Effect of Hydrochloric Acid Leaching on the Elemental Composition and Photocatalytic Properties of Puya Sand, Local Gold Mining Residues From Sintang, West Kalimantan

Authors

  • Imelda Hotmarisi Silalahi Department of Chemistry, Faculty of Mathematics and Natural Sciences, Tanjungpura University
  • Uun Rabi'atul Khairiyah Department of Chemistry, Faculty of Mathematics and Natural Sciences, Tanjungpura University
  • Titin Anita Zaharah Department of Chemistry, Faculty of Mathematics and Natural Sciences, Tanjungpura University
  • Ari Widiyantoro Department of Chemistry, Faculty of Mathematics and Natural Sciences, Tanjungpura University

DOI:

https://doi.org/10.26418/positron.v16i1.88656

Keywords:

puya sand, hematite, titanium dioxide, leaching, methylene blue, photocatalyst

Abstract

Pasir puya merupakan residu yang dihasilkan dari penambangan emas dengan metode pendulangan (panning) yang mengandung unsur-unsur seperti ZrO2, TiO2  dan Fe2O3, sehingga berpotensi untuk digunakan sebagai fotokatalis. Namun, kandungan Fe2O3yang masih cukup tinggi pada pasir puya dapat mengurangi aktivitas fotokatalitiknya. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk menentukan konsentrasi HCl terbaik dalam pelindian untuk mengurangi kandungan Fe2O3  dan mengetahui aktivitas fotokatalitiknya dalam mengurangi konsentrasi metilen biru (MB) pada kondisi gelap, cahaya tampak dan sinar UV. Metode penelitian meliputi preparasi, reaksi fusi alkali, pelindian dan aktivasi. Selanjutnya, dikarakteriasi menggunakan  X-Ray Flurescence  (XRF) dan  Diffused Reflectance Spectroscopy  (DRS UV-Vis). Uji aktivitas fotokatalitik dilakukan dengan memvariasikan waktu kontak kemudian konsentrasi MB diukur menggunakan spektrofotometer UV-Vis. Hasil XRF menunjukkan bahwa rasio Ti/Fe pada pelindian dengan HCl 3 M meningkat dari 0,62 menjadi 0,79. Berdasarkan analisis DRS UV-Vis material yang dihasilkan memiliki nilai celah-pita yang sesuai dengan komposit TiO2/Fe2O3  yaitu 2,62-2,88 eV. Selain itu, analisis XRD mengidentifikasi puncak difraksi muncul pada sudut 2θ yang menunjukkan keberadaan fase ZrO2  monoklinik, TiO2  anatase, hematit (α-Fe2O3) dan TiO2  rutil. Material yang telah mengalami proses fusi alkali, pelindian dan aktivasi memperlihatkan kemampuan mengurangi konsentrasi MB dalam keadaan gelap sedangkan kemampuan mengurangi konsentrasi MB dibawah iradiasi sinar tampak dan Uv tidak jauh berbeda dari keadaan gelap, hal ini menandakan bahwa material belum fotoaktif. Uji fotokatalitik menunjukkan bahwa pasir yang mengalami pelindain 3 M menunjukkan aktivitas fotokatalitik dalam mengurangi konsentrasi MB pada keadaan dibawah sinar tampak dann UV dibandingkan dengan HCl 4 dan 5 M.

References

D. Agustina, R. Nofiani, and I. H. Silalahi, “Komposisi Unsur dan Karakteristik Mineral Pasir Puya dari Sintang, Kalimantan Barat,†Indones. J. Pure Appl. Chem., vol. 4, no. 1, pp. 11–16, 2021.

E. P. Sari, D. S. Prabasiwi, and H. Poernomo, “Extraction of Zr in Gold Mine Tailings to Produce TENORM ( Technologically Enhanced Naturally Occurring Radioactive Materials ) Free Zirconium Oxychloride Octahidrate ( ZOC ),†Indones. J. Chem. Sci., vol. 10, no. 2, pp. 75–81, 2021.

