24
PENCIRIAN MEMBRAN MIKROFILTRASI NILON-6 AKBAR SUHENDI DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2007 pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease! Get yours now! “Thank you very much! I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobe's" A.Sarras - USA

PENCIRIAN MEMBRAN MIKROFILTRASI NILON-6repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/14585/Suhendi... · PT Pupuk Kujang Cikampek pada bulan Juni 2004 dengan judul laporan fiAnalisis

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: PENCIRIAN MEMBRAN MIKROFILTRASI NILON-6repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/14585/Suhendi... · PT Pupuk Kujang Cikampek pada bulan Juni 2004 dengan judul laporan fiAnalisis

PENCIRIAN MEMBRAN MIKROFILTRASI NILON-6

AKBAR SUHENDI

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2007

id17310260 pdfMachine by Broadgun Software - a great PDF writer - a great PDF creator - httpwwwpdfmachinecom httpwwwbroadguncom

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

ii

ABSTRAK

AKBAR SUHENDI Pencirian Membran Mikrofiltrasi Nilon-6 Dibimbing oleh SRI MULIJANI dan AHMAD SJAHRIZA Kendala yang utama dalam pengembangan teknologi membran saat ini adalah mahalnya bahan baku dan membran yang dihasilkan memiliki beberapa kelemahan seperti tidak tahan terhadap asam kuat basa kuat dan suhu tinggi Untuk mengatasi hal itu beberapa tahun terakhir telah dikembangkan pembuatan membran berbahan baku nilon Nilon yang digunakan pada penelitian ini adalah benang nilon-6 Membran dibuat dengan metode pembalikan fasa Benang nilon-6 dilarutkan ke dalam HCl 225 sampai terbentuk larutan homogen yang siap cetak Konsentrasi nilon-6 dibuat tiga ragam masing-masing 30bv (Na) 35bv (Nb) dan 40bv (Nc) Seperangkat alat saring cross-flow digunakan untuk pencirian membran nilon-6 yang diperoleh meliputi pengukuran nilai fluks air serta nilai fluks dan indeks rejeksi bovine serum albumin (BSA) Selain itu digunakan juga scanning electron microscopy untuk analisis permukaan membran nilon-6 Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai fluks air membran nilon-6 meningkat seiring bertambahnya tekanan Nilai fluks air terbesar diperoleh pada tekanan 04826 bar dengan rerata untuk membran Na Nb dan Nc berturut-turut 1807018 Lm2 jam 1044127 Lm2 jam dan 945062 Lm2 jam Oleh karena itu membran nilon-6 yang dihasilkan memiliki fungsi mikrofiltrasi Penambahan konsentrasi nilon-6 menurunkan nilai fluks air dan fluks BSA Sebaliknya penambahan konsentrasi nilon-6 menyebabkan peningkatan indeks rejeksi BSA Membran nilon-6 yang dihasilkan memiliki struktur pori yang tidak seragam dengan diameter pori plusmn 3microm

ABSTRACT

AKBAR SUHENDI Nylon-6 Microfiltration Membrane Characterization Supervised by SRI MULIJANI and AHMAD SJAHRIZA The main problem to develop membrane technology are the price of raw material which is highly expensive and the membrane products have some weaknesses such as not durable in strong acid strong base and high temperature To solve these problems membrane made of nylon has developed in the last several years This experiment used nylon-6 yarn as raw material The membrane made with phase inversion method Nylon-6 yarn was dissolved into HCl 225 until homogeneous casting solution formed The concentration was made in three variations 30bv (Na) 35bv (Nb) and 40bv (Nc) respectively A cross-flow instrument was used to characterize nylon-6 membrane included water flux measurement and rejection index of bovine serum albumin (BSA) Beside that scanning electron microscopy instrument was also used to analyze nylon-6 membrane suface The results showed that water flux value of nylon-6 membrane increased with increasing pressure The greatest water flux value obtained by 04826 bar pressure with average value for Na Nb and Nc membrane were 1807018 Lm2 hour 1044128 Lm2 hour and 945062 Lm2 hour respectively Therefore the membrane had a microfiltration function Increasing nylon-6 concentration was caused decreasing water flux and BSA flux value On the other hand increasing nylon-6 concentration was also increasing BSA rejection index The nylon-6 membrane has a nonhomogenous pore structure with pore diameter of plusmn 3microm

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

iii

PENCIRIAN MEMBRAN MIKROFILTRASI NILON-6

AKBAR SUHENDI

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Sains pada

Departemen Kimia

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2007

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

iv

Judul Pencirian Membran Mikrofiltrasi Nilon-6

Nama Akbar Suhendi

NIM G44201054

Menyetujui

Pembimbing I Pembimbing II

Dra Sri Mulijani MS Drs Ahmad Sjahriza

NIP 131 950 978 NIP 131 842 413

Diketahui

Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Institut Pertanian Bogor

Prof Dr Yonny Koesmaryono MS

NIP 131 473 999

Tanggal lulus

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

v

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala rahmat dan karunia-Nya sehingga skripsi ini berhasil diselesaikan Topik penelitian ini ialah Pencirian Membran Mikrofiltrasi Nilon-6 Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Kimia Anorganik IPB dan dilaksanakan sejak bulan Agustus 2006 sampai Februari 2007

Ungkapan terima kasih penulis tujukan kepada Ibu Dra Sri Mulijani MS dan Bapak Drs Ahmad Sjahriza selaku pembimbing atas dorongan semangat dan bimbingannya Penghargaan dan terima kasih juga penulis sampaikan kepada laboran Laboratorium Kimia Anorganik IPB yang telah banyak membantu penelitian ini Ungkapan terima kasih yang tak terhingga penulis sampaikan kepada Bapak Mamah Fitrianingsih Dian Agustina serta seluruh keluarga atas segala doa dan kasih sayangnya Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada rekan-rekan Kimia 38 rekan-rekan Asrama IPB Sukasari Echi Mirah dan Iecka atas segala perhatian dan persahabatan yang begitu indah

Hanya ridho Allah SWT yang penulis harapkan dari semua yang telah dilakukan dengan harapan semoga karya ilmiah ini bermanfaat

Bogor Februari 2007

Akbar Suhendi

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

vi

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Cikampek pada tanggal 1 April 1983 dari ayah Ondi Herdiansyah dan ibu Cunengsih Penulis merupakan putra pertama dari tiga bersaudara

Pendidikan dasar ditempuh penulis di SD Melati dan SMP Negeri 1 Pagaden Kabupaten Subang Tahun 2001 penulis lulus dari SMU Negeri 1 Karawang dan pada tahun yang sama lulus seleksi masuk IPB melelui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB Penulis memilih Program Studi Kimia Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Selama mengikuti perkuliahan penulis pernah menjadi staf Departemen AKDK Badan Eksekutif Mahasiswa TPB pada tahun ajaran 20012002 serta menjadi asisten praktikum mata kuliah Kimia Lingkungan pada tahun ajaran 20052006 Penulis juga pernah melaksanakan Praktek Lapang di Laboratorium PT Pupuk Kujang Cikampek pada bulan Juni 2004 dengan judul laporan Analisis Urea Prill sebagai Produk Utama PT Pupuk Kujang Cikampek

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

vii

DAFTAR ISI

Halaman DAFTAR GAMBAR viii

DAFTAR TABEL viii

DAFTAR LAMPIRAN viii

PENDAHULUAN 1

TINJAUAN PUSTAKA Nilon 1 Membran 2

BAHAN DAN METODE Bahan dan Alat 3 Pembuatan Membran Nilon-6 3 Pencirian Membran 3

HASIL DAN PEMBAHASAN Membran Nilon-6 4 Nilai Fluks Air 5 Nilai Fluks dan Rejeksi BSA 6 Analisis Permukaan Membran 6

SIMPULAN DAN SARAN Simpulan 7 Saran 7

DAFTAR PUSTAKA 7

LAMPIRAN 9

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

viii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

1 Rumus struktur nilon-6 2

2 Membran nilon-6 4

3 Perbandingan antara fluks air membran Na Nb dan Nc pada tekanan

03447 bar 5

4 Perbandingan antara fluks air membran Na Nb dan Nc pada tekanan

04826 bar 5

5 Perbandingan antara fluks dan indeks rejeksi membran Na Nb

dan Nc pada tekanan 04826 bar 6

6 Permukaan membran Nb pada perbesaran 2000x 7

DAFTAR TABEL

Halaman

1 Kisaran nilai fluks berbagai jenis membran 3

2 Nilai fluks air membran nilon-6 pada tekanan 03447 bar dan 04826 bar 5

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

1 Reaksi polimerisasi nilon-6 10

2 Diagram alir penelitian 11

3 Data fluks air membran nilon-6 (Na) 12

4 Data fluks air membran nilon-6 (Nb) 13

5 Data fluks air membran nilon-6 (Nc) 14

6 Penentuan konsentrasi permeat BSA 15

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

PENDAHULUAN

Teknologi membran telah digunakan secara luas dalam berbagai aplikasi industri Selama 2 dasawarsa terakhir membran telah dikembangkan khususnya untuk memenuhi kebutuhan industri bioteknologi Hal ini meliputi aplikasi membran untuk penyaringan steril klarifikasi pertanian penghilang virus pengukuran konsentrasi protein dan pemurnian protein (Reis amp Zidney 2007) Hal ini mendorong dilakukannya berbagai penelitian terutama mengenai inovasi polimer bahan baku membran Beberapa polimer yang biasa digunakan sebagai bahan baku membran saat ini antara lain selulosa asetat polisulfon dan poliamida

Kendala yang utama dalam pengembangan teknologi membran saat ini adalah mahalnya bahan baku dan beberapa kelemahan membran yang dihasilkan Polimer alami seperti selulosa asetat telah banyak dipakai sebagai bahan baku membran Namun membran selulosa asetat memiliki beberapa kelemahan seperti tidak tahan terhadap asam kuat dan basa kuat dan tidak tahan terhadap suhu tinggi (Moerniati et al 1998) Untuk mengatasi hal itu beberapa tahun terakhir telah dikembangkan pembuatan membran berbahan baku nilon Nilon termasuk senyawa poliamida sintetis yang dilihat dari sifat fisik kimia dan strukturnya sangat memungkinkan untuk dijadikan membran

Nilon dapat digolongkan menjadi nilon aromatik dan linear Nilon aromatik adalah nilon yang memiliki gugus aromatik pada unit ulangnya contohnya nilon-66 Sedangkan pada nilon linier unit ulangnya tersusun dari rantai lurus misalnya nilon-6 Nilon juga terbagi menjadi beberapa jenis berdasarkan jumlah atom karbon dalam unit ulangnya seperti nilon-6 nilon-66 nilon-69 nilon-610 nilon-612 nilon-11 dan nilon-12 (Gupta 1989) Perbedaan jumlah atom karbon dalam unit penyusun nilon menyebabkan adanya sedikit perbedaan sifat fisik dan kimianya

Penelitian lebih lanjut telah membuktikan bahwa nilon-66 dapat dimodifikasi menjadi membran (Sukadana 1996) Membran yang dihasilkan termasuk membran ultrafiltrasi dan telah digunakan dalam proses pengolahan limbah zat warna indigo dari industri tekstil di Bali Moerniati et al (1998) telah melakukan preparasi membran nilon-6 menggunakan proses pembalikan fasa Membran yang dibuat dimodifikasi dengan menambahkan senyawa adisi N-metil-2-Pirolidon (NMP) dan dimetil

sulfoksida (DMSO) dengan pelarut asam formiat Membran yang dihasilkan pada penelitian tersebut memiliki permeabilitas dan selektifitas yang cukup baik dilihat dari nilai fluks air sebesar 435 Lm2 jam dan indeks rejeksi 8230 pada tekanan 35 kgcm2

Yoshikawa et al (2000) melaporkan bahwa penambahan karbon grafit akan meningkatkan permeabilitas membran komposit karbon grafit-nilon-6 terhadap fluida campuran sikloheksana dan benzena Beberapa penelitian lainnya antara lain oleh Lai amp Chen (1992) Huang amp Rhim (1992) Takagi et al (1994) Okushita et al (1996) dan Shieh amp Huang (1998) Penelitian-penelitian tersebut menggunakan nilon-6 yang telah dimodifikasi dengan penambahan berbagai senyawa aditif untuk membuat membran

Industri tekstil sangat banyak terdapat di Indonesia Banyaknya industri tekstil tersebut tentu saja menghasilkan limbah industri yang juga melimpah terutama limbah benang sebagai bahan dasar industri tekstil Limbah benang termasuk benang nilon yang sangat banyak ini jika dibiarkan akan menjadi masalah tersendiri yang akan sulit dicari cara penanggulangannya Salah satu cara yang dapat dilakukan adalah dengan memanfaatkannya sebagai bahan baku pembuatan membran Selain dapat menyelesaikan permasalahan limbah hal ini pun dapat meningkatkan nilai ekonomis limbah benang tersebut

Nilon yang digunakan dalam penelitian ini adalah benang nilon-6 Selain mudah didapat benang nilon pun memiliki harga yang sangat murah dan dapat didegradasi oleh jamur tertentu sehingga ramah lingkungan Krzan et al (2004) melaporkan bahwa poliamida-6 dapat didegradasi oleh jamur lignolitik Bjerkandera adusta

Penelitian ini bertujuan mencirikan membran nilon-6 menggunakan fluks air dan indeks rejeksi serta mengamati struktur membran yang dihasilkan menggunakan scanning electron microscopy (SEM) Adapun manfaat dari penelitian ini yaitu mendapatkan membran dari bahan baku yang relatif murah mudah didapat dan proses pembuatan yang lebih sederhana

TINJAUAN PUSTAKA

Nilon

Nilon adalah senyawa polimer yang memiliki gugus amida pada setiap unit

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

2

ulangnya sehingga nilon disebut juga senyawa poliamida (Gupta 1989) Nilon bersifat semikristalin kuat dan tahan terhadap suhu tinggi Oleh karena itu nilon sangat memungkinkan untuk dipakai sebagai serat atau bahan termoplastik pada mesin yang memiliki kemampuan setara atau lebih baik daripada logam

Nilon yang dimodifikasi dengan menambahkan senyawa lain seperti timbal (Pb) akan memperkuat strukturnya dan memperbaiki sifat mekaniknya menjadi lebih tahan terhadap suhu tinggi sangat kuat tahan karat dan dapat digunakan tanpa pelumas (Kohan 1995) Selain itu nilon juga dapat dijadikan membran yang memiliki sifat fisik kimia dan mekanik yang sangat baik antara lain memiliki ketahanan terhadap pH ekstrim dan suhu tinggi (Moerniati et al 1998)

Nilon-6

Nilon-6 merupakan salah satu jenis senyawa poliamida yang paling banyak penggunaannya Sesuai dengan namanya nilon-6 tersusun atas 6 atom karbon pada setiap unit ulangnya seperti ditunjukkan pada Gambar 1 Nilon-6 dihasilkan dari sintesis senyawa kaprolaktam pada suhu 533 K dengan katalis nitrogen selama 4-5 jam (Lampiran 1) Pada kondisi tersebut cincin kaprolaktam akan terputus dan terjadilah polimerisasi Lelehan senyawa tersebut lalu dialirkan melewati spineret sehingga membentuk serat nilon ([Anonim] 2006)

Gambar 1 Rumus struktur Nilon-6

Beberapa sifat fisik dan kimia Nilon-6 antara lain memiliki suhu transisi gelas 47oC titik leleh 220oC bobot molekul per unit ulang 11316 gmol densitas amorf pada 25oC sebesar 1084 gcm3 dan densitas kristalin pada 25oC sebesar 123 gcm3

Membran

Membran adalah lapisan semipermeabel berupa padatan polimer tipis yang menahan pergerakan bahan tertentu (Scott dan Hughes 1996) Sedangkan menurut Mulder (1991) membran dapat diartikan sebagai sekat permselektif diantara dua fasa Transpor molekul melewati membran dapat disebabkan oleh konveksi atau difusi akibat

adanya perbedaan konsentrasi tekanan atau temperatur (Srikanth 2006) Klasifikasi Membran Mulder (1996) dan Wenten (1999) mengklasifikasikan membran berdasarkan materi asal morfologi (struktur pori) bentuk dan fungsinya Berdasarkan materi asalnya membran dapat digolongkan menjadi membran alami dan sintetis Membran alamiah merupakan membran yang terdapat pada sel tumbuhan hewan dan manusia Sedangkan membran sintesis merupakan membran yang dibuat sesuai dengan kebutuhan dan sifatnya disesuaikan dengan membran alamiah Membran sintesis dibagi lagi menjadi membran organik dan membran anorganik Kemudian berdasarkan struktur porinya membran dibagi menjadi membran simetrik dan asimetrik Membran simetrik adalah suatu membran yang memiliki struktur pori yang seragam Sedangkan membran asimetrik merupakan membran yang struktur porinya tidak seragam Berdasarkan bentuknya membran dapat dibagi menjadi membran datar dan tubular Membran datar memiliki bentuk melebar dan penampang lintang yang besar Membran tubular memliki bentuk seperti tabung dengan diameter tertentu Berdasarkan fungsinya membran dibagi menjadi membran mikrofiltrasi ultrafiltrasi osmosis balik dialisis dan elektrodialisis Membran mikrofiltrasi merupakan membran yang berfungsi untuk menyaring makromolekul dengan berat molekul lebih dari 500000 gmol atau partikel berukuran 01-10 igravem Tekanan yang digunakan 05-20 atm Membran ultrafiltrasi adalah membran yang berfungsi untuk menyaring makromolekul dengan berat molekul lebih dari 5000 gmol atau partikel berukuran 0001-010 igravem Tekanan yang digunakan 10-30 atm Membran osmosis balik berfungsi untuk menyaring garam-garam organik dengan berat molekul lebih dari 50 gmol atau partikel berukuran 00001-00010 igravem Tekanan yang digunakan 80-120 atm Membran dialisis berfungsi untuk memisahkan larutan koloid yang mengandung elektrolit dengan berat molekul kecil Membran elektrodialisis berfungsi untuk memisahkan larutan melalui membran dengan pemberian muatan listrik Selain itu membran juga dapat berupa membran padatan atau cairan dapat membawa muatan positif negatif tidak bermuatan atau dapat pula bersifat bipolar (Srikanth 2006)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

3

Pencirian Membran Keseragaman struktur dan ukuran pori membran berbeda-beda Begitu pun sifat fisik dan kimia membran berbeda tergantung jenis polimer pembentuknya Beberapa ciri tersebut merupakan salah faktor penting yang mempengaruhi kinerja membran

Kinerja membran yang baik pada umumnya ditentukan oleh besarnya permeabilitas dan selektivitas membran terhadap materi yang dipisahkan Nilai fluks dan rejeksi membran dapat digunakan untuk mengukur besaran permeabilitas dan selektifitas membran Fluks didefinisikan sebagai aliran fluida yang melewati membran dan nilainya dipengaruhi oleh tekanan transmembran kecepatan cross-flow dan konsentrasi larutan Sedangkan rejeksi adalah kemampuan membran untuk menahan atau melewatkan materi tertentu (Mulder 1996) Kisaran nilai fluks dari berbagai jenis membran disajikan pada tabel Tabel 1 Kisaran nilai fluks berbagai jenis

membran (Mulder 1996)

Jenis Membran

Kisaran Tekanan

(bar)

Kisaran Fluks (Lm2 jam)

Mikrofiltrasi

Ultrafiltrasi

Nanofiltrasi

Osmosis Balik

01-20

10-50

50-20

10-100

gt50

10-50

14-12

0005-14

Preparasi Membran Preparasi membran dapat dilakukan dengan beberapa cara antara lain pelelehan pemampatan dan pembalikan fasa Membran mikrofiltrasi ultrafiltrasi osmosis balik dan dialisis pada umumnya dibuat dengan teknik pembalikan fasa Teknik pembalikan fasa dilakukan dengan cara mengubah larutan polimer menjadi jaringan makromolekul tiga dimensi yang mengembang (swollen membrane) Prosesnya diawali dengan membuat larutan polimer yang homogen dengan kekentalan yang diinginkan lalu sebelum larutan tersebut dicetak dilakukan pencelupan untuk menguapkan pelarut dan mengendapkan polimer sehingga terbentuk lapisan tipis membran (Mulder 1996)

BAHAN DAN METODE

Bahan dan Alat

Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah benang nilon-6 asam klorida pekat (225) biuret bovine serum albumin (BSA) dan air suling Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini yaitu neraca analitik seperangkat alat saring cross-flow spektrofotometer sinar tampak merek Spectronic 20D+ pengaduk listrik bermagnet merek versamix (Fisher) pelapis ion Polaran SC 7610 Sputter Coater SEM LEO 4201 Oxford Link Penafet model 6599 seperangkat alat kaca pelat kaca ukuran 20x30 cm Analisis SEM dilakukan di Departemen Metalurgi dan Material Fakultas Teknik Universitas Indonesia

Pembuatan Membran Nilon-6

Benang nilon-6 digunting menjadi potongan-potongan yang sangat pendek lalu ditimbang sebanyak 15 g (30bv) selanjutnya disebut membran Na 175 g (35bv) selanjutnya disebut membran Nb dan 20 g (40bv) selanjutnya disebut membran Nc Selanjutnya benang dilarutkan ke dalam 50 ml HCl 225 sampai terbentuk larutan yang homogen (casting solution) Setelah itu larutan dituangkan pada pelat kaca dan diratakan dengan gelas pengaduk sehingga memiliki ketebalan yang merata Selanjutnya pelat kaca tersebut dicelupkan ke dalam bak berisi air dengan posisi pelat kaca plusmn 60o terhadap permukaan air Lapisan tipis membran nilon ditunggu sampai terlepas dari pelat kaca dan mengambang di permukaan air

Membran nilon yang terbentuk dicuci dengan air mengalir untuk menghilangkan sisa pelarut lalu direndam di dalam wadah plastik berisi air suling Selanjutnya membran dipotong sesuai dengan keperluan untuk pengukuran nilai fluks rejeksi dan scanning electron microscopy (SEM)

Pencirian Membran

Fluks Air Sampel membran dipotong persegi

panjang plusmn 16x23 cm sehingga sesuai dengan modul tempat sampel yang berada pada alat pengukur fluks air Kemudian sampel ditempatkan ke dalam modul Selanjutnya modul tersebut dihubungkan dengan selang pengalir umpan rentetat permeat serta selang

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

4

Rejeksi = 1 x 100

Cp

Cf

Rejeksi = 1 x 100

Cp

Cf

J =

V

A x t

pengatur tekanan Umpan yang digunakan adalah air suling Selanjutnya umpan dialirkan dan tekanannya diatur sesuai dengan yang diinginkan Variasi tekanan yang digunakan sebesar 03447 bar dan 04826 bar Nilai fluks setiap membran diukur dengan fungsi waktu sampai dicapai kondisi tunak (steady state) Nilai fluks dinyatakan dengan persamaan berikut (Mulder 1996) dengan J = Fluks (Lm2 jam) V = Volume permeat (L) A = Luas membran (m2) t = Waktu (jam) Rejeksi Membran Pengukuran rejeksi membran dilakukan menggunakan alat yang sama dengan alat pengukur fluks air Hanya saja parameter yang perlu dicatat adalah jumlah konsentrasi permeat dan umpan Umpan yang digunakan pada pengukuran rejeksi ialah larutan BSA 200 ppm yang sebelumnya telah dibuat kurva standarnya Konsentrasi BSA dalam permeat diukur menggunakan spektrofotometer sinar tampak pada panjang gelombang 520 nm Nilai rejeksi dihitung menggunakan persamaan berikut (Baker 2004)

dengan Cp = Konsentrasi permeat (ppm) Cf = Konsentrasi umpan (200 ppm) Analisis Permukaan Membran

Membran dicuci lalu dipotong sesuai dengan ukuran tempat yang tersedia pada alat scanning electron microscopy (SEM) Suatu silinder logam steril yang diameternya lebih besar daripada ukuran contoh direkatkan menggunakan double tip Penutup sisi lain double tip diungkit lalu contoh dengan ukuran 1x1 cm direkatkan Silinder diletakkan ke dalam pelapis ion untuk divakum selama 3 jam dengan tekanan 01 mbar Setelah 3 jam contoh dilapisi dengan logam Pt-Au menggunakan pelapis ion lalu difoto dengan instrumen

HASIL DAN PEMBAHASAN

Membran Nilon 6

Gambar 2 memperlihatkan membran nilon-6 yang diperoleh dengan ciri-ciri lembaran tipis dengan ketebalan sekitar 01 mm berwarna putih tidak transparan dan memiliki permukaan yang halus Membran nilon-6 dibuat dengan modifikasi metode pembalikan fasa yang digunakan pada penelitian Moerniati et al (1998) Membran dicetak pada pelat kaca ukuran 20 x 30 cm Ketebalan membran yang dihasilkan tidak sama Hal ini dikarenakan larutan homogen nilon-6 yang siap cetak (casting solution) diratakan menggunakan gelas pengaduk Pencelupan lapisan tipis pada pelat kaca dilakukan dalam keadaan basah mengingat proses penguapan pelarut yang sangat lama

Gambar 2 Membran nilon-6

Selanjutnya membran yang terbentuk direndam dalam air suling yang bertujuan menjaga membran agar tidak kering sekaligus menghilangkan sisa pelarut Air rendaman diganti setiap beberapa hari untuk menjaga kondisi tersebut Selain itu akan terjadi interaksi antara gugus-gugus amida polar dengan molekul air sehingga membran bersifat hidrofilik Hidrofilisitas membran meningkatkan solubilitas air atau permeabilitas air oleh karena itu membran nilon-6 yang dihasilkan dapat digunakan untuk proses pemisahan sistem larutan air Interaksi molekul melalui ikatan hidrogen antara gugus-gugus amida juga meningkatkan kekuatan mekanik membran (Sukadana 1996)

Membran dibuat dengan tiga konsentrasi yang berbeda masing-masing 30 bv 35 bv dan 40 bv nilon-6 dalam HCl 225 Perbedaan konsentrasi nilon-6 dimaksudkan untuk melihat pengaruhnya terhadap nilai

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

5

fluks dan indeks rejeksi masing-masing membran

Nilai Fluks Air

Nilai fluks air masing-masing membran diukur pada tekanan 03447 bar dan 04826 bar ditampilkan pada Tabel 2 Nilai-nilai tersebut menunjukkan bahwa nilai fluks air semakin besar seiring bertambahnya tekanan yang diberikan kepada membran Dilihat dari rerata nilai fluks air tersebut dapat dikatakan bahwa membran nilon-6 yang dihasilkan pada penelitian ini memiliki fungsi mikrofiltrasi Hal ini sesuai dengan Mulder (1996) yang menyatakan bahwa membran mikrofiltrasi nilai fluks air lebih dari 50 Lm2 jam

Nilai fluks berbanding lurus terhadap tekanan Hal ini terlihat dari data pada Tabel 2 yang menunjukkan bahwa semakin besar tekanan yang diberikan maka nilai fluksnya semakin bertambah Tekanan yang diberikan yaitu 03447 bar dan 04826 bar Tekanan ini tidak diperbesar lagi karena jika tekanan yang diberikan semakin besar maka akan terjadi kompaksi membran (Ristiyani 2006) Menurut Mulder (1996) semakin tinggi tekanan yang diberikan maka kompaksi akan semakin cepat Ketika terjadi kompaksi struktur membran menjadi lebih kompak dan pori-pori membran merapat sehingga menghasilkan penurunan nilai fluks

Tabel 2 Nilai fluks air membran nilon 6 pada

tekanan 03447 bar dan 04826 bar

Jenis Membran

Fluks Air pada P=03447 bar

(Lm2)

Fluks Air pada P=04826 bar

(Lm2) Na

Nb

Nc

1437390

412909

376130

1807018

1044128

945062

Pengaruh konsentrasi nilon-6 terhadap

nilai fluks air juga dapat dilihat pada Tabel 2 terlihat bahwa semakin besar konsentrasi nilon-6 akan menyebabkan penurunan nnilai fluks air Hal ini sesuai dengan Moerniati (1998) bahwa semakin tinggi konsentrasi polimer di dalam casting solution akan menyebabkan fluks air menurun Hal ini disebabkan karena konsentrasi polimer di permukaan membran menjadi lebih tinggi yang berarti bahwa fraksi volume dari polimer naik oleh sebab itu porositas akan menurun

0

50

100

150

200

250

300

350

0 15 30 45 60 75

Waktu (menit)

Flu

ks (

Lm

2 ja

m) N a

N b

N c

Gambar 3 Perbandingan antara fluks air

membran Na Nb dan Nc pada tekanan 03447 bar

Kurva pada Gambar 3 juga menunjukkan

nilai fluks air membran Nb dan Nc memiliki rerata yang mendekati sedangkan membran Na memiliki rerata nilai fluks air yang jauh lebih besar Hal ini dapat diartikan bahwa penambahan konsentrasi nilon-6 dari 30 bv menjadi 35 bv memberikan pengaruh yang signifikan terhadap penurunan nilai fluks air Namun pada penambahan konsentrasi dari 35 bv menjadi 40 bv tidak memberikan pengaruh yang berarti terhadap penurunan nilai fluks air Fenomena serupa juga terjadi pada perbandingan nilai fluks masing-masing membran pada tekanan 04826 bar seperti ditampilkan pada Gambar 4

0

50

100

150

200

250

300

350

0 15 30 45 60 75

Waktu (menit)

Flu

ks (

Lm

2 ja

m) N a

N b

N c

Gambar 4 Perbandingan antara fluks air

membran Na Nb dan Nc pada tekanan 04826 bar

Kurva pada Gambar 3 dan 4 juga

menunjukkan bahwa semakin lama waktu pengukuran nilai fluks air masing-masing membran semakin menurun sampai tercapai kondisi tunak (steady state) Penurunan nilai fluks air ini diduga terjadi karena adanya penyumbatan (fouling) pada pori-pori membran Penyumbatan dapat terjadi apabila air yang digunakan sebagai larutan umpan mengandung partikel-partikel berukuran lebih besar atau sama dengan diameter por-pori membran Semakin lama partikel-partikel

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

6

tersebut akan menumpuk pada permukaan membran dan mengurangi kemampuan membran untuk mengalirkan air sehingga waktu alir permeat menjadi lebih lama

Hal ini sesuai dengan Wenten (1999) yang menyatakan bahwa fouling merupakan gejala yang disebabkan oleh deposisi dan akumulasi secara tidak dapat balik dari partikel-partikel submikron pada permukaan membran atau di dalam membran itu sendiri Fluks air murni pada proses ultrafiltrasi atau mikrofiltrasi umumnya akan mengalami penurunan nilai fluks kurang dari 5 (Mulder 1996)

Nilai Fluks dan Rejeksi BSA

Pencirian lainnya yang dilakukan pada

penelitian ini adalah nilai rejeksi membran Prinsip kerjanya sama dengan pengukuran fluks air Namun larutan umpan yang digunakan adalah BSA dengan konsentrasi 200 ppm Tekanan yang digunakan pada pengukuran ini yaitu 04826 bar Hal ini didasarkan pada hasil pengukuran fluks air yang memberikan hasil fluks terbesar pada tekanan 04826 untuk semua membran

Nilai fluks dan konsentrasi permeat diukur setiap selang waktu 5 menit selama 30 menit untuk masing-masing membran (Lampiran 5) Rerata nilai fluks BSA membran Na Nb dan Nc berturut-turut adalah 855057 Lm2 jam 508209 Lm2 jam dan 496878 Lm2 jam Hal ini menunjukkan bahwa penambahan konsentrasi nilon-6 akan menurunkan nilai fluks BSA Gejala sebaliknya terjadi pada indeks rejeksi BSA yang cenderung meningkat seiring bertambahnya konsentrasi nilon-6 Rerata indeks rejeksi membran Na Nb dan Nc berturut-turut adalah 2486 4110 dan 4779 Hal ini menunjukkan bahwa penambahan konsentrasi nilon-6 akan menurunkan permeabilitas membran dan menaikkan selektivitasnya

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

0 5 10 15 20 25

Waktu (menit)

Flu

ks (

Lm

2 ja

m)

N a

N b

N c

(a)

0

10

20

30

40

50

60

0 5 10 15 20 25

Waktu (menit)

Inde

ks r

ejek

si (

)

N a

N b

N c

(b)

Gambar 5 Perbandingan antara fluks (a) dan indeks rejeksi (b) membran Na Nb dan Nc pada tekanan 04826 bar

Nilai fluks BSA cenderung turun seiring

bertambahnya waktu (Gambar 5a) Penurunan nilai fluks yang cukup signifikan terjadi pada 15 menit pertama Selanjutnya terjadi penurunan nilai fluks yang tidak terlalu besar Fenomena ini diduga akibat adanya penyumbatan pori membran oleh molekul-molekul BSA sehingga semakin lama nilai fluks BSA semakin menurun

Penurunan nilai fluks BSA berbanding terbalik dengan indeks rejeksinya yang cenderung meningkat seiring bertambahnya waktu (Gambar 5b) Hal ini mengindikasikan bahwa semakin lama waktu penyaringan maka semakin banyak molekul-molekul BSA yang dapat ditolak oleh membran BSA memiliki berat molekul lebih dari 500000 gmol dan ukuran partikelnya antara 01-10 microm sehingga memungkinkan untuk disaring menggunakan membran mikrofiltrasi nilon-6 berdasarkan hal itu membran nilon-6 yang dihasilkanjuga dapat dipakai untuk menyaring partikel-partikel yang berukuran sama atau lebih besar dari BSA

Analisis Permukaan Membran

Analisis permukaan membran dilakukan menggunakan alat scanning electron microscopy (SEM) Gambar 6 menunjukkan struktur permukaan membran Nb pada perbesaran 2000 kali Berdasarkan topografinya terlihat bahwa permukaan membran Nb memiliki ukuran pori yang tidak seragam dengan diameter pori plusmn 3 microm Namun struktur pori pada lapisan-lapisan di bawah permukaan membran tidak dapat diamati menggunakan SEM Oleh karena itu struktur pori membran nilon-6 yang dihasilkan

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

7

tidak dapat diamati kesimetrisannya Untuk mengamati hal tersbut diperlukan suatu alat yang disebut transmission electron microscopy (TEM)

Gambar 6 Permukaan membran Nb pada perbesaran 2000x

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Nilai fluks air membran nilon-6 meningkat seiring bertambahnya tekanan Rerata nilai fluks air membran Na Nb dan Nc pada tekanan 04826 bar berturut-turut adalah 1807018 Lm2 jam 1044128 Lm2 jam dan 945062 Lm2 jam Oleh karena itu dapat disimpulkan bahwa membran yang diperoleh memiliki fungsi mikrofiltrasi Rerata nilai fluks BSA membran Na Nb dan Nc berturut-turut adalah 855057 Lm2 jam 508209 Lm2 jam dan 496878 Lm2 jam Rerata indeks rejeksi membran Na Nb dan Nc berturut-turut adalah 2486 4110 dan 4779 Penambahan konsentrasi nilon-6 menurunkan nilai fluks air dan fluks BSA Sebaliknya penambahan konsentrasi nilon-6 menyebabkan peningkatan indeks rejeksi BSA Membran nilon-6 yang dihasilkan memiliki struktur pori yang kurang seragam dengan diameter pori plusmn 3microm

Saran

Ragam tekanan dan jenis pelarut sebaiknya ditambah agar diketahui tekanan dan jenis pelarut yang memberikan hasil optimal terhadap penyaringan Selain itu perlu dilakukan uji tarik dan elongasi untuk mengukur sifat mekanik membran serta analisis TEM untuk mengamati struktur pori membran

DAFTAR PUSTAKA

[Anonim] 2006 Nylon 6 httpenwikipediaorgwikiNylon_6 [18 Feb 2007]

Baker RW2004 Membrane Technology and

Applications Ed ke-2 London J Wiley

Gupta SK 1989 Nylon Polymerization

Didalam Cheremisinoff NP editor Handbook of Polymer Science and Technology New York Marcel Dekker hlm211-213

Huang RYM Rhim JW 1992 Prediction of

pervaporation separation characteristics for the methanol-pentane-nylon-6-poly(acrylicacid) blended membrane system J Memb Sci 71211-220

Kohan MI 1995 Nylon Plastics Handbook

Munich Hanser Krzan A Friedrich J Mohorcic M Klun U

2004 Polyamide-6 Degradation by Lignolytic Fungus Bjerkandera adusta httpwwwicstriesteitDocumentsDownloadsdf1669pdf [13 Feb 2007]

Lai JY Chen HY Preparation and properties

of vinyl acetate-grafted nylon-6 membrane by using homografting method 1992 J Memb Sci 66169-178

Mulder M 1996 Basic Principles of

Membrane Technology Netherland Kluwer

Mulder M 1991 Nature of Membrane

Netherland Kluwer Moerniati S Aspiyanto Aiman S Wahab YB

Nurhasanah 1998 Preparasi Membran Poliamida dengan Menggunakan Proses Phase Inversion [Laporan Penelitian] Serpong Puslitbang Kimia Terapan LIPI

Okushita H Yoshikawa M Shimidzu T 1996

Synthesis of polyoxyethylene grafting nylon-6 and the selective separation of cyclohexanecyclohexanonecyclohexanol mixture through its membranes J Memb Sci 11291-100

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

8

Reis R Zydney A 2007 Bioprocess membrane technology J Memb Sci 29716-50

Ristiyani R 2006 Pencirian Membran

Selulosa Asetat dari Kulit Nanas dengan Penambahan Poli(etilena glikol) Sebagai Porogen [Skripsi] Bogor Departemen Kimia Institut Pertanian Bogor

Scott K Hughes R 1996 Industrial

Membrane Separation Technology London Blackie Academic and Professionals

Shieh JJ Huang RYM 1998 ChitosanN-

methylol-nylon-6 blend membranes for the pervoration separation of ethanol-water mixtures J Memb Sci 148243-255

Sukadana IM 1996 Pembuatan Membran

Nilon 66 untuk Pemisahan Zat Warna Indigo [Laporan Penelitian] Denpasar Universitas Udayana

Srikanth G 2006 Membrane Separation

Process-Technology and Business Opportunisties httpwwwbiologicaenguminhoptpsbdocstextoficha3pdf [13 Feb 2007]

Takagi R Tagawa M Gotoh K Nakagaki M

1994 Variation of membrane charge of nylon-6 with pH J Memb Sci 92229-238

Wenten IG 1999 Teknologi Industrial

Membran Bandung Departemen Teknik Kimia Institut Teknologi Bandung

Yoshikawa M Shimada H Tsubouchi K

Kondo Y 2000 Pervaporation of benzenecyclohexane mixtures through carbon graphitenylon-6 composite membranes J Memb Sci 17749-53

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

LAMPIRAN

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

10

Lampiran 1 Reaksi polimerisasi nilon-6 ([Anonim] 2006)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

11

Lampiran 2 Diagram alir penelitian

Benang nilon-6

Pemotongan

Penimbangan (15 g 175 g 20 g)

Pelarutan (30 bv 35 bv 40 bv)

Pencetakan (pada pelat kaca)

Pencelupan

HCl 225 (50 ml)

Pengukuran fluks air Pengukuran indeks rejeksi

Membran nilon-6

Analisis permukaan (SEM)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

12

Lampiran 3 Data fluks air membran nilon-6 (Na) P = 03447 bar P = 04826 bar

Waktu (menit)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

3 6 9

12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 86 90

15 19 21 23 26 26 26 28 30 30 32 36 38 41 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40

0004167 0005278 0005833 0006389 0007222 0007222 0007222 0007778 0008333 0008333 0008889 0010000 0010556 0011389 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111

306488890 241974083 218950661 199896574 176840101 176840101 176840101 164198921 153262835 153262835 143676365 127713921 120987041 112137958 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678

15 17 17 20 20 22 24 26 26 26 26 27 27 29 28 28 28 28 28 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30

0004167 0004722 0004722 0005556 0005556 0006111 0006667 0007222 0007222 0007222 0007222 0007500 0007500 0008056 0007778 0007778 0007778 0007778 0007778 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333

306488890 270465736 270465736 229866668 229866668 208990216 191561303 176840101 176840101 176840101 176840101 170285228 170285228 158532672 164198921 164198921 164198921 164198921 164198921 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835

rerata 143738975 rerata 180701818 Contoh perhitungan (menit ke-3) P = 03447 bar Keterangan J = Fluks (Lm2 jam) Fluks J = V At = 0005 (0003915 x 0004167) = 306488890 V = Volume permeat (5 ml) A = Luas permukaan membran (0003915 m2) t = Waktu (jam)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

13

Lampiran 4 Data fluks air membran nilon-6 (Nb) P = 03447 bar P = 04826

Waktu (menit)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

3 6 9

12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 87 90

30 50 66 79 91

101 111 113 116 120 122 123 125 137 140 142 145 146 152 156 160 161 163 163 170 170 170 170 170 170

0008333 0013888 0018333 0021944 0025278 0028056 0030833 0031389 0032222 0033333 0033889 0034167 0034722 0038056 0038889 0039444 0040278 0040556 0042222 0043333 0044444 0044722 0045278 0045278 0047222 0047222 0047222 0047222 0047222 0047222

153262835 91959908 69674807 58199927 50523744 45521072 41421179 40687477 39635628 38314559 37685951 37379319 36781844 33559470 32840629 32378542 31708109 31490759 30248193 29472670 28735920 28557292 28206617 28206617 27045428 27045428 27045428 27045428 27045428 27045428

15 30 32 34 35 40 43 45 45 47 50 51 50 51 50 51 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54

0004167 0008333 0008889 0009444 0009722 0011111 0011944 0012500 0012500 0013056 0013889 0014167 0013889 0014167 0013889 0014167 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000

306488890 153262835 143676365 135232868 131365893 114943678 106927261 102171137 102171137 97820099 91959908 90148882 91959908 90148882 91959908 90148882 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614

rerata 41290855 rerata 104412771 Contoh perhitungan (menit ke-3) P = 03447 bar Keterangan J = Fluks (Lm2 jam) Fluks J = V At = 0005 (0003915 x 0008333) = 153262835 V = Volume permeat (5 ml) A = Luas permukaan membran (0003915 m2) t = Waktu (jam)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

14

Lampiran 5 Data fluks air membran nilon-6 (Nc) P = 03447 bar P = 04826

Waktu (menit)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

3 6 9

12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 87 90

40 58 68 81 90

105 116 120 124 127 130 133 137 141 146 151 154 160 166 177 178 182 182 182 182 182 182 182 182 182

0011111 0016111 0018889 0022500 0025000 0029167 0032222 0033333 0034444 0035278 0036111 0036944 0038055 0039167 0040556 0041667 0042778 0044444 0046111 0049167 0049444 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556

114943678 79271256 67612854 56761742 51085568 43787130 39635628 38314559 37078714 36202143 35367041 34569597 33560352 32607532 31490759 30651096 29855047 28735920 27697062 25975537 25830014 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872

18 31 35 37 42 43 45 44 46 50 52 54 54 56 59 59 58 59 60 61 60 61 61 61 61 61 61 61 61 61

0005000 0008611 0009722 0010278 0011667 0011944 0012500 0012222 0012778 0013889 0014444 0015000 0015000 0015556 0016389 0016389 0016111 0016389 0016667 0016944 0016667 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944

255427842 148314854 131365893 124259507 109465947 106927261 102171137 104495108 99948287 91959908 88420050 85142614 85142614 82099460 77926610 77926610 79271256 77926610 76626820 75374127 76626820 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127

rerata 37613003 rerata 94506216 Contoh perhitungan (menit ke-3) P = 03447 bar Keterangan J = Fluks (Lm2 jam) Fluks J = V At = 0005 (0003915 x0011111) = 114943678 V = Volume permeat (5 ml) A = Luas permukaan membran (0003915 m2) t = Waktu (jam)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

15

Lampiran 6 Penentuan konsentrasi permeat BSA Data kurva standar BSA

Konsentrasi (ppm)

T Absorban Absorban terkoreksi

0 20 40 60 80

100 120 140 160 180 200

896 894 892 884 880 876 868 862 858 854 844

00477 00487 00496 00535 00555 00575 00615 00645 00665 00685 00737

00000 00010 00019 00058 00078 00098 00138 00168 00188 00208 00260

Diperoleh persamaan garis lurus dengan Y = -19500 x 10-3 + 13086 x 10-4X dengan R = 9920 Nilai absorban (Y) adalah fungsi dari konsentrasi (X) Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N a)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

28 37 36 88 99

105

0007778 0010278 0015556 0024444 0027500 0029167

164198921 124259506 82099460 52247554 46441426 43787130

857 858 859 862 862 863

00670 00665 00660 00645 00645 00640

00193 00188 00183 00168 00168 00163

16239 15857 15474 14328 14328 13946

1880 2072 2263 2836 2836 3031

rerata 85505666 rerata 2486 Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N b)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

56 81 95 108 120 125

0015556 0022500 0026389 0030000 0033333 0034722

82099460 56761742 48396650 42571307 38314559 36781844

860 864 866 872 875 875

00655 00635 00625 00595 00580 00580

00178 00158 00148 00118 00103 00103

15092 13564 12800 10507 9361 9361

2454 3218 3600 4746 5320 5320

rerata 50820927 rerata 4110 Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N c)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

55 83 100 113 123 131

0015278 0023056 0027778 0031389 0034167 0036389

83593350 55392922 45976644 40687477 37379319 35096848

865 869 871 876 876 876

00630 00610 00600 00575 00575 00575

00153 00133 00123 00098 00098 00098

13182 11654 10890 8979 8979 8979

3416 4173 4555 5510 5510 5510

rerata 49687760 rerata 4779

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

16

Contoh perhitungan membran Na (menit ke-5) = 16239 ppm = 1830 Keterangan Cp = Konsentrasi permeat (ppm) Cf = Konsentrasi umpan (200 ppm)

Konsentrasi permeat (ppm) = Absorban + 19500 x 10-3

13086 x 10-4

= 00670 + 19500 x 10-3

13086 x 10-4

Rejeksi = 1 x 100

Cp

Cf

= 1 x 100

16239

200

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

Page 2: PENCIRIAN MEMBRAN MIKROFILTRASI NILON-6repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/14585/Suhendi... · PT Pupuk Kujang Cikampek pada bulan Juni 2004 dengan judul laporan fiAnalisis

ii

ABSTRAK

AKBAR SUHENDI Pencirian Membran Mikrofiltrasi Nilon-6 Dibimbing oleh SRI MULIJANI dan AHMAD SJAHRIZA Kendala yang utama dalam pengembangan teknologi membran saat ini adalah mahalnya bahan baku dan membran yang dihasilkan memiliki beberapa kelemahan seperti tidak tahan terhadap asam kuat basa kuat dan suhu tinggi Untuk mengatasi hal itu beberapa tahun terakhir telah dikembangkan pembuatan membran berbahan baku nilon Nilon yang digunakan pada penelitian ini adalah benang nilon-6 Membran dibuat dengan metode pembalikan fasa Benang nilon-6 dilarutkan ke dalam HCl 225 sampai terbentuk larutan homogen yang siap cetak Konsentrasi nilon-6 dibuat tiga ragam masing-masing 30bv (Na) 35bv (Nb) dan 40bv (Nc) Seperangkat alat saring cross-flow digunakan untuk pencirian membran nilon-6 yang diperoleh meliputi pengukuran nilai fluks air serta nilai fluks dan indeks rejeksi bovine serum albumin (BSA) Selain itu digunakan juga scanning electron microscopy untuk analisis permukaan membran nilon-6 Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai fluks air membran nilon-6 meningkat seiring bertambahnya tekanan Nilai fluks air terbesar diperoleh pada tekanan 04826 bar dengan rerata untuk membran Na Nb dan Nc berturut-turut 1807018 Lm2 jam 1044127 Lm2 jam dan 945062 Lm2 jam Oleh karena itu membran nilon-6 yang dihasilkan memiliki fungsi mikrofiltrasi Penambahan konsentrasi nilon-6 menurunkan nilai fluks air dan fluks BSA Sebaliknya penambahan konsentrasi nilon-6 menyebabkan peningkatan indeks rejeksi BSA Membran nilon-6 yang dihasilkan memiliki struktur pori yang tidak seragam dengan diameter pori plusmn 3microm

ABSTRACT

AKBAR SUHENDI Nylon-6 Microfiltration Membrane Characterization Supervised by SRI MULIJANI and AHMAD SJAHRIZA The main problem to develop membrane technology are the price of raw material which is highly expensive and the membrane products have some weaknesses such as not durable in strong acid strong base and high temperature To solve these problems membrane made of nylon has developed in the last several years This experiment used nylon-6 yarn as raw material The membrane made with phase inversion method Nylon-6 yarn was dissolved into HCl 225 until homogeneous casting solution formed The concentration was made in three variations 30bv (Na) 35bv (Nb) and 40bv (Nc) respectively A cross-flow instrument was used to characterize nylon-6 membrane included water flux measurement and rejection index of bovine serum albumin (BSA) Beside that scanning electron microscopy instrument was also used to analyze nylon-6 membrane suface The results showed that water flux value of nylon-6 membrane increased with increasing pressure The greatest water flux value obtained by 04826 bar pressure with average value for Na Nb and Nc membrane were 1807018 Lm2 hour 1044128 Lm2 hour and 945062 Lm2 hour respectively Therefore the membrane had a microfiltration function Increasing nylon-6 concentration was caused decreasing water flux and BSA flux value On the other hand increasing nylon-6 concentration was also increasing BSA rejection index The nylon-6 membrane has a nonhomogenous pore structure with pore diameter of plusmn 3microm

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

iii

PENCIRIAN MEMBRAN MIKROFILTRASI NILON-6

AKBAR SUHENDI

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Sains pada

Departemen Kimia

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2007

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

iv

Judul Pencirian Membran Mikrofiltrasi Nilon-6

Nama Akbar Suhendi

NIM G44201054

Menyetujui

Pembimbing I Pembimbing II

Dra Sri Mulijani MS Drs Ahmad Sjahriza

NIP 131 950 978 NIP 131 842 413

Diketahui

Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Institut Pertanian Bogor

Prof Dr Yonny Koesmaryono MS

NIP 131 473 999

Tanggal lulus

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

v

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala rahmat dan karunia-Nya sehingga skripsi ini berhasil diselesaikan Topik penelitian ini ialah Pencirian Membran Mikrofiltrasi Nilon-6 Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Kimia Anorganik IPB dan dilaksanakan sejak bulan Agustus 2006 sampai Februari 2007

Ungkapan terima kasih penulis tujukan kepada Ibu Dra Sri Mulijani MS dan Bapak Drs Ahmad Sjahriza selaku pembimbing atas dorongan semangat dan bimbingannya Penghargaan dan terima kasih juga penulis sampaikan kepada laboran Laboratorium Kimia Anorganik IPB yang telah banyak membantu penelitian ini Ungkapan terima kasih yang tak terhingga penulis sampaikan kepada Bapak Mamah Fitrianingsih Dian Agustina serta seluruh keluarga atas segala doa dan kasih sayangnya Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada rekan-rekan Kimia 38 rekan-rekan Asrama IPB Sukasari Echi Mirah dan Iecka atas segala perhatian dan persahabatan yang begitu indah

Hanya ridho Allah SWT yang penulis harapkan dari semua yang telah dilakukan dengan harapan semoga karya ilmiah ini bermanfaat

Bogor Februari 2007

Akbar Suhendi

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

vi

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Cikampek pada tanggal 1 April 1983 dari ayah Ondi Herdiansyah dan ibu Cunengsih Penulis merupakan putra pertama dari tiga bersaudara

Pendidikan dasar ditempuh penulis di SD Melati dan SMP Negeri 1 Pagaden Kabupaten Subang Tahun 2001 penulis lulus dari SMU Negeri 1 Karawang dan pada tahun yang sama lulus seleksi masuk IPB melelui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB Penulis memilih Program Studi Kimia Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Selama mengikuti perkuliahan penulis pernah menjadi staf Departemen AKDK Badan Eksekutif Mahasiswa TPB pada tahun ajaran 20012002 serta menjadi asisten praktikum mata kuliah Kimia Lingkungan pada tahun ajaran 20052006 Penulis juga pernah melaksanakan Praktek Lapang di Laboratorium PT Pupuk Kujang Cikampek pada bulan Juni 2004 dengan judul laporan Analisis Urea Prill sebagai Produk Utama PT Pupuk Kujang Cikampek

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

vii

DAFTAR ISI

Halaman DAFTAR GAMBAR viii

DAFTAR TABEL viii

DAFTAR LAMPIRAN viii

PENDAHULUAN 1

TINJAUAN PUSTAKA Nilon 1 Membran 2

BAHAN DAN METODE Bahan dan Alat 3 Pembuatan Membran Nilon-6 3 Pencirian Membran 3

HASIL DAN PEMBAHASAN Membran Nilon-6 4 Nilai Fluks Air 5 Nilai Fluks dan Rejeksi BSA 6 Analisis Permukaan Membran 6

SIMPULAN DAN SARAN Simpulan 7 Saran 7

DAFTAR PUSTAKA 7

LAMPIRAN 9

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

viii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

1 Rumus struktur nilon-6 2

2 Membran nilon-6 4

3 Perbandingan antara fluks air membran Na Nb dan Nc pada tekanan

03447 bar 5

4 Perbandingan antara fluks air membran Na Nb dan Nc pada tekanan

04826 bar 5

5 Perbandingan antara fluks dan indeks rejeksi membran Na Nb

dan Nc pada tekanan 04826 bar 6

6 Permukaan membran Nb pada perbesaran 2000x 7

DAFTAR TABEL

Halaman

1 Kisaran nilai fluks berbagai jenis membran 3

2 Nilai fluks air membran nilon-6 pada tekanan 03447 bar dan 04826 bar 5

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

1 Reaksi polimerisasi nilon-6 10

2 Diagram alir penelitian 11

3 Data fluks air membran nilon-6 (Na) 12

4 Data fluks air membran nilon-6 (Nb) 13

5 Data fluks air membran nilon-6 (Nc) 14

6 Penentuan konsentrasi permeat BSA 15

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

PENDAHULUAN

Teknologi membran telah digunakan secara luas dalam berbagai aplikasi industri Selama 2 dasawarsa terakhir membran telah dikembangkan khususnya untuk memenuhi kebutuhan industri bioteknologi Hal ini meliputi aplikasi membran untuk penyaringan steril klarifikasi pertanian penghilang virus pengukuran konsentrasi protein dan pemurnian protein (Reis amp Zidney 2007) Hal ini mendorong dilakukannya berbagai penelitian terutama mengenai inovasi polimer bahan baku membran Beberapa polimer yang biasa digunakan sebagai bahan baku membran saat ini antara lain selulosa asetat polisulfon dan poliamida

Kendala yang utama dalam pengembangan teknologi membran saat ini adalah mahalnya bahan baku dan beberapa kelemahan membran yang dihasilkan Polimer alami seperti selulosa asetat telah banyak dipakai sebagai bahan baku membran Namun membran selulosa asetat memiliki beberapa kelemahan seperti tidak tahan terhadap asam kuat dan basa kuat dan tidak tahan terhadap suhu tinggi (Moerniati et al 1998) Untuk mengatasi hal itu beberapa tahun terakhir telah dikembangkan pembuatan membran berbahan baku nilon Nilon termasuk senyawa poliamida sintetis yang dilihat dari sifat fisik kimia dan strukturnya sangat memungkinkan untuk dijadikan membran

Nilon dapat digolongkan menjadi nilon aromatik dan linear Nilon aromatik adalah nilon yang memiliki gugus aromatik pada unit ulangnya contohnya nilon-66 Sedangkan pada nilon linier unit ulangnya tersusun dari rantai lurus misalnya nilon-6 Nilon juga terbagi menjadi beberapa jenis berdasarkan jumlah atom karbon dalam unit ulangnya seperti nilon-6 nilon-66 nilon-69 nilon-610 nilon-612 nilon-11 dan nilon-12 (Gupta 1989) Perbedaan jumlah atom karbon dalam unit penyusun nilon menyebabkan adanya sedikit perbedaan sifat fisik dan kimianya

Penelitian lebih lanjut telah membuktikan bahwa nilon-66 dapat dimodifikasi menjadi membran (Sukadana 1996) Membran yang dihasilkan termasuk membran ultrafiltrasi dan telah digunakan dalam proses pengolahan limbah zat warna indigo dari industri tekstil di Bali Moerniati et al (1998) telah melakukan preparasi membran nilon-6 menggunakan proses pembalikan fasa Membran yang dibuat dimodifikasi dengan menambahkan senyawa adisi N-metil-2-Pirolidon (NMP) dan dimetil

sulfoksida (DMSO) dengan pelarut asam formiat Membran yang dihasilkan pada penelitian tersebut memiliki permeabilitas dan selektifitas yang cukup baik dilihat dari nilai fluks air sebesar 435 Lm2 jam dan indeks rejeksi 8230 pada tekanan 35 kgcm2

Yoshikawa et al (2000) melaporkan bahwa penambahan karbon grafit akan meningkatkan permeabilitas membran komposit karbon grafit-nilon-6 terhadap fluida campuran sikloheksana dan benzena Beberapa penelitian lainnya antara lain oleh Lai amp Chen (1992) Huang amp Rhim (1992) Takagi et al (1994) Okushita et al (1996) dan Shieh amp Huang (1998) Penelitian-penelitian tersebut menggunakan nilon-6 yang telah dimodifikasi dengan penambahan berbagai senyawa aditif untuk membuat membran

Industri tekstil sangat banyak terdapat di Indonesia Banyaknya industri tekstil tersebut tentu saja menghasilkan limbah industri yang juga melimpah terutama limbah benang sebagai bahan dasar industri tekstil Limbah benang termasuk benang nilon yang sangat banyak ini jika dibiarkan akan menjadi masalah tersendiri yang akan sulit dicari cara penanggulangannya Salah satu cara yang dapat dilakukan adalah dengan memanfaatkannya sebagai bahan baku pembuatan membran Selain dapat menyelesaikan permasalahan limbah hal ini pun dapat meningkatkan nilai ekonomis limbah benang tersebut

Nilon yang digunakan dalam penelitian ini adalah benang nilon-6 Selain mudah didapat benang nilon pun memiliki harga yang sangat murah dan dapat didegradasi oleh jamur tertentu sehingga ramah lingkungan Krzan et al (2004) melaporkan bahwa poliamida-6 dapat didegradasi oleh jamur lignolitik Bjerkandera adusta

