ISSN: 1410-8917
Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi 14 (1) (2011) : 26 – 31

## Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi
Journal of Scientific and Applied Chemistry
Journal homepage: http://ejournal.undip.ac.id/index.php/ksa
Adsorpsi Fenol dengan TiO 2 /zeolit artificial Berbahan Dasar Sekam Padi dan Limbah Kertas
Juwita Kesumaningrum a , Nor Basid Adiwibawa Prasetya b , Ahmad Suseno a*
a Physical Chemistry Laboratory, Chemistry Department, Faculty of Sciences and Mathematics, Diponegoro University, Jalan Prof. Soedarto, Tembalang, Semarang
b Analytical Chemistry Laboratory, Chemistry Department, Faculty of Sciences and Mathematics, Diponegoro University, Jalan Prof. Soedarto, Tembalang, Semarang
* Corresponding author: suseno@live.undip.ac.id Art ic le   Info Ab s t rac t Keywords: TiO 2 /Artificial Zeolite, Phenol Adsorption, Langmuir Isotherm The  industry  produces  phenol  wastewater  that  pollutes  the  environment.  Phenols  are harmful  organic  compounds  that  have  high  toxicity  properties  that  disrupt  aquatic ecosystems and human health. To overcome the problem of environmental pollution, the adsorption  method  using  TiO 2 /artificial  zeolite  as  adsorbent  has  been  conducted.  The study  aims  were  to  synthesize  TiO 2 /artificial  zeolite  and  to  test  phenol  adsorption  by varying phenol adsorption time for 1, 3, 6, 12, and 24 hours and phenol concentration 10, 30, 50, 70, and 90 ppm to TiO 2 /artificial zeolite. The residual phenol was reacted with 4- aminoantipirin  reagent  and  then  analyzed  using  a  UV-Vis  1601  Spectrophotometer. TiO 2 /artificial  zeolite  could  be  synthesized  from  rice  husk  and  paper waste.  The  phenol adsorption by TiO 2 /artificial  zeolite reduced phenol concentration from 50 ppm  to 49.3 ppm for 6 hours. The maximum capacity of phenol adsorption using Langmuir isotherm equation obtained by TiO 2 /artificial zeolite with UV light irradiation was 2.445 mg/g while for TiO 2 /artificial zeolite without UV light irradiation was 1.256 mg / g.

## Ab s t rak
Kata kunci: TiO2/zeolit artificial , Adsorpsi Fenol, Isoterm Langmuir
Industri menghasilkan limbah cair fenol yang mencemari lingkungan. Fenol merupakan senyawa organik berbahaya yang memiliki sifat toksisitas tinggi sehingga mengganggu ekosistem  akuatik  dan  kesehatan  manusia.  Untuk  mengatasi  masalah  pencemaran lingkungan  dilakukan  metode  adsorpsi  dengan  memanfaatkan  TiO 2 /zeolit artificial sebagai adsorben. Penelitian bertujuan untuk sintesis TiO 2 /zeolit artificial dan uji adsorpsi fenol dengan  memvariasikan  waktu  adsorpsi  fenol  selama  1,  3, 6,  12, dan  24  jam  serta konsentrasi  fenol  10,  30,  50,  70,  dan  90  ppm  terhadap  TiO 2 /zeolit artificial .  Fenol  sisa direaksikan  dengan  pereaksi  4-aminoantipirin  kemudian  dianalisis  menggunakan Spektrofotometer UV-Vis 1601. TiO 2 /zeolit artificial dapat disintesis dari sekam padi dan limbah  kertas.  Adsorpsi  fenol  dengan  TiO 2 /zeolit artificial terjadi  pengurangan konsentrasi  fenol  dari  50  ppm  menjadi  49,3  ppm  selam  6  jam.  Kapasitas  maksimum adsorpsi fenol dengan menggunakan persamaan isoterm Langmuir diperoleh TiO 2 /zeolit artificial dengan penyinaran lampu UV sebesar 2,445 mg/g dan TiO 2 /zeolit artificial tanpa penyinaran lampu UV sebesar 1,256 mg/g.

