakuan penyinaran.Data kualitatif ini berupa pengamatan dan pengambilan gambar air berwarna dengan menggunakan kamera setiap 6 jam penyinaran. Adapun data kuantitatif berupa nilai absorbansi air. Nilai absorbansi air mewakili tingkat kejernihan airnya. Semakin kecil nilai absorbansi yang didapatkan maka sampel air semakin jernih. 3.6.1 Uji absorbansi Uji Absorbansi dilakukan setiap 6 jam penyinaran sehingga selama waktu total penyinaran48 jam, setiap sampel diuji absorbansi hingga 8 kali, yaitu setelah sampel disinari selama 6 jam, 12 jam, 18 jam, 24 jam, 30 jam, 36 jam, 42 jam, 48 jam. Untuk mendapatkan nilai absorbansi dari masing-masing sampel air dilakukan pengujian dengan menggunakan prinsip LambertBeer. Masing-masing sampel air diambil dan dimasukkan ke dalam kuvet. Kuvet yang berisi sampel air diletakkan di tengah sejajar antara sumber sinar laser He-Ne dan detektor yaitu OPM (optical power meter) seperti tampak pada Gambar 3.6.
Gambar 3.6Uji absorbansi di laboratorium dengan menggunakan laser He-Ne dan OPM Terdapat dua nilai yang diukur, yaitu nilai daya laser sebelum mengenai kuvet (P 0 ) dan nilai daya laser setelah melewati kuvet berisi sampel air (P). Nilai absorbansi masingmasing sampel didapatkan dengan membandingkan nilai daya laser sebelum mengenai sampel (P 0 ) dengan nilai daya laser setelah mengenai sampel dan dihitung dengan persamaan(2.10).
21
3.6.2 Uji degradasi warna Uji degradasi warna dilakukan untuk mengamati perubahan warna yang terjadi pada sampel air berwarna setelah diberi perlakuan penyinaran. Data diperoleh dari pengambilan gambar sampel air setiap 6 jam penyinaran dengan menggunakan kamera. Selain itu dilakukan pengolahan gambar dengan software Image J untuk mengetahui penurunan derajat warna pada sampel air. 3.7 Pengolahan Data dan Analisa Pada uji absorbansi dengan menggunakan laser He-Ne dan detektor berupa OPM didapatkan nilai daya cahaya laser setelah dilewatkan pada masing-masing sampel air berwarna (P t ). Sebelumnya diukur nilai daya cahaya laser terlebih dahulu (P 0 ). Setelah didapatkan nilai P 0 dan P t dari masing-masing sampel air berwarna kemudian dilakukan pengolahan data untuk mendapatkan nilai absorbansinya. Untuk menghitung nilai absorbansi sampel air berwarna digunakan persamaan (2.10). Data nilai absorbansi yang diperoleh kemudian diplot pada grafik untuk dilihat tren-nya sehingga dapat dianalisa. Pada uji degradasi warna yang dilakukan dengan pengolahan gambar menggunakan software Image J didapatkan nilai derajat warna merah pada masing-masing gambar sampel air. Derajat warna merah tersebut menunjukkan kepekatan warna merah pada gambar. Data nilai derajat warna merah tersebut diplot pada grafik dan dianalisa.
22
Halaman ini sengaja dikosongkan
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Uji Validitas Pada penelitian ini dilakukan uji validitas berupa pengujian XRD. Pengujian XRD serbuk TiO 2 bertujuan untuk mengetahui fase TiO 2 yang terbentuk dari hasil sintesis yang telah dilakukan. Gambar 4.1 dibawah ini merupakan salah satu hasil pengujian XRD TiO 2 yaitu sintesis ke 3. Untuk menganalisa fase anatase digunakan acuan standar JCPDS 00-021-1272 dan 00-004-0551 seperti pada Gambar 3.2 dan Gambar 3.3.
