Pengaruh Temperatur Terhadap Kecepatan Reaksi Reduksi Fotokatalitik Pada Masing -Masing Ion Logam Cu2+ Dan Ag+ Dengan Katalis Titanium Dioksida - ITS Repository

PENGARUH TEMPERATUR TERHADAP
KECEPATAN REAKSI REDUKSI FOTOKATALITIK
PADA MASING -MASING ION LOGAM Col+ DAN Ag•
DENGAN KATALIS TITANIUM DIOKSIDA
Ole II :

ANNA MUAWANAH
Nrp. 1492 100 047
R)~\
r

1

. ?~3

M t~.,

p- ~

-


17?7

JURUSAN KIMIA
~S
MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA
1997

PENGARUH TEMPERATUR TERHADAP
KECEPATAN REAKSI REDUKSI FOTOKATALITIK
PADA MASING -MASING ION LOGAM CuH DAN Ag+
DENGAN KATALIS TITANIUM DIOKSIDA

SKRIPSI
Diajukan untu k memenuhi syarat ujian sidang tugas akh ir
pada tah ap sarjana strata satu di j urusan Kim ia FMIPA
Institut Teknologi Sepuluh Nopem ber Surab aya

0 I eb :


ANNA MUAWANAH
Nrp. 1492 100 047

r-.c:~ta

_.-

" , ~,ketahui

oleh
Jurusan Kimia

M.Si

Tanggal,

Disetujui oleh
Pembimbing


Ir. Endah Mutiara M .P.
NIP. 131 453 663

lO Maret 1997

Untuk Ibu dan Bapakku
yang tersayang serta saudaraku
mbak Nik, d ik' Fi - Ta

i i i

ABSTRACT
Met-al ion was st:~oyed
at TiO.t suspeJ)sion will reducted if
·the suspension cont.i nue- ::;hi ned with sunshine. A research
was done for studied dependenc e o~
temperature with rate or
photocotalytic reduction Ag (!) n~tal
ion and Cu Cll) metal
ion. Experiment. "'as done at.. temperature range 45°C, 55°C ,

e5°C . 75°C. S5°C. lnisial concentration of metal ion
solulion were 2!5 ppm,
50 ppm.
75 ppm and 100 ppm.
Investigation "'as done for metal ion coJ)Centration that 'lias
1·est at once or 30 minutes. These ~t.al
ion concentration
anali zed 'Iii th At.omi c Absorbt.i on Speclroftn~i.
Was found
t.hat. phot.ocat.alyt.ic reduction rat.e for t.wo metal ion Ag r
2
and Cu ' were not. dependence of temperature.
From i t.s
temperature
react.i on
given
constant
rat-e
value.
.

- ..
- 4
- ..
respect..ivelv
wer-:.•
~
1
4
,
7
.
0
1
;
8
,
2:82:3.
10
;
7.B4060.l0

;
_ ...,
-1
,..
2,.
88. 2078. 10
minutes
fo1· Ag met-al ion and for Cu
metal
ion
wer~
3,9St:;0.10-.. ;
4 . 2:2:76.10- 4
4,0340. 10- 4 ;
4
1
3, 52:10. 1 (I- .. ; 4 , 3313. 10mi 1'1Ules- .

lV


ABSTRAK

Adanya ion logam yang terdapat dalam s uatu suspensi TiO
akan mengalami reduksi bila suspensi tersebut disinarl
dengan sinar matahari secara kontinu. Suatu penelitian
telah dilakukan untuk mempelaJari adanya pengaruh suhu pada
kecepatan r e aksi reduksi fotokatalitik ion logam f;s (!) gan
Cu 0 CII >. 0 Penelitian
dilakukan pada Jarak suhu 45 C,
55 C,
0
65 C, 75 C dan 85 C. Konsentrasi awal larutan ion logam
yang digunakan adalah 25 ppm, 50 ppm, 75 ppm dan 100 ppm.
Pengamatan dilakukan berdasarkan konsentrasi ion logam yang
tersisa pada setiap waktu 30 menit . Konsentraei ion logam
ini dianaliea dengan menggunakan spektrofotometer serapan
atom.
Ditemukan
bahwa
kecepatan

reaksi 2 reduksi
fotokatalitik pada dua ion logam Ag• dan Cu • tidak
dipengaruhi oleh temperatur. Dari masing-masing kondiei
euhu rea~i
diperoleh - ~arg
tetapan - ~ecpa
tan
rea~i
7,4416.10_. ;
8,~23
. 10
;
7,640.~
;
8,2078.10 ;
8,9867.10
~nit
,untuk ion lo~
Ag , seda~ikn
untuk

ion logam Cu adalah 3,9866 .10
; 4,2276.10 ;
4,0340.
10 - 4; 3,5210 . 10 - .
4 ,3313. 10 - · menit - :1. .

v

KATA PENGANTAR
B1sm1llah1rrahman1rrah1m
Alhamdul1llah1rob1l 'Alamin
Segala puj1 bag1 Allah SWT eeru sekalian alam, berkat
taufiq dan hidayah-NYa penul1e
Akhir,

yang

t.erhadap

ditulie


dapat

dengan

kecepat.an

judul

reaksi

pada masing-masing ion logam

menyeleea1kan
"Pengaruh

reduksi

cu2 +


dan

Tugae

t.emperat.ur

. tot.okat.alit.ik

Ag+

dengan

kat.alis

t.it.anium dioksida .

