library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
LAPORAN TUGAS AKHIR
PEMBUATAN KOMPOSIT ZnO-CuO SEBAGAI KATALIS
FOTODEGRADASI ZAT WARNA RHODAMIN B
Disusun Oleh :
DWI PUJI ARISKA (I8317007)
WIRINDA FAJAR ARTIANA (I8317026)
PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK KIMIA
SEKOLAH VOKASI
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2020
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
ii
LEMBAR PENGESAHAN
LAPORAN TUGAS AKHIR
Nama/NIM : 1. Dwi Puji Ariska/I8317007
2. Wirinda Fajar Artiana/I8317026
Judul Tugas Akhir : Pembuatan Komposit ZnO-CuO sebagai
Katalis Fotodegradasi Zat Warna Rhodamin B
Tanggal : 02 Juli 2020
Dosen Pembimbing : Dr. Ir. Adrian Nur, S.T.,M.T
Mengetahui,
Kepala Program Studi D-III Teknik Kimia
Dr. Sperisa Distantina S.T., M.T. NIP. 19740509 200003 2 002
Dosen Pembimbing,
Dr. Ir. Adrian Nur, S.T., M.T. NIP. 19730108 200012 1 001
Dosen Penguji I
Dr. Sperisa Distantina S.T., M.T.
NIP. 19740509 200003 2 002
Dosen Penguji II
Aida Nur Ramadhani, S.T., M.T.
NIP. 19920307 201903 2 022
29/06/2020
02/07/2020
29/06/2020
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
iii
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
iv
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
v
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah
melimpahkan rahmat dan karunia-Nya sehingga kami dapat menyelesaikan
Laporan Tugas Akhir dengan judul “Pembuatan Komposit ZnO-CuO sebagai
Katalis Fotodegradasi Zat Rhodamin B” dengan baik dan lancar tanpa halangan
yang berarti.
Penyusunan Laporan Tugas Akhir merupakan salah satu syarat untuk
memperoleh gelar Ahli Madya Teknik Kimia di Universitas Sebelas Maret
Surakarta. Selama penyusunan laporan ini, penulis telah mendapatkan dorongan,
bimbingan, bantuan, dan semangat dari berbagai pihak, oleh karena itu penulis
mengucapkan terimakasih, penghargaan dan penghormatan kepada :
1. Allah SWT karena atas kehendak-Nya penulis dimudahkan dan dilancarkan
dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.
2. Bapak Drs. Santoso Tri Hananto, M.Acc., Ak. Selaku Direktur Sekolah
Vokasi Universitas Sebelas Maret Surakarta
3. Bapak Dr. Adrian Nur, S.T., M.T. selaku pembimbing Tugas Akhir atas segala
kesabaran dan ketulusannya dalam memberikan arahan, pengertian, saran, dan
ilmunya yang bermanfaat.
4. Ibu Dr. Sperisa Distantina, S.T., M.T. selaku Kepala Program Studi Diploma
III Teknik Kimia
5. Mbak Rusita selaku Laboran Laboraturium Proses Teknik Kimia yang telah
membantu penyusun melakukan penelitian
6. Segenap dosen pengajar dan staff jurusan D3 Teknik Kimia yang telah banyak
memberikan ilmu dan pelajaran berharga.
7. Ayah, Alm. Ibu, dan kakak yang setia menemani, mendoakan dan motivasi
terbesar saya dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan lancar.
8. Nafi dan Zahra yang selalu memberikan semangat dan motivasi.
9. Sahabat dan teman-teman D3 Teknik Kimia angkatan 2017 yang selalu
memberikan semangat dan dukungan terbaik.
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
vi
Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu, yang telah membantu
pelaksanaan Tugas Akhir dan penyusunan laporan ini. Penulis mengaharapkan
kritik dan saran yang membangun dari semua pihak karena penulis menyadari
sepenuhnya bahwa Laporan Tugas Akhir ini masih banyak kesalahan dan
kekurangannya. Penulis berharap semoga Laporan Tugas Akhir ini dapat
bermanfaat bagi pembaca pada umumnya dan menjadi bekal bagi penulis
dalam pengabdian Ahli Madya Teknik Kimia di masyarakat pada khususnya.
