![](https://digilib.itb.ac.id/assets/icon/pdf.gif)
ABSTRAK Khairul Umam
PUBLIC Yati Rochayati ![](https://digilib.itb.ac.id/assets/icon/pdf.gif)
PUSTAKA Khairul Umam
PUBLIC Yati Rochayati ![](https://digilib.itb.ac.id/assets/icon/pdf.gif)
COVER Khairul Umam
EMBARGO  2027-04-01 
EMBARGO  2027-04-01 
![](https://digilib.itb.ac.id/assets/icon/pdf.gif)
BAB1 Khairul Umam
EMBARGO  2027-04-01 
EMBARGO  2027-04-01 
![](https://digilib.itb.ac.id/assets/icon/pdf.gif)
BAB2 Khairul Umam
EMBARGO  2027-04-01 
EMBARGO  2027-04-01 
![](https://digilib.itb.ac.id/assets/icon/pdf.gif)
BAB3 Khairul Umam
EMBARGO  2027-04-01 
EMBARGO  2027-04-01 
![](https://digilib.itb.ac.id/assets/icon/pdf.gif)
BAB4 Khairul Umam
EMBARGO  2027-04-01 
EMBARGO  2027-04-01 
![](https://digilib.itb.ac.id/assets/icon/pdf.gif)
BAB5 Khairul Umam
EMBARGO  2027-04-01 
EMBARGO  2027-04-01 
Salah satu industri yang banyak mengkonsumsi air dan menghasilkan limbah
adalah industri tekstil. Pengembangan metode pengolahan limbah terus dilakukan
dan salah satunya adalah dengan menggunakan teknologi membran. Bahan
membran yang banyak mendapatkan perhatian pada saat ini adalah poliviniliden
fluorida (PVDF) karena memiliki sifat stabilitas kimia, termal dan mekanik yang
baik. PVDF merupakan polimer yang bersifat hidrofobik sehingga seringkali
menyebabkan terjadinya penyumbatan pada permukaan membran. Modifikasi
pencampuran dengan partikel hidrofil untuk menjadi suatu membran hibrida,
merupakan metode sederhana yang dapat meningkatkan kinerja filtrasi membran,
sifat termal, mekanik dan ketahanan terhadap penyumbatan. Mordenit (MOR)
adalah jenis zeolit yang banyak terdapat di Indonesia yang berpotensi sebagai zat
pengisi pada membran PVDF untuk filtrasi zat warna tekstil. Penelitian sebelumnya
menggunakan zeolit alam klinoptilolit pada membran hibrida dapat meningkatkan
kinerja filtrasi terhadap zat warna reaktif dan meningkatkan sifat ketahanan
terhadap penyumbatan.
Zeolit alam jenis mordenit berpotensi untuk menjadi partikel pengisi pada membran
hibrida, karena kelimpahan mordenit yang cukup tinggi di Indonesia serta masih
minimnya penelitian yang menggunakan mordenit dalam aplikasi membran.
Namun perbedaan kepolaran dengan PVDF dapat mengakibatkan rongga
antarmuka dan kompatibilitas yang rendah antara mordenit dengan PVDF.
Modifikasi pada permukaan mordenit diperlukan untuk menjembatani interaksi
antara mordenit dengan PVDF, sehingga mendapatkan kompatibilitas yang baik
dan mendapatkan peningkatan kinerja pada membran. Berdasarkan struktur
kimianya, senyawa organosilana diharapkan dapat berperan dalam mengatasi
masalah tersebut. Studi literatur menunjukkan bahwa penelitian tentang pengaruh
jenis organosilana untuk memodifikasi mordenit masih sedikit.
Tujuan penelitian ini adalah untuk mempelajari pengaruh jenis organosilana yang
digunakan untuk memodifikasi mordenit pada membran hibrida terhadap
karakteristik dan kinerja membran dalam filtrasi zat warna tekstil. Senyawa
organosilana yang digunakan adalah 3-aminopropil trietoksisilana (APTES), 3-
etilenadiaminopropil-trimetoksisilana (EDAPTMS), and 3-merkapto-propil-trimetoksisilana (MPTMS). Zat warna yang digunakan dibatasi untuk zat warna
yang sering digunakan dalam proses pewarnaan serat selulosa, yaitu zat warna
Congo red (CR), reactive yellow 145 (RY 145) dan zat warna indigo. Modifikasi
mordenit dilakukan dengan menggunakan pelarut toluena dengan perbandingan
berat antara mordenit : organosilana adalah 1:2. Membran hibrida PVDF dibuat
dengan metode inversi fasa dengan konsentrasi mordenit dan MOR-organosilana
0,75% b/b. Membran hibrida dikarakterisasi dengan ATR-FTIR (attenuated total
reflection-fourier transform infrared spectroscopy) dan XRD (X-ray diffraction),
sifat termal dengan TGA (thermogravimetric analysis) dan DSC (differential
scanning calorimetry), sifat hidrofilisitas dengan pengukuran sudut kontak,
morfologi dengan SEM (scanning electron microscope), topografi dengan AFM
(atomic force microscope), sifat mekanik dengan uji tarik serta kinerja filtrasi
membran terhadap zat warna tekstil dengan metode filtrasi dead-end.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa modifikasi mordenit dengan senyawa
organosilana yang terdiri dari APTES, EDAPTMS dan MPTMS telah berhasil
dilakukan. Keberhasilan modifikasi tersebut divalidasi dari hasil spektroskopi infra
merah pada mordenit yang dimodifikasi dengan munculnya puncak baru pada 1314
cm-1
, 1490 cm-1
, 1585 cm-1
dan 2933 cm-1
. Keberhasilan modifikasi mordenit
dengan APTES dan MPTMS juga diamati dengan penurunan penghilangan berat
pada analisis TGA yang menandakan semakin sedikitnya gugus -OH yang bebas
pada mordenit karena berinteraksi dengan organosilana. Modifikasi mordenit
dengan EDAPTMS ditandai dengan terjadinya dua tahap penghilangan berat yang
menandakan terjadinya volatilisasi organik bertahap dari senyawa EDAPTMS pada
MOR-EDAPTMS.
