PENGARUH PENAMBAHAN CHELATING AGENTS (ASAM ASKORBAT, HIDROKSILAMINA, DAN ASAM OKSALAT) DALAM FENTON-LIKE REACTION PADA PROSES DEGRADASI METILEN BIRU

Authors

  • Mochamad Reza Zulfani Jurusan Teknik Kimia, Politeknik Negeri Malang, Jl. Soekarno Hatta No. 9, Malang 65141, Indonesia
  • Heny Dewajani Jurusan Teknik Kimia, Politeknik Negeri Malang, Jl. Soekarno Hatta No. 9, Malang 65141, Indonesia

DOI:

https://doi.org/10.33795/distilat.v9i3.3759

Keywords:

asam askorbat, asam oksalat, chelating agents, fenton-like reaction, hidroksilamina

Abstract

Perkembangan industri tekstil di Indonesia menyebabkan semakin meningkatnya limbah pewarna yang dihasilkan. Salah satu upaya yang dilakukan dalam penanganan limbah pewarna tekstil jenis metilen biru adalah Fenton-Like Reaction. Proses ini dapat mendegradasi zat pewarna organik dengan baik, namun memiliki kekurangan berupa kondisi reaksi yang asam dan dihasilkannya presipitasi ion besi pada saat reaksi. Permasalahan tersebut dapat diatasi melalui penambahan chelating agents pada saat reaksi yang dapat mencegah terjadinya presipitasi ion besi dan meningkatkan kemampuan FePO4 dalam mengkatalis reaksi sehingga reaksi menjadi lebih cepat. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penambahan chelating agents berupa asam askorbat (AA), hidroksilamina (HA), dan asam oksalat (AO) pada Fenton-Like Reaction untuk mendegradasi pewarna metilen biru dengan reaktan H2O2 dan katalis FePO4. Chelating agents yang memiliki kemampuan tertinggi dalam mendegradasi metilen biru selanjutnya diteliti pada konsentrasi terbaiknya dengan variasi 0,5; 1; 1,5 dan 2 mmol/L  serta variasi pH awal reaksi 3, 5, 7 dan tanpa pengaturan pH awal. Hasil penelitian menunjukkan asam askorbat (AA) merupakan chelating agents dengan kemampuan mendegradasi metilen biru tertinggi dengan tingkat degradasi sebesar 99% setelah 1 jam reaksi. Konsentrasi asam askorbat (AA) terbaik dalam reaksi ini adalah sebesar 1 mmol/L dengan pH awal reaksi 3. Selain itu, penelitian ini juga menunjukkan bahwa dengan penambahan chelating agents, proses Fenton-Like Reaction dapat dilakukan pada pH yang asam dan juga pada pH netral.

References

Y. Gao, W. Zhu, J. Liu, P. Lin, J. Zhang, dan T. Huang, “Mesoporous Sulfur-doped CoFe2O4 as a New Fenton Catalyst for the Highly Efficient Pollutants Removal,” Appl Catal B, vol. 295, hlm. 120273, 2021, doi: https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2021.120273.

X. Nie, G. Li, S. Li, Y. Luo, W. Luo, dan Q. Wan, “Highly Efficient Adsorption and Catalytic Degradation of Ciprofloxacin by a Novel Heterogeneous Fenton Catalyst of Hexapod-like Pyrite Nanosheets Mineral Clusters,” Appl Catal B, vol. 300, hlm. 120734, 2022, doi: https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2021.120734.

M. Munoz, Z. M. de Pedro, J. A. Casas, dan J. J. Rodriguez, “Preparation of Magnetite-based Catalysts and Their Application in Heterogeneous Fenton Oxidation – A Review,” Appl Catal B, vol. 176–177, hlm. 249–265, 2015, doi: https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2015.04.003.

Y. Shi, X. Wang, X. Liu, C. Ling, W. Shen, dan L. Zhang, “Visible Light Promoted Fe3S4 Fenton Oxidation of Atrazine,” Appl Catal B, vol. 277, hlm. 119229, 2020, doi: https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2020.119229.

P. Pal, “Chapter 6 - Industry-Specific Water Treatment: Case Studies,” dalam Industrial Water Treatment Process Technology, P. Pal, Ed., Butterworth-Heinemann, 2017, hlm. 243–511. doi: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-810391-3.00006-0.

D. W. Dwiasi, T. Setyaningtyas, dan K. Riyani, “Penurunan Kadar Metilen Biru dalam Limbah Batik Sokaraja Menggunakan Sistem Fe2O3-H2O2-UV,” Jurnal Rekayasa Kimia & Lingkungan, vol. 13, no. 1, hlm. 78–86, 2018.

O. Hamdaoui dan M. Chiha, “Removal of Methylene Blue from Aqueous Solutions by Wheat Bran,” Acta Chim Slov, vol. 54, hlm. 407–418, Jan 2007.

