PENGARUH VARIASI KONSENTRASI DAN pH ASAM LARUTAN NATRIUM LAURIL SULFAT TERHADAP PROSES PEMISAHANNYA PADA MEMBRAN SELULOSA ASETAT

Abstract

Penggunaan teknologi pemisahan merupakan hal penting dalam proses industri. Salah satu teknik pemisahan yang umum digunakan adalah teknologi membran. Pemilihan teknik ini didasarkan pada beberapa keunggulan utama yang tidak dimiliki oleh teknologi pemisahan lain, diantaranya adalah pemisahan dapat dilakukan secara kontinyu, kebutuhan energi umumnya rendah, dapat dengan mudah dikombinasi dengan proses pemisahan lain (hybrid), dan ramah lingkungan. Salah satu jenis membran adalah membran ultrafiltrasi. Ukuran molekul yang dapat lolos melewati membran ultrafiltrasi berkisar antara 104–108 dalton. Material membran ultrafiltrasi yang berkembang saat ini adalah membran selulosa asetat. Teknik yang sering digunakan dalam proses pembuatan membran ultrafiltrasi selulosa asetat ada salah satu yaitu inversi fasa. Inversi fasa merupakan proses perubahan bentuk polimer dari fasa cair menjadi fasa padatan. Permeabilitas membran selulosa asetat terhadap pemisahan NaLS (Natium Lauril Sulfat) di bawah KKM (Konsentrasi Kritis Misel), menghasilkan fouling lebih kecil dan memburuk dengan peningkatan konsentrasi NaLS, sehingga selulosa asetat ini dapat digunakan untuk pemisahan surfaktan anionik dengan baik pada konsentrasi di bawah KKM. Parameter yang menentukan kinerja membran ultrafiltrasi selulosa asetat terhadap pemisahan NaLS meliputi fluks dan permselektivitas. Penelitian yang dilakukan di Laboratorium Kimia Fisik ini berlangsung dalam lima tahap. Pada tahap pertama dilakukan proses pembuatan larutan buffer campuran asam sitrat 1,94 g dan Na2HPO4 5,36 g. Selanjutnya penentuan KKM dengan variasi konsentrasi larutan NaLS dari 0,001 M-0,012 M dengan variasi pH asam (3-6) yang diukur konduktivitasnya. Tahap selanjutnya dilakukan karakterisasi membran yang meliputi uji kinerja membran (fluks dan faktor rejeksi). Pengujian fluks membran terdiri atas penentuan waktu kompaksi dan uji fluks air. Faktor rejeksi membran ditentukan dengan mengukur konsentrasi permeat dan retentat dari larutan dekstran. Jenis larutan yang dipakai untuk uji rejeksi yaitu larutan dekstran dengan berat molekul 100-200 kDa dengan konsentrasi 1000 ppm. Tekanan operasional yang digunakan untuk uji kompaksi dan fluks adalah 2 bar; untuk uji koefisien permeabilitas membran terhadap air tekananya adalah 1.105; 1,5.105; 2.105; 2,5.105; 3.105 Pa, dan untuk uji faktor rejeksi adalah 2.105 Pa. Tahap terakhir adalah proses pemisahan surfaktan anionik natrium lauril sulfat dengan menggunakan membran selulosa asetat yang sudah masuk dalam klasifikasi membran ultrafiltrasi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada pengujian fluks air diperoleh data fluks (L/m2jam) sebesar 1,0417. Waktu kompaksi diperoleh nilai konstan pada menit ketujuh, 1,043 L/m2jam. Sedangkan koefisien permeabilitas (Lp) adalah 0,858 L/m2jam. Koefisien rejeksi (%) dekstran 100-200 kDa adalah 91,93. Tahap awal sebelum dilakukan proses pemisahan natrium lauril sulfat adalah penentuan nilai konsentrasi kritis misel (KKM). Berdasarkan hasil pengukuran diperoleh nilai konsentrasi kritis misel dari natrium lauril sulfat pH 3, 4, 5, 6 adalah 0,00398 M; 0,00469 M; 0,00571 M; 0,00669 M. Tahap selanjutnya dilakukan proses pemisahan natrium lauril sulfat pada saat konsentrasi di bawah nilai KKM yaitu konsentrasi 0,001 M, 0,002 M dan 0,003 M. Hasil penelitian menunjukkan bahwa fluks NaLS tertinggi pada larutan NaLS 0,001 M pada semua pH memiliki nilai fluks (L/m2jam) NaLS sebesar 0,855; 0,823; 0,792; 0,769. Koefisien rejeksi dan massa teradsorb membran terhadap NaLS tertinggi pada larutan NaLS 0,003 M pada semua pH memiliki nilai koefisien rejeksi (%) dan massa teradsorb (g) NaLS sebesar 99,446, 0,0401; 99,501, 0,0408; 99,563; 0,0394; 99,646 , 0,0396.