170 ISSN 0216 - 3128

PRINSIP DASAR TEKNOLOGI OKSIDASI MAJU/ "--

LOGI HIBRIDA OZON DENGA~ TITANIA·Widdi Usada, Agus Purwadi ~Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN

ABSTRAK

Widdi Usada, dkk.

TEKNO-

PRINSIP DASAR TEKNOLOGI OKSIDASI MAJU:TEKNOLOGI HIBRID OZON DENGAN TITANIA. Salah

satu masalah dalam kesehatan lingkungan adalah limbah cair organik yang berasal dari berbagai sumberpencemaran. Teknologi yang ramah lingkungan untuk degradasi limbah organik adalah ozon. Ozon inidihasilkan melalui teknologi lucutan plasma, tetapi kemampuannya terbatas. Oleh karena itu diperlukanteknologi barn yang ramah lingkungan yang mempunyai kemampuan lebih kuat. Teknologi baru ini disebutteknik oksidasi maju. Teknologi oksidasi maju mernpakan gabungan antara teknologi ozonisasi, per oks ida,sinar UV dan fotokatalis. Dalam makalah ini dikenalkan prinsip dasar hibrid antara ozon denganfotokatalis semikonduktor titania. Kemampuan pendegradasian limbah cair organik lebih kuat karenaadanya radikal baru yang dihasilkan reaksi pasangan hole dan elektron dari fotokatalisator titania denganair atau oksigen. Selanjutnya radikal barn ini akan mendegradasi limbah cair tersebut. Teknologi inidigunakan untuk mendegradasifenol.

Kala Kunci: Plasma, Ozon, Oksidasi Maju, Semikonduktor, Titania,fotokatalis, sinar Uv. Limbah organik,Kesehatan, Lingkungan

ABSTRACT

BASIC PRINCIPLE OF ADVANCED OXYDATION TECHNOLOGY: HYBRID TECHNOLOGY BASED ON

OZONE AND TITANIA. One of problems in health environment is organic liquid waste from many pollutantresources. Environmental friendly technology for degrading this waste is ozone which produced by plasmadischarge technology, but its capability is limited. However, it is needed a new environmental friendlytechnology which has stronger capability. This new technology is so called advanced oxydation technology.Advanced oxydation technology is a hybrid of ozone, peroxide, UV light and photocatalyst. In this paper, itis introduced basic principle of hybrid of ozone and titania photocatalyst semiconductor. The capability oforganic liquid degradation will be stronger because there is new radical which is produced by chemicalreaction between electron-hole pair from photocatalyst titania and water or oxygen. This new radical thendegrades this organic pollutant. This technology is used to degrade phenol.

Keywords: Plasma, ozone, advanced oxydation, semiconductor, titania, pohotocatalyst, UV light, organicwaste, health, environment.

PENDAHULUAN

Pengembangan industri yang mencakup semuasektor kehidupan merupakan kebijakan strategisyang diambil hampir semua negara. Jumlah dankualitas produk yang tinggi dari sebuah industrimenjadi parameter kemajuan suatu negara.Berkembangnya sebuah kawasan industri tidaklepas dari peranan teknologi yang semakin canggih.Pertumbuhan industri yang meningkat tajammenuntut adanya sistem produksi yang lebih efisiendi seluruh sektor kegiatan. Di samping meng­hasilkan produk yang berguna bagi pemenuhankebutuhan konsumen, industri juga memberikanberbagai efek samping baik dalam proses maupunproduk proses terutama yang berkaitan denganmasalah limbah. Sumber limbah berbahaya berasal

dari pencemaran yang diakibatkan oleh kandunganlogam-Iogam berat dan senyawa organik yangtinggi. Bahan pencemar dalam limbah yangmengandung logam-Iogam berat, seperti Hg, Pb, Cr,dan Cu, sedangkan Iimbah dengan kandungansenyawa organik seperti dioksin, fenol, benzena,dan DDT (dichlorodiphenyl trichloroetana) yangdiukur dalam nilai BOD, COD, TDS, TSS.

