Perpustakaan Digital ITB

Teknologi membran telah banyak dikembangkan karena membran dapat dibuat sesuai dengan yang kita butuhkan (tailor made). Salah satu aplikasi membran yang banyak digunakan adalah proses ultrafiltrasi untuk penjernihan air dengan bahan dasar poli(viniliden fluorida) (PVDF). Sifat hidrofob pada PVDF akan menyebabkan fouling pada membran, sehingga perlu dimodifikasi dengan menambahkan material baru untuk memperoleh permukaan membran yang hidrofil dan memberikan kinerja yang lebih baik. Pada penelitian ini monmorillonite (MMT) termodifikasi 3-aminopropyltriethoxysilane (APS) ditambahkan ke dalam PVDF untuk menghasilkan membran hibrida. Pembuatan membran hibrida ini dilakukan dengan teknik inversi fasa menggunakan koagulan air. Adapun variasi komposisi yang dilakukan yaitu konsentrasi porogen poli(etilen glikol)-PEG 1% - 6% (b/b) dan variasi jenis oksida yaitu MMT dan MMT-APS, serta variasi zat warna yang terdiri dari metilen biru dan reactive yellow 145. Sistem pemisahan yang digunakan adalah sistem dead-end. Indikator keberhasilan sintesis komposit tersebut ditunjukkan dengan Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), X-Ray Fluorosence (XRF) dan Particle Size Analyzer (PSA). Hasil karakterisasi FTIR menunjukkan adanya puncak-puncak baru pada 2944 cm-1, 1509 cm-1, 693 cm-1 yang merupakan puncak spesifik adanya silan dari APS pada permukaan MMT. Hasil analisis XRF menunjukkan bahwa adanya penambahan silikat pada komposit hibrid (MMT-APS) sekitar 2%. Karakterisasi dengan PSA menghasilkan nilai diameter rata-rata MMT sebesar 25,01 μm sedangkan diameter rata-rata MMT-APS sebesar 29,30 μm. Penambahan ukuran ini menunjukkan adanya interaksi yang terjadi antara MMT dan APS. Selanjutnya, selektivitas dan permeabilitas tertinggi dari membran PVDF-MMT dan membran PVDF-MMT-APS terdapat pada konsentrasi PEG 6% dengan komposisi 18%-2%-6% b/b. Adapun hasil pengukuran fluks air dan rejeksi dekstran 500 kDa untuk membran PVDF-MMT berturut-turut adalah 22,4 +- 3,8 L/m2.jam dan 88,9 +- 2,5 % sedangkan untuk membran PVDF-MMT-APS sebesar 38,69 +- 5,7 L/m2.jam dan 90,4 +- 4,9 %. Membran ini digunakan untuk ultrafiltrasi zat warna metilen biru dan reactive yellow 145. Dari hasil pengukuran pada kedua jenis membran tersebut diperoleh fluks dan rejeksi zat warna yang baik pada konsentrasi PEG 6%. Adapun hasil fluks dan rejeksi zat warna yang diperoleh pada membran PVDF-MMT untuk zat warna metilen biru dan reactive yellow 145 berturut-turut adalah 16,12 +- 4,1 L/m2.jam dan 93,5 +- 1,4 %; 14,84 +- 2,9 L/m2.jam dan 99,5 +- 0,08 %, sedangkan pada membran PVDF-MMT-APS sebesar 19,63 +- 3,0 L/m2.jam dan 98,71 +- 0,2 %; 20,38 +- 4,8 L/m2.jam dan 80,4 +- 3,3 %. Dari hasil pengukuran sudut kontak disimpulkan bahwa semakin rendah konsentrasi polimer (PVDF), membran semakin bersifat hidrofil. Adapun sudut kontak PVDF murni sebesar 67,4o. Sedangkan dengan adanya penambahan MMT dan MMT-APS kedalam membran tidak memberikan pengaruh yang signifikan pada sudut kontak membran yang nilainya sekitar 60o. Berdasarkan pengamatan morfologi, diperoleh struktur membran yang asimetrik; dimana membran tersusun atas 2 lapisan yakni lapisan atas (sponge-like) dan lapisan bawah (finger-like). Namun setelah membran digunakan untuk ultrafiltrasi zat warna diamati adanya zat warna pada permukaan dan di dalam pori-pori membran.