Permeasi Gas h2s Menggunakan Membran Ptfe (Politetrafluoroethylene)

Abstract

Gas H2S merupakan gas yang bersifat toksik. Gas H2S dapat menyebabkan kerusakan pipa dan alat kompresor karena sifatnya yang korosif, menimbulkan hujan asam yang dapat merusak lingkungan dan dapat mengganggu kesehatan manusia. Banyak penelitian yang telah dilakukan untuk menghilangkan keberadaan gas H2S, salah satunya yaitu menggunakan aplikasi membran. Membran yang digunakan dalam penelitian ini yaitu membran PTFE. Membran PTFE merupakan jenis membran berpori, sehingga pola aliran yang terjadi dalam permeasi gas adalah pola aliran Knudsen. Sistem aliran yang digunakan yaitu system cross flow dengan larutan SAOB sebagai larutan penangkap gas H2S yang lolos melewati membran untuk mencegah berubahnya S2- menjadi HS- ataupun H2S. Proses permeasi gas H2S ini terjadi dalam sebuah sel permeasi yang terbuat dari media akrilik. Permeasi gas H2S ini dilakukan dalam dua variasi yaitu variasi laju gas H2S dan variasi laju SAOB. Laju alir gas dikontrol menggunakan MFC (Mass Flow Control). MFC yang digunakan dikalibrasi menggunakan gas dari balon udara dan tidak dilakukan kalibrasi lagi menggunakan gas H2S. Hal ini karena MFC yang digunakan sudah tersumbat oleh arang yang dihasilkan oleh gas H2S yang bersifat korosif, setelah proses permasi selesai baik variasi laju gas maupun variasi laju SAOB. Pengaturan laju alir gas dilakukan dengan pemberian voltase pada MFC. Voltase yang digunakan pada range voltase 1-2 Volt. Hal ini karena pada voltase 0.50 dan 0.75 Volt, absorbansi permeat bernilai negatif. Hal ini dimungkinkan karena tekanan yang dihasilkan pada voltase 0.50 dan 0.75 Volt, tidak mampu mendorong gas H2S melewati membran. Namun, pada voltase 2.25 dan 2.50 Volt, permeat yang diperoleh tidak dapat dianalisis menggunakan spektrofotometer Uv-Vis, disebabkan permeat menjadi keruh ketika direaksikan

viii

dengan reagen FeCl3 dan larutan N,N-Dimethyl-1,4-Phenylen Diamonium Diklorida. Permeasi optimum diperoleh pada voltase sebesar 1.5 Volt dengan laju gas sebesar 14.71 mL/menit dengan absorbansi permeat sebesar 0.709. Hal ini dimungkinkan karena pada laju tersebut tekanan yang dihasilkan merupakan tekanan optimum untuk meloloskan gas melewati membran. Permeasi optimum terletak pada laju SAOB sebesar 0.30 mL/menit dengan absorbansi permeat sebesar 0.710. Hal ini dimungkinkan karena pada kecepatan yang terendah, larutan SAOB akan lebih mudah dan lebih optimal untuk menangkap gas H2S yang lolos melewati membran. Kinerja membran dapat diketahui berdasarkan fluks dan koefisien permeabilitas. Berdasarkan hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa pada variasi laju alir gas, fluks massa optimum terletak pada laju gas sebesar 14.71 mL/menit dengan fluks massa sebesar 0.825 kg/m2jam. Fluks massa optimum terletak pada laju SAOB sebesar 0.30 mL/menit dengan fluks massa sebesar 0.843 kg/m2jam. Koefisien permeabilitas diperoleh berdasarkan slope yang dihasilkan dari pengeplotan antara fluks massa dengan tekanan. Berdasarkan tren fluks yang diperoleh, maka slope yang dihasilkan tidak memiliki kelinearan yang baik oleh karena itu dalam range tekanan tersebut dibagi menjadi dua kurva, sehingga dihasilkan dua koefisien permeabilitas. Koefisien permeabilitas bernilai positif mengindikasikan bahwa gas H2S mudah untuk masuk ke dalam pori membran yang ditunjukkan dengan nilai koefisien permeabilitas sebesar 2.552 kg/m2jam.bar. Koefisien permeabilitas bernilai negatif mengindikasikan bahwa gas H2S cukup sulit untuk masuk ke dalam pori membran dan keluar sebagai retentat yang ditunjukkan dengan nilai koefisien permeabilitas sebesar -0.295 kg/m2jam.bar. Persen penghilangan gas H2S merupakan presentase banyaknya gas H2S yang dapat dihilangkan, dengan cara menghitung gas H2S yang lolos melewati membran. Berdasarkan hasil yang diperoleh, membran PTFE mampu meloloskan gas H2S sebesar 88.14% pada laju gas sebesar 14.71 mL/menit dan pada variasi laju alir SAOB membran PTFE mampu meloloskan gas H2S sebesar 89.98% dengan laju alir SAOB sebesar 0.30 mL/menit