## 1. Pendahuluan
Pesatnya perkembangan industri sekarang ini telah menyebabkan  permasalahan  lingkungan,  diantaranya dengan bertambahnya limbah berbahaya yang
dihasilkan.  Beberapa  industri  yang  cukup  berpotensi dalam mencemari lingkungan adalah industri penyulingan  minyak  bumi,  gas,  farmasi,  dan  industri rumah tangga yang menghasilkan limbah cair  fenol [1]. Fenol  merupakan  senyawa  organik  berbahaya  yang
memiliki  sifat  toksisitas  tinggi  dalam  air  [2],  yang menyebabkan  ganggungan  pada  ekosistem  akuatik  dan kesehatan  manusia.  Daya  racun  fenol dapat  menyerang susunan syaraf pusat dan organ tubuh seperti kerusakan ginjal  dan  hati,  rendahnya  tekanan  darah,  hingga kematian.  Oleh  karena  itu,  untuk  mengatasi  masalah pencemaran  lingkungan  perlu  adanya  solusi,  salah satunya  metode  adsorpsi  dengan  memanfaatkan  zeolit sintetik sebagai adsorben [3].
Zeolit artificial merupakan  zeolit  sintetik  dengan material  yang  menyerupai  zeolit,  baik  pada  susunan struktur  maupun  sifat.  Zeolit  sintetik    dapat  dibuat dengan bahan dasar limbah yang mengandung SiO 2 dan Al 2 O 3 seperti sekam padi dan limbah padat industri kertas [4].  Limbah  padat  kertas  memiliki  komposisi  26,35  % Al 2 O 3 dan  55,25  %  SiO 2 .  Selain  itu,  sintesis  zeolit  dapat juga  dilakukan  dengan  penambahan  bahan  lain  sebagai sumber silika.  Wajima dkk. [5]  telah  melakukan  sintesis zeolit  dari  limbah  kertas  dengan  penambahan  diatomit sebesar  silika  92,8  %  dan  alumina  3,4  %.  Jumlah kandungan SiO 2 dan Al 2 O 3 dari abu sekam padi dan limbah padat  yang  tinggi  berpotensi  sebagai  bahan  pembuatan zeolit sintetik.
Pemanfaatan  zeolit  sebagai  adsorben  memiliki keterbatasan,  karena  hanya  mampu  memindahkan limbah  yang  diserap.  Akibatnya,  zeolit  memiliki  masa aktif  yang  pendek  karena  telah  jenuh  setelah  menyerap limbah.  Salah  satu  cara  untuk  memaksimalkan  masa aktif  pemanfaatan  zeolit  yaitu  memodifikasi  zeolit dengan  senyawa  fotokatalis  TiO 2 .  Modifikasi  zeolit artificial dengan  penambahan  senyawa  TiO 2 .  Senyawa TiO 2 mampu  mendegradasi  senyawa  yang  diserap  oleh zeolit, sehingga zeolit tersebut memiliki masa aktif yang lebih  lama  karena  limbah  yang  diserap  akan  diproses lebih  lanjut  dengan  proses  degradasi.  Keberadaan  TiO 2 pada  struktur  kerangka  zeolit  mampu  mendegradasi polutan organik menjadi senyawa yang tidak berbahaya seperti CO 2 dan H 2 O, lebih hemat pemakaian bahan kimia dan  energinya  [6].  Selain  itu,  penggunaan  TiO 2 sebagai fotokatalis memiliki kelebihan pada aktivitas fotokatalis yang tinggi, mempunyai kestabilan kimia dan ketahanan fotokorosi  yang  baik  dalam  semua  kondisi  reaksi. Pemanfaatan  fotokatalis  TiO 2 mampu  meningkatkan degradasi  limbah  organik  sebesar  30  %  [7]  dan  pada limbah  organik  yang  berbeda  penggunaan  fotokatalis TiO 2 mampu mendegradasi limbah organik mencapai 99 % [8].