Surakarta, Mei 2020
Penulis,
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
vii
DAFTAR ISI
Halaman Judul .................................................................................................... i
Lembar Pengesahan ............................................................................................ ii
Lembar Konsultasi .............................................................................................. iii
Kata Pengantar ...................................................................................................v
Daftar Isi .............................................................................................................vi
Daftar Tabel ....................................................................................................... vii
Daftar Gambar .................................................................................................... viii
Intisari ................................................................................................................. ix
BAB I PENDAHULUAN
I.1. Latar Belakang ........................................................................................ 1
I.2. Rumusan Masalah ................................................................................... 3
I.3. Tujuan Penelitian ..................................................................................... 3
I.4. Manfaat Penelitian ................................................................................... 3
BAB II LANDASAN TEORI
II.1. Tinjauan Pustaka ................................................................................... 4
II.1.1. Tinjauan Pustaka ....................................................................... 4
II.1.2. Komposit ................................................................................... 5
II.1.3. ZnO (Zink Oksida /Seng Oksida) .............................................. 5
II.1.4. CuO (Copper (ii) Oksida /Tembaga (ii) Oksida) ...................... 5
II.1.5. ZnO-CuO ................................................................................... 6
II.1.6. Asam Asetat (CH3COOH) ......................................................... 7
II.1.7. Rhodamin B (C28H31N2O3Cl) .................................................... 8
II.1.8. Fotokatalis ................................................................................. 9
II.1.9. Fotodegradasi ............................................................................ 10
II.2. Kerangka Pemikiran ............................................................................. 11
BAB III METODOLOGI
III.1. Alat dan Bahan ..................................................................................... 12
III.1. Bahan yang digunakan ................................................................ 12
III.2. Alat yang digunakan ................................................................... 12
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
viii
III.3. Rangkaian Alat ..................................................................................... 13
III.3. Lokasi Penelitian .................................................................................. 13
III.4. Cara Kerja ............................................................................................ 14
III.4.1. Pembuatan Komposit ZnO-CuO Kadar 0,1 M Asam Asetat ... 14
III.4.2. Pembuatan Komposit ZnO-CuO Kadar 0,2 M Asam Asetat ... 14
III.4.3. Uji I Komposit ZnO-CuO Hasil Sintesis dengan Metode
Elektrokimia yang Menggunakan Larutan Elektrolit Asam
Asetat 0,1 M dan 0,2 M sebagai Katalis Fotodegradasi
Rhodamin B ............................................................................. 15
III.4.4. Uji II Komposit ZnO-CuO Hasil Sintesis dengan Metode
Elektrokimia yang Menggunakan Larutan Elektrolit Asam
Asetat 0,1 M dan 0,2 M sebagai Katalis Fotodegradasi
Rhodamin B ............................................................................. 15
III.5. Kerangka Pemikiran ............................................................................. 17
III.5.1. Kerangka Pemikiran Pembuatan ZnO dan CuO dengan
Kadar 0,1 M Asam Asetat ....................................................... 17
III.5.2. Kerangka Pemikiran Pembuatan ZnO dan CuO dengan
Kadar 0,2 M Asam Asetat ....................................................... 18
III.5.3. Kerangka Pemikiran Penggunaan Komposit ZnO dan CuO
Hasil Sintesis
denganMetodeElektrokimiasebagaiKatalisFotodegradasiRho
damin B ..................................................................................... 19
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
IV.1. Proses pembuatan Komposit ZnO-CuO............................................... 20
IV.2. Efektivitas Komposit ZnO-CuO sebagai Katalis Fotodegradasi
Rhodamin B ......................................................................................... 21
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
V.1. Kesimpulan .......................................................................................... 27
V.2. Saran ..................................................................................................... 27
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
ix
DAFTAR TABEL
Tabel IV.1 Hasil Konsentrasi Sisa dan Persen Degradasi Larutan
Rhodamin B 1 ppm ......................................................................... 25
Tabel IV.2 Hasil Konsentrasi Sisa dan Persen Degradasi Larutan
Rhodamin B 25 ppm ....................................................................... 25
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
x
DAFTAR GAMBAR
Gambar II.1 Gambar Sel Elektrolisis ............................................................. 4
Gambar II.2 Struktur Kristal CuO .................................................................. 6
Gambar II.3 Diagram Band Gap Energi ZnO-CuO ....................................... 7
Gambar II.4 Struktur Rhodamin B .................................................................. 8
Gambar II.5 Prinsip Kerja Fotokatalis ........................................................... 10
Gambar II.6 Kerangka Pemikiran Percobaan Pembuatan Komposit. ............ 11
Gambar III.1 Rangkaian Alat SintesisKompositZnO-CuO ............................ 13
Gambar III.2 Diagram Alir Pembuatan Komposit ZnO dan CuO dengan
Kadar 0,1 M Asam Asetat ........................................................ 17
Gambar III.3 Diagram Alir Pembuatan Komposit ZnO dan CuO dengan
Kadar 0,2 M Asam Asetat ......................................................... 18
Gambar III.4 Diagram Alir Penggunaan Komposit ZnO dan CuO Hasil
Sintesis dengan Metode Elektrokimia sebagai Katalis
Fotodegradasi Rhodamin B ....................................................... 19
Gambar IV.1 Mekanisme Fotodegradasi ......................................................... 21
Gambar IV.2 Larutan Standar Rhodamin B 0; 0,1; 0,2 hingga 1 ppm ............ 22
Gambar IV.3 Larutan Standar Rhodamin B 0; 2; 4 hingga 24 ppm ................ 22
Gambar IV.4 Larutan Standar Rhodamin B Awal 1 ppm ................................ 23
Gambar IV.5 Larutan Standar Rhodamin B Awal 25 ppm .............................. 23
Gambar IV.6 Larutan Standar Rhodamin B Setelah Fotodegradasi dengan
Konsentrasi Awal 1 ppm ........................................................... 24
Gambar IV.7 Larutan Standar Rhodamin B Setelah Fotodegradasi dengan
Konsentrasi Awal 25 ppm ......................................................... 24
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
xi
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
INTISARI
Dwi Puji Ariska dan Wirinda Fajar Artiana, 2020. “Pembuatan Komposit
ZnO-CuO sebagai Katalis Fotodegradasi Zat Warna Rhodamin B”. Program
Studi Diploma III Teknik Kimia, Sekolah Vokasi, Universitas Sebelas Maret
Surakarta.