Gambar 4.1 Hasil uji XRD TiO 2 fasaanatase Pada gambar 4.1 dapat dilihat bahwa ditemukan peaks TiO 2 fase anatase pada sudut 2θ yaitu 25°, 48°,55°. Dalam penelitian ini dilakukan 6 kali sintesis TiO 2 untuk mendapatkan serbuk TiO 2 fasa anatase yang baik. Dari 6 kali sintesis tersebut didapatkan hasil yang baik yaitu pada sintesis ke 1, 3, 5 dan 6. Dimana pada hasil grafik sintesis ke 1 ditemukan peaksTiO 2 fase anatase pada sudut 2θ yaitu 25°, 47°, untuk sintesis ke 5 ditemukan peaksTiO 2 fase anatase pada sudut 2θ yaitu 25°, 37°, 55° dan untuk sintesis ke 6 ditemukan peaksTiO 2 fase 23
24 anatase pada sudut 2θ yaitu 25°, 38°, 55°. Peaks tersebut menunjukkan serbuk TiO 2 yang dihasilkan dari beberapa sintesis yang telah dilakukan tersebut mempunyai fasa anatase. Dari hasil tersebut dapat dihitung ukuran kristal TiO 2 yang terbentuk. Berdasarkan hasil pengujian XRD TiO 2 tersebut dapat dilakukan perhitungan ukuran kristal menggunakan persamaan 3.2. Setelah dilakukan perhitungan ukuran kristal nano material TiO 2 fasa anatase dari beberapa pengujian didapatkan ukuran kristal antara 10-40 nm yaitu 20 nm untuk sintesis ke 1, 11 nm untuk sintesis ke 3, 12 nm untuk sintesis ke 5 dan 13 nm untuk sintesis ke 6. Serbuk TiO 2 hasil dari sintesis-sintesis tersebut digunakan untuk pembuatan sampel pada tahap selanjutnya.Hasil pengujian XRD selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran A. 4.2UjiAbsorbansi Sebagaimana dibahas dalam sub bab 3.6.1 , uji absorbansi dilakukan setelah sampel air berwana dengan stik berlapis TiO 2 di dalamnya disinari selama 6 jam/hari. Pada hari pertama dilakukan penyinaran dengan sinar matahari langsung selama 6 jam, kemudian sampel diambil untuk diuji absorbansi di laboratorium dan dikembalikan lagi untuk diberi perlakuan penyinaran di hari berikutnya. Pengujian dilakukan sampai dengan hari ke delapan sehingga total waktu penyinaran adalah 48 jam. Pada penelitian ini dilakukan pengambilan data absorbansi sebanyak 3 kali, pertama dengan menggunakan alat spektrofotometer akan tetapi data yang dihasilkan tidak konsisten sebagaimana terlampir pada Lampiran C. Kemudian dilakukan pengukuran kembali dengan menggunakan laser He-Ne dan OPM. Data hasil pengujian absorbansi tertulis pada Tabel 4.1, 4.2, 4.3 untuk sampel dengan stik yang dilapisi TiO 2 sintesis. Adapun data absorbansi untuk sampel degan stik yang dilapisi TiO 2 komersial dinyatakan dalam Tabel 4.4, 4.5, 4.6.
Tabel 4.1Data Hasil Pengujian Absorbansi Sampel dengan Konsentrasi TiO 2 Sintesis 0,5 gram Luas Lapisan TiO2 0,5 gram (cm2) 10,085 (1 stik) 20,170 (2 stik) 30,255 (3 stik)
0 0,18852 0,18852 0,18852
6 0,22454 0,20958 0,18123
Rata-rata Nilai Absorbansi Penyinaran Jam ke12 18 24 30 36 0,17720 0,14194 0,12123 0,11609 0,09980 0,17392 0,13578 0,12124 0,10870 0,09537 0,15422 0,13254 0,11997 0,10265 0,09131
42 0,09447 0,08901 0,07593
48 0,09421 0,08770 0,07005
Tabel 4.2Data Hasil Pengujian Absorbansi Sampel dengan Konsentrasi TiO 2 Sintesis 1 gram Luas Lapisan TiO2 1 gram (cm2) 10,085 (1 stik) 20,170 (2 stik) 30,255 (3 stik)
0 0,18852 0,18852 0,18852
6 0,19632 0,19300 0,17661
Rata-rata Nilai Absorbansi Penyinaran Jam ke12 18 24 30 36 0,17249 0,14570 0,14474 0,13081 0,11900 0,16460 0,14875 0,13093 0,12821 0,11738 0,15399 0,15267 0,12840 0,10365 0,09417
42 0,10530 0,10467 0,09177
48 0,10173 0,10138 0,08639
Tabel 4.3Data Hasil Pengujian Absorbansi Sampel dengan Konsentrasi TiO 2 Sintesis 1,5 gram Luas Lapisan TiO2 1,5 gram (cm2) 10,085 (1 stik) 20,170 (2 stik) 30,255 (3 stik)
0 0,18852 0,18852 0,18852
6 0,19299 0,18902 0,18259
Rata-rata Nilai Absorbansi Penyinaran Jam ke12 18 24 30 36 0,18268 0,17499 0,15446 0,14724 0,13193 0,17716 0,16438 0,15586 0,14804 0,13658 0,16127 0,14822 0,13718 0,12199 0,10403
42 0,12931 0,11458 0,08833