Penelitian  yang  dilakukan  meliputi  tahap  sintesis zeolit artificial dan tahap modifikasi pada zeolit artificial dengan penambahan TiO 2 pada kondisi optimum. Dalam penelitian  ini  dilakukan  uji  adsorpsi  fenol  terhadap TiO 2 /zeolit artificial .  Uji  adsorpsi  fenol  yang  dilakukan meliputi  variasi  waktu  adsorpsi  dan  konsentrasi  fenol. Hasil  variasi  konsentrasi  yang  dilakukan  diharapkan dapat  menentukan  kapasitas  adsorpsi  maksimum  fenol pada  TiO 2 /zeolit artificial dengan  menggunakan persamaan isoterm Langmuir .

## 2. Metodologi

## Alat & Bahan
Penelitian ini telah dilakukan sintesis zeolit artificial berbahan  dasar  limbah  kertas  dan  sekam  padi  dan modifikasi pada zeolit artificial dengan penambahan TiO 2 . Penelitian  ini  melkukan  uji  adsorpsi  fenol  terhadap TiO 2 /zeolit artificial pada kondisi optimum dengan variasi waktu adsorpsi dan variasi konsentrasi fenol. Penentuan konsentrasi  fenol  sisa  yang  tidak  teradsorpsi  dianalisis menggunakan spektrofotometer UV-Vis. Alat dan bahan yang  digunakan  adalah  neraca  analitik  (Kern  870), furnace,  ayakan  -60/+100  mesh,  seperangkat  alat refluks,  spatula,  gelas  arjoli,  mortar,  peralatan  gelas standar  laboratorium,  pipet  tetes,  pipet  ukur,  corong pemisah,  corong  gelas,  kertas  saring Whatman 42, reaktor  Fotokatalis  yang  dilengkapi  dengan  lampu  UV λ 254nm,  dan  spektrofotometer  UV-VIS  1601.  Limbah kertas  (PT.  TPL  Porsea),  Sekam  padi,  larutan  NaOH, bubuk  TiO 2 ,  etanol,  akuades,  fenol,  larutan  NH 4 OH, larutan buffer fosfat, 4-aminoantipirin, dan K 3 Fe(CN) 6 .
Sintesis Zeolit TiO 2 /zeolit artificial
Proses diawali dengan pengabuan limbah kertas dan sekam  padi  dengan furnace pada  temperatur  700°C selama 4 jam. Larutan NaOH 100 mL dengan konsentrasi 3  M  dicampur  dengan  10  g  abu  limbah  dregs  dan  abu sekam  padi  6,4  g ke  dalam  gelas  beker    100  mL  dan didiamkan  selama  24  jam.  Kemudian  dimasukkan  ke dalam  labu  leher  tiga  dengan  pemanasan  pada temperatur  90°C  selama  5  jam.  Selanjutnya  sampel didiamkan  sampai  dingin  kemudian  fasa  padatan disaring dari fasa cair menggunakan kertas Whatman 42. Produk  padatan  dicuci  dengan  akuades  dan  dilanjutkan dengan  pendiaman  dalam  oven  pada  temperatur  60°C selama  satu  malam.  Produk  padatan  yang  telah  kering dicampur dengan TiO 2 dengan massa 10 g produk padatan dan 0,5 g TiO 2 dalam larutan etanol 40 mL. Campuran di stirrer  selama  3  jam, kemudian  disaring.  Endapan  yang terbentuk  dikeringkan  dengan  oven  pada  temperatur 90°C  selama  satu  malam.  Kemudian  hasil  dikalsinasi selama 3 jam pada temperatur 400°C.

## Penentuan  Panjang  Gelombang  Maksimum  Larutan Fenol dengan Menggunakan Spektrofotometer UV-VIS
Penentuan  panjang  gelombang  maksimum  dalam penelitian ini ditentukan dari  salah satu larutan standar fenol yang telah ditambah dengan 2,5 mL NH 4 OH 0,5 M, larutan  buffer  fosfat  dan  direaksikan  dengan  4- aminoantipirin  serta  K 3 Fe(CN) 6 .  Selanjutnya  dilakukan pengukuran  besar  absorbansi  pada  salah  satu  larutan standar fenol pada berbagai panjang gelombang UV-Vis dengan  interval λ 200-800nm,  sehingga  diperoleh panjang gelombang maksimum.