Tugas Akhir 1n1 d1ajukan
dan memenuhi eyarat untuk

untuk

menempuh

n1enyeleeaikan
tahap

satu di Juruean Kimia, Fakultae FMIPA,

tugas

earjana

Inetitut

Strata

Tehnologi

Sepuluh Nopember, Surabaya.
Pacta

keeempatan

ba1k

1n1

dieampaikan

ucapan

terimakae1h yang eebeear-beearnya dari penulie kepada:
1. Ir. Endah Hutiara M.P. eebaga1
telah banyak memberikan

doeen

arahan,

pemb1mb1ng

saran

dan

yang

bimbingan

dalam penyeleeaian Tugae Akhir ini.
2.

Ir.Ninuk

Sukanti,

eelaku

doeen

Wali

yang

telah

mengarahkan penulis selama etud1.
3. Bapak Dre.Djoko Hartanto,

H.Si. eelaku

ketua

Kimia FMIPA ITS Surabaya, yang telah banyak
faeilitas

kepada

penulis

terseleea1kannya Tugas Akhir.

Vi

eelama

etud1

jurusan

memberikan
eampa1

4. Dra.Irmina K.M. MS1., yang memberikan saran
banyak membantu

penulie

eelama

dan

melakukan

telah

penel1t1an

dilaborator 1um.
5. Semua dosen di Juruean Kimia FHIPA ITS eebagai pendidik
eelama etudi.
6. Bapak dan Ibu tercinta yang eelalu memberikan

baik moril

maupun

mater111

kepada

dorongan

penulia

aehingga

dapat menyeleaaikan tugas Akhir pada studi 1n1 .
7. Ketiga saudaraku yang

telah

member i kan

aemangat

dan

bantuan eehingga tereeleeaikan suatu tugae akhir.
8. Dodi Harmoko yang eelalu memberikan

pacta

penulia

aehingga

memacu

semansat

dan

penyeleaaian

aaa
tugas

akhir.
9 . Ev1

dan

eehtruh

kel uars anya

yang telah

memberikan

bantuan eelama penuliean tugae akhir .
10 . Teman-temanku: Heet1, Yuena, Lienny , Num.ms , Uli n,Anik,
Endah,

Dina,

angkatan 92

Elvin,
serta

Fredy,

Pihak

lain

Rizki ,
yang

dan

semua

banyak

arek

membantu

penulia namun tidak biea penulis cantumkan .
Penulie menyadar1 bahwa
masih

banyak

kr1t1k yang meb~gun

kekurangannya,

penuliaan
maka

tusaa

akhir

1n1

diharapkan

saran

dan

dar1 eemua pihak, demi

penyempurnaan

tugae akhir 1n1. Dengan demikian tusas akhir menJadi

lebih

bermanfaat.

Februari
Penulis

Vii

1997

DAFTAR lSI

halaman
1

JUDUL

11

LEMBAR PERSETUJUAN

1V

LEMBAR PERSEHBAHAN

v

ABSTRAK

vi

KATA PENGANTAR

v111

DAFTAR ISI

X

DAFTAR GAHBAR

x11

DAFTAR TABEL

x111

DAFTAR LAHPIRAN
SAB
BAB

1

I PENDAHULUAN
II TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Fotok1m1a

4

2.2. Kinetika K1m1a

9

2.3. Katal1e Semikonduktor Titanium
Diokeida

13

2 .4. Eners1 Hatahar1

16

2.5. Losam Tembaga dan Perak

18

2.6. Spektroskopi Serapan Atom

19

BAB III HETODOLOGI PENELITIAN
3.1. Ala~

dan Bahan yang Digunakan

3.2. Penentuan Intens1tae Sinar Hatahari
3. 3. Penentuan
Kecepatan
Reduksi Fotokatalit1k

v111

Reakei

23
24
25

BAB IV

BAB

DAN
~SIL

PEHBA&~SN

4.1. Penentuen Intene1tas Si ner Hatahari

27

4 . 2. Pengaruh Temperatur
pade
Reaksi
Reduksi Fotokatalitik ion logam

29

4.3. Kinet1ke Reaksi
Logam Ag

Fotokata litik

Ion

36

4.4. K1net1ka Reakei
Logam Cu

Fotokata lit1k

Ion

42

V KESIHPULAN

49

DAFI'AR PUSTAKA

51

LAMPI RAN

53

ix

DAFTAR GAMBAR
ha.1ame.n
2 . 1. Diagram tingka.t eners1 pa.da semikonduktor
tipe n bila terdapat konta.k
le.ngsung
denga.n l:arut.an yang terd1r1 dar! pase.nge.n
redoks A / A.