Pembuangan limbah yang tidak terkendaliakan berakibat pada kerusakan lingkungan, matinyabiota, pertumbuhan bakteri tidak terkendali,penurunan produksi baik hewani maupun nabati,dan berujung pada penurunan penyehatan ling­kungan oleh karena itu perlu diambil langkah­langkah strategis untuk menangani persoalan di atas.Beberapa waktu yang lalu senyawa khlor sebagai

Prosiding PPI • PDlPTN 2007Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN

Yogyakarta, 10 Juli 2007

Widdi Usada, dkk. ISSN 0216 - 3128 171

oksidator banyak dimanfaatkan tetapi hasilpenelitian tentang dampak buruk khlor sebagai salahsatu senyawa bersifat karsinogen. Sebagai gantinyaadalah digunakannya ozon karena ozon umurparonya pendek dan hasil peluruhannya adalahoksigen yang dianggap ramah lingkungan. Namunkarena berbagai keterbatasan yang ada pada ozon,diperlukan peningkatan kinerja oksidator denganresiko sekecil mungkin dan teknologi tersebutdikenal sebagai teknologi oksidasi maju.!I,Z]

TEORI DASAR OKSIDASI

Oksidasi Sederhana Dengan Ozon

Ozon adalah salah satu degradan yang efektifdalam reaksi terhadap hampir semua senyawaorganik. Ozon dihasilkan dengan telglOlQgilucutanplasma. Gambar 1 memperlihatkan teknologilucufiill plasma terhadap udara yang diubahmenjadi molekul ozon.

Reaksi pembentukan ozon dengan teknologilucutan plasma diperlihatkan sebagai berikut

(I)

(2)

Ozon ini mempunyai potensial oksidasisekitar 2.07 eV sehingga cukup kuat untuk merusakikatan kimia molekul organik.

Oksidasi Maju/4j

Oksidasi maju bertujuan untuk memperolehoksidator kuat yang ramah terhadap lingkungan dankesehatan. Untuk mendasari pemilihan teknologibaru tersebut Tabel 1 memperlihatkan beberapaoksidator dengan energi potensialnya.

Tabell. Jenis radikal dan potensialnya.

Ii Potensial (V)L...

i 2,87---~-----------'r---------------'~~~i~~lhidE?ksil(<?!:l) ....,I 2,86

i Atom oksigen (O)_~~==-I=:-~'2,~~-------"----------~r---A-----------.M()le~ul?:z;(.m(<?})..... 1 ~,07

Hidrogen peroksida (H~0!1. ii, 78

Khlorin (CI) Ii 1,36 ,

.. , I! Khlorin dioksida(CI0!1 r-1j7-

kllIO~~ige~ (Oz) !1,23j

Terlihat pada Tabel I bahwa satu-satunyaradikal yang kemampuannya lebih tinggi daripadaozon dan tidak toksik adalah radikal hidroksil (OH),sehingga usaha terfokus pada teknologi yangmampu menghasilkan radikal hidroksil tersebutdiatas, yang dikenal dengan teknologi oskidasimaju. Beberapa teknologi oksidasi maju dapatdiberikan sebagai berikut :

a. Oksidasi maju dengan memanfaatkan sinar UVdan hidrogen peroksida (UV-HzOz)

Dengan adanya hidrogen peroksida makapembentukan radikal terjadi karena reaksi hidrogenperoksida dengan sinar UV dengan energi hv

b. Oksidasi maju dengan memanfaatkan sinar UVdan ozon 03 (UV-03)

Reaksi pembentukan radikalnya adalah

03 + hv + HzO -+ HzOz + Oz

HzOz + hv -+ 2 'OH

Sumbel

T"V'"&""

TittWBolakBalik U dara

la

Celah

Omn

Lu.."'Iltan Fi1unen

Gambar 1. Teknologi lucutan plasma penghasil ozon.131

Prosiding PPI - PDIPTN 2007Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN

Yogyakarta, 10 Juli 2007

172 ISSN 0216 - 3128 Widdi Usada, dkk.

c. Oksidasi maju dengan memanfaatkan sinar UV,H202 dan 03

Reaksi pembentukan radikal adalah gabung­an dari A dan B.

D. Oksidasi m~u dengan sinar UV, Ti02 dan 03

Radikal OH diperoleh dari pengaktifantitania (titanium Oksida) merupakan inti utama yangdibahas dalam makalah ini.