48 0,11142 0,10638 0,08430
25
26
Tabel 4.4Data Hasil Pengujian Absorbansi Sampel dengan Konsentrasi TiO 2 Komersil 0,5 gram Luas Lapisan TiO2 0,5 gram (cm2) 10,085 (1 stik) 20,170 (2 stik) 30,255 (3 stik)
0 0,18852 0,18852 0,18852
6 0,19630 0,19520 0,18790
Rata-rata Nilai Absorbansi Penjemuran Jam ke12 18 24 30 36 0,18720 0,18130 0,17440 0,14687 0,14631 0,18260 0,17410 0,16710 0,14493 0,13266 0,17710 0,15780 0,13920 0,11801 0,10063
42 0,13045 0,12878 0,09487
48 0,12171 0,12090 0,08759
Tabel 4.5Data Hasil Pengujian Absorbansi Sampel dengan Konsentrasi TiO 2 Komersil 1 gram Luas Lapisan TiO2 1 gram (cm2) 10,085 (1 stik) 20,170 (2 stik) 30,255 (3 stik)
0 0,18852 0,18852 0,18852
6 0,25946 0,24597 0,24140
Rata-rata Nilai Absorbansi Penjemuran Jam ke12 18 24 30 36 0,23303 0,17554 0,15168 0,12443 0,12175 0,21272 0,17540 0,14859 0,11058 0,13028 0,18356 0,15577 0,14084 0,13526 0,11058
42 0,10771 0,10060 0,08880
48 0,10211 0,09856 0,08566
Tabel 4.6Data Hasil Pengujian Absorbansi Sampel dengan Konsentrasi TiO 2 Komersil 1,5 gram Luas Lapisan
Rata-rata Nilai Absorbansi Penjemuran Jam ke-
TiO2 1,5 gram (cm2)
0
6
12
18
24
30
36
42
48
10,085 (1 stik)
0,18852
0,28795
0,25813
0,23413
0,22192
0,20117
0,17798
0,16043
0,15678
20,170 (2 stik)
0,18852
0,27628
0,23886
0,24282
0,21798
0,18356
0,17237
0,16451
0,15600
30,255 (3 stik)
0,18852
0,25642
0,23670
0,22463
0,19593
0,15363
0,14722
0,12150
0,11244
27 Berikut merupakan representasinilai-nilai absorbansi sampel air pada setiap variasi luas lapisan TiO 2 baik sintesis maupun komersil dalam bentuk grafik.
Absorbansi
0,25 0,2
1 stik cm2 10,085
0,15
20,17 2 stikcm2
0,1
30,255 3 stik cm2
0,05 0 0
6
12 18 24 30 36 42 48 Waktu Penjemuran (jam)
Gambar 4.2Pengaruh waktu penjemuran terhadap nilai absorbansi untuk sampel TiO 2 sintesis 0,5 gr Dari hasil pengujian absorbansi dapat diketahui untuk sampel dengan konsentrasi TiO 2 sintesis 0,5 gram pada gambar 4.2 dapat dilihat bahwa semakin luas lapisan TiO 2 yang digunakan nilai absorbansinya semakin menurun walaupun penurunannya sangatlah kecil. Dapat dilihat juga semakin lama waktu penjemuran nilai absorbansi dari masing-masing luasan juga mengalami penurunan. Hal ini menunjukkan bahwa luas lapisan dan lama waktu penjemuran berpengaruh pada nilai absorbansi atau kejernihan sampel airnya. Semakin luas lapisan TiO 2 yang digunakan dan semakin lama waktu penjemuran maka nilai absorbansi semakin kecil atau menurun. Sama halnya dengan sampel dengan konsentrasi TiO 2 sintesis 1 gram yaitu pada gambar 4.3 dan sampel dengan konsentrasi TiO 2 sintesis 1,5 gram yaitu pada gambar 4.4.
28 Pada sampel dengan konsentrasi TiO 2 komersil 0,5 gram berdasarkan gambar 4.5 dapat dilihat bahwa semakin luas lapisan TiO 2 yang digunakan dan semakin lama waktu penjemuran semakin menurun nilai absorbansi yang didapatkan. Untuk sampel dengan konsentrasi TiO 2 komersil 1 gram pada gambar 4.6 dapat dilihat nilai absorbansi sampel dengan luasan 3 stik pada penjemuran 30 jam mengalami kenaikan, dan sampel dengan luasan 2 stik pada penjemuran 36 jam juga mengalami kenaikan. Akan tetapi pada penjemuran pada jam-jam selanjutnya nilai absorbansi kembali menurun seperti sebelumnya. Untuk sampel dengan konsentrasi TiO 2 komersil 1,5 gram pada gambar 4.7 dapat dilihat bahwa semuanya mengalami penurunan nilai absorbansi. Pada umumnya terjadi penurunan nilai absorbansi pada setiap sampel berdasarkan luas lapisan TiO 2 dan juga berdasarkan lama waktu penjemuran walaupun dengan penurunan yang sangat kecil berkisar 0,01 sehingga menyebabkan tidak terjadinya perubahan atau degradasi warna yang signifikan pada sampel air. Hal ini diduga karena media perekat resin menyebabkan halangan yang cukup besar sehingga proses fotokatalisis yang terjadi kurang efektif.
Absorbansi
0,25 0,2
1 stik cm2 10,085
0,15
2 stikcm2 20,17
0,1
30,255 3 stik cm2
0,05 0 0
6
12 18 24 30 36 42 48 Waktu Penjemuran (jam)
Gambar 4.3Pengaruh waktu penjemuran terhadap nilai absorbansi untuk sampel TiO 2 sintesis 1 gr
29
Absorbansi
0,25 0,2
1 stik cm2 10,085
0,15
2 stikcm2 20,17 30,255 3 stik cm2
0,1 0,05 0 0
6
12 18 24 30 36 42 48 Waktu Penjemuran (jam)
Gambar 4.4Pengaruh waktu penjemuran terhadap nilai absorbansi untuk sampel TiO 2 sintesis 1,5 gr
Absorbansi
0,25 0,2
1 stik cm2 10,085
0,15
20,17 2 stikcm2
0,1
30,255 3 stik cm2
0,05 0 0
6
12 18 24 30 36 42 48 Waktu Penjemuran (jam)
Gambar 4.5Pengaruh waktu penjemuran terhadap nilai absorbansi untuk sampel TiO 2 komersil 0,5 gr
30
Absorbansi
0,25 0,2
1 stik cm2 10,085
0,15
20,17 2 stikcm2
0,1
30,255 3 stik cm2
0,05 0 0
6
12 18 24 30 36 42 48 Waktu Penjemuran (jam)
Gambar 4.6Pengaruh waktu penjemuran terhadap nilai absorbansi untuk sampel TiO 2 komersil 1 gr
0,3
Absorbansi
0,25
1 stik cm2 10,085
0,2
20,17 2 stikcm2
0,15
30,255 3 stik cm2
0,1 0,05 0 0
6
12 18 24 30 36 42 48 Waktu Penjemuran (jam)
Gambar 4.7Pengaruh waktu penjemuran terhadap nilai absorbansi untuk sampel TiO 2 komersil 1,5 gr
31 4.2 Uji Degradasi Warna Air Dilakukan pengamatan degradasi warna atau perubahan warna yang terjadi pada sampel air berwarna setelah diberi perlakuan penyinaran. Data kualitatif ini berupa pengamatan dan pengambilan gambar air berwarna dengan menggunakan kamera setiap 6 jam penyinaran. Hasil pengujian degradasi warna air selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran B.
Jam ke-6
Jam ke-12
Jam ke-18
Jam ke-24
Jam ke-30
Jam ke-36
Jam ke-42
Jam ke-48
Gambar 4.8Data hasil pengujian degradasi warna air pada sampel TiO 2 sintesis 0,5 gr dengan luasan 3 stik (30,255 cm2) Pada uji degradasi warna yang dilakukan dengan pengolahan gambar menggunakan software Image J didapatkan nilai derajat warna merah pada masing-masing gambar sampel air. Derajat warna merah tersebut menunjukkan kepekatan warna merah pada gambar. Data hasil pengolahan gambar dengan menggunakan
32 software Image J dinyatakan dalam Tabel 4.7, 4.8, 4.9 untuk sampel dengan stik yang dilapisi TiO 2 sintesis. Adapun data dasil pengolahan gambar dengan software Image J untuk sampel dengan stik yang dilapisi TiO 2 komersial dapat dilihat pada Tabel 4.10 , 4.11, 4.12. Tabel 4.7Data Nilai Derajat Warna Sampel dengan Konsentrasi TiO 2 Sintesis 0,5 gr Luas Lapisan TiO 2 0,5 gram (cm2) 10,085 (1 stik)
Nilai Derajat Warna Merah Sampel Air Penjemuran Jam ke0
6
12
18
24
30
36
42
48
214
248
231
221
220
213
212
211
211
20,170 (2 stik)
214
230
229
221
219
213
212
206
204
30,255 (3 stik)
214
227
224
220
216
211
210
197
192
Tabel 4.8 Data Nilai Derajat Warna Sampel dengan Konsentrasi TiO 2 Sintesis 1 gr Luas Lapisan TiO 2 1 gram (cm2)
Nilai Derajat Warna Merah Sampel Air Penjemuran Jam ke0
6
12
18
24
30
36
42
48
10,085 (1 stik)
214
237
218
214
213
213
209
208
208
20,170 (2 stik)
214
234
220
213
211
210
209
207
205
30,255 (3 stik)
214
222
215
214
212
209
207
204
203
Tabel 4.9Data Nilai Derajat Warna Sampel dengan Konsentrasi TiO 2 Sintesis 1,5 gr Luas Lapisan TiO 2 1,5 gram (cm2)
Nilai Derajat Warna Merah Sampel Air Penjemuran Jam ke0
6
12
18
24
30
36
42
48
10,085 (1 stik)
214
228
