Air adalah kebutuhan manusia yang paling penting dalam hidup. Namun, menurut UNICEF tahun 2022, 70 persen dari 20.000 sumber air minum rumah tangga Indonesia masuk dalam kategori tercemar yang dapat menyebabkan penyakit seperti diare. Kondisi ini menunjukkan betapa pentingnya sanitasi air dibutuhkan di Indonesia untuk keberlanjutan masyarakat dan mencegah stunting karena kurangnya air bersih yang terdapat. Dalam menghadapi permasalahan ini, Nanoteknologi dapat digunakan sebagai solusi dengan menggunakan Nanoparticles (NPs) yang berguna sebagai disinfektan dari air yang telah tercemar.
Titanium dioxide Nanoparticles (TiO2 NPs) sudah sangat terkenal di dunia kimia. Dalam produk disinfektan, penggunaannya dinilai lebih efektif dibandingkan dengan metode konvensional. Sebab, TiO2 Nanoparticles (NPs) mempunyai banyak kelebihan dibandingkan metode disinfektan air konvensional, terutama dalam cakupan menghilangkan tipe atau spesies mikroorganisme. Beberapa metode konvensional memiliki batasan, sedangkan TiO2 mempunyai mekanisme menghasilkan Reactive Oxygen Species (ROS) dari hasil fotokatalitik yang dapat merusak membran sel, protein, dan genetik dari mikroorganisme yang dituju.
Selain dari efektivitas, TiO2 Nanoparticles (NPs) hanya menyisakan sedikit residu saat penggunaannya dan tidak berbahaya jika dibandingkan dengan metode konvensional yang banyak digunakan yaitu chlorine. Alasan utama chlorine digunakan yaitu karena harganya yang murah. Tetapi, dari penggunaan chlorine banyak zat yang tertinggal seperti trihalomethanes (THMs), haloacetic acids (HAAs), chlorite, dan bromate. Zat-zat ini dianggap berbahaya terhadap manusia karena kereaktifan yang tinggi. Selain pada manusia, zat-zat ini juga berbahaya terhadap organisme yang ada di air.
Baca juga : Ancol Isekai Run 2024, Siap Hadirkan Lari Seru Bersama Keluarga
TiO2 Nanoparticles (NPs) mempunyai mekanisme memanfaatkan efek fotokalatik dari radiasi cahaya antara 380-400 nm yang akan mengaktifkan proses seminconduktor seperti yang ada pada panel surya. Kemudian, dari elektron dan gap yang ada di valence band dapat bereaksi dengan O2 dan H2O yang akan menghasilkan Reactive Oxygen Species (ROS) yang terdiri dari hydroxyl radicals (OH·, HO2·) atau superoxide radicals (O2·−), dan hydrogen peroxide (H2O2) yang dapat menghancurkan membran sel, protein, dan merusak DNA.
Gambar 1. Mekanisme Disinfektan Terhadap Bakteri Menggunakan TiO2
Proses di atas adalah mekanisme dari penggunaan TiO2 Nanoparticles (NPs) sebagai disinfektan terhadap bakteri dengan mengoksidasi lapisan dinding sel yang berakibat lapisan tersebut terkikis sampai habis kemudian O2 dan HO2 masuk ke dalam membran sel untuk menghancurkan gen dari bakteri tersebut.
Baca juga : UEFA Nations League: Inggris Dan Italia Sempurna
TiO2 Nanoparticles (NPs) mempunyai potensi besar sebagai disinfektan. Namun, dari banyaknya keunggulan, TiO2 Nanoparticles (NPs) juga memiliki tantangan untuk penggunaanya. Pproduksi TiO2 membutuhkan biaya yang cukup tinggi dan kecenderung partikel mengalami aglomerasi saat produksinya sehingga dibutuhkan capping yang baik. Selain dari produksinya, sumber cahaya untuk mengaktivasi TiO2 juga menjadi masalah karena TiO2 efektif pada rentan 380-400 nm. Sedangkan sinar matahari memiliki panjang gelombang >400 nm sehingga kurang efektif dalam penggunaannya.
Referensi:
Magaña-López, Rafael, Paloma I. Zaragoza-Sánchez, Blanca E. Jiménez-Cisneros, and Alma C. Chávez-Mejía. 2021. “The Use of Tio2 as a Disinfectant in Water Sanitation Applications.” Water (Switzerland) 13(12).
Zhang, Longlong et al. 2021. “Interactions between Peracetic Acid and TiO2 Nanoparticle in Wastewater Disinfection: Mechanisms and Implications.” Chemical Engineering Journal 412(January): 128703. https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.128703.
Powered by Froala Editor
Update berita dan artikel RM.ID menarik lainnya di Google News
Dapatkan juga update berita pilihan dan breaking news setiap hari dari RM.id. Mari bergabung di Grup Telegram "Rakyat Merdeka News Update", caranya klik link https://t.me/officialrakyatmerdeka kemudian join. Anda harus install aplikasi Telegram terlebih dulu di ponsel.