Penelitian ini bertujuan mencirikan membran nilon-6 menggunakan fluks air dan indeks rejeksi serta mengamati struktur membran yang dihasilkan menggunakan scanning electron microscopy (SEM) Adapun manfaat dari penelitian ini yaitu mendapatkan membran dari bahan baku yang relatif murah mudah didapat dan proses pembuatan yang lebih sederhana

TINJAUAN PUSTAKA

Nilon

Nilon adalah senyawa polimer yang memiliki gugus amida pada setiap unit

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

2

ulangnya sehingga nilon disebut juga senyawa poliamida (Gupta 1989) Nilon bersifat semikristalin kuat dan tahan terhadap suhu tinggi Oleh karena itu nilon sangat memungkinkan untuk dipakai sebagai serat atau bahan termoplastik pada mesin yang memiliki kemampuan setara atau lebih baik daripada logam

Nilon yang dimodifikasi dengan menambahkan senyawa lain seperti timbal (Pb) akan memperkuat strukturnya dan memperbaiki sifat mekaniknya menjadi lebih tahan terhadap suhu tinggi sangat kuat tahan karat dan dapat digunakan tanpa pelumas (Kohan 1995) Selain itu nilon juga dapat dijadikan membran yang memiliki sifat fisik kimia dan mekanik yang sangat baik antara lain memiliki ketahanan terhadap pH ekstrim dan suhu tinggi (Moerniati et al 1998)

Nilon-6

Nilon-6 merupakan salah satu jenis senyawa poliamida yang paling banyak penggunaannya Sesuai dengan namanya nilon-6 tersusun atas 6 atom karbon pada setiap unit ulangnya seperti ditunjukkan pada Gambar 1 Nilon-6 dihasilkan dari sintesis senyawa kaprolaktam pada suhu 533 K dengan katalis nitrogen selama 4-5 jam (Lampiran 1) Pada kondisi tersebut cincin kaprolaktam akan terputus dan terjadilah polimerisasi Lelehan senyawa tersebut lalu dialirkan melewati spineret sehingga membentuk serat nilon ([Anonim] 2006)

Gambar 1 Rumus struktur Nilon-6

Beberapa sifat fisik dan kimia Nilon-6 antara lain memiliki suhu transisi gelas 47oC titik leleh 220oC bobot molekul per unit ulang 11316 gmol densitas amorf pada 25oC sebesar 1084 gcm3 dan densitas kristalin pada 25oC sebesar 123 gcm3

Membran

Membran adalah lapisan semipermeabel berupa padatan polimer tipis yang menahan pergerakan bahan tertentu (Scott dan Hughes 1996) Sedangkan menurut Mulder (1991) membran dapat diartikan sebagai sekat permselektif diantara dua fasa Transpor molekul melewati membran dapat disebabkan oleh konveksi atau difusi akibat

adanya perbedaan konsentrasi tekanan atau temperatur (Srikanth 2006) Klasifikasi Membran Mulder (1996) dan Wenten (1999) mengklasifikasikan membran berdasarkan materi asal morfologi (struktur pori) bentuk dan fungsinya Berdasarkan materi asalnya membran dapat digolongkan menjadi membran alami dan sintetis Membran alamiah merupakan membran yang terdapat pada sel tumbuhan hewan dan manusia Sedangkan membran sintesis merupakan membran yang dibuat sesuai dengan kebutuhan dan sifatnya disesuaikan dengan membran alamiah Membran sintesis dibagi lagi menjadi membran organik dan membran anorganik Kemudian berdasarkan struktur porinya membran dibagi menjadi membran simetrik dan asimetrik Membran simetrik adalah suatu membran yang memiliki struktur pori yang seragam Sedangkan membran asimetrik merupakan membran yang struktur porinya tidak seragam Berdasarkan bentuknya membran dapat dibagi menjadi membran datar dan tubular Membran datar memiliki bentuk melebar dan penampang lintang yang besar Membran tubular memliki bentuk seperti tabung dengan diameter tertentu Berdasarkan fungsinya membran dibagi menjadi membran mikrofiltrasi ultrafiltrasi osmosis balik dialisis dan elektrodialisis Membran mikrofiltrasi merupakan membran yang berfungsi untuk menyaring makromolekul dengan berat molekul lebih dari 500000 gmol atau partikel berukuran 01-10 igravem Tekanan yang digunakan 05-20 atm Membran ultrafiltrasi adalah membran yang berfungsi untuk menyaring makromolekul dengan berat molekul lebih dari 5000 gmol atau partikel berukuran 0001-010 igravem Tekanan yang digunakan 10-30 atm Membran osmosis balik berfungsi untuk menyaring garam-garam organik dengan berat molekul lebih dari 50 gmol atau partikel berukuran 00001-00010 igravem Tekanan yang digunakan 80-120 atm Membran dialisis berfungsi untuk memisahkan larutan koloid yang mengandung elektrolit dengan berat molekul kecil Membran elektrodialisis berfungsi untuk memisahkan larutan melalui membran dengan pemberian muatan listrik Selain itu membran juga dapat berupa membran padatan atau cairan dapat membawa muatan positif negatif tidak bermuatan atau dapat pula bersifat bipolar (Srikanth 2006)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

3

Pencirian Membran Keseragaman struktur dan ukuran pori membran berbeda-beda Begitu pun sifat fisik dan kimia membran berbeda tergantung jenis polimer pembentuknya Beberapa ciri tersebut merupakan salah faktor penting yang mempengaruhi kinerja membran

Kinerja membran yang baik pada umumnya ditentukan oleh besarnya permeabilitas dan selektivitas membran terhadap materi yang dipisahkan Nilai fluks dan rejeksi membran dapat digunakan untuk mengukur besaran permeabilitas dan selektifitas membran Fluks didefinisikan sebagai aliran fluida yang melewati membran dan nilainya dipengaruhi oleh tekanan transmembran kecepatan cross-flow dan konsentrasi larutan Sedangkan rejeksi adalah kemampuan membran untuk menahan atau melewatkan materi tertentu (Mulder 1996) Kisaran nilai fluks dari berbagai jenis membran disajikan pada tabel Tabel 1 Kisaran nilai fluks berbagai jenis

membran (Mulder 1996)

Jenis Membran

Kisaran Tekanan

(bar)

Kisaran Fluks (Lm2 jam)

Mikrofiltrasi

Ultrafiltrasi

Nanofiltrasi

Osmosis Balik

01-20

10-50

50-20

10-100

gt50

10-50

14-12

0005-14

Preparasi Membran Preparasi membran dapat dilakukan dengan beberapa cara antara lain pelelehan pemampatan dan pembalikan fasa Membran mikrofiltrasi ultrafiltrasi osmosis balik dan dialisis pada umumnya dibuat dengan teknik pembalikan fasa Teknik pembalikan fasa dilakukan dengan cara mengubah larutan polimer menjadi jaringan makromolekul tiga dimensi yang mengembang (swollen membrane) Prosesnya diawali dengan membuat larutan polimer yang homogen dengan kekentalan yang diinginkan lalu sebelum larutan tersebut dicetak dilakukan pencelupan untuk menguapkan pelarut dan mengendapkan polimer sehingga terbentuk lapisan tipis membran (Mulder 1996)

BAHAN DAN METODE

Bahan dan Alat

Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah benang nilon-6 asam klorida pekat (225) biuret bovine serum albumin (BSA) dan air suling Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini yaitu neraca analitik seperangkat alat saring cross-flow spektrofotometer sinar tampak merek Spectronic 20D+ pengaduk listrik bermagnet merek versamix (Fisher) pelapis ion Polaran SC 7610 Sputter Coater SEM LEO 4201 Oxford Link Penafet model 6599 seperangkat alat kaca pelat kaca ukuran 20x30 cm Analisis SEM dilakukan di Departemen Metalurgi dan Material Fakultas Teknik Universitas Indonesia

Pembuatan Membran Nilon-6

Benang nilon-6 digunting menjadi potongan-potongan yang sangat pendek lalu ditimbang sebanyak 15 g (30bv) selanjutnya disebut membran Na 175 g (35bv) selanjutnya disebut membran Nb dan 20 g (40bv) selanjutnya disebut membran Nc Selanjutnya benang dilarutkan ke dalam 50 ml HCl 225 sampai terbentuk larutan yang homogen (casting solution) Setelah itu larutan dituangkan pada pelat kaca dan diratakan dengan gelas pengaduk sehingga memiliki ketebalan yang merata Selanjutnya pelat kaca tersebut dicelupkan ke dalam bak berisi air dengan posisi pelat kaca plusmn 60o terhadap permukaan air Lapisan tipis membran nilon ditunggu sampai terlepas dari pelat kaca dan mengambang di permukaan air

Membran nilon yang terbentuk dicuci dengan air mengalir untuk menghilangkan sisa pelarut lalu direndam di dalam wadah plastik berisi air suling Selanjutnya membran dipotong sesuai dengan keperluan untuk pengukuran nilai fluks rejeksi dan scanning electron microscopy (SEM)

Pencirian Membran

Fluks Air Sampel membran dipotong persegi

panjang plusmn 16x23 cm sehingga sesuai dengan modul tempat sampel yang berada pada alat pengukur fluks air Kemudian sampel ditempatkan ke dalam modul Selanjutnya modul tersebut dihubungkan dengan selang pengalir umpan rentetat permeat serta selang

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

4

Rejeksi = 1 x 100

Cp

Cf

Rejeksi = 1 x 100

Cp

Cf

J =

V

A x t

pengatur tekanan Umpan yang digunakan adalah air suling Selanjutnya umpan dialirkan dan tekanannya diatur sesuai dengan yang diinginkan Variasi tekanan yang digunakan sebesar 03447 bar dan 04826 bar Nilai fluks setiap membran diukur dengan fungsi waktu sampai dicapai kondisi tunak (steady state) Nilai fluks dinyatakan dengan persamaan berikut (Mulder 1996) dengan J = Fluks (Lm2 jam) V = Volume permeat (L) A = Luas membran (m2) t = Waktu (jam) Rejeksi Membran Pengukuran rejeksi membran dilakukan menggunakan alat yang sama dengan alat pengukur fluks air Hanya saja parameter yang perlu dicatat adalah jumlah konsentrasi permeat dan umpan Umpan yang digunakan pada pengukuran rejeksi ialah larutan BSA 200 ppm yang sebelumnya telah dibuat kurva standarnya Konsentrasi BSA dalam permeat diukur menggunakan spektrofotometer sinar tampak pada panjang gelombang 520 nm Nilai rejeksi dihitung menggunakan persamaan berikut (Baker 2004)

dengan Cp = Konsentrasi permeat (ppm) Cf = Konsentrasi umpan (200 ppm) Analisis Permukaan Membran

Membran dicuci lalu dipotong sesuai dengan ukuran tempat yang tersedia pada alat scanning electron microscopy (SEM) Suatu silinder logam steril yang diameternya lebih besar daripada ukuran contoh direkatkan menggunakan double tip Penutup sisi lain double tip diungkit lalu contoh dengan ukuran 1x1 cm direkatkan Silinder diletakkan ke dalam pelapis ion untuk divakum selama 3 jam dengan tekanan 01 mbar Setelah 3 jam contoh dilapisi dengan logam Pt-Au menggunakan pelapis ion lalu difoto dengan instrumen

HASIL DAN PEMBAHASAN

Membran Nilon 6

Gambar 2 memperlihatkan membran nilon-6 yang diperoleh dengan ciri-ciri lembaran tipis dengan ketebalan sekitar 01 mm berwarna putih tidak transparan dan memiliki permukaan yang halus Membran nilon-6 dibuat dengan modifikasi metode pembalikan fasa yang digunakan pada penelitian Moerniati et al (1998) Membran dicetak pada pelat kaca ukuran 20 x 30 cm Ketebalan membran yang dihasilkan tidak sama Hal ini dikarenakan larutan homogen nilon-6 yang siap cetak (casting solution) diratakan menggunakan gelas pengaduk Pencelupan lapisan tipis pada pelat kaca dilakukan dalam keadaan basah mengingat proses penguapan pelarut yang sangat lama

Gambar 2 Membran nilon-6

Selanjutnya membran yang terbentuk direndam dalam air suling yang bertujuan menjaga membran agar tidak kering sekaligus menghilangkan sisa pelarut Air rendaman diganti setiap beberapa hari untuk menjaga kondisi tersebut Selain itu akan terjadi interaksi antara gugus-gugus amida polar dengan molekul air sehingga membran bersifat hidrofilik Hidrofilisitas membran meningkatkan solubilitas air atau permeabilitas air oleh karena itu membran nilon-6 yang dihasilkan dapat digunakan untuk proses pemisahan sistem larutan air Interaksi molekul melalui ikatan hidrogen antara gugus-gugus amida juga meningkatkan kekuatan mekanik membran (Sukadana 1996)

Membran dibuat dengan tiga konsentrasi yang berbeda masing-masing 30 bv 35 bv dan 40 bv nilon-6 dalam HCl 225 Perbedaan konsentrasi nilon-6 dimaksudkan untuk melihat pengaruhnya terhadap nilai

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

5

fluks dan indeks rejeksi masing-masing membran

Nilai Fluks Air

Nilai fluks air masing-masing membran diukur pada tekanan 03447 bar dan 04826 bar ditampilkan pada Tabel 2 Nilai-nilai tersebut menunjukkan bahwa nilai fluks air semakin besar seiring bertambahnya tekanan yang diberikan kepada membran Dilihat dari rerata nilai fluks air tersebut dapat dikatakan bahwa membran nilon-6 yang dihasilkan pada penelitian ini memiliki fungsi mikrofiltrasi Hal ini sesuai dengan Mulder (1996) yang menyatakan bahwa membran mikrofiltrasi nilai fluks air lebih dari 50 Lm2 jam

Nilai fluks berbanding lurus terhadap tekanan Hal ini terlihat dari data pada Tabel 2 yang menunjukkan bahwa semakin besar tekanan yang diberikan maka nilai fluksnya semakin bertambah Tekanan yang diberikan yaitu 03447 bar dan 04826 bar Tekanan ini tidak diperbesar lagi karena jika tekanan yang diberikan semakin besar maka akan terjadi kompaksi membran (Ristiyani 2006) Menurut Mulder (1996) semakin tinggi tekanan yang diberikan maka kompaksi akan semakin cepat Ketika terjadi kompaksi struktur membran menjadi lebih kompak dan pori-pori membran merapat sehingga menghasilkan penurunan nilai fluks

Tabel 2 Nilai fluks air membran nilon 6 pada

tekanan 03447 bar dan 04826 bar

Jenis Membran

Fluks Air pada P=03447 bar

(Lm2)

Fluks Air pada P=04826 bar

(Lm2) Na

Nb

Nc

1437390

412909

376130

1807018

1044128

945062

Pengaruh konsentrasi nilon-6 terhadap

nilai fluks air juga dapat dilihat pada Tabel 2 terlihat bahwa semakin besar konsentrasi nilon-6 akan menyebabkan penurunan nnilai fluks air Hal ini sesuai dengan Moerniati (1998) bahwa semakin tinggi konsentrasi polimer di dalam casting solution akan menyebabkan fluks air menurun Hal ini disebabkan karena konsentrasi polimer di permukaan membran menjadi lebih tinggi yang berarti bahwa fraksi volume dari polimer naik oleh sebab itu porositas akan menurun

0

50

100

150

200

250

300

350

0 15 30 45 60 75

Waktu (menit)

Flu

ks (

Lm

2 ja

m) N a

N b

N c

Gambar 3 Perbandingan antara fluks air

membran Na Nb dan Nc pada tekanan 03447 bar

Kurva pada Gambar 3 juga menunjukkan

nilai fluks air membran Nb dan Nc memiliki rerata yang mendekati sedangkan membran Na memiliki rerata nilai fluks air yang jauh lebih besar Hal ini dapat diartikan bahwa penambahan konsentrasi nilon-6 dari 30 bv menjadi 35 bv memberikan pengaruh yang signifikan terhadap penurunan nilai fluks air Namun pada penambahan konsentrasi dari 35 bv menjadi 40 bv tidak memberikan pengaruh yang berarti terhadap penurunan nilai fluks air Fenomena serupa juga terjadi pada perbandingan nilai fluks masing-masing membran pada tekanan 04826 bar seperti ditampilkan pada Gambar 4

0

50

100

150

200

250

300

350

0 15 30 45 60 75

Waktu (menit)

Flu

ks (

Lm

2 ja

m) N a

N b

N c

Gambar 4 Perbandingan antara fluks air

membran Na Nb dan Nc pada tekanan 04826 bar

Kurva pada Gambar 3 dan 4 juga

menunjukkan bahwa semakin lama waktu pengukuran nilai fluks air masing-masing membran semakin menurun sampai tercapai kondisi tunak (steady state) Penurunan nilai fluks air ini diduga terjadi karena adanya penyumbatan (fouling) pada pori-pori membran Penyumbatan dapat terjadi apabila air yang digunakan sebagai larutan umpan mengandung partikel-partikel berukuran lebih besar atau sama dengan diameter por-pori membran Semakin lama partikel-partikel

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

6

tersebut akan menumpuk pada permukaan membran dan mengurangi kemampuan membran untuk mengalirkan air sehingga waktu alir permeat menjadi lebih lama

Hal ini sesuai dengan Wenten (1999) yang menyatakan bahwa fouling merupakan gejala yang disebabkan oleh deposisi dan akumulasi secara tidak dapat balik dari partikel-partikel submikron pada permukaan membran atau di dalam membran itu sendiri Fluks air murni pada proses ultrafiltrasi atau mikrofiltrasi umumnya akan mengalami penurunan nilai fluks kurang dari 5 (Mulder 1996)

Nilai Fluks dan Rejeksi BSA

Pencirian lainnya yang dilakukan pada

penelitian ini adalah nilai rejeksi membran Prinsip kerjanya sama dengan pengukuran fluks air Namun larutan umpan yang digunakan adalah BSA dengan konsentrasi 200 ppm Tekanan yang digunakan pada pengukuran ini yaitu 04826 bar Hal ini didasarkan pada hasil pengukuran fluks air yang memberikan hasil fluks terbesar pada tekanan 04826 untuk semua membran

Nilai fluks dan konsentrasi permeat diukur setiap selang waktu 5 menit selama 30 menit untuk masing-masing membran (Lampiran 5) Rerata nilai fluks BSA membran Na Nb dan Nc berturut-turut adalah 855057 Lm2 jam 508209 Lm2 jam dan 496878 Lm2 jam Hal ini menunjukkan bahwa penambahan konsentrasi nilon-6 akan menurunkan nilai fluks BSA Gejala sebaliknya terjadi pada indeks rejeksi BSA yang cenderung meningkat seiring bertambahnya konsentrasi nilon-6 Rerata indeks rejeksi membran Na Nb dan Nc berturut-turut adalah 2486 4110 dan 4779 Hal ini menunjukkan bahwa penambahan konsentrasi nilon-6 akan menurunkan permeabilitas membran dan menaikkan selektivitasnya

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

0 5 10 15 20 25

Waktu (menit)

Flu

ks (

Lm

2 ja

m)

N a

N b

N c

(a)

0

10

20

30

40

50

60

0 5 10 15 20 25

Waktu (menit)

Inde

ks r

ejek

si (

)

N a

N b

N c

(b)

Gambar 5 Perbandingan antara fluks (a) dan indeks rejeksi (b) membran Na Nb dan Nc pada tekanan 04826 bar

Nilai fluks BSA cenderung turun seiring

bertambahnya waktu (Gambar 5a) Penurunan nilai fluks yang cukup signifikan terjadi pada 15 menit pertama Selanjutnya terjadi penurunan nilai fluks yang tidak terlalu besar Fenomena ini diduga akibat adanya penyumbatan pori membran oleh molekul-molekul BSA sehingga semakin lama nilai fluks BSA semakin menurun

Penurunan nilai fluks BSA berbanding terbalik dengan indeks rejeksinya yang cenderung meningkat seiring bertambahnya waktu (Gambar 5b) Hal ini mengindikasikan bahwa semakin lama waktu penyaringan maka semakin banyak molekul-molekul BSA yang dapat ditolak oleh membran BSA memiliki berat molekul lebih dari 500000 gmol dan ukuran partikelnya antara 01-10 microm sehingga memungkinkan untuk disaring menggunakan membran mikrofiltrasi nilon-6 berdasarkan hal itu membran nilon-6 yang dihasilkanjuga dapat dipakai untuk menyaring partikel-partikel yang berukuran sama atau lebih besar dari BSA

Analisis Permukaan Membran

Analisis permukaan membran dilakukan menggunakan alat scanning electron microscopy (SEM) Gambar 6 menunjukkan struktur permukaan membran Nb pada perbesaran 2000 kali Berdasarkan topografinya terlihat bahwa permukaan membran Nb memiliki ukuran pori yang tidak seragam dengan diameter pori plusmn 3 microm Namun struktur pori pada lapisan-lapisan di bawah permukaan membran tidak dapat diamati menggunakan SEM Oleh karena itu struktur pori membran nilon-6 yang dihasilkan

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

7

tidak dapat diamati kesimetrisannya Untuk mengamati hal tersbut diperlukan suatu alat yang disebut transmission electron microscopy (TEM)

Gambar 6 Permukaan membran Nb pada perbesaran 2000x

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Nilai fluks air membran nilon-6 meningkat seiring bertambahnya tekanan Rerata nilai fluks air membran Na Nb dan Nc pada tekanan 04826 bar berturut-turut adalah 1807018 Lm2 jam 1044128 Lm2 jam dan 945062 Lm2 jam Oleh karena itu dapat disimpulkan bahwa membran yang diperoleh memiliki fungsi mikrofiltrasi Rerata nilai fluks BSA membran Na Nb dan Nc berturut-turut adalah 855057 Lm2 jam 508209 Lm2 jam dan 496878 Lm2 jam Rerata indeks rejeksi membran Na Nb dan Nc berturut-turut adalah 2486 4110 dan 4779 Penambahan konsentrasi nilon-6 menurunkan nilai fluks air dan fluks BSA Sebaliknya penambahan konsentrasi nilon-6 menyebabkan peningkatan indeks rejeksi BSA Membran nilon-6 yang dihasilkan memiliki struktur pori yang kurang seragam dengan diameter pori plusmn 3microm

Saran

Ragam tekanan dan jenis pelarut sebaiknya ditambah agar diketahui tekanan dan jenis pelarut yang memberikan hasil optimal terhadap penyaringan Selain itu perlu dilakukan uji tarik dan elongasi untuk mengukur sifat mekanik membran serta analisis TEM untuk mengamati struktur pori membran

DAFTAR PUSTAKA

[Anonim] 2006 Nylon 6 httpenwikipediaorgwikiNylon_6 [18 Feb 2007]

Baker RW2004 Membrane Technology and

Applications Ed ke-2 London J Wiley

Gupta SK 1989 Nylon Polymerization

Didalam Cheremisinoff NP editor Handbook of Polymer Science and Technology New York Marcel Dekker hlm211-213

Huang RYM Rhim JW 1992 Prediction of

pervaporation separation characteristics for the methanol-pentane-nylon-6-poly(acrylicacid) blended membrane system J Memb Sci 71211-220

Kohan MI 1995 Nylon Plastics Handbook

Munich Hanser Krzan A Friedrich J Mohorcic M Klun U

2004 Polyamide-6 Degradation by Lignolytic Fungus Bjerkandera adusta httpwwwicstriesteitDocumentsDownloadsdf1669pdf [13 Feb 2007]

Lai JY Chen HY Preparation and properties

of vinyl acetate-grafted nylon-6 membrane by using homografting method 1992 J Memb Sci 66169-178

Mulder M 1996 Basic Principles of

Membrane Technology Netherland Kluwer

Mulder M 1991 Nature of Membrane

Netherland Kluwer Moerniati S Aspiyanto Aiman S Wahab YB

Nurhasanah 1998 Preparasi Membran Poliamida dengan Menggunakan Proses Phase Inversion [Laporan Penelitian] Serpong Puslitbang Kimia Terapan LIPI

Okushita H Yoshikawa M Shimidzu T 1996

Synthesis of polyoxyethylene grafting nylon-6 and the selective separation of cyclohexanecyclohexanonecyclohexanol mixture through its membranes J Memb Sci 11291-100

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

8

Reis R Zydney A 2007 Bioprocess membrane technology J Memb Sci 29716-50

Ristiyani R 2006 Pencirian Membran

Selulosa Asetat dari Kulit Nanas dengan Penambahan Poli(etilena glikol) Sebagai Porogen [Skripsi] Bogor Departemen Kimia Institut Pertanian Bogor

Scott K Hughes R 1996 Industrial

Membrane Separation Technology London Blackie Academic and Professionals

Shieh JJ Huang RYM 1998 ChitosanN-

methylol-nylon-6 blend membranes for the pervoration separation of ethanol-water mixtures J Memb Sci 148243-255

Sukadana IM 1996 Pembuatan Membran

Nilon 66 untuk Pemisahan Zat Warna Indigo [Laporan Penelitian] Denpasar Universitas Udayana

Srikanth G 2006 Membrane Separation

Process-Technology and Business Opportunisties httpwwwbiologicaenguminhoptpsbdocstextoficha3pdf [13 Feb 2007]

Takagi R Tagawa M Gotoh K Nakagaki M

1994 Variation of membrane charge of nylon-6 with pH J Memb Sci 92229-238

Wenten IG 1999 Teknologi Industrial

Membran Bandung Departemen Teknik Kimia Institut Teknologi Bandung

Yoshikawa M Shimada H Tsubouchi K

Kondo Y 2000 Pervaporation of benzenecyclohexane mixtures through carbon graphitenylon-6 composite membranes J Memb Sci 17749-53

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

LAMPIRAN

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

10

Lampiran 1 Reaksi polimerisasi nilon-6 ([Anonim] 2006)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

11

Lampiran 2 Diagram alir penelitian

Benang nilon-6

Pemotongan

Penimbangan (15 g 175 g 20 g)

Pelarutan (30 bv 35 bv 40 bv)

Pencetakan (pada pelat kaca)

Pencelupan

HCl 225 (50 ml)

Pengukuran fluks air Pengukuran indeks rejeksi

Membran nilon-6

Analisis permukaan (SEM)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

12

Lampiran 3 Data fluks air membran nilon-6 (Na) P = 03447 bar P = 04826 bar

Waktu (menit)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

3 6 9

12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 86 90

15 19 21 23 26 26 26 28 30 30 32 36 38 41 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40

0004167 0005278 0005833 0006389 0007222 0007222 0007222 0007778 0008333 0008333 0008889 0010000 0010556 0011389 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111

306488890 241974083 218950661 199896574 176840101 176840101 176840101 164198921 153262835 153262835 143676365 127713921 120987041 112137958 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678

15 17 17 20 20 22 24 26 26 26 26 27 27 29 28 28 28 28 28 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30

0004167 0004722 0004722 0005556 0005556 0006111 0006667 0007222 0007222 0007222 0007222 0007500 0007500 0008056 0007778 0007778 0007778 0007778 0007778 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333

306488890 270465736 270465736 229866668 229866668 208990216 191561303 176840101 176840101 176840101 176840101 170285228 170285228 158532672 164198921 164198921 164198921 164198921 164198921 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835

rerata 143738975 rerata 180701818 Contoh perhitungan (menit ke-3) P = 03447 bar Keterangan J = Fluks (Lm2 jam) Fluks J = V At = 0005 (0003915 x 0004167) = 306488890 V = Volume permeat (5 ml) A = Luas permukaan membran (0003915 m2) t = Waktu (jam)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

13

Lampiran 4 Data fluks air membran nilon-6 (Nb) P = 03447 bar P = 04826

Waktu (menit)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

3 6 9

12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 87 90

30 50 66 79 91

101 111 113 116 120 122 123 125 137 140 142 145 146 152 156 160 161 163 163 170 170 170 170 170 170

0008333 0013888 0018333 0021944 0025278 0028056 0030833 0031389 0032222 0033333 0033889 0034167 0034722 0038056 0038889 0039444 0040278 0040556 0042222 0043333 0044444 0044722 0045278 0045278 0047222 0047222 0047222 0047222 0047222 0047222

153262835 91959908 69674807 58199927 50523744 45521072 41421179 40687477 39635628 38314559 37685951 37379319 36781844 33559470 32840629 32378542 31708109 31490759 30248193 29472670 28735920 28557292 28206617 28206617 27045428 27045428 27045428 27045428 27045428 27045428

15 30 32 34 35 40 43 45 45 47 50 51 50 51 50 51 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54

0004167 0008333 0008889 0009444 0009722 0011111 0011944 0012500 0012500 0013056 0013889 0014167 0013889 0014167 0013889 0014167 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000

306488890 153262835 143676365 135232868 131365893 114943678 106927261 102171137 102171137 97820099 91959908 90148882 91959908 90148882 91959908 90148882 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614

rerata 41290855 rerata 104412771 Contoh perhitungan (menit ke-3) P = 03447 bar Keterangan J = Fluks (Lm2 jam) Fluks J = V At = 0005 (0003915 x 0008333) = 153262835 V = Volume permeat (5 ml) A = Luas permukaan membran (0003915 m2) t = Waktu (jam)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

14

Lampiran 5 Data fluks air membran nilon-6 (Nc) P = 03447 bar P = 04826

Waktu (menit)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

3 6 9

12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 87 90

40 58 68 81 90

105 116 120 124 127 130 133 137 141 146 151 154 160 166 177 178 182 182 182 182 182 182 182 182 182

0011111 0016111 0018889 0022500 0025000 0029167 0032222 0033333 0034444 0035278 0036111 0036944 0038055 0039167 0040556 0041667 0042778 0044444 0046111 0049167 0049444 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556

114943678 79271256 67612854 56761742 51085568 43787130 39635628 38314559 37078714 36202143 35367041 34569597 33560352 32607532 31490759 30651096 29855047 28735920 27697062 25975537 25830014 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872

18 31 35 37 42 43 45 44 46 50 52 54 54 56 59 59 58 59 60 61 60 61 61 61 61 61 61 61 61 61

0005000 0008611 0009722 0010278 0011667 0011944 0012500 0012222 0012778 0013889 0014444 0015000 0015000 0015556 0016389 0016389 0016111 0016389 0016667 0016944 0016667 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944

255427842 148314854 131365893 124259507 109465947 106927261 102171137 104495108 99948287 91959908 88420050 85142614 85142614 82099460 77926610 77926610 79271256 77926610 76626820 75374127 76626820 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127

rerata 37613003 rerata 94506216 Contoh perhitungan (menit ke-3) P = 03447 bar Keterangan J = Fluks (Lm2 jam) Fluks J = V At = 0005 (0003915 x0011111) = 114943678 V = Volume permeat (5 ml) A = Luas permukaan membran (0003915 m2) t = Waktu (jam)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

15

Lampiran 6 Penentuan konsentrasi permeat BSA Data kurva standar BSA

Konsentrasi (ppm)

T Absorban Absorban terkoreksi

0 20 40 60 80

100 120 140 160 180 200

896 894 892 884 880 876 868 862 858 854 844

00477 00487 00496 00535 00555 00575 00615 00645 00665 00685 00737

00000 00010 00019 00058 00078 00098 00138 00168 00188 00208 00260

Diperoleh persamaan garis lurus dengan Y = -19500 x 10-3 + 13086 x 10-4X dengan R = 9920 Nilai absorban (Y) adalah fungsi dari konsentrasi (X) Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N a)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

28 37 36 88 99

105

0007778 0010278 0015556 0024444 0027500 0029167

164198921 124259506 82099460 52247554 46441426 43787130

857 858 859 862 862 863

00670 00665 00660 00645 00645 00640

00193 00188 00183 00168 00168 00163

16239 15857 15474 14328 14328 13946

1880 2072 2263 2836 2836 3031

rerata 85505666 rerata 2486 Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N b)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

56 81 95 108 120 125

0015556 0022500 0026389 0030000 0033333 0034722

82099460 56761742 48396650 42571307 38314559 36781844

860 864 866 872 875 875

00655 00635 00625 00595 00580 00580

00178 00158 00148 00118 00103 00103

15092 13564 12800 10507 9361 9361

2454 3218 3600 4746 5320 5320

rerata 50820927 rerata 4110 Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N c)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

55 83 100 113 123 131

0015278 0023056 0027778 0031389 0034167 0036389

83593350 55392922 45976644 40687477 37379319 35096848

865 869 871 876 876 876

00630 00610 00600 00575 00575 00575

00153 00133 00123 00098 00098 00098

13182 11654 10890 8979 8979 8979

3416 4173 4555 5510 5510 5510

rerata 49687760 rerata 4779

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

16

Contoh perhitungan membran Na (menit ke-5) = 16239 ppm = 1830 Keterangan Cp = Konsentrasi permeat (ppm) Cf = Konsentrasi umpan (200 ppm)

Konsentrasi permeat (ppm) = Absorban + 19500 x 10-3

13086 x 10-4

= 00670 + 19500 x 10-3

13086 x 10-4

Rejeksi = 1 x 100

Cp

Cf

= 1 x 100

16239

200

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

Page 3: PENCIRIAN MEMBRAN MIKROFILTRASI NILON-6repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/14585/Suhendi... · PT Pupuk Kujang Cikampek pada bulan Juni 2004 dengan judul laporan fiAnalisis

iii

PENCIRIAN MEMBRAN MIKROFILTRASI NILON-6

AKBAR SUHENDI

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Sains pada

Departemen Kimia

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2007

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

iv

Judul Pencirian Membran Mikrofiltrasi Nilon-6

Nama Akbar Suhendi

NIM G44201054

Menyetujui

Pembimbing I Pembimbing II

Dra Sri Mulijani MS Drs Ahmad Sjahriza

NIP 131 950 978 NIP 131 842 413

Diketahui

Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Institut Pertanian Bogor

Prof Dr Yonny Koesmaryono MS

NIP 131 473 999

Tanggal lulus

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

v

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala rahmat dan karunia-Nya sehingga skripsi ini berhasil diselesaikan Topik penelitian ini ialah Pencirian Membran Mikrofiltrasi Nilon-6 Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Kimia Anorganik IPB dan dilaksanakan sejak bulan Agustus 2006 sampai Februari 2007

Ungkapan terima kasih penulis tujukan kepada Ibu Dra Sri Mulijani MS dan Bapak Drs Ahmad Sjahriza selaku pembimbing atas dorongan semangat dan bimbingannya Penghargaan dan terima kasih juga penulis sampaikan kepada laboran Laboratorium Kimia Anorganik IPB yang telah banyak membantu penelitian ini Ungkapan terima kasih yang tak terhingga penulis sampaikan kepada Bapak Mamah Fitrianingsih Dian Agustina serta seluruh keluarga atas segala doa dan kasih sayangnya Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada rekan-rekan Kimia 38 rekan-rekan Asrama IPB Sukasari Echi Mirah dan Iecka atas segala perhatian dan persahabatan yang begitu indah

Hanya ridho Allah SWT yang penulis harapkan dari semua yang telah dilakukan dengan harapan semoga karya ilmiah ini bermanfaat

Bogor Februari 2007

Akbar Suhendi

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

vi

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Cikampek pada tanggal 1 April 1983 dari ayah Ondi Herdiansyah dan ibu Cunengsih Penulis merupakan putra pertama dari tiga bersaudara

Pendidikan dasar ditempuh penulis di SD Melati dan SMP Negeri 1 Pagaden Kabupaten Subang Tahun 2001 penulis lulus dari SMU Negeri 1 Karawang dan pada tahun yang sama lulus seleksi masuk IPB melelui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB Penulis memilih Program Studi Kimia Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Selama mengikuti perkuliahan penulis pernah menjadi staf Departemen AKDK Badan Eksekutif Mahasiswa TPB pada tahun ajaran 20012002 serta menjadi asisten praktikum mata kuliah Kimia Lingkungan pada tahun ajaran 20052006 Penulis juga pernah melaksanakan Praktek Lapang di Laboratorium PT Pupuk Kujang Cikampek pada bulan Juni 2004 dengan judul laporan Analisis Urea Prill sebagai Produk Utama PT Pupuk Kujang Cikampek

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

vii

DAFTAR ISI

Halaman DAFTAR GAMBAR viii

DAFTAR TABEL viii

DAFTAR LAMPIRAN viii

PENDAHULUAN 1

TINJAUAN PUSTAKA Nilon 1 Membran 2

BAHAN DAN METODE Bahan dan Alat 3 Pembuatan Membran Nilon-6 3 Pencirian Membran 3

HASIL DAN PEMBAHASAN Membran Nilon-6 4 Nilai Fluks Air 5 Nilai Fluks dan Rejeksi BSA 6 Analisis Permukaan Membran 6

SIMPULAN DAN SARAN Simpulan 7 Saran 7

DAFTAR PUSTAKA 7

LAMPIRAN 9

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

viii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

1 Rumus struktur nilon-6 2

2 Membran nilon-6 4

3 Perbandingan antara fluks air membran Na Nb dan Nc pada tekanan

03447 bar 5

4 Perbandingan antara fluks air membran Na Nb dan Nc pada tekanan

04826 bar 5

5 Perbandingan antara fluks dan indeks rejeksi membran Na Nb

dan Nc pada tekanan 04826 bar 6

6 Permukaan membran Nb pada perbesaran 2000x 7

DAFTAR TABEL

Halaman

1 Kisaran nilai fluks berbagai jenis membran 3

2 Nilai fluks air membran nilon-6 pada tekanan 03447 bar dan 04826 bar 5

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

1 Reaksi polimerisasi nilon-6 10

2 Diagram alir penelitian 11

3 Data fluks air membran nilon-6 (Na) 12

4 Data fluks air membran nilon-6 (Nb) 13

5 Data fluks air membran nilon-6 (Nc) 14

6 Penentuan konsentrasi permeat BSA 15

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

PENDAHULUAN

Teknologi membran telah digunakan secara luas dalam berbagai aplikasi industri Selama 2 dasawarsa terakhir membran telah dikembangkan khususnya untuk memenuhi kebutuhan industri bioteknologi Hal ini meliputi aplikasi membran untuk penyaringan steril klarifikasi pertanian penghilang virus pengukuran konsentrasi protein dan pemurnian protein (Reis amp Zidney 2007) Hal ini mendorong dilakukannya berbagai penelitian terutama mengenai inovasi polimer bahan baku membran Beberapa polimer yang biasa digunakan sebagai bahan baku membran saat ini antara lain selulosa asetat polisulfon dan poliamida

Kendala yang utama dalam pengembangan teknologi membran saat ini adalah mahalnya bahan baku dan beberapa kelemahan membran yang dihasilkan Polimer alami seperti selulosa asetat telah banyak dipakai sebagai bahan baku membran Namun membran selulosa asetat memiliki beberapa kelemahan seperti tidak tahan terhadap asam kuat dan basa kuat dan tidak tahan terhadap suhu tinggi (Moerniati et al 1998) Untuk mengatasi hal itu beberapa tahun terakhir telah dikembangkan pembuatan membran berbahan baku nilon Nilon termasuk senyawa poliamida sintetis yang dilihat dari sifat fisik kimia dan strukturnya sangat memungkinkan untuk dijadikan membran

Nilon dapat digolongkan menjadi nilon aromatik dan linear Nilon aromatik adalah nilon yang memiliki gugus aromatik pada unit ulangnya contohnya nilon-66 Sedangkan pada nilon linier unit ulangnya tersusun dari rantai lurus misalnya nilon-6 Nilon juga terbagi menjadi beberapa jenis berdasarkan jumlah atom karbon dalam unit ulangnya seperti nilon-6 nilon-66 nilon-69 nilon-610 nilon-612 nilon-11 dan nilon-12 (Gupta 1989) Perbedaan jumlah atom karbon dalam unit penyusun nilon menyebabkan adanya sedikit perbedaan sifat fisik dan kimianya

Penelitian lebih lanjut telah membuktikan bahwa nilon-66 dapat dimodifikasi menjadi membran (Sukadana 1996) Membran yang dihasilkan termasuk membran ultrafiltrasi dan telah digunakan dalam proses pengolahan limbah zat warna indigo dari industri tekstil di Bali Moerniati et al (1998) telah melakukan preparasi membran nilon-6 menggunakan proses pembalikan fasa Membran yang dibuat dimodifikasi dengan menambahkan senyawa adisi N-metil-2-Pirolidon (NMP) dan dimetil

sulfoksida (DMSO) dengan pelarut asam formiat Membran yang dihasilkan pada penelitian tersebut memiliki permeabilitas dan selektifitas yang cukup baik dilihat dari nilai fluks air sebesar 435 Lm2 jam dan indeks rejeksi 8230 pada tekanan 35 kgcm2

Yoshikawa et al (2000) melaporkan bahwa penambahan karbon grafit akan meningkatkan permeabilitas membran komposit karbon grafit-nilon-6 terhadap fluida campuran sikloheksana dan benzena Beberapa penelitian lainnya antara lain oleh Lai amp Chen (1992) Huang amp Rhim (1992) Takagi et al (1994) Okushita et al (1996) dan Shieh amp Huang (1998) Penelitian-penelitian tersebut menggunakan nilon-6 yang telah dimodifikasi dengan penambahan berbagai senyawa aditif untuk membuat membran

Industri tekstil sangat banyak terdapat di Indonesia Banyaknya industri tekstil tersebut tentu saja menghasilkan limbah industri yang juga melimpah terutama limbah benang sebagai bahan dasar industri tekstil Limbah benang termasuk benang nilon yang sangat banyak ini jika dibiarkan akan menjadi masalah tersendiri yang akan sulit dicari cara penanggulangannya Salah satu cara yang dapat dilakukan adalah dengan memanfaatkannya sebagai bahan baku pembuatan membran Selain dapat menyelesaikan permasalahan limbah hal ini pun dapat meningkatkan nilai ekonomis limbah benang tersebut

Nilon yang digunakan dalam penelitian ini adalah benang nilon-6 Selain mudah didapat benang nilon pun memiliki harga yang sangat murah dan dapat didegradasi oleh jamur tertentu sehingga ramah lingkungan Krzan et al (2004) melaporkan bahwa poliamida-6 dapat didegradasi oleh jamur lignolitik Bjerkandera adusta

Penelitian ini bertujuan mencirikan membran nilon-6 menggunakan fluks air dan indeks rejeksi serta mengamati struktur membran yang dihasilkan menggunakan scanning electron microscopy (SEM) Adapun manfaat dari penelitian ini yaitu mendapatkan membran dari bahan baku yang relatif murah mudah didapat dan proses pembuatan yang lebih sederhana

TINJAUAN PUSTAKA

Nilon

Nilon adalah senyawa polimer yang memiliki gugus amida pada setiap unit

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

2

ulangnya sehingga nilon disebut juga senyawa poliamida (Gupta 1989) Nilon bersifat semikristalin kuat dan tahan terhadap suhu tinggi Oleh karena itu nilon sangat memungkinkan untuk dipakai sebagai serat atau bahan termoplastik pada mesin yang memiliki kemampuan setara atau lebih baik daripada logam

Nilon yang dimodifikasi dengan menambahkan senyawa lain seperti timbal (Pb) akan memperkuat strukturnya dan memperbaiki sifat mekaniknya menjadi lebih tahan terhadap suhu tinggi sangat kuat tahan karat dan dapat digunakan tanpa pelumas (Kohan 1995) Selain itu nilon juga dapat dijadikan membran yang memiliki sifat fisik kimia dan mekanik yang sangat baik antara lain memiliki ketahanan terhadap pH ekstrim dan suhu tinggi (Moerniati et al 1998)

Nilon-6

Nilon-6 merupakan salah satu jenis senyawa poliamida yang paling banyak penggunaannya Sesuai dengan namanya nilon-6 tersusun atas 6 atom karbon pada setiap unit ulangnya seperti ditunjukkan pada Gambar 1 Nilon-6 dihasilkan dari sintesis senyawa kaprolaktam pada suhu 533 K dengan katalis nitrogen selama 4-5 jam (Lampiran 1) Pada kondisi tersebut cincin kaprolaktam akan terputus dan terjadilah polimerisasi Lelehan senyawa tersebut lalu dialirkan melewati spineret sehingga membentuk serat nilon ([Anonim] 2006)

Gambar 1 Rumus struktur Nilon-6

Beberapa sifat fisik dan kimia Nilon-6 antara lain memiliki suhu transisi gelas 47oC titik leleh 220oC bobot molekul per unit ulang 11316 gmol densitas amorf pada 25oC sebesar 1084 gcm3 dan densitas kristalin pada 25oC sebesar 123 gcm3

Membran

Membran adalah lapisan semipermeabel berupa padatan polimer tipis yang menahan pergerakan bahan tertentu (Scott dan Hughes 1996) Sedangkan menurut Mulder (1991) membran dapat diartikan sebagai sekat permselektif diantara dua fasa Transpor molekul melewati membran dapat disebabkan oleh konveksi atau difusi akibat

adanya perbedaan konsentrasi tekanan atau temperatur (Srikanth 2006) Klasifikasi Membran Mulder (1996) dan Wenten (1999) mengklasifikasikan membran berdasarkan materi asal morfologi (struktur pori) bentuk dan fungsinya Berdasarkan materi asalnya membran dapat digolongkan menjadi membran alami dan sintetis Membran alamiah merupakan membran yang terdapat pada sel tumbuhan hewan dan manusia Sedangkan membran sintesis merupakan membran yang dibuat sesuai dengan kebutuhan dan sifatnya disesuaikan dengan membran alamiah Membran sintesis dibagi lagi menjadi membran organik dan membran anorganik Kemudian berdasarkan struktur porinya membran dibagi menjadi membran simetrik dan asimetrik Membran simetrik adalah suatu membran yang memiliki struktur pori yang seragam Sedangkan membran asimetrik merupakan membran yang struktur porinya tidak seragam Berdasarkan bentuknya membran dapat dibagi menjadi membran datar dan tubular Membran datar memiliki bentuk melebar dan penampang lintang yang besar Membran tubular memliki bentuk seperti tabung dengan diameter tertentu Berdasarkan fungsinya membran dibagi menjadi membran mikrofiltrasi ultrafiltrasi osmosis balik dialisis dan elektrodialisis Membran mikrofiltrasi merupakan membran yang berfungsi untuk menyaring makromolekul dengan berat molekul lebih dari 500000 gmol atau partikel berukuran 01-10 igravem Tekanan yang digunakan 05-20 atm Membran ultrafiltrasi adalah membran yang berfungsi untuk menyaring makromolekul dengan berat molekul lebih dari 5000 gmol atau partikel berukuran 0001-010 igravem Tekanan yang digunakan 10-30 atm Membran osmosis balik berfungsi untuk menyaring garam-garam organik dengan berat molekul lebih dari 50 gmol atau partikel berukuran 00001-00010 igravem Tekanan yang digunakan 80-120 atm Membran dialisis berfungsi untuk memisahkan larutan koloid yang mengandung elektrolit dengan berat molekul kecil Membran elektrodialisis berfungsi untuk memisahkan larutan melalui membran dengan pemberian muatan listrik Selain itu membran juga dapat berupa membran padatan atau cairan dapat membawa muatan positif negatif tidak bermuatan atau dapat pula bersifat bipolar (Srikanth 2006)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

3

Pencirian Membran Keseragaman struktur dan ukuran pori membran berbeda-beda Begitu pun sifat fisik dan kimia membran berbeda tergantung jenis polimer pembentuknya Beberapa ciri tersebut merupakan salah faktor penting yang mempengaruhi kinerja membran

Kinerja membran yang baik pada umumnya ditentukan oleh besarnya permeabilitas dan selektivitas membran terhadap materi yang dipisahkan Nilai fluks dan rejeksi membran dapat digunakan untuk mengukur besaran permeabilitas dan selektifitas membran Fluks didefinisikan sebagai aliran fluida yang melewati membran dan nilainya dipengaruhi oleh tekanan transmembran kecepatan cross-flow dan konsentrasi larutan Sedangkan rejeksi adalah kemampuan membran untuk menahan atau melewatkan materi tertentu (Mulder 1996) Kisaran nilai fluks dari berbagai jenis membran disajikan pada tabel Tabel 1 Kisaran nilai fluks berbagai jenis

membran (Mulder 1996)

Jenis Membran

Kisaran Tekanan

(bar)

Kisaran Fluks (Lm2 jam)

Mikrofiltrasi

Ultrafiltrasi

Nanofiltrasi

Osmosis Balik

01-20

10-50

50-20

10-100

gt50

10-50

14-12

0005-14

Preparasi Membran Preparasi membran dapat dilakukan dengan beberapa cara antara lain pelelehan pemampatan dan pembalikan fasa Membran mikrofiltrasi ultrafiltrasi osmosis balik dan dialisis pada umumnya dibuat dengan teknik pembalikan fasa Teknik pembalikan fasa dilakukan dengan cara mengubah larutan polimer menjadi jaringan makromolekul tiga dimensi yang mengembang (swollen membrane) Prosesnya diawali dengan membuat larutan polimer yang homogen dengan kekentalan yang diinginkan lalu sebelum larutan tersebut dicetak dilakukan pencelupan untuk menguapkan pelarut dan mengendapkan polimer sehingga terbentuk lapisan tipis membran (Mulder 1996)

BAHAN DAN METODE

Bahan dan Alat

Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah benang nilon-6 asam klorida pekat (225) biuret bovine serum albumin (BSA) dan air suling Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini yaitu neraca analitik seperangkat alat saring cross-flow spektrofotometer sinar tampak merek Spectronic 20D+ pengaduk listrik bermagnet merek versamix (Fisher) pelapis ion Polaran SC 7610 Sputter Coater SEM LEO 4201 Oxford Link Penafet model 6599 seperangkat alat kaca pelat kaca ukuran 20x30 cm Analisis SEM dilakukan di Departemen Metalurgi dan Material Fakultas Teknik Universitas Indonesia

Pembuatan Membran Nilon-6

Benang nilon-6 digunting menjadi potongan-potongan yang sangat pendek lalu ditimbang sebanyak 15 g (30bv) selanjutnya disebut membran Na 175 g (35bv) selanjutnya disebut membran Nb dan 20 g (40bv) selanjutnya disebut membran Nc Selanjutnya benang dilarutkan ke dalam 50 ml HCl 225 sampai terbentuk larutan yang homogen (casting solution) Setelah itu larutan dituangkan pada pelat kaca dan diratakan dengan gelas pengaduk sehingga memiliki ketebalan yang merata Selanjutnya pelat kaca tersebut dicelupkan ke dalam bak berisi air dengan posisi pelat kaca plusmn 60o terhadap permukaan air Lapisan tipis membran nilon ditunggu sampai terlepas dari pelat kaca dan mengambang di permukaan air

Membran nilon yang terbentuk dicuci dengan air mengalir untuk menghilangkan sisa pelarut lalu direndam di dalam wadah plastik berisi air suling Selanjutnya membran dipotong sesuai dengan keperluan untuk pengukuran nilai fluks rejeksi dan scanning electron microscopy (SEM)

Pencirian Membran

Fluks Air Sampel membran dipotong persegi

panjang plusmn 16x23 cm sehingga sesuai dengan modul tempat sampel yang berada pada alat pengukur fluks air Kemudian sampel ditempatkan ke dalam modul Selanjutnya modul tersebut dihubungkan dengan selang pengalir umpan rentetat permeat serta selang

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

4

Rejeksi = 1 x 100

Cp

Cf

Rejeksi = 1 x 100

Cp

Cf

J =

V

A x t

pengatur tekanan Umpan yang digunakan adalah air suling Selanjutnya umpan dialirkan dan tekanannya diatur sesuai dengan yang diinginkan Variasi tekanan yang digunakan sebesar 03447 bar dan 04826 bar Nilai fluks setiap membran diukur dengan fungsi waktu sampai dicapai kondisi tunak (steady state) Nilai fluks dinyatakan dengan persamaan berikut (Mulder 1996) dengan J = Fluks (Lm2 jam) V = Volume permeat (L) A = Luas membran (m2) t = Waktu (jam) Rejeksi Membran Pengukuran rejeksi membran dilakukan menggunakan alat yang sama dengan alat pengukur fluks air Hanya saja parameter yang perlu dicatat adalah jumlah konsentrasi permeat dan umpan Umpan yang digunakan pada pengukuran rejeksi ialah larutan BSA 200 ppm yang sebelumnya telah dibuat kurva standarnya Konsentrasi BSA dalam permeat diukur menggunakan spektrofotometer sinar tampak pada panjang gelombang 520 nm Nilai rejeksi dihitung menggunakan persamaan berikut (Baker 2004)

dengan Cp = Konsentrasi permeat (ppm) Cf = Konsentrasi umpan (200 ppm) Analisis Permukaan Membran

Membran dicuci lalu dipotong sesuai dengan ukuran tempat yang tersedia pada alat scanning electron microscopy (SEM) Suatu silinder logam steril yang diameternya lebih besar daripada ukuran contoh direkatkan menggunakan double tip Penutup sisi lain double tip diungkit lalu contoh dengan ukuran 1x1 cm direkatkan Silinder diletakkan ke dalam pelapis ion untuk divakum selama 3 jam dengan tekanan 01 mbar Setelah 3 jam contoh dilapisi dengan logam Pt-Au menggunakan pelapis ion lalu difoto dengan instrumen

HASIL DAN PEMBAHASAN

Membran Nilon 6

Gambar 2 memperlihatkan membran nilon-6 yang diperoleh dengan ciri-ciri lembaran tipis dengan ketebalan sekitar 01 mm berwarna putih tidak transparan dan memiliki permukaan yang halus Membran nilon-6 dibuat dengan modifikasi metode pembalikan fasa yang digunakan pada penelitian Moerniati et al (1998) Membran dicetak pada pelat kaca ukuran 20 x 30 cm Ketebalan membran yang dihasilkan tidak sama Hal ini dikarenakan larutan homogen nilon-6 yang siap cetak (casting solution) diratakan menggunakan gelas pengaduk Pencelupan lapisan tipis pada pelat kaca dilakukan dalam keadaan basah mengingat proses penguapan pelarut yang sangat lama

Gambar 2 Membran nilon-6

Selanjutnya membran yang terbentuk direndam dalam air suling yang bertujuan menjaga membran agar tidak kering sekaligus menghilangkan sisa pelarut Air rendaman diganti setiap beberapa hari untuk menjaga kondisi tersebut Selain itu akan terjadi interaksi antara gugus-gugus amida polar dengan molekul air sehingga membran bersifat hidrofilik Hidrofilisitas membran meningkatkan solubilitas air atau permeabilitas air oleh karena itu membran nilon-6 yang dihasilkan dapat digunakan untuk proses pemisahan sistem larutan air Interaksi molekul melalui ikatan hidrogen antara gugus-gugus amida juga meningkatkan kekuatan mekanik membran (Sukadana 1996)

Membran dibuat dengan tiga konsentrasi yang berbeda masing-masing 30 bv 35 bv dan 40 bv nilon-6 dalam HCl 225 Perbedaan konsentrasi nilon-6 dimaksudkan untuk melihat pengaruhnya terhadap nilai

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

5

fluks dan indeks rejeksi masing-masing membran

Nilai Fluks Air

Nilai fluks air masing-masing membran diukur pada tekanan 03447 bar dan 04826 bar ditampilkan pada Tabel 2 Nilai-nilai tersebut menunjukkan bahwa nilai fluks air semakin besar seiring bertambahnya tekanan yang diberikan kepada membran Dilihat dari rerata nilai fluks air tersebut dapat dikatakan bahwa membran nilon-6 yang dihasilkan pada penelitian ini memiliki fungsi mikrofiltrasi Hal ini sesuai dengan Mulder (1996) yang menyatakan bahwa membran mikrofiltrasi nilai fluks air lebih dari 50 Lm2 jam

Nilai fluks berbanding lurus terhadap tekanan Hal ini terlihat dari data pada Tabel 2 yang menunjukkan bahwa semakin besar tekanan yang diberikan maka nilai fluksnya semakin bertambah Tekanan yang diberikan yaitu 03447 bar dan 04826 bar Tekanan ini tidak diperbesar lagi karena jika tekanan yang diberikan semakin besar maka akan terjadi kompaksi membran (Ristiyani 2006) Menurut Mulder (1996) semakin tinggi tekanan yang diberikan maka kompaksi akan semakin cepat Ketika terjadi kompaksi struktur membran menjadi lebih kompak dan pori-pori membran merapat sehingga menghasilkan penurunan nilai fluks

Tabel 2 Nilai fluks air membran nilon 6 pada

tekanan 03447 bar dan 04826 bar

Jenis Membran

Fluks Air pada P=03447 bar

(Lm2)

Fluks Air pada P=04826 bar

(Lm2) Na

Nb

Nc

1437390

412909

376130

1807018

1044128

945062

Pengaruh konsentrasi nilon-6 terhadap

nilai fluks air juga dapat dilihat pada Tabel 2 terlihat bahwa semakin besar konsentrasi nilon-6 akan menyebabkan penurunan nnilai fluks air Hal ini sesuai dengan Moerniati (1998) bahwa semakin tinggi konsentrasi polimer di dalam casting solution akan menyebabkan fluks air menurun Hal ini disebabkan karena konsentrasi polimer di permukaan membran menjadi lebih tinggi yang berarti bahwa fraksi volume dari polimer naik oleh sebab itu porositas akan menurun

0

50

100

150

200

250

300

350

0 15 30 45 60 75

Waktu (menit)

Flu

ks (

Lm

2 ja

m) N a

N b

N c

Gambar 3 Perbandingan antara fluks air

membran Na Nb dan Nc pada tekanan 03447 bar

Kurva pada Gambar 3 juga menunjukkan

nilai fluks air membran Nb dan Nc memiliki rerata yang mendekati sedangkan membran Na memiliki rerata nilai fluks air yang jauh lebih besar Hal ini dapat diartikan bahwa penambahan konsentrasi nilon-6 dari 30 bv menjadi 35 bv memberikan pengaruh yang signifikan terhadap penurunan nilai fluks air Namun pada penambahan konsentrasi dari 35 bv menjadi 40 bv tidak memberikan pengaruh yang berarti terhadap penurunan nilai fluks air Fenomena serupa juga terjadi pada perbandingan nilai fluks masing-masing membran pada tekanan 04826 bar seperti ditampilkan pada Gambar 4

0

50

100

150

200

250

300

350

0 15 30 45 60 75

Waktu (menit)

Flu

ks (

Lm

2 ja

m) N a

N b

N c

Gambar 4 Perbandingan antara fluks air

membran Na Nb dan Nc pada tekanan 04826 bar

Kurva pada Gambar 3 dan 4 juga

menunjukkan bahwa semakin lama waktu pengukuran nilai fluks air masing-masing membran semakin menurun sampai tercapai kondisi tunak (steady state) Penurunan nilai fluks air ini diduga terjadi karena adanya penyumbatan (fouling) pada pori-pori membran Penyumbatan dapat terjadi apabila air yang digunakan sebagai larutan umpan mengandung partikel-partikel berukuran lebih besar atau sama dengan diameter por-pori membran Semakin lama partikel-partikel