226
223
223
219
212
212
205
20,170 (2 stik)
214
225
217
217
216
212
210
204
204
30,255 (3 stik)
214
223
216
215
212
210
205
204
203
33 Tabel 4.10Data Nilai Derajat Warna Sampel dengan Konsentrasi TiO 2 Komersial 0,5 gr Luas Lapisan TiO 2 0,5 gram (cm2)
Nilai Derajat Warna Merah Sampel Air Penjemuran Jam ke0
6
12
18
24
30
36
42
48
10,085 (1 stik)
214
233
230
229
219
218
216
215
214
20,170 (2 stik)
214
233
227
219
219
217
215
214
212
30,255 (3 stik)
214
226
222
218
217
215
210
206
200
Tabel 4.11Data Nilai Derajat Warna Sampel dengan Konsentrasi TiO 2 Komersial 1 gr Luas Lapisan TiO 2 1 gram (cm2)
Nilai Derajat Warna Merah Sampel Air Penjemuran Jam ke0
6
12
18
24
30
36
42
48
10,085 (1 stik)
214
229
226
220
219
218
217
216
214
20,170 (2 stik)
214
228
223
219
218
217
217
215
210
30,255 (3 stik)
214
225
220
221
216
214
211
210
208
Tabel 4.12Data Nilai Derajat Warna Sampel dengan Konsentrasi TiO 2 Komersial 1,5 gr Luas Lapisan TiO 2 1,5 gram (cm2)
Nilai Derajat Warna Merah Sampel Air Penjemuran Jam ke0
6
12
18
24
30
36
42
48
10,085 (1 stik)
214
239
239
234
224
220
218
216
213
20,170 (2 stik)
214
239
234
225
225
221
219
216
212
30,255 (3 stik)
214
229
224
222
221
221
218
212
210
34
Derajat Warna Merah
250 230
10,085 1 stik cm2
210
20,17 2 stikcm2
190
30,255 3 stik cm2
170 150 0
6
12 18 24 30 36 42 48 Waktu Penyinaran (jam)
Gambar 4.9Pengaruh waktu penjemuran terhadap nilai derajat warna merah untuk sampel TiO 2 sintesis 0,5 gr Dari hasil pengolahan gambar samper air berwarna dengan menggunakan software Image J didapatkan nilai derajat warna merah yang menunjukkan kepekatan warna pada gambar masingmasing sampel air berwarna. Pada gambar 4.8 yaitu sampel air dengan konsentrasi TiO 2 sintesis 0,5 gram dapat dilihat bahwa semakin lama waktu penjemuran nilai derajat warna pada gambar sampel semakin kecil. Hal ini menunjukkan adanya perubahan warna pada sampel air walaupun tidak dapat teramati secara langsung dikarenakan penurunan nilai derajat warna masingmasing gambar sampel air sangat kecil. Sama halnya dengan sampel dengan konsentrasi TiO 2 sintesis 1 gram dan sampel dengan konsentrasi TiO 2 sintesis 1,5 gram. Pada sampel dengan konsentrasi TiO 2 komersial padaumumnyajuga menunjukkan nilai derajat warna merah yang semakin menurun walaupun jika dilihat data pada Tabel 4.10, 4.11, 4.12 terdapat beberapa nilai yang naik atau tetap seperti pada sampel dengan konsentrasi TiO 2 komersil 1,5 gram yaitu pada penyinaran jam ke 24, 30, 36 dan 42. Pada umumnya terjadi penurunan nilai derajat warna merah pada setiap gambar sampel air berwarna berdasarkan tren yang
35 terbentuk pada grafik-grafik sebagaimanaterlampirpadaLampiran D.
36
Halaman ini sengaja dikosongkan.
BAB V KESIMPULAN
Berdasarkanhasilpengujiandanpembahasan yang telahdilakukan, denganmedia perekat resin dalam aplikasi TiO 2 sebagai fotokatalis dalam penjernihan air dapat disimpulkan: • • •
Semakin luas lapisan TiO 2 yang digunakan semakin baik kemampuannya dalam menjernihkan air. Penurunan nilai absorbansi pada masing-masing sampel pada setiap luasan dari penjemuran 6-48 jam sangat kecil yaitu berkisar 0,01 atau 6,9 %. Penurunan nilai absorbansi terbesar yaitu sampel dengan konsentrasi 0,5 sintesis pada luasan 30 cm2yaitu sebesar 62,8 %.