Uji  Adsorpsi  Fenol  Menggunakan  TiO 2 /zeolit artificial dengan Variasi Waktu Adsorpsi
Sebanyak 1 gram TiO 2 /zeolit artificial dimasukkan ke dalam  erlenmeyer  100  mL  yang  berisi  25  mL  fenol konsentrasi  50  ppm.  Kemudian  uji  adsorpsi  dilakukan dengan metode batch dengan berbagai waktu adsorpsi di dalam  reaktor  fotokatalis  yang  dilengkapi  lampu  UV.
Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi 14 (1) (2011) : 26 – 31
Selanjutnya fenol yang tersisa disaring dan dimasukkan ke dalam gelas beker 100 mL. Kemudian sebanyak 9 mL fenol sisa  ditambah  larutan  NH 4 OH  0,5  M  sebanyak  2,5 mL  dan  larutan  buffer  fosfat  hingga  pH  10.  Pindahkan larutan  tersebut  ke  dalam  corong  pemisah,  tambahkan dengan larutan pereaksi 1 mL 4-aminoantipirin dan 1 mL K 3 Fe(CN) 6. Selanjutnya  lakukan  analisis  menggunakan spektrofotometer UV-Vis untuk mengetahui konsentrasi fenol  yang  tersisa.  Pada  penelitian  ini  waktu  adsorpsi yang digunakan divariasikan pada 1, 3, 6, 12, dan 24 jam.
Uji  Adsorpsi  Fenol  Menggunakan  TiO 2 /zeolit artificial dengan Variasi Konsentrasi Fenol
Sebanyak 1 gram TiO 2 /zeolit artificial dimasukkan ke dalam masing-masing Erlenmeyer 100 mL yang terisi 25 mL  fenol dengan  berbagai  konsentrasi  fenol.  Kemudian lakukan uji adsorpsi dengan metode batch selama waktu optimum  dalam  reaktor  fotokatalis  yang  dilengkapi sebuah  lampu  UV  dengan  panjang  gelombang  254  nm. Selanjutnya  fenol  sisa  disaring,  tempatkan  pada  gelas beker 100 mL. Fenol sisa sebanyak 9 mL ditambah dengan larutan NH 4 OH 0,5 M sebanyak 2,5 mL dan larutan buffer fosfat hingga pH 10. Pindahkan larutan tersebut ke dalam corong pemisah dan tambahkan larutan pereaksi 1 mL 4- aminoantipirin dan 1 mL K 3 Fe(CN) 6 , kocok dan diamkan.
Terakhir  analisis  larutan  yang  telah  ditambahkan pereaksi  menggunakan  spektrofotometer  UV-Vis  untuk mengetahui  konsentrasi  fenol  yang  tersisa.  Pada penelitian  ini  konsentrasi  fenol  yang  digunakan divariasikan pada 10, 30, 50, 70 dan 90 ppm.

## 3. Hasil dan Pembahasan
Sintesis TiO 2 /zeolit artificial
Sintesis TiO 2 /zeolit artificial dilakukan melalui tahap sintesis  dan  modifikasi.  Tahap  sintesis  zeolit artificial dilakukan  metode  refluks.  Refluks  merupakan  proses pemanasan  yang  dilengkapi  kondensor  sehingga  uap yang  terbentuk  dari  pemanasan  akan  berubah  menjadi cair  karena  mengalami  pendinginan  saat  melewati kondensor  sehingga  senyawa  yang  ada  tidak  hilang akibat  pemanasan.  Bahan  dasar  yang  digunakan  dalam sintesis  TiO 2 /zeolit artificial yaitu  limbah  kertas  (dregs) dan sekam padi. Dregs merupakan hasil sisa dari proses daur ulang lindi hitam dan lindi putih. Untuk mensintesis TiO 2 /zeolit artificial dilakukan  pengabuan  limbah  kertas dan  sekam  padi  tetapi  terlebih  dahulu  dikeringkan  di bawah sinar matahari dengan tujuan untuk menghilangkan kadar yang tinggi. Setelah limbah kertas dan  sekam  padi  kering  kemudian  dilakukan  pengabuan melalui  proses  pembakaran  dengan  furnace  pada temperatur  700°C  selama  4  jam.  Proses  pembakaran limbah  kertas  dan  sekam  padi  dengan  furnace  pada temperatur 700°C merupakan temperatur optimum dari pengabuan.
