Membuat alat fotolisis air menggunakan cahaya atau laser di rumah

Membuat alat fotolisis air menggunakan cahaya atau laser di rumah mungkin sedikit lebih kompleks daripada metode elektrolisis sederhana, tetapi masih bisa dilakukan dengan alat dan bahan yang cukup terjangkau serta aman untuk digunakan. Berikut adalah panduan untuk membuat alat fotolisis air menggunakan cahaya UV yang relatif mudah diikuti:

Alat dan Bahan yang Diperlukan

1. Sumber Cahaya UV: Lampu UV LED atau lampu UV fluoresen (panjang gelombang sekitar 254 nm).
2. Wadah: Gelas atau botol plastik bening yang tahan UV.
3. Air: Air murni atau air dengan sedikit elektrolit (seperti garam meja atau baking soda).
4. Fotokatalis: Titanium dioksida (TiO₂) yang dapat dibeli sebagai bubuk atau sebagai lapisan pada kaca.
5. Kabel Penghubung: Kabel dengan penjepit buaya atau kawat tembaga.
6. Penjepit: Penjepit buaya untuk menghubungkan elektroda dengan sumber daya listrik.
7. Penutup Wadah: Penutup plastik atau karet untuk menahan elektroda di tempatnya.
8. Elektroda: Dua elektroda platina atau grafit.

Langkah-langkah Pembuatan

1. Persiapan Fotokatalis:

   • Jika menggunakan bubuk TiO₂, campurkan sedikit dengan air untuk membuat suspensi.
   • Jika menggunakan kaca berlapis TiO₂, pastikan lapisan tersebut menghadap ke dalam wadah.

2. Persiapan Wadah:

   • Isi wadah dengan air murni atau air dengan sedikit elektrolit (sekitar 1 sendok teh garam meja atau baking soda per 250 ml air).

3. Penempatan Fotokatalis:

   • Jika menggunakan suspensi TiO₂, tuangkan suspensi tersebut ke dalam air di wadah.
   • Jika menggunakan kaca berlapis TiO₂, letakkan kaca di dalam wadah sehingga lapisan TiO₂ terendam dalam air.

4. Penempatan Elektroda:

   • Masukkan elektroda ke dalam air, pastikan tidak saling bersentuhan.
   • Jika menggunakan penutup wadah, buat lubang untuk elektroda agar tetap di tempatnya.

5. Menghubungkan Elektroda ke Sumber Daya Listrik:

   • Sambungkan kabel penghubung dengan penjepit buaya ke elektroda.
   • Hubungkan ujung lain kabel penghubung ke terminal positif dan negatif baterai atau adaptor DC.

6. Proses Fotolisis:

   • Nyalakan sumber cahaya UV dan arahkan ke wadah sehingga sinar UV mengenai air yang mengandung fotokatalis.
   • Nyalakan sumber daya listrik jika digunakan.
   • Anda akan melihat gelembung gas mulai terbentuk di sekitar elektroda. Elektroda yang terhubung ke terminal negatif (katoda) akan menghasilkan gelembung hidrogen (H₂), sedangkan elektroda yang terhubung ke terminal positif (anoda) akan menghasilkan gelembung oksigen (O₂).

Keselamatan dan Tips

• Keselamatan Cahaya UV: Hindari paparan langsung mata dan kulit ke cahaya UV. Gunakan kacamata pelindung dan pakaian yang menutupi kulit.
• Keselamatan Listrik: Selalu berhati-hati saat bekerja dengan listrik. Gunakan tegangan rendah untuk menghindari risiko sengatan listrik.
• Ventilasi: Pastikan area kerja memiliki ventilasi yang baik untuk menghindari penumpukan gas hidrogen dan oksigen yang mudah terbakar.

Prinsip Kerja

• Fotolisis Air: Cahaya UV diserap oleh fotokatalis (TiO₂), menghasilkan pasangan elektron-hole. Hole yang dihasilkan memecah molekul air menjadi proton (H⁺) dan oksigen (O₂), sementara elektron yang dihasilkan membantu membentuk gas hidrogen (H₂).
• Reaksi umum: $2 H_2O (l) + cahaya UV \rightarrow 2 H_2 (g) + O_2 (g)$

Proyek ini memberikan pemahaman dasar tentang fotolisis air dan dapat digunakan sebagai alat pengajaran yang efektif tentang prinsip dasar fotokimia dan reaksi kimia.

---

Semoga panduan ini membantu Anda dalam membuat alat fotolisis air sederhana menggunakan cahaya UV.