37
38
Halamaninisengajadikosongkan.
DAFTAR PUSTAKA Agus Ariyanto. “Pengaruh Konsentrasi TiO 2 pada Aplikasi Fotokatalisis dalam Penjernihan Air”. 2011. Institut Teknologi Sepuluh Nopember. Asthy Farida. “Aplikasi Fotokatalis TiO 2 -Serat Kain Untuk Meningkatkan Kualitas Air”. 2012. Institut Teknologi Sepuluh Nopember. Gunlazuardi J dan Tjahjanto R.T. “Preparasi Lapisan Tipis TiO 2 sebagai Fotokatalisis: Keterkaitan antara ketebalan dan Aktivitas Fotokatalisis. 2001. Jurnal Penelitian Universitas Indonesia, Volume 5, 81-91. Lestari, D., Sunarto W., Susatyo, Eko B. “Preparasi Nano Komposit ZnO/ TiO 2 dengan Sonokimia serta Uji Aktivitasnya untuk Fotodegradasi Fenol”. 2012. Indonesian Journal of Chemical Science. Afrozi, A S. “Sintesis dan Karakterisasi Katalis Nano Komposit Berbasis Titania untuk Produksi Hidrogen dari Gliserol dan Air”.2010. Tesis. Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik, Universitas Indonesia. Fujishima, A., Rao, T.N., Tryk, D.A. “Titanium Doixide Photocatalysi”. 2000. Journal of Photochemistry and Photobiology C: Photochemistry Review I:1-21. Arsyad S. F, Agustina E. T, Yulianti. N, Firmansyah, Anggreini. D, Susanti. R, Abdullah. M. (2012). Pengaruh Nanopartikel Titanium Dioksida (TiO 2 ) Yang Disintesis Menggunakan Metoda Simple Heating Terhadap Kandungan Besi (Fe) Dan Tembaga (Cu) Di Dalam Air Rawa. Prosiding Seminar Nasional Pendidikan 2012, Palembang 26 Juni 2012. M. M. Hasan, et al. 2008. Effects of Annealing Treatment on Optical Properties of Anatase TiO 2 Thin Films.International Journal of Chemical and Biological Engineering 1:2 2008. Sari L. 2012. Pengaruh Nanopartikel Titanium Dioksida Pada Resin Sebagai Material Transparan Anti UV dan Self 39
40 Cleaning Material. Skripsi. Jurusan Fisika. Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Universitas Andalas Padang. Slamet, C.H.D. Alwi, J. Viriya. 2010. Rekayasa Plastik Berlapis Nanokristal TiO 2 Untuk Aplikasi Anti Kabut Dan SwaBersih. Departemen Teknik Kimia. Universitas Indonesia.
LAMPIRAN A Uji XRD TiO 2 Hasil XRD TIO 2 Fasa Anatase -
Sintesis 1
Counts TiO2
150
100
50
0 20
30
40
50
60
Position [°2Theta] (Copper (Cu))
Sintesis 1 Hasil uji XRD fasa anatase dengan ukuran kristal 20 nm Counts 2 80
60
40
20
0 20
30
40
50
60
Position [°2Theta] (Copper (Cu))
Sintesis 2 Hasil uji XRD fasa anatase dengan ukuran kristal 17,2 nm
A-1
Counts 150
3
100
50
0 20
30
40
50
60
Position [°2Theta] (Copper (Cu))
Sintesis 3 Hasil uji XRD fasa anatase dengan ukuran kristal 10,9 nm Counts
40
4
20
0
20
30
40
50
60
Position [°2Theta] (Copper (Cu))
Sintesis 4 Hasil uji XRD fasa anatase dengan ukuran kristal 40 nm
A-2
Counts 5
200
100
0 20
30
40
50
60
Position [°2Theta] (Copper (Cu))
Sintesis 5 Hasil uji XRD fasa anatase dengan ukuran kristal 12 nm Counts 6 300
200
100
0 20
30
40
50
60
Position [°2Theta] (Copper (Cu))
Sintesis 6 Hasil uji XRD fasa anatase dengan ukuran kristal 13 nm
A-3
TiO 2 Fase Anatase (JCPDS 21-1272)