Dasar-Dasar Fisika Fotokatalitik TiOpl

Titania adalah semikonduktor yang mem­punyai celah tenaga yang besar. Orbital terluaryang terisi elektron untuk unsur titaniumnya (Ti)adalah 4s2 dan 3d2, dan untuk unsur oksigennyaadalah 2s2 dan 2p4. Dalam titania Ti02 tersebut, ionion Ti berada pada susunan kristal oktahedral danmemiliki konfigurasi elektronik Ti4+ (3dO). Dariteori orbital molekul maka pita valensi Ti02tersusun dari orbital 2p dari unsur oksigen yangbergabung (berhibridisasi) dengan orbital 3d dariunsur Ti, sedangkan pita konduksinya tersusunmurni dari orbital 3d dari unsur Ti. Bila Ti02

disinari dengan sinar UV, elektron-elektron di pitavalensi tereksitasi menuju ke pita konduksi denganmeninggalkan adanya lowongan, seperti ditunjuk­kan pada Gambar 2.

@

Elektron tereksitasi di pita konduksi inisekarang berada pada orbital 3d murni dari unsur Tidan karena sifat pita valensi dan pita konduksisangat berbeda yaitu adanya ketidaksesuaian paritas,kebolehjadian transisi e- menuju pita valensi ber­kurang sehingga mengurangi jumlah rekombinasi e-­h+.. Penggambaran pita ini memberikan jaminanumur pasangan e--h+yang lama untuk terjadi difusimenuju permukaan katalis dan mengawaliterjadinya reaksi redoks.

Ada tiga macam struktur kristal Ti02 yaitu(I) anatase, (2) rutile, dan (3) brookite. Energicelah pitanya untuk anatase 3.2 eV, untuk rutile3.02 eV dan brookite 2.96 eV. Maka untuk sinar

UV dengan panjang gelombang A. <385 nm, sinartersebut akan mampu mengeksitasi elektron e- daripita valensi (VB = valence band) menuju pita kon­duksi (CB=conduction band), sehingga terbentukpasangan e--h+. Seperti diketahui bahwa fotokatalisadalah kemampuan benda untuk mengadsorbsisecara spontan dua reaktan, yang dapat berupareduksi dan oksidasi karena menyerap cahaya(dengan tenaga hu > atau = Eg). Fotokatalis jugadidefinisikan kemampuan untuk memindahkanelektron dari pita konduksi ke partikel penyerap(akseptor), yang ditentukan oleh posisi pita tenagasemikonduktor dan potensial redoks dari adsorbate.

AReduction of A OxidaUon of 0

Gambar 2. Skema pembentukan radikal pada titania aktif. Memperlihatkan skematis prosesutama yang terjadi pada bahan semikonduktor. (a) Terjadi sera pan cahaya danpembentukan pasangan hole-elektron serta migrasi hole-elektron: anak panah(1) dan (2) memperlihatkan rekombinasi elektron dan hole baik di permukaanmaupun didalam bahan, dan anak panah (3) memperlihatkan reduksi akseptordan (4) oksidasi donor. (b) Karena sera pan foton bertenaga, elektron dieksitasidari pita valensi (VB) menuju pita konduksi (CB). Disini ada proses transferelektron ke molekul oksigen membentuk radikal ion superoksida ('0 ) dantransfer elektron dari molekul air ke hole VB membentuk radikal hidroksil(OH).

Prosiding PPI - PDIPTN 2007Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BAT AN

Yogyakarta, 10 Juli 2007

Widdi Usada,dkk. ISSN 0216 - 3128 173

Radikal bebas hidroksil 'OH sangat reaktif, berumurpendek dan detrimental. la dapat menembusdinding sel dan merusak ikatan DNA. Anionsuperoksida '02- berumur lebih panjang tetapi tidak

dapat menembus dinding sel karena bermuatannegatif sedangkan hidrogen peroksida (H202) dapatmenembus dinding sel. Anion superoksida danhidrogenperoksida keduanya rcaktif terhadapmolekul makro biologis dan juga berperan sebagai

precursor untuk radikal hidroksil (OH). Rantaireaksi diatas diperlihatkan secara ilustrasi padaGambar 2. Dengan demikian jelaslah bahwa biladigunakan gabungan an tara ozon dengan titania dansinar UV dapat dipeolch tingkat degradasi limbahorganik sedemikian besar. Pendegradasian limbahorganik dengan mctode gabungan ini yang dikenaldengan oksidasi maju. Apabila dikenakan padalimbah maka yang terjadi adalah penurunan BODdan COD, kadar bakteri, mikroorganisme dll. dalamlimbah turun, warn a dan kekeruhan limbah akanjauh berkurang.

