PENGARUH KONSENTRASI DAN pH LARUTAN SURFAKTAN SODIUM DODESIL SULFAT PADA FOULING MEMBRAN ULTRAFILTRASI

Abstract

RINGKASAN Pengaruh Konsentrasi dan pH Larutan Surfaktan Sodium Dodesil Sulfat pada Fouling Membran Ultrafiltrasi; Mukhlis Rifa’i, 051810301052; 2010: 67 halaman; Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Jember. Limbah cair berupa surfaktan yang berasal dari pembuangan akhir industri dan rumah tangga akan menimbulkan masalah karena sifat toxic-nya dalam lingkungan perairan. Salah satu contoh surfaktan yang banyak digunakan dalam produk industri seperti deterjen, produk pembersih lantai, dan beberapa kebutuhan rumah tangga lainnya adalah surfaktan anionik sodium dodesil sulfat (SDS). Salah satu cara penanganan limbah cair adalah menggunakan teknologi membran. Pada umumnya jenis membran yang digunakan adalah membran ultrafiltrasi yang proses pemisahannya menggunakan gaya dorong beda tekanan dan sangat dipengaruhi oleh ukuran pori membran terhadap ukuran partikel dan sifat hidrofilisitas membran. Pemisahan surfaktan dengan membran ultrafiltrasi dapat digunakan dalam sebuah rencana industri dengan tujuan daur ulang terhadap surfaktan atau sebagai tahap akhir sebelum limbah dilepaskan ke lingkungan. Selama proses pemisahan, surfaktan dapat menyebabkan fouling yaitu adsorpsi atau perubahan posisi partikel pada atau di dalam pori membran. Fouling dapat menyebabkan penurunan kinerja membran yaitu fluks. Fouling pada membran terjadi akibat interaksi yang spesifik secara fisik atau kimia antara berbagai padatan terlarut dengan membran. Kecenderungan fouling pada membran ultrafiltrasi dapat diukur dengan menggunakan parameter tes fouling. Salah satunya diantaranya menggunakan indeks filtrasi membran (IFM). Secara hipotesis, IFM didasarkan pada hambatan filtrasi, sehingga dengan kenaikkan konsentrasi surfaktan maka hambatan akan semakin besar. Selain konsentrasi surfaktan, pH surfaktan juga mempengaruhi adsorpsi pada permukaan membran (Rosen, 1989). Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mempelajari pengaruh konsentrasi surfaktan sodium dodesil sulfat (SDS) terhadap fouling (IFM) membran ultrafiltrasi, mengetahui kecenderungan fouling (IFM) dengan variasi vii pH surfaktan SDS pada membran ultrafiltrasi, dan mengetahui pengaruh hidrofilisitas membran terhadap kecenderungan fouling. Penelitian ini dilakukan berlangsung dalam tiga tahap. Tahap awal meliputi preparasi larutan SDS dan buffer, penentuan konsentrasi kritis misel SDS (konsentrasi surfaktan SDS 0,002–0,012 M dengan kondisi pH asam, netral, dan basa), dan proses pembuatan membran selulosa asetat (MCA), poliamida (MPA), dan polisulfon (MPSf) dengan teknik inversi fasa. Tahap kedua yaitu uji kinerja membran yang meliputi uji fluks membran yang terlebih dahulu dilakukan kompaksi terhadap membran yang akan diuji dan penentuan koefisien rejeksi membran. Tahap akhir meliputi penentuan IFM membran ultrafiltrasi terhadap surfaktan SDS (konsentrasi surfaktan di bawah dan di atas KKM dengan kondisi pH asam, netral, dan basa), dan penentuan fluks air pada membran yang telah terfouling oleh SDS. Tekanan operasional yang digunakan adalah 2 bar. Hasil penelitian menunjukkan bahwa fouling yang terjadi pada membran dipengaruhi konsentrasi larutan umpan SDS. Membran selulosa asetat dan membran poliamida mempunyai nilai IFM yang lebih besar pada saat kondisi SDS berada di atas KKM daripada di bawah KKM dan sebaliknya pada membran polisulfon. Kondisi pH larutan SDS mempengaruhi tercapainya nilai KKM; semakin rendah pH larutan SDS maka semakin rendah pula nilai KKM. Peningkatan pH pada larutan SDS dapat meningkatkan kecenderungan nilai IFM yang semakin besar pada membran selulosa asetat dan membran poliamida dan sebaliknya pada membran hidrofobik (membran polisulfon). Hidrofilisitas membran berpengaruh terhadap fouling membran. Membran hidrofilik (membran selulosa asetat dan membran poliamida) memiliki nilai IFM yang jauh lebih besar dibandingkan dengan membran hidrofobik (membran polisulfon). Membran selulosa asetat dan membran poliamida meskipun sama-sama bersifat hidrofilik, ternyata membran poliamida memiliki nilai IFM yang relatif lebih besar daripada membran selulosa asetat. Urutan hidrofilisitas MCA > MPA > MPSf sehingga diperoleh nilai IFM MPA > MCA > MPSf.