Text

Dekolorisasi Zat Warna Remazol Black B dengan Modifikasi Metode Fenton Menggunakan PbO2 dan Pengukuran Energi Listrik Sistem Sel Ganda

---

RINGKASAN

Limbah cair berwarna dari industri batik telah memberikan dampak negatif
terhadap lingkungan karena memiliki kadar COD tinggi dan sulit didegradasi.
Upaya pengolahan limbah zat warna telah dilakukan seperti koagulasi penggunaan
lumpur aktif, adsorpsi, dan metode fenton. Metode fenton merupakan salah satu
metode yang menggunakan reaksi antara H2O2 dan katalis Fe2+ yang masih
dibantu oleh penyinaran UV. Modifikasi metode fenton dengan menggunakan
PbO2 dan H2O2 bereaksi spontan menghasilkan radikal ∙OH yang berperan dalam
proses oksidasi senyawa makromolekul menjadi senyawa yang lebih sederhana
(CO2 dan H2O) dan dapat menghasilkan energi listrik. Tujuan dari penelitian ini
adalah untuk dekolorisasi zat warna remazol black B menggunakan PbO2 dan
mengukur energi listrik yang dihasilkan dari proses dekolorisasi dengan bantuan
elektroda Pb-PbO2.
Pada penelitian ini, limbah artifisial remazol black B merupakan upaya
untuk mengimplementasikan pendekatan metode Fenton tersebut, karena remazol
black B merupakan jenis zat warna azo sintetis yang sering digunakan pada
pewarnaan batik. Penelitian ini meliputi beberapa tahap yaitu uji pendahuluan
yang dilakukan dengan 8 variasi perlakuan kombinasi dari variabel-variabel
komposisi sampel, penambahan H2O2 dan pasangan elektroda. Penentuan
konsentrasi H2O2 optimum, dilakukan dengan mengatur variasi konsentrasi H2O2
yang ditambahkan ke dalam sampel yaitu 5%, 10%, 15%, dan 20%. Penentuan
pengaruh pH, dilakukan pada kondisi asam pH 3 dan kondisi basa pH 9. Aplikasi
pada sistem sel ganda melalui rangkaian seri dan paralel. Hasil akhir larutan
setelah proses dekolorisasi dilakukan uji kuantitatif dalam parameter spektra UVVis, persentase dekolorisasi dan nilai COD (Chemical Oxygen Demand) serta arus
dan potensial listrik yang dihasilkan.
Hasil akhir penelitian menunjukkan bahwa proses dekolorisasi dengan
modifikasi metode fenton mampu mendekolorisasi larutan remazol black B secara
efektif dan menghasilkan listrik terukur. Kondisi optimum proses dekolorisasi
100 mL remazol black B 200 ppm dicapai pada penambahan H2O2 15% dengan
persentase dekolorisasi sebesar 99,99%, penurunan COD dicapai hingga 98,96%,
potensial listrik tertinggi mencapai 672 mV dan arus 2,30 mA. Pengaruh pH asam
(pH 3) pada proses dekolorisasi dicapai dengan persentase dekolorisasi sebesar
99,80%, penurunan COD dicapai hingga 98,87%, potensial listrik tertinggi
mencapai 768 mV dan arus 19,3 mA. Aplikasi sistem pada sel ganda (dua sel)
dihasilkan energi listrik tertinggi pada rangkaian seri mencapai 1,48 V dan
15,4 mA, sedangkan pada rangkaian paralel sebesar 0,97 V dan 34 mA.