F. R. Amanda, I. H. Silalahi, T. A. Zaharah, and N. Wahyuni, “Fotodegradasi Metilen Biru Menggunakan Campuran Pasir Puya/TiO2,†J. Sains dan Teknol..

T. A. Zaharah, A. D. Lestari, A. Sembiring, and I. Hotmarisi, “Penentuan Komposisi Unsur Pasir Puya Melalui Reaksi Fusi Alkali dengan Natrium Hidroksida,†Alchemy J. Chem., vol. 12, no. 1, pp. 49–58, 2024.

N. Khasanah, T. A. Zahara, and I. H. Silalahi, “Komposisi Unsur dan Mineral dalam Pasir Besi, Residu Bauksit di PT. Indonesia Chemical Alumina (ICA),†Idoensian J. Pure Appl. Chem., vol. 4, no. 3, pp. 132–138, 2021.

W. O. Sartifa, L. Harimu, and W. O. Mulyana, “Variasi Kosentrasi Asam Klorida (HCl) dan Lama Perendaman Slag Nikel dalam Proses Leachibg Serta Variasi Volume NH4OH untuk Mengendapkan Besi (Fe),†SAINS J. Ilmu Kim. dan Pendidik. Kim., vol. 11, no. 2, pp. 84–89, 2022.

A. D. Rosanti, A. R. K. Wardani, and H. A. Anggraeni, “Pengaruh Suhu Kalsinasi terhadap Karakteristik dan Aktivitas Fotokatalis N/TiO2 pada Penjernihan Limbah Batik Tenun Ikat Kediri,†Cakra Kim. (Indonesian E-journal Appl. Chem., vol. 8, no. 1, pp. 26–33, 2020.

J. Li and D. Chu, Energy band engineering of metal oxide for enhanced visible light absorption. Sawston: Elsevier Ltd., 2018. doi: 10.1016/B978-0-08-101977-1.00005-3.

I. Permadani, D. A. Phasa, A. W. Pratiwi, and F. Rahmawati, “The Composite of ZrO2-TiO2 Produced from Local Zircon Sand Used as a Photocatalyst For The Degradation of Methylene Blue in a Single Batik Dye Wastewater,†Bull. Chem. React. Eng. Catal., vol. 11, no. 2, pp. 133–139, 2016, doi: 10.9767/bcrec.11.2.539.133-139.

L. Liu, Z. Cui, B. Feng, M. Sui, H. Huang, and Z. Wu, “Synthesis of Fe2O/TiO2 Photocatalytic Composites for Methylene Blue Degradation as a Novel Strategy for High-Value Utilisation of Iron Scales,†Materials (Basel)., vol. 17, pp. 1–20, 2024.

D. Agustina, R. Nofian, and I. H. Silalahi, “Element Composition and Mineral Characteristic of Puya Sand from Sintang, West Kalimantan,†Indones. J. Pure Appl. Chem., vol. 4, no. 1, pp. 40–50, 2021.

A. G. Tamirat, J. Rick, A. A. Dubale, W. Su, and B. Hwang, “Using hematite for photoelectrochemical water splitting: a review pf curret progress and challenges,†Nanoscale Horizons, vol. 1, pp. 243–267, 2016, [Online]. Available: http://dx.doi.org/10.1039/C6NH00140H

R. Prasdiantika, N. C. Agustin, and S. D. Purwaningrum, “Pengaruh Konsentrasi Larutan Asam Klorida terhadap Sifat Bahan Magnetik Pasir Besi Pantai Muara Kencan,†Metana Media Komun. Rekayasa Proses dan Teknol. Tepat Guna, vol. 18, no. 2, pp. 83–92, 2022, doi: 10.14710/metana.v18i2.47483.

R. Hakim, Ardiansah, and M. A. Albar J, “Ekstraksi Besi Oksida (Fe2O3) dari Limbah Abu Terbang (Fly Ash) sebagai Upaya Pengembangan Industri Ramah Lingkungan,†JNSTA J. Nat. Sci. Technol. Adpertisi, vol. 3, no. 2, pp. 7–11, 2023, doi: 10.62728/jnsta.v3i2.435.