Penambahan  natrium  hidroksida  dalam  sintesis zeolit artificial berfungsi  sebagai  reaktan  dalam  proses pembentukan  natrium  silikat  dan  sebagai  sumber  ion hidroksi untuk melarutkan silika dan alumina.
Reaksi  pembentukan  natrium  silikat  dan  natrium aluminat  yang  terjadi  menurut  Ojha dkk. [9]  adalah sebagai berikut:
NaOH
Al 2 O 3. ySiO 2 Na 2 SiO 3 Na 2 AlO 2 Berdasarkan  reaksi  diatas,  reaksi  antara  silika  dan alumina  dengan  natrium  hidroksida  membentuk natrium  silikat  dan  natrium  aluminat  yang  dilanjutkan dengan reaksi pembentukan monomer-monomer bebas asam  silikat  dari  natrium  silikat  dan  natrium  aluminat yang  bereaksi  dengan  H 2 O  sehingga  asam  silikat  akan larut dalam air. Reaksi yang terjadi sebagai berikut:
O Si Na O O Na H O Si OH O Na Na O Si Na OH O Na 2H HO Si OH OH HOH HO Si OH OH O H H - H OH Si OH OH OH -2Na Al O O O Na Na H Al O O OH Na Na Al O O OH 2 Na Na 2H -2Na Al HO OH OH HOH Al OH OH HO -H Al HO OH OH O H H OH
Kemudian  gugus  Si-OH  dan  Al-OH  yang  terbentuk akan  bergabung  sehingga  membentuk  struktur  zeolit. Reaksi pembentukan zeolit yang terjadi ditunjukkan pada gambar berikut:
-H 2 O Al HO OH OH OH Si HO OH OH OH Si HO OH OH O Al OH OH

## OH
Proses  sintesis  zeolit  dilakukan  melalui  metode refluks  dengan  prinsip  pemanasan  tanpa  adanya senyawa  yang  hilang  karena  penguapan  [10].  Proses refluks yang berlangsung pada proses sintesis zeolit akan mengalami  kristalisasi  dari  sistem  larutan.  Tahap pembentukan kristal zeolit disebabkan adanya pemanasan  yang  menyebabkan  struktur  kristal mengalami  penataan  ulang  struktur  sehingga  dapat terbentuk  embrio  inti  kristal.  Selanjutnya  embrio  inti kristal  yang  terbentuk  dan  larutan  lewat  jenuh  terjadi kesetimbangan,  kondisi  ini  disebut  dengan  keadaan metastabil.  Keadaan  metastabil  merupakan  tahap pertumbuhan  kristal  zeolit.  Selain  itu,  pada  proses pemanasan  yang  berlangsung,  struktur  kerangka aluminosilikat  mulai  terbentuk  dan  akan  menjadi struktur 3 dimensi dari suatu zeolit. Zeolit yang didapat kemudian  ditambahkan  oksida  fotokatalis  TiO 2 .
Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi 14 (1) (2011) : 26 – 31
Pencampuran oksida fotokatalis TiO 2 pada zeolit artificial dilakukan  dengan  tujuan  agar  TiO 2 dapat  terdispersi merata  dalam  pori  zeolit artificial .  Secara  mekanisme proses sintering akan meningkatkan efektifitas oksida Ti sebagai  katalis  dengan  luas  permukaan  spesifik  dan meningkatkan  stabilitas  termal  sehingga  waktu  hidup lebih lama.

## Penentuan Panjang Gelombang Maksimum Larutan
Fenol dengan Menggunakan Spektrofotometer UV-VIS
Penentuan panjang gelombang maksimum dilakukan  untuk  menentukan  panjang  gelombang  yang akan digunakan untuk penentuan absorbansi selanjutnya. Pengukuran panjang gelombang maksimum dilakukan pada salah satu larutan standar fenol dengan berbagai  konsentrasi  yang  kemudian  ditambah  dengan larutan  NH 4 OH,  buffer  fosfat,  amino  antipirin,  dan kalium  ferisianida  (K 3 Fe(CN) 6 ),  sehingga  terbentuk larutan  berwarna  kuning  kemerahan  dan  dilanjutkan dengan mengukur panjang gelombang dengan spektrofotometer UV-Vis.
