Efektivitas Fotodegradasi Amoksisilin yang Dikatalisis dengan TiO2 dengan Keberadaan Ion Ag(I)

*Devina Ingrid Anggraini -  Sekolah Tinggi Ilmu Kesehatan (STIKES) Nasional Surakarta, Program Studi D3 Farmasi, Sekolah Tinggi Ilmu Kesehatan (STIKES) Nasional Surakarta, Jl. Yos Sudarso No. 338 Dawung, Serengan, Surakarta, Indonesia
I Pujilestari -  Sekolah Tinggi Ilmu Farmasi “Yayasan Pharmasi” Semarang, Indonesia
Published: 1 Oct 2017.
Open Access Copyright 2017 Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi
License URL: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
Citation Format:
Article Info
Section: Research Articles
Language: ID
Full Text:
Statistics: 350 238
Abstract
Pemakaian obat dan sediaannya secara intensif, selain memberikan keuntungan dalam pelayanan kesehatan juga memiliki efek sekunder yaitu akumulasi limbah yang tidak diinginkan. Akumulasi zat antibiotik seperti amoksisilin di perairan dapat menyebabkan resistensi. Di lingkungan, limbah amoksisilin dapat bersama-sama dengan limbah anorganik seperti ion Ag(I). Kajian tentang fotodegradasi dilakukan dengan menggabungkan cahaya ultraviolet dan partikel semikonduktor sebagai fotokatalis. Hal tersebut dilakukan untuk mengetahui pengaruh penyinaran, keberadaan ion Ag(I), dan kondisi optimum terhadap efektivitas fotodegradasi amoksisilin yang dikatalisis TiO2dengan kehadiran ion Ag(I). Proses fotodegradasi amoksisilin dilakukan dalam suatu reaktor tertutup dilengkapi dengan satu set alat pengaduk magnetik dan lampu UV. Hasil kemudian dianalisis dengan Spektrofotometer UV untuk mengetahui konsentrasi amoksisilin sisa dan Spektrofotometer Serapan Atom (SSA) untuk mengetahui konsentrasi ion Ag(I) sisa. Hasil penelitian menunjukkan bahwa amoksisilin yang terdegradasi meningkat dengan semakin lamanya waktu penyinaran karena lamanya kontak antara fotokatalis TiO2 dengan cahaya dan kontak antara amoksisilin dengan radikal •OH. Keberadaan ion Ag(I) meningkatkan hasil fotodegradasi amoksisilin karena rekombinasi radikal •OH yang berasal dari spesies hole dengan elektron tereksitasi dapat dicegah. Efektivitas fotodegradasi amoksisilin terjadi pada waktu penyinaran 90 menit, larutan amoksisilin 200 mg/L sebanyak 25 mL dengan penambahan ion Ag(I) 40 mg/L sebanyak 25 mL, dan TiO2 sebagai katalis sebanyak 20 mg. Pada kondisi tersebut fotodegradasi amoksisilin sebesar 32,40 % dan persen ion Ag(I) yang tereduksi sebesar 70,40 %.
Keywords
Fotodegradasi; Amoksisilin; TiO2; Ag(I)

Article Metrics:

  1. Daniele Maia Bila, Márcia Dezotti, Pharmaceutical drugs in the environment, Química Nova, 26, 4, (2003) 523-530 http://dx.doi.org/10.1590/S0100-40422003000400015
  2. C. Reyes, J. Fernández, J. Freer, M. A. Mondaca, C. Zaror, S. Malato, H. D. Mansilla, Degradation and inactivation of tetracycline by TiO2 photocatalysis, Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 184, 1, (2006) 141-146 https://doi.org/10.1016/j.jphotochem.2006.04.007
  3. Klaus Kümmerer, Antibiotics in the aquatic environment – A review – Part I, Chemosphere, 75, 4, (2009) 417-434 https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2008.11.086
  4. B. Halling-Sørensen, S. Nors Nielsen, P. F. Lanzky, F. Ingerslev, H. C. Holten Lützhøft, S. E. Jørgensen, Occurrence, fate and effects of pharmaceutical substances in the environment- A review, Chemosphere, 36, 2, (1998) 357-393 https://doi.org/10.1016/S0045-6535(97)00354-8
  5. Céline Tixier, Heinz P. Singer, Sjef Oellers, Stephan R. Müller, Occurrence and Fate of Carbamazepine, Clofibric Acid, Diclofenac, Ibuprofen, Ketoprofen, and Naproxen in Surface Waters, Environmental Science & Technology, 37, 6, (2003) 1061-1068 http://dx.doi.org/10.1021/es025834r
  6. J. Fernández, J. Kiwi, C. Lizama, J. Freer, J. Baeza, H. D. Mansilla, Factorial experimental design of Orange II photocatalytic discolouration, Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 151, 1, (2002) 213-219 https://doi.org/10.1016/S1010-6030(02)00153-3
  7. Vera Homem, Arminda Alves, Lúcia Santos, Amoxicillin degradation at ppb levels by Fenton's oxidation using design of experiments, Science of The Total Environment, 408, 24, (2010) 6272-6280 https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2010.08.058
  8. F. Javier Benitez, Juan Luis Acero, Francisco J. Real, Gloria Roldan, Francisco Casas, A Comparison Study of the Removal of Selected Pharmaceuticals in Waters by Chemical Oxidation Treatments, International Journal of Chemical, Molecular, Nuclear, Materials and Metallurgical Engineering, 5, 6, (2011) 456-459
  9. Emad S Elmolla, Malay Chaudhuri, Photocatalytic Degradation of Some Antibiotics in Aqueous Solution, Water Malaysia, Kuala Lumpur, (2009).
  10. L. Rizzo, S. Meric, M. Guida, D. Kassinos, V. Belgiorno, Heterogenous photocatalytic degradation kinetics and detoxification of an urban wastewater treatment plant effluent contaminated with pharmaceuticals, Water Research, 43, 16, (2009) 4070-4078 https://doi.org/10.1016/j.watres.2009.06.046
  11. D. Klauson, J. Babkina, K. Stepanova, M. Krichevskaya, S. Preis, Aqueous photocatalytic oxidation of amoxicillin, Catalysis Today, 151, 1, (2010) 39-45 https://doi.org/10.1016/j.cattod.2010.01.015
  12. L. Lucarelli, V. Nadtochenko, J. Kiwi, Environmental Photochemistry: Quantitative Adsorption and FTIR Studies during the TiO2-Photocatalyzed Degradation of Orange II, Langmuir, 16, 3, (2000) 1102-1108 http://dx.doi.org/10.1021/la990272j
  13. R. Ramli, Kajian Fotodegradasi Zat Warna Orange II yang Terkatalisis Oleh TiO2, Jurusan Kimia, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta
  14. J. Matos, J. Laine, J. M. Herrmann, Effect of the Type of Activated Carbons on the Photocatalytic Degradation of Aqueous Organic Pollutants by UV-Irradiated Titania, Journal of Catalysis, 200, 1, (2001) 10-20 https://doi.org/10.1006/jcat.2001.3191
  15. Ana M. Peiró, José Antonio Ayllón, José Peral, Xavier Doménech, TIO2-photocatalyzed degradation of phenol and ortho-substituted phenolic compounds, Applied Catalysis B: Environmental, 30, 3, (2001) 359-373 https://doi.org/10.1016/S0926-3373(00)00248-4
  16. Luis J. Alemany, Miguel A. Ban˜ares, Encarnación Pardo, Francisco Martin, Mercedes Galán-Fereres, JoséM Blasco, Photodegradation of phenol in water using silica-supported titania catalysts, Applied Catalysis B: Environmental, 13, 3, (1997) 289-297 http://dx.doi.org/10.1016/S0926-3373(97)00006-4
  17. Wastini, Kajian Pengaruh Ion Cr (VI) Terhadap Efektivitas Fotodegradasi p-klorofenol Terkatalisis TiO2, Jurusan Kimia, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta
  18. Ioannis K. Konstantinou, Theophanis M. Sakellarides, Vasilis A. Sakkas, Triantafyllos A. Albanis, Photocatalytic Degradation of Selected s-Triazine Herbicides and Organophosphorus Insecticides over Aqueous TiO2 Suspensions, Environmental Science & Technology, 35, 2, (2001) 398-405 http://dx.doi.org/10.1021/es001271c
  19. S. Ruhayatun, Pengaruh Asam Oksalat dan Asam Malonat Terhadap Efektivitas Fotoreduksi Ion Cr(VI) Terkatalisis TiO2, Jurusan Kimia, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta
  20. Michael R. Hoffmann, Scot T. Martin, Wonyong Choi, Detlef W. Bahnemann, Environmental Applications of Semiconductor Photocatalysis, Chemical Reviews, 95, 1, (1995) 69-96 10.1021/cr00033a004
  21. Amy L. Linsebigler, Guangquan Lu, John T. Yates, Photocatalysis on TiO2 Surfaces: Principles, Mechanisms, and Selected Results, Chemical Reviews, 95, 3, (1995) 735-758 http://dx.doi.org/10.1021/cr00035a013
  22. Richard I. Masel, Principles of Adsorption and Reaction on Solid Surfaces, Wiley, 1996.