M. Chethana, L. G. Sorokhaibam, V. M. Bhandari, S. Raja, dan V. V Ranade, “Green Approach to Dye Wastewater Treatment Using Biocoagulants,” ACS Sustain Chem Eng, vol. 4, no. 5, hlm. 2495–2507, Mei 2016, doi: 10.1021/acssuschemeng.5b01553.

Y. Zhu, R. Zhu, Y. Xi, J. Zhu, G. Zhu, dan H. He, “Strategies for Enhancing the Heterogeneous Fenton Catalytic Reactivity: A Review,” Appl Catal B, vol. 255, hlm. 117739, 2019, doi: https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2019.05.041.

J. He, X. Yang, B. Men, dan D. Wang, “Interfacial Mechanisms of Heterogeneous Fenton Reactions Catalyzed by Iron-based Materials: A Review,” Journal of Environmental Sciences, vol. 39, hlm. 97–109, 2016, doi: https://doi.org/10.1016/j.jes.2015.12.003.

E. Lipczynska-Kochany dan J. Kochany, “Effect of Humic Substances on the Fenton Treatment of Wastewater at Acidic and Neutral pH,” Chemosphere, vol. 73, no. 5, hlm. 745–750, 2008, doi: https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2008.06.028.

J. J. Pignatello, E. Oliveros, dan A. MacKay, “Advanced Oxidation Processes for Organic Contaminant Destruction Based on the Fenton Reaction and Related Chemistry,” Crit Rev Environ Sci Technol, vol. 36, no. 1, hlm. 1–84, Jan 2006, doi: 10.1080/10643380500326564.

D. Yuan, C. Zhang, S. Tang, M. Sun, Y. Zhang, dan Y. Rao, “Fe3+-sulfite Complexation Enhanced Persulfate Fenton-like Process for Antibiotic Degradation Based on Response Surface Optimization,” Science of The Total Environment, vol. 727, hlm. 138773, 2020, doi: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.138773.

D. Yuan, C. Zhang, S. Tang, Z. Wang, Q. Sun, dan X. Zhang, “Ferric Ion-ascorbic Acid Complex Catalyzed Calcium Peroxide for Organic Wastewater Treatment: Optimized by Response Surface Method,” Chinese Chemical Letters, vol. 32, no. 11, hlm. 3387–3392, 2021, doi: https://doi.org/10.1016/j.cclet.2021.04.050.

H. Zhang, L. Li, N. Chen, H. Ben, G. Zhan, dan H. Sun, “Hydroxylamine Enables Rapid Heterogeneous-Homogeneous Coupled Fenton Sulfamethazine Degradation on Ferric Phosphate,” Appl Catal B, vol. 312, hlm. 121410, 2022, doi: https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2022.121410.

Y. Zhou, X. Fang, T. Wang, Y. Hu, dan J. Lu, “Chelating Agents Enhanced CaO2 Oxidation of Bisphenol A Catalyzed by Fe3+ and Reuse of Ferric Sludge as a Source of Catalyst,” Chemical Engineering Journal, vol. 313, hlm. 638–645, 2017, doi: https://doi.org/10.1016/j.cej.2016.09.111.

M. Huang, W. Xiang, C. Wang, T. Zhou, J. Mao, dan X. Wu, “Ultrafast O2 Activation by Copper Oxide for 2,4-dichlorophenol Degradation: The Size-dependent Surface Reactivity,” Chinese Chemical Letters, vol. 31, no. 10, hlm. 2769–2773, 2020, doi: https://doi.org/10.1016/j.cclet.2020.06.040.

S.-Q. Liu, L.-R. Feng, N. Xu, Z.-G. Chen, dan X.-M. Wang, “Magnetic Nickel Ferrite as a Heterogeneous Photo-fenton Catalyst for the Degradation of Rhodamine B in the Presence of Oxalic Acid,” Chemical Engineering Journal, vol. 203, hlm. 432–439, 2012, doi: https://doi.org/10.1016/j.cej.2012.07.071.

Q. Zhang, X. Li, Q. Wang, dan S. Wang, “Low-Temperature Solid-State Synthesis of FePO4 as a Heterogeneous Fenton-Like Catalyst for the Degradation of Methyl Blue,” J Appl Spectrosc, vol. 89, no. 1, hlm. 170–176, 2022, doi: 10.1007/s10812-022-01340-6.

Downloads

Published

2023-09-30

How to Cite

Zulfani, M. R., & Dewajani, H. (2023). PENGARUH PENAMBAHAN CHELATING AGENTS (ASAM ASKORBAT, HIDROKSILAMINA, DAN ASAM OKSALAT) DALAM FENTON-LIKE REACTION PADA PROSES DEGRADASI METILEN BIRU. DISTILAT: Jurnal Teknologi Separasi, 9(3), 286–294. https://doi.org/10.33795/distilat.v9i3.3759