Pengaruh Penambahan Poli(Etilena Glikol) (PEG) 600 terhadap Karakteristik Membran Polisulfon untuk Pemisahan Surfaktan Anionik Sodium Dodesil Sulfat

Abstract

Teknologi membran merupakan salah satu teknologi pemisahan yang digunakan dalam proses industri. Keunggulan teknologi membran antara lain pemanfaatan energi yang lebih rendah, simplisitas, mudah discale-up (peningkatan skala operasi), lebih efisien dan ekonomis serta ramah lingkungan. Salah satu klasifikasi membran berdasarkan ukuran pori dan gaya dorongnya adalah membran ultrafiltrasi (UF). Membran Ultrafiltrasi memiliki ukuran pori 0,001 - 0,1 μm dengan MWCO (Molecular Weight Cut Off) 103-106 Dalton, tahanan hidrodinamik besar, fouling yang rendah, resistensi kimia (Jönson & Jönson, 1995), resistensi termal dan kekuatan mekanik. Parameter yang menentukan kualitas membran ultrafiltrasi meliputi sifat fisik (densitas, derajat swelling, dan kekuatan mekanik) dan kinerja membran (fluks dan permselektivitas). Membran ultrafiltrasi dibuat dengan menggunakan teknik inversi fasa. Salah satu parameter yang mempengaruhi dalam pembentukan struktur membran dengan teknik ini adalah penambahan zat aditif (Poli(etilena glikol)/PEG 600). Tujuan penelitian ini adalah untuk mempelajari: (i) pengaruh variasi penambahan PEG600 terhadap sifat-sifat fisik (densitas, derajat swelling dan uji mekanik) dari membran ultrafiltrasi polisulfon, (ii) pengaruh variasi penambahan PEG600 terhadap kinerja membran (fluks dan permselektivitas/faktor rejeksi) ultrafiltrasi polisulfon, dan (iii) kinerja membran ultrafiltrasi polisulfon terhadap proses filtrasi surfaktan anionik sodium dodesil sulfat (SDS). Tahap pertama penelitian dilakukan proses pembuatan membran dengan teknik inversi fasa dengan ! "#$%#&%'#() *) +,-.//) 0/1) 23/1) 4321) 5/3/1) 52,5 dan 15%) kemudian dilanjukan dengan tahap kedua yakni karakterisasi membran yang meliputi uji sifat fisik (densitas, derajat swelling, kekuatan mekanik) dan kinerja viii membran (fluks air, koefisien permeabilitas dan faktor rejeksi (dekstran 35-45 kDa dan 100-200 kDa)). Tahap ketiga adalah proses pemisahan surfaktan anionik SDS dengan menggunakan membran polisulfon yang sudah masuk dalam klasifikasi membran ultrafiltrasi. Hasil penelitian menunjukkan membran dengan variasi penambahan PEG600 (0; 5,0; 7,5; 10,0; 12,5 dan 15%) mempengaruhi sifat fisik yaitu menurunkan nilai densitas pada kondisi maksimum 0,327 g/cm3; meningkatkan nilai derajat swelling pada kondisi maksimum 38,889 %; dan meningkatkan kuat tarik pada kondisi maksimum 10,940 Pa. Penambahan PEG600 juga mempengaruhi kinerja membran yaitu meningkatkan fluks air pada kondisi maksimum 1,6406 L/m2jam dengan waktu kompaksi yang menurun pada kondisi maksimum 3,130 jam; meningkatkan koefisien permeabilitas pada kondisi maksimum 1,703 L/m2jam bar; dan menurunkan koefisien rejeksi terhadap dekstran 35-45 kDa dan dekstran 100-200 kDa. Penelitian ini memperoleh membran polisulfon yang masuk dalam klasifikasi ultrafiltrasi yaitu membran dengan MWCO 35-45 kDa dan MWCO 100-200 kDa. Membran tersebut kemudian digunakan untuk memisahkan SDS dengan nilai KKM 0,00776M. Pemisahan SDS dilakukan pada konsentrasi di bawah (0,004M) dan di atas (0,012M) nilai KKM. Hasil pemisahan SDS menunjukkan bahwa pemisahan menggunakan membran ultrafiltrasi polisulfon pada kondisi di bawah KKM memiliki nilai fluks yang tinggi yaitu 74,358 L/m2jam (MWCO 35-45 kDa) dan 156,682 L/m2jam (MWCO 100-200 kDa). Sedangkan saat di atas nilai KKM memiliki nilai fluks yaitu 35,960L/m2jam (MWCO 35-45 kDa) dan 56,975L/m2jam (MWCO 100- 200 kDa). Koefisien rejeksi membran terhadap SDS adalah 11,75% (MWCO 35-45 kDa) dan 7,706% (MWCO 100-200 kDa) saat dibawah nilai KKM sedangkan saat diatas nilai KKM memiliki nilai rejeksi sebesar 47,780% (MWCO 35-45 kDa) dan 35,911% (MWCO 100-200kDa).