Text
Eekolorisasi Remazol Black B Berdasarkan Reaksi Redoks Menggunakan PbO2-H2o2 dan Pengukuran Arus dan Potensial Listrik dalam Sistem Sel Ganda
RINGKASAN
Industri tekstil dan batik di Indonesia berkembang semakin pesat yang
berpotensi menghasilkan limbah cair dari proses pewarnaan. Salah satu zat
warna sintetik yang sering dipilih adalah remazol black B yang merupakan zat
warna jenis azo (-N=N-). Limbah zat warna tersebut menaikkan kadar
Chemical Oxygen Demand di perairan, sehingga diperlukan metode
pengolahan yang efektif untuk mengatasinya. Salah satunya dengan metode
fenton yang merupakan proses yang melibatkan Fe(II) dan hidrogen
peroksida dengan bantuan penyinaran ultraviolet (UV). Metode Fenton
melibatkan produksi radikal OH yang efektif mengoksidasi senyawa
makromolekul menjadi senyawa yang lebih sederhana (CO2 dan H2O). Pada
penelitian ini dilakukan modifikasi metode Fenton dengan pendekatan reaksi
reduksi-oksidasi menggunakan PbO2. Modifikasi ini menyebabkan reaksi
spontan dalam mendekolorisasi zat warna. Kespontanan proses ini melibatkan
transfer elektron sehingga proses akan menghasilkan listrik. Penelitian ini
bertujuan untuk mendekolorisasi zat warna remazol black B menggunakan
PbO2 dan penambahan H2O2 serta pengukuran arus dan potensial listrik yang
dihasilkan dari proses dekolorisasi zat warna dalam sistem rangkaian sel
ganda.
Kajian pendekatan reaksi reduksi-oksidasi menggunakan PbO2 dan
penambahan H2O2 untuk mendekolorisasi zat warna remazol black B serta
produksi listrik dilakukan dalam beberapa tahap. Tahapan tersebut meliputi
uji pendahuluan, penentuan konsentrasi H2O2 optimum, dan dekolorisasi
dalam sistem sel ganda. Uji pendahuluan dilakukan dengan 8 variasi
perlakuan, yang merupakan kombinasi dari variabel-variabel komposisi
sampel, penambahan H2O2, dan pasangan elektroda. Penentuan konsentrasi
optimum H2O2 dilakukan dengan mengatur variasi konsentrasi H2O2 yang
ditambahkan ke dalam sampel yaitu 5 %, 10 %, 15 %, dan 20 %. Selanjutnya
dekolorisasi dalam sel ganda dilakukan dengan variasi siste rangkaian seri
dan parallel. Larutan setelah perlakuan diuji kuantitatif dalam parameter
persentase dekolorisasi, persentase penurunan COD, perubahan spektra UVVis, serta arus dan potensial listrik yang dihasilkan.
Data penelitian menunjukkan bahwa aplikasi proses dekolorisasi
dengan memodifikasi metode fenton mampu mendekolorisasi larutan remazol
black B secara efektif dan menghasilkan arus dan potensial terukur. Kondisi
optimum proses dekolorisasi 100 mL sampel 200 mg/L dicapai pada
penambahan H2O2 15% dengan persentase dekolorisasi sebesar 99,99 %; arus
dan potensial listrik tertinggi mencapai 2,30 mA dan 672 mV. Penurunan
COD secara signifikan dicapai hingga 98,96 %. Aplikasi sistem sel ganda
menghasilkan arus dan potensial listrik pada rangkaian seri 1,97 mA dan
1368 mV, dan pada rangkaian paralel sebesar 3,20 mA dan 733 mV.
SUMMARY
Textile and batik industry in Indonesia grow rapidly that is
potentially generates liquid waste from dyeing process. The industries
generally prefer use synthetic substances for dyeing process. One of
common selected dyes is of reactive group such as remazol black B which is
an azo dye (-N=N-). Wastes containing dyes raise its level of Chemical
Oxygen Demand of the waters that need to treat with effective processing
methods. One of them is Fenton method that is a process that involves Fe(II)
and hydrogen peroxide with ultraviolet irradiation. The method involves
production of radical OH which effectively oxidize macromolecular
compounds into simpler one (CO2 and H2O). This research modified the
Fenton method with oxidation-reduction approach using PbO2. This
modification causes spontaneous reaction in decolorizing dye. The
spontaneousness involves transfer of electrons, so that process generate
electricity. This study aims to decolorize remazol black B using PbO2 and
H2O2 along with the measurement of its current and potential electricity
generated from the process of decolorization in a dual cells system.
Study on oxidation-reduction approach using PbO2 and H2O2 in
decolorizing remazol black B and production of electricity was conducted in
several stages. The process includes preliminary experiment, determination
of optimum H2O2 concentration, and decolorization process in dual cells
system. Preliminary test was performed in 8 treatments as combinatory of
sample composition, addition of H2O2, and pair of electrode. The
determination of the optimum H2O2 concentration has been done by
regulating the variation of H2O2 concentration of 5 %, 10 %, 15 % and 20%.
Furthermore, decolorization in dual cells was constructed in series and
parallel way of the circuits. Solution after treatment was analyzed
quantitatively to measure the percentage of decolorization, percentage of
COD reduction, changes in UV-Vis spectral pattern and current and
potential generated.
The research data shows that the application of decolorization
process by modifying the Fenton method able to decolorize remazol black B
solution effectively and produce measurable current and potential
electricity. Optimum conditions of the decolorization of 100 mL sample 200
mg/L is achieved in addition of 15 % H2O2 with percentage of
decolorization reaches 99.99 %; highest electric potential of 672 mV and
current of 2.30 mA. The COD values reduce significantly up to 98.96 %.
Application in dual cells generate electricity in a series circuit of 1368 mV
and 1.97 mA, and 733 mV and 3.20 mA in parallel one.
1362C17II | 541,37 MIF e | Perpustakaan FSM Undip (Referensi) | Tersedia |
Tidak tersedia versi lain