KINETIKA FOTOKATALISIS DIAZINON DENGAN TITANIUM DIOKSIDA (TiO2)

Abstract

Diazinon merupakan salah satu jenis pestisida golongan organofosfat yang paling banyak digunakan sampai saat ini dan juga paling berbahaya bagi mamalia. Penggunaan diazinon yang berlebih dapat mengakibatkan pencemaran air. Fotodegradasi menjadi salah satu metode penanganan residu pestisida yang terus dikembangkan di lingkungan sekitar terutama dengan bantuan fotokatalis. Fotokatalis TiO2 menjadi pilihan yang sering digunakan karena kelimpahannya yang cukup banyak dan kemampuannya yang baik serta tidak beracun bagi makhluk hidup. Untuk mengontrol penggunaan TiO2 agar efektif dalam mengkatalis fotodegradasi diazinon maka dilakukan penelitian kinetika fotokatalisis diazinon dengan TiO2 yang dimulai dengan optimasi massa katalis yang akan digunakan dalam skala laboratorium. Tujuan dari penelitian ini untuk mengetahui (1): massa optimum TiO2 dalam mendegradasi diazinon, (2): kinetika fotokatalisis diazinon dengan TiO2. Penelitian ini dimulai dengan studi awal pengaruh adanya TiO2 dalam mengkatalis fotodegradasi diazinon dengan membandingkan antara jumlah diazinon yang tersisa dalam larutan yang difotodegradasi dengan 25 mg TiO2 dengan jumlah diazinon yang difotodegradasi tanpa TiO2. Kemudian dilanjutkan dengan memvariasi massa TiO2 yang digunakan pada larutan diazinon dengan konsentrasi yang sama pada setiap variasi. Setelah mengetahui massa optimum dari TiO2 yang akan digunakan maka dilakukan variasi lama penyinaran untuk mengamati konsentrasi diazinon saat waktu tertentu dengan konsentrasi diazinon awal yang digunakan dan massa TiO2 yang ditambahkan sama. Jumlah diazinon yang tersisa dapat diketahui melalui analisa dengan GCMS. Data yang diperoleh diolah dengan memplotkan data sesuai dengan persamaan laju reaksi pada setiap orde. Orde reaksi yang paling sesuai dipilih dengan melihat linearitas (R2) yang terbentuk dari plot tersebut. Kemudian setelah menentukan orde reaksi yang paling sesuai, dilakukan pengolahan data untuk menentukan konstanta laju degradasi. Jika orde yang paling sesuai adalah pseudo orde 1 maka penentuan konstanta laju reaksi dengan persamaan Langmuir-Hinshelwood dan jika pseudo orde 2 menggunakan persamaan Ho. Hasil penelitian menunjukkan bahwa massa TiO2 yang optimum dalam mendegradasi 25 mL diazinon 60 g L-1 pH 7 adalah 5 mg, dan 25 mL diazinon 10 g L-1 pH 7 adalah 25 mg. Variasi massa TiO2 ini dipengaruhi konsentrasi awal diazinon karena dapat menimbulkan persaingan antara molekul diazinon dan molekul intermediet dalam membentuk interaksi chemisorbtion di permukaan TiO2 dan penghambatan cahaya UV untuk mencapai permukaan TiO2. Berdasarkan hasil penelitian selisih jumlah diazinon yang tersisa pada massa 25 mg TiO2 yang tidak terlalu jauh dengan jumlah diazinon yang tersisa pada massa 5 mg TiO2. Oleh karena itu, variasi lama penyinaran yang dilakukan terhadap konsentrasi awal diazinon 10 mg L-1 adalah menggunakan massa TiO2 5 mg. Orde reaksi degradasi 25 mL larutan diazinon 10 g Lˉ1 pH 7 adalah pseudo orde 2 yang memiliki nilai linearitas (R2) lebih baik daripada linearitas orde 1. Kemudian data jumlah diazinon yang tersisa pada waktu tertentu diolah dengan persamaan Ho. Adapun hasil yang diperoleh yaitu nilai konstanta laju fotokatalisis diazinon dengan TiO2 (k) yaitu 3,08×10-7 g mg-1 menit-1 dan kapasitas adsorpsi (qe) diazinon ke permukaan TiO2 saat setimbang adalah 5×104 mg gˉ1 .