A-4
TiO 2 Fase Anatase (JCPDS 04-0551)
A-5
LAMPIRAN B Uji Degradasi Warna Hasil Uji Degradasi Warna Hari 1 s/d 8 -
Hari 1 (jam ke-6) TiO2 0,5 gr
Luas 1
Luas Lapisan TiO2 Luas 2
Luas 3
Luas 1
Luas Lapisan TiO2 Luas 2
Luas 3
Sintesis
Komersil
TiO2 1 gr
Sintesis
B-1
Komersil
TiO2 1,5 gr
Luas 1
Luas Lapisan TiO2 Luas 2
Sintesis
Komersil
B-2
Luas 3
-
Hari 2 (jam ke-12) TiO2 0,5 gr
Luas 1
Luas Lapisan TiO2 Luas 2
Luas 3
Luas 1
Luas Lapisan TiO2 Luas 2
Luas 3
Sintesis
Komersil
TiO2 1 gr
Sintesis
B-3
Komersil
TiO2 1,5 gr
Luas 1
Luas Lapisan TiO2 Luas 2
Sintesis
Komersil
B-4
Luas 3
-
Hari 3 (jam ke-18) TiO2 0,5 gr
Luas 1
Luas Lapisan TiO2 Luas 2
Luas 3
Luas 1
Luas Lapisan TiO2 Luas 2
Luas 3
Sintesis
Komersil
TiO2 1 gr
Sintesis
B-5
Komersil
TiO2 1,5 gr
Luas 1
Luas Lapisan TiO2 Luas 2
Sintesis
Komersil
B-6
Luas 3
-
Hari 4 (jam ke-24) TiO2 0,5 gr
Luas 1
Luas Lapisan TiO2 Luas 2
Luas 3
Luas 1
Luas Lapisan TiO2 Luas 2
Luas 3
Sintesis
Komersil
TiO2 1 gr
Sintesis
B-7
Komersil
TiO2 1,5 gr
Luas 1
Luas Lapisan TiO2 Luas 2
Sintesis
Komersil
B-8
Luas 3
-
Hari 5 (jam ke-30) TiO2 0,5 gr
Luas 1
Luas Lapisan TiO2 Luas 2
Luas 3
Luas 1
Luas Lapisan TiO2 Luas 2
Luas 3
Sintesis
Komersil
TiO2 1 gr
Sintesis
B-9
Komersil
TiO2 1,5 gr
Luas 1
Luas Lapisan TiO2 Luas 2
Sintesis
Komersil
B-10
Luas 3
-
Hari 6 (jam ke-36) TiO2 0,5 gr
Luas 1
Luas Lapisan TiO2 Luas 2
Luas 3
Luas 1
Luas Lapisan TiO2 Luas 2
Luas 3
Sintesis
Komersil
TiO2 1 gr
Sintesis
B-11
Komersil
TiO2 1,5 gr
Luas 1
Luas Lapisan TiO2 Luas 2
Sintesis
Komersil
B-12
Luas 3
-
Hari 7 (jam ke-42) TiO2 0,5 gr
Luas 1
Luas Lapisan TiO2 Luas 2
Luas 3
Luas 1
Luas Lapisan TiO2 Luas 2
Luas 3
Sintesis
Komersil
TiO2 1 gr
Sintesis
B-13
Komersil
TiO2 1,5 gr
Luas 1
Luas Lapisan TiO2 Luas 2
Sintesis
Komersil
B-14
Luas 3
-
Hari 8 (jam ke-48) TiO2 0,5 gr
Luas 1
Luas Lapisan TiO2 Luas 2
Luas 3
Luas 1
Luas Lapisan TiO2 Luas 2
Luas 3
Sintesis
Komersil
TiO2 1 gr
Sintesis
B-15
Komersil
TiO2 1,5 gr
Luas 1
Luas Lapisan TiO2 Luas 2
Sintesis
Komersil
B-16
Luas 3
LAMPIRAN C Uji Absorbansi dengan Spektrofotometer Hasil Uji Absorbansi dengan Alat Spektrofotometer - Sampel dengan luasan 1 stik (10,085 cm2) Nilai Absorbansi Jam ke-
Sampel
TiO2 Sintesis
TiO2 Komersial
-
6
12
18
24
30
36
42
48
0,5 gr
0,46
0,494
0,541
0,609
0,732
0,778
0,97
1,21
1 gr
0,438
0,494
0,541
0,609
0,732
0,778
0,97
1,21
1,5 gr
0,438
0,455
0,458
0,496
0,681
0,732
0,923
1,013
0,5 gr
0,425
0,454
0,458
0,496
0,68
0,732
0,92
1,013
1 gr
0,437
0,455
0,484
0,538
0,619
0,705
0,786
0,951
1,5 gr
0,462
0,455
0,484
0,538
0,619
0,705
0,786
0,95
Sampel dengan luasan 2 stik (20,170 cm2) Nilai Absorbansi Jam ke-
Sampel
TiO2 Sintesis
TiO2 Komersial
-
6
12
18
24
30
36
42
48
0,5 gr
0,446
0,423
0,417
0,469
0,618
0,653
0,794
0,852
1 gr
0,452
0,423
0,417
0,469
0,618
0,653
0,794
0,852
1,5 gr
0,446
0,457
0,445
0,448
0,651
0,669
0,782
1,002
0,5 gr
0,41
0,457
0,445
0,448
0,651
0,669
0,782
1,002
1 gr
0,448
0,437
0,469
0,508
0,692
0,824
0,922
1,205
