Uji Kinerja Membran Nilon pada Proses Filtrasi Zat Pewarna Tekstil Congo Red

Abstract

Pencemaran air akibat limbah industri, terutama dari sektor tekstil, telah menjadi salah satu tantangan besar dalam pelestarian lingkungan. Pewarna tekstil seperti Congo red adalah senyawa kimia yang memiliki karakteristik toksik dan persisten, sehingga sulit terurai secara alami di lingkungan. Akumulasi pewarna ini dalam badan air dapat mengganggu ekosistem dan membahayakan kesehatan makhluk hidup, baik manusia maupun hewan. Oleh karena itu, diperlukan metode pemisahan yang efektif guna mengurangi dampak negatif pencemaran tersebut. Salah satu teknologi yang saat ini dikembangkan untuk mengatasi permasalahan pencemaran air adalah teknologi pemisahan berbasis membran. Membran nilon menjadi pilihan utama dalam penelitian ini karena memiliki sifat mekanik yang baik, stabilitas tinggi, serta kompatibilitas yang memungkinkan proses filtrasi berjalan dengan optimal. Dengan karakteristik tersebut, membran nilon dapat digunakan untuk menyaring partikel pewarna yang mencemari air. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi kinerja membran nilon dalam menyaring pewarna tekstil Congo red melalui tiga parameter utama, yaitu uji fluks, swelling, dan koefisien rejeksi. Membran nilon dibuat menggunakan metode inversi fasa, yang merupakan teknik fabrikasi untuk menghasilkan struktur membran dengan porositas optimal. Variasi massa membran yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari lima sampel, yaitu: membran A (5,0 g), membran B (5,5 g), membran C (6,0 g), membran D (6,5 g), dan membran E (7,0 g). Selama proses fabrikasi, karakteristik fisik dan kimia membran diperhitungkan agar menghasilkan membran dengan performa terbaik dalam penyaringan limbah pewarna. Uji fluks bertujuan untuk mengukur laju aliran cairan yang melewati membran dalam satuan liter per meter persegi per jam (L/m².jam). Parameter ini sangat penting karena menentukan efisiensi filtrasi membran dalam mengalirkan cairan, sekaligus mempertahankan kapasitas pemisahan tanpa terjadi penyumbatan. Pengujian dilakukan dengan memberikan tekanan konstan pada larutan umpan yang digunakan, yaitu larutan Congo red dengan konsentrasi 5 ppm, kemudian diukur volume filtrat yang berhasil melewati membran dalam kurun waktu tertentu. Uji swelling dilakukan untuk mengamati tingkat pengembangan membran saat berinteraksi dengan larutan Congo red. Kadar swelling terjadi ketika membran menyerap cairan sehingga mengalami ekspansi volume yang dapat mempengaruhi kestabilan struktur serta efektivitas penyaringan. Untuk mengukur tingkat pengembangan membran, dilakukan perendaman membran dalam aquades kemudian diamati perubahan massa. Koefisien rejeksi menunjukkan kemampuan membran dalam menolak partikel pewarna yang terkandung dalam larutan. Pengujian ini dilakukan menggunakan spektrofotometer UV-Vis untuk mengukur konsentrasi larutan sebelum dan sesudah proses filtrasi. Larutan standar dengan berbagai konsentrasi, mulai dari 0,75 ppm hingga 6 ppm, digunakan untuk membangun kurva kalibrasi yang digunakan dalam analisis konsentrasi filtrat. Koefisien rejeksi dihitung dengan membandingkan konsentrasi larutan umpan dengan larutan hasil filtrasi. Selain itu, analisis terhadap membran nilon yang optimal dalam proses filtrasi larutan Congo red dilakukan dengan metode min-max normalization pada ketiga parameter uji. Metode ini bertujuan untuk menstandarkan hasil pengukuran sehingga memungkinkan perbandingan kinerja membran secara lebih objektif. Dengan pendekatan ini, dapat digunakan untuk menentukan membran terbaik yang memiliki keseimbangan optimal antara fluks, swelling, dan koefisien rejeksi. Berdasarkan hasil penelitian, membran D menunjukkan kinerja terbaik dibandingkan dengan membran lainnya. Membran D memiliki derajat pengembangan membran yang rendah sebesar 11,63%, fluks tinggi sebesar 18,64 L/m².jam, serta koefisien rejeksi terbesar mencapai 87,52%. Hal ini menunjukkan bahwa membran D dengan massa 6,5 g memiliki keseimbangan optimal antara porositas dan kestabilan mekanik, sehingga dapat menyaring pewarna Congo red secara lebih efektif. Penelitian ini menegaskan bahwa penggunaan membran nilon dengan metode inversi fasa dapat menjadi solusi yang efisien dalam proses filtrasi limbah tekstil. Optimasi komposisi membran serta metode fabrikasi berperan penting dalam meningkatkan efisiensi penyaringan, sehingga teknologi ini memiliki potensi untuk diterapkan dalam skala industri pengolahan limbah. Dengan demikian, langkah ini dapat mendukung upaya pelestarian lingkungan serta meningkatkan kualitas air yang lebih bersih dan aman bagi kehidupan makhluk hidup.