Perpustakaan Digital ITB

Penelitian ini bertujuan mempelajari pengaruh modifikasi membran selulosa asetat (CA) dengan penambahan zeolit NaY+ terhadap performansi (fluks permeasi dan selektifitas) membran pada pemisahan campuran etanol-air secara pervaporasi. Percobaan ini meliputi empat tahap yaitu (1) pembuatan membran, (2) percobaan pervaporasi, (3) uji kestabilan membran, dan (4) karakterisasi membran. Variasi konsentrasi umpan yang dipilih yaitu 75; 95,6; dan 98%-b etanol. Karakterisasi membran dilakukan dengan uji sorpsi pada berbagai konsentrasi umpan dan temperatur operasi. Fluks permeasi dan selektifitas membran ditentukan oleh mekanisme perpindahan massa melalui membran tersebut. Pervaporasi dilakukan dengan membran selulosa asetat dense berbentuk film tipis yang dibuat dengan metoda inversi fasa melalui penguapan pelarut. Proses dilakukan secara kontinyu dimana umpan disirkulasi secara terus menerus pada berbagai temperatur operasi dan tekanan downstream 0,5 mbar. Membran selulosa asetat (M1) dan selulosa asetat dengan penambahan zeolit (M2) telah dibuat dan performansinya telah diteliti. Kedua membran mempunyai sifat selektif terhadap air yang tinggi. Temperatur berpengaruh terhadap permselectivity membran dimana fluks permeasi dan selektifitas membran umumnya bertambah dengan bertambahnya temperatur. Fenomena ini dapat dijelaskan dari aspek energi aktivasi dimana kontribusi sorpsi terhadap energi aktivasi permeasi tidak dapat diabaikan jika interaksi kuat terjadi dalam sistem membran pervaporasi. Performansi membran M2 lebih stabil dibandingkan dengan membran Ml. Hasil percobaan menunjukkan bahwa modifikasi membran selulosa asetat dengan penambahan zeolit dapat meningkatkan selektifitas dari 1182 (fluks permeasi total 1,02 kg/m-jam dan energi aktivasi permeasi 14,7 kJ/mol) menjadi 1634 (fluks permeasi 1,25 kg/m-jam dan energi aktivasi 9,3 kJ/mol). Hasil ini terjadi pada konsentrasi umpan 98%-b etanol dan temperatur 60oC yang merupakan hasil terbaik di antara yang lainnya. Kenaikan fluks permeasi dan selektifitas ini karena sifat kepolaran zeolit yang cenderung menyerap molekul air dibandingkan etanol.