Perpustakaan Digital ITB

Masalah pengolahan limbah industri tekstil dapat diatasi menggunakan teknologi membran. Poliviniliden fluorida (PVDF) banyak digunakan untuk membran karena beberapa keunggulannya yaitu sifat mekanik, sifat termal dan ketahanan kimia, namun karena sifatnya yang hidrofobik, penyumbatan di permukaan membran menjadi masalah utama membran PVDF. Sifat hidrofobik PVDF dapat diatasi dengan beberapa cara, salah satunya dengan memodifikasinya. Modifikasi membran dengan penambahan material anorganik hidrofilik sebagai filler membran banyak digunakan karena mudah dibuat dan terbukti mampu meningkatkan sifat termal, mekanik dan kinerja membran. Bentonit (BNT) merupakan senyawa lempung berbasis aluminum silika yang bersifat hidrofilik, melimpah dan murah sehingga berpotensi sebagai pengisi membran PVDF untuk aplikasi filtrasi zat warna. Penambahan BNT ke dalam polimer hidrofobik seringkali mengakibatkan proses aglomerasi yang disebabkan oleh perbedaan tegangan permukaan masing- masing komponen. Oleh karena itu, BNT dimodifikasi melalui penambahan persenyawaan silana yaitu 3-merkaptopropil trimetoksi silana (MPTMS). Pada penelitian sintesis dan karakterisasi membran hibrida PVDF-BNT/MPTMS untuk mikrofiltrasi zat warna tekstil, dilakukan modifikasi BNT dengan MPTMS, sintesis membran hibrida PVDF-BNT/MPTMS serta karakterisasi membran hibrida hasil sintesis. Pertama, bentonit dimodifikasi dengan MPTMS. Hasil modifikasi dikarakterisasi dengan FTIR dan XRD. Dari hasil FTIR dapat disimpulkan BNT berhasil dimodifikasi dengan MPTMS yang ditandai dengan munculnya puncak baru pada bilangan gelombang 2930, 2562 dan 1451 cm-1 yang merupakan vibrasi streching C-H, S-H dan scissoring band dari C-H. Dari hasil karakterisasi XRD, diketahui MPTMS berikatan pada permukaan aluminosilikat BNT. Selanjutnya, BNT yang sudah termodifikasi dengan MPTMS digunakan dalam sintesis membran hibrida PVDF-BNT/MPTMS. Pada sintesis membran hibrida PVDF-BNT/MPTMS, komposisi BNT/MPTMS yang digunakan divariasikan. Variasi komposisi BNT/MPTMS yang digunakan 0,25; 0,5; 0,75 dan 1% b/b. Sedangkan komposisi PVDF dan porogen yang digunakan dibuat tetap masing-masing 18 dan 4 % b/b . Komposisi pelarut disesuaikan dengan komposisi BNT/MPTMS yang ditambahkan. Porogen dan pelarut yang digunakan adalah polietilen glikol (PEG) dan N,N- dimetil asetamida (DMAc). Membran hibrida PVDF-BNT/MPTMS disintesis dengan metode inversi fasa. Membran hibrida hasil sintesis kemudian dikarakterisasi, diantaranya karakterisasi hidrofilisitas permukaan membran, porositas, ukuran pori, sifat mekanik membran, kinerja membran terhadap zat warna metilen biru (MB) dengan konsentrasi 50 dan 1000 ppm serta sifat antifoulingnya. Dari hasil penelitian, keberadaan BNT/MPTMS dalam membran dapat meningkatkan hindrofilisitas membran yang ditandai dengan menurunnya sudut kontak air pada permukaan membran. Porositas dan ukuran pori membran masing-masing dikarakterisasi dengan metode gravimetri dan buble point testing. Porositas membran hibrida cenderung menurun, sedangkan ukuran porinya meningkat. Sifat mekanik membran hibrida yang dikarakterisasi adalah perpanjangan dan kuat tarik saat putus. Dari hasil penelitian, keberadaan BNT/MPTMS menurunkan perpanjangan dan kuat tarik saat putus membran atau dapat dikatakan membran hibrida menjadi lebih getas dibandingkan dengan membran PVDF murni.Dari hasil penelitian, keberadaan BNT/MPTMS cenderung meningkatkan kinerja selektivitas dan permeabilitas membran terhadap zat warna MB 50 dan 1000 ppm. Kemampuan antifouling membran diukur dengan nilai Flux Recovery Ratio (FRR). FRR dihitung dengan membandingkan fluks air pada membran sebelum digunakan untuk filtrasi zat warna dengan fluks air pada membran setelah digunakan untuk filtrasi zat warna. Membran PVDF-BNT/MPTMS0,5% menunjukkan kinerja yang paling baik terhadap zat warna MB. Selektivitas membran PVDF-BNT/MPTMS 0,5% terhadap zat warna MB 50 dan 1000 ppm masing masing 99,33 dan 84,62 %. Kemampuan antifouling yang diukur dari nilai Flux Recovery ratio (FRR) membran PVDF- BNT/MPTMS 0,5% terhadap zat warna MB 50 dan 1000 ppm masing-masing adalah 56 dan 92%.