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

6

tersebut akan menumpuk pada permukaan membran dan mengurangi kemampuan membran untuk mengalirkan air sehingga waktu alir permeat menjadi lebih lama

Hal ini sesuai dengan Wenten (1999) yang menyatakan bahwa fouling merupakan gejala yang disebabkan oleh deposisi dan akumulasi secara tidak dapat balik dari partikel-partikel submikron pada permukaan membran atau di dalam membran itu sendiri Fluks air murni pada proses ultrafiltrasi atau mikrofiltrasi umumnya akan mengalami penurunan nilai fluks kurang dari 5 (Mulder 1996)

Nilai Fluks dan Rejeksi BSA

Pencirian lainnya yang dilakukan pada

penelitian ini adalah nilai rejeksi membran Prinsip kerjanya sama dengan pengukuran fluks air Namun larutan umpan yang digunakan adalah BSA dengan konsentrasi 200 ppm Tekanan yang digunakan pada pengukuran ini yaitu 04826 bar Hal ini didasarkan pada hasil pengukuran fluks air yang memberikan hasil fluks terbesar pada tekanan 04826 untuk semua membran

Nilai fluks dan konsentrasi permeat diukur setiap selang waktu 5 menit selama 30 menit untuk masing-masing membran (Lampiran 5) Rerata nilai fluks BSA membran Na Nb dan Nc berturut-turut adalah 855057 Lm2 jam 508209 Lm2 jam dan 496878 Lm2 jam Hal ini menunjukkan bahwa penambahan konsentrasi nilon-6 akan menurunkan nilai fluks BSA Gejala sebaliknya terjadi pada indeks rejeksi BSA yang cenderung meningkat seiring bertambahnya konsentrasi nilon-6 Rerata indeks rejeksi membran Na Nb dan Nc berturut-turut adalah 2486 4110 dan 4779 Hal ini menunjukkan bahwa penambahan konsentrasi nilon-6 akan menurunkan permeabilitas membran dan menaikkan selektivitasnya

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

0 5 10 15 20 25

Waktu (menit)

Flu

ks (

Lm

2 ja

m)

N a

N b

N c

(a)

0

10

20

30

40

50

60

0 5 10 15 20 25

Waktu (menit)

Inde

ks r

ejek

si (

)

N a

N b

N c

(b)

Gambar 5 Perbandingan antara fluks (a) dan indeks rejeksi (b) membran Na Nb dan Nc pada tekanan 04826 bar

Nilai fluks BSA cenderung turun seiring

bertambahnya waktu (Gambar 5a) Penurunan nilai fluks yang cukup signifikan terjadi pada 15 menit pertama Selanjutnya terjadi penurunan nilai fluks yang tidak terlalu besar Fenomena ini diduga akibat adanya penyumbatan pori membran oleh molekul-molekul BSA sehingga semakin lama nilai fluks BSA semakin menurun

Penurunan nilai fluks BSA berbanding terbalik dengan indeks rejeksinya yang cenderung meningkat seiring bertambahnya waktu (Gambar 5b) Hal ini mengindikasikan bahwa semakin lama waktu penyaringan maka semakin banyak molekul-molekul BSA yang dapat ditolak oleh membran BSA memiliki berat molekul lebih dari 500000 gmol dan ukuran partikelnya antara 01-10 microm sehingga memungkinkan untuk disaring menggunakan membran mikrofiltrasi nilon-6 berdasarkan hal itu membran nilon-6 yang dihasilkanjuga dapat dipakai untuk menyaring partikel-partikel yang berukuran sama atau lebih besar dari BSA

Analisis Permukaan Membran

Analisis permukaan membran dilakukan menggunakan alat scanning electron microscopy (SEM) Gambar 6 menunjukkan struktur permukaan membran Nb pada perbesaran 2000 kali Berdasarkan topografinya terlihat bahwa permukaan membran Nb memiliki ukuran pori yang tidak seragam dengan diameter pori plusmn 3 microm Namun struktur pori pada lapisan-lapisan di bawah permukaan membran tidak dapat diamati menggunakan SEM Oleh karena itu struktur pori membran nilon-6 yang dihasilkan

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

7

tidak dapat diamati kesimetrisannya Untuk mengamati hal tersbut diperlukan suatu alat yang disebut transmission electron microscopy (TEM)

Gambar 6 Permukaan membran Nb pada perbesaran 2000x

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Nilai fluks air membran nilon-6 meningkat seiring bertambahnya tekanan Rerata nilai fluks air membran Na Nb dan Nc pada tekanan 04826 bar berturut-turut adalah 1807018 Lm2 jam 1044128 Lm2 jam dan 945062 Lm2 jam Oleh karena itu dapat disimpulkan bahwa membran yang diperoleh memiliki fungsi mikrofiltrasi Rerata nilai fluks BSA membran Na Nb dan Nc berturut-turut adalah 855057 Lm2 jam 508209 Lm2 jam dan 496878 Lm2 jam Rerata indeks rejeksi membran Na Nb dan Nc berturut-turut adalah 2486 4110 dan 4779 Penambahan konsentrasi nilon-6 menurunkan nilai fluks air dan fluks BSA Sebaliknya penambahan konsentrasi nilon-6 menyebabkan peningkatan indeks rejeksi BSA Membran nilon-6 yang dihasilkan memiliki struktur pori yang kurang seragam dengan diameter pori plusmn 3microm

Saran

Ragam tekanan dan jenis pelarut sebaiknya ditambah agar diketahui tekanan dan jenis pelarut yang memberikan hasil optimal terhadap penyaringan Selain itu perlu dilakukan uji tarik dan elongasi untuk mengukur sifat mekanik membran serta analisis TEM untuk mengamati struktur pori membran

DAFTAR PUSTAKA

[Anonim] 2006 Nylon 6 httpenwikipediaorgwikiNylon_6 [18 Feb 2007]

Baker RW2004 Membrane Technology and

Applications Ed ke-2 London J Wiley

Gupta SK 1989 Nylon Polymerization

Didalam Cheremisinoff NP editor Handbook of Polymer Science and Technology New York Marcel Dekker hlm211-213

Huang RYM Rhim JW 1992 Prediction of

pervaporation separation characteristics for the methanol-pentane-nylon-6-poly(acrylicacid) blended membrane system J Memb Sci 71211-220

Kohan MI 1995 Nylon Plastics Handbook

Munich Hanser Krzan A Friedrich J Mohorcic M Klun U

2004 Polyamide-6 Degradation by Lignolytic Fungus Bjerkandera adusta httpwwwicstriesteitDocumentsDownloadsdf1669pdf [13 Feb 2007]

Lai JY Chen HY Preparation and properties

of vinyl acetate-grafted nylon-6 membrane by using homografting method 1992 J Memb Sci 66169-178

Mulder M 1996 Basic Principles of

Membrane Technology Netherland Kluwer

Mulder M 1991 Nature of Membrane

Netherland Kluwer Moerniati S Aspiyanto Aiman S Wahab YB

Nurhasanah 1998 Preparasi Membran Poliamida dengan Menggunakan Proses Phase Inversion [Laporan Penelitian] Serpong Puslitbang Kimia Terapan LIPI

Okushita H Yoshikawa M Shimidzu T 1996

Synthesis of polyoxyethylene grafting nylon-6 and the selective separation of cyclohexanecyclohexanonecyclohexanol mixture through its membranes J Memb Sci 11291-100

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

8

Reis R Zydney A 2007 Bioprocess membrane technology J Memb Sci 29716-50

Ristiyani R 2006 Pencirian Membran

Selulosa Asetat dari Kulit Nanas dengan Penambahan Poli(etilena glikol) Sebagai Porogen [Skripsi] Bogor Departemen Kimia Institut Pertanian Bogor

Scott K Hughes R 1996 Industrial

Membrane Separation Technology London Blackie Academic and Professionals

Shieh JJ Huang RYM 1998 ChitosanN-

methylol-nylon-6 blend membranes for the pervoration separation of ethanol-water mixtures J Memb Sci 148243-255

Sukadana IM 1996 Pembuatan Membran

Nilon 66 untuk Pemisahan Zat Warna Indigo [Laporan Penelitian] Denpasar Universitas Udayana

Srikanth G 2006 Membrane Separation

Process-Technology and Business Opportunisties httpwwwbiologicaenguminhoptpsbdocstextoficha3pdf [13 Feb 2007]

Takagi R Tagawa M Gotoh K Nakagaki M

1994 Variation of membrane charge of nylon-6 with pH J Memb Sci 92229-238

Wenten IG 1999 Teknologi Industrial

Membran Bandung Departemen Teknik Kimia Institut Teknologi Bandung

Yoshikawa M Shimada H Tsubouchi K

Kondo Y 2000 Pervaporation of benzenecyclohexane mixtures through carbon graphitenylon-6 composite membranes J Memb Sci 17749-53

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

LAMPIRAN

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

10

Lampiran 1 Reaksi polimerisasi nilon-6 ([Anonim] 2006)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

11

Lampiran 2 Diagram alir penelitian

Benang nilon-6

Pemotongan

Penimbangan (15 g 175 g 20 g)

Pelarutan (30 bv 35 bv 40 bv)

Pencetakan (pada pelat kaca)

Pencelupan

HCl 225 (50 ml)

Pengukuran fluks air Pengukuran indeks rejeksi

Membran nilon-6

Analisis permukaan (SEM)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

12

Lampiran 3 Data fluks air membran nilon-6 (Na) P = 03447 bar P = 04826 bar

Waktu (menit)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

3 6 9

12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 86 90

15 19 21 23 26 26 26 28 30 30 32 36 38 41 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40

0004167 0005278 0005833 0006389 0007222 0007222 0007222 0007778 0008333 0008333 0008889 0010000 0010556 0011389 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111

306488890 241974083 218950661 199896574 176840101 176840101 176840101 164198921 153262835 153262835 143676365 127713921 120987041 112137958 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678

15 17 17 20 20 22 24 26 26 26 26 27 27 29 28 28 28 28 28 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30

0004167 0004722 0004722 0005556 0005556 0006111 0006667 0007222 0007222 0007222 0007222 0007500 0007500 0008056 0007778 0007778 0007778 0007778 0007778 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333

306488890 270465736 270465736 229866668 229866668 208990216 191561303 176840101 176840101 176840101 176840101 170285228 170285228 158532672 164198921 164198921 164198921 164198921 164198921 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835

rerata 143738975 rerata 180701818 Contoh perhitungan (menit ke-3) P = 03447 bar Keterangan J = Fluks (Lm2 jam) Fluks J = V At = 0005 (0003915 x 0004167) = 306488890 V = Volume permeat (5 ml) A = Luas permukaan membran (0003915 m2) t = Waktu (jam)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

13

Lampiran 4 Data fluks air membran nilon-6 (Nb) P = 03447 bar P = 04826

Waktu (menit)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

3 6 9

12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 87 90

30 50 66 79 91

101 111 113 116 120 122 123 125 137 140 142 145 146 152 156 160 161 163 163 170 170 170 170 170 170

0008333 0013888 0018333 0021944 0025278 0028056 0030833 0031389 0032222 0033333 0033889 0034167 0034722 0038056 0038889 0039444 0040278 0040556 0042222 0043333 0044444 0044722 0045278 0045278 0047222 0047222 0047222 0047222 0047222 0047222

153262835 91959908 69674807 58199927 50523744 45521072 41421179 40687477 39635628 38314559 37685951 37379319 36781844 33559470 32840629 32378542 31708109 31490759 30248193 29472670 28735920 28557292 28206617 28206617 27045428 27045428 27045428 27045428 27045428 27045428

15 30 32 34 35 40 43 45 45 47 50 51 50 51 50 51 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54

0004167 0008333 0008889 0009444 0009722 0011111 0011944 0012500 0012500 0013056 0013889 0014167 0013889 0014167 0013889 0014167 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000

306488890 153262835 143676365 135232868 131365893 114943678 106927261 102171137 102171137 97820099 91959908 90148882 91959908 90148882 91959908 90148882 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614

rerata 41290855 rerata 104412771 Contoh perhitungan (menit ke-3) P = 03447 bar Keterangan J = Fluks (Lm2 jam) Fluks J = V At = 0005 (0003915 x 0008333) = 153262835 V = Volume permeat (5 ml) A = Luas permukaan membran (0003915 m2) t = Waktu (jam)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

14

Lampiran 5 Data fluks air membran nilon-6 (Nc) P = 03447 bar P = 04826

Waktu (menit)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

3 6 9

12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 87 90

40 58 68 81 90

105 116 120 124 127 130 133 137 141 146 151 154 160 166 177 178 182 182 182 182 182 182 182 182 182

0011111 0016111 0018889 0022500 0025000 0029167 0032222 0033333 0034444 0035278 0036111 0036944 0038055 0039167 0040556 0041667 0042778 0044444 0046111 0049167 0049444 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556

114943678 79271256 67612854 56761742 51085568 43787130 39635628 38314559 37078714 36202143 35367041 34569597 33560352 32607532 31490759 30651096 29855047 28735920 27697062 25975537 25830014 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872

18 31 35 37 42 43 45 44 46 50 52 54 54 56 59 59 58 59 60 61 60 61 61 61 61 61 61 61 61 61

0005000 0008611 0009722 0010278 0011667 0011944 0012500 0012222 0012778 0013889 0014444 0015000 0015000 0015556 0016389 0016389 0016111 0016389 0016667 0016944 0016667 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944

255427842 148314854 131365893 124259507 109465947 106927261 102171137 104495108 99948287 91959908 88420050 85142614 85142614 82099460 77926610 77926610 79271256 77926610 76626820 75374127 76626820 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127

rerata 37613003 rerata 94506216 Contoh perhitungan (menit ke-3) P = 03447 bar Keterangan J = Fluks (Lm2 jam) Fluks J = V At = 0005 (0003915 x0011111) = 114943678 V = Volume permeat (5 ml) A = Luas permukaan membran (0003915 m2) t = Waktu (jam)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

15

Lampiran 6 Penentuan konsentrasi permeat BSA Data kurva standar BSA

Konsentrasi (ppm)

T Absorban Absorban terkoreksi

0 20 40 60 80

100 120 140 160 180 200

896 894 892 884 880 876 868 862 858 854 844

00477 00487 00496 00535 00555 00575 00615 00645 00665 00685 00737

00000 00010 00019 00058 00078 00098 00138 00168 00188 00208 00260

Diperoleh persamaan garis lurus dengan Y = -19500 x 10-3 + 13086 x 10-4X dengan R = 9920 Nilai absorban (Y) adalah fungsi dari konsentrasi (X) Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N a)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

28 37 36 88 99

105

0007778 0010278 0015556 0024444 0027500 0029167

164198921 124259506 82099460 52247554 46441426 43787130

857 858 859 862 862 863

00670 00665 00660 00645 00645 00640

00193 00188 00183 00168 00168 00163

16239 15857 15474 14328 14328 13946

1880 2072 2263 2836 2836 3031

rerata 85505666 rerata 2486 Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N b)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

56 81 95 108 120 125

0015556 0022500 0026389 0030000 0033333 0034722

82099460 56761742 48396650 42571307 38314559 36781844

860 864 866 872 875 875

00655 00635 00625 00595 00580 00580

00178 00158 00148 00118 00103 00103

15092 13564 12800 10507 9361 9361

2454 3218 3600 4746 5320 5320

rerata 50820927 rerata 4110 Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N c)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

55 83 100 113 123 131

0015278 0023056 0027778 0031389 0034167 0036389

83593350 55392922 45976644 40687477 37379319 35096848

865 869 871 876 876 876

00630 00610 00600 00575 00575 00575

00153 00133 00123 00098 00098 00098

13182 11654 10890 8979 8979 8979

3416 4173 4555 5510 5510 5510

rerata 49687760 rerata 4779

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

16

Contoh perhitungan membran Na (menit ke-5) = 16239 ppm = 1830 Keterangan Cp = Konsentrasi permeat (ppm) Cf = Konsentrasi umpan (200 ppm)

Konsentrasi permeat (ppm) = Absorban + 19500 x 10-3

13086 x 10-4

= 00670 + 19500 x 10-3

13086 x 10-4

Rejeksi = 1 x 100

Cp

Cf

= 1 x 100

16239

200

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

Page 4: PENCIRIAN MEMBRAN MIKROFILTRASI NILON-6repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/14585/Suhendi... · PT Pupuk Kujang Cikampek pada bulan Juni 2004 dengan judul laporan fiAnalisis

iv

Judul Pencirian Membran Mikrofiltrasi Nilon-6

Nama Akbar Suhendi

NIM G44201054

Menyetujui

Pembimbing I Pembimbing II

Dra Sri Mulijani MS Drs Ahmad Sjahriza

NIP 131 950 978 NIP 131 842 413

Diketahui

Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Institut Pertanian Bogor

Prof Dr Yonny Koesmaryono MS

NIP 131 473 999

Tanggal lulus

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

v

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala rahmat dan karunia-Nya sehingga skripsi ini berhasil diselesaikan Topik penelitian ini ialah Pencirian Membran Mikrofiltrasi Nilon-6 Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Kimia Anorganik IPB dan dilaksanakan sejak bulan Agustus 2006 sampai Februari 2007

Ungkapan terima kasih penulis tujukan kepada Ibu Dra Sri Mulijani MS dan Bapak Drs Ahmad Sjahriza selaku pembimbing atas dorongan semangat dan bimbingannya Penghargaan dan terima kasih juga penulis sampaikan kepada laboran Laboratorium Kimia Anorganik IPB yang telah banyak membantu penelitian ini Ungkapan terima kasih yang tak terhingga penulis sampaikan kepada Bapak Mamah Fitrianingsih Dian Agustina serta seluruh keluarga atas segala doa dan kasih sayangnya Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada rekan-rekan Kimia 38 rekan-rekan Asrama IPB Sukasari Echi Mirah dan Iecka atas segala perhatian dan persahabatan yang begitu indah

Hanya ridho Allah SWT yang penulis harapkan dari semua yang telah dilakukan dengan harapan semoga karya ilmiah ini bermanfaat

Bogor Februari 2007

Akbar Suhendi

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

vi

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Cikampek pada tanggal 1 April 1983 dari ayah Ondi Herdiansyah dan ibu Cunengsih Penulis merupakan putra pertama dari tiga bersaudara

Pendidikan dasar ditempuh penulis di SD Melati dan SMP Negeri 1 Pagaden Kabupaten Subang Tahun 2001 penulis lulus dari SMU Negeri 1 Karawang dan pada tahun yang sama lulus seleksi masuk IPB melelui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB Penulis memilih Program Studi Kimia Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Selama mengikuti perkuliahan penulis pernah menjadi staf Departemen AKDK Badan Eksekutif Mahasiswa TPB pada tahun ajaran 20012002 serta menjadi asisten praktikum mata kuliah Kimia Lingkungan pada tahun ajaran 20052006 Penulis juga pernah melaksanakan Praktek Lapang di Laboratorium PT Pupuk Kujang Cikampek pada bulan Juni 2004 dengan judul laporan Analisis Urea Prill sebagai Produk Utama PT Pupuk Kujang Cikampek

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

vii

DAFTAR ISI

Halaman DAFTAR GAMBAR viii

DAFTAR TABEL viii

DAFTAR LAMPIRAN viii

PENDAHULUAN 1

TINJAUAN PUSTAKA Nilon 1 Membran 2

BAHAN DAN METODE Bahan dan Alat 3 Pembuatan Membran Nilon-6 3 Pencirian Membran 3

HASIL DAN PEMBAHASAN Membran Nilon-6 4 Nilai Fluks Air 5 Nilai Fluks dan Rejeksi BSA 6 Analisis Permukaan Membran 6

SIMPULAN DAN SARAN Simpulan 7 Saran 7

DAFTAR PUSTAKA 7

LAMPIRAN 9

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

viii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

1 Rumus struktur nilon-6 2

2 Membran nilon-6 4

3 Perbandingan antara fluks air membran Na Nb dan Nc pada tekanan

03447 bar 5

4 Perbandingan antara fluks air membran Na Nb dan Nc pada tekanan

04826 bar 5

5 Perbandingan antara fluks dan indeks rejeksi membran Na Nb

dan Nc pada tekanan 04826 bar 6

6 Permukaan membran Nb pada perbesaran 2000x 7

DAFTAR TABEL

Halaman

1 Kisaran nilai fluks berbagai jenis membran 3

2 Nilai fluks air membran nilon-6 pada tekanan 03447 bar dan 04826 bar 5

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

1 Reaksi polimerisasi nilon-6 10

2 Diagram alir penelitian 11

3 Data fluks air membran nilon-6 (Na) 12

4 Data fluks air membran nilon-6 (Nb) 13

5 Data fluks air membran nilon-6 (Nc) 14

6 Penentuan konsentrasi permeat BSA 15

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

PENDAHULUAN

Teknologi membran telah digunakan secara luas dalam berbagai aplikasi industri Selama 2 dasawarsa terakhir membran telah dikembangkan khususnya untuk memenuhi kebutuhan industri bioteknologi Hal ini meliputi aplikasi membran untuk penyaringan steril klarifikasi pertanian penghilang virus pengukuran konsentrasi protein dan pemurnian protein (Reis amp Zidney 2007) Hal ini mendorong dilakukannya berbagai penelitian terutama mengenai inovasi polimer bahan baku membran Beberapa polimer yang biasa digunakan sebagai bahan baku membran saat ini antara lain selulosa asetat polisulfon dan poliamida

Kendala yang utama dalam pengembangan teknologi membran saat ini adalah mahalnya bahan baku dan beberapa kelemahan membran yang dihasilkan Polimer alami seperti selulosa asetat telah banyak dipakai sebagai bahan baku membran Namun membran selulosa asetat memiliki beberapa kelemahan seperti tidak tahan terhadap asam kuat dan basa kuat dan tidak tahan terhadap suhu tinggi (Moerniati et al 1998) Untuk mengatasi hal itu beberapa tahun terakhir telah dikembangkan pembuatan membran berbahan baku nilon Nilon termasuk senyawa poliamida sintetis yang dilihat dari sifat fisik kimia dan strukturnya sangat memungkinkan untuk dijadikan membran

Nilon dapat digolongkan menjadi nilon aromatik dan linear Nilon aromatik adalah nilon yang memiliki gugus aromatik pada unit ulangnya contohnya nilon-66 Sedangkan pada nilon linier unit ulangnya tersusun dari rantai lurus misalnya nilon-6 Nilon juga terbagi menjadi beberapa jenis berdasarkan jumlah atom karbon dalam unit ulangnya seperti nilon-6 nilon-66 nilon-69 nilon-610 nilon-612 nilon-11 dan nilon-12 (Gupta 1989) Perbedaan jumlah atom karbon dalam unit penyusun nilon menyebabkan adanya sedikit perbedaan sifat fisik dan kimianya

Penelitian lebih lanjut telah membuktikan bahwa nilon-66 dapat dimodifikasi menjadi membran (Sukadana 1996) Membran yang dihasilkan termasuk membran ultrafiltrasi dan telah digunakan dalam proses pengolahan limbah zat warna indigo dari industri tekstil di Bali Moerniati et al (1998) telah melakukan preparasi membran nilon-6 menggunakan proses pembalikan fasa Membran yang dibuat dimodifikasi dengan menambahkan senyawa adisi N-metil-2-Pirolidon (NMP) dan dimetil

sulfoksida (DMSO) dengan pelarut asam formiat Membran yang dihasilkan pada penelitian tersebut memiliki permeabilitas dan selektifitas yang cukup baik dilihat dari nilai fluks air sebesar 435 Lm2 jam dan indeks rejeksi 8230 pada tekanan 35 kgcm2

Yoshikawa et al (2000) melaporkan bahwa penambahan karbon grafit akan meningkatkan permeabilitas membran komposit karbon grafit-nilon-6 terhadap fluida campuran sikloheksana dan benzena Beberapa penelitian lainnya antara lain oleh Lai amp Chen (1992) Huang amp Rhim (1992) Takagi et al (1994) Okushita et al (1996) dan Shieh amp Huang (1998) Penelitian-penelitian tersebut menggunakan nilon-6 yang telah dimodifikasi dengan penambahan berbagai senyawa aditif untuk membuat membran

Industri tekstil sangat banyak terdapat di Indonesia Banyaknya industri tekstil tersebut tentu saja menghasilkan limbah industri yang juga melimpah terutama limbah benang sebagai bahan dasar industri tekstil Limbah benang termasuk benang nilon yang sangat banyak ini jika dibiarkan akan menjadi masalah tersendiri yang akan sulit dicari cara penanggulangannya Salah satu cara yang dapat dilakukan adalah dengan memanfaatkannya sebagai bahan baku pembuatan membran Selain dapat menyelesaikan permasalahan limbah hal ini pun dapat meningkatkan nilai ekonomis limbah benang tersebut

Nilon yang digunakan dalam penelitian ini adalah benang nilon-6 Selain mudah didapat benang nilon pun memiliki harga yang sangat murah dan dapat didegradasi oleh jamur tertentu sehingga ramah lingkungan Krzan et al (2004) melaporkan bahwa poliamida-6 dapat didegradasi oleh jamur lignolitik Bjerkandera adusta

Penelitian ini bertujuan mencirikan membran nilon-6 menggunakan fluks air dan indeks rejeksi serta mengamati struktur membran yang dihasilkan menggunakan scanning electron microscopy (SEM) Adapun manfaat dari penelitian ini yaitu mendapatkan membran dari bahan baku yang relatif murah mudah didapat dan proses pembuatan yang lebih sederhana

TINJAUAN PUSTAKA

Nilon

Nilon adalah senyawa polimer yang memiliki gugus amida pada setiap unit

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

2

ulangnya sehingga nilon disebut juga senyawa poliamida (Gupta 1989) Nilon bersifat semikristalin kuat dan tahan terhadap suhu tinggi Oleh karena itu nilon sangat memungkinkan untuk dipakai sebagai serat atau bahan termoplastik pada mesin yang memiliki kemampuan setara atau lebih baik daripada logam

Nilon yang dimodifikasi dengan menambahkan senyawa lain seperti timbal (Pb) akan memperkuat strukturnya dan memperbaiki sifat mekaniknya menjadi lebih tahan terhadap suhu tinggi sangat kuat tahan karat dan dapat digunakan tanpa pelumas (Kohan 1995) Selain itu nilon juga dapat dijadikan membran yang memiliki sifat fisik kimia dan mekanik yang sangat baik antara lain memiliki ketahanan terhadap pH ekstrim dan suhu tinggi (Moerniati et al 1998)

Nilon-6

Nilon-6 merupakan salah satu jenis senyawa poliamida yang paling banyak penggunaannya Sesuai dengan namanya nilon-6 tersusun atas 6 atom karbon pada setiap unit ulangnya seperti ditunjukkan pada Gambar 1 Nilon-6 dihasilkan dari sintesis senyawa kaprolaktam pada suhu 533 K dengan katalis nitrogen selama 4-5 jam (Lampiran 1) Pada kondisi tersebut cincin kaprolaktam akan terputus dan terjadilah polimerisasi Lelehan senyawa tersebut lalu dialirkan melewati spineret sehingga membentuk serat nilon ([Anonim] 2006)

Gambar 1 Rumus struktur Nilon-6

Beberapa sifat fisik dan kimia Nilon-6 antara lain memiliki suhu transisi gelas 47oC titik leleh 220oC bobot molekul per unit ulang 11316 gmol densitas amorf pada 25oC sebesar 1084 gcm3 dan densitas kristalin pada 25oC sebesar 123 gcm3

Membran

Membran adalah lapisan semipermeabel berupa padatan polimer tipis yang menahan pergerakan bahan tertentu (Scott dan Hughes 1996) Sedangkan menurut Mulder (1991) membran dapat diartikan sebagai sekat permselektif diantara dua fasa Transpor molekul melewati membran dapat disebabkan oleh konveksi atau difusi akibat

adanya perbedaan konsentrasi tekanan atau temperatur (Srikanth 2006) Klasifikasi Membran Mulder (1996) dan Wenten (1999) mengklasifikasikan membran berdasarkan materi asal morfologi (struktur pori) bentuk dan fungsinya Berdasarkan materi asalnya membran dapat digolongkan menjadi membran alami dan sintetis Membran alamiah merupakan membran yang terdapat pada sel tumbuhan hewan dan manusia Sedangkan membran sintesis merupakan membran yang dibuat sesuai dengan kebutuhan dan sifatnya disesuaikan dengan membran alamiah Membran sintesis dibagi lagi menjadi membran organik dan membran anorganik Kemudian berdasarkan struktur porinya membran dibagi menjadi membran simetrik dan asimetrik Membran simetrik adalah suatu membran yang memiliki struktur pori yang seragam Sedangkan membran asimetrik merupakan membran yang struktur porinya tidak seragam Berdasarkan bentuknya membran dapat dibagi menjadi membran datar dan tubular Membran datar memiliki bentuk melebar dan penampang lintang yang besar Membran tubular memliki bentuk seperti tabung dengan diameter tertentu Berdasarkan fungsinya membran dibagi menjadi membran mikrofiltrasi ultrafiltrasi osmosis balik dialisis dan elektrodialisis Membran mikrofiltrasi merupakan membran yang berfungsi untuk menyaring makromolekul dengan berat molekul lebih dari 500000 gmol atau partikel berukuran 01-10 igravem Tekanan yang digunakan 05-20 atm Membran ultrafiltrasi adalah membran yang berfungsi untuk menyaring makromolekul dengan berat molekul lebih dari 5000 gmol atau partikel berukuran 0001-010 igravem Tekanan yang digunakan 10-30 atm Membran osmosis balik berfungsi untuk menyaring garam-garam organik dengan berat molekul lebih dari 50 gmol atau partikel berukuran 00001-00010 igravem Tekanan yang digunakan 80-120 atm Membran dialisis berfungsi untuk memisahkan larutan koloid yang mengandung elektrolit dengan berat molekul kecil Membran elektrodialisis berfungsi untuk memisahkan larutan melalui membran dengan pemberian muatan listrik Selain itu membran juga dapat berupa membran padatan atau cairan dapat membawa muatan positif negatif tidak bermuatan atau dapat pula bersifat bipolar (Srikanth 2006)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

3

Pencirian Membran Keseragaman struktur dan ukuran pori membran berbeda-beda Begitu pun sifat fisik dan kimia membran berbeda tergantung jenis polimer pembentuknya Beberapa ciri tersebut merupakan salah faktor penting yang mempengaruhi kinerja membran

Kinerja membran yang baik pada umumnya ditentukan oleh besarnya permeabilitas dan selektivitas membran terhadap materi yang dipisahkan Nilai fluks dan rejeksi membran dapat digunakan untuk mengukur besaran permeabilitas dan selektifitas membran Fluks didefinisikan sebagai aliran fluida yang melewati membran dan nilainya dipengaruhi oleh tekanan transmembran kecepatan cross-flow dan konsentrasi larutan Sedangkan rejeksi adalah kemampuan membran untuk menahan atau melewatkan materi tertentu (Mulder 1996) Kisaran nilai fluks dari berbagai jenis membran disajikan pada tabel Tabel 1 Kisaran nilai fluks berbagai jenis

membran (Mulder 1996)

Jenis Membran

Kisaran Tekanan

(bar)

Kisaran Fluks (Lm2 jam)

Mikrofiltrasi

Ultrafiltrasi

Nanofiltrasi

Osmosis Balik

01-20

10-50

50-20

10-100

gt50

10-50

14-12

0005-14

Preparasi Membran Preparasi membran dapat dilakukan dengan beberapa cara antara lain pelelehan pemampatan dan pembalikan fasa Membran mikrofiltrasi ultrafiltrasi osmosis balik dan dialisis pada umumnya dibuat dengan teknik pembalikan fasa Teknik pembalikan fasa dilakukan dengan cara mengubah larutan polimer menjadi jaringan makromolekul tiga dimensi yang mengembang (swollen membrane) Prosesnya diawali dengan membuat larutan polimer yang homogen dengan kekentalan yang diinginkan lalu sebelum larutan tersebut dicetak dilakukan pencelupan untuk menguapkan pelarut dan mengendapkan polimer sehingga terbentuk lapisan tipis membran (Mulder 1996)

BAHAN DAN METODE

Bahan dan Alat

Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah benang nilon-6 asam klorida pekat (225) biuret bovine serum albumin (BSA) dan air suling Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini yaitu neraca analitik seperangkat alat saring cross-flow spektrofotometer sinar tampak merek Spectronic 20D+ pengaduk listrik bermagnet merek versamix (Fisher) pelapis ion Polaran SC 7610 Sputter Coater SEM LEO 4201 Oxford Link Penafet model 6599 seperangkat alat kaca pelat kaca ukuran 20x30 cm Analisis SEM dilakukan di Departemen Metalurgi dan Material Fakultas Teknik Universitas Indonesia

Pembuatan Membran Nilon-6

Benang nilon-6 digunting menjadi potongan-potongan yang sangat pendek lalu ditimbang sebanyak 15 g (30bv) selanjutnya disebut membran Na 175 g (35bv) selanjutnya disebut membran Nb dan 20 g (40bv) selanjutnya disebut membran Nc Selanjutnya benang dilarutkan ke dalam 50 ml HCl 225 sampai terbentuk larutan yang homogen (casting solution) Setelah itu larutan dituangkan pada pelat kaca dan diratakan dengan gelas pengaduk sehingga memiliki ketebalan yang merata Selanjutnya pelat kaca tersebut dicelupkan ke dalam bak berisi air dengan posisi pelat kaca plusmn 60o terhadap permukaan air Lapisan tipis membran nilon ditunggu sampai terlepas dari pelat kaca dan mengambang di permukaan air

Membran nilon yang terbentuk dicuci dengan air mengalir untuk menghilangkan sisa pelarut lalu direndam di dalam wadah plastik berisi air suling Selanjutnya membran dipotong sesuai dengan keperluan untuk pengukuran nilai fluks rejeksi dan scanning electron microscopy (SEM)

Pencirian Membran

Fluks Air Sampel membran dipotong persegi

panjang plusmn 16x23 cm sehingga sesuai dengan modul tempat sampel yang berada pada alat pengukur fluks air Kemudian sampel ditempatkan ke dalam modul Selanjutnya modul tersebut dihubungkan dengan selang pengalir umpan rentetat permeat serta selang

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

4

Rejeksi = 1 x 100

Cp

Cf

Rejeksi = 1 x 100

Cp

Cf

J =

V

A x t

pengatur tekanan Umpan yang digunakan adalah air suling Selanjutnya umpan dialirkan dan tekanannya diatur sesuai dengan yang diinginkan Variasi tekanan yang digunakan sebesar 03447 bar dan 04826 bar Nilai fluks setiap membran diukur dengan fungsi waktu sampai dicapai kondisi tunak (steady state) Nilai fluks dinyatakan dengan persamaan berikut (Mulder 1996) dengan J = Fluks (Lm2 jam) V = Volume permeat (L) A = Luas membran (m2) t = Waktu (jam) Rejeksi Membran Pengukuran rejeksi membran dilakukan menggunakan alat yang sama dengan alat pengukur fluks air Hanya saja parameter yang perlu dicatat adalah jumlah konsentrasi permeat dan umpan Umpan yang digunakan pada pengukuran rejeksi ialah larutan BSA 200 ppm yang sebelumnya telah dibuat kurva standarnya Konsentrasi BSA dalam permeat diukur menggunakan spektrofotometer sinar tampak pada panjang gelombang 520 nm Nilai rejeksi dihitung menggunakan persamaan berikut (Baker 2004)

dengan Cp = Konsentrasi permeat (ppm) Cf = Konsentrasi umpan (200 ppm) Analisis Permukaan Membran

Membran dicuci lalu dipotong sesuai dengan ukuran tempat yang tersedia pada alat scanning electron microscopy (SEM) Suatu silinder logam steril yang diameternya lebih besar daripada ukuran contoh direkatkan menggunakan double tip Penutup sisi lain double tip diungkit lalu contoh dengan ukuran 1x1 cm direkatkan Silinder diletakkan ke dalam pelapis ion untuk divakum selama 3 jam dengan tekanan 01 mbar Setelah 3 jam contoh dilapisi dengan logam Pt-Au menggunakan pelapis ion lalu difoto dengan instrumen

HASIL DAN PEMBAHASAN

Membran Nilon 6

Gambar 2 memperlihatkan membran nilon-6 yang diperoleh dengan ciri-ciri lembaran tipis dengan ketebalan sekitar 01 mm berwarna putih tidak transparan dan memiliki permukaan yang halus Membran nilon-6 dibuat dengan modifikasi metode pembalikan fasa yang digunakan pada penelitian Moerniati et al (1998) Membran dicetak pada pelat kaca ukuran 20 x 30 cm Ketebalan membran yang dihasilkan tidak sama Hal ini dikarenakan larutan homogen nilon-6 yang siap cetak (casting solution) diratakan menggunakan gelas pengaduk Pencelupan lapisan tipis pada pelat kaca dilakukan dalam keadaan basah mengingat proses penguapan pelarut yang sangat lama

Gambar 2 Membran nilon-6

Selanjutnya membran yang terbentuk direndam dalam air suling yang bertujuan menjaga membran agar tidak kering sekaligus menghilangkan sisa pelarut Air rendaman diganti setiap beberapa hari untuk menjaga kondisi tersebut Selain itu akan terjadi interaksi antara gugus-gugus amida polar dengan molekul air sehingga membran bersifat hidrofilik Hidrofilisitas membran meningkatkan solubilitas air atau permeabilitas air oleh karena itu membran nilon-6 yang dihasilkan dapat digunakan untuk proses pemisahan sistem larutan air Interaksi molekul melalui ikatan hidrogen antara gugus-gugus amida juga meningkatkan kekuatan mekanik membran (Sukadana 1996)

Membran dibuat dengan tiga konsentrasi yang berbeda masing-masing 30 bv 35 bv dan 40 bv nilon-6 dalam HCl 225 Perbedaan konsentrasi nilon-6 dimaksudkan untuk melihat pengaruhnya terhadap nilai

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

5

fluks dan indeks rejeksi masing-masing membran

Nilai Fluks Air

Nilai fluks air masing-masing membran diukur pada tekanan 03447 bar dan 04826 bar ditampilkan pada Tabel 2 Nilai-nilai tersebut menunjukkan bahwa nilai fluks air semakin besar seiring bertambahnya tekanan yang diberikan kepada membran Dilihat dari rerata nilai fluks air tersebut dapat dikatakan bahwa membran nilon-6 yang dihasilkan pada penelitian ini memiliki fungsi mikrofiltrasi Hal ini sesuai dengan Mulder (1996) yang menyatakan bahwa membran mikrofiltrasi nilai fluks air lebih dari 50 Lm2 jam

Nilai fluks berbanding lurus terhadap tekanan Hal ini terlihat dari data pada Tabel 2 yang menunjukkan bahwa semakin besar tekanan yang diberikan maka nilai fluksnya semakin bertambah Tekanan yang diberikan yaitu 03447 bar dan 04826 bar Tekanan ini tidak diperbesar lagi karena jika tekanan yang diberikan semakin besar maka akan terjadi kompaksi membran (Ristiyani 2006) Menurut Mulder (1996) semakin tinggi tekanan yang diberikan maka kompaksi akan semakin cepat Ketika terjadi kompaksi struktur membran menjadi lebih kompak dan pori-pori membran merapat sehingga menghasilkan penurunan nilai fluks

Tabel 2 Nilai fluks air membran nilon 6 pada

tekanan 03447 bar dan 04826 bar

Jenis Membran

Fluks Air pada P=03447 bar

(Lm2)

Fluks Air pada P=04826 bar

(Lm2) Na

Nb

Nc

1437390

412909

376130

1807018

1044128

945062

Pengaruh konsentrasi nilon-6 terhadap

nilai fluks air juga dapat dilihat pada Tabel 2 terlihat bahwa semakin besar konsentrasi nilon-6 akan menyebabkan penurunan nnilai fluks air Hal ini sesuai dengan Moerniati (1998) bahwa semakin tinggi konsentrasi polimer di dalam casting solution akan menyebabkan fluks air menurun Hal ini disebabkan karena konsentrasi polimer di permukaan membran menjadi lebih tinggi yang berarti bahwa fraksi volume dari polimer naik oleh sebab itu porositas akan menurun

0

50

100

150

200

250

300

350

0 15 30 45 60 75

Waktu (menit)

Flu

ks (

Lm

2 ja

m) N a

N b

N c

Gambar 3 Perbandingan antara fluks air

membran Na Nb dan Nc pada tekanan 03447 bar

Kurva pada Gambar 3 juga menunjukkan

nilai fluks air membran Nb dan Nc memiliki rerata yang mendekati sedangkan membran Na memiliki rerata nilai fluks air yang jauh lebih besar Hal ini dapat diartikan bahwa penambahan konsentrasi nilon-6 dari 30 bv menjadi 35 bv memberikan pengaruh yang signifikan terhadap penurunan nilai fluks air Namun pada penambahan konsentrasi dari 35 bv menjadi 40 bv tidak memberikan pengaruh yang berarti terhadap penurunan nilai fluks air Fenomena serupa juga terjadi pada perbandingan nilai fluks masing-masing membran pada tekanan 04826 bar seperti ditampilkan pada Gambar 4

0

50

100

150

200

250

300

350

0 15 30 45 60 75

Waktu (menit)

Flu

ks (

Lm

2 ja

m) N a

N b

N c

Gambar 4 Perbandingan antara fluks air

membran Na Nb dan Nc pada tekanan 04826 bar

Kurva pada Gambar 3 dan 4 juga

menunjukkan bahwa semakin lama waktu pengukuran nilai fluks air masing-masing membran semakin menurun sampai tercapai kondisi tunak (steady state) Penurunan nilai fluks air ini diduga terjadi karena adanya penyumbatan (fouling) pada pori-pori membran Penyumbatan dapat terjadi apabila air yang digunakan sebagai larutan umpan mengandung partikel-partikel berukuran lebih besar atau sama dengan diameter por-pori membran Semakin lama partikel-partikel

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

6

tersebut akan menumpuk pada permukaan membran dan mengurangi kemampuan membran untuk mengalirkan air sehingga waktu alir permeat menjadi lebih lama

Hal ini sesuai dengan Wenten (1999) yang menyatakan bahwa fouling merupakan gejala yang disebabkan oleh deposisi dan akumulasi secara tidak dapat balik dari partikel-partikel submikron pada permukaan membran atau di dalam membran itu sendiri Fluks air murni pada proses ultrafiltrasi atau mikrofiltrasi umumnya akan mengalami penurunan nilai fluks kurang dari 5 (Mulder 1996)

Nilai Fluks dan Rejeksi BSA

Pencirian lainnya yang dilakukan pada

penelitian ini adalah nilai rejeksi membran Prinsip kerjanya sama dengan pengukuran fluks air Namun larutan umpan yang digunakan adalah BSA dengan konsentrasi 200 ppm Tekanan yang digunakan pada pengukuran ini yaitu 04826 bar Hal ini didasarkan pada hasil pengukuran fluks air yang memberikan hasil fluks terbesar pada tekanan 04826 untuk semua membran

Nilai fluks dan konsentrasi permeat diukur setiap selang waktu 5 menit selama 30 menit untuk masing-masing membran (Lampiran 5) Rerata nilai fluks BSA membran Na Nb dan Nc berturut-turut adalah 855057 Lm2 jam 508209 Lm2 jam dan 496878 Lm2 jam Hal ini menunjukkan bahwa penambahan konsentrasi nilon-6 akan menurunkan nilai fluks BSA Gejala sebaliknya terjadi pada indeks rejeksi BSA yang cenderung meningkat seiring bertambahnya konsentrasi nilon-6 Rerata indeks rejeksi membran Na Nb dan Nc berturut-turut adalah 2486 4110 dan 4779 Hal ini menunjukkan bahwa penambahan konsentrasi nilon-6 akan menurunkan permeabilitas membran dan menaikkan selektivitasnya

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

0 5 10 15 20 25

Waktu (menit)

Flu

ks (

Lm

2 ja

m)

N a

N b

N c

(a)

0

10

20

30

40

50

60

0 5 10 15 20 25

Waktu (menit)

Inde

ks r

ejek

si (

)

N a

N b

N c

(b)

Gambar 5 Perbandingan antara fluks (a) dan indeks rejeksi (b) membran Na Nb dan Nc pada tekanan 04826 bar

Nilai fluks BSA cenderung turun seiring

bertambahnya waktu (Gambar 5a) Penurunan nilai fluks yang cukup signifikan terjadi pada 15 menit pertama Selanjutnya terjadi penurunan nilai fluks yang tidak terlalu besar Fenomena ini diduga akibat adanya penyumbatan pori membran oleh molekul-molekul BSA sehingga semakin lama nilai fluks BSA semakin menurun

Penurunan nilai fluks BSA berbanding terbalik dengan indeks rejeksinya yang cenderung meningkat seiring bertambahnya waktu (Gambar 5b) Hal ini mengindikasikan bahwa semakin lama waktu penyaringan maka semakin banyak molekul-molekul BSA yang dapat ditolak oleh membran BSA memiliki berat molekul lebih dari 500000 gmol dan ukuran partikelnya antara 01-10 microm sehingga memungkinkan untuk disaring menggunakan membran mikrofiltrasi nilon-6 berdasarkan hal itu membran nilon-6 yang dihasilkanjuga dapat dipakai untuk menyaring partikel-partikel yang berukuran sama atau lebih besar dari BSA

Analisis Permukaan Membran

Analisis permukaan membran dilakukan menggunakan alat scanning electron microscopy (SEM) Gambar 6 menunjukkan struktur permukaan membran Nb pada perbesaran 2000 kali Berdasarkan topografinya terlihat bahwa permukaan membran Nb memiliki ukuran pori yang tidak seragam dengan diameter pori plusmn 3 microm Namun struktur pori pada lapisan-lapisan di bawah permukaan membran tidak dapat diamati menggunakan SEM Oleh karena itu struktur pori membran nilon-6 yang dihasilkan

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

7

tidak dapat diamati kesimetrisannya Untuk mengamati hal tersbut diperlukan suatu alat yang disebut transmission electron microscopy (TEM)

Gambar 6 Permukaan membran Nb pada perbesaran 2000x

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Nilai fluks air membran nilon-6 meningkat seiring bertambahnya tekanan Rerata nilai fluks air membran Na Nb dan Nc pada tekanan 04826 bar berturut-turut adalah 1807018 Lm2 jam 1044128 Lm2 jam dan 945062 Lm2 jam Oleh karena itu dapat disimpulkan bahwa membran yang diperoleh memiliki fungsi mikrofiltrasi Rerata nilai fluks BSA membran Na Nb dan Nc berturut-turut adalah 855057 Lm2 jam 508209 Lm2 jam dan 496878 Lm2 jam Rerata indeks rejeksi membran Na Nb dan Nc berturut-turut adalah 2486 4110 dan 4779 Penambahan konsentrasi nilon-6 menurunkan nilai fluks air dan fluks BSA Sebaliknya penambahan konsentrasi nilon-6 menyebabkan peningkatan indeks rejeksi BSA Membran nilon-6 yang dihasilkan memiliki struktur pori yang kurang seragam dengan diameter pori plusmn 3microm

Saran

Ragam tekanan dan jenis pelarut sebaiknya ditambah agar diketahui tekanan dan jenis pelarut yang memberikan hasil optimal terhadap penyaringan Selain itu perlu dilakukan uji tarik dan elongasi untuk mengukur sifat mekanik membran serta analisis TEM untuk mengamati struktur pori membran

DAFTAR PUSTAKA

[Anonim] 2006 Nylon 6 httpenwikipediaorgwikiNylon_6 [18 Feb 2007]

Baker RW2004 Membrane Technology and

Applications Ed ke-2 London J Wiley

Gupta SK 1989 Nylon Polymerization

Didalam Cheremisinoff NP editor Handbook of Polymer Science and Technology New York Marcel Dekker hlm211-213

Huang RYM Rhim JW 1992 Prediction of

pervaporation separation characteristics for the methanol-pentane-nylon-6-poly(acrylicacid) blended membrane system J Memb Sci 71211-220

Kohan MI 1995 Nylon Plastics Handbook

Munich Hanser Krzan A Friedrich J Mohorcic M Klun U

2004 Polyamide-6 Degradation by Lignolytic Fungus Bjerkandera adusta httpwwwicstriesteitDocumentsDownloadsdf1669pdf [13 Feb 2007]

Lai JY Chen HY Preparation and properties

of vinyl acetate-grafted nylon-6 membrane by using homografting method 1992 J Memb Sci 66169-178

Mulder M 1996 Basic Principles of

Membrane Technology Netherland Kluwer

Mulder M 1991 Nature of Membrane

Netherland Kluwer Moerniati S Aspiyanto Aiman S Wahab YB

Nurhasanah 1998 Preparasi Membran Poliamida dengan Menggunakan Proses Phase Inversion [Laporan Penelitian] Serpong Puslitbang Kimia Terapan LIPI

Okushita H Yoshikawa M Shimidzu T 1996

Synthesis of polyoxyethylene grafting nylon-6 and the selective separation of cyclohexanecyclohexanonecyclohexanol mixture through its membranes J Memb Sci 11291-100

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

8

Reis R Zydney A 2007 Bioprocess membrane technology J Memb Sci 29716-50

Ristiyani R 2006 Pencirian Membran

Selulosa Asetat dari Kulit Nanas dengan Penambahan Poli(etilena glikol) Sebagai Porogen [Skripsi] Bogor Departemen Kimia Institut Pertanian Bogor

Scott K Hughes R 1996 Industrial

Membrane Separation Technology London Blackie Academic and Professionals

Shieh JJ Huang RYM 1998 ChitosanN-

methylol-nylon-6 blend membranes for the pervoration separation of ethanol-water mixtures J Memb Sci 148243-255

Sukadana IM 1996 Pembuatan Membran

Nilon 66 untuk Pemisahan Zat Warna Indigo [Laporan Penelitian] Denpasar Universitas Udayana

Srikanth G 2006 Membrane Separation

Process-Technology and Business Opportunisties httpwwwbiologicaenguminhoptpsbdocstextoficha3pdf [13 Feb 2007]

Takagi R Tagawa M Gotoh K Nakagaki M

1994 Variation of membrane charge of nylon-6 with pH J Memb Sci 92229-238

Wenten IG 1999 Teknologi Industrial

Membran Bandung Departemen Teknik Kimia Institut Teknologi Bandung

Yoshikawa M Shimada H Tsubouchi K

Kondo Y 2000 Pervaporation of benzenecyclohexane mixtures through carbon graphitenylon-6 composite membranes J Memb Sci 17749-53

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

LAMPIRAN

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

10

Lampiran 1 Reaksi polimerisasi nilon-6 ([Anonim] 2006)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

11

Lampiran 2 Diagram alir penelitian

Benang nilon-6

Pemotongan

Penimbangan (15 g 175 g 20 g)

Pelarutan (30 bv 35 bv 40 bv)

Pencetakan (pada pelat kaca)

Pencelupan

HCl 225 (50 ml)

Pengukuran fluks air Pengukuran indeks rejeksi

Membran nilon-6

Analisis permukaan (SEM)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

12

Lampiran 3 Data fluks air membran nilon-6 (Na) P = 03447 bar P = 04826 bar

Waktu (menit)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

3 6 9

12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 86 90

15 19 21 23 26 26 26 28 30 30 32 36 38 41 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40

0004167 0005278 0005833 0006389 0007222 0007222 0007222 0007778 0008333 0008333 0008889 0010000 0010556 0011389 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111

306488890 241974083 218950661 199896574 176840101 176840101 176840101 164198921 153262835 153262835 143676365 127713921 120987041 112137958 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678

15 17 17 20 20 22 24 26 26 26 26 27 27 29 28 28 28 28 28 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30

0004167 0004722 0004722 0005556 0005556 0006111 0006667 0007222 0007222 0007222 0007222 0007500 0007500 0008056 0007778 0007778 0007778 0007778 0007778 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333

306488890 270465736 270465736 229866668 229866668 208990216 191561303 176840101 176840101 176840101 176840101 170285228 170285228 158532672 164198921 164198921 164198921 164198921 164198921 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835

rerata 143738975 rerata 180701818 Contoh perhitungan (menit ke-3) P = 03447 bar Keterangan J = Fluks (Lm2 jam) Fluks J = V At = 0005 (0003915 x 0004167) = 306488890 V = Volume permeat (5 ml) A = Luas permukaan membran (0003915 m2) t = Waktu (jam)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

13

Lampiran 4 Data fluks air membran nilon-6 (Nb) P = 03447 bar P = 04826

Waktu (menit)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

3 6 9

12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 87 90

30 50 66 79 91

101 111 113 116 120 122 123 125 137 140 142 145 146 152 156 160 161 163 163 170 170 170 170 170 170

0008333 0013888 0018333 0021944 0025278 0028056 0030833 0031389 0032222 0033333 0033889 0034167 0034722 0038056 0038889 0039444 0040278 0040556 0042222 0043333 0044444 0044722 0045278 0045278 0047222 0047222 0047222 0047222 0047222 0047222

153262835 91959908 69674807 58199927 50523744 45521072 41421179 40687477 39635628 38314559 37685951 37379319 36781844 33559470 32840629 32378542 31708109 31490759 30248193 29472670 28735920 28557292 28206617 28206617 27045428 27045428 27045428 27045428 27045428 27045428

15 30 32 34 35 40 43 45 45 47 50 51 50 51 50 51 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54

0004167 0008333 0008889 0009444 0009722 0011111 0011944 0012500 0012500 0013056 0013889 0014167 0013889 0014167 0013889 0014167 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000

306488890 153262835 143676365 135232868 131365893 114943678 106927261 102171137 102171137 97820099 91959908 90148882 91959908 90148882 91959908 90148882 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614

rerata 41290855 rerata 104412771 Contoh perhitungan (menit ke-3) P = 03447 bar Keterangan J = Fluks (Lm2 jam) Fluks J = V At = 0005 (0003915 x 0008333) = 153262835 V = Volume permeat (5 ml) A = Luas permukaan membran (0003915 m2) t = Waktu (jam)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

14

Lampiran 5 Data fluks air membran nilon-6 (Nc) P = 03447 bar P = 04826

Waktu (menit)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

3 6 9

12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 87 90

40 58 68 81 90

105 116 120 124 127 130 133 137 141 146 151 154 160 166 177 178 182 182 182 182 182 182 182 182 182

0011111 0016111 0018889 0022500 0025000 0029167 0032222 0033333 0034444 0035278 0036111 0036944 0038055 0039167 0040556 0041667 0042778 0044444 0046111 0049167 0049444 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556

114943678 79271256 67612854 56761742 51085568 43787130 39635628 38314559 37078714 36202143 35367041 34569597 33560352 32607532 31490759 30651096 29855047 28735920 27697062 25975537 25830014 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872

18 31 35 37 42 43 45 44 46 50 52 54 54 56 59 59 58 59 60 61 60 61 61 61 61 61 61 61 61 61

0005000 0008611 0009722 0010278 0011667 0011944 0012500 0012222 0012778 0013889 0014444 0015000 0015000 0015556 0016389 0016389 0016111 0016389 0016667 0016944 0016667 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944

255427842 148314854 131365893 124259507 109465947 106927261 102171137 104495108 99948287 91959908 88420050 85142614 85142614 82099460 77926610 77926610 79271256 77926610 76626820 75374127 76626820 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127

rerata 37613003 rerata 94506216 Contoh perhitungan (menit ke-3) P = 03447 bar Keterangan J = Fluks (Lm2 jam) Fluks J = V At = 0005 (0003915 x0011111) = 114943678 V = Volume permeat (5 ml) A = Luas permukaan membran (0003915 m2) t = Waktu (jam)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

15

Lampiran 6 Penentuan konsentrasi permeat BSA Data kurva standar BSA

Konsentrasi (ppm)

T Absorban Absorban terkoreksi

0 20 40 60 80

100 120 140 160 180 200

896 894 892 884 880 876 868 862 858 854 844

00477 00487 00496 00535 00555 00575 00615 00645 00665 00685 00737

00000 00010 00019 00058 00078 00098 00138 00168 00188 00208 00260

Diperoleh persamaan garis lurus dengan Y = -19500 x 10-3 + 13086 x 10-4X dengan R = 9920 Nilai absorban (Y) adalah fungsi dari konsentrasi (X) Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N a)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

28 37 36 88 99

105

0007778 0010278 0015556 0024444 0027500 0029167

164198921 124259506 82099460 52247554 46441426 43787130

857 858 859 862 862 863

00670 00665 00660 00645 00645 00640

00193 00188 00183 00168 00168 00163

16239 15857 15474 14328 14328 13946

1880 2072 2263 2836 2836 3031

rerata 85505666 rerata 2486 Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N b)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

56 81 95 108 120 125

0015556 0022500 0026389 0030000 0033333 0034722

82099460 56761742 48396650 42571307 38314559 36781844

860 864 866 872 875 875

00655 00635 00625 00595 00580 00580

00178 00158 00148 00118 00103 00103

15092 13564 12800 10507 9361 9361

2454 3218 3600 4746 5320 5320

rerata 50820927 rerata 4110 Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N c)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

55 83 100 113 123 131

0015278 0023056 0027778 0031389 0034167 0036389

83593350 55392922 45976644 40687477 37379319 35096848

865 869 871 876 876 876

00630 00610 00600 00575 00575 00575

00153 00133 00123 00098 00098 00098

13182 11654 10890 8979 8979 8979

3416 4173 4555 5510 5510 5510

rerata 49687760 rerata 4779

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

16

Contoh perhitungan membran Na (menit ke-5) = 16239 ppm = 1830 Keterangan Cp = Konsentrasi permeat (ppm) Cf = Konsentrasi umpan (200 ppm)

Konsentrasi permeat (ppm) = Absorban + 19500 x 10-3

13086 x 10-4

= 00670 + 19500 x 10-3

13086 x 10-4

Rejeksi = 1 x 100

Cp

Cf

= 1 x 100

16239

200

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

Page 5: PENCIRIAN MEMBRAN MIKROFILTRASI NILON-6repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/14585/Suhendi... · PT Pupuk Kujang Cikampek pada bulan Juni 2004 dengan judul laporan fiAnalisis

v

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala rahmat dan karunia-Nya sehingga skripsi ini berhasil diselesaikan Topik penelitian ini ialah Pencirian Membran Mikrofiltrasi Nilon-6 Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Kimia Anorganik IPB dan dilaksanakan sejak bulan Agustus 2006 sampai Februari 2007

Ungkapan terima kasih penulis tujukan kepada Ibu Dra Sri Mulijani MS dan Bapak Drs Ahmad Sjahriza selaku pembimbing atas dorongan semangat dan bimbingannya Penghargaan dan terima kasih juga penulis sampaikan kepada laboran Laboratorium Kimia Anorganik IPB yang telah banyak membantu penelitian ini Ungkapan terima kasih yang tak terhingga penulis sampaikan kepada Bapak Mamah Fitrianingsih Dian Agustina serta seluruh keluarga atas segala doa dan kasih sayangnya Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada rekan-rekan Kimia 38 rekan-rekan Asrama IPB Sukasari Echi Mirah dan Iecka atas segala perhatian dan persahabatan yang begitu indah

Hanya ridho Allah SWT yang penulis harapkan dari semua yang telah dilakukan dengan harapan semoga karya ilmiah ini bermanfaat

Bogor Februari 2007

Akbar Suhendi

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

vi

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Cikampek pada tanggal 1 April 1983 dari ayah Ondi Herdiansyah dan ibu Cunengsih Penulis merupakan putra pertama dari tiga bersaudara

Pendidikan dasar ditempuh penulis di SD Melati dan SMP Negeri 1 Pagaden Kabupaten Subang Tahun 2001 penulis lulus dari SMU Negeri 1 Karawang dan pada tahun yang sama lulus seleksi masuk IPB melelui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB Penulis memilih Program Studi Kimia Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Selama mengikuti perkuliahan penulis pernah menjadi staf Departemen AKDK Badan Eksekutif Mahasiswa TPB pada tahun ajaran 20012002 serta menjadi asisten praktikum mata kuliah Kimia Lingkungan pada tahun ajaran 20052006 Penulis juga pernah melaksanakan Praktek Lapang di Laboratorium PT Pupuk Kujang Cikampek pada bulan Juni 2004 dengan judul laporan Analisis Urea Prill sebagai Produk Utama PT Pupuk Kujang Cikampek

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

vii

DAFTAR ISI

Halaman DAFTAR GAMBAR viii

DAFTAR TABEL viii

DAFTAR LAMPIRAN viii

PENDAHULUAN 1

TINJAUAN PUSTAKA Nilon 1 Membran 2

BAHAN DAN METODE Bahan dan Alat 3 Pembuatan Membran Nilon-6 3 Pencirian Membran 3

HASIL DAN PEMBAHASAN Membran Nilon-6 4 Nilai Fluks Air 5 Nilai Fluks dan Rejeksi BSA 6 Analisis Permukaan Membran 6

SIMPULAN DAN SARAN Simpulan 7 Saran 7

DAFTAR PUSTAKA 7

LAMPIRAN 9

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

viii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

1 Rumus struktur nilon-6 2

2 Membran nilon-6 4

3 Perbandingan antara fluks air membran Na Nb dan Nc pada tekanan

03447 bar 5

4 Perbandingan antara fluks air membran Na Nb dan Nc pada tekanan

04826 bar 5

5 Perbandingan antara fluks dan indeks rejeksi membran Na Nb

dan Nc pada tekanan 04826 bar 6

6 Permukaan membran Nb pada perbesaran 2000x 7

DAFTAR TABEL

Halaman

1 Kisaran nilai fluks berbagai jenis membran 3

2 Nilai fluks air membran nilon-6 pada tekanan 03447 bar dan 04826 bar 5

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

1 Reaksi polimerisasi nilon-6 10

2 Diagram alir penelitian 11

3 Data fluks air membran nilon-6 (Na) 12

4 Data fluks air membran nilon-6 (Nb) 13

5 Data fluks air membran nilon-6 (Nc) 14

6 Penentuan konsentrasi permeat BSA 15

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

PENDAHULUAN

Teknologi membran telah digunakan secara luas dalam berbagai aplikasi industri Selama 2 dasawarsa terakhir membran telah dikembangkan khususnya untuk memenuhi kebutuhan industri bioteknologi Hal ini meliputi aplikasi membran untuk penyaringan steril klarifikasi pertanian penghilang virus pengukuran konsentrasi protein dan pemurnian protein (Reis amp Zidney 2007) Hal ini mendorong dilakukannya berbagai penelitian terutama mengenai inovasi polimer bahan baku membran Beberapa polimer yang biasa digunakan sebagai bahan baku membran saat ini antara lain selulosa asetat polisulfon dan poliamida

Kendala yang utama dalam pengembangan teknologi membran saat ini adalah mahalnya bahan baku dan beberapa kelemahan membran yang dihasilkan Polimer alami seperti selulosa asetat telah banyak dipakai sebagai bahan baku membran Namun membran selulosa asetat memiliki beberapa kelemahan seperti tidak tahan terhadap asam kuat dan basa kuat dan tidak tahan terhadap suhu tinggi (Moerniati et al 1998) Untuk mengatasi hal itu beberapa tahun terakhir telah dikembangkan pembuatan membran berbahan baku nilon Nilon termasuk senyawa poliamida sintetis yang dilihat dari sifat fisik kimia dan strukturnya sangat memungkinkan untuk dijadikan membran

Nilon dapat digolongkan menjadi nilon aromatik dan linear Nilon aromatik adalah nilon yang memiliki gugus aromatik pada unit ulangnya contohnya nilon-66 Sedangkan pada nilon linier unit ulangnya tersusun dari rantai lurus misalnya nilon-6 Nilon juga terbagi menjadi beberapa jenis berdasarkan jumlah atom karbon dalam unit ulangnya seperti nilon-6 nilon-66 nilon-69 nilon-610 nilon-612 nilon-11 dan nilon-12 (Gupta 1989) Perbedaan jumlah atom karbon dalam unit penyusun nilon menyebabkan adanya sedikit perbedaan sifat fisik dan kimianya

Penelitian lebih lanjut telah membuktikan bahwa nilon-66 dapat dimodifikasi menjadi membran (Sukadana 1996) Membran yang dihasilkan termasuk membran ultrafiltrasi dan telah digunakan dalam proses pengolahan limbah zat warna indigo dari industri tekstil di Bali Moerniati et al (1998) telah melakukan preparasi membran nilon-6 menggunakan proses pembalikan fasa Membran yang dibuat dimodifikasi dengan menambahkan senyawa adisi N-metil-2-Pirolidon (NMP) dan dimetil

sulfoksida (DMSO) dengan pelarut asam formiat Membran yang dihasilkan pada penelitian tersebut memiliki permeabilitas dan selektifitas yang cukup baik dilihat dari nilai fluks air sebesar 435 Lm2 jam dan indeks rejeksi 8230 pada tekanan 35 kgcm2

Yoshikawa et al (2000) melaporkan bahwa penambahan karbon grafit akan meningkatkan permeabilitas membran komposit karbon grafit-nilon-6 terhadap fluida campuran sikloheksana dan benzena Beberapa penelitian lainnya antara lain oleh Lai amp Chen (1992) Huang amp Rhim (1992) Takagi et al (1994) Okushita et al (1996) dan Shieh amp Huang (1998) Penelitian-penelitian tersebut menggunakan nilon-6 yang telah dimodifikasi dengan penambahan berbagai senyawa aditif untuk membuat membran

Industri tekstil sangat banyak terdapat di Indonesia Banyaknya industri tekstil tersebut tentu saja menghasilkan limbah industri yang juga melimpah terutama limbah benang sebagai bahan dasar industri tekstil Limbah benang termasuk benang nilon yang sangat banyak ini jika dibiarkan akan menjadi masalah tersendiri yang akan sulit dicari cara penanggulangannya Salah satu cara yang dapat dilakukan adalah dengan memanfaatkannya sebagai bahan baku pembuatan membran Selain dapat menyelesaikan permasalahan limbah hal ini pun dapat meningkatkan nilai ekonomis limbah benang tersebut

Nilon yang digunakan dalam penelitian ini adalah benang nilon-6 Selain mudah didapat benang nilon pun memiliki harga yang sangat murah dan dapat didegradasi oleh jamur tertentu sehingga ramah lingkungan Krzan et al (2004) melaporkan bahwa poliamida-6 dapat didegradasi oleh jamur lignolitik Bjerkandera adusta

Penelitian ini bertujuan mencirikan membran nilon-6 menggunakan fluks air dan indeks rejeksi serta mengamati struktur membran yang dihasilkan menggunakan scanning electron microscopy (SEM) Adapun manfaat dari penelitian ini yaitu mendapatkan membran dari bahan baku yang relatif murah mudah didapat dan proses pembuatan yang lebih sederhana

TINJAUAN PUSTAKA

Nilon

Nilon adalah senyawa polimer yang memiliki gugus amida pada setiap unit

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

2

ulangnya sehingga nilon disebut juga senyawa poliamida (Gupta 1989) Nilon bersifat semikristalin kuat dan tahan terhadap suhu tinggi Oleh karena itu nilon sangat memungkinkan untuk dipakai sebagai serat atau bahan termoplastik pada mesin yang memiliki kemampuan setara atau lebih baik daripada logam

Nilon yang dimodifikasi dengan menambahkan senyawa lain seperti timbal (Pb) akan memperkuat strukturnya dan memperbaiki sifat mekaniknya menjadi lebih tahan terhadap suhu tinggi sangat kuat tahan karat dan dapat digunakan tanpa pelumas (Kohan 1995) Selain itu nilon juga dapat dijadikan membran yang memiliki sifat fisik kimia dan mekanik yang sangat baik antara lain memiliki ketahanan terhadap pH ekstrim dan suhu tinggi (Moerniati et al 1998)

Nilon-6

Nilon-6 merupakan salah satu jenis senyawa poliamida yang paling banyak penggunaannya Sesuai dengan namanya nilon-6 tersusun atas 6 atom karbon pada setiap unit ulangnya seperti ditunjukkan pada Gambar 1 Nilon-6 dihasilkan dari sintesis senyawa kaprolaktam pada suhu 533 K dengan katalis nitrogen selama 4-5 jam (Lampiran 1) Pada kondisi tersebut cincin kaprolaktam akan terputus dan terjadilah polimerisasi Lelehan senyawa tersebut lalu dialirkan melewati spineret sehingga membentuk serat nilon ([Anonim] 2006)

Gambar 1 Rumus struktur Nilon-6

Beberapa sifat fisik dan kimia Nilon-6 antara lain memiliki suhu transisi gelas 47oC titik leleh 220oC bobot molekul per unit ulang 11316 gmol densitas amorf pada 25oC sebesar 1084 gcm3 dan densitas kristalin pada 25oC sebesar 123 gcm3

Membran

Membran adalah lapisan semipermeabel berupa padatan polimer tipis yang menahan pergerakan bahan tertentu (Scott dan Hughes 1996) Sedangkan menurut Mulder (1991) membran dapat diartikan sebagai sekat permselektif diantara dua fasa Transpor molekul melewati membran dapat disebabkan oleh konveksi atau difusi akibat

adanya perbedaan konsentrasi tekanan atau temperatur (Srikanth 2006) Klasifikasi Membran Mulder (1996) dan Wenten (1999) mengklasifikasikan membran berdasarkan materi asal morfologi (struktur pori) bentuk dan fungsinya Berdasarkan materi asalnya membran dapat digolongkan menjadi membran alami dan sintetis Membran alamiah merupakan membran yang terdapat pada sel tumbuhan hewan dan manusia Sedangkan membran sintesis merupakan membran yang dibuat sesuai dengan kebutuhan dan sifatnya disesuaikan dengan membran alamiah Membran sintesis dibagi lagi menjadi membran organik dan membran anorganik Kemudian berdasarkan struktur porinya membran dibagi menjadi membran simetrik dan asimetrik Membran simetrik adalah suatu membran yang memiliki struktur pori yang seragam Sedangkan membran asimetrik merupakan membran yang struktur porinya tidak seragam Berdasarkan bentuknya membran dapat dibagi menjadi membran datar dan tubular Membran datar memiliki bentuk melebar dan penampang lintang yang besar Membran tubular memliki bentuk seperti tabung dengan diameter tertentu Berdasarkan fungsinya membran dibagi menjadi membran mikrofiltrasi ultrafiltrasi osmosis balik dialisis dan elektrodialisis Membran mikrofiltrasi merupakan membran yang berfungsi untuk menyaring makromolekul dengan berat molekul lebih dari 500000 gmol atau partikel berukuran 01-10 igravem Tekanan yang digunakan 05-20 atm Membran ultrafiltrasi adalah membran yang berfungsi untuk menyaring makromolekul dengan berat molekul lebih dari 5000 gmol atau partikel berukuran 0001-010 igravem Tekanan yang digunakan 10-30 atm Membran osmosis balik berfungsi untuk menyaring garam-garam organik dengan berat molekul lebih dari 50 gmol atau partikel berukuran 00001-00010 igravem Tekanan yang digunakan 80-120 atm Membran dialisis berfungsi untuk memisahkan larutan koloid yang mengandung elektrolit dengan berat molekul kecil Membran elektrodialisis berfungsi untuk memisahkan larutan melalui membran dengan pemberian muatan listrik Selain itu membran juga dapat berupa membran padatan atau cairan dapat membawa muatan positif negatif tidak bermuatan atau dapat pula bersifat bipolar (Srikanth 2006)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

3

Pencirian Membran Keseragaman struktur dan ukuran pori membran berbeda-beda Begitu pun sifat fisik dan kimia membran berbeda tergantung jenis polimer pembentuknya Beberapa ciri tersebut merupakan salah faktor penting yang mempengaruhi kinerja membran

Kinerja membran yang baik pada umumnya ditentukan oleh besarnya permeabilitas dan selektivitas membran terhadap materi yang dipisahkan Nilai fluks dan rejeksi membran dapat digunakan untuk mengukur besaran permeabilitas dan selektifitas membran Fluks didefinisikan sebagai aliran fluida yang melewati membran dan nilainya dipengaruhi oleh tekanan transmembran kecepatan cross-flow dan konsentrasi larutan Sedangkan rejeksi adalah kemampuan membran untuk menahan atau melewatkan materi tertentu (Mulder 1996) Kisaran nilai fluks dari berbagai jenis membran disajikan pada tabel Tabel 1 Kisaran nilai fluks berbagai jenis

membran (Mulder 1996)

Jenis Membran

Kisaran Tekanan

(bar)

Kisaran Fluks (Lm2 jam)

Mikrofiltrasi

Ultrafiltrasi

Nanofiltrasi

Osmosis Balik

01-20

10-50

50-20

10-100

gt50

10-50

14-12

0005-14

Preparasi Membran Preparasi membran dapat dilakukan dengan beberapa cara antara lain pelelehan pemampatan dan pembalikan fasa Membran mikrofiltrasi ultrafiltrasi osmosis balik dan dialisis pada umumnya dibuat dengan teknik pembalikan fasa Teknik pembalikan fasa dilakukan dengan cara mengubah larutan polimer menjadi jaringan makromolekul tiga dimensi yang mengembang (swollen membrane) Prosesnya diawali dengan membuat larutan polimer yang homogen dengan kekentalan yang diinginkan lalu sebelum larutan tersebut dicetak dilakukan pencelupan untuk menguapkan pelarut dan mengendapkan polimer sehingga terbentuk lapisan tipis membran (Mulder 1996)

BAHAN DAN METODE

Bahan dan Alat

Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah benang nilon-6 asam klorida pekat (225) biuret bovine serum albumin (BSA) dan air suling Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini yaitu neraca analitik seperangkat alat saring cross-flow spektrofotometer sinar tampak merek Spectronic 20D+ pengaduk listrik bermagnet merek versamix (Fisher) pelapis ion Polaran SC 7610 Sputter Coater SEM LEO 4201 Oxford Link Penafet model 6599 seperangkat alat kaca pelat kaca ukuran 20x30 cm Analisis SEM dilakukan di Departemen Metalurgi dan Material Fakultas Teknik Universitas Indonesia

Pembuatan Membran Nilon-6

Benang nilon-6 digunting menjadi potongan-potongan yang sangat pendek lalu ditimbang sebanyak 15 g (30bv) selanjutnya disebut membran Na 175 g (35bv) selanjutnya disebut membran Nb dan 20 g (40bv) selanjutnya disebut membran Nc Selanjutnya benang dilarutkan ke dalam 50 ml HCl 225 sampai terbentuk larutan yang homogen (casting solution) Setelah itu larutan dituangkan pada pelat kaca dan diratakan dengan gelas pengaduk sehingga memiliki ketebalan yang merata Selanjutnya pelat kaca tersebut dicelupkan ke dalam bak berisi air dengan posisi pelat kaca plusmn 60o terhadap permukaan air Lapisan tipis membran nilon ditunggu sampai terlepas dari pelat kaca dan mengambang di permukaan air

Membran nilon yang terbentuk dicuci dengan air mengalir untuk menghilangkan sisa pelarut lalu direndam di dalam wadah plastik berisi air suling Selanjutnya membran dipotong sesuai dengan keperluan untuk pengukuran nilai fluks rejeksi dan scanning electron microscopy (SEM)

Pencirian Membran

Fluks Air Sampel membran dipotong persegi

panjang plusmn 16x23 cm sehingga sesuai dengan modul tempat sampel yang berada pada alat pengukur fluks air Kemudian sampel ditempatkan ke dalam modul Selanjutnya modul tersebut dihubungkan dengan selang pengalir umpan rentetat permeat serta selang

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

4

Rejeksi = 1 x 100

Cp

Cf

Rejeksi = 1 x 100

Cp

Cf

J =

V

A x t

pengatur tekanan Umpan yang digunakan adalah air suling Selanjutnya umpan dialirkan dan tekanannya diatur sesuai dengan yang diinginkan Variasi tekanan yang digunakan sebesar 03447 bar dan 04826 bar Nilai fluks setiap membran diukur dengan fungsi waktu sampai dicapai kondisi tunak (steady state) Nilai fluks dinyatakan dengan persamaan berikut (Mulder 1996) dengan J = Fluks (Lm2 jam) V = Volume permeat (L) A = Luas membran (m2) t = Waktu (jam) Rejeksi Membran Pengukuran rejeksi membran dilakukan menggunakan alat yang sama dengan alat pengukur fluks air Hanya saja parameter yang perlu dicatat adalah jumlah konsentrasi permeat dan umpan Umpan yang digunakan pada pengukuran rejeksi ialah larutan BSA 200 ppm yang sebelumnya telah dibuat kurva standarnya Konsentrasi BSA dalam permeat diukur menggunakan spektrofotometer sinar tampak pada panjang gelombang 520 nm Nilai rejeksi dihitung menggunakan persamaan berikut (Baker 2004)

dengan Cp = Konsentrasi permeat (ppm) Cf = Konsentrasi umpan (200 ppm) Analisis Permukaan Membran

Membran dicuci lalu dipotong sesuai dengan ukuran tempat yang tersedia pada alat scanning electron microscopy (SEM) Suatu silinder logam steril yang diameternya lebih besar daripada ukuran contoh direkatkan menggunakan double tip Penutup sisi lain double tip diungkit lalu contoh dengan ukuran 1x1 cm direkatkan Silinder diletakkan ke dalam pelapis ion untuk divakum selama 3 jam dengan tekanan 01 mbar Setelah 3 jam contoh dilapisi dengan logam Pt-Au menggunakan pelapis ion lalu difoto dengan instrumen

HASIL DAN PEMBAHASAN

Membran Nilon 6

Gambar 2 memperlihatkan membran nilon-6 yang diperoleh dengan ciri-ciri lembaran tipis dengan ketebalan sekitar 01 mm berwarna putih tidak transparan dan memiliki permukaan yang halus Membran nilon-6 dibuat dengan modifikasi metode pembalikan fasa yang digunakan pada penelitian Moerniati et al (1998) Membran dicetak pada pelat kaca ukuran 20 x 30 cm Ketebalan membran yang dihasilkan tidak sama Hal ini dikarenakan larutan homogen nilon-6 yang siap cetak (casting solution) diratakan menggunakan gelas pengaduk Pencelupan lapisan tipis pada pelat kaca dilakukan dalam keadaan basah mengingat proses penguapan pelarut yang sangat lama

Gambar 2 Membran nilon-6

Selanjutnya membran yang terbentuk direndam dalam air suling yang bertujuan menjaga membran agar tidak kering sekaligus menghilangkan sisa pelarut Air rendaman diganti setiap beberapa hari untuk menjaga kondisi tersebut Selain itu akan terjadi interaksi antara gugus-gugus amida polar dengan molekul air sehingga membran bersifat hidrofilik Hidrofilisitas membran meningkatkan solubilitas air atau permeabilitas air oleh karena itu membran nilon-6 yang dihasilkan dapat digunakan untuk proses pemisahan sistem larutan air Interaksi molekul melalui ikatan hidrogen antara gugus-gugus amida juga meningkatkan kekuatan mekanik membran (Sukadana 1996)

Membran dibuat dengan tiga konsentrasi yang berbeda masing-masing 30 bv 35 bv dan 40 bv nilon-6 dalam HCl 225 Perbedaan konsentrasi nilon-6 dimaksudkan untuk melihat pengaruhnya terhadap nilai

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

5

fluks dan indeks rejeksi masing-masing membran

Nilai Fluks Air

Nilai fluks air masing-masing membran diukur pada tekanan 03447 bar dan 04826 bar ditampilkan pada Tabel 2 Nilai-nilai tersebut menunjukkan bahwa nilai fluks air semakin besar seiring bertambahnya tekanan yang diberikan kepada membran Dilihat dari rerata nilai fluks air tersebut dapat dikatakan bahwa membran nilon-6 yang dihasilkan pada penelitian ini memiliki fungsi mikrofiltrasi Hal ini sesuai dengan Mulder (1996) yang menyatakan bahwa membran mikrofiltrasi nilai fluks air lebih dari 50 Lm2 jam

Nilai fluks berbanding lurus terhadap tekanan Hal ini terlihat dari data pada Tabel 2 yang menunjukkan bahwa semakin besar tekanan yang diberikan maka nilai fluksnya semakin bertambah Tekanan yang diberikan yaitu 03447 bar dan 04826 bar Tekanan ini tidak diperbesar lagi karena jika tekanan yang diberikan semakin besar maka akan terjadi kompaksi membran (Ristiyani 2006) Menurut Mulder (1996) semakin tinggi tekanan yang diberikan maka kompaksi akan semakin cepat Ketika terjadi kompaksi struktur membran menjadi lebih kompak dan pori-pori membran merapat sehingga menghasilkan penurunan nilai fluks

Tabel 2 Nilai fluks air membran nilon 6 pada

tekanan 03447 bar dan 04826 bar

Jenis Membran

Fluks Air pada P=03447 bar

(Lm2)

Fluks Air pada P=04826 bar

(Lm2) Na

Nb

Nc

1437390

412909

376130

1807018

1044128

945062

Pengaruh konsentrasi nilon-6 terhadap

nilai fluks air juga dapat dilihat pada Tabel 2 terlihat bahwa semakin besar konsentrasi nilon-6 akan menyebabkan penurunan nnilai fluks air Hal ini sesuai dengan Moerniati (1998) bahwa semakin tinggi konsentrasi polimer di dalam casting solution akan menyebabkan fluks air menurun Hal ini disebabkan karena konsentrasi polimer di permukaan membran menjadi lebih tinggi yang berarti bahwa fraksi volume dari polimer naik oleh sebab itu porositas akan menurun

0

50

100

150

200

250

300

350

0 15 30 45 60 75

Waktu (menit)

Flu

ks (

Lm

2 ja

m) N a

N b

N c

Gambar 3 Perbandingan antara fluks air

membran Na Nb dan Nc pada tekanan 03447 bar

Kurva pada Gambar 3 juga menunjukkan

nilai fluks air membran Nb dan Nc memiliki rerata yang mendekati sedangkan membran Na memiliki rerata nilai fluks air yang jauh lebih besar Hal ini dapat diartikan bahwa penambahan konsentrasi nilon-6 dari 30 bv menjadi 35 bv memberikan pengaruh yang signifikan terhadap penurunan nilai fluks air Namun pada penambahan konsentrasi dari 35 bv menjadi 40 bv tidak memberikan pengaruh yang berarti terhadap penurunan nilai fluks air Fenomena serupa juga terjadi pada perbandingan nilai fluks masing-masing membran pada tekanan 04826 bar seperti ditampilkan pada Gambar 4

0

50

100

150

200

250

300

350

0 15 30 45 60 75

Waktu (menit)

Flu

ks (

Lm

2 ja

m) N a

N b

N c

Gambar 4 Perbandingan antara fluks air

membran Na Nb dan Nc pada tekanan 04826 bar

Kurva pada Gambar 3 dan 4 juga

menunjukkan bahwa semakin lama waktu pengukuran nilai fluks air masing-masing membran semakin menurun sampai tercapai kondisi tunak (steady state) Penurunan nilai fluks air ini diduga terjadi karena adanya penyumbatan (fouling) pada pori-pori membran Penyumbatan dapat terjadi apabila air yang digunakan sebagai larutan umpan mengandung partikel-partikel berukuran lebih besar atau sama dengan diameter por-pori membran Semakin lama partikel-partikel

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

6

tersebut akan menumpuk pada permukaan membran dan mengurangi kemampuan membran untuk mengalirkan air sehingga waktu alir permeat menjadi lebih lama

Hal ini sesuai dengan Wenten (1999) yang menyatakan bahwa fouling merupakan gejala yang disebabkan oleh deposisi dan akumulasi secara tidak dapat balik dari partikel-partikel submikron pada permukaan membran atau di dalam membran itu sendiri Fluks air murni pada proses ultrafiltrasi atau mikrofiltrasi umumnya akan mengalami penurunan nilai fluks kurang dari 5 (Mulder 1996)

Nilai Fluks dan Rejeksi BSA

Pencirian lainnya yang dilakukan pada

penelitian ini adalah nilai rejeksi membran Prinsip kerjanya sama dengan pengukuran fluks air Namun larutan umpan yang digunakan adalah BSA dengan konsentrasi 200 ppm Tekanan yang digunakan pada pengukuran ini yaitu 04826 bar Hal ini didasarkan pada hasil pengukuran fluks air yang memberikan hasil fluks terbesar pada tekanan 04826 untuk semua membran

Nilai fluks dan konsentrasi permeat diukur setiap selang waktu 5 menit selama 30 menit untuk masing-masing membran (Lampiran 5) Rerata nilai fluks BSA membran Na Nb dan Nc berturut-turut adalah 855057 Lm2 jam 508209 Lm2 jam dan 496878 Lm2 jam Hal ini menunjukkan bahwa penambahan konsentrasi nilon-6 akan menurunkan nilai fluks BSA Gejala sebaliknya terjadi pada indeks rejeksi BSA yang cenderung meningkat seiring bertambahnya konsentrasi nilon-6 Rerata indeks rejeksi membran Na Nb dan Nc berturut-turut adalah 2486 4110 dan 4779 Hal ini menunjukkan bahwa penambahan konsentrasi nilon-6 akan menurunkan permeabilitas membran dan menaikkan selektivitasnya

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

0 5 10 15 20 25

Waktu (menit)

Flu

ks (

Lm

2 ja

m)

N a

N b

N c

(a)

0

10

20

30

40

50

60

0 5 10 15 20 25

Waktu (menit)

Inde

ks r

ejek

si (

)

N a

N b

N c

(b)

Gambar 5 Perbandingan antara fluks (a) dan indeks rejeksi (b) membran Na Nb dan Nc pada tekanan 04826 bar

Nilai fluks BSA cenderung turun seiring

bertambahnya waktu (Gambar 5a) Penurunan nilai fluks yang cukup signifikan terjadi pada 15 menit pertama Selanjutnya terjadi penurunan nilai fluks yang tidak terlalu besar Fenomena ini diduga akibat adanya penyumbatan pori membran oleh molekul-molekul BSA sehingga semakin lama nilai fluks BSA semakin menurun

Penurunan nilai fluks BSA berbanding terbalik dengan indeks rejeksinya yang cenderung meningkat seiring bertambahnya waktu (Gambar 5b) Hal ini mengindikasikan bahwa semakin lama waktu penyaringan maka semakin banyak molekul-molekul BSA yang dapat ditolak oleh membran BSA memiliki berat molekul lebih dari 500000 gmol dan ukuran partikelnya antara 01-10 microm sehingga memungkinkan untuk disaring menggunakan membran mikrofiltrasi nilon-6 berdasarkan hal itu membran nilon-6 yang dihasilkanjuga dapat dipakai untuk menyaring partikel-partikel yang berukuran sama atau lebih besar dari BSA

Analisis Permukaan Membran

Analisis permukaan membran dilakukan menggunakan alat scanning electron microscopy (SEM) Gambar 6 menunjukkan struktur permukaan membran Nb pada perbesaran 2000 kali Berdasarkan topografinya terlihat bahwa permukaan membran Nb memiliki ukuran pori yang tidak seragam dengan diameter pori plusmn 3 microm Namun struktur pori pada lapisan-lapisan di bawah permukaan membran tidak dapat diamati menggunakan SEM Oleh karena itu struktur pori membran nilon-6 yang dihasilkan

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

7

tidak dapat diamati kesimetrisannya Untuk mengamati hal tersbut diperlukan suatu alat yang disebut transmission electron microscopy (TEM)

Gambar 6 Permukaan membran Nb pada perbesaran 2000x

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Nilai fluks air membran nilon-6 meningkat seiring bertambahnya tekanan Rerata nilai fluks air membran Na Nb dan Nc pada tekanan 04826 bar berturut-turut adalah 1807018 Lm2 jam 1044128 Lm2 jam dan 945062 Lm2 jam Oleh karena itu dapat disimpulkan bahwa membran yang diperoleh memiliki fungsi mikrofiltrasi Rerata nilai fluks BSA membran Na Nb dan Nc berturut-turut adalah 855057 Lm2 jam 508209 Lm2 jam dan 496878 Lm2 jam Rerata indeks rejeksi membran Na Nb dan Nc berturut-turut adalah 2486 4110 dan 4779 Penambahan konsentrasi nilon-6 menurunkan nilai fluks air dan fluks BSA Sebaliknya penambahan konsentrasi nilon-6 menyebabkan peningkatan indeks rejeksi BSA Membran nilon-6 yang dihasilkan memiliki struktur pori yang kurang seragam dengan diameter pori plusmn 3microm

Saran

Ragam tekanan dan jenis pelarut sebaiknya ditambah agar diketahui tekanan dan jenis pelarut yang memberikan hasil optimal terhadap penyaringan Selain itu perlu dilakukan uji tarik dan elongasi untuk mengukur sifat mekanik membran serta analisis TEM untuk mengamati struktur pori membran

DAFTAR PUSTAKA

[Anonim] 2006 Nylon 6 httpenwikipediaorgwikiNylon_6 [18 Feb 2007]

Baker RW2004 Membrane Technology and

Applications Ed ke-2 London J Wiley

Gupta SK 1989 Nylon Polymerization

Didalam Cheremisinoff NP editor Handbook of Polymer Science and Technology New York Marcel Dekker hlm211-213

Huang RYM Rhim JW 1992 Prediction of

pervaporation separation characteristics for the methanol-pentane-nylon-6-poly(acrylicacid) blended membrane system J Memb Sci 71211-220

Kohan MI 1995 Nylon Plastics Handbook

Munich Hanser Krzan A Friedrich J Mohorcic M Klun U

2004 Polyamide-6 Degradation by Lignolytic Fungus Bjerkandera adusta httpwwwicstriesteitDocumentsDownloadsdf1669pdf [13 Feb 2007]

Lai JY Chen HY Preparation and properties

of vinyl acetate-grafted nylon-6 membrane by using homografting method 1992 J Memb Sci 66169-178

Mulder M 1996 Basic Principles of

Membrane Technology Netherland Kluwer

Mulder M 1991 Nature of Membrane

Netherland Kluwer Moerniati S Aspiyanto Aiman S Wahab YB

Nurhasanah 1998 Preparasi Membran Poliamida dengan Menggunakan Proses Phase Inversion [Laporan Penelitian] Serpong Puslitbang Kimia Terapan LIPI

Okushita H Yoshikawa M Shimidzu T 1996

Synthesis of polyoxyethylene grafting nylon-6 and the selective separation of cyclohexanecyclohexanonecyclohexanol mixture through its membranes J Memb Sci 11291-100

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

8

Reis R Zydney A 2007 Bioprocess membrane technology J Memb Sci 29716-50

Ristiyani R 2006 Pencirian Membran

Selulosa Asetat dari Kulit Nanas dengan Penambahan Poli(etilena glikol) Sebagai Porogen [Skripsi] Bogor Departemen Kimia Institut Pertanian Bogor

Scott K Hughes R 1996 Industrial

Membrane Separation Technology London Blackie Academic and Professionals

Shieh JJ Huang RYM 1998 ChitosanN-

methylol-nylon-6 blend membranes for the pervoration separation of ethanol-water mixtures J Memb Sci 148243-255

Sukadana IM 1996 Pembuatan Membran

Nilon 66 untuk Pemisahan Zat Warna Indigo [Laporan Penelitian] Denpasar Universitas Udayana

Srikanth G 2006 Membrane Separation

Process-Technology and Business Opportunisties httpwwwbiologicaenguminhoptpsbdocstextoficha3pdf [13 Feb 2007]

Takagi R Tagawa M Gotoh K Nakagaki M

1994 Variation of membrane charge of nylon-6 with pH J Memb Sci 92229-238

Wenten IG 1999 Teknologi Industrial

Membran Bandung Departemen Teknik Kimia Institut Teknologi Bandung

Yoshikawa M Shimada H Tsubouchi K

Kondo Y 2000 Pervaporation of benzenecyclohexane mixtures through carbon graphitenylon-6 composite membranes J Memb Sci 17749-53

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

LAMPIRAN

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

10

Lampiran 1 Reaksi polimerisasi nilon-6 ([Anonim] 2006)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

11

Lampiran 2 Diagram alir penelitian

Benang nilon-6

Pemotongan

Penimbangan (15 g 175 g 20 g)

Pelarutan (30 bv 35 bv 40 bv)

Pencetakan (pada pelat kaca)

Pencelupan

HCl 225 (50 ml)

Pengukuran fluks air Pengukuran indeks rejeksi

Membran nilon-6

Analisis permukaan (SEM)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

12

Lampiran 3 Data fluks air membran nilon-6 (Na) P = 03447 bar P = 04826 bar

Waktu (menit)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

3 6 9

12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 86 90

15 19 21 23 26 26 26 28 30 30 32 36 38 41 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40

0004167 0005278 0005833 0006389 0007222 0007222 0007222 0007778 0008333 0008333 0008889 0010000 0010556 0011389 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111

306488890 241974083 218950661 199896574 176840101 176840101 176840101 164198921 153262835 153262835 143676365 127713921 120987041 112137958 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678

15 17 17 20 20 22 24 26 26 26 26 27 27 29 28 28 28 28 28 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30

0004167 0004722 0004722 0005556 0005556 0006111 0006667 0007222 0007222 0007222 0007222 0007500 0007500 0008056 0007778 0007778 0007778 0007778 0007778 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333

306488890 270465736 270465736 229866668 229866668 208990216 191561303 176840101 176840101 176840101 176840101 170285228 170285228 158532672 164198921 164198921 164198921 164198921 164198921 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835

rerata 143738975 rerata 180701818 Contoh perhitungan (menit ke-3) P = 03447 bar Keterangan J = Fluks (Lm2 jam) Fluks J = V At = 0005 (0003915 x 0004167) = 306488890 V = Volume permeat (5 ml) A = Luas permukaan membran (0003915 m2) t = Waktu (jam)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

13

Lampiran 4 Data fluks air membran nilon-6 (Nb) P = 03447 bar P = 04826

Waktu (menit)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

3 6 9

12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 87 90

30 50 66 79 91

101 111 113 116 120 122 123 125 137 140 142 145 146 152 156 160 161 163 163 170 170 170 170 170 170

0008333 0013888 0018333 0021944 0025278 0028056 0030833 0031389 0032222 0033333 0033889 0034167 0034722 0038056 0038889 0039444 0040278 0040556 0042222 0043333 0044444 0044722 0045278 0045278 0047222 0047222 0047222 0047222 0047222 0047222

153262835 91959908 69674807 58199927 50523744 45521072 41421179 40687477 39635628 38314559 37685951 37379319 36781844 33559470 32840629 32378542 31708109 31490759 30248193 29472670 28735920 28557292 28206617 28206617 27045428 27045428 27045428 27045428 27045428 27045428

15 30 32 34 35 40 43 45 45 47 50 51 50 51 50 51 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54

0004167 0008333 0008889 0009444 0009722 0011111 0011944 0012500 0012500 0013056 0013889 0014167 0013889 0014167 0013889 0014167 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000

306488890 153262835 143676365 135232868 131365893 114943678 106927261 102171137 102171137 97820099 91959908 90148882 91959908 90148882 91959908 90148882 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614

rerata 41290855 rerata 104412771 Contoh perhitungan (menit ke-3) P = 03447 bar Keterangan J = Fluks (Lm2 jam) Fluks J = V At = 0005 (0003915 x 0008333) = 153262835 V = Volume permeat (5 ml) A = Luas permukaan membran (0003915 m2) t = Waktu (jam)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

14

Lampiran 5 Data fluks air membran nilon-6 (Nc) P = 03447 bar P = 04826

Waktu (menit)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

3 6 9

12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 87 90

40 58 68 81 90

105 116 120 124 127 130 133 137 141 146 151 154 160 166 177 178 182 182 182 182 182 182 182 182 182

0011111 0016111 0018889 0022500 0025000 0029167 0032222 0033333 0034444 0035278 0036111 0036944 0038055 0039167 0040556 0041667 0042778 0044444 0046111 0049167 0049444 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556

114943678 79271256 67612854 56761742 51085568 43787130 39635628 38314559 37078714 36202143 35367041 34569597 33560352 32607532 31490759 30651096 29855047 28735920 27697062 25975537 25830014 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872

18 31 35 37 42 43 45 44 46 50 52 54 54 56 59 59 58 59 60 61 60 61 61 61 61 61 61 61 61 61

0005000 0008611 0009722 0010278 0011667 0011944 0012500 0012222 0012778 0013889 0014444 0015000 0015000 0015556 0016389 0016389 0016111 0016389 0016667 0016944 0016667 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944

255427842 148314854 131365893 124259507 109465947 106927261 102171137 104495108 99948287 91959908 88420050 85142614 85142614 82099460 77926610 77926610 79271256 77926610 76626820 75374127 76626820 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127

rerata 37613003 rerata 94506216 Contoh perhitungan (menit ke-3) P = 03447 bar Keterangan J = Fluks (Lm2 jam) Fluks J = V At = 0005 (0003915 x0011111) = 114943678 V = Volume permeat (5 ml) A = Luas permukaan membran (0003915 m2) t = Waktu (jam)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

15

Lampiran 6 Penentuan konsentrasi permeat BSA Data kurva standar BSA

Konsentrasi (ppm)

T Absorban Absorban terkoreksi

0 20 40 60 80

100 120 140 160 180 200

896 894 892 884 880 876 868 862 858 854 844

00477 00487 00496 00535 00555 00575 00615 00645 00665 00685 00737

00000 00010 00019 00058 00078 00098 00138 00168 00188 00208 00260

Diperoleh persamaan garis lurus dengan Y = -19500 x 10-3 + 13086 x 10-4X dengan R = 9920 Nilai absorban (Y) adalah fungsi dari konsentrasi (X) Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N a)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

28 37 36 88 99

105

0007778 0010278 0015556 0024444 0027500 0029167

164198921 124259506 82099460 52247554 46441426 43787130

857 858 859 862 862 863

00670 00665 00660 00645 00645 00640

00193 00188 00183 00168 00168 00163

16239 15857 15474 14328 14328 13946

1880 2072 2263 2836 2836 3031

rerata 85505666 rerata 2486 Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N b)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

56 81 95 108 120 125

0015556 0022500 0026389 0030000 0033333 0034722

82099460 56761742 48396650 42571307 38314559 36781844

860 864 866 872 875 875

00655 00635 00625 00595 00580 00580

00178 00158 00148 00118 00103 00103

15092 13564 12800 10507 9361 9361

2454 3218 3600 4746 5320 5320

rerata 50820927 rerata 4110 Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N c)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

55 83 100 113 123 131

0015278 0023056 0027778 0031389 0034167 0036389

83593350 55392922 45976644 40687477 37379319 35096848

865 869 871 876 876 876

00630 00610 00600 00575 00575 00575

00153 00133 00123 00098 00098 00098

13182 11654 10890 8979 8979 8979

3416 4173 4555 5510 5510 5510

rerata 49687760 rerata 4779

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

16

Contoh perhitungan membran Na (menit ke-5) = 16239 ppm = 1830 Keterangan Cp = Konsentrasi permeat (ppm) Cf = Konsentrasi umpan (200 ppm)

Konsentrasi permeat (ppm) = Absorban + 19500 x 10-3

13086 x 10-4

= 00670 + 19500 x 10-3

13086 x 10-4

Rejeksi = 1 x 100

Cp

Cf

= 1 x 100

16239

200

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

Page 6: PENCIRIAN MEMBRAN MIKROFILTRASI NILON-6repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/14585/Suhendi... · PT Pupuk Kujang Cikampek pada bulan Juni 2004 dengan judul laporan fiAnalisis

vi

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Cikampek pada tanggal 1 April 1983 dari ayah Ondi Herdiansyah dan ibu Cunengsih Penulis merupakan putra pertama dari tiga bersaudara

Pendidikan dasar ditempuh penulis di SD Melati dan SMP Negeri 1 Pagaden Kabupaten Subang Tahun 2001 penulis lulus dari SMU Negeri 1 Karawang dan pada tahun yang sama lulus seleksi masuk IPB melelui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB Penulis memilih Program Studi Kimia Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Selama mengikuti perkuliahan penulis pernah menjadi staf Departemen AKDK Badan Eksekutif Mahasiswa TPB pada tahun ajaran 20012002 serta menjadi asisten praktikum mata kuliah Kimia Lingkungan pada tahun ajaran 20052006 Penulis juga pernah melaksanakan Praktek Lapang di Laboratorium PT Pupuk Kujang Cikampek pada bulan Juni 2004 dengan judul laporan Analisis Urea Prill sebagai Produk Utama PT Pupuk Kujang Cikampek

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

vii

DAFTAR ISI

Halaman DAFTAR GAMBAR viii

DAFTAR TABEL viii

DAFTAR LAMPIRAN viii

PENDAHULUAN 1

TINJAUAN PUSTAKA Nilon 1 Membran 2

BAHAN DAN METODE Bahan dan Alat 3 Pembuatan Membran Nilon-6 3 Pencirian Membran 3

HASIL DAN PEMBAHASAN Membran Nilon-6 4 Nilai Fluks Air 5 Nilai Fluks dan Rejeksi BSA 6 Analisis Permukaan Membran 6

SIMPULAN DAN SARAN Simpulan 7 Saran 7

DAFTAR PUSTAKA 7

LAMPIRAN 9

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

viii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

1 Rumus struktur nilon-6 2

2 Membran nilon-6 4

3 Perbandingan antara fluks air membran Na Nb dan Nc pada tekanan

03447 bar 5

4 Perbandingan antara fluks air membran Na Nb dan Nc pada tekanan

04826 bar 5

5 Perbandingan antara fluks dan indeks rejeksi membran Na Nb

dan Nc pada tekanan 04826 bar 6

6 Permukaan membran Nb pada perbesaran 2000x 7

DAFTAR TABEL

Halaman

1 Kisaran nilai fluks berbagai jenis membran 3

2 Nilai fluks air membran nilon-6 pada tekanan 03447 bar dan 04826 bar 5

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

1 Reaksi polimerisasi nilon-6 10

2 Diagram alir penelitian 11

3 Data fluks air membran nilon-6 (Na) 12

4 Data fluks air membran nilon-6 (Nb) 13

5 Data fluks air membran nilon-6 (Nc) 14

6 Penentuan konsentrasi permeat BSA 15

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

PENDAHULUAN

Teknologi membran telah digunakan secara luas dalam berbagai aplikasi industri Selama 2 dasawarsa terakhir membran telah dikembangkan khususnya untuk memenuhi kebutuhan industri bioteknologi Hal ini meliputi aplikasi membran untuk penyaringan steril klarifikasi pertanian penghilang virus pengukuran konsentrasi protein dan pemurnian protein (Reis amp Zidney 2007) Hal ini mendorong dilakukannya berbagai penelitian terutama mengenai inovasi polimer bahan baku membran Beberapa polimer yang biasa digunakan sebagai bahan baku membran saat ini antara lain selulosa asetat polisulfon dan poliamida

Kendala yang utama dalam pengembangan teknologi membran saat ini adalah mahalnya bahan baku dan beberapa kelemahan membran yang dihasilkan Polimer alami seperti selulosa asetat telah banyak dipakai sebagai bahan baku membran Namun membran selulosa asetat memiliki beberapa kelemahan seperti tidak tahan terhadap asam kuat dan basa kuat dan tidak tahan terhadap suhu tinggi (Moerniati et al 1998) Untuk mengatasi hal itu beberapa tahun terakhir telah dikembangkan pembuatan membran berbahan baku nilon Nilon termasuk senyawa poliamida sintetis yang dilihat dari sifat fisik kimia dan strukturnya sangat memungkinkan untuk dijadikan membran

Nilon dapat digolongkan menjadi nilon aromatik dan linear Nilon aromatik adalah nilon yang memiliki gugus aromatik pada unit ulangnya contohnya nilon-66 Sedangkan pada nilon linier unit ulangnya tersusun dari rantai lurus misalnya nilon-6 Nilon juga terbagi menjadi beberapa jenis berdasarkan jumlah atom karbon dalam unit ulangnya seperti nilon-6 nilon-66 nilon-69 nilon-610 nilon-612 nilon-11 dan nilon-12 (Gupta 1989) Perbedaan jumlah atom karbon dalam unit penyusun nilon menyebabkan adanya sedikit perbedaan sifat fisik dan kimianya

Penelitian lebih lanjut telah membuktikan bahwa nilon-66 dapat dimodifikasi menjadi membran (Sukadana 1996) Membran yang dihasilkan termasuk membran ultrafiltrasi dan telah digunakan dalam proses pengolahan limbah zat warna indigo dari industri tekstil di Bali Moerniati et al (1998) telah melakukan preparasi membran nilon-6 menggunakan proses pembalikan fasa Membran yang dibuat dimodifikasi dengan menambahkan senyawa adisi N-metil-2-Pirolidon (NMP) dan dimetil

sulfoksida (DMSO) dengan pelarut asam formiat Membran yang dihasilkan pada penelitian tersebut memiliki permeabilitas dan selektifitas yang cukup baik dilihat dari nilai fluks air sebesar 435 Lm2 jam dan indeks rejeksi 8230 pada tekanan 35 kgcm2

Yoshikawa et al (2000) melaporkan bahwa penambahan karbon grafit akan meningkatkan permeabilitas membran komposit karbon grafit-nilon-6 terhadap fluida campuran sikloheksana dan benzena Beberapa penelitian lainnya antara lain oleh Lai amp Chen (1992) Huang amp Rhim (1992) Takagi et al (1994) Okushita et al (1996) dan Shieh amp Huang (1998) Penelitian-penelitian tersebut menggunakan nilon-6 yang telah dimodifikasi dengan penambahan berbagai senyawa aditif untuk membuat membran

Industri tekstil sangat banyak terdapat di Indonesia Banyaknya industri tekstil tersebut tentu saja menghasilkan limbah industri yang juga melimpah terutama limbah benang sebagai bahan dasar industri tekstil Limbah benang termasuk benang nilon yang sangat banyak ini jika dibiarkan akan menjadi masalah tersendiri yang akan sulit dicari cara penanggulangannya Salah satu cara yang dapat dilakukan adalah dengan memanfaatkannya sebagai bahan baku pembuatan membran Selain dapat menyelesaikan permasalahan limbah hal ini pun dapat meningkatkan nilai ekonomis limbah benang tersebut

Nilon yang digunakan dalam penelitian ini adalah benang nilon-6 Selain mudah didapat benang nilon pun memiliki harga yang sangat murah dan dapat didegradasi oleh jamur tertentu sehingga ramah lingkungan Krzan et al (2004) melaporkan bahwa poliamida-6 dapat didegradasi oleh jamur lignolitik Bjerkandera adusta

Penelitian ini bertujuan mencirikan membran nilon-6 menggunakan fluks air dan indeks rejeksi serta mengamati struktur membran yang dihasilkan menggunakan scanning electron microscopy (SEM) Adapun manfaat dari penelitian ini yaitu mendapatkan membran dari bahan baku yang relatif murah mudah didapat dan proses pembuatan yang lebih sederhana

TINJAUAN PUSTAKA

Nilon

Nilon adalah senyawa polimer yang memiliki gugus amida pada setiap unit

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

2

ulangnya sehingga nilon disebut juga senyawa poliamida (Gupta 1989) Nilon bersifat semikristalin kuat dan tahan terhadap suhu tinggi Oleh karena itu nilon sangat memungkinkan untuk dipakai sebagai serat atau bahan termoplastik pada mesin yang memiliki kemampuan setara atau lebih baik daripada logam

Nilon yang dimodifikasi dengan menambahkan senyawa lain seperti timbal (Pb) akan memperkuat strukturnya dan memperbaiki sifat mekaniknya menjadi lebih tahan terhadap suhu tinggi sangat kuat tahan karat dan dapat digunakan tanpa pelumas (Kohan 1995) Selain itu nilon juga dapat dijadikan membran yang memiliki sifat fisik kimia dan mekanik yang sangat baik antara lain memiliki ketahanan terhadap pH ekstrim dan suhu tinggi (Moerniati et al 1998)

Nilon-6

Nilon-6 merupakan salah satu jenis senyawa poliamida yang paling banyak penggunaannya Sesuai dengan namanya nilon-6 tersusun atas 6 atom karbon pada setiap unit ulangnya seperti ditunjukkan pada Gambar 1 Nilon-6 dihasilkan dari sintesis senyawa kaprolaktam pada suhu 533 K dengan katalis nitrogen selama 4-5 jam (Lampiran 1) Pada kondisi tersebut cincin kaprolaktam akan terputus dan terjadilah polimerisasi Lelehan senyawa tersebut lalu dialirkan melewati spineret sehingga membentuk serat nilon ([Anonim] 2006)

Gambar 1 Rumus struktur Nilon-6

Beberapa sifat fisik dan kimia Nilon-6 antara lain memiliki suhu transisi gelas 47oC titik leleh 220oC bobot molekul per unit ulang 11316 gmol densitas amorf pada 25oC sebesar 1084 gcm3 dan densitas kristalin pada 25oC sebesar 123 gcm3

Membran

Membran adalah lapisan semipermeabel berupa padatan polimer tipis yang menahan pergerakan bahan tertentu (Scott dan Hughes 1996) Sedangkan menurut Mulder (1991) membran dapat diartikan sebagai sekat permselektif diantara dua fasa Transpor molekul melewati membran dapat disebabkan oleh konveksi atau difusi akibat

adanya perbedaan konsentrasi tekanan atau temperatur (Srikanth 2006) Klasifikasi Membran Mulder (1996) dan Wenten (1999) mengklasifikasikan membran berdasarkan materi asal morfologi (struktur pori) bentuk dan fungsinya Berdasarkan materi asalnya membran dapat digolongkan menjadi membran alami dan sintetis Membran alamiah merupakan membran yang terdapat pada sel tumbuhan hewan dan manusia Sedangkan membran sintesis merupakan membran yang dibuat sesuai dengan kebutuhan dan sifatnya disesuaikan dengan membran alamiah Membran sintesis dibagi lagi menjadi membran organik dan membran anorganik Kemudian berdasarkan struktur porinya membran dibagi menjadi membran simetrik dan asimetrik Membran simetrik adalah suatu membran yang memiliki struktur pori yang seragam Sedangkan membran asimetrik merupakan membran yang struktur porinya tidak seragam Berdasarkan bentuknya membran dapat dibagi menjadi membran datar dan tubular Membran datar memiliki bentuk melebar dan penampang lintang yang besar Membran tubular memliki bentuk seperti tabung dengan diameter tertentu Berdasarkan fungsinya membran dibagi menjadi membran mikrofiltrasi ultrafiltrasi osmosis balik dialisis dan elektrodialisis Membran mikrofiltrasi merupakan membran yang berfungsi untuk menyaring makromolekul dengan berat molekul lebih dari 500000 gmol atau partikel berukuran 01-10 igravem Tekanan yang digunakan 05-20 atm Membran ultrafiltrasi adalah membran yang berfungsi untuk menyaring makromolekul dengan berat molekul lebih dari 5000 gmol atau partikel berukuran 0001-010 igravem Tekanan yang digunakan 10-30 atm Membran osmosis balik berfungsi untuk menyaring garam-garam organik dengan berat molekul lebih dari 50 gmol atau partikel berukuran 00001-00010 igravem Tekanan yang digunakan 80-120 atm Membran dialisis berfungsi untuk memisahkan larutan koloid yang mengandung elektrolit dengan berat molekul kecil Membran elektrodialisis berfungsi untuk memisahkan larutan melalui membran dengan pemberian muatan listrik Selain itu membran juga dapat berupa membran padatan atau cairan dapat membawa muatan positif negatif tidak bermuatan atau dapat pula bersifat bipolar (Srikanth 2006)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

3

Pencirian Membran Keseragaman struktur dan ukuran pori membran berbeda-beda Begitu pun sifat fisik dan kimia membran berbeda tergantung jenis polimer pembentuknya Beberapa ciri tersebut merupakan salah faktor penting yang mempengaruhi kinerja membran

Kinerja membran yang baik pada umumnya ditentukan oleh besarnya permeabilitas dan selektivitas membran terhadap materi yang dipisahkan Nilai fluks dan rejeksi membran dapat digunakan untuk mengukur besaran permeabilitas dan selektifitas membran Fluks didefinisikan sebagai aliran fluida yang melewati membran dan nilainya dipengaruhi oleh tekanan transmembran kecepatan cross-flow dan konsentrasi larutan Sedangkan rejeksi adalah kemampuan membran untuk menahan atau melewatkan materi tertentu (Mulder 1996) Kisaran nilai fluks dari berbagai jenis membran disajikan pada tabel Tabel 1 Kisaran nilai fluks berbagai jenis

membran (Mulder 1996)

Jenis Membran

Kisaran Tekanan

(bar)

Kisaran Fluks (Lm2 jam)

Mikrofiltrasi

Ultrafiltrasi

Nanofiltrasi

Osmosis Balik

01-20

10-50

50-20

10-100

gt50

10-50

14-12

0005-14

Preparasi Membran Preparasi membran dapat dilakukan dengan beberapa cara antara lain pelelehan pemampatan dan pembalikan fasa Membran mikrofiltrasi ultrafiltrasi osmosis balik dan dialisis pada umumnya dibuat dengan teknik pembalikan fasa Teknik pembalikan fasa dilakukan dengan cara mengubah larutan polimer menjadi jaringan makromolekul tiga dimensi yang mengembang (swollen membrane) Prosesnya diawali dengan membuat larutan polimer yang homogen dengan kekentalan yang diinginkan lalu sebelum larutan tersebut dicetak dilakukan pencelupan untuk menguapkan pelarut dan mengendapkan polimer sehingga terbentuk lapisan tipis membran (Mulder 1996)

BAHAN DAN METODE

Bahan dan Alat

Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah benang nilon-6 asam klorida pekat (225) biuret bovine serum albumin (BSA) dan air suling Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini yaitu neraca analitik seperangkat alat saring cross-flow spektrofotometer sinar tampak merek Spectronic 20D+ pengaduk listrik bermagnet merek versamix (Fisher) pelapis ion Polaran SC 7610 Sputter Coater SEM LEO 4201 Oxford Link Penafet model 6599 seperangkat alat kaca pelat kaca ukuran 20x30 cm Analisis SEM dilakukan di Departemen Metalurgi dan Material Fakultas Teknik Universitas Indonesia

Pembuatan Membran Nilon-6

Benang nilon-6 digunting menjadi potongan-potongan yang sangat pendek lalu ditimbang sebanyak 15 g (30bv) selanjutnya disebut membran Na 175 g (35bv) selanjutnya disebut membran Nb dan 20 g (40bv) selanjutnya disebut membran Nc Selanjutnya benang dilarutkan ke dalam 50 ml HCl 225 sampai terbentuk larutan yang homogen (casting solution) Setelah itu larutan dituangkan pada pelat kaca dan diratakan dengan gelas pengaduk sehingga memiliki ketebalan yang merata Selanjutnya pelat kaca tersebut dicelupkan ke dalam bak berisi air dengan posisi pelat kaca plusmn 60o terhadap permukaan air Lapisan tipis membran nilon ditunggu sampai terlepas dari pelat kaca dan mengambang di permukaan air

Membran nilon yang terbentuk dicuci dengan air mengalir untuk menghilangkan sisa pelarut lalu direndam di dalam wadah plastik berisi air suling Selanjutnya membran dipotong sesuai dengan keperluan untuk pengukuran nilai fluks rejeksi dan scanning electron microscopy (SEM)

Pencirian Membran

Fluks Air Sampel membran dipotong persegi

panjang plusmn 16x23 cm sehingga sesuai dengan modul tempat sampel yang berada pada alat pengukur fluks air Kemudian sampel ditempatkan ke dalam modul Selanjutnya modul tersebut dihubungkan dengan selang pengalir umpan rentetat permeat serta selang

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

4

Rejeksi = 1 x 100

Cp

Cf

Rejeksi = 1 x 100

Cp

Cf

J =

V

A x t

pengatur tekanan Umpan yang digunakan adalah air suling Selanjutnya umpan dialirkan dan tekanannya diatur sesuai dengan yang diinginkan Variasi tekanan yang digunakan sebesar 03447 bar dan 04826 bar Nilai fluks setiap membran diukur dengan fungsi waktu sampai dicapai kondisi tunak (steady state) Nilai fluks dinyatakan dengan persamaan berikut (Mulder 1996) dengan J = Fluks (Lm2 jam) V = Volume permeat (L) A = Luas membran (m2) t = Waktu (jam) Rejeksi Membran Pengukuran rejeksi membran dilakukan menggunakan alat yang sama dengan alat pengukur fluks air Hanya saja parameter yang perlu dicatat adalah jumlah konsentrasi permeat dan umpan Umpan yang digunakan pada pengukuran rejeksi ialah larutan BSA 200 ppm yang sebelumnya telah dibuat kurva standarnya Konsentrasi BSA dalam permeat diukur menggunakan spektrofotometer sinar tampak pada panjang gelombang 520 nm Nilai rejeksi dihitung menggunakan persamaan berikut (Baker 2004)

dengan Cp = Konsentrasi permeat (ppm) Cf = Konsentrasi umpan (200 ppm) Analisis Permukaan Membran

Membran dicuci lalu dipotong sesuai dengan ukuran tempat yang tersedia pada alat scanning electron microscopy (SEM) Suatu silinder logam steril yang diameternya lebih besar daripada ukuran contoh direkatkan menggunakan double tip Penutup sisi lain double tip diungkit lalu contoh dengan ukuran 1x1 cm direkatkan Silinder diletakkan ke dalam pelapis ion untuk divakum selama 3 jam dengan tekanan 01 mbar Setelah 3 jam contoh dilapisi dengan logam Pt-Au menggunakan pelapis ion lalu difoto dengan instrumen

HASIL DAN PEMBAHASAN

Membran Nilon 6

Gambar 2 memperlihatkan membran nilon-6 yang diperoleh dengan ciri-ciri lembaran tipis dengan ketebalan sekitar 01 mm berwarna putih tidak transparan dan memiliki permukaan yang halus Membran nilon-6 dibuat dengan modifikasi metode pembalikan fasa yang digunakan pada penelitian Moerniati et al (1998) Membran dicetak pada pelat kaca ukuran 20 x 30 cm Ketebalan membran yang dihasilkan tidak sama Hal ini dikarenakan larutan homogen nilon-6 yang siap cetak (casting solution) diratakan menggunakan gelas pengaduk Pencelupan lapisan tipis pada pelat kaca dilakukan dalam keadaan basah mengingat proses penguapan pelarut yang sangat lama

Gambar 2 Membran nilon-6

Selanjutnya membran yang terbentuk direndam dalam air suling yang bertujuan menjaga membran agar tidak kering sekaligus menghilangkan sisa pelarut Air rendaman diganti setiap beberapa hari untuk menjaga kondisi tersebut Selain itu akan terjadi interaksi antara gugus-gugus amida polar dengan molekul air sehingga membran bersifat hidrofilik Hidrofilisitas membran meningkatkan solubilitas air atau permeabilitas air oleh karena itu membran nilon-6 yang dihasilkan dapat digunakan untuk proses pemisahan sistem larutan air Interaksi molekul melalui ikatan hidrogen antara gugus-gugus amida juga meningkatkan kekuatan mekanik membran (Sukadana 1996)

Membran dibuat dengan tiga konsentrasi yang berbeda masing-masing 30 bv 35 bv dan 40 bv nilon-6 dalam HCl 225 Perbedaan konsentrasi nilon-6 dimaksudkan untuk melihat pengaruhnya terhadap nilai

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

5

fluks dan indeks rejeksi masing-masing membran

Nilai Fluks Air

Nilai fluks air masing-masing membran diukur pada tekanan 03447 bar dan 04826 bar ditampilkan pada Tabel 2 Nilai-nilai tersebut menunjukkan bahwa nilai fluks air semakin besar seiring bertambahnya tekanan yang diberikan kepada membran Dilihat dari rerata nilai fluks air tersebut dapat dikatakan bahwa membran nilon-6 yang dihasilkan pada penelitian ini memiliki fungsi mikrofiltrasi Hal ini sesuai dengan Mulder (1996) yang menyatakan bahwa membran mikrofiltrasi nilai fluks air lebih dari 50 Lm2 jam

Nilai fluks berbanding lurus terhadap tekanan Hal ini terlihat dari data pada Tabel 2 yang menunjukkan bahwa semakin besar tekanan yang diberikan maka nilai fluksnya semakin bertambah Tekanan yang diberikan yaitu 03447 bar dan 04826 bar Tekanan ini tidak diperbesar lagi karena jika tekanan yang diberikan semakin besar maka akan terjadi kompaksi membran (Ristiyani 2006) Menurut Mulder (1996) semakin tinggi tekanan yang diberikan maka kompaksi akan semakin cepat Ketika terjadi kompaksi struktur membran menjadi lebih kompak dan pori-pori membran merapat sehingga menghasilkan penurunan nilai fluks

Tabel 2 Nilai fluks air membran nilon 6 pada

tekanan 03447 bar dan 04826 bar

Jenis Membran

Fluks Air pada P=03447 bar

(Lm2)

Fluks Air pada P=04826 bar

(Lm2) Na

Nb

Nc

1437390

412909

376130

1807018

1044128

945062

Pengaruh konsentrasi nilon-6 terhadap

nilai fluks air juga dapat dilihat pada Tabel 2 terlihat bahwa semakin besar konsentrasi nilon-6 akan menyebabkan penurunan nnilai fluks air Hal ini sesuai dengan Moerniati (1998) bahwa semakin tinggi konsentrasi polimer di dalam casting solution akan menyebabkan fluks air menurun Hal ini disebabkan karena konsentrasi polimer di permukaan membran menjadi lebih tinggi yang berarti bahwa fraksi volume dari polimer naik oleh sebab itu porositas akan menurun

0

50

100

150

200

250

300

350

0 15 30 45 60 75

Waktu (menit)

Flu

ks (

Lm

2 ja

m) N a

N b

N c

Gambar 3 Perbandingan antara fluks air

membran Na Nb dan Nc pada tekanan 03447 bar

Kurva pada Gambar 3 juga menunjukkan

nilai fluks air membran Nb dan Nc memiliki rerata yang mendekati sedangkan membran Na memiliki rerata nilai fluks air yang jauh lebih besar Hal ini dapat diartikan bahwa penambahan konsentrasi nilon-6 dari 30 bv menjadi 35 bv memberikan pengaruh yang signifikan terhadap penurunan nilai fluks air Namun pada penambahan konsentrasi dari 35 bv menjadi 40 bv tidak memberikan pengaruh yang berarti terhadap penurunan nilai fluks air Fenomena serupa juga terjadi pada perbandingan nilai fluks masing-masing membran pada tekanan 04826 bar seperti ditampilkan pada Gambar 4

0

50

100

150

200

250

300

350

0 15 30 45 60 75

Waktu (menit)

Flu

ks (

Lm

2 ja

m) N a

N b

N c

Gambar 4 Perbandingan antara fluks air

membran Na Nb dan Nc pada tekanan 04826 bar

Kurva pada Gambar 3 dan 4 juga

menunjukkan bahwa semakin lama waktu pengukuran nilai fluks air masing-masing membran semakin menurun sampai tercapai kondisi tunak (steady state) Penurunan nilai fluks air ini diduga terjadi karena adanya penyumbatan (fouling) pada pori-pori membran Penyumbatan dapat terjadi apabila air yang digunakan sebagai larutan umpan mengandung partikel-partikel berukuran lebih besar atau sama dengan diameter por-pori membran Semakin lama partikel-partikel

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

6

tersebut akan menumpuk pada permukaan membran dan mengurangi kemampuan membran untuk mengalirkan air sehingga waktu alir permeat menjadi lebih lama

Hal ini sesuai dengan Wenten (1999) yang menyatakan bahwa fouling merupakan gejala yang disebabkan oleh deposisi dan akumulasi secara tidak dapat balik dari partikel-partikel submikron pada permukaan membran atau di dalam membran itu sendiri Fluks air murni pada proses ultrafiltrasi atau mikrofiltrasi umumnya akan mengalami penurunan nilai fluks kurang dari 5 (Mulder 1996)

Nilai Fluks dan Rejeksi BSA

Pencirian lainnya yang dilakukan pada

penelitian ini adalah nilai rejeksi membran Prinsip kerjanya sama dengan pengukuran fluks air Namun larutan umpan yang digunakan adalah BSA dengan konsentrasi 200 ppm Tekanan yang digunakan pada pengukuran ini yaitu 04826 bar Hal ini didasarkan pada hasil pengukuran fluks air yang memberikan hasil fluks terbesar pada tekanan 04826 untuk semua membran

Nilai fluks dan konsentrasi permeat diukur setiap selang waktu 5 menit selama 30 menit untuk masing-masing membran (Lampiran 5) Rerata nilai fluks BSA membran Na Nb dan Nc berturut-turut adalah 855057 Lm2 jam 508209 Lm2 jam dan 496878 Lm2 jam Hal ini menunjukkan bahwa penambahan konsentrasi nilon-6 akan menurunkan nilai fluks BSA Gejala sebaliknya terjadi pada indeks rejeksi BSA yang cenderung meningkat seiring bertambahnya konsentrasi nilon-6 Rerata indeks rejeksi membran Na Nb dan Nc berturut-turut adalah 2486 4110 dan 4779 Hal ini menunjukkan bahwa penambahan konsentrasi nilon-6 akan menurunkan permeabilitas membran dan menaikkan selektivitasnya

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

0 5 10 15 20 25

Waktu (menit)

Flu

ks (

Lm

2 ja

m)

N a

N b

N c

(a)

0

10

20

30

40

50

60

0 5 10 15 20 25

Waktu (menit)

Inde

ks r

ejek

si (

)

N a

N b

N c

(b)

Gambar 5 Perbandingan antara fluks (a) dan indeks rejeksi (b) membran Na Nb dan Nc pada tekanan 04826 bar

Nilai fluks BSA cenderung turun seiring

bertambahnya waktu (Gambar 5a) Penurunan nilai fluks yang cukup signifikan terjadi pada 15 menit pertama Selanjutnya terjadi penurunan nilai fluks yang tidak terlalu besar Fenomena ini diduga akibat adanya penyumbatan pori membran oleh molekul-molekul BSA sehingga semakin lama nilai fluks BSA semakin menurun

Penurunan nilai fluks BSA berbanding terbalik dengan indeks rejeksinya yang cenderung meningkat seiring bertambahnya waktu (Gambar 5b) Hal ini mengindikasikan bahwa semakin lama waktu penyaringan maka semakin banyak molekul-molekul BSA yang dapat ditolak oleh membran BSA memiliki berat molekul lebih dari 500000 gmol dan ukuran partikelnya antara 01-10 microm sehingga memungkinkan untuk disaring menggunakan membran mikrofiltrasi nilon-6 berdasarkan hal itu membran nilon-6 yang dihasilkanjuga dapat dipakai untuk menyaring partikel-partikel yang berukuran sama atau lebih besar dari BSA

Analisis Permukaan Membran

Analisis permukaan membran dilakukan menggunakan alat scanning electron microscopy (SEM) Gambar 6 menunjukkan struktur permukaan membran Nb pada perbesaran 2000 kali Berdasarkan topografinya terlihat bahwa permukaan membran Nb memiliki ukuran pori yang tidak seragam dengan diameter pori plusmn 3 microm Namun struktur pori pada lapisan-lapisan di bawah permukaan membran tidak dapat diamati menggunakan SEM Oleh karena itu struktur pori membran nilon-6 yang dihasilkan

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

7

tidak dapat diamati kesimetrisannya Untuk mengamati hal tersbut diperlukan suatu alat yang disebut transmission electron microscopy (TEM)

Gambar 6 Permukaan membran Nb pada perbesaran 2000x

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Nilai fluks air membran nilon-6 meningkat seiring bertambahnya tekanan Rerata nilai fluks air membran Na Nb dan Nc pada tekanan 04826 bar berturut-turut adalah 1807018 Lm2 jam 1044128 Lm2 jam dan 945062 Lm2 jam Oleh karena itu dapat disimpulkan bahwa membran yang diperoleh memiliki fungsi mikrofiltrasi Rerata nilai fluks BSA membran Na Nb dan Nc berturut-turut adalah 855057 Lm2 jam 508209 Lm2 jam dan 496878 Lm2 jam Rerata indeks rejeksi membran Na Nb dan Nc berturut-turut adalah 2486 4110 dan 4779 Penambahan konsentrasi nilon-6 menurunkan nilai fluks air dan fluks BSA Sebaliknya penambahan konsentrasi nilon-6 menyebabkan peningkatan indeks rejeksi BSA Membran nilon-6 yang dihasilkan memiliki struktur pori yang kurang seragam dengan diameter pori plusmn 3microm

Saran

Ragam tekanan dan jenis pelarut sebaiknya ditambah agar diketahui tekanan dan jenis pelarut yang memberikan hasil optimal terhadap penyaringan Selain itu perlu dilakukan uji tarik dan elongasi untuk mengukur sifat mekanik membran serta analisis TEM untuk mengamati struktur pori membran

DAFTAR PUSTAKA

[Anonim] 2006 Nylon 6 httpenwikipediaorgwikiNylon_6 [18 Feb 2007]

Baker RW2004 Membrane Technology and

Applications Ed ke-2 London J Wiley

Gupta SK 1989 Nylon Polymerization

Didalam Cheremisinoff NP editor Handbook of Polymer Science and Technology New York Marcel Dekker hlm211-213

Huang RYM Rhim JW 1992 Prediction of

pervaporation separation characteristics for the methanol-pentane-nylon-6-poly(acrylicacid) blended membrane system J Memb Sci 71211-220

Kohan MI 1995 Nylon Plastics Handbook

Munich Hanser Krzan A Friedrich J Mohorcic M Klun U

2004 Polyamide-6 Degradation by Lignolytic Fungus Bjerkandera adusta httpwwwicstriesteitDocumentsDownloadsdf1669pdf [13 Feb 2007]

Lai JY Chen HY Preparation and properties

of vinyl acetate-grafted nylon-6 membrane by using homografting method 1992 J Memb Sci 66169-178

Mulder M 1996 Basic Principles of

Membrane Technology Netherland Kluwer

Mulder M 1991 Nature of Membrane

Netherland Kluwer Moerniati S Aspiyanto Aiman S Wahab YB

Nurhasanah 1998 Preparasi Membran Poliamida dengan Menggunakan Proses Phase Inversion [Laporan Penelitian] Serpong Puslitbang Kimia Terapan LIPI

Okushita H Yoshikawa M Shimidzu T 1996

Synthesis of polyoxyethylene grafting nylon-6 and the selective separation of cyclohexanecyclohexanonecyclohexanol mixture through its membranes J Memb Sci 11291-100

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

8

Reis R Zydney A 2007 Bioprocess membrane technology J Memb Sci 29716-50

Ristiyani R 2006 Pencirian Membran

Selulosa Asetat dari Kulit Nanas dengan Penambahan Poli(etilena glikol) Sebagai Porogen [Skripsi] Bogor Departemen Kimia Institut Pertanian Bogor

Scott K Hughes R 1996 Industrial

Membrane Separation Technology London Blackie Academic and Professionals

Shieh JJ Huang RYM 1998 ChitosanN-

methylol-nylon-6 blend membranes for the pervoration separation of ethanol-water mixtures J Memb Sci 148243-255

Sukadana IM 1996 Pembuatan Membran

Nilon 66 untuk Pemisahan Zat Warna Indigo [Laporan Penelitian] Denpasar Universitas Udayana

Srikanth G 2006 Membrane Separation

Process-Technology and Business Opportunisties httpwwwbiologicaenguminhoptpsbdocstextoficha3pdf [13 Feb 2007]

Takagi R Tagawa M Gotoh K Nakagaki M

1994 Variation of membrane charge of nylon-6 with pH J Memb Sci 92229-238

Wenten IG 1999 Teknologi Industrial

Membran Bandung Departemen Teknik Kimia Institut Teknologi Bandung

Yoshikawa M Shimada H Tsubouchi K

Kondo Y 2000 Pervaporation of benzenecyclohexane mixtures through carbon graphitenylon-6 composite membranes J Memb Sci 17749-53

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

LAMPIRAN

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

10

Lampiran 1 Reaksi polimerisasi nilon-6 ([Anonim] 2006)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

11

Lampiran 2 Diagram alir penelitian

Benang nilon-6

Pemotongan

Penimbangan (15 g 175 g 20 g)

Pelarutan (30 bv 35 bv 40 bv)

Pencetakan (pada pelat kaca)

Pencelupan

HCl 225 (50 ml)

Pengukuran fluks air Pengukuran indeks rejeksi

Membran nilon-6

Analisis permukaan (SEM)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

12

Lampiran 3 Data fluks air membran nilon-6 (Na) P = 03447 bar P = 04826 bar

Waktu (menit)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

3 6 9

12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 86 90

15 19 21 23 26 26 26 28 30 30 32 36 38 41 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40

0004167 0005278 0005833 0006389 0007222 0007222 0007222 0007778 0008333 0008333 0008889 0010000 0010556 0011389 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111

306488890 241974083 218950661 199896574 176840101 176840101 176840101 164198921 153262835 153262835 143676365 127713921 120987041 112137958 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678

15 17 17 20 20 22 24 26 26 26 26 27 27 29 28 28 28 28 28 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30

0004167 0004722 0004722 0005556 0005556 0006111 0006667 0007222 0007222 0007222 0007222 0007500 0007500 0008056 0007778 0007778 0007778 0007778 0007778 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333

306488890 270465736 270465736 229866668 229866668 208990216 191561303 176840101 176840101 176840101 176840101 170285228 170285228 158532672 164198921 164198921 164198921 164198921 164198921 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835

rerata 143738975 rerata 180701818 Contoh perhitungan (menit ke-3) P = 03447 bar Keterangan J = Fluks (Lm2 jam) Fluks J = V At = 0005 (0003915 x 0004167) = 306488890 V = Volume permeat (5 ml) A = Luas permukaan membran (0003915 m2) t = Waktu (jam)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

13

Lampiran 4 Data fluks air membran nilon-6 (Nb) P = 03447 bar P = 04826

Waktu (menit)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

3 6 9

12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 87 90

30 50 66 79 91

101 111 113 116 120 122 123 125 137 140 142 145 146 152 156 160 161 163 163 170 170 170 170 170 170

0008333 0013888 0018333 0021944 0025278 0028056 0030833 0031389 0032222 0033333 0033889 0034167 0034722 0038056 0038889 0039444 0040278 0040556 0042222 0043333 0044444 0044722 0045278 0045278 0047222 0047222 0047222 0047222 0047222 0047222

153262835 91959908 69674807 58199927 50523744 45521072 41421179 40687477 39635628 38314559 37685951 37379319 36781844 33559470 32840629 32378542 31708109 31490759 30248193 29472670 28735920 28557292 28206617 28206617 27045428 27045428 27045428 27045428 27045428 27045428

15 30 32 34 35 40 43 45 45 47 50 51 50 51 50 51 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54

0004167 0008333 0008889 0009444 0009722 0011111 0011944 0012500 0012500 0013056 0013889 0014167 0013889 0014167 0013889 0014167 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000

306488890 153262835 143676365 135232868 131365893 114943678 106927261 102171137 102171137 97820099 91959908 90148882 91959908 90148882 91959908 90148882 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614

rerata 41290855 rerata 104412771 Contoh perhitungan (menit ke-3) P = 03447 bar Keterangan J = Fluks (Lm2 jam) Fluks J = V At = 0005 (0003915 x 0008333) = 153262835 V = Volume permeat (5 ml) A = Luas permukaan membran (0003915 m2) t = Waktu (jam)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

14

Lampiran 5 Data fluks air membran nilon-6 (Nc) P = 03447 bar P = 04826

Waktu (menit)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

3 6 9

12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 87 90

40 58 68 81 90

105 116 120 124 127 130 133 137 141 146 151 154 160 166 177 178 182 182 182 182 182 182 182 182 182

0011111 0016111 0018889 0022500 0025000 0029167 0032222 0033333 0034444 0035278 0036111 0036944 0038055 0039167 0040556 0041667 0042778 0044444 0046111 0049167 0049444 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556

114943678 79271256 67612854 56761742 51085568 43787130 39635628 38314559 37078714 36202143 35367041 34569597 33560352 32607532 31490759 30651096 29855047 28735920 27697062 25975537 25830014 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872

18 31 35 37 42 43 45 44 46 50 52 54 54 56 59 59 58 59 60 61 60 61 61 61 61 61 61 61 61 61

0005000 0008611 0009722 0010278 0011667 0011944 0012500 0012222 0012778 0013889 0014444 0015000 0015000 0015556 0016389 0016389 0016111 0016389 0016667 0016944 0016667 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944

255427842 148314854 131365893 124259507 109465947 106927261 102171137 104495108 99948287 91959908 88420050 85142614 85142614 82099460 77926610 77926610 79271256 77926610 76626820 75374127 76626820 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127

rerata 37613003 rerata 94506216 Contoh perhitungan (menit ke-3) P = 03447 bar Keterangan J = Fluks (Lm2 jam) Fluks J = V At = 0005 (0003915 x0011111) = 114943678 V = Volume permeat (5 ml) A = Luas permukaan membran (0003915 m2) t = Waktu (jam)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

15

Lampiran 6 Penentuan konsentrasi permeat BSA Data kurva standar BSA

Konsentrasi (ppm)

T Absorban Absorban terkoreksi

0 20 40 60 80

100 120 140 160 180 200

896 894 892 884 880 876 868 862 858 854 844

00477 00487 00496 00535 00555 00575 00615 00645 00665 00685 00737

00000 00010 00019 00058 00078 00098 00138 00168 00188 00208 00260

Diperoleh persamaan garis lurus dengan Y = -19500 x 10-3 + 13086 x 10-4X dengan R = 9920 Nilai absorban (Y) adalah fungsi dari konsentrasi (X) Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N a)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

28 37 36 88 99

105

0007778 0010278 0015556 0024444 0027500 0029167

164198921 124259506 82099460 52247554 46441426 43787130

857 858 859 862 862 863

00670 00665 00660 00645 00645 00640

00193 00188 00183 00168 00168 00163

16239 15857 15474 14328 14328 13946

1880 2072 2263 2836 2836 3031

rerata 85505666 rerata 2486 Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N b)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

56 81 95 108 120 125

0015556 0022500 0026389 0030000 0033333 0034722

82099460 56761742 48396650 42571307 38314559 36781844

860 864 866 872 875 875

00655 00635 00625 00595 00580 00580

00178 00158 00148 00118 00103 00103

15092 13564 12800 10507 9361 9361

2454 3218 3600 4746 5320 5320

rerata 50820927 rerata 4110 Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N c)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

55 83 100 113 123 131

0015278 0023056 0027778 0031389 0034167 0036389

83593350 55392922 45976644 40687477 37379319 35096848

865 869 871 876 876 876

00630 00610 00600 00575 00575 00575

00153 00133 00123 00098 00098 00098

13182 11654 10890 8979 8979 8979

3416 4173 4555 5510 5510 5510

rerata 49687760 rerata 4779

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

16

Contoh perhitungan membran Na (menit ke-5) = 16239 ppm = 1830 Keterangan Cp = Konsentrasi permeat (ppm) Cf = Konsentrasi umpan (200 ppm)

Konsentrasi permeat (ppm) = Absorban + 19500 x 10-3

13086 x 10-4

= 00670 + 19500 x 10-3

13086 x 10-4

Rejeksi = 1 x 100

Cp

Cf

= 1 x 100

16239

200

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

Page 7: PENCIRIAN MEMBRAN MIKROFILTRASI NILON-6repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/14585/Suhendi... · PT Pupuk Kujang Cikampek pada bulan Juni 2004 dengan judul laporan fiAnalisis

vii

DAFTAR ISI

Halaman DAFTAR GAMBAR viii

DAFTAR TABEL viii

DAFTAR LAMPIRAN viii

PENDAHULUAN 1

TINJAUAN PUSTAKA Nilon 1 Membran 2

BAHAN DAN METODE Bahan dan Alat 3 Pembuatan Membran Nilon-6 3 Pencirian Membran 3

HASIL DAN PEMBAHASAN Membran Nilon-6 4 Nilai Fluks Air 5 Nilai Fluks dan Rejeksi BSA 6 Analisis Permukaan Membran 6

SIMPULAN DAN SARAN Simpulan 7 Saran 7

DAFTAR PUSTAKA 7

LAMPIRAN 9

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

viii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

1 Rumus struktur nilon-6 2

2 Membran nilon-6 4

3 Perbandingan antara fluks air membran Na Nb dan Nc pada tekanan

03447 bar 5

4 Perbandingan antara fluks air membran Na Nb dan Nc pada tekanan

04826 bar 5

5 Perbandingan antara fluks dan indeks rejeksi membran Na Nb

dan Nc pada tekanan 04826 bar 6

6 Permukaan membran Nb pada perbesaran 2000x 7

DAFTAR TABEL

Halaman

1 Kisaran nilai fluks berbagai jenis membran 3

2 Nilai fluks air membran nilon-6 pada tekanan 03447 bar dan 04826 bar 5

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

1 Reaksi polimerisasi nilon-6 10

2 Diagram alir penelitian 11

3 Data fluks air membran nilon-6 (Na) 12

4 Data fluks air membran nilon-6 (Nb) 13

5 Data fluks air membran nilon-6 (Nc) 14

6 Penentuan konsentrasi permeat BSA 15

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

PENDAHULUAN

Teknologi membran telah digunakan secara luas dalam berbagai aplikasi industri Selama 2 dasawarsa terakhir membran telah dikembangkan khususnya untuk memenuhi kebutuhan industri bioteknologi Hal ini meliputi aplikasi membran untuk penyaringan steril klarifikasi pertanian penghilang virus pengukuran konsentrasi protein dan pemurnian protein (Reis amp Zidney 2007) Hal ini mendorong dilakukannya berbagai penelitian terutama mengenai inovasi polimer bahan baku membran Beberapa polimer yang biasa digunakan sebagai bahan baku membran saat ini antara lain selulosa asetat polisulfon dan poliamida

Kendala yang utama dalam pengembangan teknologi membran saat ini adalah mahalnya bahan baku dan beberapa kelemahan membran yang dihasilkan Polimer alami seperti selulosa asetat telah banyak dipakai sebagai bahan baku membran Namun membran selulosa asetat memiliki beberapa kelemahan seperti tidak tahan terhadap asam kuat dan basa kuat dan tidak tahan terhadap suhu tinggi (Moerniati et al 1998) Untuk mengatasi hal itu beberapa tahun terakhir telah dikembangkan pembuatan membran berbahan baku nilon Nilon termasuk senyawa poliamida sintetis yang dilihat dari sifat fisik kimia dan strukturnya sangat memungkinkan untuk dijadikan membran

Nilon dapat digolongkan menjadi nilon aromatik dan linear Nilon aromatik adalah nilon yang memiliki gugus aromatik pada unit ulangnya contohnya nilon-66 Sedangkan pada nilon linier unit ulangnya tersusun dari rantai lurus misalnya nilon-6 Nilon juga terbagi menjadi beberapa jenis berdasarkan jumlah atom karbon dalam unit ulangnya seperti nilon-6 nilon-66 nilon-69 nilon-610 nilon-612 nilon-11 dan nilon-12 (Gupta 1989) Perbedaan jumlah atom karbon dalam unit penyusun nilon menyebabkan adanya sedikit perbedaan sifat fisik dan kimianya

Penelitian lebih lanjut telah membuktikan bahwa nilon-66 dapat dimodifikasi menjadi membran (Sukadana 1996) Membran yang dihasilkan termasuk membran ultrafiltrasi dan telah digunakan dalam proses pengolahan limbah zat warna indigo dari industri tekstil di Bali Moerniati et al (1998) telah melakukan preparasi membran nilon-6 menggunakan proses pembalikan fasa Membran yang dibuat dimodifikasi dengan menambahkan senyawa adisi N-metil-2-Pirolidon (NMP) dan dimetil

sulfoksida (DMSO) dengan pelarut asam formiat Membran yang dihasilkan pada penelitian tersebut memiliki permeabilitas dan selektifitas yang cukup baik dilihat dari nilai fluks air sebesar 435 Lm2 jam dan indeks rejeksi 8230 pada tekanan 35 kgcm2

Yoshikawa et al (2000) melaporkan bahwa penambahan karbon grafit akan meningkatkan permeabilitas membran komposit karbon grafit-nilon-6 terhadap fluida campuran sikloheksana dan benzena Beberapa penelitian lainnya antara lain oleh Lai amp Chen (1992) Huang amp Rhim (1992) Takagi et al (1994) Okushita et al (1996) dan Shieh amp Huang (1998) Penelitian-penelitian tersebut menggunakan nilon-6 yang telah dimodifikasi dengan penambahan berbagai senyawa aditif untuk membuat membran

Industri tekstil sangat banyak terdapat di Indonesia Banyaknya industri tekstil tersebut tentu saja menghasilkan limbah industri yang juga melimpah terutama limbah benang sebagai bahan dasar industri tekstil Limbah benang termasuk benang nilon yang sangat banyak ini jika dibiarkan akan menjadi masalah tersendiri yang akan sulit dicari cara penanggulangannya Salah satu cara yang dapat dilakukan adalah dengan memanfaatkannya sebagai bahan baku pembuatan membran Selain dapat menyelesaikan permasalahan limbah hal ini pun dapat meningkatkan nilai ekonomis limbah benang tersebut

Nilon yang digunakan dalam penelitian ini adalah benang nilon-6 Selain mudah didapat benang nilon pun memiliki harga yang sangat murah dan dapat didegradasi oleh jamur tertentu sehingga ramah lingkungan Krzan et al (2004) melaporkan bahwa poliamida-6 dapat didegradasi oleh jamur lignolitik Bjerkandera adusta

Penelitian ini bertujuan mencirikan membran nilon-6 menggunakan fluks air dan indeks rejeksi serta mengamati struktur membran yang dihasilkan menggunakan scanning electron microscopy (SEM) Adapun manfaat dari penelitian ini yaitu mendapatkan membran dari bahan baku yang relatif murah mudah didapat dan proses pembuatan yang lebih sederhana

TINJAUAN PUSTAKA

Nilon

Nilon adalah senyawa polimer yang memiliki gugus amida pada setiap unit

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

2

ulangnya sehingga nilon disebut juga senyawa poliamida (Gupta 1989) Nilon bersifat semikristalin kuat dan tahan terhadap suhu tinggi Oleh karena itu nilon sangat memungkinkan untuk dipakai sebagai serat atau bahan termoplastik pada mesin yang memiliki kemampuan setara atau lebih baik daripada logam

Nilon yang dimodifikasi dengan menambahkan senyawa lain seperti timbal (Pb) akan memperkuat strukturnya dan memperbaiki sifat mekaniknya menjadi lebih tahan terhadap suhu tinggi sangat kuat tahan karat dan dapat digunakan tanpa pelumas (Kohan 1995) Selain itu nilon juga dapat dijadikan membran yang memiliki sifat fisik kimia dan mekanik yang sangat baik antara lain memiliki ketahanan terhadap pH ekstrim dan suhu tinggi (Moerniati et al 1998)

Nilon-6

Nilon-6 merupakan salah satu jenis senyawa poliamida yang paling banyak penggunaannya Sesuai dengan namanya nilon-6 tersusun atas 6 atom karbon pada setiap unit ulangnya seperti ditunjukkan pada Gambar 1 Nilon-6 dihasilkan dari sintesis senyawa kaprolaktam pada suhu 533 K dengan katalis nitrogen selama 4-5 jam (Lampiran 1) Pada kondisi tersebut cincin kaprolaktam akan terputus dan terjadilah polimerisasi Lelehan senyawa tersebut lalu dialirkan melewati spineret sehingga membentuk serat nilon ([Anonim] 2006)

Gambar 1 Rumus struktur Nilon-6

Beberapa sifat fisik dan kimia Nilon-6 antara lain memiliki suhu transisi gelas 47oC titik leleh 220oC bobot molekul per unit ulang 11316 gmol densitas amorf pada 25oC sebesar 1084 gcm3 dan densitas kristalin pada 25oC sebesar 123 gcm3

Membran

Membran adalah lapisan semipermeabel berupa padatan polimer tipis yang menahan pergerakan bahan tertentu (Scott dan Hughes 1996) Sedangkan menurut Mulder (1991) membran dapat diartikan sebagai sekat permselektif diantara dua fasa Transpor molekul melewati membran dapat disebabkan oleh konveksi atau difusi akibat

adanya perbedaan konsentrasi tekanan atau temperatur (Srikanth 2006) Klasifikasi Membran Mulder (1996) dan Wenten (1999) mengklasifikasikan membran berdasarkan materi asal morfologi (struktur pori) bentuk dan fungsinya Berdasarkan materi asalnya membran dapat digolongkan menjadi membran alami dan sintetis Membran alamiah merupakan membran yang terdapat pada sel tumbuhan hewan dan manusia Sedangkan membran sintesis merupakan membran yang dibuat sesuai dengan kebutuhan dan sifatnya disesuaikan dengan membran alamiah Membran sintesis dibagi lagi menjadi membran organik dan membran anorganik Kemudian berdasarkan struktur porinya membran dibagi menjadi membran simetrik dan asimetrik Membran simetrik adalah suatu membran yang memiliki struktur pori yang seragam Sedangkan membran asimetrik merupakan membran yang struktur porinya tidak seragam Berdasarkan bentuknya membran dapat dibagi menjadi membran datar dan tubular Membran datar memiliki bentuk melebar dan penampang lintang yang besar Membran tubular memliki bentuk seperti tabung dengan diameter tertentu Berdasarkan fungsinya membran dibagi menjadi membran mikrofiltrasi ultrafiltrasi osmosis balik dialisis dan elektrodialisis Membran mikrofiltrasi merupakan membran yang berfungsi untuk menyaring makromolekul dengan berat molekul lebih dari 500000 gmol atau partikel berukuran 01-10 igravem Tekanan yang digunakan 05-20 atm Membran ultrafiltrasi adalah membran yang berfungsi untuk menyaring makromolekul dengan berat molekul lebih dari 5000 gmol atau partikel berukuran 0001-010 igravem Tekanan yang digunakan 10-30 atm Membran osmosis balik berfungsi untuk menyaring garam-garam organik dengan berat molekul lebih dari 50 gmol atau partikel berukuran 00001-00010 igravem Tekanan yang digunakan 80-120 atm Membran dialisis berfungsi untuk memisahkan larutan koloid yang mengandung elektrolit dengan berat molekul kecil Membran elektrodialisis berfungsi untuk memisahkan larutan melalui membran dengan pemberian muatan listrik Selain itu membran juga dapat berupa membran padatan atau cairan dapat membawa muatan positif negatif tidak bermuatan atau dapat pula bersifat bipolar (Srikanth 2006)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

3

Pencirian Membran Keseragaman struktur dan ukuran pori membran berbeda-beda Begitu pun sifat fisik dan kimia membran berbeda tergantung jenis polimer pembentuknya Beberapa ciri tersebut merupakan salah faktor penting yang mempengaruhi kinerja membran

Kinerja membran yang baik pada umumnya ditentukan oleh besarnya permeabilitas dan selektivitas membran terhadap materi yang dipisahkan Nilai fluks dan rejeksi membran dapat digunakan untuk mengukur besaran permeabilitas dan selektifitas membran Fluks didefinisikan sebagai aliran fluida yang melewati membran dan nilainya dipengaruhi oleh tekanan transmembran kecepatan cross-flow dan konsentrasi larutan Sedangkan rejeksi adalah kemampuan membran untuk menahan atau melewatkan materi tertentu (Mulder 1996) Kisaran nilai fluks dari berbagai jenis membran disajikan pada tabel Tabel 1 Kisaran nilai fluks berbagai jenis

membran (Mulder 1996)

Jenis Membran

Kisaran Tekanan

(bar)

Kisaran Fluks (Lm2 jam)

Mikrofiltrasi

Ultrafiltrasi

Nanofiltrasi

Osmosis Balik

01-20

10-50

50-20

10-100

gt50

10-50

14-12

0005-14

Preparasi Membran Preparasi membran dapat dilakukan dengan beberapa cara antara lain pelelehan pemampatan dan pembalikan fasa Membran mikrofiltrasi ultrafiltrasi osmosis balik dan dialisis pada umumnya dibuat dengan teknik pembalikan fasa Teknik pembalikan fasa dilakukan dengan cara mengubah larutan polimer menjadi jaringan makromolekul tiga dimensi yang mengembang (swollen membrane) Prosesnya diawali dengan membuat larutan polimer yang homogen dengan kekentalan yang diinginkan lalu sebelum larutan tersebut dicetak dilakukan pencelupan untuk menguapkan pelarut dan mengendapkan polimer sehingga terbentuk lapisan tipis membran (Mulder 1996)

BAHAN DAN METODE

Bahan dan Alat

Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah benang nilon-6 asam klorida pekat (225) biuret bovine serum albumin (BSA) dan air suling Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini yaitu neraca analitik seperangkat alat saring cross-flow spektrofotometer sinar tampak merek Spectronic 20D+ pengaduk listrik bermagnet merek versamix (Fisher) pelapis ion Polaran SC 7610 Sputter Coater SEM LEO 4201 Oxford Link Penafet model 6599 seperangkat alat kaca pelat kaca ukuran 20x30 cm Analisis SEM dilakukan di Departemen Metalurgi dan Material Fakultas Teknik Universitas Indonesia

Pembuatan Membran Nilon-6

Benang nilon-6 digunting menjadi potongan-potongan yang sangat pendek lalu ditimbang sebanyak 15 g (30bv) selanjutnya disebut membran Na 175 g (35bv) selanjutnya disebut membran Nb dan 20 g (40bv) selanjutnya disebut membran Nc Selanjutnya benang dilarutkan ke dalam 50 ml HCl 225 sampai terbentuk larutan yang homogen (casting solution) Setelah itu larutan dituangkan pada pelat kaca dan diratakan dengan gelas pengaduk sehingga memiliki ketebalan yang merata Selanjutnya pelat kaca tersebut dicelupkan ke dalam bak berisi air dengan posisi pelat kaca plusmn 60o terhadap permukaan air Lapisan tipis membran nilon ditunggu sampai terlepas dari pelat kaca dan mengambang di permukaan air

Membran nilon yang terbentuk dicuci dengan air mengalir untuk menghilangkan sisa pelarut lalu direndam di dalam wadah plastik berisi air suling Selanjutnya membran dipotong sesuai dengan keperluan untuk pengukuran nilai fluks rejeksi dan scanning electron microscopy (SEM)

Pencirian Membran

Fluks Air Sampel membran dipotong persegi

panjang plusmn 16x23 cm sehingga sesuai dengan modul tempat sampel yang berada pada alat pengukur fluks air Kemudian sampel ditempatkan ke dalam modul Selanjutnya modul tersebut dihubungkan dengan selang pengalir umpan rentetat permeat serta selang

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

4

Rejeksi = 1 x 100

Cp

Cf

Rejeksi = 1 x 100

Cp

Cf

J =

V

A x t

pengatur tekanan Umpan yang digunakan adalah air suling Selanjutnya umpan dialirkan dan tekanannya diatur sesuai dengan yang diinginkan Variasi tekanan yang digunakan sebesar 03447 bar dan 04826 bar Nilai fluks setiap membran diukur dengan fungsi waktu sampai dicapai kondisi tunak (steady state) Nilai fluks dinyatakan dengan persamaan berikut (Mulder 1996) dengan J = Fluks (Lm2 jam) V = Volume permeat (L) A = Luas membran (m2) t = Waktu (jam) Rejeksi Membran Pengukuran rejeksi membran dilakukan menggunakan alat yang sama dengan alat pengukur fluks air Hanya saja parameter yang perlu dicatat adalah jumlah konsentrasi permeat dan umpan Umpan yang digunakan pada pengukuran rejeksi ialah larutan BSA 200 ppm yang sebelumnya telah dibuat kurva standarnya Konsentrasi BSA dalam permeat diukur menggunakan spektrofotometer sinar tampak pada panjang gelombang 520 nm Nilai rejeksi dihitung menggunakan persamaan berikut (Baker 2004)

dengan Cp = Konsentrasi permeat (ppm) Cf = Konsentrasi umpan (200 ppm) Analisis Permukaan Membran

Membran dicuci lalu dipotong sesuai dengan ukuran tempat yang tersedia pada alat scanning electron microscopy (SEM) Suatu silinder logam steril yang diameternya lebih besar daripada ukuran contoh direkatkan menggunakan double tip Penutup sisi lain double tip diungkit lalu contoh dengan ukuran 1x1 cm direkatkan Silinder diletakkan ke dalam pelapis ion untuk divakum selama 3 jam dengan tekanan 01 mbar Setelah 3 jam contoh dilapisi dengan logam Pt-Au menggunakan pelapis ion lalu difoto dengan instrumen

HASIL DAN PEMBAHASAN

Membran Nilon 6

Gambar 2 memperlihatkan membran nilon-6 yang diperoleh dengan ciri-ciri lembaran tipis dengan ketebalan sekitar 01 mm berwarna putih tidak transparan dan memiliki permukaan yang halus Membran nilon-6 dibuat dengan modifikasi metode pembalikan fasa yang digunakan pada penelitian Moerniati et al (1998) Membran dicetak pada pelat kaca ukuran 20 x 30 cm Ketebalan membran yang dihasilkan tidak sama Hal ini dikarenakan larutan homogen nilon-6 yang siap cetak (casting solution) diratakan menggunakan gelas pengaduk Pencelupan lapisan tipis pada pelat kaca dilakukan dalam keadaan basah mengingat proses penguapan pelarut yang sangat lama

Gambar 2 Membran nilon-6

Selanjutnya membran yang terbentuk direndam dalam air suling yang bertujuan menjaga membran agar tidak kering sekaligus menghilangkan sisa pelarut Air rendaman diganti setiap beberapa hari untuk menjaga kondisi tersebut Selain itu akan terjadi interaksi antara gugus-gugus amida polar dengan molekul air sehingga membran bersifat hidrofilik Hidrofilisitas membran meningkatkan solubilitas air atau permeabilitas air oleh karena itu membran nilon-6 yang dihasilkan dapat digunakan untuk proses pemisahan sistem larutan air Interaksi molekul melalui ikatan hidrogen antara gugus-gugus amida juga meningkatkan kekuatan mekanik membran (Sukadana 1996)

Membran dibuat dengan tiga konsentrasi yang berbeda masing-masing 30 bv 35 bv dan 40 bv nilon-6 dalam HCl 225 Perbedaan konsentrasi nilon-6 dimaksudkan untuk melihat pengaruhnya terhadap nilai

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

5

fluks dan indeks rejeksi masing-masing membran

Nilai Fluks Air

Nilai fluks air masing-masing membran diukur pada tekanan 03447 bar dan 04826 bar ditampilkan pada Tabel 2 Nilai-nilai tersebut menunjukkan bahwa nilai fluks air semakin besar seiring bertambahnya tekanan yang diberikan kepada membran Dilihat dari rerata nilai fluks air tersebut dapat dikatakan bahwa membran nilon-6 yang dihasilkan pada penelitian ini memiliki fungsi mikrofiltrasi Hal ini sesuai dengan Mulder (1996) yang menyatakan bahwa membran mikrofiltrasi nilai fluks air lebih dari 50 Lm2 jam

Nilai fluks berbanding lurus terhadap tekanan Hal ini terlihat dari data pada Tabel 2 yang menunjukkan bahwa semakin besar tekanan yang diberikan maka nilai fluksnya semakin bertambah Tekanan yang diberikan yaitu 03447 bar dan 04826 bar Tekanan ini tidak diperbesar lagi karena jika tekanan yang diberikan semakin besar maka akan terjadi kompaksi membran (Ristiyani 2006) Menurut Mulder (1996) semakin tinggi tekanan yang diberikan maka kompaksi akan semakin cepat Ketika terjadi kompaksi struktur membran menjadi lebih kompak dan pori-pori membran merapat sehingga menghasilkan penurunan nilai fluks

Tabel 2 Nilai fluks air membran nilon 6 pada

tekanan 03447 bar dan 04826 bar

Jenis Membran

Fluks Air pada P=03447 bar

(Lm2)

Fluks Air pada P=04826 bar

(Lm2) Na

Nb

Nc

1437390

412909

376130

1807018

1044128

945062

Pengaruh konsentrasi nilon-6 terhadap

nilai fluks air juga dapat dilihat pada Tabel 2 terlihat bahwa semakin besar konsentrasi nilon-6 akan menyebabkan penurunan nnilai fluks air Hal ini sesuai dengan Moerniati (1998) bahwa semakin tinggi konsentrasi polimer di dalam casting solution akan menyebabkan fluks air menurun Hal ini disebabkan karena konsentrasi polimer di permukaan membran menjadi lebih tinggi yang berarti bahwa fraksi volume dari polimer naik oleh sebab itu porositas akan menurun

0

50

100

150

200

250

300

350

0 15 30 45 60 75

Waktu (menit)

Flu

ks (

Lm

2 ja

m) N a

N b

N c

Gambar 3 Perbandingan antara fluks air

membran Na Nb dan Nc pada tekanan 03447 bar

Kurva pada Gambar 3 juga menunjukkan

nilai fluks air membran Nb dan Nc memiliki rerata yang mendekati sedangkan membran Na memiliki rerata nilai fluks air yang jauh lebih besar Hal ini dapat diartikan bahwa penambahan konsentrasi nilon-6 dari 30 bv menjadi 35 bv memberikan pengaruh yang signifikan terhadap penurunan nilai fluks air Namun pada penambahan konsentrasi dari 35 bv menjadi 40 bv tidak memberikan pengaruh yang berarti terhadap penurunan nilai fluks air Fenomena serupa juga terjadi pada perbandingan nilai fluks masing-masing membran pada tekanan 04826 bar seperti ditampilkan pada Gambar 4

0

50

100

150

200

250

300

350

0 15 30 45 60 75

Waktu (menit)

Flu

ks (

Lm

2 ja

m) N a

N b

N c

Gambar 4 Perbandingan antara fluks air

membran Na Nb dan Nc pada tekanan 04826 bar

Kurva pada Gambar 3 dan 4 juga

menunjukkan bahwa semakin lama waktu pengukuran nilai fluks air masing-masing membran semakin menurun sampai tercapai kondisi tunak (steady state) Penurunan nilai fluks air ini diduga terjadi karena adanya penyumbatan (fouling) pada pori-pori membran Penyumbatan dapat terjadi apabila air yang digunakan sebagai larutan umpan mengandung partikel-partikel berukuran lebih besar atau sama dengan diameter por-pori membran Semakin lama partikel-partikel

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

6

tersebut akan menumpuk pada permukaan membran dan mengurangi kemampuan membran untuk mengalirkan air sehingga waktu alir permeat menjadi lebih lama

Hal ini sesuai dengan Wenten (1999) yang menyatakan bahwa fouling merupakan gejala yang disebabkan oleh deposisi dan akumulasi secara tidak dapat balik dari partikel-partikel submikron pada permukaan membran atau di dalam membran itu sendiri Fluks air murni pada proses ultrafiltrasi atau mikrofiltrasi umumnya akan mengalami penurunan nilai fluks kurang dari 5 (Mulder 1996)

Nilai Fluks dan Rejeksi BSA

Pencirian lainnya yang dilakukan pada

penelitian ini adalah nilai rejeksi membran Prinsip kerjanya sama dengan pengukuran fluks air Namun larutan umpan yang digunakan adalah BSA dengan konsentrasi 200 ppm Tekanan yang digunakan pada pengukuran ini yaitu 04826 bar Hal ini didasarkan pada hasil pengukuran fluks air yang memberikan hasil fluks terbesar pada tekanan 04826 untuk semua membran

Nilai fluks dan konsentrasi permeat diukur setiap selang waktu 5 menit selama 30 menit untuk masing-masing membran (Lampiran 5) Rerata nilai fluks BSA membran Na Nb dan Nc berturut-turut adalah 855057 Lm2 jam 508209 Lm2 jam dan 496878 Lm2 jam Hal ini menunjukkan bahwa penambahan konsentrasi nilon-6 akan menurunkan nilai fluks BSA Gejala sebaliknya terjadi pada indeks rejeksi BSA yang cenderung meningkat seiring bertambahnya konsentrasi nilon-6 Rerata indeks rejeksi membran Na Nb dan Nc berturut-turut adalah 2486 4110 dan 4779 Hal ini menunjukkan bahwa penambahan konsentrasi nilon-6 akan menurunkan permeabilitas membran dan menaikkan selektivitasnya

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

0 5 10 15 20 25

Waktu (menit)

Flu

ks (

Lm

2 ja

m)

N a

N b

N c

(a)

0

10

20

30

40

50

60

0 5 10 15 20 25

Waktu (menit)

Inde

ks r

ejek

si (

)

N a

N b

N c

(b)

Gambar 5 Perbandingan antara fluks (a) dan indeks rejeksi (b) membran Na Nb dan Nc pada tekanan 04826 bar

Nilai fluks BSA cenderung turun seiring

bertambahnya waktu (Gambar 5a) Penurunan nilai fluks yang cukup signifikan terjadi pada 15 menit pertama Selanjutnya terjadi penurunan nilai fluks yang tidak terlalu besar Fenomena ini diduga akibat adanya penyumbatan pori membran oleh molekul-molekul BSA sehingga semakin lama nilai fluks BSA semakin menurun

Penurunan nilai fluks BSA berbanding terbalik dengan indeks rejeksinya yang cenderung meningkat seiring bertambahnya waktu (Gambar 5b) Hal ini mengindikasikan bahwa semakin lama waktu penyaringan maka semakin banyak molekul-molekul BSA yang dapat ditolak oleh membran BSA memiliki berat molekul lebih dari 500000 gmol dan ukuran partikelnya antara 01-10 microm sehingga memungkinkan untuk disaring menggunakan membran mikrofiltrasi nilon-6 berdasarkan hal itu membran nilon-6 yang dihasilkanjuga dapat dipakai untuk menyaring partikel-partikel yang berukuran sama atau lebih besar dari BSA

Analisis Permukaan Membran

Analisis permukaan membran dilakukan menggunakan alat scanning electron microscopy (SEM) Gambar 6 menunjukkan struktur permukaan membran Nb pada perbesaran 2000 kali Berdasarkan topografinya terlihat bahwa permukaan membran Nb memiliki ukuran pori yang tidak seragam dengan diameter pori plusmn 3 microm Namun struktur pori pada lapisan-lapisan di bawah permukaan membran tidak dapat diamati menggunakan SEM Oleh karena itu struktur pori membran nilon-6 yang dihasilkan

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

7

tidak dapat diamati kesimetrisannya Untuk mengamati hal tersbut diperlukan suatu alat yang disebut transmission electron microscopy (TEM)

Gambar 6 Permukaan membran Nb pada perbesaran 2000x

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Nilai fluks air membran nilon-6 meningkat seiring bertambahnya tekanan Rerata nilai fluks air membran Na Nb dan Nc pada tekanan 04826 bar berturut-turut adalah 1807018 Lm2 jam 1044128 Lm2 jam dan 945062 Lm2 jam Oleh karena itu dapat disimpulkan bahwa membran yang diperoleh memiliki fungsi mikrofiltrasi Rerata nilai fluks BSA membran Na Nb dan Nc berturut-turut adalah 855057 Lm2 jam 508209 Lm2 jam dan 496878 Lm2 jam Rerata indeks rejeksi membran Na Nb dan Nc berturut-turut adalah 2486 4110 dan 4779 Penambahan konsentrasi nilon-6 menurunkan nilai fluks air dan fluks BSA Sebaliknya penambahan konsentrasi nilon-6 menyebabkan peningkatan indeks rejeksi BSA Membran nilon-6 yang dihasilkan memiliki struktur pori yang kurang seragam dengan diameter pori plusmn 3microm

Saran

Ragam tekanan dan jenis pelarut sebaiknya ditambah agar diketahui tekanan dan jenis pelarut yang memberikan hasil optimal terhadap penyaringan Selain itu perlu dilakukan uji tarik dan elongasi untuk mengukur sifat mekanik membran serta analisis TEM untuk mengamati struktur pori membran

DAFTAR PUSTAKA

[Anonim] 2006 Nylon 6 httpenwikipediaorgwikiNylon_6 [18 Feb 2007]

Baker RW2004 Membrane Technology and

Applications Ed ke-2 London J Wiley

Gupta SK 1989 Nylon Polymerization

Didalam Cheremisinoff NP editor Handbook of Polymer Science and Technology New York Marcel Dekker hlm211-213

Huang RYM Rhim JW 1992 Prediction of

pervaporation separation characteristics for the methanol-pentane-nylon-6-poly(acrylicacid) blended membrane system J Memb Sci 71211-220

Kohan MI 1995 Nylon Plastics Handbook

Munich Hanser Krzan A Friedrich J Mohorcic M Klun U

2004 Polyamide-6 Degradation by Lignolytic Fungus Bjerkandera adusta httpwwwicstriesteitDocumentsDownloadsdf1669pdf [13 Feb 2007]

Lai JY Chen HY Preparation and properties

of vinyl acetate-grafted nylon-6 membrane by using homografting method 1992 J Memb Sci 66169-178

Mulder M 1996 Basic Principles of

Membrane Technology Netherland Kluwer

Mulder M 1991 Nature of Membrane

Netherland Kluwer Moerniati S Aspiyanto Aiman S Wahab YB

Nurhasanah 1998 Preparasi Membran Poliamida dengan Menggunakan Proses Phase Inversion [Laporan Penelitian] Serpong Puslitbang Kimia Terapan LIPI

Okushita H Yoshikawa M Shimidzu T 1996

Synthesis of polyoxyethylene grafting nylon-6 and the selective separation of cyclohexanecyclohexanonecyclohexanol mixture through its membranes J Memb Sci 11291-100

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

8

Reis R Zydney A 2007 Bioprocess membrane technology J Memb Sci 29716-50

Ristiyani R 2006 Pencirian Membran

Selulosa Asetat dari Kulit Nanas dengan Penambahan Poli(etilena glikol) Sebagai Porogen [Skripsi] Bogor Departemen Kimia Institut Pertanian Bogor

Scott K Hughes R 1996 Industrial

Membrane Separation Technology London Blackie Academic and Professionals

Shieh JJ Huang RYM 1998 ChitosanN-

methylol-nylon-6 blend membranes for the pervoration separation of ethanol-water mixtures J Memb Sci 148243-255

Sukadana IM 1996 Pembuatan Membran

Nilon 66 untuk Pemisahan Zat Warna Indigo [Laporan Penelitian] Denpasar Universitas Udayana

Srikanth G 2006 Membrane Separation

Process-Technology and Business Opportunisties httpwwwbiologicaenguminhoptpsbdocstextoficha3pdf [13 Feb 2007]

Takagi R Tagawa M Gotoh K Nakagaki M

1994 Variation of membrane charge of nylon-6 with pH J Memb Sci 92229-238

Wenten IG 1999 Teknologi Industrial

Membran Bandung Departemen Teknik Kimia Institut Teknologi Bandung

Yoshikawa M Shimada H Tsubouchi K

Kondo Y 2000 Pervaporation of benzenecyclohexane mixtures through carbon graphitenylon-6 composite membranes J Memb Sci 17749-53

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

LAMPIRAN

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

10

Lampiran 1 Reaksi polimerisasi nilon-6 ([Anonim] 2006)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

11

Lampiran 2 Diagram alir penelitian

Benang nilon-6

Pemotongan

Penimbangan (15 g 175 g 20 g)

Pelarutan (30 bv 35 bv 40 bv)

Pencetakan (pada pelat kaca)

Pencelupan

HCl 225 (50 ml)

Pengukuran fluks air Pengukuran indeks rejeksi

Membran nilon-6

Analisis permukaan (SEM)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

12

Lampiran 3 Data fluks air membran nilon-6 (Na) P = 03447 bar P = 04826 bar

Waktu (menit)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

3 6 9

12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 86 90

15 19 21 23 26 26 26 28 30 30 32 36 38 41 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40

0004167 0005278 0005833 0006389 0007222 0007222 0007222 0007778 0008333 0008333 0008889 0010000 0010556 0011389 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111

306488890 241974083 218950661 199896574 176840101 176840101 176840101 164198921 153262835 153262835 143676365 127713921 120987041 112137958 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678

15 17 17 20 20 22 24 26 26 26 26 27 27 29 28 28 28 28 28 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30

0004167 0004722 0004722 0005556 0005556 0006111 0006667 0007222 0007222 0007222 0007222 0007500 0007500 0008056 0007778 0007778 0007778 0007778 0007778 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333

306488890 270465736 270465736 229866668 229866668 208990216 191561303 176840101 176840101 176840101 176840101 170285228 170285228 158532672 164198921 164198921 164198921 164198921 164198921 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835

rerata 143738975 rerata 180701818 Contoh perhitungan (menit ke-3) P = 03447 bar Keterangan J = Fluks (Lm2 jam) Fluks J = V At = 0005 (0003915 x 0004167) = 306488890 V = Volume permeat (5 ml) A = Luas permukaan membran (0003915 m2) t = Waktu (jam)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

13

Lampiran 4 Data fluks air membran nilon-6 (Nb) P = 03447 bar P = 04826

Waktu (menit)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

3 6 9

12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 87 90

30 50 66 79 91

101 111 113 116 120 122 123 125 137 140 142 145 146 152 156 160 161 163 163 170 170 170 170 170 170

0008333 0013888 0018333 0021944 0025278 0028056 0030833 0031389 0032222 0033333 0033889 0034167 0034722 0038056 0038889 0039444 0040278 0040556 0042222 0043333 0044444 0044722 0045278 0045278 0047222 0047222 0047222 0047222 0047222 0047222

153262835 91959908 69674807 58199927 50523744 45521072 41421179 40687477 39635628 38314559 37685951 37379319 36781844 33559470 32840629 32378542 31708109 31490759 30248193 29472670 28735920 28557292 28206617 28206617 27045428 27045428 27045428 27045428 27045428 27045428

15 30 32 34 35 40 43 45 45 47 50 51 50 51 50 51 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54

0004167 0008333 0008889 0009444 0009722 0011111 0011944 0012500 0012500 0013056 0013889 0014167 0013889 0014167 0013889 0014167 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000

306488890 153262835 143676365 135232868 131365893 114943678 106927261 102171137 102171137 97820099 91959908 90148882 91959908 90148882 91959908 90148882 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614

rerata 41290855 rerata 104412771 Contoh perhitungan (menit ke-3) P = 03447 bar Keterangan J = Fluks (Lm2 jam) Fluks J = V At = 0005 (0003915 x 0008333) = 153262835 V = Volume permeat (5 ml) A = Luas permukaan membran (0003915 m2) t = Waktu (jam)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

14

Lampiran 5 Data fluks air membran nilon-6 (Nc) P = 03447 bar P = 04826

Waktu (menit)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

3 6 9

12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 87 90

40 58 68 81 90

105 116 120 124 127 130 133 137 141 146 151 154 160 166 177 178 182 182 182 182 182 182 182 182 182

0011111 0016111 0018889 0022500 0025000 0029167 0032222 0033333 0034444 0035278 0036111 0036944 0038055 0039167 0040556 0041667 0042778 0044444 0046111 0049167 0049444 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556

114943678 79271256 67612854 56761742 51085568 43787130 39635628 38314559 37078714 36202143 35367041 34569597 33560352 32607532 31490759 30651096 29855047 28735920 27697062 25975537 25830014 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872

18 31 35 37 42 43 45 44 46 50 52 54 54 56 59 59 58 59 60 61 60 61 61 61 61 61 61 61 61 61

0005000 0008611 0009722 0010278 0011667 0011944 0012500 0012222 0012778 0013889 0014444 0015000 0015000 0015556 0016389 0016389 0016111 0016389 0016667 0016944 0016667 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944

255427842 148314854 131365893 124259507 109465947 106927261 102171137 104495108 99948287 91959908 88420050 85142614 85142614 82099460 77926610 77926610 79271256 77926610 76626820 75374127 76626820 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127

rerata 37613003 rerata 94506216 Contoh perhitungan (menit ke-3) P = 03447 bar Keterangan J = Fluks (Lm2 jam) Fluks J = V At = 0005 (0003915 x0011111) = 114943678 V = Volume permeat (5 ml) A = Luas permukaan membran (0003915 m2) t = Waktu (jam)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

15

Lampiran 6 Penentuan konsentrasi permeat BSA Data kurva standar BSA

Konsentrasi (ppm)

T Absorban Absorban terkoreksi

0 20 40 60 80

100 120 140 160 180 200

896 894 892 884 880 876 868 862 858 854 844

00477 00487 00496 00535 00555 00575 00615 00645 00665 00685 00737

00000 00010 00019 00058 00078 00098 00138 00168 00188 00208 00260

Diperoleh persamaan garis lurus dengan Y = -19500 x 10-3 + 13086 x 10-4X dengan R = 9920 Nilai absorban (Y) adalah fungsi dari konsentrasi (X) Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N a)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

28 37 36 88 99

105

0007778 0010278 0015556 0024444 0027500 0029167

164198921 124259506 82099460 52247554 46441426 43787130

857 858 859 862 862 863

00670 00665 00660 00645 00645 00640

00193 00188 00183 00168 00168 00163

16239 15857 15474 14328 14328 13946

1880 2072 2263 2836 2836 3031

rerata 85505666 rerata 2486 Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N b)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

56 81 95 108 120 125

0015556 0022500 0026389 0030000 0033333 0034722

82099460 56761742 48396650 42571307 38314559 36781844

860 864 866 872 875 875

00655 00635 00625 00595 00580 00580

00178 00158 00148 00118 00103 00103

15092 13564 12800 10507 9361 9361

2454 3218 3600 4746 5320 5320

rerata 50820927 rerata 4110 Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N c)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

55 83 100 113 123 131

0015278 0023056 0027778 0031389 0034167 0036389

83593350 55392922 45976644 40687477 37379319 35096848

865 869 871 876 876 876

00630 00610 00600 00575 00575 00575

00153 00133 00123 00098 00098 00098

13182 11654 10890 8979 8979 8979

3416 4173 4555 5510 5510 5510

rerata 49687760 rerata 4779

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

16

Contoh perhitungan membran Na (menit ke-5) = 16239 ppm = 1830 Keterangan Cp = Konsentrasi permeat (ppm) Cf = Konsentrasi umpan (200 ppm)

Konsentrasi permeat (ppm) = Absorban + 19500 x 10-3

13086 x 10-4

= 00670 + 19500 x 10-3

13086 x 10-4

Rejeksi = 1 x 100

Cp

Cf

= 1 x 100

16239

200

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

Page 8: PENCIRIAN MEMBRAN MIKROFILTRASI NILON-6repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/14585/Suhendi... · PT Pupuk Kujang Cikampek pada bulan Juni 2004 dengan judul laporan fiAnalisis

viii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

1 Rumus struktur nilon-6 2

2 Membran nilon-6 4

3 Perbandingan antara fluks air membran Na Nb dan Nc pada tekanan

03447 bar 5

4 Perbandingan antara fluks air membran Na Nb dan Nc pada tekanan

04826 bar 5

5 Perbandingan antara fluks dan indeks rejeksi membran Na Nb

dan Nc pada tekanan 04826 bar 6

6 Permukaan membran Nb pada perbesaran 2000x 7

DAFTAR TABEL

Halaman

1 Kisaran nilai fluks berbagai jenis membran 3

2 Nilai fluks air membran nilon-6 pada tekanan 03447 bar dan 04826 bar 5

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

1 Reaksi polimerisasi nilon-6 10

2 Diagram alir penelitian 11

3 Data fluks air membran nilon-6 (Na) 12

4 Data fluks air membran nilon-6 (Nb) 13

5 Data fluks air membran nilon-6 (Nc) 14

6 Penentuan konsentrasi permeat BSA 15

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

PENDAHULUAN

Teknologi membran telah digunakan secara luas dalam berbagai aplikasi industri Selama 2 dasawarsa terakhir membran telah dikembangkan khususnya untuk memenuhi kebutuhan industri bioteknologi Hal ini meliputi aplikasi membran untuk penyaringan steril klarifikasi pertanian penghilang virus pengukuran konsentrasi protein dan pemurnian protein (Reis amp Zidney 2007) Hal ini mendorong dilakukannya berbagai penelitian terutama mengenai inovasi polimer bahan baku membran Beberapa polimer yang biasa digunakan sebagai bahan baku membran saat ini antara lain selulosa asetat polisulfon dan poliamida

Kendala yang utama dalam pengembangan teknologi membran saat ini adalah mahalnya bahan baku dan beberapa kelemahan membran yang dihasilkan Polimer alami seperti selulosa asetat telah banyak dipakai sebagai bahan baku membran Namun membran selulosa asetat memiliki beberapa kelemahan seperti tidak tahan terhadap asam kuat dan basa kuat dan tidak tahan terhadap suhu tinggi (Moerniati et al 1998) Untuk mengatasi hal itu beberapa tahun terakhir telah dikembangkan pembuatan membran berbahan baku nilon Nilon termasuk senyawa poliamida sintetis yang dilihat dari sifat fisik kimia dan strukturnya sangat memungkinkan untuk dijadikan membran

Nilon dapat digolongkan menjadi nilon aromatik dan linear Nilon aromatik adalah nilon yang memiliki gugus aromatik pada unit ulangnya contohnya nilon-66 Sedangkan pada nilon linier unit ulangnya tersusun dari rantai lurus misalnya nilon-6 Nilon juga terbagi menjadi beberapa jenis berdasarkan jumlah atom karbon dalam unit ulangnya seperti nilon-6 nilon-66 nilon-69 nilon-610 nilon-612 nilon-11 dan nilon-12 (Gupta 1989) Perbedaan jumlah atom karbon dalam unit penyusun nilon menyebabkan adanya sedikit perbedaan sifat fisik dan kimianya

Penelitian lebih lanjut telah membuktikan bahwa nilon-66 dapat dimodifikasi menjadi membran (Sukadana 1996) Membran yang dihasilkan termasuk membran ultrafiltrasi dan telah digunakan dalam proses pengolahan limbah zat warna indigo dari industri tekstil di Bali Moerniati et al (1998) telah melakukan preparasi membran nilon-6 menggunakan proses pembalikan fasa Membran yang dibuat dimodifikasi dengan menambahkan senyawa adisi N-metil-2-Pirolidon (NMP) dan dimetil

sulfoksida (DMSO) dengan pelarut asam formiat Membran yang dihasilkan pada penelitian tersebut memiliki permeabilitas dan selektifitas yang cukup baik dilihat dari nilai fluks air sebesar 435 Lm2 jam dan indeks rejeksi 8230 pada tekanan 35 kgcm2

Yoshikawa et al (2000) melaporkan bahwa penambahan karbon grafit akan meningkatkan permeabilitas membran komposit karbon grafit-nilon-6 terhadap fluida campuran sikloheksana dan benzena Beberapa penelitian lainnya antara lain oleh Lai amp Chen (1992) Huang amp Rhim (1992) Takagi et al (1994) Okushita et al (1996) dan Shieh amp Huang (1998) Penelitian-penelitian tersebut menggunakan nilon-6 yang telah dimodifikasi dengan penambahan berbagai senyawa aditif untuk membuat membran

Industri tekstil sangat banyak terdapat di Indonesia Banyaknya industri tekstil tersebut tentu saja menghasilkan limbah industri yang juga melimpah terutama limbah benang sebagai bahan dasar industri tekstil Limbah benang termasuk benang nilon yang sangat banyak ini jika dibiarkan akan menjadi masalah tersendiri yang akan sulit dicari cara penanggulangannya Salah satu cara yang dapat dilakukan adalah dengan memanfaatkannya sebagai bahan baku pembuatan membran Selain dapat menyelesaikan permasalahan limbah hal ini pun dapat meningkatkan nilai ekonomis limbah benang tersebut

Nilon yang digunakan dalam penelitian ini adalah benang nilon-6 Selain mudah didapat benang nilon pun memiliki harga yang sangat murah dan dapat didegradasi oleh jamur tertentu sehingga ramah lingkungan Krzan et al (2004) melaporkan bahwa poliamida-6 dapat didegradasi oleh jamur lignolitik Bjerkandera adusta

Penelitian ini bertujuan mencirikan membran nilon-6 menggunakan fluks air dan indeks rejeksi serta mengamati struktur membran yang dihasilkan menggunakan scanning electron microscopy (SEM) Adapun manfaat dari penelitian ini yaitu mendapatkan membran dari bahan baku yang relatif murah mudah didapat dan proses pembuatan yang lebih sederhana

TINJAUAN PUSTAKA

Nilon

Nilon adalah senyawa polimer yang memiliki gugus amida pada setiap unit

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

2

ulangnya sehingga nilon disebut juga senyawa poliamida (Gupta 1989) Nilon bersifat semikristalin kuat dan tahan terhadap suhu tinggi Oleh karena itu nilon sangat memungkinkan untuk dipakai sebagai serat atau bahan termoplastik pada mesin yang memiliki kemampuan setara atau lebih baik daripada logam

Nilon yang dimodifikasi dengan menambahkan senyawa lain seperti timbal (Pb) akan memperkuat strukturnya dan memperbaiki sifat mekaniknya menjadi lebih tahan terhadap suhu tinggi sangat kuat tahan karat dan dapat digunakan tanpa pelumas (Kohan 1995) Selain itu nilon juga dapat dijadikan membran yang memiliki sifat fisik kimia dan mekanik yang sangat baik antara lain memiliki ketahanan terhadap pH ekstrim dan suhu tinggi (Moerniati et al 1998)

Nilon-6

Nilon-6 merupakan salah satu jenis senyawa poliamida yang paling banyak penggunaannya Sesuai dengan namanya nilon-6 tersusun atas 6 atom karbon pada setiap unit ulangnya seperti ditunjukkan pada Gambar 1 Nilon-6 dihasilkan dari sintesis senyawa kaprolaktam pada suhu 533 K dengan katalis nitrogen selama 4-5 jam (Lampiran 1) Pada kondisi tersebut cincin kaprolaktam akan terputus dan terjadilah polimerisasi Lelehan senyawa tersebut lalu dialirkan melewati spineret sehingga membentuk serat nilon ([Anonim] 2006)

Gambar 1 Rumus struktur Nilon-6

Beberapa sifat fisik dan kimia Nilon-6 antara lain memiliki suhu transisi gelas 47oC titik leleh 220oC bobot molekul per unit ulang 11316 gmol densitas amorf pada 25oC sebesar 1084 gcm3 dan densitas kristalin pada 25oC sebesar 123 gcm3

Membran

Membran adalah lapisan semipermeabel berupa padatan polimer tipis yang menahan pergerakan bahan tertentu (Scott dan Hughes 1996) Sedangkan menurut Mulder (1991) membran dapat diartikan sebagai sekat permselektif diantara dua fasa Transpor molekul melewati membran dapat disebabkan oleh konveksi atau difusi akibat

adanya perbedaan konsentrasi tekanan atau temperatur (Srikanth 2006) Klasifikasi Membran Mulder (1996) dan Wenten (1999) mengklasifikasikan membran berdasarkan materi asal morfologi (struktur pori) bentuk dan fungsinya Berdasarkan materi asalnya membran dapat digolongkan menjadi membran alami dan sintetis Membran alamiah merupakan membran yang terdapat pada sel tumbuhan hewan dan manusia Sedangkan membran sintesis merupakan membran yang dibuat sesuai dengan kebutuhan dan sifatnya disesuaikan dengan membran alamiah Membran sintesis dibagi lagi menjadi membran organik dan membran anorganik Kemudian berdasarkan struktur porinya membran dibagi menjadi membran simetrik dan asimetrik Membran simetrik adalah suatu membran yang memiliki struktur pori yang seragam Sedangkan membran asimetrik merupakan membran yang struktur porinya tidak seragam Berdasarkan bentuknya membran dapat dibagi menjadi membran datar dan tubular Membran datar memiliki bentuk melebar dan penampang lintang yang besar Membran tubular memliki bentuk seperti tabung dengan diameter tertentu Berdasarkan fungsinya membran dibagi menjadi membran mikrofiltrasi ultrafiltrasi osmosis balik dialisis dan elektrodialisis Membran mikrofiltrasi merupakan membran yang berfungsi untuk menyaring makromolekul dengan berat molekul lebih dari 500000 gmol atau partikel berukuran 01-10 igravem Tekanan yang digunakan 05-20 atm Membran ultrafiltrasi adalah membran yang berfungsi untuk menyaring makromolekul dengan berat molekul lebih dari 5000 gmol atau partikel berukuran 0001-010 igravem Tekanan yang digunakan 10-30 atm Membran osmosis balik berfungsi untuk menyaring garam-garam organik dengan berat molekul lebih dari 50 gmol atau partikel berukuran 00001-00010 igravem Tekanan yang digunakan 80-120 atm Membran dialisis berfungsi untuk memisahkan larutan koloid yang mengandung elektrolit dengan berat molekul kecil Membran elektrodialisis berfungsi untuk memisahkan larutan melalui membran dengan pemberian muatan listrik Selain itu membran juga dapat berupa membran padatan atau cairan dapat membawa muatan positif negatif tidak bermuatan atau dapat pula bersifat bipolar (Srikanth 2006)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

3

Pencirian Membran Keseragaman struktur dan ukuran pori membran berbeda-beda Begitu pun sifat fisik dan kimia membran berbeda tergantung jenis polimer pembentuknya Beberapa ciri tersebut merupakan salah faktor penting yang mempengaruhi kinerja membran

Kinerja membran yang baik pada umumnya ditentukan oleh besarnya permeabilitas dan selektivitas membran terhadap materi yang dipisahkan Nilai fluks dan rejeksi membran dapat digunakan untuk mengukur besaran permeabilitas dan selektifitas membran Fluks didefinisikan sebagai aliran fluida yang melewati membran dan nilainya dipengaruhi oleh tekanan transmembran kecepatan cross-flow dan konsentrasi larutan Sedangkan rejeksi adalah kemampuan membran untuk menahan atau melewatkan materi tertentu (Mulder 1996) Kisaran nilai fluks dari berbagai jenis membran disajikan pada tabel Tabel 1 Kisaran nilai fluks berbagai jenis

membran (Mulder 1996)

Jenis Membran

Kisaran Tekanan

(bar)

Kisaran Fluks (Lm2 jam)

Mikrofiltrasi

Ultrafiltrasi

Nanofiltrasi

Osmosis Balik

01-20

10-50

50-20

10-100

gt50

10-50

14-12

0005-14

Preparasi Membran Preparasi membran dapat dilakukan dengan beberapa cara antara lain pelelehan pemampatan dan pembalikan fasa Membran mikrofiltrasi ultrafiltrasi osmosis balik dan dialisis pada umumnya dibuat dengan teknik pembalikan fasa Teknik pembalikan fasa dilakukan dengan cara mengubah larutan polimer menjadi jaringan makromolekul tiga dimensi yang mengembang (swollen membrane) Prosesnya diawali dengan membuat larutan polimer yang homogen dengan kekentalan yang diinginkan lalu sebelum larutan tersebut dicetak dilakukan pencelupan untuk menguapkan pelarut dan mengendapkan polimer sehingga terbentuk lapisan tipis membran (Mulder 1996)

BAHAN DAN METODE

Bahan dan Alat

Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah benang nilon-6 asam klorida pekat (225) biuret bovine serum albumin (BSA) dan air suling Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini yaitu neraca analitik seperangkat alat saring cross-flow spektrofotometer sinar tampak merek Spectronic 20D+ pengaduk listrik bermagnet merek versamix (Fisher) pelapis ion Polaran SC 7610 Sputter Coater SEM LEO 4201 Oxford Link Penafet model 6599 seperangkat alat kaca pelat kaca ukuran 20x30 cm Analisis SEM dilakukan di Departemen Metalurgi dan Material Fakultas Teknik Universitas Indonesia

Pembuatan Membran Nilon-6

Benang nilon-6 digunting menjadi potongan-potongan yang sangat pendek lalu ditimbang sebanyak 15 g (30bv) selanjutnya disebut membran Na 175 g (35bv) selanjutnya disebut membran Nb dan 20 g (40bv) selanjutnya disebut membran Nc Selanjutnya benang dilarutkan ke dalam 50 ml HCl 225 sampai terbentuk larutan yang homogen (casting solution) Setelah itu larutan dituangkan pada pelat kaca dan diratakan dengan gelas pengaduk sehingga memiliki ketebalan yang merata Selanjutnya pelat kaca tersebut dicelupkan ke dalam bak berisi air dengan posisi pelat kaca plusmn 60o terhadap permukaan air Lapisan tipis membran nilon ditunggu sampai terlepas dari pelat kaca dan mengambang di permukaan air

Membran nilon yang terbentuk dicuci dengan air mengalir untuk menghilangkan sisa pelarut lalu direndam di dalam wadah plastik berisi air suling Selanjutnya membran dipotong sesuai dengan keperluan untuk pengukuran nilai fluks rejeksi dan scanning electron microscopy (SEM)

Pencirian Membran

Fluks Air Sampel membran dipotong persegi

panjang plusmn 16x23 cm sehingga sesuai dengan modul tempat sampel yang berada pada alat pengukur fluks air Kemudian sampel ditempatkan ke dalam modul Selanjutnya modul tersebut dihubungkan dengan selang pengalir umpan rentetat permeat serta selang

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

4

Rejeksi = 1 x 100

Cp

Cf

Rejeksi = 1 x 100

Cp

Cf

J =

V

A x t

pengatur tekanan Umpan yang digunakan adalah air suling Selanjutnya umpan dialirkan dan tekanannya diatur sesuai dengan yang diinginkan Variasi tekanan yang digunakan sebesar 03447 bar dan 04826 bar Nilai fluks setiap membran diukur dengan fungsi waktu sampai dicapai kondisi tunak (steady state) Nilai fluks dinyatakan dengan persamaan berikut (Mulder 1996) dengan J = Fluks (Lm2 jam) V = Volume permeat (L) A = Luas membran (m2) t = Waktu (jam) Rejeksi Membran Pengukuran rejeksi membran dilakukan menggunakan alat yang sama dengan alat pengukur fluks air Hanya saja parameter yang perlu dicatat adalah jumlah konsentrasi permeat dan umpan Umpan yang digunakan pada pengukuran rejeksi ialah larutan BSA 200 ppm yang sebelumnya telah dibuat kurva standarnya Konsentrasi BSA dalam permeat diukur menggunakan spektrofotometer sinar tampak pada panjang gelombang 520 nm Nilai rejeksi dihitung menggunakan persamaan berikut (Baker 2004)

dengan Cp = Konsentrasi permeat (ppm) Cf = Konsentrasi umpan (200 ppm) Analisis Permukaan Membran

Membran dicuci lalu dipotong sesuai dengan ukuran tempat yang tersedia pada alat scanning electron microscopy (SEM) Suatu silinder logam steril yang diameternya lebih besar daripada ukuran contoh direkatkan menggunakan double tip Penutup sisi lain double tip diungkit lalu contoh dengan ukuran 1x1 cm direkatkan Silinder diletakkan ke dalam pelapis ion untuk divakum selama 3 jam dengan tekanan 01 mbar Setelah 3 jam contoh dilapisi dengan logam Pt-Au menggunakan pelapis ion lalu difoto dengan instrumen

HASIL DAN PEMBAHASAN

Membran Nilon 6

Gambar 2 memperlihatkan membran nilon-6 yang diperoleh dengan ciri-ciri lembaran tipis dengan ketebalan sekitar 01 mm berwarna putih tidak transparan dan memiliki permukaan yang halus Membran nilon-6 dibuat dengan modifikasi metode pembalikan fasa yang digunakan pada penelitian Moerniati et al (1998) Membran dicetak pada pelat kaca ukuran 20 x 30 cm Ketebalan membran yang dihasilkan tidak sama Hal ini dikarenakan larutan homogen nilon-6 yang siap cetak (casting solution) diratakan menggunakan gelas pengaduk Pencelupan lapisan tipis pada pelat kaca dilakukan dalam keadaan basah mengingat proses penguapan pelarut yang sangat lama

Gambar 2 Membran nilon-6

Selanjutnya membran yang terbentuk direndam dalam air suling yang bertujuan menjaga membran agar tidak kering sekaligus menghilangkan sisa pelarut Air rendaman diganti setiap beberapa hari untuk menjaga kondisi tersebut Selain itu akan terjadi interaksi antara gugus-gugus amida polar dengan molekul air sehingga membran bersifat hidrofilik Hidrofilisitas membran meningkatkan solubilitas air atau permeabilitas air oleh karena itu membran nilon-6 yang dihasilkan dapat digunakan untuk proses pemisahan sistem larutan air Interaksi molekul melalui ikatan hidrogen antara gugus-gugus amida juga meningkatkan kekuatan mekanik membran (Sukadana 1996)

Membran dibuat dengan tiga konsentrasi yang berbeda masing-masing 30 bv 35 bv dan 40 bv nilon-6 dalam HCl 225 Perbedaan konsentrasi nilon-6 dimaksudkan untuk melihat pengaruhnya terhadap nilai

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

5

fluks dan indeks rejeksi masing-masing membran

Nilai Fluks Air

Nilai fluks air masing-masing membran diukur pada tekanan 03447 bar dan 04826 bar ditampilkan pada Tabel 2 Nilai-nilai tersebut menunjukkan bahwa nilai fluks air semakin besar seiring bertambahnya tekanan yang diberikan kepada membran Dilihat dari rerata nilai fluks air tersebut dapat dikatakan bahwa membran nilon-6 yang dihasilkan pada penelitian ini memiliki fungsi mikrofiltrasi Hal ini sesuai dengan Mulder (1996) yang menyatakan bahwa membran mikrofiltrasi nilai fluks air lebih dari 50 Lm2 jam

Nilai fluks berbanding lurus terhadap tekanan Hal ini terlihat dari data pada Tabel 2 yang menunjukkan bahwa semakin besar tekanan yang diberikan maka nilai fluksnya semakin bertambah Tekanan yang diberikan yaitu 03447 bar dan 04826 bar Tekanan ini tidak diperbesar lagi karena jika tekanan yang diberikan semakin besar maka akan terjadi kompaksi membran (Ristiyani 2006) Menurut Mulder (1996) semakin tinggi tekanan yang diberikan maka kompaksi akan semakin cepat Ketika terjadi kompaksi struktur membran menjadi lebih kompak dan pori-pori membran merapat sehingga menghasilkan penurunan nilai fluks

Tabel 2 Nilai fluks air membran nilon 6 pada

tekanan 03447 bar dan 04826 bar

Jenis Membran

Fluks Air pada P=03447 bar

(Lm2)

Fluks Air pada P=04826 bar

(Lm2) Na

Nb

Nc

1437390

412909

376130

1807018

1044128

945062

Pengaruh konsentrasi nilon-6 terhadap

nilai fluks air juga dapat dilihat pada Tabel 2 terlihat bahwa semakin besar konsentrasi nilon-6 akan menyebabkan penurunan nnilai fluks air Hal ini sesuai dengan Moerniati (1998) bahwa semakin tinggi konsentrasi polimer di dalam casting solution akan menyebabkan fluks air menurun Hal ini disebabkan karena konsentrasi polimer di permukaan membran menjadi lebih tinggi yang berarti bahwa fraksi volume dari polimer naik oleh sebab itu porositas akan menurun

0

50

100

150

200

250

300

350

0 15 30 45 60 75

Waktu (menit)

Flu

ks (

Lm

2 ja

m) N a

N b

N c

Gambar 3 Perbandingan antara fluks air

membran Na Nb dan Nc pada tekanan 03447 bar

Kurva pada Gambar 3 juga menunjukkan

nilai fluks air membran Nb dan Nc memiliki rerata yang mendekati sedangkan membran Na memiliki rerata nilai fluks air yang jauh lebih besar Hal ini dapat diartikan bahwa penambahan konsentrasi nilon-6 dari 30 bv menjadi 35 bv memberikan pengaruh yang signifikan terhadap penurunan nilai fluks air Namun pada penambahan konsentrasi dari 35 bv menjadi 40 bv tidak memberikan pengaruh yang berarti terhadap penurunan nilai fluks air Fenomena serupa juga terjadi pada perbandingan nilai fluks masing-masing membran pada tekanan 04826 bar seperti ditampilkan pada Gambar 4

0

50

100

150

200

250

300

350

0 15 30 45 60 75

Waktu (menit)

Flu

ks (

Lm

2 ja

m) N a

N b

N c

Gambar 4 Perbandingan antara fluks air

membran Na Nb dan Nc pada tekanan 04826 bar

Kurva pada Gambar 3 dan 4 juga

menunjukkan bahwa semakin lama waktu pengukuran nilai fluks air masing-masing membran semakin menurun sampai tercapai kondisi tunak (steady state) Penurunan nilai fluks air ini diduga terjadi karena adanya penyumbatan (fouling) pada pori-pori membran Penyumbatan dapat terjadi apabila air yang digunakan sebagai larutan umpan mengandung partikel-partikel berukuran lebih besar atau sama dengan diameter por-pori membran Semakin lama partikel-partikel

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

6

tersebut akan menumpuk pada permukaan membran dan mengurangi kemampuan membran untuk mengalirkan air sehingga waktu alir permeat menjadi lebih lama

Hal ini sesuai dengan Wenten (1999) yang menyatakan bahwa fouling merupakan gejala yang disebabkan oleh deposisi dan akumulasi secara tidak dapat balik dari partikel-partikel submikron pada permukaan membran atau di dalam membran itu sendiri Fluks air murni pada proses ultrafiltrasi atau mikrofiltrasi umumnya akan mengalami penurunan nilai fluks kurang dari 5 (Mulder 1996)

Nilai Fluks dan Rejeksi BSA

Pencirian lainnya yang dilakukan pada

penelitian ini adalah nilai rejeksi membran Prinsip kerjanya sama dengan pengukuran fluks air Namun larutan umpan yang digunakan adalah BSA dengan konsentrasi 200 ppm Tekanan yang digunakan pada pengukuran ini yaitu 04826 bar Hal ini didasarkan pada hasil pengukuran fluks air yang memberikan hasil fluks terbesar pada tekanan 04826 untuk semua membran

Nilai fluks dan konsentrasi permeat diukur setiap selang waktu 5 menit selama 30 menit untuk masing-masing membran (Lampiran 5) Rerata nilai fluks BSA membran Na Nb dan Nc berturut-turut adalah 855057 Lm2 jam 508209 Lm2 jam dan 496878 Lm2 jam Hal ini menunjukkan bahwa penambahan konsentrasi nilon-6 akan menurunkan nilai fluks BSA Gejala sebaliknya terjadi pada indeks rejeksi BSA yang cenderung meningkat seiring bertambahnya konsentrasi nilon-6 Rerata indeks rejeksi membran Na Nb dan Nc berturut-turut adalah 2486 4110 dan 4779 Hal ini menunjukkan bahwa penambahan konsentrasi nilon-6 akan menurunkan permeabilitas membran dan menaikkan selektivitasnya

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

0 5 10 15 20 25

Waktu (menit)

Flu

ks (

Lm

2 ja

m)

N a

N b

N c

(a)

0

10

20

30

40

50

60

0 5 10 15 20 25

Waktu (menit)

Inde

ks r

ejek

si (

)

N a

N b

N c

(b)

Gambar 5 Perbandingan antara fluks (a) dan indeks rejeksi (b) membran Na Nb dan Nc pada tekanan 04826 bar

Nilai fluks BSA cenderung turun seiring

bertambahnya waktu (Gambar 5a) Penurunan nilai fluks yang cukup signifikan terjadi pada 15 menit pertama Selanjutnya terjadi penurunan nilai fluks yang tidak terlalu besar Fenomena ini diduga akibat adanya penyumbatan pori membran oleh molekul-molekul BSA sehingga semakin lama nilai fluks BSA semakin menurun

Penurunan nilai fluks BSA berbanding terbalik dengan indeks rejeksinya yang cenderung meningkat seiring bertambahnya waktu (Gambar 5b) Hal ini mengindikasikan bahwa semakin lama waktu penyaringan maka semakin banyak molekul-molekul BSA yang dapat ditolak oleh membran BSA memiliki berat molekul lebih dari 500000 gmol dan ukuran partikelnya antara 01-10 microm sehingga memungkinkan untuk disaring menggunakan membran mikrofiltrasi nilon-6 berdasarkan hal itu membran nilon-6 yang dihasilkanjuga dapat dipakai untuk menyaring partikel-partikel yang berukuran sama atau lebih besar dari BSA

Analisis Permukaan Membran

Analisis permukaan membran dilakukan menggunakan alat scanning electron microscopy (SEM) Gambar 6 menunjukkan struktur permukaan membran Nb pada perbesaran 2000 kali Berdasarkan topografinya terlihat bahwa permukaan membran Nb memiliki ukuran pori yang tidak seragam dengan diameter pori plusmn 3 microm Namun struktur pori pada lapisan-lapisan di bawah permukaan membran tidak dapat diamati menggunakan SEM Oleh karena itu struktur pori membran nilon-6 yang dihasilkan

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

7

tidak dapat diamati kesimetrisannya Untuk mengamati hal tersbut diperlukan suatu alat yang disebut transmission electron microscopy (TEM)

Gambar 6 Permukaan membran Nb pada perbesaran 2000x

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Nilai fluks air membran nilon-6 meningkat seiring bertambahnya tekanan Rerata nilai fluks air membran Na Nb dan Nc pada tekanan 04826 bar berturut-turut adalah 1807018 Lm2 jam 1044128 Lm2 jam dan 945062 Lm2 jam Oleh karena itu dapat disimpulkan bahwa membran yang diperoleh memiliki fungsi mikrofiltrasi Rerata nilai fluks BSA membran Na Nb dan Nc berturut-turut adalah 855057 Lm2 jam 508209 Lm2 jam dan 496878 Lm2 jam Rerata indeks rejeksi membran Na Nb dan Nc berturut-turut adalah 2486 4110 dan 4779 Penambahan konsentrasi nilon-6 menurunkan nilai fluks air dan fluks BSA Sebaliknya penambahan konsentrasi nilon-6 menyebabkan peningkatan indeks rejeksi BSA Membran nilon-6 yang dihasilkan memiliki struktur pori yang kurang seragam dengan diameter pori plusmn 3microm

Saran

Ragam tekanan dan jenis pelarut sebaiknya ditambah agar diketahui tekanan dan jenis pelarut yang memberikan hasil optimal terhadap penyaringan Selain itu perlu dilakukan uji tarik dan elongasi untuk mengukur sifat mekanik membran serta analisis TEM untuk mengamati struktur pori membran

DAFTAR PUSTAKA

[Anonim] 2006 Nylon 6 httpenwikipediaorgwikiNylon_6 [18 Feb 2007]

Baker RW2004 Membrane Technology and

Applications Ed ke-2 London J Wiley

Gupta SK 1989 Nylon Polymerization

Didalam Cheremisinoff NP editor Handbook of Polymer Science and Technology New York Marcel Dekker hlm211-213

Huang RYM Rhim JW 1992 Prediction of

pervaporation separation characteristics for the methanol-pentane-nylon-6-poly(acrylicacid) blended membrane system J Memb Sci 71211-220

Kohan MI 1995 Nylon Plastics Handbook

Munich Hanser Krzan A Friedrich J Mohorcic M Klun U

2004 Polyamide-6 Degradation by Lignolytic Fungus Bjerkandera adusta httpwwwicstriesteitDocumentsDownloadsdf1669pdf [13 Feb 2007]

Lai JY Chen HY Preparation and properties

of vinyl acetate-grafted nylon-6 membrane by using homografting method 1992 J Memb Sci 66169-178

Mulder M 1996 Basic Principles of

Membrane Technology Netherland Kluwer

Mulder M 1991 Nature of Membrane

Netherland Kluwer Moerniati S Aspiyanto Aiman S Wahab YB

Nurhasanah 1998 Preparasi Membran Poliamida dengan Menggunakan Proses Phase Inversion [Laporan Penelitian] Serpong Puslitbang Kimia Terapan LIPI

Okushita H Yoshikawa M Shimidzu T 1996

Synthesis of polyoxyethylene grafting nylon-6 and the selective separation of cyclohexanecyclohexanonecyclohexanol mixture through its membranes J Memb Sci 11291-100

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

8

Reis R Zydney A 2007 Bioprocess membrane technology J Memb Sci 29716-50

Ristiyani R 2006 Pencirian Membran

Selulosa Asetat dari Kulit Nanas dengan Penambahan Poli(etilena glikol) Sebagai Porogen [Skripsi] Bogor Departemen Kimia Institut Pertanian Bogor

Scott K Hughes R 1996 Industrial

Membrane Separation Technology London Blackie Academic and Professionals

Shieh JJ Huang RYM 1998 ChitosanN-

methylol-nylon-6 blend membranes for the pervoration separation of ethanol-water mixtures J Memb Sci 148243-255

Sukadana IM 1996 Pembuatan Membran

Nilon 66 untuk Pemisahan Zat Warna Indigo [Laporan Penelitian] Denpasar Universitas Udayana

Srikanth G 2006 Membrane Separation

Process-Technology and Business Opportunisties httpwwwbiologicaenguminhoptpsbdocstextoficha3pdf [13 Feb 2007]

Takagi R Tagawa M Gotoh K Nakagaki M

1994 Variation of membrane charge of nylon-6 with pH J Memb Sci 92229-238

Wenten IG 1999 Teknologi Industrial

Membran Bandung Departemen Teknik Kimia Institut Teknologi Bandung

Yoshikawa M Shimada H Tsubouchi K

Kondo Y 2000 Pervaporation of benzenecyclohexane mixtures through carbon graphitenylon-6 composite membranes J Memb Sci 17749-53

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

LAMPIRAN

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

10

Lampiran 1 Reaksi polimerisasi nilon-6 ([Anonim] 2006)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

11

Lampiran 2 Diagram alir penelitian

Benang nilon-6

Pemotongan

Penimbangan (15 g 175 g 20 g)

Pelarutan (30 bv 35 bv 40 bv)

Pencetakan (pada pelat kaca)

Pencelupan

HCl 225 (50 ml)

Pengukuran fluks air Pengukuran indeks rejeksi

Membran nilon-6

Analisis permukaan (SEM)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

12

Lampiran 3 Data fluks air membran nilon-6 (Na) P = 03447 bar P = 04826 bar

Waktu (menit)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

3 6 9

12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 86 90

15 19 21 23 26 26 26 28 30 30 32 36 38 41 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40

0004167 0005278 0005833 0006389 0007222 0007222 0007222 0007778 0008333 0008333 0008889 0010000 0010556 0011389 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111

306488890 241974083 218950661 199896574 176840101 176840101 176840101 164198921 153262835 153262835 143676365 127713921 120987041 112137958 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678

15 17 17 20 20 22 24 26 26 26 26 27 27 29 28 28 28 28 28 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30

0004167 0004722 0004722 0005556 0005556 0006111 0006667 0007222 0007222 0007222 0007222 0007500 0007500 0008056 0007778 0007778 0007778 0007778 0007778 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333

306488890 270465736 270465736 229866668 229866668 208990216 191561303 176840101 176840101 176840101 176840101 170285228 170285228 158532672 164198921 164198921 164198921 164198921 164198921 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835

rerata 143738975 rerata 180701818 Contoh perhitungan (menit ke-3) P = 03447 bar Keterangan J = Fluks (Lm2 jam) Fluks J = V At = 0005 (0003915 x 0004167) = 306488890 V = Volume permeat (5 ml) A = Luas permukaan membran (0003915 m2) t = Waktu (jam)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

13

Lampiran 4 Data fluks air membran nilon-6 (Nb) P = 03447 bar P = 04826

Waktu (menit)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

3 6 9

12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 87 90

30 50 66 79 91

101 111 113 116 120 122 123 125 137 140 142 145 146 152 156 160 161 163 163 170 170 170 170 170 170

0008333 0013888 0018333 0021944 0025278 0028056 0030833 0031389 0032222 0033333 0033889 0034167 0034722 0038056 0038889 0039444 0040278 0040556 0042222 0043333 0044444 0044722 0045278 0045278 0047222 0047222 0047222 0047222 0047222 0047222

153262835 91959908 69674807 58199927 50523744 45521072 41421179 40687477 39635628 38314559 37685951 37379319 36781844 33559470 32840629 32378542 31708109 31490759 30248193 29472670 28735920 28557292 28206617 28206617 27045428 27045428 27045428 27045428 27045428 27045428

15 30 32 34 35 40 43 45 45 47 50 51 50 51 50 51 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54

0004167 0008333 0008889 0009444 0009722 0011111 0011944 0012500 0012500 0013056 0013889 0014167 0013889 0014167 0013889 0014167 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000

306488890 153262835 143676365 135232868 131365893 114943678 106927261 102171137 102171137 97820099 91959908 90148882 91959908 90148882 91959908 90148882 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614

rerata 41290855 rerata 104412771 Contoh perhitungan (menit ke-3) P = 03447 bar Keterangan J = Fluks (Lm2 jam) Fluks J = V At = 0005 (0003915 x 0008333) = 153262835 V = Volume permeat (5 ml) A = Luas permukaan membran (0003915 m2) t = Waktu (jam)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

14

Lampiran 5 Data fluks air membran nilon-6 (Nc) P = 03447 bar P = 04826

Waktu (menit)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

3 6 9

12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 87 90

40 58 68 81 90

105 116 120 124 127 130 133 137 141 146 151 154 160 166 177 178 182 182 182 182 182 182 182 182 182

0011111 0016111 0018889 0022500 0025000 0029167 0032222 0033333 0034444 0035278 0036111 0036944 0038055 0039167 0040556 0041667 0042778 0044444 0046111 0049167 0049444 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556

114943678 79271256 67612854 56761742 51085568 43787130 39635628 38314559 37078714 36202143 35367041 34569597 33560352 32607532 31490759 30651096 29855047 28735920 27697062 25975537 25830014 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872

18 31 35 37 42 43 45 44 46 50 52 54 54 56 59 59 58 59 60 61 60 61 61 61 61 61 61 61 61 61

0005000 0008611 0009722 0010278 0011667 0011944 0012500 0012222 0012778 0013889 0014444 0015000 0015000 0015556 0016389 0016389 0016111 0016389 0016667 0016944 0016667 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944

255427842 148314854 131365893 124259507 109465947 106927261 102171137 104495108 99948287 91959908 88420050 85142614 85142614 82099460 77926610 77926610 79271256 77926610 76626820 75374127 76626820 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127

rerata 37613003 rerata 94506216 Contoh perhitungan (menit ke-3) P = 03447 bar Keterangan J = Fluks (Lm2 jam) Fluks J = V At = 0005 (0003915 x0011111) = 114943678 V = Volume permeat (5 ml) A = Luas permukaan membran (0003915 m2) t = Waktu (jam)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

15

Lampiran 6 Penentuan konsentrasi permeat BSA Data kurva standar BSA

Konsentrasi (ppm)

T Absorban Absorban terkoreksi

0 20 40 60 80

100 120 140 160 180 200

896 894 892 884 880 876 868 862 858 854 844

00477 00487 00496 00535 00555 00575 00615 00645 00665 00685 00737

00000 00010 00019 00058 00078 00098 00138 00168 00188 00208 00260

Diperoleh persamaan garis lurus dengan Y = -19500 x 10-3 + 13086 x 10-4X dengan R = 9920 Nilai absorban (Y) adalah fungsi dari konsentrasi (X) Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N a)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

28 37 36 88 99

105

0007778 0010278 0015556 0024444 0027500 0029167

164198921 124259506 82099460 52247554 46441426 43787130

857 858 859 862 862 863

00670 00665 00660 00645 00645 00640

00193 00188 00183 00168 00168 00163

16239 15857 15474 14328 14328 13946

1880 2072 2263 2836 2836 3031

rerata 85505666 rerata 2486 Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N b)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

56 81 95 108 120 125

0015556 0022500 0026389 0030000 0033333 0034722

82099460 56761742 48396650 42571307 38314559 36781844

860 864 866 872 875 875

00655 00635 00625 00595 00580 00580

00178 00158 00148 00118 00103 00103

15092 13564 12800 10507 9361 9361

2454 3218 3600 4746 5320 5320

rerata 50820927 rerata 4110 Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N c)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

55 83 100 113 123 131

0015278 0023056 0027778 0031389 0034167 0036389

83593350 55392922 45976644 40687477 37379319 35096848

865 869 871 876 876 876

00630 00610 00600 00575 00575 00575

00153 00133 00123 00098 00098 00098

13182 11654 10890 8979 8979 8979

3416 4173 4555 5510 5510 5510

rerata 49687760 rerata 4779

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

16

Contoh perhitungan membran Na (menit ke-5) = 16239 ppm = 1830 Keterangan Cp = Konsentrasi permeat (ppm) Cf = Konsentrasi umpan (200 ppm)

Konsentrasi permeat (ppm) = Absorban + 19500 x 10-3

13086 x 10-4

= 00670 + 19500 x 10-3

13086 x 10-4

Rejeksi = 1 x 100

Cp

Cf

= 1 x 100

16239

200

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

Page 9: PENCIRIAN MEMBRAN MIKROFILTRASI NILON-6repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/14585/Suhendi... · PT Pupuk Kujang Cikampek pada bulan Juni 2004 dengan judul laporan fiAnalisis

PENDAHULUAN

Teknologi membran telah digunakan secara luas dalam berbagai aplikasi industri Selama 2 dasawarsa terakhir membran telah dikembangkan khususnya untuk memenuhi kebutuhan industri bioteknologi Hal ini meliputi aplikasi membran untuk penyaringan steril klarifikasi pertanian penghilang virus pengukuran konsentrasi protein dan pemurnian protein (Reis amp Zidney 2007) Hal ini mendorong dilakukannya berbagai penelitian terutama mengenai inovasi polimer bahan baku membran Beberapa polimer yang biasa digunakan sebagai bahan baku membran saat ini antara lain selulosa asetat polisulfon dan poliamida

Kendala yang utama dalam pengembangan teknologi membran saat ini adalah mahalnya bahan baku dan beberapa kelemahan membran yang dihasilkan Polimer alami seperti selulosa asetat telah banyak dipakai sebagai bahan baku membran Namun membran selulosa asetat memiliki beberapa kelemahan seperti tidak tahan terhadap asam kuat dan basa kuat dan tidak tahan terhadap suhu tinggi (Moerniati et al 1998) Untuk mengatasi hal itu beberapa tahun terakhir telah dikembangkan pembuatan membran berbahan baku nilon Nilon termasuk senyawa poliamida sintetis yang dilihat dari sifat fisik kimia dan strukturnya sangat memungkinkan untuk dijadikan membran

Nilon dapat digolongkan menjadi nilon aromatik dan linear Nilon aromatik adalah nilon yang memiliki gugus aromatik pada unit ulangnya contohnya nilon-66 Sedangkan pada nilon linier unit ulangnya tersusun dari rantai lurus misalnya nilon-6 Nilon juga terbagi menjadi beberapa jenis berdasarkan jumlah atom karbon dalam unit ulangnya seperti nilon-6 nilon-66 nilon-69 nilon-610 nilon-612 nilon-11 dan nilon-12 (Gupta 1989) Perbedaan jumlah atom karbon dalam unit penyusun nilon menyebabkan adanya sedikit perbedaan sifat fisik dan kimianya

Penelitian lebih lanjut telah membuktikan bahwa nilon-66 dapat dimodifikasi menjadi membran (Sukadana 1996) Membran yang dihasilkan termasuk membran ultrafiltrasi dan telah digunakan dalam proses pengolahan limbah zat warna indigo dari industri tekstil di Bali Moerniati et al (1998) telah melakukan preparasi membran nilon-6 menggunakan proses pembalikan fasa Membran yang dibuat dimodifikasi dengan menambahkan senyawa adisi N-metil-2-Pirolidon (NMP) dan dimetil

sulfoksida (DMSO) dengan pelarut asam formiat Membran yang dihasilkan pada penelitian tersebut memiliki permeabilitas dan selektifitas yang cukup baik dilihat dari nilai fluks air sebesar 435 Lm2 jam dan indeks rejeksi 8230 pada tekanan 35 kgcm2

Yoshikawa et al (2000) melaporkan bahwa penambahan karbon grafit akan meningkatkan permeabilitas membran komposit karbon grafit-nilon-6 terhadap fluida campuran sikloheksana dan benzena Beberapa penelitian lainnya antara lain oleh Lai amp Chen (1992) Huang amp Rhim (1992) Takagi et al (1994) Okushita et al (1996) dan Shieh amp Huang (1998) Penelitian-penelitian tersebut menggunakan nilon-6 yang telah dimodifikasi dengan penambahan berbagai senyawa aditif untuk membuat membran

Industri tekstil sangat banyak terdapat di Indonesia Banyaknya industri tekstil tersebut tentu saja menghasilkan limbah industri yang juga melimpah terutama limbah benang sebagai bahan dasar industri tekstil Limbah benang termasuk benang nilon yang sangat banyak ini jika dibiarkan akan menjadi masalah tersendiri yang akan sulit dicari cara penanggulangannya Salah satu cara yang dapat dilakukan adalah dengan memanfaatkannya sebagai bahan baku pembuatan membran Selain dapat menyelesaikan permasalahan limbah hal ini pun dapat meningkatkan nilai ekonomis limbah benang tersebut

Nilon yang digunakan dalam penelitian ini adalah benang nilon-6 Selain mudah didapat benang nilon pun memiliki harga yang sangat murah dan dapat didegradasi oleh jamur tertentu sehingga ramah lingkungan Krzan et al (2004) melaporkan bahwa poliamida-6 dapat didegradasi oleh jamur lignolitik Bjerkandera adusta

Penelitian ini bertujuan mencirikan membran nilon-6 menggunakan fluks air dan indeks rejeksi serta mengamati struktur membran yang dihasilkan menggunakan scanning electron microscopy (SEM) Adapun manfaat dari penelitian ini yaitu mendapatkan membran dari bahan baku yang relatif murah mudah didapat dan proses pembuatan yang lebih sederhana

TINJAUAN PUSTAKA

Nilon

Nilon adalah senyawa polimer yang memiliki gugus amida pada setiap unit

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

2

ulangnya sehingga nilon disebut juga senyawa poliamida (Gupta 1989) Nilon bersifat semikristalin kuat dan tahan terhadap suhu tinggi Oleh karena itu nilon sangat memungkinkan untuk dipakai sebagai serat atau bahan termoplastik pada mesin yang memiliki kemampuan setara atau lebih baik daripada logam

Nilon yang dimodifikasi dengan menambahkan senyawa lain seperti timbal (Pb) akan memperkuat strukturnya dan memperbaiki sifat mekaniknya menjadi lebih tahan terhadap suhu tinggi sangat kuat tahan karat dan dapat digunakan tanpa pelumas (Kohan 1995) Selain itu nilon juga dapat dijadikan membran yang memiliki sifat fisik kimia dan mekanik yang sangat baik antara lain memiliki ketahanan terhadap pH ekstrim dan suhu tinggi (Moerniati et al 1998)

Nilon-6

Nilon-6 merupakan salah satu jenis senyawa poliamida yang paling banyak penggunaannya Sesuai dengan namanya nilon-6 tersusun atas 6 atom karbon pada setiap unit ulangnya seperti ditunjukkan pada Gambar 1 Nilon-6 dihasilkan dari sintesis senyawa kaprolaktam pada suhu 533 K dengan katalis nitrogen selama 4-5 jam (Lampiran 1) Pada kondisi tersebut cincin kaprolaktam akan terputus dan terjadilah polimerisasi Lelehan senyawa tersebut lalu dialirkan melewati spineret sehingga membentuk serat nilon ([Anonim] 2006)

Gambar 1 Rumus struktur Nilon-6

Beberapa sifat fisik dan kimia Nilon-6 antara lain memiliki suhu transisi gelas 47oC titik leleh 220oC bobot molekul per unit ulang 11316 gmol densitas amorf pada 25oC sebesar 1084 gcm3 dan densitas kristalin pada 25oC sebesar 123 gcm3

Membran

Membran adalah lapisan semipermeabel berupa padatan polimer tipis yang menahan pergerakan bahan tertentu (Scott dan Hughes 1996) Sedangkan menurut Mulder (1991) membran dapat diartikan sebagai sekat permselektif diantara dua fasa Transpor molekul melewati membran dapat disebabkan oleh konveksi atau difusi akibat

adanya perbedaan konsentrasi tekanan atau temperatur (Srikanth 2006) Klasifikasi Membran Mulder (1996) dan Wenten (1999) mengklasifikasikan membran berdasarkan materi asal morfologi (struktur pori) bentuk dan fungsinya Berdasarkan materi asalnya membran dapat digolongkan menjadi membran alami dan sintetis Membran alamiah merupakan membran yang terdapat pada sel tumbuhan hewan dan manusia Sedangkan membran sintesis merupakan membran yang dibuat sesuai dengan kebutuhan dan sifatnya disesuaikan dengan membran alamiah Membran sintesis dibagi lagi menjadi membran organik dan membran anorganik Kemudian berdasarkan struktur porinya membran dibagi menjadi membran simetrik dan asimetrik Membran simetrik adalah suatu membran yang memiliki struktur pori yang seragam Sedangkan membran asimetrik merupakan membran yang struktur porinya tidak seragam Berdasarkan bentuknya membran dapat dibagi menjadi membran datar dan tubular Membran datar memiliki bentuk melebar dan penampang lintang yang besar Membran tubular memliki bentuk seperti tabung dengan diameter tertentu Berdasarkan fungsinya membran dibagi menjadi membran mikrofiltrasi ultrafiltrasi osmosis balik dialisis dan elektrodialisis Membran mikrofiltrasi merupakan membran yang berfungsi untuk menyaring makromolekul dengan berat molekul lebih dari 500000 gmol atau partikel berukuran 01-10 igravem Tekanan yang digunakan 05-20 atm Membran ultrafiltrasi adalah membran yang berfungsi untuk menyaring makromolekul dengan berat molekul lebih dari 5000 gmol atau partikel berukuran 0001-010 igravem Tekanan yang digunakan 10-30 atm Membran osmosis balik berfungsi untuk menyaring garam-garam organik dengan berat molekul lebih dari 50 gmol atau partikel berukuran 00001-00010 igravem Tekanan yang digunakan 80-120 atm Membran dialisis berfungsi untuk memisahkan larutan koloid yang mengandung elektrolit dengan berat molekul kecil Membran elektrodialisis berfungsi untuk memisahkan larutan melalui membran dengan pemberian muatan listrik Selain itu membran juga dapat berupa membran padatan atau cairan dapat membawa muatan positif negatif tidak bermuatan atau dapat pula bersifat bipolar (Srikanth 2006)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

3

Pencirian Membran Keseragaman struktur dan ukuran pori membran berbeda-beda Begitu pun sifat fisik dan kimia membran berbeda tergantung jenis polimer pembentuknya Beberapa ciri tersebut merupakan salah faktor penting yang mempengaruhi kinerja membran

Kinerja membran yang baik pada umumnya ditentukan oleh besarnya permeabilitas dan selektivitas membran terhadap materi yang dipisahkan Nilai fluks dan rejeksi membran dapat digunakan untuk mengukur besaran permeabilitas dan selektifitas membran Fluks didefinisikan sebagai aliran fluida yang melewati membran dan nilainya dipengaruhi oleh tekanan transmembran kecepatan cross-flow dan konsentrasi larutan Sedangkan rejeksi adalah kemampuan membran untuk menahan atau melewatkan materi tertentu (Mulder 1996) Kisaran nilai fluks dari berbagai jenis membran disajikan pada tabel Tabel 1 Kisaran nilai fluks berbagai jenis

membran (Mulder 1996)

Jenis Membran

Kisaran Tekanan

(bar)

Kisaran Fluks (Lm2 jam)

Mikrofiltrasi

Ultrafiltrasi

Nanofiltrasi

Osmosis Balik

01-20

10-50

50-20

10-100

gt50

10-50

14-12

0005-14

Preparasi Membran Preparasi membran dapat dilakukan dengan beberapa cara antara lain pelelehan pemampatan dan pembalikan fasa Membran mikrofiltrasi ultrafiltrasi osmosis balik dan dialisis pada umumnya dibuat dengan teknik pembalikan fasa Teknik pembalikan fasa dilakukan dengan cara mengubah larutan polimer menjadi jaringan makromolekul tiga dimensi yang mengembang (swollen membrane) Prosesnya diawali dengan membuat larutan polimer yang homogen dengan kekentalan yang diinginkan lalu sebelum larutan tersebut dicetak dilakukan pencelupan untuk menguapkan pelarut dan mengendapkan polimer sehingga terbentuk lapisan tipis membran (Mulder 1996)

BAHAN DAN METODE

Bahan dan Alat

Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah benang nilon-6 asam klorida pekat (225) biuret bovine serum albumin (BSA) dan air suling Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini yaitu neraca analitik seperangkat alat saring cross-flow spektrofotometer sinar tampak merek Spectronic 20D+ pengaduk listrik bermagnet merek versamix (Fisher) pelapis ion Polaran SC 7610 Sputter Coater SEM LEO 4201 Oxford Link Penafet model 6599 seperangkat alat kaca pelat kaca ukuran 20x30 cm Analisis SEM dilakukan di Departemen Metalurgi dan Material Fakultas Teknik Universitas Indonesia

Pembuatan Membran Nilon-6

Benang nilon-6 digunting menjadi potongan-potongan yang sangat pendek lalu ditimbang sebanyak 15 g (30bv) selanjutnya disebut membran Na 175 g (35bv) selanjutnya disebut membran Nb dan 20 g (40bv) selanjutnya disebut membran Nc Selanjutnya benang dilarutkan ke dalam 50 ml HCl 225 sampai terbentuk larutan yang homogen (casting solution) Setelah itu larutan dituangkan pada pelat kaca dan diratakan dengan gelas pengaduk sehingga memiliki ketebalan yang merata Selanjutnya pelat kaca tersebut dicelupkan ke dalam bak berisi air dengan posisi pelat kaca plusmn 60o terhadap permukaan air Lapisan tipis membran nilon ditunggu sampai terlepas dari pelat kaca dan mengambang di permukaan air

Membran nilon yang terbentuk dicuci dengan air mengalir untuk menghilangkan sisa pelarut lalu direndam di dalam wadah plastik berisi air suling Selanjutnya membran dipotong sesuai dengan keperluan untuk pengukuran nilai fluks rejeksi dan scanning electron microscopy (SEM)

Pencirian Membran

Fluks Air Sampel membran dipotong persegi

panjang plusmn 16x23 cm sehingga sesuai dengan modul tempat sampel yang berada pada alat pengukur fluks air Kemudian sampel ditempatkan ke dalam modul Selanjutnya modul tersebut dihubungkan dengan selang pengalir umpan rentetat permeat serta selang

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

4

Rejeksi = 1 x 100

Cp

Cf

Rejeksi = 1 x 100

Cp

Cf

J =

V

A x t

pengatur tekanan Umpan yang digunakan adalah air suling Selanjutnya umpan dialirkan dan tekanannya diatur sesuai dengan yang diinginkan Variasi tekanan yang digunakan sebesar 03447 bar dan 04826 bar Nilai fluks setiap membran diukur dengan fungsi waktu sampai dicapai kondisi tunak (steady state) Nilai fluks dinyatakan dengan persamaan berikut (Mulder 1996) dengan J = Fluks (Lm2 jam) V = Volume permeat (L) A = Luas membran (m2) t = Waktu (jam) Rejeksi Membran Pengukuran rejeksi membran dilakukan menggunakan alat yang sama dengan alat pengukur fluks air Hanya saja parameter yang perlu dicatat adalah jumlah konsentrasi permeat dan umpan Umpan yang digunakan pada pengukuran rejeksi ialah larutan BSA 200 ppm yang sebelumnya telah dibuat kurva standarnya Konsentrasi BSA dalam permeat diukur menggunakan spektrofotometer sinar tampak pada panjang gelombang 520 nm Nilai rejeksi dihitung menggunakan persamaan berikut (Baker 2004)

dengan Cp = Konsentrasi permeat (ppm) Cf = Konsentrasi umpan (200 ppm) Analisis Permukaan Membran

Membran dicuci lalu dipotong sesuai dengan ukuran tempat yang tersedia pada alat scanning electron microscopy (SEM) Suatu silinder logam steril yang diameternya lebih besar daripada ukuran contoh direkatkan menggunakan double tip Penutup sisi lain double tip diungkit lalu contoh dengan ukuran 1x1 cm direkatkan Silinder diletakkan ke dalam pelapis ion untuk divakum selama 3 jam dengan tekanan 01 mbar Setelah 3 jam contoh dilapisi dengan logam Pt-Au menggunakan pelapis ion lalu difoto dengan instrumen

HASIL DAN PEMBAHASAN

Membran Nilon 6

Gambar 2 memperlihatkan membran nilon-6 yang diperoleh dengan ciri-ciri lembaran tipis dengan ketebalan sekitar 01 mm berwarna putih tidak transparan dan memiliki permukaan yang halus Membran nilon-6 dibuat dengan modifikasi metode pembalikan fasa yang digunakan pada penelitian Moerniati et al (1998) Membran dicetak pada pelat kaca ukuran 20 x 30 cm Ketebalan membran yang dihasilkan tidak sama Hal ini dikarenakan larutan homogen nilon-6 yang siap cetak (casting solution) diratakan menggunakan gelas pengaduk Pencelupan lapisan tipis pada pelat kaca dilakukan dalam keadaan basah mengingat proses penguapan pelarut yang sangat lama

Gambar 2 Membran nilon-6

Selanjutnya membran yang terbentuk direndam dalam air suling yang bertujuan menjaga membran agar tidak kering sekaligus menghilangkan sisa pelarut Air rendaman diganti setiap beberapa hari untuk menjaga kondisi tersebut Selain itu akan terjadi interaksi antara gugus-gugus amida polar dengan molekul air sehingga membran bersifat hidrofilik Hidrofilisitas membran meningkatkan solubilitas air atau permeabilitas air oleh karena itu membran nilon-6 yang dihasilkan dapat digunakan untuk proses pemisahan sistem larutan air Interaksi molekul melalui ikatan hidrogen antara gugus-gugus amida juga meningkatkan kekuatan mekanik membran (Sukadana 1996)

Membran dibuat dengan tiga konsentrasi yang berbeda masing-masing 30 bv 35 bv dan 40 bv nilon-6 dalam HCl 225 Perbedaan konsentrasi nilon-6 dimaksudkan untuk melihat pengaruhnya terhadap nilai

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

5

fluks dan indeks rejeksi masing-masing membran

Nilai Fluks Air

Nilai fluks air masing-masing membran diukur pada tekanan 03447 bar dan 04826 bar ditampilkan pada Tabel 2 Nilai-nilai tersebut menunjukkan bahwa nilai fluks air semakin besar seiring bertambahnya tekanan yang diberikan kepada membran Dilihat dari rerata nilai fluks air tersebut dapat dikatakan bahwa membran nilon-6 yang dihasilkan pada penelitian ini memiliki fungsi mikrofiltrasi Hal ini sesuai dengan Mulder (1996) yang menyatakan bahwa membran mikrofiltrasi nilai fluks air lebih dari 50 Lm2 jam

Nilai fluks berbanding lurus terhadap tekanan Hal ini terlihat dari data pada Tabel 2 yang menunjukkan bahwa semakin besar tekanan yang diberikan maka nilai fluksnya semakin bertambah Tekanan yang diberikan yaitu 03447 bar dan 04826 bar Tekanan ini tidak diperbesar lagi karena jika tekanan yang diberikan semakin besar maka akan terjadi kompaksi membran (Ristiyani 2006) Menurut Mulder (1996) semakin tinggi tekanan yang diberikan maka kompaksi akan semakin cepat Ketika terjadi kompaksi struktur membran menjadi lebih kompak dan pori-pori membran merapat sehingga menghasilkan penurunan nilai fluks

Tabel 2 Nilai fluks air membran nilon 6 pada

tekanan 03447 bar dan 04826 bar

Jenis Membran

Fluks Air pada P=03447 bar

(Lm2)

Fluks Air pada P=04826 bar

(Lm2) Na

Nb

Nc

1437390

412909

376130

1807018

1044128

945062

Pengaruh konsentrasi nilon-6 terhadap

nilai fluks air juga dapat dilihat pada Tabel 2 terlihat bahwa semakin besar konsentrasi nilon-6 akan menyebabkan penurunan nnilai fluks air Hal ini sesuai dengan Moerniati (1998) bahwa semakin tinggi konsentrasi polimer di dalam casting solution akan menyebabkan fluks air menurun Hal ini disebabkan karena konsentrasi polimer di permukaan membran menjadi lebih tinggi yang berarti bahwa fraksi volume dari polimer naik oleh sebab itu porositas akan menurun

0

50

100

150

200

250

300

350

0 15 30 45 60 75

Waktu (menit)

Flu

ks (

Lm

2 ja

m) N a

N b

N c

Gambar 3 Perbandingan antara fluks air

membran Na Nb dan Nc pada tekanan 03447 bar

Kurva pada Gambar 3 juga menunjukkan

nilai fluks air membran Nb dan Nc memiliki rerata yang mendekati sedangkan membran Na memiliki rerata nilai fluks air yang jauh lebih besar Hal ini dapat diartikan bahwa penambahan konsentrasi nilon-6 dari 30 bv menjadi 35 bv memberikan pengaruh yang signifikan terhadap penurunan nilai fluks air Namun pada penambahan konsentrasi dari 35 bv menjadi 40 bv tidak memberikan pengaruh yang berarti terhadap penurunan nilai fluks air Fenomena serupa juga terjadi pada perbandingan nilai fluks masing-masing membran pada tekanan 04826 bar seperti ditampilkan pada Gambar 4

0

50

100

150

200

250

300

350

0 15 30 45 60 75

Waktu (menit)

Flu

ks (

Lm

2 ja

m) N a

N b

N c

Gambar 4 Perbandingan antara fluks air

membran Na Nb dan Nc pada tekanan 04826 bar

Kurva pada Gambar 3 dan 4 juga

menunjukkan bahwa semakin lama waktu pengukuran nilai fluks air masing-masing membran semakin menurun sampai tercapai kondisi tunak (steady state) Penurunan nilai fluks air ini diduga terjadi karena adanya penyumbatan (fouling) pada pori-pori membran Penyumbatan dapat terjadi apabila air yang digunakan sebagai larutan umpan mengandung partikel-partikel berukuran lebih besar atau sama dengan diameter por-pori membran Semakin lama partikel-partikel

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

6

tersebut akan menumpuk pada permukaan membran dan mengurangi kemampuan membran untuk mengalirkan air sehingga waktu alir permeat menjadi lebih lama

Hal ini sesuai dengan Wenten (1999) yang menyatakan bahwa fouling merupakan gejala yang disebabkan oleh deposisi dan akumulasi secara tidak dapat balik dari partikel-partikel submikron pada permukaan membran atau di dalam membran itu sendiri Fluks air murni pada proses ultrafiltrasi atau mikrofiltrasi umumnya akan mengalami penurunan nilai fluks kurang dari 5 (Mulder 1996)

Nilai Fluks dan Rejeksi BSA

Pencirian lainnya yang dilakukan pada

penelitian ini adalah nilai rejeksi membran Prinsip kerjanya sama dengan pengukuran fluks air Namun larutan umpan yang digunakan adalah BSA dengan konsentrasi 200 ppm Tekanan yang digunakan pada pengukuran ini yaitu 04826 bar Hal ini didasarkan pada hasil pengukuran fluks air yang memberikan hasil fluks terbesar pada tekanan 04826 untuk semua membran

Nilai fluks dan konsentrasi permeat diukur setiap selang waktu 5 menit selama 30 menit untuk masing-masing membran (Lampiran 5) Rerata nilai fluks BSA membran Na Nb dan Nc berturut-turut adalah 855057 Lm2 jam 508209 Lm2 jam dan 496878 Lm2 jam Hal ini menunjukkan bahwa penambahan konsentrasi nilon-6 akan menurunkan nilai fluks BSA Gejala sebaliknya terjadi pada indeks rejeksi BSA yang cenderung meningkat seiring bertambahnya konsentrasi nilon-6 Rerata indeks rejeksi membran Na Nb dan Nc berturut-turut adalah 2486 4110 dan 4779 Hal ini menunjukkan bahwa penambahan konsentrasi nilon-6 akan menurunkan permeabilitas membran dan menaikkan selektivitasnya

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

0 5 10 15 20 25

Waktu (menit)

Flu

ks (

Lm

2 ja

m)

N a

N b

N c

(a)

0

10

20

30

40

50

60

0 5 10 15 20 25

Waktu (menit)

Inde

ks r

ejek

si (

)

N a

N b

N c

(b)

Gambar 5 Perbandingan antara fluks (a) dan indeks rejeksi (b) membran Na Nb dan Nc pada tekanan 04826 bar

Nilai fluks BSA cenderung turun seiring

bertambahnya waktu (Gambar 5a) Penurunan nilai fluks yang cukup signifikan terjadi pada 15 menit pertama Selanjutnya terjadi penurunan nilai fluks yang tidak terlalu besar Fenomena ini diduga akibat adanya penyumbatan pori membran oleh molekul-molekul BSA sehingga semakin lama nilai fluks BSA semakin menurun

Penurunan nilai fluks BSA berbanding terbalik dengan indeks rejeksinya yang cenderung meningkat seiring bertambahnya waktu (Gambar 5b) Hal ini mengindikasikan bahwa semakin lama waktu penyaringan maka semakin banyak molekul-molekul BSA yang dapat ditolak oleh membran BSA memiliki berat molekul lebih dari 500000 gmol dan ukuran partikelnya antara 01-10 microm sehingga memungkinkan untuk disaring menggunakan membran mikrofiltrasi nilon-6 berdasarkan hal itu membran nilon-6 yang dihasilkanjuga dapat dipakai untuk menyaring partikel-partikel yang berukuran sama atau lebih besar dari BSA

Analisis Permukaan Membran

Analisis permukaan membran dilakukan menggunakan alat scanning electron microscopy (SEM) Gambar 6 menunjukkan struktur permukaan membran Nb pada perbesaran 2000 kali Berdasarkan topografinya terlihat bahwa permukaan membran Nb memiliki ukuran pori yang tidak seragam dengan diameter pori plusmn 3 microm Namun struktur pori pada lapisan-lapisan di bawah permukaan membran tidak dapat diamati menggunakan SEM Oleh karena itu struktur pori membran nilon-6 yang dihasilkan

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

7

tidak dapat diamati kesimetrisannya Untuk mengamati hal tersbut diperlukan suatu alat yang disebut transmission electron microscopy (TEM)

Gambar 6 Permukaan membran Nb pada perbesaran 2000x

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Nilai fluks air membran nilon-6 meningkat seiring bertambahnya tekanan Rerata nilai fluks air membran Na Nb dan Nc pada tekanan 04826 bar berturut-turut adalah 1807018 Lm2 jam 1044128 Lm2 jam dan 945062 Lm2 jam Oleh karena itu dapat disimpulkan bahwa membran yang diperoleh memiliki fungsi mikrofiltrasi Rerata nilai fluks BSA membran Na Nb dan Nc berturut-turut adalah 855057 Lm2 jam 508209 Lm2 jam dan 496878 Lm2 jam Rerata indeks rejeksi membran Na Nb dan Nc berturut-turut adalah 2486 4110 dan 4779 Penambahan konsentrasi nilon-6 menurunkan nilai fluks air dan fluks BSA Sebaliknya penambahan konsentrasi nilon-6 menyebabkan peningkatan indeks rejeksi BSA Membran nilon-6 yang dihasilkan memiliki struktur pori yang kurang seragam dengan diameter pori plusmn 3microm

Saran

Ragam tekanan dan jenis pelarut sebaiknya ditambah agar diketahui tekanan dan jenis pelarut yang memberikan hasil optimal terhadap penyaringan Selain itu perlu dilakukan uji tarik dan elongasi untuk mengukur sifat mekanik membran serta analisis TEM untuk mengamati struktur pori membran

DAFTAR PUSTAKA

[Anonim] 2006 Nylon 6 httpenwikipediaorgwikiNylon_6 [18 Feb 2007]

Baker RW2004 Membrane Technology and

Applications Ed ke-2 London J Wiley

Gupta SK 1989 Nylon Polymerization

Didalam Cheremisinoff NP editor Handbook of Polymer Science and Technology New York Marcel Dekker hlm211-213

Huang RYM Rhim JW 1992 Prediction of

pervaporation separation characteristics for the methanol-pentane-nylon-6-poly(acrylicacid) blended membrane system J Memb Sci 71211-220

Kohan MI 1995 Nylon Plastics Handbook

Munich Hanser Krzan A Friedrich J Mohorcic M Klun U

2004 Polyamide-6 Degradation by Lignolytic Fungus Bjerkandera adusta httpwwwicstriesteitDocumentsDownloadsdf1669pdf [13 Feb 2007]

Lai JY Chen HY Preparation and properties

of vinyl acetate-grafted nylon-6 membrane by using homografting method 1992 J Memb Sci 66169-178

Mulder M 1996 Basic Principles of

Membrane Technology Netherland Kluwer

Mulder M 1991 Nature of Membrane

Netherland Kluwer Moerniati S Aspiyanto Aiman S Wahab YB

Nurhasanah 1998 Preparasi Membran Poliamida dengan Menggunakan Proses Phase Inversion [Laporan Penelitian] Serpong Puslitbang Kimia Terapan LIPI

Okushita H Yoshikawa M Shimidzu T 1996

Synthesis of polyoxyethylene grafting nylon-6 and the selective separation of cyclohexanecyclohexanonecyclohexanol mixture through its membranes J Memb Sci 11291-100

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

8

Reis R Zydney A 2007 Bioprocess membrane technology J Memb Sci 29716-50

Ristiyani R 2006 Pencirian Membran

Selulosa Asetat dari Kulit Nanas dengan Penambahan Poli(etilena glikol) Sebagai Porogen [Skripsi] Bogor Departemen Kimia Institut Pertanian Bogor

Scott K Hughes R 1996 Industrial

Membrane Separation Technology London Blackie Academic and Professionals

Shieh JJ Huang RYM 1998 ChitosanN-

methylol-nylon-6 blend membranes for the pervoration separation of ethanol-water mixtures J Memb Sci 148243-255

Sukadana IM 1996 Pembuatan Membran

Nilon 66 untuk Pemisahan Zat Warna Indigo [Laporan Penelitian] Denpasar Universitas Udayana

Srikanth G 2006 Membrane Separation

Process-Technology and Business Opportunisties httpwwwbiologicaenguminhoptpsbdocstextoficha3pdf [13 Feb 2007]

Takagi R Tagawa M Gotoh K Nakagaki M

1994 Variation of membrane charge of nylon-6 with pH J Memb Sci 92229-238

Wenten IG 1999 Teknologi Industrial

Membran Bandung Departemen Teknik Kimia Institut Teknologi Bandung

Yoshikawa M Shimada H Tsubouchi K

Kondo Y 2000 Pervaporation of benzenecyclohexane mixtures through carbon graphitenylon-6 composite membranes J Memb Sci 17749-53

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

LAMPIRAN

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

10

Lampiran 1 Reaksi polimerisasi nilon-6 ([Anonim] 2006)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

11

Lampiran 2 Diagram alir penelitian

Benang nilon-6

Pemotongan

Penimbangan (15 g 175 g 20 g)

Pelarutan (30 bv 35 bv 40 bv)

Pencetakan (pada pelat kaca)

Pencelupan

HCl 225 (50 ml)

Pengukuran fluks air Pengukuran indeks rejeksi

Membran nilon-6

Analisis permukaan (SEM)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

12

Lampiran 3 Data fluks air membran nilon-6 (Na) P = 03447 bar P = 04826 bar

Waktu (menit)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

3 6 9

12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 86 90

15 19 21 23 26 26 26 28 30 30 32 36 38 41 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40

0004167 0005278 0005833 0006389 0007222 0007222 0007222 0007778 0008333 0008333 0008889 0010000 0010556 0011389 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111

306488890 241974083 218950661 199896574 176840101 176840101 176840101 164198921 153262835 153262835 143676365 127713921 120987041 112137958 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678

15 17 17 20 20 22 24 26 26 26 26 27 27 29 28 28 28 28 28 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30

0004167 0004722 0004722 0005556 0005556 0006111 0006667 0007222 0007222 0007222 0007222 0007500 0007500 0008056 0007778 0007778 0007778 0007778 0007778 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333

306488890 270465736 270465736 229866668 229866668 208990216 191561303 176840101 176840101 176840101 176840101 170285228 170285228 158532672 164198921 164198921 164198921 164198921 164198921 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835

rerata 143738975 rerata 180701818 Contoh perhitungan (menit ke-3) P = 03447 bar Keterangan J = Fluks (Lm2 jam) Fluks J = V At = 0005 (0003915 x 0004167) = 306488890 V = Volume permeat (5 ml) A = Luas permukaan membran (0003915 m2) t = Waktu (jam)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

13

Lampiran 4 Data fluks air membran nilon-6 (Nb) P = 03447 bar P = 04826

Waktu (menit)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

3 6 9

12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 87 90

30 50 66 79 91

101 111 113 116 120 122 123 125 137 140 142 145 146 152 156 160 161 163 163 170 170 170 170 170 170

0008333 0013888 0018333 0021944 0025278 0028056 0030833 0031389 0032222 0033333 0033889 0034167 0034722 0038056 0038889 0039444 0040278 0040556 0042222 0043333 0044444 0044722 0045278 0045278 0047222 0047222 0047222 0047222 0047222 0047222

153262835 91959908 69674807 58199927 50523744 45521072 41421179 40687477 39635628 38314559 37685951 37379319 36781844 33559470 32840629 32378542 31708109 31490759 30248193 29472670 28735920 28557292 28206617 28206617 27045428 27045428 27045428 27045428 27045428 27045428

15 30 32 34 35 40 43 45 45 47 50 51 50 51 50 51 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54

0004167 0008333 0008889 0009444 0009722 0011111 0011944 0012500 0012500 0013056 0013889 0014167 0013889 0014167 0013889 0014167 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000

306488890 153262835 143676365 135232868 131365893 114943678 106927261 102171137 102171137 97820099 91959908 90148882 91959908 90148882 91959908 90148882 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614

rerata 41290855 rerata 104412771 Contoh perhitungan (menit ke-3) P = 03447 bar Keterangan J = Fluks (Lm2 jam) Fluks J = V At = 0005 (0003915 x 0008333) = 153262835 V = Volume permeat (5 ml) A = Luas permukaan membran (0003915 m2) t = Waktu (jam)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

14

Lampiran 5 Data fluks air membran nilon-6 (Nc) P = 03447 bar P = 04826

Waktu (menit)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

3 6 9

12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 87 90

40 58 68 81 90

105 116 120 124 127 130 133 137 141 146 151 154 160 166 177 178 182 182 182 182 182 182 182 182 182

0011111 0016111 0018889 0022500 0025000 0029167 0032222 0033333 0034444 0035278 0036111 0036944 0038055 0039167 0040556 0041667 0042778 0044444 0046111 0049167 0049444 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556

114943678 79271256 67612854 56761742 51085568 43787130 39635628 38314559 37078714 36202143 35367041 34569597 33560352 32607532 31490759 30651096 29855047 28735920 27697062 25975537 25830014 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872

18 31 35 37 42 43 45 44 46 50 52 54 54 56 59 59 58 59 60 61 60 61 61 61 61 61 61 61 61 61

0005000 0008611 0009722 0010278 0011667 0011944 0012500 0012222 0012778 0013889 0014444 0015000 0015000 0015556 0016389 0016389 0016111 0016389 0016667 0016944 0016667 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944

255427842 148314854 131365893 124259507 109465947 106927261 102171137 104495108 99948287 91959908 88420050 85142614 85142614 82099460 77926610 77926610 79271256 77926610 76626820 75374127 76626820 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127

rerata 37613003 rerata 94506216 Contoh perhitungan (menit ke-3) P = 03447 bar Keterangan J = Fluks (Lm2 jam) Fluks J = V At = 0005 (0003915 x0011111) = 114943678 V = Volume permeat (5 ml) A = Luas permukaan membran (0003915 m2) t = Waktu (jam)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

15

Lampiran 6 Penentuan konsentrasi permeat BSA Data kurva standar BSA

Konsentrasi (ppm)

T Absorban Absorban terkoreksi

0 20 40 60 80

100 120 140 160 180 200

896 894 892 884 880 876 868 862 858 854 844

00477 00487 00496 00535 00555 00575 00615 00645 00665 00685 00737

00000 00010 00019 00058 00078 00098 00138 00168 00188 00208 00260

Diperoleh persamaan garis lurus dengan Y = -19500 x 10-3 + 13086 x 10-4X dengan R = 9920 Nilai absorban (Y) adalah fungsi dari konsentrasi (X) Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N a)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

28 37 36 88 99

105

0007778 0010278 0015556 0024444 0027500 0029167

164198921 124259506 82099460 52247554 46441426 43787130

857 858 859 862 862 863

00670 00665 00660 00645 00645 00640

00193 00188 00183 00168 00168 00163

16239 15857 15474 14328 14328 13946

1880 2072 2263 2836 2836 3031

rerata 85505666 rerata 2486 Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N b)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

56 81 95 108 120 125

0015556 0022500 0026389 0030000 0033333 0034722

82099460 56761742 48396650 42571307 38314559 36781844

860 864 866 872 875 875

00655 00635 00625 00595 00580 00580

00178 00158 00148 00118 00103 00103

15092 13564 12800 10507 9361 9361

2454 3218 3600 4746 5320 5320

rerata 50820927 rerata 4110 Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N c)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

55 83 100 113 123 131

0015278 0023056 0027778 0031389 0034167 0036389

83593350 55392922 45976644 40687477 37379319 35096848

865 869 871 876 876 876

00630 00610 00600 00575 00575 00575

00153 00133 00123 00098 00098 00098

13182 11654 10890 8979 8979 8979

3416 4173 4555 5510 5510 5510

rerata 49687760 rerata 4779

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

16

Contoh perhitungan membran Na (menit ke-5) = 16239 ppm = 1830 Keterangan Cp = Konsentrasi permeat (ppm) Cf = Konsentrasi umpan (200 ppm)

Konsentrasi permeat (ppm) = Absorban + 19500 x 10-3

13086 x 10-4

= 00670 + 19500 x 10-3

13086 x 10-4

Rejeksi = 1 x 100

Cp

Cf

= 1 x 100

16239

200

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

Page 10: PENCIRIAN MEMBRAN MIKROFILTRASI NILON-6repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/14585/Suhendi... · PT Pupuk Kujang Cikampek pada bulan Juni 2004 dengan judul laporan fiAnalisis

2

ulangnya sehingga nilon disebut juga senyawa poliamida (Gupta 1989) Nilon bersifat semikristalin kuat dan tahan terhadap suhu tinggi Oleh karena itu nilon sangat memungkinkan untuk dipakai sebagai serat atau bahan termoplastik pada mesin yang memiliki kemampuan setara atau lebih baik daripada logam

Nilon yang dimodifikasi dengan menambahkan senyawa lain seperti timbal (Pb) akan memperkuat strukturnya dan memperbaiki sifat mekaniknya menjadi lebih tahan terhadap suhu tinggi sangat kuat tahan karat dan dapat digunakan tanpa pelumas (Kohan 1995) Selain itu nilon juga dapat dijadikan membran yang memiliki sifat fisik kimia dan mekanik yang sangat baik antara lain memiliki ketahanan terhadap pH ekstrim dan suhu tinggi (Moerniati et al 1998)

Nilon-6

Nilon-6 merupakan salah satu jenis senyawa poliamida yang paling banyak penggunaannya Sesuai dengan namanya nilon-6 tersusun atas 6 atom karbon pada setiap unit ulangnya seperti ditunjukkan pada Gambar 1 Nilon-6 dihasilkan dari sintesis senyawa kaprolaktam pada suhu 533 K dengan katalis nitrogen selama 4-5 jam (Lampiran 1) Pada kondisi tersebut cincin kaprolaktam akan terputus dan terjadilah polimerisasi Lelehan senyawa tersebut lalu dialirkan melewati spineret sehingga membentuk serat nilon ([Anonim] 2006)

Gambar 1 Rumus struktur Nilon-6

Beberapa sifat fisik dan kimia Nilon-6 antara lain memiliki suhu transisi gelas 47oC titik leleh 220oC bobot molekul per unit ulang 11316 gmol densitas amorf pada 25oC sebesar 1084 gcm3 dan densitas kristalin pada 25oC sebesar 123 gcm3

Membran

Membran adalah lapisan semipermeabel berupa padatan polimer tipis yang menahan pergerakan bahan tertentu (Scott dan Hughes 1996) Sedangkan menurut Mulder (1991) membran dapat diartikan sebagai sekat permselektif diantara dua fasa Transpor molekul melewati membran dapat disebabkan oleh konveksi atau difusi akibat

adanya perbedaan konsentrasi tekanan atau temperatur (Srikanth 2006) Klasifikasi Membran Mulder (1996) dan Wenten (1999) mengklasifikasikan membran berdasarkan materi asal morfologi (struktur pori) bentuk dan fungsinya Berdasarkan materi asalnya membran dapat digolongkan menjadi membran alami dan sintetis Membran alamiah merupakan membran yang terdapat pada sel tumbuhan hewan dan manusia Sedangkan membran sintesis merupakan membran yang dibuat sesuai dengan kebutuhan dan sifatnya disesuaikan dengan membran alamiah Membran sintesis dibagi lagi menjadi membran organik dan membran anorganik Kemudian berdasarkan struktur porinya membran dibagi menjadi membran simetrik dan asimetrik Membran simetrik adalah suatu membran yang memiliki struktur pori yang seragam Sedangkan membran asimetrik merupakan membran yang struktur porinya tidak seragam Berdasarkan bentuknya membran dapat dibagi menjadi membran datar dan tubular Membran datar memiliki bentuk melebar dan penampang lintang yang besar Membran tubular memliki bentuk seperti tabung dengan diameter tertentu Berdasarkan fungsinya membran dibagi menjadi membran mikrofiltrasi ultrafiltrasi osmosis balik dialisis dan elektrodialisis Membran mikrofiltrasi merupakan membran yang berfungsi untuk menyaring makromolekul dengan berat molekul lebih dari 500000 gmol atau partikel berukuran 01-10 igravem Tekanan yang digunakan 05-20 atm Membran ultrafiltrasi adalah membran yang berfungsi untuk menyaring makromolekul dengan berat molekul lebih dari 5000 gmol atau partikel berukuran 0001-010 igravem Tekanan yang digunakan 10-30 atm Membran osmosis balik berfungsi untuk menyaring garam-garam organik dengan berat molekul lebih dari 50 gmol atau partikel berukuran 00001-00010 igravem Tekanan yang digunakan 80-120 atm Membran dialisis berfungsi untuk memisahkan larutan koloid yang mengandung elektrolit dengan berat molekul kecil Membran elektrodialisis berfungsi untuk memisahkan larutan melalui membran dengan pemberian muatan listrik Selain itu membran juga dapat berupa membran padatan atau cairan dapat membawa muatan positif negatif tidak bermuatan atau dapat pula bersifat bipolar (Srikanth 2006)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

3

Pencirian Membran Keseragaman struktur dan ukuran pori membran berbeda-beda Begitu pun sifat fisik dan kimia membran berbeda tergantung jenis polimer pembentuknya Beberapa ciri tersebut merupakan salah faktor penting yang mempengaruhi kinerja membran

Kinerja membran yang baik pada umumnya ditentukan oleh besarnya permeabilitas dan selektivitas membran terhadap materi yang dipisahkan Nilai fluks dan rejeksi membran dapat digunakan untuk mengukur besaran permeabilitas dan selektifitas membran Fluks didefinisikan sebagai aliran fluida yang melewati membran dan nilainya dipengaruhi oleh tekanan transmembran kecepatan cross-flow dan konsentrasi larutan Sedangkan rejeksi adalah kemampuan membran untuk menahan atau melewatkan materi tertentu (Mulder 1996) Kisaran nilai fluks dari berbagai jenis membran disajikan pada tabel Tabel 1 Kisaran nilai fluks berbagai jenis

membran (Mulder 1996)

Jenis Membran

Kisaran Tekanan

(bar)

Kisaran Fluks (Lm2 jam)

Mikrofiltrasi

Ultrafiltrasi

Nanofiltrasi

Osmosis Balik

01-20

10-50

50-20

10-100

gt50

10-50

14-12

0005-14

Preparasi Membran Preparasi membran dapat dilakukan dengan beberapa cara antara lain pelelehan pemampatan dan pembalikan fasa Membran mikrofiltrasi ultrafiltrasi osmosis balik dan dialisis pada umumnya dibuat dengan teknik pembalikan fasa Teknik pembalikan fasa dilakukan dengan cara mengubah larutan polimer menjadi jaringan makromolekul tiga dimensi yang mengembang (swollen membrane) Prosesnya diawali dengan membuat larutan polimer yang homogen dengan kekentalan yang diinginkan lalu sebelum larutan tersebut dicetak dilakukan pencelupan untuk menguapkan pelarut dan mengendapkan polimer sehingga terbentuk lapisan tipis membran (Mulder 1996)

BAHAN DAN METODE

Bahan dan Alat

Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah benang nilon-6 asam klorida pekat (225) biuret bovine serum albumin (BSA) dan air suling Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini yaitu neraca analitik seperangkat alat saring cross-flow spektrofotometer sinar tampak merek Spectronic 20D+ pengaduk listrik bermagnet merek versamix (Fisher) pelapis ion Polaran SC 7610 Sputter Coater SEM LEO 4201 Oxford Link Penafet model 6599 seperangkat alat kaca pelat kaca ukuran 20x30 cm Analisis SEM dilakukan di Departemen Metalurgi dan Material Fakultas Teknik Universitas Indonesia

Pembuatan Membran Nilon-6

Benang nilon-6 digunting menjadi potongan-potongan yang sangat pendek lalu ditimbang sebanyak 15 g (30bv) selanjutnya disebut membran Na 175 g (35bv) selanjutnya disebut membran Nb dan 20 g (40bv) selanjutnya disebut membran Nc Selanjutnya benang dilarutkan ke dalam 50 ml HCl 225 sampai terbentuk larutan yang homogen (casting solution) Setelah itu larutan dituangkan pada pelat kaca dan diratakan dengan gelas pengaduk sehingga memiliki ketebalan yang merata Selanjutnya pelat kaca tersebut dicelupkan ke dalam bak berisi air dengan posisi pelat kaca plusmn 60o terhadap permukaan air Lapisan tipis membran nilon ditunggu sampai terlepas dari pelat kaca dan mengambang di permukaan air

Membran nilon yang terbentuk dicuci dengan air mengalir untuk menghilangkan sisa pelarut lalu direndam di dalam wadah plastik berisi air suling Selanjutnya membran dipotong sesuai dengan keperluan untuk pengukuran nilai fluks rejeksi dan scanning electron microscopy (SEM)

Pencirian Membran

Fluks Air Sampel membran dipotong persegi

panjang plusmn 16x23 cm sehingga sesuai dengan modul tempat sampel yang berada pada alat pengukur fluks air Kemudian sampel ditempatkan ke dalam modul Selanjutnya modul tersebut dihubungkan dengan selang pengalir umpan rentetat permeat serta selang

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

4

Rejeksi = 1 x 100

Cp

Cf

Rejeksi = 1 x 100

Cp

Cf

J =

V

A x t

pengatur tekanan Umpan yang digunakan adalah air suling Selanjutnya umpan dialirkan dan tekanannya diatur sesuai dengan yang diinginkan Variasi tekanan yang digunakan sebesar 03447 bar dan 04826 bar Nilai fluks setiap membran diukur dengan fungsi waktu sampai dicapai kondisi tunak (steady state) Nilai fluks dinyatakan dengan persamaan berikut (Mulder 1996) dengan J = Fluks (Lm2 jam) V = Volume permeat (L) A = Luas membran (m2) t = Waktu (jam) Rejeksi Membran Pengukuran rejeksi membran dilakukan menggunakan alat yang sama dengan alat pengukur fluks air Hanya saja parameter yang perlu dicatat adalah jumlah konsentrasi permeat dan umpan Umpan yang digunakan pada pengukuran rejeksi ialah larutan BSA 200 ppm yang sebelumnya telah dibuat kurva standarnya Konsentrasi BSA dalam permeat diukur menggunakan spektrofotometer sinar tampak pada panjang gelombang 520 nm Nilai rejeksi dihitung menggunakan persamaan berikut (Baker 2004)

dengan Cp = Konsentrasi permeat (ppm) Cf = Konsentrasi umpan (200 ppm) Analisis Permukaan Membran

Membran dicuci lalu dipotong sesuai dengan ukuran tempat yang tersedia pada alat scanning electron microscopy (SEM) Suatu silinder logam steril yang diameternya lebih besar daripada ukuran contoh direkatkan menggunakan double tip Penutup sisi lain double tip diungkit lalu contoh dengan ukuran 1x1 cm direkatkan Silinder diletakkan ke dalam pelapis ion untuk divakum selama 3 jam dengan tekanan 01 mbar Setelah 3 jam contoh dilapisi dengan logam Pt-Au menggunakan pelapis ion lalu difoto dengan instrumen

HASIL DAN PEMBAHASAN

Membran Nilon 6

Gambar 2 memperlihatkan membran nilon-6 yang diperoleh dengan ciri-ciri lembaran tipis dengan ketebalan sekitar 01 mm berwarna putih tidak transparan dan memiliki permukaan yang halus Membran nilon-6 dibuat dengan modifikasi metode pembalikan fasa yang digunakan pada penelitian Moerniati et al (1998) Membran dicetak pada pelat kaca ukuran 20 x 30 cm Ketebalan membran yang dihasilkan tidak sama Hal ini dikarenakan larutan homogen nilon-6 yang siap cetak (casting solution) diratakan menggunakan gelas pengaduk Pencelupan lapisan tipis pada pelat kaca dilakukan dalam keadaan basah mengingat proses penguapan pelarut yang sangat lama

Gambar 2 Membran nilon-6

Selanjutnya membran yang terbentuk direndam dalam air suling yang bertujuan menjaga membran agar tidak kering sekaligus menghilangkan sisa pelarut Air rendaman diganti setiap beberapa hari untuk menjaga kondisi tersebut Selain itu akan terjadi interaksi antara gugus-gugus amida polar dengan molekul air sehingga membran bersifat hidrofilik Hidrofilisitas membran meningkatkan solubilitas air atau permeabilitas air oleh karena itu membran nilon-6 yang dihasilkan dapat digunakan untuk proses pemisahan sistem larutan air Interaksi molekul melalui ikatan hidrogen antara gugus-gugus amida juga meningkatkan kekuatan mekanik membran (Sukadana 1996)

Membran dibuat dengan tiga konsentrasi yang berbeda masing-masing 30 bv 35 bv dan 40 bv nilon-6 dalam HCl 225 Perbedaan konsentrasi nilon-6 dimaksudkan untuk melihat pengaruhnya terhadap nilai

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

5

fluks dan indeks rejeksi masing-masing membran

Nilai Fluks Air

Nilai fluks air masing-masing membran diukur pada tekanan 03447 bar dan 04826 bar ditampilkan pada Tabel 2 Nilai-nilai tersebut menunjukkan bahwa nilai fluks air semakin besar seiring bertambahnya tekanan yang diberikan kepada membran Dilihat dari rerata nilai fluks air tersebut dapat dikatakan bahwa membran nilon-6 yang dihasilkan pada penelitian ini memiliki fungsi mikrofiltrasi Hal ini sesuai dengan Mulder (1996) yang menyatakan bahwa membran mikrofiltrasi nilai fluks air lebih dari 50 Lm2 jam

Nilai fluks berbanding lurus terhadap tekanan Hal ini terlihat dari data pada Tabel 2 yang menunjukkan bahwa semakin besar tekanan yang diberikan maka nilai fluksnya semakin bertambah Tekanan yang diberikan yaitu 03447 bar dan 04826 bar Tekanan ini tidak diperbesar lagi karena jika tekanan yang diberikan semakin besar maka akan terjadi kompaksi membran (Ristiyani 2006) Menurut Mulder (1996) semakin tinggi tekanan yang diberikan maka kompaksi akan semakin cepat Ketika terjadi kompaksi struktur membran menjadi lebih kompak dan pori-pori membran merapat sehingga menghasilkan penurunan nilai fluks

Tabel 2 Nilai fluks air membran nilon 6 pada

tekanan 03447 bar dan 04826 bar

Jenis Membran

Fluks Air pada P=03447 bar

(Lm2)

Fluks Air pada P=04826 bar

(Lm2) Na

Nb

Nc

1437390

412909

376130

1807018

1044128

945062

Pengaruh konsentrasi nilon-6 terhadap

nilai fluks air juga dapat dilihat pada Tabel 2 terlihat bahwa semakin besar konsentrasi nilon-6 akan menyebabkan penurunan nnilai fluks air Hal ini sesuai dengan Moerniati (1998) bahwa semakin tinggi konsentrasi polimer di dalam casting solution akan menyebabkan fluks air menurun Hal ini disebabkan karena konsentrasi polimer di permukaan membran menjadi lebih tinggi yang berarti bahwa fraksi volume dari polimer naik oleh sebab itu porositas akan menurun

0

50

100

150

200

250

300

350

0 15 30 45 60 75

Waktu (menit)

Flu

ks (

Lm

2 ja

m) N a

N b

N c

Gambar 3 Perbandingan antara fluks air

membran Na Nb dan Nc pada tekanan 03447 bar

Kurva pada Gambar 3 juga menunjukkan

nilai fluks air membran Nb dan Nc memiliki rerata yang mendekati sedangkan membran Na memiliki rerata nilai fluks air yang jauh lebih besar Hal ini dapat diartikan bahwa penambahan konsentrasi nilon-6 dari 30 bv menjadi 35 bv memberikan pengaruh yang signifikan terhadap penurunan nilai fluks air Namun pada penambahan konsentrasi dari 35 bv menjadi 40 bv tidak memberikan pengaruh yang berarti terhadap penurunan nilai fluks air Fenomena serupa juga terjadi pada perbandingan nilai fluks masing-masing membran pada tekanan 04826 bar seperti ditampilkan pada Gambar 4

0

50

100

150

200

250

300

350

0 15 30 45 60 75

Waktu (menit)

Flu

ks (

Lm

2 ja

m) N a

N b

N c

Gambar 4 Perbandingan antara fluks air

membran Na Nb dan Nc pada tekanan 04826 bar

Kurva pada Gambar 3 dan 4 juga

menunjukkan bahwa semakin lama waktu pengukuran nilai fluks air masing-masing membran semakin menurun sampai tercapai kondisi tunak (steady state) Penurunan nilai fluks air ini diduga terjadi karena adanya penyumbatan (fouling) pada pori-pori membran Penyumbatan dapat terjadi apabila air yang digunakan sebagai larutan umpan mengandung partikel-partikel berukuran lebih besar atau sama dengan diameter por-pori membran Semakin lama partikel-partikel

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

6

tersebut akan menumpuk pada permukaan membran dan mengurangi kemampuan membran untuk mengalirkan air sehingga waktu alir permeat menjadi lebih lama

Hal ini sesuai dengan Wenten (1999) yang menyatakan bahwa fouling merupakan gejala yang disebabkan oleh deposisi dan akumulasi secara tidak dapat balik dari partikel-partikel submikron pada permukaan membran atau di dalam membran itu sendiri Fluks air murni pada proses ultrafiltrasi atau mikrofiltrasi umumnya akan mengalami penurunan nilai fluks kurang dari 5 (Mulder 1996)

Nilai Fluks dan Rejeksi BSA

Pencirian lainnya yang dilakukan pada

penelitian ini adalah nilai rejeksi membran Prinsip kerjanya sama dengan pengukuran fluks air Namun larutan umpan yang digunakan adalah BSA dengan konsentrasi 200 ppm Tekanan yang digunakan pada pengukuran ini yaitu 04826 bar Hal ini didasarkan pada hasil pengukuran fluks air yang memberikan hasil fluks terbesar pada tekanan 04826 untuk semua membran

Nilai fluks dan konsentrasi permeat diukur setiap selang waktu 5 menit selama 30 menit untuk masing-masing membran (Lampiran 5) Rerata nilai fluks BSA membran Na Nb dan Nc berturut-turut adalah 855057 Lm2 jam 508209 Lm2 jam dan 496878 Lm2 jam Hal ini menunjukkan bahwa penambahan konsentrasi nilon-6 akan menurunkan nilai fluks BSA Gejala sebaliknya terjadi pada indeks rejeksi BSA yang cenderung meningkat seiring bertambahnya konsentrasi nilon-6 Rerata indeks rejeksi membran Na Nb dan Nc berturut-turut adalah 2486 4110 dan 4779 Hal ini menunjukkan bahwa penambahan konsentrasi nilon-6 akan menurunkan permeabilitas membran dan menaikkan selektivitasnya

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

0 5 10 15 20 25

Waktu (menit)

Flu

ks (

Lm

2 ja

m)

N a

N b

N c

(a)

0

10

20

30

40

50

60

0 5 10 15 20 25

Waktu (menit)

Inde

ks r

ejek

si (

)

N a

N b

N c

(b)

Gambar 5 Perbandingan antara fluks (a) dan indeks rejeksi (b) membran Na Nb dan Nc pada tekanan 04826 bar

Nilai fluks BSA cenderung turun seiring

bertambahnya waktu (Gambar 5a) Penurunan nilai fluks yang cukup signifikan terjadi pada 15 menit pertama Selanjutnya terjadi penurunan nilai fluks yang tidak terlalu besar Fenomena ini diduga akibat adanya penyumbatan pori membran oleh molekul-molekul BSA sehingga semakin lama nilai fluks BSA semakin menurun

Penurunan nilai fluks BSA berbanding terbalik dengan indeks rejeksinya yang cenderung meningkat seiring bertambahnya waktu (Gambar 5b) Hal ini mengindikasikan bahwa semakin lama waktu penyaringan maka semakin banyak molekul-molekul BSA yang dapat ditolak oleh membran BSA memiliki berat molekul lebih dari 500000 gmol dan ukuran partikelnya antara 01-10 microm sehingga memungkinkan untuk disaring menggunakan membran mikrofiltrasi nilon-6 berdasarkan hal itu membran nilon-6 yang dihasilkanjuga dapat dipakai untuk menyaring partikel-partikel yang berukuran sama atau lebih besar dari BSA

Analisis Permukaan Membran

Analisis permukaan membran dilakukan menggunakan alat scanning electron microscopy (SEM) Gambar 6 menunjukkan struktur permukaan membran Nb pada perbesaran 2000 kali Berdasarkan topografinya terlihat bahwa permukaan membran Nb memiliki ukuran pori yang tidak seragam dengan diameter pori plusmn 3 microm Namun struktur pori pada lapisan-lapisan di bawah permukaan membran tidak dapat diamati menggunakan SEM Oleh karena itu struktur pori membran nilon-6 yang dihasilkan

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

7

tidak dapat diamati kesimetrisannya Untuk mengamati hal tersbut diperlukan suatu alat yang disebut transmission electron microscopy (TEM)

Gambar 6 Permukaan membran Nb pada perbesaran 2000x

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Nilai fluks air membran nilon-6 meningkat seiring bertambahnya tekanan Rerata nilai fluks air membran Na Nb dan Nc pada tekanan 04826 bar berturut-turut adalah 1807018 Lm2 jam 1044128 Lm2 jam dan 945062 Lm2 jam Oleh karena itu dapat disimpulkan bahwa membran yang diperoleh memiliki fungsi mikrofiltrasi Rerata nilai fluks BSA membran Na Nb dan Nc berturut-turut adalah 855057 Lm2 jam 508209 Lm2 jam dan 496878 Lm2 jam Rerata indeks rejeksi membran Na Nb dan Nc berturut-turut adalah 2486 4110 dan 4779 Penambahan konsentrasi nilon-6 menurunkan nilai fluks air dan fluks BSA Sebaliknya penambahan konsentrasi nilon-6 menyebabkan peningkatan indeks rejeksi BSA Membran nilon-6 yang dihasilkan memiliki struktur pori yang kurang seragam dengan diameter pori plusmn 3microm

Saran

Ragam tekanan dan jenis pelarut sebaiknya ditambah agar diketahui tekanan dan jenis pelarut yang memberikan hasil optimal terhadap penyaringan Selain itu perlu dilakukan uji tarik dan elongasi untuk mengukur sifat mekanik membran serta analisis TEM untuk mengamati struktur pori membran

DAFTAR PUSTAKA

[Anonim] 2006 Nylon 6 httpenwikipediaorgwikiNylon_6 [18 Feb 2007]

Baker RW2004 Membrane Technology and

Applications Ed ke-2 London J Wiley

Gupta SK 1989 Nylon Polymerization

Didalam Cheremisinoff NP editor Handbook of Polymer Science and Technology New York Marcel Dekker hlm211-213

Huang RYM Rhim JW 1992 Prediction of

pervaporation separation characteristics for the methanol-pentane-nylon-6-poly(acrylicacid) blended membrane system J Memb Sci 71211-220

Kohan MI 1995 Nylon Plastics Handbook

Munich Hanser Krzan A Friedrich J Mohorcic M Klun U

2004 Polyamide-6 Degradation by Lignolytic Fungus Bjerkandera adusta httpwwwicstriesteitDocumentsDownloadsdf1669pdf [13 Feb 2007]

Lai JY Chen HY Preparation and properties

of vinyl acetate-grafted nylon-6 membrane by using homografting method 1992 J Memb Sci 66169-178

Mulder M 1996 Basic Principles of

Membrane Technology Netherland Kluwer

Mulder M 1991 Nature of Membrane

Netherland Kluwer Moerniati S Aspiyanto Aiman S Wahab YB

Nurhasanah 1998 Preparasi Membran Poliamida dengan Menggunakan Proses Phase Inversion [Laporan Penelitian] Serpong Puslitbang Kimia Terapan LIPI

Okushita H Yoshikawa M Shimidzu T 1996

Synthesis of polyoxyethylene grafting nylon-6 and the selective separation of cyclohexanecyclohexanonecyclohexanol mixture through its membranes J Memb Sci 11291-100

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

8

Reis R Zydney A 2007 Bioprocess membrane technology J Memb Sci 29716-50

Ristiyani R 2006 Pencirian Membran

Selulosa Asetat dari Kulit Nanas dengan Penambahan Poli(etilena glikol) Sebagai Porogen [Skripsi] Bogor Departemen Kimia Institut Pertanian Bogor

Scott K Hughes R 1996 Industrial

Membrane Separation Technology London Blackie Academic and Professionals

Shieh JJ Huang RYM 1998 ChitosanN-

methylol-nylon-6 blend membranes for the pervoration separation of ethanol-water mixtures J Memb Sci 148243-255

Sukadana IM 1996 Pembuatan Membran

Nilon 66 untuk Pemisahan Zat Warna Indigo [Laporan Penelitian] Denpasar Universitas Udayana

Srikanth G 2006 Membrane Separation

Process-Technology and Business Opportunisties httpwwwbiologicaenguminhoptpsbdocstextoficha3pdf [13 Feb 2007]

Takagi R Tagawa M Gotoh K Nakagaki M

1994 Variation of membrane charge of nylon-6 with pH J Memb Sci 92229-238

Wenten IG 1999 Teknologi Industrial

Membran Bandung Departemen Teknik Kimia Institut Teknologi Bandung

Yoshikawa M Shimada H Tsubouchi K

Kondo Y 2000 Pervaporation of benzenecyclohexane mixtures through carbon graphitenylon-6 composite membranes J Memb Sci 17749-53

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

LAMPIRAN

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

10

Lampiran 1 Reaksi polimerisasi nilon-6 ([Anonim] 2006)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

11

Lampiran 2 Diagram alir penelitian

Benang nilon-6

Pemotongan

Penimbangan (15 g 175 g 20 g)

Pelarutan (30 bv 35 bv 40 bv)

Pencetakan (pada pelat kaca)

Pencelupan

HCl 225 (50 ml)

Pengukuran fluks air Pengukuran indeks rejeksi

Membran nilon-6

Analisis permukaan (SEM)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

12

Lampiran 3 Data fluks air membran nilon-6 (Na) P = 03447 bar P = 04826 bar

Waktu (menit)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

3 6 9

12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 86 90

15 19 21 23 26 26 26 28 30 30 32 36 38 41 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40

0004167 0005278 0005833 0006389 0007222 0007222 0007222 0007778 0008333 0008333 0008889 0010000 0010556 0011389 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111

306488890 241974083 218950661 199896574 176840101 176840101 176840101 164198921 153262835 153262835 143676365 127713921 120987041 112137958 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678

15 17 17 20 20 22 24 26 26 26 26 27 27 29 28 28 28 28 28 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30

0004167 0004722 0004722 0005556 0005556 0006111 0006667 0007222 0007222 0007222 0007222 0007500 0007500 0008056 0007778 0007778 0007778 0007778 0007778 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333

306488890 270465736 270465736 229866668 229866668 208990216 191561303 176840101 176840101 176840101 176840101 170285228 170285228 158532672 164198921 164198921 164198921 164198921 164198921 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835

rerata 143738975 rerata 180701818 Contoh perhitungan (menit ke-3) P = 03447 bar Keterangan J = Fluks (Lm2 jam) Fluks J = V At = 0005 (0003915 x 0004167) = 306488890 V = Volume permeat (5 ml) A = Luas permukaan membran (0003915 m2) t = Waktu (jam)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

13

Lampiran 4 Data fluks air membran nilon-6 (Nb) P = 03447 bar P = 04826

Waktu (menit)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

3 6 9

12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 87 90

30 50 66 79 91

101 111 113 116 120 122 123 125 137 140 142 145 146 152 156 160 161 163 163 170 170 170 170 170 170

0008333 0013888 0018333 0021944 0025278 0028056 0030833 0031389 0032222 0033333 0033889 0034167 0034722 0038056 0038889 0039444 0040278 0040556 0042222 0043333 0044444 0044722 0045278 0045278 0047222 0047222 0047222 0047222 0047222 0047222

153262835 91959908 69674807 58199927 50523744 45521072 41421179 40687477 39635628 38314559 37685951 37379319 36781844 33559470 32840629 32378542 31708109 31490759 30248193 29472670 28735920 28557292 28206617 28206617 27045428 27045428 27045428 27045428 27045428 27045428

15 30 32 34 35 40 43 45 45 47 50 51 50 51 50 51 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54

0004167 0008333 0008889 0009444 0009722 0011111 0011944 0012500 0012500 0013056 0013889 0014167 0013889 0014167 0013889 0014167 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000

306488890 153262835 143676365 135232868 131365893 114943678 106927261 102171137 102171137 97820099 91959908 90148882 91959908 90148882 91959908 90148882 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614

rerata 41290855 rerata 104412771 Contoh perhitungan (menit ke-3) P = 03447 bar Keterangan J = Fluks (Lm2 jam) Fluks J = V At = 0005 (0003915 x 0008333) = 153262835 V = Volume permeat (5 ml) A = Luas permukaan membran (0003915 m2) t = Waktu (jam)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

14

Lampiran 5 Data fluks air membran nilon-6 (Nc) P = 03447 bar P = 04826

Waktu (menit)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

3 6 9

12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 87 90

40 58 68 81 90

105 116 120 124 127 130 133 137 141 146 151 154 160 166 177 178 182 182 182 182 182 182 182 182 182

0011111 0016111 0018889 0022500 0025000 0029167 0032222 0033333 0034444 0035278 0036111 0036944 0038055 0039167 0040556 0041667 0042778 0044444 0046111 0049167 0049444 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556

114943678 79271256 67612854 56761742 51085568 43787130 39635628 38314559 37078714 36202143 35367041 34569597 33560352 32607532 31490759 30651096 29855047 28735920 27697062 25975537 25830014 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872

18 31 35 37 42 43 45 44 46 50 52 54 54 56 59 59 58 59 60 61 60 61 61 61 61 61 61 61 61 61

0005000 0008611 0009722 0010278 0011667 0011944 0012500 0012222 0012778 0013889 0014444 0015000 0015000 0015556 0016389 0016389 0016111 0016389 0016667 0016944 0016667 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944

255427842 148314854 131365893 124259507 109465947 106927261 102171137 104495108 99948287 91959908 88420050 85142614 85142614 82099460 77926610 77926610 79271256 77926610 76626820 75374127 76626820 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127

rerata 37613003 rerata 94506216 Contoh perhitungan (menit ke-3) P = 03447 bar Keterangan J = Fluks (Lm2 jam) Fluks J = V At = 0005 (0003915 x0011111) = 114943678 V = Volume permeat (5 ml) A = Luas permukaan membran (0003915 m2) t = Waktu (jam)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

15

Lampiran 6 Penentuan konsentrasi permeat BSA Data kurva standar BSA

Konsentrasi (ppm)

T Absorban Absorban terkoreksi

0 20 40 60 80

100 120 140 160 180 200

896 894 892 884 880 876 868 862 858 854 844

00477 00487 00496 00535 00555 00575 00615 00645 00665 00685 00737

00000 00010 00019 00058 00078 00098 00138 00168 00188 00208 00260

Diperoleh persamaan garis lurus dengan Y = -19500 x 10-3 + 13086 x 10-4X dengan R = 9920 Nilai absorban (Y) adalah fungsi dari konsentrasi (X) Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N a)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

28 37 36 88 99

105

0007778 0010278 0015556 0024444 0027500 0029167

164198921 124259506 82099460 52247554 46441426 43787130

857 858 859 862 862 863

00670 00665 00660 00645 00645 00640

00193 00188 00183 00168 00168 00163

16239 15857 15474 14328 14328 13946

1880 2072 2263 2836 2836 3031

rerata 85505666 rerata 2486 Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N b)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

56 81 95 108 120 125

0015556 0022500 0026389 0030000 0033333 0034722

82099460 56761742 48396650 42571307 38314559 36781844

860 864 866 872 875 875

00655 00635 00625 00595 00580 00580

00178 00158 00148 00118 00103 00103

15092 13564 12800 10507 9361 9361

2454 3218 3600 4746 5320 5320

rerata 50820927 rerata 4110 Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N c)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

55 83 100 113 123 131

0015278 0023056 0027778 0031389 0034167 0036389

83593350 55392922 45976644 40687477 37379319 35096848

865 869 871 876 876 876

00630 00610 00600 00575 00575 00575

00153 00133 00123 00098 00098 00098

13182 11654 10890 8979 8979 8979

3416 4173 4555 5510 5510 5510

rerata 49687760 rerata 4779

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

16

Contoh perhitungan membran Na (menit ke-5) = 16239 ppm = 1830 Keterangan Cp = Konsentrasi permeat (ppm) Cf = Konsentrasi umpan (200 ppm)

Konsentrasi permeat (ppm) = Absorban + 19500 x 10-3

13086 x 10-4

= 00670 + 19500 x 10-3

13086 x 10-4

Rejeksi = 1 x 100

Cp

Cf

= 1 x 100

16239

200

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

Page 11: PENCIRIAN MEMBRAN MIKROFILTRASI NILON-6repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/14585/Suhendi... · PT Pupuk Kujang Cikampek pada bulan Juni 2004 dengan judul laporan fiAnalisis

3

Pencirian Membran Keseragaman struktur dan ukuran pori membran berbeda-beda Begitu pun sifat fisik dan kimia membran berbeda tergantung jenis polimer pembentuknya Beberapa ciri tersebut merupakan salah faktor penting yang mempengaruhi kinerja membran

Kinerja membran yang baik pada umumnya ditentukan oleh besarnya permeabilitas dan selektivitas membran terhadap materi yang dipisahkan Nilai fluks dan rejeksi membran dapat digunakan untuk mengukur besaran permeabilitas dan selektifitas membran Fluks didefinisikan sebagai aliran fluida yang melewati membran dan nilainya dipengaruhi oleh tekanan transmembran kecepatan cross-flow dan konsentrasi larutan Sedangkan rejeksi adalah kemampuan membran untuk menahan atau melewatkan materi tertentu (Mulder 1996) Kisaran nilai fluks dari berbagai jenis membran disajikan pada tabel Tabel 1 Kisaran nilai fluks berbagai jenis

membran (Mulder 1996)

Jenis Membran

Kisaran Tekanan

(bar)

Kisaran Fluks (Lm2 jam)

Mikrofiltrasi

Ultrafiltrasi

Nanofiltrasi

Osmosis Balik

01-20

10-50

50-20

10-100

gt50

10-50

14-12

0005-14

Preparasi Membran Preparasi membran dapat dilakukan dengan beberapa cara antara lain pelelehan pemampatan dan pembalikan fasa Membran mikrofiltrasi ultrafiltrasi osmosis balik dan dialisis pada umumnya dibuat dengan teknik pembalikan fasa Teknik pembalikan fasa dilakukan dengan cara mengubah larutan polimer menjadi jaringan makromolekul tiga dimensi yang mengembang (swollen membrane) Prosesnya diawali dengan membuat larutan polimer yang homogen dengan kekentalan yang diinginkan lalu sebelum larutan tersebut dicetak dilakukan pencelupan untuk menguapkan pelarut dan mengendapkan polimer sehingga terbentuk lapisan tipis membran (Mulder 1996)

BAHAN DAN METODE

Bahan dan Alat

Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah benang nilon-6 asam klorida pekat (225) biuret bovine serum albumin (BSA) dan air suling Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini yaitu neraca analitik seperangkat alat saring cross-flow spektrofotometer sinar tampak merek Spectronic 20D+ pengaduk listrik bermagnet merek versamix (Fisher) pelapis ion Polaran SC 7610 Sputter Coater SEM LEO 4201 Oxford Link Penafet model 6599 seperangkat alat kaca pelat kaca ukuran 20x30 cm Analisis SEM dilakukan di Departemen Metalurgi dan Material Fakultas Teknik Universitas Indonesia

Pembuatan Membran Nilon-6

Benang nilon-6 digunting menjadi potongan-potongan yang sangat pendek lalu ditimbang sebanyak 15 g (30bv) selanjutnya disebut membran Na 175 g (35bv) selanjutnya disebut membran Nb dan 20 g (40bv) selanjutnya disebut membran Nc Selanjutnya benang dilarutkan ke dalam 50 ml HCl 225 sampai terbentuk larutan yang homogen (casting solution) Setelah itu larutan dituangkan pada pelat kaca dan diratakan dengan gelas pengaduk sehingga memiliki ketebalan yang merata Selanjutnya pelat kaca tersebut dicelupkan ke dalam bak berisi air dengan posisi pelat kaca plusmn 60o terhadap permukaan air Lapisan tipis membran nilon ditunggu sampai terlepas dari pelat kaca dan mengambang di permukaan air

Membran nilon yang terbentuk dicuci dengan air mengalir untuk menghilangkan sisa pelarut lalu direndam di dalam wadah plastik berisi air suling Selanjutnya membran dipotong sesuai dengan keperluan untuk pengukuran nilai fluks rejeksi dan scanning electron microscopy (SEM)

Pencirian Membran

Fluks Air Sampel membran dipotong persegi

panjang plusmn 16x23 cm sehingga sesuai dengan modul tempat sampel yang berada pada alat pengukur fluks air Kemudian sampel ditempatkan ke dalam modul Selanjutnya modul tersebut dihubungkan dengan selang pengalir umpan rentetat permeat serta selang

