KARAKTERISASI MEMBRAN BERBASIS POLISULFON DENGAN BERBAGAI KEASAMAN NON-PELARUT

Abstract

Teknologi membran merupakan salah satu teknologi alternatif yang dapat memberikan solusi dalam kebutuhan sehari-hari. Teknologi ini memiliki banyak kelebihan yang tidak dimiliki oleh proses pemisahan konvensional lainnya, kelebihan teknologi membran tersebut yaitu pemisahan membran dapat dilakukan secara kontinu, konsumsi energi relatif rendah dan material membran bervariasi sehingga mudah di adaptasikan pemakaiannya. Komponen penting dalam teknologi membran adalah material membran. Polisulfon merupakan salah satu material membran sebagai dasar pembuatan membran yang memiliki kelebihan diantaranya ketahanan terhadap hidrolisis dan oksidasi, kestabilan mekanik dan termal yang tinggi serta ketahanan terhadap pH ekstrim. Metode inversi fasa digunakan sebagai metode pembuatan membran polisulfon, metode inversi fasa prosesnya mudah dilakukan, parameter yang mempengaruhi yaitu suhu, komposisi larutan casting, waktu penguapan pelarut dan jenis koagulan atau non pelarut. Tujuan penelitian ini adalah mengkaji karakterisasi membran berbasis polisulfon dengan berbagai keasaman non pelarut terhadap kinerja membran (permeabilitas, fluks dan rejeksi membran) dan morfologi membran polisulfon. Pelarut yang digunakan pada penelitian ini adalah Dimetilacetamida (DMAc) dan zat aditif yang digunakan adalah Polietilen glikol (PEG). Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Kimia Fisik dan Laboratorium Kimia Analitik, pembuatan membran polisulfon dengan berbagai keasaman non pelarut, karakterisasi kinerja membran (permeabilitas, fluks dan rejeksi membran) dan uji morfologi membran menggunakan Scanning electrone microscope (SEM). Pengujian permeabilitas membran meliputi penentuan waktu kompaksi dan uji fluks versus variasi tekanan (1; 1,5; 2; 2,5; 3) dan uji fluks membran meliputi penentuan waktu kompaksi dan uji fluks air. Waktu kompaksi dilakukan untuk didapatkan nilai fluks yang konstant menggunakan air sebagai larutan umpan yang difiltrasi pada membran polisulfon dengan tekanan 2 bar. Rejeksi membran dilakukan menggunakan dekstran dengan BM 100-200 kDa sebagai larutan umpan dengan konsentrasi 1000 ppm. Penentuan konsentrasi permeat dan retentat dengan spektrofotometer UV-Vis dengan tekanan 2 bar. Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai koefisien permeabilitas membran kondisi pH asam, netral dan basa adalah 0,0099; 0,0516; 0,0342. Nilai fluks membran adalah 0,012; 0,087; 0,085. Koefisien permeabilitas membran berbanding lurus dengan nilai fluks air yang didapat dari gradien kemiringan antara fluks air dan tekanan. Koefisien permeabilitas yang tinggi akan berpengaruh sama terhadap besarnya nilai fluks juga. Membran kondisi pH netral menghasilkan nilai permeabilitas dan fluks yang paling tinggi. Hal ini dimungkinkan adanya interaksi polimer yang menyebabkan lapisan membran terbentuk lebih tipis, distribusi pori merata dan sama besarnya sifat kepolaran yang terjadi antara pelarut DMAc dan air yang digunakan sebagai non pelarut. Rejeksi membran pada kondisi pH asam, netral dan basa menghasilkan rejeks sebesar data tidak tersedia, 74% dan 76%. Rejeksi membran pada kondisi pH asam tidak dihasilkan data, tidak dihasilkan permeat sesuai uang dibutuhkan untuk perlakuan uji rejeksi membran karena membran yang terbentuk memiliki ketebalan yang besar dan dimungkinkan ukuran pori yang terbentuk dense untuk dilewati larutan dekstran. Hasil morfologi membran yang diperoleh tidak tampak jelas sehingga dari hasil analisis morfologi hanya diperoleh membran yang asimetris karena untuk mendapatkan ketebalan membran pada top layer sangat sulit didapatkan.