8

2. 2. Skerna pera1atan SSA

22
26

1. Susuna.n reaktor fotok1rn1a
4. 1. Gra.fik
penentua.n
kecepa.tan
d1ssos1as1 a.sa.rn oksa1a.t .

rea.ks1

27

4. 2 . Gra.fik h$s11 penurunan konsentras1 ion
losam As dengan konsentrasi awal 25 porn
pada kindlei suhu 45°C, 55°C , 65°C, 75°C
dan 85 C.

30

penurunan koneentras1 ion
1ogam As densa.n konsentras1 ewaJ 50 porn
pa.da kond1e1 suhu 45°C, 55°C, 65 C, 75°C
85°C.

30

Gra.fik h$s11 penurunan konsentrasi ion
1ogam As densan konsentras1 awa1 75 porn
pa~.
kondisi suhu 45°C, 55°C, 65°C, 75°C
85 c.

31

Grafik h$811 penurunan konsentrasi ion
1oga.m As dengan konsentrasi a.wa1 100 P~
peda. kondisi suhu 45°C, 55°C, 65°C, 75 C
85°C.

31

hr~1
penurunan konsent.ras1 ion
1osam Cu densen konsentras1
awa1
25 porn
0
0
0
pe~a
kond1s1 suhu 45 C, 55 C, 65 C, 75°C
85 c.

34

penurunan konsentrasi ion
1ogam Cu densan konsentrasi ewa1 50 P8rn
Pa~
kond1s1 suhu 45°C, 55°C, 65°C, 75 c
85 c.

34

4

4

0

0

3 . Grafik h$e11

6. Grafik

4. 7. Grafik hr~1

Gambar 4. 8. Grafik h~il
penur unan konsentrasi ion
awal0 75 pgm
l osam Cu dens an konsentrasi
0
0
pa~
kondisi suhu 45 C, 55 C, 65 C, 75 c
85 c.

35

penurunan konsentrasi ion
Gambar 4 . 9 . Grafik h~il
losam CU dengan koneentrasi awal 100 p~
paga kondiei euhu 45°C, 55°C , 65°C, 75 C
85 c.

35

Grafik penentuan kecepatan reaksi
pada re~k
i
reduksi 0 fotokatalitik
logam As pada euhu 45 C.

(r )
ion

37

Grafik penentuan kecepatan reaksi
pada re~ki
reduks1 fotokatalitik
losam As pada euhu 550 C.


ion

37

Gambar 4.12. Grafik penentuan kecepatan reaksi
pada re~ki
reduksi 0 fo t okatal itik
losam As pada euhu 65 C.

(r)
ion

38

Grafik penentuan kecepatan reakei
pada re$ksi redukei 0 fotokatalitik
logam As pada s uhu 75 c.

(r)
ion

38

Gambar 4.14. Grafik penentuan kecepatan r eakei
pada re$ks1 redukei 0 fotoka t alitik
losam As pada euhu 85 C.

( l')

ion

39

Gambar 4.15. Grafik penentuan kecepatan reakei
untuk r e~
i
redukei botokatal1t1k
losam Cu
pada suhu 45 C.

(r )
ion

43

Gambar 4.16. Grafik penentuan kecepatan reaksi
untuk re~ksi
redukei fotokatal1t1k
losam Cu + pada euhu 550 C.

(l')

43

r 4 . 17 . Grafik penentuan kecepatan reaksi
untuk re~ki
reduksi fotokatalitik
logam Cu + pada euhu 65 0 C.


ion

44

4.18. Grafik penentuan kecepatan reakei
untuk re~si
redukei totokatalitik
logam Cu
pada suhu 75 C.

(r )
ion

44

Grafik penentuan kecepatan reaksi
untuk re~si
reduksi totokatalitik
logam Cu
pada euhu 85 C.


ion

45

Xi

ion

DAFTAR TABEL
halaman
4 . 1. Harga kecepatan
reaksi
pada
fotokatalitik ion logam Ag (!) .

reduksi

4.2. Harga tetapan kecepatan reaksi dan
reaksi pada reduksi fotokatalitik
logam Ag (I > •
4.3. Harga kecepatan
reaksi
pada
fotokatalitik ion logam Cu ( II) .

orde
ion

42

reduksi

43

4 .4. Harga tetapan kecepatan reaksi dan
reaksi pada reduksi fotokatalitik
loi(am Cu (!I > •

: