## PEMANFAATAN ZEOLIT ALAM CIAMIS SEBAGAI PENGEMBAN
FOTOKATALIS TiO 2 UNTUK  FOTODEGRADASI ZAT WARNA RHODAMINE B

## THE APPLICATION OF NATURAL ZEOLITE FROM CIAMIS AS TiO 2

## PHOTOCATALYST SUPPORT FOR RHODAMINE B DYE PHOTODEGRADATION

## Siti Agusriyanti* dan Pedy Artsanti
Program Studi Kimia, Fakultas Sains dan Teknologi, UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta Jl. Marsda Adisucipto, No.1, Yogyakarta 55281, Indonesia
*email: agristy22@gmail.com
diterima 2 Desember 2014, disetujui 3 Maret 2015

## Abstrak
Sintesis  komposit  zeolit-TiO 2 telah  berhasil dilakukan  dengan  mencampurkan  zeolit  alam  Ciamis  teraktivasi  HCl, TiO 2 degussa,  dan  etanol  absolute.  Komposit  yang  terbentuk  kemudian  dikarakterisasi  menggunakan  XRD,  FT-IR  dan XRF. Selanjutnya komposit digunakan untuk fotodegradasi zat warna Rhodamine B dengan variasi waktu kontak selama 60, 75, 90, 105, 120 dan 135 menit, serta variasi konsentrasi awal larutan Rhodamine B yaitu 10, 20, 40, 60, 80, 90 dan 100  ppm.  Hasil  karakterisasi  menggunakan  XRD,  FT-IR,  dan  XRF  menunjukkan  bahwa  sintesis  komposit  zeolit-TiO 2 relatif berhasil. Hal tersebut dilihat dengan adanya refleksi TiO 2 jenis anatase di daerah 2 θ 25,38 o pada difraktogram XRD komposit.  Selain  itu,  pada  spektra  FT-IR  komposit  juga  muncul  serapan  gugus  TiO 2 pada  daerah  694,37  cm -1 .  Dugaan tersebut diperkuat oleh XRF dengan bertambahnya jumlah Ti pada komposit setelah pengembanan TiO 2 sebanyak 0,55 %. Kondisi  optimum  untuk  fotodegradasi  zat  warna  Rhodamine  B  dicapai  pada  waktu  105  menit  dengan  konsentrasi  awal larutan 10 ppm yaitu sebesar 81,8 %.
Kata kunci: Zeolit Alam, TiO 2 , Komposit zeolit-TiO 2 , Fotodegradasi, Rhodamine B

## Abstract
The composite of zeolite-TiO 2 was successfully prepared by mixing acid- activated Ciamis natural zeolite and TiO 2 Degussa in absolute ethanol. The composite obtained was characterized by XRD, FT-IR and XRF. Zeolite-TiO 2 composite was applied in the photodegradation of the dye of Rhodamine B in the variation of contact time (60, 75, 90, 105, 120, and 135 minutes, respectively) and initial concentration (10, 20, 40, 60, 80, 90, and 100 ppm, respectively) of Rhodamine B. The  result  of  XRD,  FT-IR,  and  XRF  confirmed  that  the  composite  of  zeolite-TiO 2 was  successfully  synthesized.  The composite showed the optimum photodegradation of Rhodamine B solution when the initial Rhodamine B concentration was 10 ppm, being equivalent to 81.8% of Rhodamine B removal for 105 minutes.
Keywords: Natural Zeolit, TiO 2 , zeolite-TiO 2 composite, photodegradation, Rhodamine B

## Pendahuluan
Perkembangan  industri  tekstil  yang  terus meningkat  memberikan  dampak  positif  bagi perekonomian bangsa, karena mampu menyumbang  devisa  yang  cukup  besar,  akan tetapi  disisi  lain  justru  dapat  menimbulkan masalah  yang  serius  bagi  lingkungan  terutama masalah  limbah  zat  warna  yang  dibuang  secara langsung  ke  sungai/lingkungan  tanpa  diolah terlebih  dahulu.  Menurut  laporan  Gupta  dkk.  [1] terdapat  sekitar  100  ton  limbah  zat  warna  yang dibuang  ke  perairan  oleh  industri  tekstil  untuk setiap tahunnya.
Limbah  zat  warna  merupakan  hasil  samping dari  proses  pencelupan  dan  pencapan  yang sifatnya  berbahaya  bagi  lingkungan  terutama lingkungan perairan karena umumnya merupakan senyawa organik yang bersifat non- biodegradable, beracun dan stabil [2,3]. Rhodamine  B  merupakan  salah  satu  jenis  zat warna  sintetik  yang  sering  digunakan  dalam industri  tekstil.  Zat  warna  ini  bersifat  reaktif, stabil dan dapat terdekomposisi menjadi senyawa yang  lebih  berbahaya  [4].  Oleh  karena  sifatnya yang  berbahaya  bagi  lingkungan  maka  perlu
adanya  penanganan  lebih  lanjut  terhadap  limbah zat  warna  yang  dihasilkan  dari  industri  tekstil tersebut sehingga benar-benar aman untuk dilepas ke lingkungan.
Berbagai  metode  sudah  banyak  dilakukan, diantaranya metode adsorpsi, biodegradasi, klorinasi  dan  ozonisasi.  Akan  tetapi  metode tersebut  memerlukan  biaya  operasional  yang sangat  besar  sehingga  kurang  efektif  untuk diterapkan  di  Indonesia.  Metode  lainnya  adalah koagulasi  kombinasi,  oksidasi,  elektrokimia, flukolasi, osmosis balik dan adsorpsi menggunakan  karbon  aktif.  Namun  metode- metode  tersebut  juga  memiliki  kelemahan,  yaitu pada  dasarnya  hanya  berperan  mentransfer polutan dari air limbah ke media lainnya sehingga menyebabkan  polusi  yang  lain  [5].  Dalam beberapa dekade ini, proses fotokatalitik menggunakan  semikonduktor  TiO 2 dengan  sinar UV sebagai sumber penyinaran telah menunjukkan potensi untuk mengatasi permasalahan  dari  limbah  zat  warna  [6].  Dalam praktek  remediasi  polutan  biasanya  penggunaan semikonduktor  tersebut  dikombinasikan  dengan sebuah  matriks  seperti  adsorben.  Kombinasi  ini dapat  meningkatkan  kemampuan  matriks  yaitu selain adsorpsi juga mampu mendegradasi limbah secara fotokatalitik [7].
Salah satu jenis adsorben yang keberadaanya cukup  melimpah  di  Indonesia  adalah  zeolit.  Di Jawa  Barat,  zeolit  dapat  ditemukan  di  wilayah Kabupaten  Bogor,  Sukabumi,  Tasikmalaya  dan Ciamis  [8].  Kelimpahan  sumberdaya  zeolit tersebut belum sebanding dengan pemanfaatannya yang masih sangat minim.
Zeolit  merupakan  senyawa  alumina  silika yang  memiliki  pori  serta  luas  permukaan  yang relatif  besar,  sehingga  sering  dimanfaatkan sebagai  adsorben,  katalistaror  dan  pertukaran  ion [9].  Peningkatan  daya  guna  atau  optimalisasi zeolit  alam  sebagai  adsorben  dapat  dilakukan melalui  aktivasi,  baik  secara  fisis  (seperti pemanasan  pada  suhu  tinggi)  atau  secara  kimia (seperti menggunakan larutan asam) [10].
Pada penelitian ini akan dilakukan pemanfaatan  zeolit  alam  yang  berasal  dari kabupaten  Ciamis  sebagai  pengemban  fotokatalis TiO 2 dengan  harapan  dapat  meningkatkan efektivitas TiO 2 sebagai fotokatalis dan daya guna zeolit alam sebagai adsorben. Untuk meningkatkan  kualitas  zeolit  alam  sebagai adsorben  maka  dilakukan  modifikasi  terlebih dahulu  melalui  aktivasi  oleh  HCl  dan  pemanasan pada  suhu  tinggi.  Selanjutnya,  komposit  zeolit-
TiO 2 yang  terbentuk  diuji  aktivitasnya  terhadap fotodegradasi  zat  warna  Rhodamine  B  sebagai metode  alternatif  pengolahan  limbah  zat  warna tekstil.

## Metode Penelitian
Alat-alat  yang  digunakan  untuk  analisis  dan karakterisasi  yaitu  spektrofotometer  UV-Vis Hitachi  U-1800  dari  Laboratorium  Kimia  UIN Sunan  Kalijaga,  Fourier  Transform  Infrared Spectrophotometer  (FT-IR)  Thermo  Nicolet Avatar  360  dan  X-Ray  Diffraction  (XRD) Shimadzu 6000 dari Laboratorium FMIPA UGM, serta
X-Ray
Fluoresence (XRF) dari Laboratorium Pusat Sains dan Teknologi Akselerator  BATAN  Yogyakarta.  Bahan-bahan yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  yaitu:  zeolit alam yang berasal dari Dusun Babakan Jaya, Desa Bojongsari,  Kecamatan  Padaherang,  Kabupaten Ciamis, Jawa Barat, TiO 2 P25 Degussa, HCl 1M, etanol absolute dan zat warna Rhodamine B.
Preparasi  dan  aktivasi  zeolit. Zeolit  alam Ciamis digerus dan diayak hingga ukuran partikel lolos saringan 140  mesh sebanyak  100  g.  Zeolit hasil  ayakan  direndam  dalam  2L  akuades  sambil diaduk  selama  24  jam.  Kemudian  suspensi  yang terbentuk  disaring  dan  dikeringkan  pada  suhu 120 0 C  selama  4  jam.  Selanjutnya,  zeolit dikarakterisasi  menggunakan  XRD  dan  FT-IR sebagai  zeolit  alam  (ZA).  Aktivasi  zeolit dilakukan  dengan  merendam  ZA  sebanyak  50  g yang  telah  dihaluskan  dalam  100  mL  HCl  1  M sambil  diaduk  selama  2  jam.  Selanjutnya, campuran  disaring  dan  dicuci  dengan  akuades hingga  pH  filtrat  sama  dengan  pH  akuades. Setelah  itu,  zeolit  yang  telah  diaktivasi  oleh  HCl dipanaskan  dalam  furnace  pada  suhu  600 0 C selama  3  jam.  Selanjutnya,  zeolit  dikarakterisasi menggunakan  XRD,  FT-IR  dan  XRF  sebagai zeolit teraktivasi asam (ZH).
Sintesis komposit zeolit-TiO 2 . Sintesis komposit  zeolit-TiO 2 dilakukan  dengan  cara mencampurkan  20  g  ZH  yang  telah  dihaluskan dengan  1  g  TiO 2 dan  dilarutkan  dengan  20  mL etanol absolute sambil diaduk selama 2 jam pada suhu  kamar. Kemudian campuran  yang  terbentuk dikeringkan dalam oven pada suhu 120 0 C selama 5  jam.  Setelah  itu,  komposit  zeolit-TiO 2 yang terbentuk  digerus  sampai  halus,  lalu  dipanaskan dalam  furnace  pada  suhu  400 0 C  selama  5  jam. Hasil  yang  diperoleh  kemudian  dikarakterisasi
menggunakan  XRD,  FT-IR  dan  XRF  sebagai komposit zeolit-TiO 2 .
Fotodegradasi Larutan Rhodamine B Variasi Waktu.  Fotodegradasi  larutan  Rhodamine  B variasi waktu dilakukan dengan cara menambahkan  25  mg  komposit  zeolit-TiO 2 ke dalam  25  mL  larutan  Rhodamine  B  20  ppm sambil diaduk menggunakan magnetic stirrer dan dilakukan di dalam reaktor UV black light dengan penyinaran  UV  selama  60,  75,  90,  105,  120  dan 135  menit.  Sebagai  pembanding,  dilakukan  hal yang serupa terhadap Rhodamine B menggunakan komposit  zeolit-TiO 2 tanpa  penyinaran  UV  dan ZH  dengan  penyinaran  UV  dengan  variasi  waktu yang  sama.  Selanjutnya,  larutan  hasil  perlakuan dipisahkan  dari  material  yang  terkandung didalamnya dengan cara diendapkan menggunakan  sentrifuge,  kemudian  larutan  tanpa endapannya disaring menggunakan filter millipore. Setelah itu, larutan diukur absorbansinya  menggunakan  spektrofotometer UV  pada  panjang  gelombang  200-650  nm.  Nilai absorbansi  yang  didapat  kemudian  digunakan untuk mengukur konsentrasi larutan Rhodamine B yang tersisa.
Fotodegradasi Larutan Rhodamine B Variasi Konsentrasi.  Larutan  sampel  Rhodamine  B dengan  variasi  konsentrasi  10  ppm,  20  ppm,  40 ppm,  60  ppm,  80  ppm,  90  ppm  dan  100  ppm masing-masing dimasukkan ke dalam gelas beker 50  mL  sebanyak  25  mL  dan  ditambahkan  25  mg komposit  zeolit-TiO 2 sambil  diaduk  di  dalam reaktor  UV  black  light  dengan    penyinaran  UV selama  waktu  optimum.  Larutan  hasil  degradasi diendapkan  menggunakan  sentrifuge,  kemudian larutan  tanpa  endapannya  disaring  menggunakan filter  millipore.  Setelah  itu  larutan  diukur absorbansinya  menggunakan  spektrofotometer UV pada panjang gelombang maksimum

## Hasil dan Pembahasan
Hasil karakterisasi ZA dan ZH menggunakan menggunakan  XRD  dalam  bentuk  difraktogram ditampilkan  pada  Gambar  1.  Berdasarkan difraktogram  ZA  (Gambar 1a),  kandungan  utama sampel  zeolit  alam  Ciamis  adalah  mordenit. Puncak  yang  menunjukkan  kandungan  mordenit adalah  pada  sudut  difraksi  2 θ =  9,7°;  13,38°; 19,52°; 22,22°; 25,56°; 27,68°; 30,89°; dan 35,5°. Sedangkan  pada  puncak  lain,  yaitu  pada  sudut difraksi  2 θ =  48,76°  adalah  puncak  khas klinoptilolit.
Difraktogram  ZH  (gambar  1b),  tidak mengalami  perubahan  yang  cukup  sigifikan  dari difraktogram ZA (gambar 1a). Hal ini menunjukkan  bahwa  proses  aktivasi  asam  tidak mempengaruhi jenis mineral penyusun dari zeolit alam  tersebut.  Hanya  saja intensitas  puncak  pada ZH  mengalami  penurunan,  hal  ini  dimungkinkan karena adanya kerusakan struktur kerangka zeolit yang  disebabkan  oleh  pemanasan  pada  suhu tinggi sehingga tingkat kristalinitasnya berkurang.
Gambar 1. Difraktogram ZA (a) dan ZH (b) (M adalah mordenit, K adalah klipnotilolit)
Untuk mempelajari perubahan gugus fungsional  dilakukan  analisis  yang  hasilnya ditampilkan pada Gambar 2.
Gambar 2. Spektra FT-IR ZA (a) dan ZH (b)
Berdasarkan Gambar 2a, spektra ZA memiliki serapan gugus fungsional pada bilangan gelombang  3448,72  cm -1 yang  menunjukkan adanya  gugus  OH  dari  molekul  air  yang teradsorpsi.  Serapan  pada  bilangan  gelombang 1635,64 cm -1 menunjukkan gugus fungsional dari OH  tekuk  yang  merupakan  deformasi  dari  H 2 O. Pada bilangan gelombang 2931,80 cm -1 menunjukkan  adanya  gugus  C-H  yang  diduga berasal  dari  pengotor  senyawa  oganik  yang
terperangkap  dalam  kerangka  zeolit.  Pada bilangan  gelombang  1041,56  cm -1 terdapat regangan  dari  O-Si-O  dan  O-Al-O.  Pita  serapan 455,20 cm -1 menunjukkan adanya serapan vibrasi tekuk  T-O  yang  merupakan  interpretasi  dari jalinan internal pada kerangka zeolit.
Gambar  2b  memberikan  informasi  bahwa dalam  spektra  ZH  memiliki  serapan  gugus fungsional  yang  hampir  sama  dengan  ZA, sehingga  tidak  banyak  mengalami  perubahan gugus  fungsi  yang  berarti.  Hanya  saja  pada  ZA terjadi  beberapa  pergeseran  bilangan  gelombang, yaitu  pada  gugus  fungsi  OH  dari  3448,72  cm -1 menjadi  3464,15  cm -1 dan  pada  bilangan gelombang  1041,56  cm -1 menjadi  1064,71  cm -1 . Pergeseran  spektra  ke  bilangan  gelombang  yang lebih besar kemungkinan mengindikasikan terjadinya  dealuminasi  atau  pengurangan  gugus Al pada kerangka zeolit.
Analisis  XRD  komposit  zeolit-TiO 2 hasil sintesis  (Gambar  3)  dilakukan  bertujuan  untuk mengetahui  keberadaan  TiO 2 didalam  komposit sehingga bisa dilihat keberhasilan dalam sintesisnya.  Hasil  karakterisasi  XRD  TiO 2 degussa dan komposit zeolit-TiO 2 .
Gambar 3 Difraktogram komposit zeolit-TiO 2
(M : mordenit, A : anatase)
Dari  Gambar  3  terlihat  refleksi  TiO 2 jenis anatase  (A)  paling  tinggi  di  daerah  2 θ =  25,38° dan  puncak-puncak  kecil  pada  daerah  2 θ = 47,98°;  53,76°;  62,58°  dan  74,98°.  Data  tersebut hasil  pencocokkan  dengan  data  Join  Committee on  Powder  Diffraction  Standart  (JCPDS)  (1969) 21-1272.
Berdasarkan penjelasan diatas, hasil karakterisasi  XRD  mengindikasikan  adanya keberadaan  TiO 2 dalam  komposit  zeolit-TiO 2 , akan  tetapi  dari  difraktogram  ini  belum  dapat dipastikan apakah TiO 2 telah terdispersi di dalam pori-pori  atau  permukaan  eksternal  zeolit.  Untuk memperkuat  dugaan  analisis  tersebut,  dilakukan karakterisasi  lanjutan  dengan  menganalisis  gugus fungsinya menggunakan FT-IR.
Gambar 4 memperlihatkan adanya perbedaan antara spektra FT-IR komposit zeolit-TiO 2 dengan spektra  ZH.  Perbedaan  tersebut  terjadi  karena adanya  serapan  baru  yang  muncul  pada  bilangan gelombang  694,37  cm -1 pada  spektra  komposit zeolit-TiO 2 dimana serapan tersebut tidak terbaca pada  spektra  ZH.  Serapan tersebut  diduga  adalah milik  TiO 2 karena  pada  spektra  TiO 2 Degussa juga  muncul  serapan  yang  kuat  pada  bilangan gelombang 686,66 cm -1 .
Gambar 4 Spektra FTIR (a) TiO 2 Degussa, (b) ZH dan (c) Komposit zeolit-TiO 2
Dari  penjelasan  diatas  dapat  diasumsikan adanya  TiO 2 dalam  komposit  zeolit-TiO 2 dengan munculnya  serapan  pada  bilangan  gelombang karakteristik  TiO 2 dimana  serapan  tersebut  tidak terbaca pada spektra ZH. Akan tetapi, keberadaan TiO 2 ini tidak  menjelaskan adanya ikatan dengan zeolit karena tidak diketahui adanya serapan yang mengindikasikan ikatan antara gugus TiO 2 dengan SiO/AlO.  Oleh  karena  itu  dilakukan  analisis lanjutan dengan menganalisis kandungan Ti pada zeolit maupun pada komposit zeolit-TiO 2 menggunakan XRF. Berdasarkan Tabel 1 dapat diketahui kandungan logam Ti pada komposit zeolit-TiO 2 mengalami  peningkatan  sebesar 0,55  %  dibandingkan  dengan  kandungan  Ti pada  ZH.  Hal  tersebut  mengindikasikan bahwa  sintesis  komposit  zeolit-TiO 2 relatif berhasil.
Tabel 1 Hasil analisis XRF kandungan Ti pada zeolit aktivasi (ZH) dan komposit zeolit-TiO 2 Nama Sampel Kadar (%) Zeolit Aktivasi (ZH) 0,294 Komposit zeolit-TiO 2 0,844
Fotodegradasi Larutan Rhodamine  B Variasi  Waktu.  Hasil  perlakuan  menggunakan
komposit  zeolit-TiO 2 dengan  penyinaran  UV (Gambar  5a)  memperlihatkan  bahwa  persentase degradasi meningkat seiring dengan bertambahnya  waktu  kontak  dan  relatif  stabil ketika  telah  mencapai  titik  optimum.  Persentase degradasi tertinggi terjadi pada menit ke 135 yaitu sebesar  79,05%.  Akan  tetapi,  pada  menit  ke  135 persentase  degradasinya  tidak  menunjukkan perubahan yang signifikan, karena pada menit ke 105,  120  dan  135  persentase  degradasi  relatif stabil.  Hal  ini  kemungkinan  terjadi  dikarenakan kemampuan komposit zeolit-TiO 2 dalam mendegradasi  larutan  Rhodamine  B  sudah mencapai  titik maksimal,  sehingga waktu optimum  untuk  mendegradasi  Rhodamine  B adalah  pada  saat  menit  ke  105  dengan  persen degradasi sebesar 78,35%.
Gambar 5. Kurva hubungan waktu kontak terhadap persentase degradasi Rhodamine B
Pada eksperimen pembanding dengan menggunakan komposit zeolit-TiO 2 tanpa penyinaran  UV  (Gambar  5b)  dan  zeolit  dengan penyinaran  UV  (Gambar  5c)  memperlihatkan persentase degradasi naik hingga waktu optimum (90  menit)  dan  turun  kembali  setelah  melewati waktu  optimum.  Penurunan  persentase  degradasi yang terjadi kemungkinan karena komposit zeolit- TiO 2 maupun  zeolit  yang  digunakan  sebagai adsorben mengalami kejenuhan dalam mengadsorpsi  larutan  Rhodamine  B,  sehingga ketika waktu adsorpsi melebihi waktu
optimumnya  maka  akan  menyebabkan  terjadinya proses desorpsi atau pelepasan kembali ion/molekul  yang  telah  berikatan  dengan  gugus aktif  pada  adsorben,  sehingga  konsentrasi larutannya kembali meningkat yang menyebabkan persentase  degradasi  menurun.  Adanya  proses desorpsi  tersebut  mengindikasikan  bahwa  larutan Rhodamine B tidak terdegradasi menjadi senyawa baru  akan  tetapi  hanya  teradsorpsi  ke  dalam adsorben.
Lebih  lanjut  dilakukan  pembacaan  spektra UV-Vis  pada  rentang  panjang  gelombang  200- 650 nm untuk melihat terjadinya perubahan antara proses  adsorpsi  maupun  proses  fotodegradasi terhadap  zat  warna  Rhodamine  B.  Gambar  6 merupakan  spektra  UV-Vis  larutan  Rhodamine B sebelum dan setelah direaksikan dengan komposit zeolit-TiO 2 tanpa penyinaran UV.
Gambar 6. Spektra Absorpsi UV-Vis larutan Rhodamine B menggunakan komposit zeolit-TiO 2 tanpa penyinaran UV
Dari spektra di atas (Gambar 6) dapat dilihat bahwa  tidak  terjadi  perubahan  puncak  serapan yang  cukup  siginfikan.  Hanya  terjadi  penurunan intensitas  dengan  skala  yang  sangat  kecil. Intensitas  puncak  terendah  terjadi  pada  spektra waktu  90,  selanjutnya  intensitas  puncak  kembali meningkat.  Hal  ini  menguatkan  bahwa  zat  warna Rhodamine  B  yang  direaksikan  dengan  komposit zeolit-TiO 2 tanpa penyinaran UV tidak terdegradasi  menjadi  senyawa  baru,  akan  tetapi hanya teradsorpsi di dalam adsorben. Berdasarkan penjelasan di atas, menunjukkan bahwa peran UV sangat berpengaruh terhadap proses fotodegradasi,  yaitu  untuk  mengaktifkan  kinerja fotokatalis  TiO 2 yang  dapat  mengubah  zat  warna Rhodamine  B  menjadi  senyawa  baru  yang  lebih sederhana,  sehingga  dalam  penelitian  ini,  TiO 2 diduga  tidak  menjalankan  tugasnya  sebagai fotokatalis (dengan tidak adanya penyinaran UV) yang  menyebabkan  proses  yang  berlangsung hanya terjadi adsorpsi oleh zeolit.
Spektra  absorpsi  UV-Vis  Rhodamine  B sebelum  dan  setelah  direaksikan  dengan  zeolit dan  penyinaran  UV  disajikan  pada  Gambar  7. Spektra  tersebut  hampir  serupa  dengan  spektra Rhodamine  B  yang  dihasilkan  ketika  perlakuan menggunakan komposit zeolit-TiO 2 tanpa penyinaran  (Gambar  6).  Pada  spektra  tersebut tidak  terjadi  perubahan  puncak  serapan  yang cukup  siginfikan.  Hanya  terjadi  penurunan intensitas  dengan  skala  yang  sangat  kecil. Intensitas  puncak  terendah  terjadi  pada  spektra
waktu  menit ke 90, selanjutnya intensitas puncak kembali  meningkat.  Hal  ini  menguatkan  bahwa Rhodamine B yang direaksikan dengan zeolit dan penyinaran  UV  juga  tidak  terdegradasi  menjadi senyawa  baru,  akan  tetapi  hanya  teradsorpsi  di dalam  adsorben.  Berdasarkan  penjelasan  diatas, peran  UV  dalam  perlakuan  tersebut  tidak  terlalu memberikan pengaruh terhadap proses fotodegradasi, karena tidak adanya TiO 2 yang bisa diaktifkan  sebagai fotokatalis  dan  hasilnya  relatif sama  dengan  yang  dihasilkan  oleh  perlakuan menggunakan komposit zeolit-TiO 2 tanpa penyinaran (yang diindikasikan hanya zeolit yang bekerja). Oleh karena itu, dari penelitian ini dapat diketahui  bahwa  keberadaan  TiO 2 juga  sangat berpengaruh  terhadap  proses  fotodegradasi  yaitu sebagai  fotokatalis  yang  mengoksidasi  zat  warna menjadi senyawa yang lebih sederhana.
Gambar 7. Spektra Absorpsi UV-Vis larutan Rhodamine B menggunakan komposit zeolit dengan penyinaran UV
Gambar 8. Spektra Absorpsi UV-Vis larutan Rhodamine B menggunakan komposit zeolit-TiO 2 dengan penyinaran UV
Eksperimen  yang  memperlihatkan  pengaruh dari adanya TiO 2 dan UV secara bersamaan yaitu eksperimen yang dilakukan dengan menggunakan komposit  zeolit-TiO 2 dengan  penyinaran  UV. Spektra  (Gambar  8)  menunjukkan  adanya penurunan  intensitas  spektra  seiring  dengan lamanya proses degradasi dan relatif tetap setelah waktu optimum tercapai. Hal tersebut
kemungkinan  menandai  bahwa  adanya  proses degradasi  struktural  Rhodamine  B.  Selain  itu, spektra  tersebut  juga  memperlihatkan  terjadinya pergeseran  pita  ke  energi  yang  lebih  besar. Menurut  Li  dkk.  [11]  dan  Behnajady  dkk  [12] penurunan  intensitas  serapan  dan  terjadinya pergeseran  pita  ke  energi  yang  lebih  besar  di bawah  sinar  UV  disebabkan  oleh  proses deethylation  yang  menyerang  spesies  oksigen aktif  pada  kelompok  N-etil  dalam  Rhodamine  B yang dapat mengubah struktur Rhodamine B. Hal ini  mengindikasikan  bahwa  Rhodamine  B  pada menit ke 105 sudah terdegradasi menjadi senyawa baru  yang  sederhana.  Berdasarkan  penjelasan  di atas,  dapat  disimpulkan  bahwa  adanya  TiO 2 dan sinar  UV  sangat  berpengaruh  terhadap  proses fotodegradasi.
Secara  teoritik  fotodegradasi  terjadi  karena komposit  zeolit-TiO 2 mengandung  oksida  titan yang merupakan suatu bahan semikonduktor yang memiliki  pita  valensi  terisi  dan  pita  konduksi yang kosong. Hal ini berakibat ketika zeolit-TiO 2 dikenai sinar  UV  yang  bersesuaian  atau  melebihi energi  celah  pita  dalam  oksida  titan  tersebut, maka  elektron  akan  mengalami  eksitasi  dari  pita valensi  ke  pita  konduksi  (menghasilkan  e - )  yang menyebabkan  adanya  kekosongan  atau  hole  (h + ) yang  dapat  berperan  sebagai  muatan  positif. Selanjutnya,  hole  (h + )  akan  bereaksi  dengan hidroksida  logam  yaitu  hidroksida  titan  yang terdapat  dalam  larutan  membentuk  radikal hidroksida logam yang merupakan oksidator kuat untuk mengoksidasi Rhodamine B [14]. Reaksinya  digambarkan  oleh  Sonewane  dkk  [15] dan He dkk. [16] sebagai berikut :
TiO 2 + hv → TiO 2 (e - + h + ) (1)
h + + OH - ad → • OH ad (2)
h + + H 2 O ad → • OH ad + H + (3)
• OH + Rhodamine B → CO 2 + H 2 O   (4)
Fotodegradasi Larutan Rhodamine  B Variasi Konsentrasi. Fotodegradasi larutan Rhodamine B variasi konsentrasi dilakukan untuk melihat  sejauh  mana  pengaruh  konsentrasi  awal larutan Rhodamine B terhadap efisiensi degradasinya.  Penelitian  ini  dilakukan  pada rentang 10-100 ppm dalam waktu 105 menit. Dari gambar  9  dapat  dilihat  bahwa  persen  degradasi yang  dihasilkan  dari  perlakuan  dengan  variasi konsentrasi  awal  larutan  yaitu  menurun  seiring dengan  meningkatnya  konsentrasi  awal  larutan. Hasil  tersebut  menyatakan  bahwa  konsentrasi

## awal Rhodamine B paling optimum terdapat pada
Rhodamine  B  dengan  konsentrasi  awal  10  ppm dengan  persentase  degradasi  81,80  %.  Hal tersebut  terjadi  karena  ketika  konsentrasi  awal larutan  Rhodamine  B  meningkat  maka  molekul Rhodamine  B  pada  permukaan  komposit  juga akan  meningkat  sehingga  penyerapan  ion  OH - oleh komposit mengalami hambatan dan menyebabkan  tingkat  pembentukkan  OH  radikal menurun.  Konsenkuensinya  dapat  menurunkan tingkat efisiensi degradasi [17].

## Gambar 9 Kurva hubungan konsentrasi awal larutan Rhodamine B dengan persen degradasi

## Simpulan
Berdasarkan  penelitian  yang  telah  dilakukan dapat  disimpulkan  bahwa  proses  aktivasi  asam tidak  mempengaruhi  jenis  mineral  penyusun  dari zeolit  alam  yaitu  mordenit.  Hanya  saja  zeolit teraktivasi  HCl  diindikasikan  terjadi  dealuminasi atau  pengurangan  gugus  Al  pada  kerangka  zeolit menyebabkan  bertambahnya  luas  permukaan zeolit  karena  berkurangnya  logam  pengotor  yang menutupi  pori-pori  zeolit.  Proses  pengembanan TiO 2 ke  dalam  zeolit  (sintesis  komposit  zeolit- TiO 2 )  relatif  berhasil  yang  ditunjukkan  dengan adanya refleksi TiO 2 dalam difraktogram komposit  zeolit-TiO 2 ,  spektra  karakteristik  TiO 2 dalam spektra komposit zeolit-TiO 2 , serta adanya peningkatan  jumlah  Ti.  Kondisi  optimum  untuk fotodegradasi  zat  warna  Rhodamine  B  dicapai pada  waktu  penyinaran  UV  selama  105  menit dengan  konsentrasi  awal  larutan  10  ppm,    yaitu sebesar 81,8 %.

## Pustaka
[1] Gupta,  V.K.  (2005).  Removal  of  Dyes  From Wastewater  Using  Bottom  ash,  Ind.  Eng. Chem. Res., 44: 3655-3664
[2] Manurung,  R.,  Hasibuan,  R.,  dan  Irvan. (2004).  Perombakan  Zat  Warna  Azo  Reaktif Secara Anaerob-Aerob, e-Repository USU
[3] Rashed,  M.N  and  El-Amin,  A.A.  (2007). Photocatalytic Degradation of Methyl Orange
in  Aqueous  TiO 2 under  Different  Solar Irradiation  Sources,  Internasional  Journal  of Physical Science, 1(3): 073-081
[4] Kurnia, Y. (2011). Studi Adsorpsi Zat Warna Rhodamine B Menggunakan Abu Dasar Batu Bara PLTU Paiton. Skripsi. UGM
[5] Wijaya,  K.,  Sugiharto,  E.,  Fatimah,  I., Sudiono,  S.,  dan  Kurniaysih,  D.  (2006). Utilisasi  TiO 2 -Zeolit  dan  Sinar  UV  untuk Fotodegradasi  Zat  Warna  Congo  Red, Berkala MIPA, 16(3): 7-12.
[6] Joshi,  K.M.  and  Shrivastava,  V.S.  (2010). Removal  Of  Hazardious  Textile  Dyes  From Aqueous  Solution  By  Using  Commercial Activated  Carbon  With  TiO 2 and  ZnO  As
Photocatalyst, ChemTech, 2, 427-435. [7] Utubira,Y.,  Wijaya,  K.,  Triyono,  dan Sugiharto, E. (2006). Preparasi dan Karakterisasi  TiO 2 -Zeolit  serta  Pengujiannya Pada  Degradasi  Limbah  Industri  Tekstil Secara  Fotokatalitik.  Indo.  J.  Chem,  6(3): 231-237.
[8] Indarto, S., Suyadi, D., Setiawan, I., Fatimah,
D., dan Estiaty, L.M. (2010). Ganesha Zeolit Berdasarkan Kandungan Mineraloginya
Daerah  Padaherang  dan Kalipucang,  Ciamis, Jawa  Barat,  Prosiding,  Pemaparan  Hasil Penelitian Puslit Geoteknologi-LIPI
[9] Sutarti, M. dan Rahmawati, M. (1994) Zeolit:
Tinjauan Literatur. Jakarta: Pusat
Dokumentasi dan Informasi Ilmiah, LIPI
[10]  Ertan,  A.,  and  Ozkan.  (2005).  CO 2 and  N 2 Adsorption on the Acid (HCl, HNO 3 , H 2 SO 4 , and  H 3 PO 4 )  Treated  Zeolites,  Adsorption, 11: 151-156.
[11]  Li,  D.,  Zheng,  H.,  Wang,  Q.,  Wang,  X., Jiang,  W.,  Zhang,  Z.,  and  Yang,  Y.  (2014). A Novel Double-Cylindrical-Shell
Photoreactor  Immobilized  With  Monolayer
TiO 2 -Coated Silica Gel Beads For
Photocatalytic Degradation of Rhodamine B And  Methyl  Orange  in  Aqueous  Solution, Separation  and  Purification  Technology, 123, 130-138.
[12]  Behnajady,  M.A.,  Modirshahla,  N.,  Tabrizi, S.B.,  and  Molanee,  S.  (2008).  Ultrasonic
Degradation  of  Rhodamine  B  in  Aqueous Solution: Influence of Operational Parameters, Journal of Hazardous Materials, 152, 381-386
[13]  Fatimah, I., Sugiharto, E., Wijaya, K., Tahir, I.,  and  Kamalia.  (2006).  Titanium  Oxide Dispersed  On  Natural  Zeolite  (TiO 2 /Zeolite)
And  Its  Application  For  Congo  Red
Photodegradation,  Indo.  J.  Chem.,  6(1):  38- 42.
[14]  Sonawane,  R.S.,  and  M.K  Dongare,  2006, Sol-gel Sunthesis of Au/TiO 2 Thin Films for Photocatalytic  Degradation  of  Phenol  in
Sunlight,  Journal  of  Molecular  Catalysis  A: Chemical, 243, 68-76
[15]  He, Z., Sun, C., Yang, S., Ding, Y., He, H., and  Wang,  Z.  (2009).  Photocatalytic Degradation  of  Rhodamine  B  by  Bi 2 WO 6 with  Electron  Accepting  Agent  Under Microwave  Irradiation:  Mechanism  and Pathway,  Journal  of  Hazardous  Material, 162: 1477-1486.
[16]  Wang,  J.,  Jiang,  Z.,  Zhang,  Z.,  Xie,  Y., Wang,  X.,  Xing,  Z.,  Xu,  R.,  and  Zhang,  X. (2008).  Sonocatalytic  Degradation  of  Acid Red  B  and  Rhodamine  B  Catalyzed  By
Nano-Sized  ZnO  Powder  Under  Ultrasonic Irradiation,  Ultrasonic  Sonochemistry,  15: 768-774.