Limbah cair yang dikeluarkan oleh industri tekstil mengandung berbagai
zat warna yang memiliki efek toksik terhadap manusia. Limbah zat warna tekstil
menjadi perhatian tersendiri dikarenakan struktur aromatik pada zat warna sulit
terdegradasi. Rhodamin B merupakan zat warna sintesis yang mencemari
lingkungan dan membahayakan makhluk hidup di sekitarnya.Banyaknya
kelemahan dari pengolahan limbah yang telah dilakukan, maka sebagai alternatif
dikembangkan metode fotodegradasi yang dapat dilakukan dengan memanfaatkan
sinar matahari dengan bantuan semikonduktor. Metode fotodegradasi merupakan
salah satu pengolahan limbah zat warna tekstil dimana dalam metode ini akan
menguraikan zat warna organik menjadi senyawa yang lebih sederhana dengan
bantuan sinar (foton) dan dipercepat reaksinya dengan menggunakan katalis.
Paduan material ZnO-CuO yang menghasilkan komposit semikonduktor oksida
logam dapat digunakan sebagai katalis dan zat antibakteri.Tujuan tugas akhir ini
adalah membuat dan mengaplikasikan komposit sebagai katalis fotodegradasi zat
warna rhodamin B
Komposit ZnO-CuO dibuat dengan metode sintesis elektrokimia, dengan
menggunakan larutan elektrolit yaitu asam asetat 0,2 M 250 mL dengan cara
mengambil 2,86 mL larutan asam asetat diencerkan hingga volume mencapai 250
mL. Sebelum proses sintesis elektrokimia, larutan elektrolit dinetralkan dengan
menggunakan larutan NaOH 1 M (sekitar 40 mL).Pembuatan komposit dilakukan
dengan cara elektrosintesis dengan menghubungkan lempeng Zn sebesar 25 gram
dan Cu sebesar 20 gram masing – masing berukuran 5 cm x 2.5 cm sebagai
katoda dan lempeng Zn sebagai anoda (seluruh elektroda terendam sebagian) ke
catu daya selama 2 jam dengan pengadukan sebesar 300 rpm dan arus listrik
sebesar 2 A. Kemudian dilakukan pengeringan dioven pada suhu 80oC selama 20
jam dan selanjutnya dilakukan proses kalsinasi menggunakan furnace pada suhu
300oC selama 5 jam. Setelah proses kalsinasi dihasilkan produk komposit ZnO-
CuO dengan berat sebesar 4,697 gram kemudian dikemas dalam botol kaca.
Hasil pengamatan menunjukkan bahwa larutan Rhodamin B 1 ppm dan 25
ppm mengalami perubahan warna setelah melewati proses fotodegradasi di bawah
sinar matahari selama 2 jam.Secara visual terlihat bahwa setelah dilakukan
penyinaran dengan 3 variasi yaitu dengan penambahan katalis ZnO-CuO 0,1 M
asam asetat, katalis ZnO-CuO 0,2 M asam asetat, dan tanpa penambahan katalis
ZnO-CuO pada Rhodamin B 1 ppm dan 25 ppm berturut-turut adalah mengalami
perubahan warna dari merah muda terang menjadi merah muda jernih dan merah
pekat menjadi merah terang yang menandakan terjadinya pengurangan
konsentrasi.
Hasil analisa diperoleh komposit ZnO-CuO 0,2 M asam asetat memiliki
efektivitas sebesar 20% untuk konsentrasi awal 25 ppm dan 60% untuk
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
konsentrasi awal 1 ppm yang lebih optimal daripada komposit ZnO-CuO 0,1 M
asam asetat sebesar 12% untuk konsentrasi awal 25 ppm dan 30% untuk
konsentrasi awal 1 ppm.
Top Related