Pengaruh Variasi Fraksi Massa Nilon dan TiO2 terhadap Efek Antibakteri dan Permeabilitas pada Membran Hibrid

Abstract

Membran hibrid merupakan membran yang berasal dari penggabungan bahan polimer (sintetis) dan bahan anorganik dengan tujuan untuk mengurangi biaya produksi dengan tetap menjaga kinerja membran (permeabilitas dan selektivitas) yang baik. Dalam membran hibrid, permeabilitas membran ditentukan oleh bahan polimer, sedangkan bahan anorganik menentukan selektivitas membran. Nilon adalah senyawa polimer yang memiliki gugus amida pada setiap unit ulangannya, sehingga nilon disebut juga senyawa poliamida. Nilon bersifat semikristalin, kuat, memiliki sifat mekanik yang unggul, dan tahan terhadap suhu tinggi. Salah satu cara untuk meningkatkan kinerja membran polimer yaitu menambahkan bahan anorganik misalnya titanium dioksida (TiO2). TiO2 bersifat hidrofilik dan memiliki daya tahan yang tinggi terhadap bakteri. Lapisan TiO2 dapat mendorong peningkatan hidrofilisitas dan aktivitas antimikroba. Penelitian mengenai membran ultrafiltrasi telah banyak dilakukan untuk mengetahui kinerja membran pada proses filtrasi larutan. Pada penelitian ini dilakukan pengujian aktivitas antibakteri membran dan permeabilitas membran pada proses ultrafiltrasi pada larutan NaCl melalui perhitungan nilai fluks dan pengukuran nilai Nernst potential membran. Tujuan dari penelitian ini yaitu untuk mengetahui pengaruh variasi fraksi massa nilon-TiO2 terhadap karakteristik efek antibakteri dan permeabilitas pada membran hibrid. Penelitian ini diawali dengan pembuatan membran hibrid nilon-TiO2 menggunakan metode inversi fasa. Inversi fasa merupakan proses perubahan polimer dari bentuk larutan menjadi bentuk padatan secara terkontrol. Sintesis membran hibrid nilon-TiO2 dengan variasi fraksi massa 100%:0%, 90%:10%, 80%:20%, 70%:30% dan 60%:40% dilakukan dengan melarutkan benang nilon dan TiO2 ke dalam pelarut asam klorida (HCl) 25% sebanyak 20 mL dan aseton sebanyak 2 mL sehingga membentuk larutan dope. Kemudian dilakukan uji antibakteri dengan meneteskan sampel (larutan dope) sebanyak 10μl ke media padat yang sebelumnya telah diinokulasikan bakteri uji. Selanjutnya dilakukan pengamatan dan pengukuran diameter zona hambat yang terbentuk. Larutan dope (nilon dan TiO2 yang telah dilarutkan dalam asam klorida dan aseton) yang tersisa dapat dicetak membentuk membran yang digunakan untuk proses ultrafiltrasi dengan metode dead-end dan untuk pengukuran Nernst potential. Pada proses ultrafiltrasi, volume hasil pemisahan atau volume permeat diamati sehingga dapat memperoleh nilai fluks. Sedangkan pada pengukuran Nernst potential diperoleh nilai beda potensial yang terukur pada multimeter. Berdasarkan pengujian ini maka dapat diketahui pengaruh variasi fraksi massa nilon-TiO2 terhadap efek antibakteri dan permeabilitas pada membran hibrid.