A. Sari and Suprapto, “Studi Pengaruh Dekomposisi Pasir Besi dengan NaOH Terhadap Pemisahan Titanium,†J. Sains dan Seni Pomits, vol. 1, no. 1, pp. 1–7, 2014.

N. Kartika, I. H. Silalahi, T. A. Zaharah, and A. B. Aritonang, “Peningkatan Kadar Zirkonium Silikat dalam Pasir Puya, Residu Penambangan Emas dari Kecamatan Monterado Kabupaten Bengkayang Provinsi Kalimantan Barat,†POSITRON, vol. 14, no. 01, pp. 68–76, 2024, doi: 10.26418/positron.

S. Wahyuningsih et al., “OPTIMASI PEMISAHAN TiO 2 DARI ILMENITE BANGKA DENGAN PROSES LEACHING MENGGUNAKAN HCl,†ALCHEMY J. Penelit. Kim., vol. 10, no. 1, pp. 54–68, 2014.

I. R. Wahyinto, A. B. Aritonang, and T. A. Zaharah, “Extraction and Characterization of Fe2O3 from Red Mud PT. Indonesia Chemical Alumina West Kalimantan,†Berk. Sainstek, vol. 10, no. 3, pp. 155–161, 2022, doi: 10.19184/bst.v10i3.30252.

A. Furqonita, A. B. Aritonang, and M. A. Wibowo, “Sintesis TiO2 Terdoping Bi3+ dan Uji Aktivitas Fotokatalisis Antibakteri E.Coli dengan Bantuan Sinar Tampak,†Indones. J. Pure Appl. Chem., vol. 4, no. 2, pp. 69–80, 2018.

D. M. Anggia and Suprapto, “Pemurnian Silika pada Abu Layang dari Pembangkit Listrik di Paiton (PT YTL) dengan Perutan Asam Klorida dan Aqua Regia,†J. sains dan seni ITS, vol. 5, no. 2, pp. 2337–3520, 2016, [Online]. Available: https://ejurnal.its.ac.id/index.php/sains_seni/article/view/17415

I. Putra, “Identifikasi Kandungan Fe Pada Pasir Besi Hasil Proses Konsentrasi Menggunakan Sluice Box,†J. Cahaya Mandalika, vol. 4, no. 1, pp. 256–272, 2023.

S. B. Setyo, T. Sulistyaningsih, A. T. Prasetya, and E. Kusumastuti, “Iron Extraction from Coal Fly Ash Using HCl Solution,†Indones. J. Chem. Sci., vol. 10, no. 2, pp. 95–101, 2021, [Online]. Available: http://journal.unnes.ac.id/sju/index.php/ijcs

D. M. Syihabuddin and Munasir, “GREEN SYNTHESIS NANOPARTIKEL Fe3O4 DENGAN BIOREDUKTOR EKSTRAK DAUN MIMBA (Azadirachta indica): APLIKASI SEBAGAI MATERIAL FOTOKATALIS DEGRADASI METHYLENE BLUE,†IFI Inov. Fis. Indones., vol. 13, no. 3, pp. 118–123, 2024.

H. Hatimah, D. R. Indah, and I. K. Wardani, “Efisiensi Adsorpsi Metilen Biru Menggunakan Karbon Baggase Teraktivasi,†Hydrog. J. Kependidikan Kim., vol. 10, no. 2, pp. 236–245, 2022.

H. Koohestani, “Synthesis and characterisation of TiO2 nanoparticles/Fe2O3 waste chips composite,†Micro Nano Lett., vol. 14, no. 6, pp. 678–682, 2019, doi: 10.1049/mnl.2018.5583.

Downloads

Published

2026-03-31

Issue

Vol. 16 No. 1 (2026): Vol. 16 No. 1 Edition

Section

Articles

License

Authors who publish with this journal agree to the following terms:

  1. Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.
  2. Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.
  3. Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.