Berdasarkan hasil pengukuran, panjang gelombang maksimum larutan fenol adalah sebesar 456 nm. Panjang gelombang  tersebut  kemudian  digunakan  untuk  setiap pengukuran  absorbansi  dan  konsentrasi  larutan  fenol pada percobaan selanjutnya.
Uji Adsorpsi Fenol Menggunakan TiO 2 /zeolit artificial dengan Variasi Waktu Adsorpsi
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  menentukan  waktu optimum  adsorpsi  fenol  terhadap  konsentrasi  fenol  50 ppm yang teradsorpsi oleh TiO 2 /zeolit artificial selama 1, 3, 6, 12 dan 24 jam. Uji adsorpsi dilakukan dalam reaktor fotokatalis yang dilengkapi sebuah lampu UV dan bagian sisi  dalam  reaktor  fotokatalis  dilengkapi  cermin  yang berfungsi untuk menjaga agar sinar radiasi dari lampu UV tidak  terpancar  keluar  reaktor  sehingga  sinar  UV  dapat diserap  secara  optimal  oleh  katalis  TiO 2 dalam  zeolit artificial .
Penentuan  kadar  fenol  sisa  sebelum  dianalisis dengan menggunakan spektrofotometer UV-Vis terlebih dahulu direaksikan dengan menggunakan pereaksi yang dapat  menghasilkan  senyawa  berwarna  dan  mampu bereaksi  dengan  semua  jenis  senyawa  fenol.  Secara literatur penggunaan pereaksi 4-aminoantipirin merupakan  salah  satu  pereaksi  yang  paling  baik  yang dapat digunakan untuk penentuan sekelompok senyawa fenol. Hal ini dikarenakan senyawa fenol tidak memiliki warna  sehingga  sulit  ditentukan  secara  langsung. Penambahan  larutan  pereaksi  4-aminoantipirin  pada fenol akan membentuk senyawa kompleks antipirin yang berwarna  kuning  kemerahan.  Pengaturan  pada  pH  10 merupakan pH optimum untuk adsorpsi fenol. Dalam pH basa,  fenol  berada  dalam  keadaan  ion  fenolat  dapat dilihat pada gambar 1 berikut ini:
O H OH
Hasil  adsorpsi  fenol  terhadap  TiO 2 /zeolit artificial dengan  variasi  waktu  adsorpsi  disajikan  pada  gambar  2 berikut ini:
Gambar 2. Hubungan antara waktu   adsorpsi dengan konsentrasi fenol yang teradsorpsi
Berdasarkan  grafik  diatas,  menunjukkan  bahwa pada  waktu  1  dan  3  jam  konsentrasi  fenol  yang teradsorpsi  meningkat,  namun  pada  perlakuan selanjutnya  pada  waktu  6  jam  fenol  yang  teradsorpsi tidak  menunjukkan  peningkatan  sehingga  grafik menunjukan konstan. Hal ini dikarenakan sisi aktif dari TiO 2 /zeolit artificial untuk  berikatan  secara  kovalen dengan fenol mencapai kondisi jenuh di mana TiO 2 /zeolit artificial tidak dapat mengikat fenol lagi, sehingga waktu 6 jam merupakan waktu yang optimal yang dicapai dalam penelitian ini.
Uji Adsorpsi Fenol Menggunakan TiO 2 /zeolit artificial dengan Variasi Konsentrasi Fenol
Proses  adsorpsi  fenol  dengan  TiO 2 /zeolit artificial dilakukan  dengan  penyinaran  dan  tanpa  penyinaran lampu UV. Hasil adsorpsi fenol dengan 1 gram TiO 2 /zeolit artificial pada konsentrasi awal fenol 50, 70, dan 90 ppm dengan  penyinaran  dan  tanpa  penyinaran  lampu  UV selama 6 jam dapat dilihat pada gambar 3.