Reaksi pada umumnya antara radikal OHdengan limbah organik dengan produk reaksinyadapat dirumuskan sebagai berikut,

PEMBAHASAN

Lagi-Iagi didapatkan bahwa degradasi limbahorganik karena reaksi dengan radikal OH adalah airdan gas karbondioksida.

Melalui proses oksidasi, ozon mampu

membunuh berbagai macam mikroorganisme,perlakuan air minum, air limbah, sterilisasi bahanmakanan mentah, dan peralatan medis. Dayadegradasinya dapat dipengaruhi beberapa faktor,antara lain : pH sampel, suhu, konsentrasi, waktu ,dan konsentrasi kontaminan dalam sam pel.

Keunggulan ozon dalam degradasi limbah

organik cair adalah ozon larut dalam air dan dapatbergerak diantara molekul cairan sehinggamempunyai interaksi cukup kuat dengan polutanterlarut dalam air tersebut, namun kelemahan ozon

yang utama adalah ozon hanya bekerja untuksuasana pH yang tinggi, sehingga kemampuan ozon

dalam mendegradasi limbah juga terbatas.

Untuk melihat kemampuan ozon dalammerusak bakteri dan virus serta mikroorganisme

Seandainya pasangan terserap tersebut adalah

air dan oksigen terlarut (terdissolved) (H20/02),maka air tersebut teroksidasi oleh hole yangbermuatan positif dan ia terpecah menjadi 'OH danH+. Karena oksigen merupakan senyawa yangmudah tereduksi, maka reduksi oksigen karena

fotoelektron di pita konduksi menghasilkan lahirnyaradikal anion superoksida (*02-), yang selanjutnyabereaksi dengan H+ membentuk radikal hidrogendioksida (H02 atau yang disebut hidroperoksil).Terhadap tumbukan dengan elektron sehinggaterbentuk anion hidrogendioksida (1-) (H02-,

hidrogenperoksida (1-), dan kemudian dengan ionhidrogen, maka terbentuk molekul H202. Rantaireaksi diatas dan reaksi-reaksi berikutnya dalam

menghasilkan spesies oksigen reaktif (ROS =reactive oxygen spesies) seperti H202,'02- dansebagainya, dan radikal hidroksil 'OH seperti yangdijelaskan dibawah ini. Proses fotokatalitikbermula dengan serapan foton (hu) :

Dasar-Dasar Kimia Perusakan SenyawaOrganik

Reaksi reaksi yang terjadi di pita konduksi e­adalah

Ti02(e-) + O2 -> Ti02 + '02-, (4)

Ti02(e-) + '02- + 2H+ -> Ti02 + H202, (5)

Ti02(e-) + H202 -> Ti02 + 'OH + OH- (6)

'02- + H202 -> 'OH + OH- + O2, (7)

*02- + H+ -> *H02, (8)

Ti02(e-) + 'H02 -> Ti02 + H02-, (9)

H02- + H+ -> H202, (10)

2'H02 -> O2 + H202 (II)

Reaksi reaksi yang terjadi di pita valensi h+ adalah

Ti02(h+) + H20ads -> Ti02+ 'OHads + H+, (12)

Ti02(h+) + 2H20ads -> Ti02 + 2H+ + H202, (13)

Ti02(h+) + OHads- -> Ti02 + 'OHads, (14)

Radikal spesies oksigen reaktif dan hidroksilmenyebabkan kerusakan berbagai macam kom­

ponen sel sehingga ia berperan sebagai aktivatorbiocidal saat diaktifkan oleh fotokatalisis. Reaksi

akhir juga terjadi selama proses diatas :

'OH + H+ + 2e- -> H20,

Y2 O2 + 2H+ + 2e- -> H20,

'OH+Oz +CnOmH(Zn_Zm+Z)~~~nCOz

+(n-m+ I)HzO

( 15)

(16)

(17)