1,5 gr
0,471
0,437
0,469
0,519
0,772
0,824
0,922
1,205
Sampel dengan luasan 3 stik (30,255 cm2) Nilai Absorbansi Jam ke-
Sampel 0,5 gr TiO2 Sintesis
TiO2 Komersial
6
12
18
24
30
36
42
48
0,448
0,455
0,521
0,618
0,674
0,728
0,805
0,998
1 gr
0,380
0,455
0,492
0,618
0,674
0,728
0,805
0,997
1,5 gr
0,442
0,449
0,445
0,486
0,629
0,673
0,794
0,954
0,5 gr
0,432
0,449
0,445
0,486
0,629
0,673
0,794
0,954
1 gr
0,430
0,45
0,462
0,513
0,669
0,739
0,97
1,127
1,5 gr
0,459
0,451
0,462
0,513
0,669
0,779
0,969
1,126
C-1
C-2
LAMPIRAN D Uji Degradasi WarnadenganMenggunakan Software Image J GrafikHasil Uji Degradasi Warna denganMengunakan Software Image J
Derajat Warna Merah
250 230
10,085 1 stik cm2
210
20,17 2 stikcm2
190
30,255 3 stik cm2
170 150 0
6
12 18 24 30 36 42 48 Waktu Penyinaran (jam)
Gambar 1 Pengaruh waktu penjemuran terhadap nilai derajat warna merah untuk sampel TiO 2 sintesis 0,5 gr
D-1
Derajat Warna Merah
250 10,085 1 stik cm2
230
2 stikcm2 20,17
210
3 stik cm2 30,255
190 170 150 0
6
12 18 24 30 36 42 48 Waktu Penyinaran (jam)
Gambar 2 Pengaruh waktu penjemuran terhadap nilai derajat warna merah untuk sampel TiO 2 sintesis 1 gr
Derajat Warna Merah
250 230
10,085 1 stik cm2
210
20,17 2 stikcm2
190
30,255 3 stik cm2
170 150 0
6
12 18 24 30 36 42 48 Waktu Penyinaran (jam)
Gambar 3 Pengaruh waktu penjemuran terhadap nilai derajat warna merah untuk sampel TiO 2 sintesis 1,5 gr
D-2
Derajat Warna Merah
250 10,085 1 stik cm2
230
20,17 2 stikcm2
210
30,255 3 stik cm2 190 170 150 0
6
12 18 24 30 36 42 48 Waktu Penyinaran (jam)
Gambar 4 Pengaruh waktu penjemuran terhadap nilai derajat warna merah untuk sampel TiO 2 komersial 0,5 gr
Derajat Warna Merah
250 230
1 stik cm2 10,085
210
20,17 2 stikcm2
190
30,255 3 stik cm2
170 150 0
6
12 18 24 30 36 42 48 Waktu Penyinaran (jam)
Gambar 5 Pengaruh waktu penjemuran terhadap nilai derajat warna merah untuk sampel TiO 2 komersial 1 gr
D-3
Derajat Warna Merah
250 230
10,085 1 stik cm2
210
2 stik 20,17 cm2 3 stik
190 170 150 0
6
12 18 24 30 36 42 48 Waktu Penjemuran (jam)
Gambar 6 Pengaruh waktu penjemuran terhadap nilai derajat warna merah untuk sampel TiO 2 komersial 1,5 gr
D-4
BIODATA PENULIS Penulis mempunyai nama lengkap Aning Malikah Alfaizah, lahir di Kabupaten Nganjuk pada tanggal 26 Mei 1994 dan merupakan anak sulung dari 2 bersaudara. Penulis berasal dari Ngetos kabupaten Nganjuk dengan menempuh pendidikan di SDN Kuncir I, MTsN Berbek, kemudian MAN 3 Kediri. Penulis melanjutkan studi sebagai mahasiswa Jurusan Teknik Fisika FTI – ITS di Surabaya. Penulis menyusun laporan tugas akhir penelitian yang telah dilakukan sebagai syarat kelulusan studi S-1 di Jurusan Teknik Fisika FTI – ITS dengan judul “APLIKASI TiO 2 SEBAGAI FOTOKATALIS DALAM PENJERNIHAN AIR DENGAN MEDIA PEREKAT RESIN”.Bagi pembaca yang ingin memberikan kritik maupun saran mengenai penelitian yang telah penulis lakukan dapat disampaikan kepada penulis melalui email penulis
[email protected].