Gambar 3. Hubungan antara kapasitas adsorpsi dengan konsentrasi awal fenol dengan penyinaran dan tanpa penyinaran lampu UV
Gambar 3 menunjukkan bahwa proses adsorpsi fenol dengan  TiO 2 /zeolit artificial tanpa  penyinaran  lampu  UV terjadi  peningkatan  kapasitas  adsorpsi  fenol  pada konsentrasi  awal  50  dan  70  ppm  dari  0,773  mg/g  dan 0,887  mg/g,  namun  pada  90  ppm  relatif  konstan  dari kapasitas  adsorpsi  sebesar  0,930  mg/g.  Hal  ini  karena tanpa penyinaran hanya terjadi reaksi adsorpsi sehingga dimungkinkan sisi aktif TiO 2 /zeolit artificial sudah jenuh oleh  fenol  yang  teradsorpsi,  sehingga  dengan  kenaikan
konsentrasi awal 90 ppm tidak meningkatkan kapasitas adsorpsi.  Sedangkan  dengan  penyinaran  lampu  UV, proses kapasitas adsorpsi fenol mengalami peningkatan dari  konsentrasi  50,  70  ,dan  90  ppm  dengan  kapasitas adsorpsi  sebesar  0,66  mg/g,  0,83  mg/g, dan  1,05  mg/g. Hal ini terjadi karena dengan adanya penyinaran lampu UV terjadi reaksi fotodegradasi fenol yang menyebabkan katalis  TiO 2 pada  zeolit artificial mampu  meningkatkan kinerja TiO 2 /zeolit artificial . Selama penyinaran lampu uv akan  terjadi  loncatan  elektron  dari  pita  valensi  ke  pita konduksi  pada  fotokatalis  TiO 2. Loncatan  elektron  ini menyebabkan  timbulnya hole (lubang  elektron)  di  pita valensi  yang  dapat  berinteraksi  dengan  pelarut  (air) membentuk  radikal  •OH.  Radikal  •OH  merupakan oksidator  kuat  bersifat  aktif  dan  dapat  mendegradasi senyawa  organik  contohnya  senyawa  fenol.  Proses pembentukan  radikal  •OH  dan  elektron  dapat ditunjukkan dengan reaksi berikut ini:
TiO 2 + hv → cb- + һ vb+ e cb- + O 2 → •O 2-
h vb+ + H 2 O → •OH + H + e - + •O 2- + 2H + → H 2 O 2 e - + H 2 O 2 → •OH + OH - OH - + h + → •OH
Reaksi  fotodegradasi  fenol  yang  terjadi  adalah sebagai berikut [11]:
OH OH OH OH HO H para radikal OH H OH OH OH HO OH HO H HO OH H OH - H 2 O - H 2 O HO H O isomerisasi OH OH O O O H OH isomerisasi OH OH OH OH OH OH OH OH COOH COOH
CH 3 COOH HCOOH CO 2 H 2 O
Dengan  demikian  disimpulkan  bahwa  dengan adanya  TiO 2 /zeolit artificial serta penyinaran  lampu  UV diperoleh  hasil  yang  lebih  efektif  dalam  mengadsorpsi dan mendegradasi senyawa fenol.
Gambar 4. Isoterm adsorpsi fenol dengan TiO 2 /zeolit artificial menggunakan penyinaran dan tanpa penyinaran lampu UV
Gambar 4 menunjukkan data hasil dari perhitungan isoterm adsorpsi Langmuir untuk menentukan kapasitas adsorpsi maksimum diperoleh harga kapasitas adsorpsi maksimum  TiO 2 /zeolit artificial dalam  mengadsorpsi fenol  dengan  penyinaran  UV  sebesar  2,445  mg/g sedangkan tanpa penyinaran UV sebesar 1,256 mg/g.

## 4. Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan di atas dapat  disimpulkan,  bahwa  TiO 2 /zeolit artificial dapat disintesis dari sekam padi dan limbah kertas. Uji adsopsi fenol  pada    TiO 2 /zeolit artificial mampu  mengadsorpsi fenol selama 6 jam dengan konsentrasi awl fenol 50 ppm. Kapasitas  adsorpsi  maksimum  fenol  pada  TiO 2 /zeolit artificial dengan  penyinaran  lampu  UV  sebesar  2,445 mg/g  sedangkan  tanpa  penyinaran  lampu  UV  sebesar 1,256 mg/g.

