Perpustakaan Digital ITB

Teknologi membran merupakan salah satu teknologi filtrasi yang menjanjikan dalam upaya perbaikan kualitas air tercemar. Bahan baku yang biasa digunakan pada teknologi ini berupa polimer organik karena sifatnya yang cukup ramah terhadap lingkungan dan beberapa keunggulan lain dalam pengaplikasiannya. Salah satu bahan baku yang telah umum digunakan adalah poliviniliden fluorida (PVDF). Sifat PVDF yang elastis, stabil secara termal dan ketahanan kimianya yang tinggi membuat PVDF ini semakin diminati.Namun, sifat hidrofobik dari PVDF ini sering kali menjadi suatu kendala sehingga perlu dilakukan modifikasi seperti pencampuran dengan material anorganik untuk meningkatkan hidrofilisitasnya. Material anorganik yang digunakan pada penelitian ini adalah bentonit (BNT); namun sifat hidrofobik dari PVDF dan sifat hidrofilik dari BNT ini membuat homogenitas dari keduanya kurang baik. BNT yang memiliki struktur berlapis di mana antara lapisan alumina silikat memiliki basal yang dapat mengembang, membuat struktur BNT ini sering dimanfaatkan dalam penjeratan material polimer yangsukar homogen dengan BNT. Oleh karena itu, pada penelitian ini dilakukan modifikasimenggunakan asam yang berfungsi untuk meningkatkan jarak basal pada BNT sehingga dapat meningkatkan penjeratan material PVDF dan akhirnya meningkatkan homogenitas pada membran hibrida PVDF/BNT. Penelitian ini dilakukan untuk mempelajari pengaruh jenis asam, yaitu asam klorida, asam oksalat dan asam asetat, terhadap kinerja membran yang dihasilkan. Pemilihan ketiga jenis asam dilihat dari keragaman kekuatan asam dan juga besar molekul untuk melihat bagaimana efek yang diberikan dari ketiga jenis asam sehingga dapat diperoleh efek yang paling optimal pada BNT serta membran hibrida yang didapat. Metode yang digunakan yaitu inversi fasa untuk menghasilkan membran berpori asimetri. Komposisi BNT dan BNT termodifikasi yang digunakan sebesar 0,75% dari campuran. Karakteristik dari membran hibrida terlihat melalui uji selektivitas, permeabilitas, antifouling, porositas, ukuran pori terbesar, hidrofilisitas, dan sifat mekanik membran. Spektra FTIR (Fourier Transform Infra Red) yang diperoleh menunjukkan bahwa modifikasi BNT oleh asam berhasil dilakukan dengan adanya penurunan intensitas absorbansi pada daerah panjang gelombang regangan yang berhubungan dengan gugus OH dan juga kation lapisan oktahedral pada BNT. Selain itu ditemukan pula adanya perbesaran daerah basal pada BNT melalui pengukuran XRD (spektroskopi sinar-X). Terjadi pergeseran puncak pada daerah 2 tetha dibawah 10°. Hal ini menunjukkan adanya pengikatan gugus baru yang disebabkan oleh asam pada bagian basal BNT yang mengakibatkan penambahan basal spacing. Penambahan BNT dan BNT termodifikasi menyebabkan porositas membran menurun dan hidrofilisitas membran meningkat. Selain itu terjadi perbuhan intensitas puncak fasa ? dan fasa ? pada polimorf PVDF yang telah diolah menjadi fraksi ?. Pada penelitian ini diperoleh kesimpulan bahwa membran hibrida PVDF/BNT dengan modifikasi asam klorida memberikan hasil paling baik dalam kinerja membran pada filtrasi zat warna metilen biru, ditinjau dari nilai rejeksi dan Flux Recovery Ratio (FRR). Persen rejeksi metilen biru konsentrasi rendah yang diperoleh adalah 99,65% dibandingkan membran PVDF yang hanya mencapai 92,92% dan membran PVDF/BNT tanpa perlakuan mencapai 95,91%. Sedangkan pada konsentrasi tinggi metilen biru, persen rejeksi membran termodifikasi HCl mencapai 84,03% dibandingkan membran PVDF yang hanya mencapai 67,38% dan membran PVDF/BNT tanpa perlakuan mencapai 69,56%. Nilai FFR yang diperoleh membran PVDF/BNT dengan modifikasi HCl mencapai 91,85% di mana fluks pada membran cenderung konstan pada konsentrasi tinggi maupun rendah.