Prosiding PPI - PDIPTN 2007Pustek Akselerator dan Proses Bahan· BATAN

Yogyakarta, 10 Juli 2007

174 ISSN 0216 - 3128 Widdi Usada, dkk.

lainnya perlu dipahami susunan senyawamikroorganisme serta ukuran dari mikroorganismetersebut oleh karena itu Gambar 3 memperlihatkanukuran partikel, atom, molekul, bakteri dan virus. [6]

Pada Gambar 3 tampak bahwa ukuransenyawa ozon sebagai molekul sederhana hanyasekitar 1/100 ukuran virus dan 1/1000 ukuranbakteri, oleh karena itu dengan energi hanya sekitar2,07 eV, tidaklah mungkin satu buah ozon akanmampu membunuh virus ataupun bakteri, olehkarena itu ozon hanya berperan dalam merusakikatan-ikatan organik yang ada di permukaan virusataupun bakteri tersebut. Kemampuan ozon adalah

100_

Prot~in { w •.••DNA "Turn" .

DNA "Bue·$

merusak senyawa organik seperti asam asetik,aseton, formaldehide, benzene, benzyl alcohol,toluene, dan produk reaksi ozon dengan senyawaorganik di atas adalah COz, HzO dan Oz.

Karena kemampuan ozon terbatas makadiperlukan teknologi baru yang mampu memberikannilai oksidasi yang tinggi dan ramah lingkungan.Gambar 4 memperlihatkan keterbatasan kemampuanozon dibanding dengan metode oksidasi maju(AOP=advanced oxydation process) saat men­degradasi asam para-khlorobensena (para-chloro­benzenic acid PCBA) pada air tanah (GW=groundwater) dan air permukaan (SW=surface water)(7].

: Atom

Gambar 3. Ukuran atom, molekul, bakteri dan virus.

Waktu perlakuan (menit)

Gambar 4. Perbandingan derajad degradasi asam para khlorobensenayang terdapat pad a air tanah dan air permukaan denganteknologi ozon dan teknologi oksidasi maju.14]

Prosiding PPI - PDIPTN 2007Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BAT AN

Yogyakarta, 10 Juli 2007

II

Widdi Usada, dkk. ISSN 0216 - 3128 175

Telah diperlihatkan secara mendasar bahwateknologi oksidasi maju khususnya penggabunganantara ozonisasi dengan UV, peroksida, dan titaniasangat unggul dibanding dengan teknologi oksidasisederhana dengan menggunakan ozon.Semikonduktor titania yang diaktitkan dengan sinarUV dan sinar tampak dibanding dengan oksidatorlainnya dalam mendegradasi PCP (salah satu

senyawa organik toksik) dapat diperlihatkan padaGambar 5 dan 6. Pada Gambar 5 cukup jelas bahwatitania lebih unggul dibanding dengan penggunaanfotokatalis lainnya apabila diaktitkan dengan sinarUV, namun tampak jelas juga bahwa bila disinaridengan sinar tampak, benar-benar titania tidakberperan, sedangkan fotokatalis lainnya unggulseperti Sn02 MoS2 dan CdS.IS]

~-~1J

T10Ad=20 nm)

Q..UQ..it:~ 0.1'i) •..'0!':

...1=4iO?c0::.: 0.01 ,.

'~". ..

. ...••• Sn0:i.~d=5B nm

(:>

o 100 200 300 400 500 600 700

Waktu (menit)

Gambar 5. Kemampuan degradasi PCP dengan beberapafotokatalis yang diaktifkan dengan sinar UV.

Q.UQ.it:~'i)•..

'; 0.1(':•..1:I\>

1'1)

Co::.::

0.Q1

o

-e- Tanpa katalis

--e- 1 m(Jiml)pO'h';jer

~rv'oS2,d:::4,5,Ci.Ci36 mgfml-9-MoS2,d:::3,Q nm,Q,Q£Imgfml

100 200 300 400500 600 700 800

Waktu (menit)

Gambar 6. Kemampuan degradasi PCP dengan beberapafotokatalis yang diaktifkan dengan sinartampak.

Prosiding PPI - PDIPTN 2007Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN

Yogyakarta, 10 Juli 2007

176 ISSN 0216 - 3128 Widdi Usada, dkk.

Aplikasi teknologi maju ini telah digunakanuntuk mendegradasi senyawa fenol (C6HsOH).