SUMMARY

Colorless liquid waste of batik industry has a negative impact on the
environment because it has a high COD levels and difficult to degrade. Efforts of
dye wastewater treatment has been carried out as coagulation using activated
sludge, adsorption and Fenton method. Fenton method is a method that uses the
reaction between H2O2 and Fe2+ catalysts are still aided by UV irradiation.
Modification Fenton method using PbO2 and H2O2 reacts spontaneously product
(∙OH) radicals that play a role in the oxidation process macromolecular
compounds into simpler compounds (CO2 and H2O) and can generate electrical
energy. The purpose of this study was to decolorize dye remazol black B using
PbO2 and measure the electrical energy generated from the process of
decolorization with the help of Pb-PbO2 electrode.
In this study, artificial waste remazol black B is an attempt to implement
the Fenton method approach, because remazol black B is a type of synthetic azo
dyes that often used in batik dyeing. This study included several stages, a
preliminary test carried out with 8 treatment variations, which was a combination
of composition variable samples, the addition of H2O2 and the pair of electrodes.
The determination of the optimum concentration of H2O2, was done by adjusting
the concentration variation of H2O2 added to a sample of 5%, 10%, 15% and 20%.
Determination of the effect of pH, was carried out in acidic pH 3 and pH 9.
Applications alkaline conditions was in a double cell system with series and
parallel circuits. The final result of the solution after decolorization process
performed quantitative assay within the parameters of UV-Vis spectra, the
decolorization percentage and COD (Chemical Oxygen Demand) as well as the
current and the generated electric potential.
The final results showed that the decolorization process with modified
Fenton method was capable to decolorize of remazol black B solution effectively
and to produce measurable electricity. The optimum conditions of the
decolorization process of 100 mL remazol black B 200 ppm was achieved in
addition H2O2 15% with decolorization percentage up to 99.99%, COD reduction
of up to 98.96%, was achieved the highest electric potential reaches 672 mV and
current of 2.30 mA. Effect of acidic pH (pH 3) in the process of decolorization
was achieved decolorization percentage of 99.80%, COD reduction was achieved
to 98.87%, the highest electric potential reaches 768 mV and current of 19.3 mA.
Application systems in double cells (two cells) produced the highest electrical
energy in a series circuit reached 1.48 V and 15.4 mA, while the parallel circuit
reaches 0.97 V and 34 mA.ABSTRAK
Penelitian tentang dekolorisasi zat warna dan kajian pembangkitan energi listrik
pada pengolahan limbah batik telah dilakukan. Limbah cair yang mengandung zat warna
industri batik memiliki kadar COD tinggi dan sulit didegradasi oleh lingkungan sehingga
membutuhkan penanganan limbah yang efektif. Pengolahan limbah menggunakan
koagulasi, lumpur aktif dan adsorpsi masih memiliki kelemahan. Aplikasi penanganan
limbah yang juga banyak diteliti adalah metode Fenton. Radikal hidroksil (∙OH) dari
reaksi Fenton antara H2O2 dan katalis Fe2+ oleh penyinaran UV mampu mendekolorisasi
limbah. Modifikasi metode Fenton menggunakan H2O2 dan katalis PbO2 mampu
mendekolorisasi dan menghasilkan energi secara spontan tanpa bantuan energi dari luar.
Limbah artifisial remazol black B merupakan upaya dalam mengimplementasikan
pendekatan metode Fenton. Penelitian ini bertujuan untuk mendekolorisasi zat warna
remazol black B melalui modifikasi metode Fenton menggunakan PbO2 dan mengukur
energi listrik sistem sel ganda dengan bantuan elektroda Pb-PbO2. Penentuan Konsentrasi
H2O2 (5%; 10%; 15% dan 20%), pengkondisian pH 3 (asam) dan pH 9 (basa) dilakukan
untuk mengetahui kondisi optimum dari proses dekolorisasi. Aplikasi sistem sel ganda
pada sistem rangkaian seri dan paralel dilakukan untuk mengetahui pengaruh jumlah sel
dan rangkaian terhadap produksi listrik yang dihasilkan dari proses. Hasil penelitian
menunjukkan bahwa pada kondisi optimum konsentrasi H2O2 15% dan pH 3 mampu
mendekolorisasi zat warna remazol black B hingga mencapai 99,8% dan menurunkan
nilai COD sebesar 98,87% serta menghasilkan energi listrik pada rangkaian seri berupa
arus dan potensial sebesar 15,4 mA; 1,48 V dan 34 mA; 0,97 V pada rangkaian paralel.
Berdasarkan hasil yang diperoleh modifikasi metode Fenton mampu mendekolorisasi zat
warna remazol black B dengan sempurna dan menghasilkan energi listrik terukur dari
proses reduksi-oksidasi spontan yang dapat dikembangkan dalam skala reaktor.
Kata kunci : Dekolorisasi, Energi listrik, Fenton, PbO2, Remazol black BABSTRACT
Research on dye decolorization and evaluation of electricity generation from
waste treatment has been done. Liquid waste containing dye of batik industry has high
COD levels and difficult to degrade by environment and needed an effective waste
handling. Many waste treatments include coagulation, activated sludge and adsorption
still have weakness.Waste handling application ranging another common approach that
has widely used is Fenton method. Study that treating artificial waste remazol black B is
an effort to implement the Fenton method approach. This study aims to decolorization
remazol black B through modified Fenton method using PbO2 and measure electrical
energy in a double cell system using Pb-PbO2 electrode. Applying of concentration of
H2O2 (5%; 10%; 15%; 20%) and pH 3 (acidic) and pH 9 (base) was conducted to
determine optimum conditions of the decolorization process. Dual cell system
applications in series and parallel circuits were conducted to determine the effect of the
number of cells and circuits to the production of electricity by the process. The results
showed thatt optimum conditions H2O2 concentration of 15% and pH of 3 that is able to
decolorize remazol black B reaching 99,8% and reduce COD obtained value up to
98,87% producing electrical energy in series circuit of 15,4 mA; 1,48 V and 34 mA; 0,97
V in a parallel circuit. Based on the results modified Fenton method capable to
decolorize remazol black B practically completed and produce measurable electrical
energy from spontaneous oxidation-reduction process that can be developed in reactor
scale.
Keywords : Decolorization, Electrical energy, Fenton, PbO2, Remazol black B

---

Ketersediaan

1361C17II

541,37 DES d

Perpustakaan FSM Undip (Referensi)

Tersedia

Informasi Detail

Judul Seri

KIMIA

No. Panggil

541,37 DES d

Penerbit

: ., 2017

Deskripsi Fisik

-

Bahasa

Indonesia

ISBN/ISSN

-

Klasifikasi

1555

Tipe Isi

-

Tipe Media

-

Tipe Pembawa

-

Edisi

-

Subjek

-

Info Detail Spesifik

-

Pernyataan Tanggungjawab

Desy Permata Sari

Versi lain/terkait

Lampiran Berkas

Komentar

---

Anda harus masuk sebelum memberikan komentar