Karakterisasi Membran Polisulfon dengan Variasi Konsentrasi Etanol Dalam Bak Koagulasi untuk Membran Ultrafiltrasi

Abstract

Salah satu klasifikasi membran berdasarkan ukuran pori dan tekanan adalah membrane ultrafiltrasi (UF). Membran Ultrafiltrasi memiliki ukuran pori berkisar diantara 0,1μm sampai 1nm (Mulder, 1996). Polisulfon merupakan salah satu material membran ultrafiltrasi. Penggunaan polisulfon ini karena mempunyai stabilitas termal dan stabilitas oksidatif yang baik, kekuatan dan fleksibilitasnya tinggi, mempunyai daya tahan terhadap pH yang ekstrim (Wenten, 2000). Sebaliknya polisulfon cenderung bersifat hidrofobik sehingga permeabilitasnya untuk sistem larutan air tidak terlalu baik. Membran dibuat dengan menggunakan teknik inversi fasa. Salah satu parameter yang mempengaruhi dalam pembentukan struktur membran dengan teknik ini adalah isi dari bak koagulasi yaitu etanol. Tujuan Penelitian ini adalah untuk mempelajari : (1) pengaruh variasi konsentrasi etanol dalam bak koagulasi terhadap karaktersitik fisik (densitas dan derajat swelling) membran ultrafiltrasi polisulfon, (2) pengaruh variasi konsentrasi etanol dalam bak koagulasi terhadap kinerja (fluks air, dan permeselekitifitas/ % rejeksi) membran ultrafiltrasi polisulfon. Tahap pertama penelitian dilakukan proses pembuatan membran dengan teknik inversi fasa dengan memvariasikan konsentrasi etanol dalam bak koagulasi (0; 40; 50; 60; 70; 80 dan 90%) kemudian dilanjukan dengan tahap kedua yakni karakterisasi membran yang meliputi uji sifat fisik (densitas, derajat swelling) dan kinerja membran (fluks air, koefisien permeabilitas dan faktor rejeksi (dekstran 35-45 kDa dan 100-200 kDa)). Tekanan operasional yang digunakan untuk uji kompaksi, fluks dan faktor rejeksi adalah 2 bar; untuk uji koefisien permeabilitas membran terhadap air adalah 1; 1,5; 2; 2,5; 3 bar. Hasil penelitian menunjukkan membran dengan variasi konsentrasi etanol dalam bak koagulasi (0; 40; 50; 60; 70; 80 dan 90%) mempengaruhi sifat fisik yaitu meningkatkan nilai densitas pada kondisi maksimum 0,5013 g/cm3 ; peningkatan konsentrasi dari 0 – 50% menyebabkan kenaikan derajat swelling, tetapi menurunkan derajat swelling dari konsentrasi 60 – 90% terhadap air. Variasi konsentrasi etanol dalm bak koagulasi juga mempengaruhi kinerja membran yaitu meningkatkan nilai fluks air pada kondisi optimum 1,3037 L/m2jam; mempercepat waktu kompaksi; meningkatkan koefisien permeabilitas pada kondisi optimum 0,667 L/m2jam bar; dan meningkatkan koefisien rejeksi membran pada dekstran 35 – 45 kDa dan dekstran 100 – 200 kDa. Membran polisulfon dengan konsentrasi 80 dan 90% memiliki koefisien rejeksi lebih dari 90% sehingga dapat dikategorikan dalam membran ultrafiltrasi.