Membran hibrida PVDF berupa PVDF/MOR (PM), PVDF/MOR-APTES (PMA),
PVDF/MOR-EDAPTMS (PME) dan PVDF/MOR-MPTMS (PMM) telah dibuat
dengan metode inversi fasa. Penambahan mordenit dan MOR-organosilana
meningkatkan fraksi fasa ? PVDF dengan jumlah fraksi 53,66% dengan kenaikan
fraksi fasa ? tertinggi pada penambahan MOR-MPTMS dengan jumlah fraksi
57,18%. Sifat hidrofilisitas membran meningkat seiring kenaikan fasa ? pada
membran, dengan membran PMM yang paling bersifat hidrofil, yang ditunjukkan
dengan sudut kontak permukaan yang paling rendah. Membran PME menghasilkan
porositas, ukuran jari-jari pori rata-rata dan swelling membran tertinggi
dibandingkan membran hibrida PM, PMA dan PMM. Analisis morfologi
menunjukkan bahwa semua membran hibrida memiliki struktur membran asimetris
dengan makropori seperti jari, kecuali PME yang memiliki struktur makropori bulat
dan lebih besar daripada membran hibrida lainnya. Distribusi MOR-EDAPTMS
pada bagian dalam membran hibrida lebih homogen dibandingkan membran
lainnya yang memiliki aglomerasi di beberapa area membran yang
mengindikasikan peningkatan kompatibilitas pada membran PME. Penambahan
MOR-organosilana menyebabkan peningkatan kompatibilitas antara mordenit
dengan PVDF, sehingga meningkatkan kekuatan mekanik PMA dan PMM, serta
pada PME walaupun memiliki makropori yang besar namun masih memiliki
kekuatan mekanik yang sama dengan PVDF. Peningkatan kompatibilitas juga telah
meningkatkan kestabilan termal pada membran hibrida yang diindikasikan dari
penurunan berat semua membran hibrida yang lebih rendah daripada membran PVDF. Penambahan mordenit dan MOR-organosilana mengubah karakteristik
topografi membran hibrida menjadi lebih kasar daripada topografi membran PVDF.
Hasil filtrasi dengan membran menunjukkan bahwa semua membran hibrida
memiliki kinerja filtrasi terhadap zat warna tekstil CR dan indigo dengan nilai
rejeksi lebih dari 99%. Selektivitas membran PM terhadap RY 145 mengalami
penurunan akibat kompatibilitas yang rendah antara mordenit dengan PVDF.
Sebaliknya, selektivitas dan permeabilitas terhadap RY 145 pada membran PMA
dan PMM meningkat, yang menandakan interaksi mordenit yang lebih baik dengan
PVDF. Kinerja yang sangat baik ditunjukkan oleh membran PME yang mempunyai
selektivitas relatif sama dengan membran PVDF, namun permeabilitasnya
meningkat hingga dua kali lipat dibandingkan membran PVDF. Hal ini
menandakan interaksi dan kompatibilitas yang baik antara mordenit dengan PVDF.
Disamping itu, penambahan mordenit dan MOR-organosilana sebagai partikel
polar juga telah berhasil meningkatkan sifat ketahanan terhadap penyumbatan dari
membran sebagai akibat dari kombinasi perubahan karakter kekasaran dan
hidrofilisitas membran yang meningkat. Berdasarkan hasil penelitian ini dapat
disimpulkan bahwa membran hibrida dengan kinerja membran terbaik didapatkan
dari penambahan MOR-EDAPTMS, yang ditunjukkan dari kinerja filtrasi
membran PME dengan selektivitas yang baik untuk zat warna CR, RY 145 dan
indigo dengan permeabilitas yang meningkat dua kali lipat dari membran PVDF
murni, serta memiliki sifat ketahanan termal dan sifat ketahanan terhadap
penyumbatan yang baik.