Beberapa alat digunakan seperti Ozonizer yangmerupakan alat buatan Pusat Teknologi Akseleratordan Proses Bahan-Badan Tenaga Nuklir Nasional(PTAPB-BA TAN) dengan spesifikasi teknis yaknitegangan 25 kV, frekuensi 1,5 kHz, daya 25 Watt,dan nomor seri 007.03.06 menghasilkan output ozonsebanyak 0,00135 mg/detik. Fotokatalis titanium

Lampu UV

Ma?J'letik Stirrer

dioksida (TiOz) tipe ruti( merupakan jenis bent ukallotropik dari TiOz• Sumber cahaya ultra violet(UV) dari lampu merkuri (Hg) sebesar 160 Watt.Gambar 7 menunjukkan skema eksperimen.

Dengan skema eksperimen diatas maka hasildegradasi fenol karena proses ozonisasi danpemberian titania aktif ditunjukkan Gambar 8 dan9YJ

Gambar 7. Proses eksperimen degradasi fenol dengan oksidasi majuYI

0.55

0.5

-'-;;,~~

0.45'" <1>~'"0-""

0.4

035

o 50 100

t(menit)

150 200 250

Gambar 8. Grafik penurunan konsentrasi fenol melalui reaksiozonisasi pada berbagai variasi waktu.

Prosiding PPI - PDIPTN 2007Pustek AkseJerator dan Proses Bahan - BATAN

Yogyakarta, 10 Juri 2007

Widdi Usada, dkk. ISSN 0216 - 3128

0.55

0.5~

0.45

co ~:::0.4c •..~c0-""OJ5

OJ0.25

0

50100150200250

t(menit)

Gambar 9. Grafik penurunan konsentrasi fenol melalui reaksi ozoni­sasi disertai penambahan fotokatalis titanium dioksida(TiOz) tipe rutil pad a berbagai variasi waktu.

177

Meskipun hasil yang diperoleh belum begitubagus tetapi tampak bahwa oskidasi majugabungan antara ozon, UV dan titania meng­hasilkan derajad degradasi yang lebih ungguldibanding kalau digunakan ozon saja. Sekilas daripiranti yang digunakan jelas dengan pemakaianlampu 160 W akan menurunkan kinerja ozonkarena pada suhu yang tinggi ozon cepat sekalimeluruh, oleh karena itu perlu dicari sumber UVyang tidak memberikan efek panas pada saatdilakukan eksperimen.

KESIMPULAN

Telah ditunjukkan dasar-dasar fisika dankimia baik oksidasi sederhana maupun oksidasimaju. Sebagai oksidator kuat ozon unggul karenakemampuan mobilitas yang tinggi, umur parocukup panjang tetapi kelemahannya adalah derajadkelarutannya dalam air rendah serta potensialsekitar 2.07 eV. Semikonduktor titania temyatamemperlihatkan sifat fotokatalitik saat disinaridengan UV pada energi sekitar 2.9-3.01 eV.Keunggulan titania aktif dibanding dengan ozonadalah diperolehnya radikal OH yang mempunyaipotensial yang unggul dibanding dengan ozonsekitar 2.86 eV, namun kendalanya titania pasifsehingga untuk aktif perlu diarahkan ke sumber

cahaya sehingga diperlukan alat bantu lain sepertimagnetic stearer. Meskipun unggul, oksidasi majujuga memiliki kelemahan yaitu umur paro radikalOH jauh lebih pendek daripada umur ozon. Untukmemperoleh sumber UV yang mempunyaiintensitas tinggi dan tidak memberikan efek panasterhadap sekeliling maka dapat dicoba dengan lasernitrogen yang mempunyai panjang gelombang 337nm, dengan sumber cahaya baru ini diharapkanlebih banyak pasangan hole-elektron yangterbentuk sehingga pembentukan radikal OHsemakin besar, sehingga kemampuan titaniasebagai oskidator semakin besar dan karena tidakmenimbulkan panas maka ozon juga dapatberfungsi maksimal.