## 5. Daftar Pustaka
[1]  Chwei-Huann Chiou, Ruey-Shin
Juang,
Photocatalytic  degradation  of  phenol  in  aqueous solutions by Pr-doped TiO2 nanoparticles, Journal of Hazardous Materials , 149, 1, (2007) 1-7 http://dx.doi.org/10.1016/j.jhazmat.2007.03.035
[2]  Reyad Awwad Shawabkeh, Omar A Khashman, Gasan I  Bisharat,  Photocatalytic  degradation  of  phenol using  Fe-TiO2  by  different  illumination  sources, International  Journal  of  Chemistry ,  2,  2,  (2010)  10 http://dx.doi.org/10.5539/ijc.v2n2p10
[3]  Setijo  Bismo  Slamet,  Ahmad  Firdaus  Fasa,  Abdul Jabbar,  Ade  Putera,  Performance  Test  of  a  Novel Tubular  V-Collector  for  Phenol  Removal  from Aqueous  Solutions  over  TIO-Activated  Carbon Composites, World  Applied  Sciences  Journal ,  8,  6,
(2010) 672-679
[4]  Carlos  A  Rios,  Craig  D  Williams,  Martin  J  Maple, Synthesis of Zeolites and Zeotypes by Hidrothermal Transformation  of  Kaolinite  and  Metakaolinite, Bistua: Revista de la Facultad de Ciencias Básicas , 5, 1,
(2007)
[5]  Takaaki Wajima, Mioko Haga, Keiko Kuzawa, Hiroji Ishimoto,  Osamu  Tamada,  Kazuhiko  Ito,  Takashi Nishiyama,  Robert  T.  Downs,  John  F.  Rakovan, Zeolite  synthesis  from  paper  sludge  ash  at  low temperature  (90°C)  with  addition  of  diatomite, Journal  of  Hazardous  Materials ,  132,  2,  (2006)  244- 252 http://dx.doi.org/10.1016/j.jhazmat.2005.09.045
Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi 14 (1) (2011) : 26 – 31
[6]  Saber  Ahmed,  M.  G.  Rasul,  Wayde  N.  Martens, Richard  Brown,  M.  A.  Hashib,  Advances  in Heterogeneous  Photocatalytic  Degradation  of Phenols  and  Dyes  in  Wastewater:  A  Review, Water, Air,  &  Soil  Pollution ,  215,  1,  (2011)  3-29 http://dx.doi.org/10.1007/s11270-010-0456-3
[7]  Slamet  Slamet,  R  Arbianti,  E  Marliana,  Pengolahan Limbah Cr (VI) dan Fenol Dengan Fotokatalis Serbuk TiO2 Dan CuO/TiO2, REAKTOR , 11, 2, (2007) 78-85
[8]  Karna  Wijaya,  Iqmal  Tahir,  Nanik  Haryanti, Synthesis  Of  Fe  2  O  3-Montmorillonite  And  Its Application  As  A  Photocatalyst  For  Degradation  Of Congo Red Dye, Indonesian Journal of Chemistry , 5, 1,
(2010) 41-47
[9]  Keka Ojha, Narayan C Pradhan, Amar Nath Samanta, Zeolite from fly ash: synthesis and characterization, Bulletin of Materials Science , 27, 6, (2004) 555-564
[10] P Espeel, R Parton, H Toufar, J Martens, W Hölderich, P Jacobs, J Weitkamp, L Puppe, Catalysis and Zeolite: Fundamentals and Applications, in, Springer, Berlin, 1999.
[11]  Yongjun  Shen,  Lecheng  Lei,  Xingwang  Zhang, Minghua Zhou, Yi Zhang, Effect of various gases and chemical catalysts on phenol degradation pathways by pulsed electrical discharges, Journal of Hazardous Materials , 150, 3, (2008) 713-722
http://dx.doi.org/10.1016/j.jhazmat.2007.05.024