Fotodegradasi Zat Warna Biru Metilen Menggunakan Material Komposit TiO2- Zeolit Alam

Abstract

Perkembangan industri tekstil dapat meningkatkan pencemaran limbah zat warna di perairan. Secara fisik kerusakan limbah zat warna dalam air dapat dilihat dengan adanya perubahan warna, kekeruhan, dan bau tidak sedap. Salah satu zat warna yang digunakan dalam industri tekstil yaitu zat warna biru metilen. Zat warna biru metilen merupakan zat warna heterosiklik yang bersifat toksik, karsinogenik, dan sulit diuraikan. Sehingga limbah zat warna dari industri tekstil harus diolah terlebih dahulu sebelum dibuang ke perairan. Tujuan dari penelitian ini yaitu menghasilkan material komposit TiO2-Zeolit Alam yang dapat digunakan untuk mendegradasi zat warna biru metilen. Material disintesis menggunakan metode hidrotermal sehingga menghasilkan material komposit TiO2-Zeolit Alam. Pada penelitian ini dilakukan variasi persen massa TiO2 sebesar 20%, 40%, 60%, dan 80% untuk mengetahui kemampuan material komposit TiO2-Zeolit Alam dengan variasi komposisi dalam mendegradasi zat warna biru metilen. Karakteristik material hasil sintesis dilakukan dengan menggunakan SEMEDX untuk mengetahui morfologi permukaan dan komposisi unsur dan FTIR untuk mengidentifikasi ikatan gugus fungsi. Hasil analisis morfologi permukaan menunjukkan permukaan material yang tidak rata dan terlihat material TiO2 menempel pada permukaan zeolit alam. Komposisi unsur yang terkandung didalam material komposit TiO2-Zeolit Alam yaitu terdapat unsur O (44,88 ± 0,005)%, Al (1,66 ± 0,005)%, Si (10,40 ± 0,005)%, K (0,48 ± 0,005)%, dan Ti (42,58 ± 0,005)%. Hasil ini menunjukkan bahwa pada material komposit TiO2-Zeolit Alam terdapat material TiO2 dan zeolit alam sebagai unsur penyusunnya. Hasil analisis ikatan gugus fungsi menunjukkan adanya pergeseran puncak serapan utama material TiO2 dan zeolit alam dalam material komposit TiO2-Zeolit Alam yang diduga terjadi karena adanya ikatan antar molekul antara TiO2 dan zeolit alam. Kemampuan material komposit TiO2-Zeolit Alam dalam mendegradasi zat warna biru metilen dilakukan terhadap 150 mL larutan zat warna biru metilen dengan menggunakan 0,1 g material. Proses fotodegradasi dilakukan di dalam UV chamber dengan pengambilan sampel setiap 30 menit sekali untuk pengukuran absorbansi menggunakan spektrofotometer UV-Vis. Hasil analisis pengukuran absorbansi menunjukkan bahwa material komposit TiO2-Zeolit Alam mampu mendegradasi zat warna biru metilen lebih tinggi dibandingkan dengan penggunaan material TiO2 saja. Material komposit TiO2-Zeolit Alam dengan variasi persen massa TiO2 sebesar 40% memiliki kemampuan degradasi tertinggi dibandingkan dengan variasi lainnya. Material komposit TiO2(40%)-ZA menyisakan zat warna biru metilen yang belum terdegradasi sebesar (6,990 ± 0,054)% selama 2,5 jam iradiasi UV. Berdasarkan hasil tersebut maka material komposit TiO2-Zeolit Alam memiliki peluang besar untuk diaplikasikan dalam limbah cair industri tekstil.