UCAP AN TERIMA KASIH

Diucapkan terima kasih kepada Sdr. DodiIrwanto dan Beta Agung Priyatna sebagaimahasiswa bimbingan tahun 2006 dari JurusanKimia UNY sehinga memaksa penulis belajarbanyak tentang aplikasi oksidasi maju. Juga kepadaDr. Hari Sutrisno dosen Jurusan Kimia FMIPA

UNY yang bersedia menjadi partner dalammembimbing mahasiswa tentang peranan titaniauntuk degradasi fenol.

Prosiding PPI - PDIPTN 2007Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN

Yogyakarta, 10 Juli 2007

178-ACUAN

ISSN 0216 - 3128

TANYAJAWAB

Widdi Usada,dkk.

I. DODI IRWANTO, Pengaruh FotokatalisTitanium Dioksida (Ti02J Tipe Rutil DalamReaksi Ozonisasi Terhadap Degradasi Fenol,Skripsi SI, Jur. Kimia FMIPA-UNY, 2006.

2. BETHA AGUNG PRIYATNO, PengaruhFotokatalis Titanium Dioksida (Ti02J TipeAnatas Dalam Reaksi Ozonisasi TerhadapDegradasi Fenol, Skripsi SI, Jur. KimiaFMIPA-UNY,2006.

3. WIDDI USADA DKK., Teknologi Ozonizer,disajikan di PMBI, Februari 2007.

4. MINE DILMEGHANI and K. OMAR

ZAHIR, Kinetics and Mechanism of Chloro­benzene Degradation in Aqueous SamplesUsing Advanced Oxidation Processes,TECHNICAL REPORT Organic Compoundsin the Environment Journal of Environmental

Quality 30:2062-2070, 200 I.

5. BANERJEE, S., et al., Physics and chemistryof Photocatalytic Titanium Dioxide:Visualization of Bactericidal Activity UsingAtomic Force Microscopy, CURRENTSCIENCE, VOL. 90, NO. 10,25 MAY 2006,RESEARCH COMMUNICA TIONS, PP.1378-1383.

6. WIDDI USADA, Nanoteknologi, CARAKANUKLlDA, Vol. 21. NO.1 2006.

7. LENNTECH, Ozone Reactions Mechanism,http://www.lenntech.com/feedback2.htm.2006.

8. WILCOXON J.P. et al., Synthesis for Pho­toxidation of Toxic Organic Chemicals, Nano­structures and Advanced Materials Chemistry,e-mail address: ipwilco@sandia.gov.

Bambang Galung

- Apakah teknologi ini dapat digunakan untukmelenyapkan beta kerotine (senyawa karsio­genik penyebab kanker) pada kacang. Kalaubisa teknologi ini perlu disosialisasikan karenasangat bermanfaat bagi petani.

Widdi Usada

- Terima kasih atas dukungan Bapak. Memangsalah satu keunggulan ozon adalah kemam­puannya melenyapkan berbagai jenis bakteri,virus, jamur, spora dan senyawa organik sertaramah lingkungan. Tetapi kendalanya adalahdaya tembusnya sangat rendah atau dapatdikatakan nol, karena energinya hanya sekitar2,07 eV. ladi ozon hanya mampu membunuhmikroorganisme seperti diatas yang ada dipermukaan saja. ladi bila beta kerotine ada dipermukaan kulit kacang pada prinsipnya ozondapat melenyapkannya. Demikian pula halnyauntuk titania yang diaktifkan oleh sinar UVpada panjang gelombang berenergi sekitar 3 eVyang mampu menghasilkan radikal OH denganenergi sekitar 2,87 eV. Oleh karena itu bilateknologi oksidasi maju digunakan untukmemper/ama umur simpan kacang yang dalamhal ini mencegah timbulnya beta kerotine, makaperlu dilakukan per/akuan khusus misalkankacang yang sudah terkelupas kulitnya dimasuk­kan dalam suatu wadah yang permukaannyadilapisi titania sehingga bila disinari UV akanmemancarkan elektron dan hole dan elektron

hole tersebut akan bereaksi dengan lIap airsekitar membentuk radikal OH, kemudian ozondimasllkkan ke dalam wadah terse but dengankonsentrasi tertentu, maka diharapkan timbul­nya senyawa organic atau mikroorganisme padakacang dapat dihambat.

Prosiding PPI - PDIPTN 2007Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN

Yogyakarta, 10 Juli 2007