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

4

Rejeksi = 1 x 100

Cp

Cf

Rejeksi = 1 x 100

Cp

Cf

J =

V

A x t

pengatur tekanan Umpan yang digunakan adalah air suling Selanjutnya umpan dialirkan dan tekanannya diatur sesuai dengan yang diinginkan Variasi tekanan yang digunakan sebesar 03447 bar dan 04826 bar Nilai fluks setiap membran diukur dengan fungsi waktu sampai dicapai kondisi tunak (steady state) Nilai fluks dinyatakan dengan persamaan berikut (Mulder 1996) dengan J = Fluks (Lm2 jam) V = Volume permeat (L) A = Luas membran (m2) t = Waktu (jam) Rejeksi Membran Pengukuran rejeksi membran dilakukan menggunakan alat yang sama dengan alat pengukur fluks air Hanya saja parameter yang perlu dicatat adalah jumlah konsentrasi permeat dan umpan Umpan yang digunakan pada pengukuran rejeksi ialah larutan BSA 200 ppm yang sebelumnya telah dibuat kurva standarnya Konsentrasi BSA dalam permeat diukur menggunakan spektrofotometer sinar tampak pada panjang gelombang 520 nm Nilai rejeksi dihitung menggunakan persamaan berikut (Baker 2004)

dengan Cp = Konsentrasi permeat (ppm) Cf = Konsentrasi umpan (200 ppm) Analisis Permukaan Membran

Membran dicuci lalu dipotong sesuai dengan ukuran tempat yang tersedia pada alat scanning electron microscopy (SEM) Suatu silinder logam steril yang diameternya lebih besar daripada ukuran contoh direkatkan menggunakan double tip Penutup sisi lain double tip diungkit lalu contoh dengan ukuran 1x1 cm direkatkan Silinder diletakkan ke dalam pelapis ion untuk divakum selama 3 jam dengan tekanan 01 mbar Setelah 3 jam contoh dilapisi dengan logam Pt-Au menggunakan pelapis ion lalu difoto dengan instrumen

HASIL DAN PEMBAHASAN

Membran Nilon 6

Gambar 2 memperlihatkan membran nilon-6 yang diperoleh dengan ciri-ciri lembaran tipis dengan ketebalan sekitar 01 mm berwarna putih tidak transparan dan memiliki permukaan yang halus Membran nilon-6 dibuat dengan modifikasi metode pembalikan fasa yang digunakan pada penelitian Moerniati et al (1998) Membran dicetak pada pelat kaca ukuran 20 x 30 cm Ketebalan membran yang dihasilkan tidak sama Hal ini dikarenakan larutan homogen nilon-6 yang siap cetak (casting solution) diratakan menggunakan gelas pengaduk Pencelupan lapisan tipis pada pelat kaca dilakukan dalam keadaan basah mengingat proses penguapan pelarut yang sangat lama

Gambar 2 Membran nilon-6

Selanjutnya membran yang terbentuk direndam dalam air suling yang bertujuan menjaga membran agar tidak kering sekaligus menghilangkan sisa pelarut Air rendaman diganti setiap beberapa hari untuk menjaga kondisi tersebut Selain itu akan terjadi interaksi antara gugus-gugus amida polar dengan molekul air sehingga membran bersifat hidrofilik Hidrofilisitas membran meningkatkan solubilitas air atau permeabilitas air oleh karena itu membran nilon-6 yang dihasilkan dapat digunakan untuk proses pemisahan sistem larutan air Interaksi molekul melalui ikatan hidrogen antara gugus-gugus amida juga meningkatkan kekuatan mekanik membran (Sukadana 1996)

Membran dibuat dengan tiga konsentrasi yang berbeda masing-masing 30 bv 35 bv dan 40 bv nilon-6 dalam HCl 225 Perbedaan konsentrasi nilon-6 dimaksudkan untuk melihat pengaruhnya terhadap nilai

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

5

fluks dan indeks rejeksi masing-masing membran

Nilai Fluks Air

Nilai fluks air masing-masing membran diukur pada tekanan 03447 bar dan 04826 bar ditampilkan pada Tabel 2 Nilai-nilai tersebut menunjukkan bahwa nilai fluks air semakin besar seiring bertambahnya tekanan yang diberikan kepada membran Dilihat dari rerata nilai fluks air tersebut dapat dikatakan bahwa membran nilon-6 yang dihasilkan pada penelitian ini memiliki fungsi mikrofiltrasi Hal ini sesuai dengan Mulder (1996) yang menyatakan bahwa membran mikrofiltrasi nilai fluks air lebih dari 50 Lm2 jam

Nilai fluks berbanding lurus terhadap tekanan Hal ini terlihat dari data pada Tabel 2 yang menunjukkan bahwa semakin besar tekanan yang diberikan maka nilai fluksnya semakin bertambah Tekanan yang diberikan yaitu 03447 bar dan 04826 bar Tekanan ini tidak diperbesar lagi karena jika tekanan yang diberikan semakin besar maka akan terjadi kompaksi membran (Ristiyani 2006) Menurut Mulder (1996) semakin tinggi tekanan yang diberikan maka kompaksi akan semakin cepat Ketika terjadi kompaksi struktur membran menjadi lebih kompak dan pori-pori membran merapat sehingga menghasilkan penurunan nilai fluks

Tabel 2 Nilai fluks air membran nilon 6 pada

tekanan 03447 bar dan 04826 bar

Jenis Membran

Fluks Air pada P=03447 bar

(Lm2)

Fluks Air pada P=04826 bar

(Lm2) Na

Nb

Nc

1437390

412909

376130

1807018

1044128

945062

Pengaruh konsentrasi nilon-6 terhadap

nilai fluks air juga dapat dilihat pada Tabel 2 terlihat bahwa semakin besar konsentrasi nilon-6 akan menyebabkan penurunan nnilai fluks air Hal ini sesuai dengan Moerniati (1998) bahwa semakin tinggi konsentrasi polimer di dalam casting solution akan menyebabkan fluks air menurun Hal ini disebabkan karena konsentrasi polimer di permukaan membran menjadi lebih tinggi yang berarti bahwa fraksi volume dari polimer naik oleh sebab itu porositas akan menurun

0

50

100

150

200

250

300

350

0 15 30 45 60 75

Waktu (menit)

Flu

ks (

Lm

2 ja

m) N a

N b

N c

Gambar 3 Perbandingan antara fluks air

membran Na Nb dan Nc pada tekanan 03447 bar

Kurva pada Gambar 3 juga menunjukkan

nilai fluks air membran Nb dan Nc memiliki rerata yang mendekati sedangkan membran Na memiliki rerata nilai fluks air yang jauh lebih besar Hal ini dapat diartikan bahwa penambahan konsentrasi nilon-6 dari 30 bv menjadi 35 bv memberikan pengaruh yang signifikan terhadap penurunan nilai fluks air Namun pada penambahan konsentrasi dari 35 bv menjadi 40 bv tidak memberikan pengaruh yang berarti terhadap penurunan nilai fluks air Fenomena serupa juga terjadi pada perbandingan nilai fluks masing-masing membran pada tekanan 04826 bar seperti ditampilkan pada Gambar 4

0

50

100

150

200

250

300

350

0 15 30 45 60 75

Waktu (menit)

Flu

ks (

Lm

2 ja

m) N a

N b

N c

Gambar 4 Perbandingan antara fluks air

membran Na Nb dan Nc pada tekanan 04826 bar

Kurva pada Gambar 3 dan 4 juga

menunjukkan bahwa semakin lama waktu pengukuran nilai fluks air masing-masing membran semakin menurun sampai tercapai kondisi tunak (steady state) Penurunan nilai fluks air ini diduga terjadi karena adanya penyumbatan (fouling) pada pori-pori membran Penyumbatan dapat terjadi apabila air yang digunakan sebagai larutan umpan mengandung partikel-partikel berukuran lebih besar atau sama dengan diameter por-pori membran Semakin lama partikel-partikel

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

6

tersebut akan menumpuk pada permukaan membran dan mengurangi kemampuan membran untuk mengalirkan air sehingga waktu alir permeat menjadi lebih lama

Hal ini sesuai dengan Wenten (1999) yang menyatakan bahwa fouling merupakan gejala yang disebabkan oleh deposisi dan akumulasi secara tidak dapat balik dari partikel-partikel submikron pada permukaan membran atau di dalam membran itu sendiri Fluks air murni pada proses ultrafiltrasi atau mikrofiltrasi umumnya akan mengalami penurunan nilai fluks kurang dari 5 (Mulder 1996)

Nilai Fluks dan Rejeksi BSA

Pencirian lainnya yang dilakukan pada

penelitian ini adalah nilai rejeksi membran Prinsip kerjanya sama dengan pengukuran fluks air Namun larutan umpan yang digunakan adalah BSA dengan konsentrasi 200 ppm Tekanan yang digunakan pada pengukuran ini yaitu 04826 bar Hal ini didasarkan pada hasil pengukuran fluks air yang memberikan hasil fluks terbesar pada tekanan 04826 untuk semua membran

Nilai fluks dan konsentrasi permeat diukur setiap selang waktu 5 menit selama 30 menit untuk masing-masing membran (Lampiran 5) Rerata nilai fluks BSA membran Na Nb dan Nc berturut-turut adalah 855057 Lm2 jam 508209 Lm2 jam dan 496878 Lm2 jam Hal ini menunjukkan bahwa penambahan konsentrasi nilon-6 akan menurunkan nilai fluks BSA Gejala sebaliknya terjadi pada indeks rejeksi BSA yang cenderung meningkat seiring bertambahnya konsentrasi nilon-6 Rerata indeks rejeksi membran Na Nb dan Nc berturut-turut adalah 2486 4110 dan 4779 Hal ini menunjukkan bahwa penambahan konsentrasi nilon-6 akan menurunkan permeabilitas membran dan menaikkan selektivitasnya

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

0 5 10 15 20 25

Waktu (menit)

Flu

ks (

Lm

2 ja

m)

N a

N b

N c

(a)

0

10

20

30

40

50

60

0 5 10 15 20 25

Waktu (menit)

Inde

ks r

ejek

si (

)

N a

N b

N c

(b)

Gambar 5 Perbandingan antara fluks (a) dan indeks rejeksi (b) membran Na Nb dan Nc pada tekanan 04826 bar

Nilai fluks BSA cenderung turun seiring

bertambahnya waktu (Gambar 5a) Penurunan nilai fluks yang cukup signifikan terjadi pada 15 menit pertama Selanjutnya terjadi penurunan nilai fluks yang tidak terlalu besar Fenomena ini diduga akibat adanya penyumbatan pori membran oleh molekul-molekul BSA sehingga semakin lama nilai fluks BSA semakin menurun

Penurunan nilai fluks BSA berbanding terbalik dengan indeks rejeksinya yang cenderung meningkat seiring bertambahnya waktu (Gambar 5b) Hal ini mengindikasikan bahwa semakin lama waktu penyaringan maka semakin banyak molekul-molekul BSA yang dapat ditolak oleh membran BSA memiliki berat molekul lebih dari 500000 gmol dan ukuran partikelnya antara 01-10 microm sehingga memungkinkan untuk disaring menggunakan membran mikrofiltrasi nilon-6 berdasarkan hal itu membran nilon-6 yang dihasilkanjuga dapat dipakai untuk menyaring partikel-partikel yang berukuran sama atau lebih besar dari BSA

Analisis Permukaan Membran

Analisis permukaan membran dilakukan menggunakan alat scanning electron microscopy (SEM) Gambar 6 menunjukkan struktur permukaan membran Nb pada perbesaran 2000 kali Berdasarkan topografinya terlihat bahwa permukaan membran Nb memiliki ukuran pori yang tidak seragam dengan diameter pori plusmn 3 microm Namun struktur pori pada lapisan-lapisan di bawah permukaan membran tidak dapat diamati menggunakan SEM Oleh karena itu struktur pori membran nilon-6 yang dihasilkan

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

7

tidak dapat diamati kesimetrisannya Untuk mengamati hal tersbut diperlukan suatu alat yang disebut transmission electron microscopy (TEM)

Gambar 6 Permukaan membran Nb pada perbesaran 2000x

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Nilai fluks air membran nilon-6 meningkat seiring bertambahnya tekanan Rerata nilai fluks air membran Na Nb dan Nc pada tekanan 04826 bar berturut-turut adalah 1807018 Lm2 jam 1044128 Lm2 jam dan 945062 Lm2 jam Oleh karena itu dapat disimpulkan bahwa membran yang diperoleh memiliki fungsi mikrofiltrasi Rerata nilai fluks BSA membran Na Nb dan Nc berturut-turut adalah 855057 Lm2 jam 508209 Lm2 jam dan 496878 Lm2 jam Rerata indeks rejeksi membran Na Nb dan Nc berturut-turut adalah 2486 4110 dan 4779 Penambahan konsentrasi nilon-6 menurunkan nilai fluks air dan fluks BSA Sebaliknya penambahan konsentrasi nilon-6 menyebabkan peningkatan indeks rejeksi BSA Membran nilon-6 yang dihasilkan memiliki struktur pori yang kurang seragam dengan diameter pori plusmn 3microm

Saran

Ragam tekanan dan jenis pelarut sebaiknya ditambah agar diketahui tekanan dan jenis pelarut yang memberikan hasil optimal terhadap penyaringan Selain itu perlu dilakukan uji tarik dan elongasi untuk mengukur sifat mekanik membran serta analisis TEM untuk mengamati struktur pori membran

DAFTAR PUSTAKA

[Anonim] 2006 Nylon 6 httpenwikipediaorgwikiNylon_6 [18 Feb 2007]

Baker RW2004 Membrane Technology and

Applications Ed ke-2 London J Wiley

Gupta SK 1989 Nylon Polymerization

Didalam Cheremisinoff NP editor Handbook of Polymer Science and Technology New York Marcel Dekker hlm211-213

Huang RYM Rhim JW 1992 Prediction of

pervaporation separation characteristics for the methanol-pentane-nylon-6-poly(acrylicacid) blended membrane system J Memb Sci 71211-220

Kohan MI 1995 Nylon Plastics Handbook

Munich Hanser Krzan A Friedrich J Mohorcic M Klun U

2004 Polyamide-6 Degradation by Lignolytic Fungus Bjerkandera adusta httpwwwicstriesteitDocumentsDownloadsdf1669pdf [13 Feb 2007]

Lai JY Chen HY Preparation and properties

of vinyl acetate-grafted nylon-6 membrane by using homografting method 1992 J Memb Sci 66169-178

Mulder M 1996 Basic Principles of

Membrane Technology Netherland Kluwer

Mulder M 1991 Nature of Membrane

Netherland Kluwer Moerniati S Aspiyanto Aiman S Wahab YB

Nurhasanah 1998 Preparasi Membran Poliamida dengan Menggunakan Proses Phase Inversion [Laporan Penelitian] Serpong Puslitbang Kimia Terapan LIPI

Okushita H Yoshikawa M Shimidzu T 1996

Synthesis of polyoxyethylene grafting nylon-6 and the selective separation of cyclohexanecyclohexanonecyclohexanol mixture through its membranes J Memb Sci 11291-100

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

8

Reis R Zydney A 2007 Bioprocess membrane technology J Memb Sci 29716-50

Ristiyani R 2006 Pencirian Membran

Selulosa Asetat dari Kulit Nanas dengan Penambahan Poli(etilena glikol) Sebagai Porogen [Skripsi] Bogor Departemen Kimia Institut Pertanian Bogor

Scott K Hughes R 1996 Industrial

Membrane Separation Technology London Blackie Academic and Professionals

Shieh JJ Huang RYM 1998 ChitosanN-

methylol-nylon-6 blend membranes for the pervoration separation of ethanol-water mixtures J Memb Sci 148243-255

Sukadana IM 1996 Pembuatan Membran

Nilon 66 untuk Pemisahan Zat Warna Indigo [Laporan Penelitian] Denpasar Universitas Udayana

Srikanth G 2006 Membrane Separation

Process-Technology and Business Opportunisties httpwwwbiologicaenguminhoptpsbdocstextoficha3pdf [13 Feb 2007]

Takagi R Tagawa M Gotoh K Nakagaki M

1994 Variation of membrane charge of nylon-6 with pH J Memb Sci 92229-238

Wenten IG 1999 Teknologi Industrial

Membran Bandung Departemen Teknik Kimia Institut Teknologi Bandung

Yoshikawa M Shimada H Tsubouchi K

Kondo Y 2000 Pervaporation of benzenecyclohexane mixtures through carbon graphitenylon-6 composite membranes J Memb Sci 17749-53

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

LAMPIRAN

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

10

Lampiran 1 Reaksi polimerisasi nilon-6 ([Anonim] 2006)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

11

Lampiran 2 Diagram alir penelitian

Benang nilon-6

Pemotongan

Penimbangan (15 g 175 g 20 g)

Pelarutan (30 bv 35 bv 40 bv)

Pencetakan (pada pelat kaca)

Pencelupan

HCl 225 (50 ml)

Pengukuran fluks air Pengukuran indeks rejeksi

Membran nilon-6

Analisis permukaan (SEM)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

12

Lampiran 3 Data fluks air membran nilon-6 (Na) P = 03447 bar P = 04826 bar

Waktu (menit)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

3 6 9

12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 86 90

15 19 21 23 26 26 26 28 30 30 32 36 38 41 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40

0004167 0005278 0005833 0006389 0007222 0007222 0007222 0007778 0008333 0008333 0008889 0010000 0010556 0011389 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111

306488890 241974083 218950661 199896574 176840101 176840101 176840101 164198921 153262835 153262835 143676365 127713921 120987041 112137958 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678

15 17 17 20 20 22 24 26 26 26 26 27 27 29 28 28 28 28 28 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30

0004167 0004722 0004722 0005556 0005556 0006111 0006667 0007222 0007222 0007222 0007222 0007500 0007500 0008056 0007778 0007778 0007778 0007778 0007778 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333

306488890 270465736 270465736 229866668 229866668 208990216 191561303 176840101 176840101 176840101 176840101 170285228 170285228 158532672 164198921 164198921 164198921 164198921 164198921 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835

rerata 143738975 rerata 180701818 Contoh perhitungan (menit ke-3) P = 03447 bar Keterangan J = Fluks (Lm2 jam) Fluks J = V At = 0005 (0003915 x 0004167) = 306488890 V = Volume permeat (5 ml) A = Luas permukaan membran (0003915 m2) t = Waktu (jam)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

13

Lampiran 4 Data fluks air membran nilon-6 (Nb) P = 03447 bar P = 04826

Waktu (menit)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

3 6 9

12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 87 90

30 50 66 79 91

101 111 113 116 120 122 123 125 137 140 142 145 146 152 156 160 161 163 163 170 170 170 170 170 170

0008333 0013888 0018333 0021944 0025278 0028056 0030833 0031389 0032222 0033333 0033889 0034167 0034722 0038056 0038889 0039444 0040278 0040556 0042222 0043333 0044444 0044722 0045278 0045278 0047222 0047222 0047222 0047222 0047222 0047222

153262835 91959908 69674807 58199927 50523744 45521072 41421179 40687477 39635628 38314559 37685951 37379319 36781844 33559470 32840629 32378542 31708109 31490759 30248193 29472670 28735920 28557292 28206617 28206617 27045428 27045428 27045428 27045428 27045428 27045428

15 30 32 34 35 40 43 45 45 47 50 51 50 51 50 51 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54

0004167 0008333 0008889 0009444 0009722 0011111 0011944 0012500 0012500 0013056 0013889 0014167 0013889 0014167 0013889 0014167 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000

306488890 153262835 143676365 135232868 131365893 114943678 106927261 102171137 102171137 97820099 91959908 90148882 91959908 90148882 91959908 90148882 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614

rerata 41290855 rerata 104412771 Contoh perhitungan (menit ke-3) P = 03447 bar Keterangan J = Fluks (Lm2 jam) Fluks J = V At = 0005 (0003915 x 0008333) = 153262835 V = Volume permeat (5 ml) A = Luas permukaan membran (0003915 m2) t = Waktu (jam)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

14

Lampiran 5 Data fluks air membran nilon-6 (Nc) P = 03447 bar P = 04826

Waktu (menit)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

3 6 9

12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 87 90

40 58 68 81 90

105 116 120 124 127 130 133 137 141 146 151 154 160 166 177 178 182 182 182 182 182 182 182 182 182

0011111 0016111 0018889 0022500 0025000 0029167 0032222 0033333 0034444 0035278 0036111 0036944 0038055 0039167 0040556 0041667 0042778 0044444 0046111 0049167 0049444 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556

114943678 79271256 67612854 56761742 51085568 43787130 39635628 38314559 37078714 36202143 35367041 34569597 33560352 32607532 31490759 30651096 29855047 28735920 27697062 25975537 25830014 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872

18 31 35 37 42 43 45 44 46 50 52 54 54 56 59 59 58 59 60 61 60 61 61 61 61 61 61 61 61 61

0005000 0008611 0009722 0010278 0011667 0011944 0012500 0012222 0012778 0013889 0014444 0015000 0015000 0015556 0016389 0016389 0016111 0016389 0016667 0016944 0016667 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944

255427842 148314854 131365893 124259507 109465947 106927261 102171137 104495108 99948287 91959908 88420050 85142614 85142614 82099460 77926610 77926610 79271256 77926610 76626820 75374127 76626820 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127

rerata 37613003 rerata 94506216 Contoh perhitungan (menit ke-3) P = 03447 bar Keterangan J = Fluks (Lm2 jam) Fluks J = V At = 0005 (0003915 x0011111) = 114943678 V = Volume permeat (5 ml) A = Luas permukaan membran (0003915 m2) t = Waktu (jam)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

15

Lampiran 6 Penentuan konsentrasi permeat BSA Data kurva standar BSA

Konsentrasi (ppm)

T Absorban Absorban terkoreksi

0 20 40 60 80

100 120 140 160 180 200

896 894 892 884 880 876 868 862 858 854 844

00477 00487 00496 00535 00555 00575 00615 00645 00665 00685 00737

00000 00010 00019 00058 00078 00098 00138 00168 00188 00208 00260

Diperoleh persamaan garis lurus dengan Y = -19500 x 10-3 + 13086 x 10-4X dengan R = 9920 Nilai absorban (Y) adalah fungsi dari konsentrasi (X) Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N a)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

28 37 36 88 99

105

0007778 0010278 0015556 0024444 0027500 0029167

164198921 124259506 82099460 52247554 46441426 43787130

857 858 859 862 862 863

00670 00665 00660 00645 00645 00640

00193 00188 00183 00168 00168 00163

16239 15857 15474 14328 14328 13946

1880 2072 2263 2836 2836 3031

rerata 85505666 rerata 2486 Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N b)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

56 81 95 108 120 125

0015556 0022500 0026389 0030000 0033333 0034722

82099460 56761742 48396650 42571307 38314559 36781844

860 864 866 872 875 875

00655 00635 00625 00595 00580 00580

00178 00158 00148 00118 00103 00103

15092 13564 12800 10507 9361 9361

2454 3218 3600 4746 5320 5320

rerata 50820927 rerata 4110 Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N c)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

55 83 100 113 123 131

0015278 0023056 0027778 0031389 0034167 0036389

83593350 55392922 45976644 40687477 37379319 35096848

865 869 871 876 876 876

00630 00610 00600 00575 00575 00575

00153 00133 00123 00098 00098 00098

13182 11654 10890 8979 8979 8979

3416 4173 4555 5510 5510 5510

rerata 49687760 rerata 4779

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

16

Contoh perhitungan membran Na (menit ke-5) = 16239 ppm = 1830 Keterangan Cp = Konsentrasi permeat (ppm) Cf = Konsentrasi umpan (200 ppm)

Konsentrasi permeat (ppm) = Absorban + 19500 x 10-3

13086 x 10-4

= 00670 + 19500 x 10-3

13086 x 10-4

Rejeksi = 1 x 100

Cp

Cf

= 1 x 100

16239

200

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

Page 12: PENCIRIAN MEMBRAN MIKROFILTRASI NILON-6repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/14585/Suhendi... · PT Pupuk Kujang Cikampek pada bulan Juni 2004 dengan judul laporan fiAnalisis

4

Rejeksi = 1 x 100

Cp

Cf

Rejeksi = 1 x 100

Cp

Cf

J =

V

A x t

pengatur tekanan Umpan yang digunakan adalah air suling Selanjutnya umpan dialirkan dan tekanannya diatur sesuai dengan yang diinginkan Variasi tekanan yang digunakan sebesar 03447 bar dan 04826 bar Nilai fluks setiap membran diukur dengan fungsi waktu sampai dicapai kondisi tunak (steady state) Nilai fluks dinyatakan dengan persamaan berikut (Mulder 1996) dengan J = Fluks (Lm2 jam) V = Volume permeat (L) A = Luas membran (m2) t = Waktu (jam) Rejeksi Membran Pengukuran rejeksi membran dilakukan menggunakan alat yang sama dengan alat pengukur fluks air Hanya saja parameter yang perlu dicatat adalah jumlah konsentrasi permeat dan umpan Umpan yang digunakan pada pengukuran rejeksi ialah larutan BSA 200 ppm yang sebelumnya telah dibuat kurva standarnya Konsentrasi BSA dalam permeat diukur menggunakan spektrofotometer sinar tampak pada panjang gelombang 520 nm Nilai rejeksi dihitung menggunakan persamaan berikut (Baker 2004)

dengan Cp = Konsentrasi permeat (ppm) Cf = Konsentrasi umpan (200 ppm) Analisis Permukaan Membran

Membran dicuci lalu dipotong sesuai dengan ukuran tempat yang tersedia pada alat scanning electron microscopy (SEM) Suatu silinder logam steril yang diameternya lebih besar daripada ukuran contoh direkatkan menggunakan double tip Penutup sisi lain double tip diungkit lalu contoh dengan ukuran 1x1 cm direkatkan Silinder diletakkan ke dalam pelapis ion untuk divakum selama 3 jam dengan tekanan 01 mbar Setelah 3 jam contoh dilapisi dengan logam Pt-Au menggunakan pelapis ion lalu difoto dengan instrumen

HASIL DAN PEMBAHASAN

Membran Nilon 6

Gambar 2 memperlihatkan membran nilon-6 yang diperoleh dengan ciri-ciri lembaran tipis dengan ketebalan sekitar 01 mm berwarna putih tidak transparan dan memiliki permukaan yang halus Membran nilon-6 dibuat dengan modifikasi metode pembalikan fasa yang digunakan pada penelitian Moerniati et al (1998) Membran dicetak pada pelat kaca ukuran 20 x 30 cm Ketebalan membran yang dihasilkan tidak sama Hal ini dikarenakan larutan homogen nilon-6 yang siap cetak (casting solution) diratakan menggunakan gelas pengaduk Pencelupan lapisan tipis pada pelat kaca dilakukan dalam keadaan basah mengingat proses penguapan pelarut yang sangat lama

Gambar 2 Membran nilon-6

Selanjutnya membran yang terbentuk direndam dalam air suling yang bertujuan menjaga membran agar tidak kering sekaligus menghilangkan sisa pelarut Air rendaman diganti setiap beberapa hari untuk menjaga kondisi tersebut Selain itu akan terjadi interaksi antara gugus-gugus amida polar dengan molekul air sehingga membran bersifat hidrofilik Hidrofilisitas membran meningkatkan solubilitas air atau permeabilitas air oleh karena itu membran nilon-6 yang dihasilkan dapat digunakan untuk proses pemisahan sistem larutan air Interaksi molekul melalui ikatan hidrogen antara gugus-gugus amida juga meningkatkan kekuatan mekanik membran (Sukadana 1996)

Membran dibuat dengan tiga konsentrasi yang berbeda masing-masing 30 bv 35 bv dan 40 bv nilon-6 dalam HCl 225 Perbedaan konsentrasi nilon-6 dimaksudkan untuk melihat pengaruhnya terhadap nilai

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

5

fluks dan indeks rejeksi masing-masing membran

Nilai Fluks Air

Nilai fluks air masing-masing membran diukur pada tekanan 03447 bar dan 04826 bar ditampilkan pada Tabel 2 Nilai-nilai tersebut menunjukkan bahwa nilai fluks air semakin besar seiring bertambahnya tekanan yang diberikan kepada membran Dilihat dari rerata nilai fluks air tersebut dapat dikatakan bahwa membran nilon-6 yang dihasilkan pada penelitian ini memiliki fungsi mikrofiltrasi Hal ini sesuai dengan Mulder (1996) yang menyatakan bahwa membran mikrofiltrasi nilai fluks air lebih dari 50 Lm2 jam

Nilai fluks berbanding lurus terhadap tekanan Hal ini terlihat dari data pada Tabel 2 yang menunjukkan bahwa semakin besar tekanan yang diberikan maka nilai fluksnya semakin bertambah Tekanan yang diberikan yaitu 03447 bar dan 04826 bar Tekanan ini tidak diperbesar lagi karena jika tekanan yang diberikan semakin besar maka akan terjadi kompaksi membran (Ristiyani 2006) Menurut Mulder (1996) semakin tinggi tekanan yang diberikan maka kompaksi akan semakin cepat Ketika terjadi kompaksi struktur membran menjadi lebih kompak dan pori-pori membran merapat sehingga menghasilkan penurunan nilai fluks

Tabel 2 Nilai fluks air membran nilon 6 pada

tekanan 03447 bar dan 04826 bar

Jenis Membran

Fluks Air pada P=03447 bar

(Lm2)

Fluks Air pada P=04826 bar

(Lm2) Na

Nb

Nc

1437390

412909

376130

1807018

1044128

945062

Pengaruh konsentrasi nilon-6 terhadap

nilai fluks air juga dapat dilihat pada Tabel 2 terlihat bahwa semakin besar konsentrasi nilon-6 akan menyebabkan penurunan nnilai fluks air Hal ini sesuai dengan Moerniati (1998) bahwa semakin tinggi konsentrasi polimer di dalam casting solution akan menyebabkan fluks air menurun Hal ini disebabkan karena konsentrasi polimer di permukaan membran menjadi lebih tinggi yang berarti bahwa fraksi volume dari polimer naik oleh sebab itu porositas akan menurun

0

50

100

150

200

250

300

350

0 15 30 45 60 75

Waktu (menit)

Flu

ks (

Lm

2 ja

m) N a

N b

N c

Gambar 3 Perbandingan antara fluks air

membran Na Nb dan Nc pada tekanan 03447 bar

Kurva pada Gambar 3 juga menunjukkan

nilai fluks air membran Nb dan Nc memiliki rerata yang mendekati sedangkan membran Na memiliki rerata nilai fluks air yang jauh lebih besar Hal ini dapat diartikan bahwa penambahan konsentrasi nilon-6 dari 30 bv menjadi 35 bv memberikan pengaruh yang signifikan terhadap penurunan nilai fluks air Namun pada penambahan konsentrasi dari 35 bv menjadi 40 bv tidak memberikan pengaruh yang berarti terhadap penurunan nilai fluks air Fenomena serupa juga terjadi pada perbandingan nilai fluks masing-masing membran pada tekanan 04826 bar seperti ditampilkan pada Gambar 4

0

50

100

150

200

250

300

350

0 15 30 45 60 75

Waktu (menit)

Flu

ks (

Lm

2 ja

m) N a

N b

N c

Gambar 4 Perbandingan antara fluks air

membran Na Nb dan Nc pada tekanan 04826 bar

Kurva pada Gambar 3 dan 4 juga

menunjukkan bahwa semakin lama waktu pengukuran nilai fluks air masing-masing membran semakin menurun sampai tercapai kondisi tunak (steady state) Penurunan nilai fluks air ini diduga terjadi karena adanya penyumbatan (fouling) pada pori-pori membran Penyumbatan dapat terjadi apabila air yang digunakan sebagai larutan umpan mengandung partikel-partikel berukuran lebih besar atau sama dengan diameter por-pori membran Semakin lama partikel-partikel

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

6

tersebut akan menumpuk pada permukaan membran dan mengurangi kemampuan membran untuk mengalirkan air sehingga waktu alir permeat menjadi lebih lama

Hal ini sesuai dengan Wenten (1999) yang menyatakan bahwa fouling merupakan gejala yang disebabkan oleh deposisi dan akumulasi secara tidak dapat balik dari partikel-partikel submikron pada permukaan membran atau di dalam membran itu sendiri Fluks air murni pada proses ultrafiltrasi atau mikrofiltrasi umumnya akan mengalami penurunan nilai fluks kurang dari 5 (Mulder 1996)

Nilai Fluks dan Rejeksi BSA

Pencirian lainnya yang dilakukan pada

penelitian ini adalah nilai rejeksi membran Prinsip kerjanya sama dengan pengukuran fluks air Namun larutan umpan yang digunakan adalah BSA dengan konsentrasi 200 ppm Tekanan yang digunakan pada pengukuran ini yaitu 04826 bar Hal ini didasarkan pada hasil pengukuran fluks air yang memberikan hasil fluks terbesar pada tekanan 04826 untuk semua membran

Nilai fluks dan konsentrasi permeat diukur setiap selang waktu 5 menit selama 30 menit untuk masing-masing membran (Lampiran 5) Rerata nilai fluks BSA membran Na Nb dan Nc berturut-turut adalah 855057 Lm2 jam 508209 Lm2 jam dan 496878 Lm2 jam Hal ini menunjukkan bahwa penambahan konsentrasi nilon-6 akan menurunkan nilai fluks BSA Gejala sebaliknya terjadi pada indeks rejeksi BSA yang cenderung meningkat seiring bertambahnya konsentrasi nilon-6 Rerata indeks rejeksi membran Na Nb dan Nc berturut-turut adalah 2486 4110 dan 4779 Hal ini menunjukkan bahwa penambahan konsentrasi nilon-6 akan menurunkan permeabilitas membran dan menaikkan selektivitasnya

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

0 5 10 15 20 25

Waktu (menit)

Flu

ks (

Lm

2 ja

m)

N a

N b

N c

(a)

0

10

20

30

40

50

60

0 5 10 15 20 25

Waktu (menit)

Inde

ks r

ejek

si (

)

N a

N b

N c

(b)

Gambar 5 Perbandingan antara fluks (a) dan indeks rejeksi (b) membran Na Nb dan Nc pada tekanan 04826 bar

Nilai fluks BSA cenderung turun seiring

bertambahnya waktu (Gambar 5a) Penurunan nilai fluks yang cukup signifikan terjadi pada 15 menit pertama Selanjutnya terjadi penurunan nilai fluks yang tidak terlalu besar Fenomena ini diduga akibat adanya penyumbatan pori membran oleh molekul-molekul BSA sehingga semakin lama nilai fluks BSA semakin menurun

Penurunan nilai fluks BSA berbanding terbalik dengan indeks rejeksinya yang cenderung meningkat seiring bertambahnya waktu (Gambar 5b) Hal ini mengindikasikan bahwa semakin lama waktu penyaringan maka semakin banyak molekul-molekul BSA yang dapat ditolak oleh membran BSA memiliki berat molekul lebih dari 500000 gmol dan ukuran partikelnya antara 01-10 microm sehingga memungkinkan untuk disaring menggunakan membran mikrofiltrasi nilon-6 berdasarkan hal itu membran nilon-6 yang dihasilkanjuga dapat dipakai untuk menyaring partikel-partikel yang berukuran sama atau lebih besar dari BSA

Analisis Permukaan Membran

Analisis permukaan membran dilakukan menggunakan alat scanning electron microscopy (SEM) Gambar 6 menunjukkan struktur permukaan membran Nb pada perbesaran 2000 kali Berdasarkan topografinya terlihat bahwa permukaan membran Nb memiliki ukuran pori yang tidak seragam dengan diameter pori plusmn 3 microm Namun struktur pori pada lapisan-lapisan di bawah permukaan membran tidak dapat diamati menggunakan SEM Oleh karena itu struktur pori membran nilon-6 yang dihasilkan

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

7

tidak dapat diamati kesimetrisannya Untuk mengamati hal tersbut diperlukan suatu alat yang disebut transmission electron microscopy (TEM)

Gambar 6 Permukaan membran Nb pada perbesaran 2000x

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Nilai fluks air membran nilon-6 meningkat seiring bertambahnya tekanan Rerata nilai fluks air membran Na Nb dan Nc pada tekanan 04826 bar berturut-turut adalah 1807018 Lm2 jam 1044128 Lm2 jam dan 945062 Lm2 jam Oleh karena itu dapat disimpulkan bahwa membran yang diperoleh memiliki fungsi mikrofiltrasi Rerata nilai fluks BSA membran Na Nb dan Nc berturut-turut adalah 855057 Lm2 jam 508209 Lm2 jam dan 496878 Lm2 jam Rerata indeks rejeksi membran Na Nb dan Nc berturut-turut adalah 2486 4110 dan 4779 Penambahan konsentrasi nilon-6 menurunkan nilai fluks air dan fluks BSA Sebaliknya penambahan konsentrasi nilon-6 menyebabkan peningkatan indeks rejeksi BSA Membran nilon-6 yang dihasilkan memiliki struktur pori yang kurang seragam dengan diameter pori plusmn 3microm

Saran

Ragam tekanan dan jenis pelarut sebaiknya ditambah agar diketahui tekanan dan jenis pelarut yang memberikan hasil optimal terhadap penyaringan Selain itu perlu dilakukan uji tarik dan elongasi untuk mengukur sifat mekanik membran serta analisis TEM untuk mengamati struktur pori membran

DAFTAR PUSTAKA

[Anonim] 2006 Nylon 6 httpenwikipediaorgwikiNylon_6 [18 Feb 2007]

Baker RW2004 Membrane Technology and

Applications Ed ke-2 London J Wiley

Gupta SK 1989 Nylon Polymerization

Didalam Cheremisinoff NP editor Handbook of Polymer Science and Technology New York Marcel Dekker hlm211-213

Huang RYM Rhim JW 1992 Prediction of

pervaporation separation characteristics for the methanol-pentane-nylon-6-poly(acrylicacid) blended membrane system J Memb Sci 71211-220

Kohan MI 1995 Nylon Plastics Handbook

Munich Hanser Krzan A Friedrich J Mohorcic M Klun U

2004 Polyamide-6 Degradation by Lignolytic Fungus Bjerkandera adusta httpwwwicstriesteitDocumentsDownloadsdf1669pdf [13 Feb 2007]

Lai JY Chen HY Preparation and properties

of vinyl acetate-grafted nylon-6 membrane by using homografting method 1992 J Memb Sci 66169-178

Mulder M 1996 Basic Principles of

Membrane Technology Netherland Kluwer

Mulder M 1991 Nature of Membrane

Netherland Kluwer Moerniati S Aspiyanto Aiman S Wahab YB

Nurhasanah 1998 Preparasi Membran Poliamida dengan Menggunakan Proses Phase Inversion [Laporan Penelitian] Serpong Puslitbang Kimia Terapan LIPI

Okushita H Yoshikawa M Shimidzu T 1996

Synthesis of polyoxyethylene grafting nylon-6 and the selective separation of cyclohexanecyclohexanonecyclohexanol mixture through its membranes J Memb Sci 11291-100

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

8

Reis R Zydney A 2007 Bioprocess membrane technology J Memb Sci 29716-50

Ristiyani R 2006 Pencirian Membran

Selulosa Asetat dari Kulit Nanas dengan Penambahan Poli(etilena glikol) Sebagai Porogen [Skripsi] Bogor Departemen Kimia Institut Pertanian Bogor

Scott K Hughes R 1996 Industrial

Membrane Separation Technology London Blackie Academic and Professionals

Shieh JJ Huang RYM 1998 ChitosanN-

methylol-nylon-6 blend membranes for the pervoration separation of ethanol-water mixtures J Memb Sci 148243-255

Sukadana IM 1996 Pembuatan Membran

Nilon 66 untuk Pemisahan Zat Warna Indigo [Laporan Penelitian] Denpasar Universitas Udayana

Srikanth G 2006 Membrane Separation

Process-Technology and Business Opportunisties httpwwwbiologicaenguminhoptpsbdocstextoficha3pdf [13 Feb 2007]

Takagi R Tagawa M Gotoh K Nakagaki M

1994 Variation of membrane charge of nylon-6 with pH J Memb Sci 92229-238

Wenten IG 1999 Teknologi Industrial

Membran Bandung Departemen Teknik Kimia Institut Teknologi Bandung

Yoshikawa M Shimada H Tsubouchi K

Kondo Y 2000 Pervaporation of benzenecyclohexane mixtures through carbon graphitenylon-6 composite membranes J Memb Sci 17749-53

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

LAMPIRAN

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

10

Lampiran 1 Reaksi polimerisasi nilon-6 ([Anonim] 2006)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

11

Lampiran 2 Diagram alir penelitian

Benang nilon-6

Pemotongan

Penimbangan (15 g 175 g 20 g)

Pelarutan (30 bv 35 bv 40 bv)

Pencetakan (pada pelat kaca)

Pencelupan

HCl 225 (50 ml)

Pengukuran fluks air Pengukuran indeks rejeksi

Membran nilon-6

Analisis permukaan (SEM)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

12

Lampiran 3 Data fluks air membran nilon-6 (Na) P = 03447 bar P = 04826 bar

Waktu (menit)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

3 6 9

12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 86 90

15 19 21 23 26 26 26 28 30 30 32 36 38 41 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40

0004167 0005278 0005833 0006389 0007222 0007222 0007222 0007778 0008333 0008333 0008889 0010000 0010556 0011389 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111

306488890 241974083 218950661 199896574 176840101 176840101 176840101 164198921 153262835 153262835 143676365 127713921 120987041 112137958 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678

15 17 17 20 20 22 24 26 26 26 26 27 27 29 28 28 28 28 28 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30

0004167 0004722 0004722 0005556 0005556 0006111 0006667 0007222 0007222 0007222 0007222 0007500 0007500 0008056 0007778 0007778 0007778 0007778 0007778 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333

306488890 270465736 270465736 229866668 229866668 208990216 191561303 176840101 176840101 176840101 176840101 170285228 170285228 158532672 164198921 164198921 164198921 164198921 164198921 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835

rerata 143738975 rerata 180701818 Contoh perhitungan (menit ke-3) P = 03447 bar Keterangan J = Fluks (Lm2 jam) Fluks J = V At = 0005 (0003915 x 0004167) = 306488890 V = Volume permeat (5 ml) A = Luas permukaan membran (0003915 m2) t = Waktu (jam)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

13

Lampiran 4 Data fluks air membran nilon-6 (Nb) P = 03447 bar P = 04826

Waktu (menit)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

3 6 9

12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 87 90

30 50 66 79 91

101 111 113 116 120 122 123 125 137 140 142 145 146 152 156 160 161 163 163 170 170 170 170 170 170

0008333 0013888 0018333 0021944 0025278 0028056 0030833 0031389 0032222 0033333 0033889 0034167 0034722 0038056 0038889 0039444 0040278 0040556 0042222 0043333 0044444 0044722 0045278 0045278 0047222 0047222 0047222 0047222 0047222 0047222

153262835 91959908 69674807 58199927 50523744 45521072 41421179 40687477 39635628 38314559 37685951 37379319 36781844 33559470 32840629 32378542 31708109 31490759 30248193 29472670 28735920 28557292 28206617 28206617 27045428 27045428 27045428 27045428 27045428 27045428

15 30 32 34 35 40 43 45 45 47 50 51 50 51 50 51 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54

0004167 0008333 0008889 0009444 0009722 0011111 0011944 0012500 0012500 0013056 0013889 0014167 0013889 0014167 0013889 0014167 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000

306488890 153262835 143676365 135232868 131365893 114943678 106927261 102171137 102171137 97820099 91959908 90148882 91959908 90148882 91959908 90148882 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614

rerata 41290855 rerata 104412771 Contoh perhitungan (menit ke-3) P = 03447 bar Keterangan J = Fluks (Lm2 jam) Fluks J = V At = 0005 (0003915 x 0008333) = 153262835 V = Volume permeat (5 ml) A = Luas permukaan membran (0003915 m2) t = Waktu (jam)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

14

Lampiran 5 Data fluks air membran nilon-6 (Nc) P = 03447 bar P = 04826

Waktu (menit)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

3 6 9

12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 87 90

40 58 68 81 90

105 116 120 124 127 130 133 137 141 146 151 154 160 166 177 178 182 182 182 182 182 182 182 182 182

0011111 0016111 0018889 0022500 0025000 0029167 0032222 0033333 0034444 0035278 0036111 0036944 0038055 0039167 0040556 0041667 0042778 0044444 0046111 0049167 0049444 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556

114943678 79271256 67612854 56761742 51085568 43787130 39635628 38314559 37078714 36202143 35367041 34569597 33560352 32607532 31490759 30651096 29855047 28735920 27697062 25975537 25830014 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872

18 31 35 37 42 43 45 44 46 50 52 54 54 56 59 59 58 59 60 61 60 61 61 61 61 61 61 61 61 61

0005000 0008611 0009722 0010278 0011667 0011944 0012500 0012222 0012778 0013889 0014444 0015000 0015000 0015556 0016389 0016389 0016111 0016389 0016667 0016944 0016667 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944

255427842 148314854 131365893 124259507 109465947 106927261 102171137 104495108 99948287 91959908 88420050 85142614 85142614 82099460 77926610 77926610 79271256 77926610 76626820 75374127 76626820 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127

rerata 37613003 rerata 94506216 Contoh perhitungan (menit ke-3) P = 03447 bar Keterangan J = Fluks (Lm2 jam) Fluks J = V At = 0005 (0003915 x0011111) = 114943678 V = Volume permeat (5 ml) A = Luas permukaan membran (0003915 m2) t = Waktu (jam)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

15

Lampiran 6 Penentuan konsentrasi permeat BSA Data kurva standar BSA

Konsentrasi (ppm)

T Absorban Absorban terkoreksi

0 20 40 60 80

100 120 140 160 180 200

896 894 892 884 880 876 868 862 858 854 844

00477 00487 00496 00535 00555 00575 00615 00645 00665 00685 00737

00000 00010 00019 00058 00078 00098 00138 00168 00188 00208 00260

Diperoleh persamaan garis lurus dengan Y = -19500 x 10-3 + 13086 x 10-4X dengan R = 9920 Nilai absorban (Y) adalah fungsi dari konsentrasi (X) Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N a)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

28 37 36 88 99

105

0007778 0010278 0015556 0024444 0027500 0029167

164198921 124259506 82099460 52247554 46441426 43787130

857 858 859 862 862 863

00670 00665 00660 00645 00645 00640

00193 00188 00183 00168 00168 00163

16239 15857 15474 14328 14328 13946

1880 2072 2263 2836 2836 3031

rerata 85505666 rerata 2486 Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N b)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

56 81 95 108 120 125

0015556 0022500 0026389 0030000 0033333 0034722

82099460 56761742 48396650 42571307 38314559 36781844

860 864 866 872 875 875

00655 00635 00625 00595 00580 00580

00178 00158 00148 00118 00103 00103

15092 13564 12800 10507 9361 9361

2454 3218 3600 4746 5320 5320

rerata 50820927 rerata 4110 Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N c)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

55 83 100 113 123 131

0015278 0023056 0027778 0031389 0034167 0036389

83593350 55392922 45976644 40687477 37379319 35096848

865 869 871 876 876 876

00630 00610 00600 00575 00575 00575

00153 00133 00123 00098 00098 00098

13182 11654 10890 8979 8979 8979

3416 4173 4555 5510 5510 5510

rerata 49687760 rerata 4779

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

16

Contoh perhitungan membran Na (menit ke-5) = 16239 ppm = 1830 Keterangan Cp = Konsentrasi permeat (ppm) Cf = Konsentrasi umpan (200 ppm)

Konsentrasi permeat (ppm) = Absorban + 19500 x 10-3

13086 x 10-4

= 00670 + 19500 x 10-3

13086 x 10-4

Rejeksi = 1 x 100

Cp

Cf

= 1 x 100

16239

200

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

Page 13: PENCIRIAN MEMBRAN MIKROFILTRASI NILON-6repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/14585/Suhendi... · PT Pupuk Kujang Cikampek pada bulan Juni 2004 dengan judul laporan fiAnalisis

5

fluks dan indeks rejeksi masing-masing membran

Nilai Fluks Air

Nilai fluks air masing-masing membran diukur pada tekanan 03447 bar dan 04826 bar ditampilkan pada Tabel 2 Nilai-nilai tersebut menunjukkan bahwa nilai fluks air semakin besar seiring bertambahnya tekanan yang diberikan kepada membran Dilihat dari rerata nilai fluks air tersebut dapat dikatakan bahwa membran nilon-6 yang dihasilkan pada penelitian ini memiliki fungsi mikrofiltrasi Hal ini sesuai dengan Mulder (1996) yang menyatakan bahwa membran mikrofiltrasi nilai fluks air lebih dari 50 Lm2 jam

Nilai fluks berbanding lurus terhadap tekanan Hal ini terlihat dari data pada Tabel 2 yang menunjukkan bahwa semakin besar tekanan yang diberikan maka nilai fluksnya semakin bertambah Tekanan yang diberikan yaitu 03447 bar dan 04826 bar Tekanan ini tidak diperbesar lagi karena jika tekanan yang diberikan semakin besar maka akan terjadi kompaksi membran (Ristiyani 2006) Menurut Mulder (1996) semakin tinggi tekanan yang diberikan maka kompaksi akan semakin cepat Ketika terjadi kompaksi struktur membran menjadi lebih kompak dan pori-pori membran merapat sehingga menghasilkan penurunan nilai fluks

Tabel 2 Nilai fluks air membran nilon 6 pada

tekanan 03447 bar dan 04826 bar

Jenis Membran

Fluks Air pada P=03447 bar

(Lm2)

Fluks Air pada P=04826 bar

(Lm2) Na

Nb

Nc

1437390

412909

376130

1807018

1044128

945062

Pengaruh konsentrasi nilon-6 terhadap

nilai fluks air juga dapat dilihat pada Tabel 2 terlihat bahwa semakin besar konsentrasi nilon-6 akan menyebabkan penurunan nnilai fluks air Hal ini sesuai dengan Moerniati (1998) bahwa semakin tinggi konsentrasi polimer di dalam casting solution akan menyebabkan fluks air menurun Hal ini disebabkan karena konsentrasi polimer di permukaan membran menjadi lebih tinggi yang berarti bahwa fraksi volume dari polimer naik oleh sebab itu porositas akan menurun

0

50

100

150

200

250

300

350

0 15 30 45 60 75

Waktu (menit)

Flu

ks (

Lm

2 ja

m) N a

N b

N c

Gambar 3 Perbandingan antara fluks air

membran Na Nb dan Nc pada tekanan 03447 bar

Kurva pada Gambar 3 juga menunjukkan

nilai fluks air membran Nb dan Nc memiliki rerata yang mendekati sedangkan membran Na memiliki rerata nilai fluks air yang jauh lebih besar Hal ini dapat diartikan bahwa penambahan konsentrasi nilon-6 dari 30 bv menjadi 35 bv memberikan pengaruh yang signifikan terhadap penurunan nilai fluks air Namun pada penambahan konsentrasi dari 35 bv menjadi 40 bv tidak memberikan pengaruh yang berarti terhadap penurunan nilai fluks air Fenomena serupa juga terjadi pada perbandingan nilai fluks masing-masing membran pada tekanan 04826 bar seperti ditampilkan pada Gambar 4

0

50

100

150

200

250

300

350

0 15 30 45 60 75

Waktu (menit)

Flu

ks (

Lm

2 ja

m) N a

N b

N c

Gambar 4 Perbandingan antara fluks air

membran Na Nb dan Nc pada tekanan 04826 bar

Kurva pada Gambar 3 dan 4 juga

menunjukkan bahwa semakin lama waktu pengukuran nilai fluks air masing-masing membran semakin menurun sampai tercapai kondisi tunak (steady state) Penurunan nilai fluks air ini diduga terjadi karena adanya penyumbatan (fouling) pada pori-pori membran Penyumbatan dapat terjadi apabila air yang digunakan sebagai larutan umpan mengandung partikel-partikel berukuran lebih besar atau sama dengan diameter por-pori membran Semakin lama partikel-partikel

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

6

tersebut akan menumpuk pada permukaan membran dan mengurangi kemampuan membran untuk mengalirkan air sehingga waktu alir permeat menjadi lebih lama

Hal ini sesuai dengan Wenten (1999) yang menyatakan bahwa fouling merupakan gejala yang disebabkan oleh deposisi dan akumulasi secara tidak dapat balik dari partikel-partikel submikron pada permukaan membran atau di dalam membran itu sendiri Fluks air murni pada proses ultrafiltrasi atau mikrofiltrasi umumnya akan mengalami penurunan nilai fluks kurang dari 5 (Mulder 1996)

Nilai Fluks dan Rejeksi BSA

Pencirian lainnya yang dilakukan pada

penelitian ini adalah nilai rejeksi membran Prinsip kerjanya sama dengan pengukuran fluks air Namun larutan umpan yang digunakan adalah BSA dengan konsentrasi 200 ppm Tekanan yang digunakan pada pengukuran ini yaitu 04826 bar Hal ini didasarkan pada hasil pengukuran fluks air yang memberikan hasil fluks terbesar pada tekanan 04826 untuk semua membran

Nilai fluks dan konsentrasi permeat diukur setiap selang waktu 5 menit selama 30 menit untuk masing-masing membran (Lampiran 5) Rerata nilai fluks BSA membran Na Nb dan Nc berturut-turut adalah 855057 Lm2 jam 508209 Lm2 jam dan 496878 Lm2 jam Hal ini menunjukkan bahwa penambahan konsentrasi nilon-6 akan menurunkan nilai fluks BSA Gejala sebaliknya terjadi pada indeks rejeksi BSA yang cenderung meningkat seiring bertambahnya konsentrasi nilon-6 Rerata indeks rejeksi membran Na Nb dan Nc berturut-turut adalah 2486 4110 dan 4779 Hal ini menunjukkan bahwa penambahan konsentrasi nilon-6 akan menurunkan permeabilitas membran dan menaikkan selektivitasnya

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

0 5 10 15 20 25

Waktu (menit)

Flu

ks (

Lm

2 ja

m)

N a

N b

N c

(a)

0

10

20

30

40

50

60

0 5 10 15 20 25

Waktu (menit)

Inde

ks r

ejek

si (

)

N a

N b

N c

(b)

Gambar 5 Perbandingan antara fluks (a) dan indeks rejeksi (b) membran Na Nb dan Nc pada tekanan 04826 bar

Nilai fluks BSA cenderung turun seiring

bertambahnya waktu (Gambar 5a) Penurunan nilai fluks yang cukup signifikan terjadi pada 15 menit pertama Selanjutnya terjadi penurunan nilai fluks yang tidak terlalu besar Fenomena ini diduga akibat adanya penyumbatan pori membran oleh molekul-molekul BSA sehingga semakin lama nilai fluks BSA semakin menurun

Penurunan nilai fluks BSA berbanding terbalik dengan indeks rejeksinya yang cenderung meningkat seiring bertambahnya waktu (Gambar 5b) Hal ini mengindikasikan bahwa semakin lama waktu penyaringan maka semakin banyak molekul-molekul BSA yang dapat ditolak oleh membran BSA memiliki berat molekul lebih dari 500000 gmol dan ukuran partikelnya antara 01-10 microm sehingga memungkinkan untuk disaring menggunakan membran mikrofiltrasi nilon-6 berdasarkan hal itu membran nilon-6 yang dihasilkanjuga dapat dipakai untuk menyaring partikel-partikel yang berukuran sama atau lebih besar dari BSA

Analisis Permukaan Membran

Analisis permukaan membran dilakukan menggunakan alat scanning electron microscopy (SEM) Gambar 6 menunjukkan struktur permukaan membran Nb pada perbesaran 2000 kali Berdasarkan topografinya terlihat bahwa permukaan membran Nb memiliki ukuran pori yang tidak seragam dengan diameter pori plusmn 3 microm Namun struktur pori pada lapisan-lapisan di bawah permukaan membran tidak dapat diamati menggunakan SEM Oleh karena itu struktur pori membran nilon-6 yang dihasilkan

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

7

tidak dapat diamati kesimetrisannya Untuk mengamati hal tersbut diperlukan suatu alat yang disebut transmission electron microscopy (TEM)

Gambar 6 Permukaan membran Nb pada perbesaran 2000x

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Nilai fluks air membran nilon-6 meningkat seiring bertambahnya tekanan Rerata nilai fluks air membran Na Nb dan Nc pada tekanan 04826 bar berturut-turut adalah 1807018 Lm2 jam 1044128 Lm2 jam dan 945062 Lm2 jam Oleh karena itu dapat disimpulkan bahwa membran yang diperoleh memiliki fungsi mikrofiltrasi Rerata nilai fluks BSA membran Na Nb dan Nc berturut-turut adalah 855057 Lm2 jam 508209 Lm2 jam dan 496878 Lm2 jam Rerata indeks rejeksi membran Na Nb dan Nc berturut-turut adalah 2486 4110 dan 4779 Penambahan konsentrasi nilon-6 menurunkan nilai fluks air dan fluks BSA Sebaliknya penambahan konsentrasi nilon-6 menyebabkan peningkatan indeks rejeksi BSA Membran nilon-6 yang dihasilkan memiliki struktur pori yang kurang seragam dengan diameter pori plusmn 3microm

Saran

Ragam tekanan dan jenis pelarut sebaiknya ditambah agar diketahui tekanan dan jenis pelarut yang memberikan hasil optimal terhadap penyaringan Selain itu perlu dilakukan uji tarik dan elongasi untuk mengukur sifat mekanik membran serta analisis TEM untuk mengamati struktur pori membran

DAFTAR PUSTAKA

[Anonim] 2006 Nylon 6 httpenwikipediaorgwikiNylon_6 [18 Feb 2007]

Baker RW2004 Membrane Technology and

Applications Ed ke-2 London J Wiley

Gupta SK 1989 Nylon Polymerization

Didalam Cheremisinoff NP editor Handbook of Polymer Science and Technology New York Marcel Dekker hlm211-213

Huang RYM Rhim JW 1992 Prediction of

pervaporation separation characteristics for the methanol-pentane-nylon-6-poly(acrylicacid) blended membrane system J Memb Sci 71211-220

Kohan MI 1995 Nylon Plastics Handbook

Munich Hanser Krzan A Friedrich J Mohorcic M Klun U

2004 Polyamide-6 Degradation by Lignolytic Fungus Bjerkandera adusta httpwwwicstriesteitDocumentsDownloadsdf1669pdf [13 Feb 2007]

Lai JY Chen HY Preparation and properties

of vinyl acetate-grafted nylon-6 membrane by using homografting method 1992 J Memb Sci 66169-178

Mulder M 1996 Basic Principles of

Membrane Technology Netherland Kluwer

Mulder M 1991 Nature of Membrane

Netherland Kluwer Moerniati S Aspiyanto Aiman S Wahab YB

Nurhasanah 1998 Preparasi Membran Poliamida dengan Menggunakan Proses Phase Inversion [Laporan Penelitian] Serpong Puslitbang Kimia Terapan LIPI

Okushita H Yoshikawa M Shimidzu T 1996

Synthesis of polyoxyethylene grafting nylon-6 and the selective separation of cyclohexanecyclohexanonecyclohexanol mixture through its membranes J Memb Sci 11291-100

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

8

Reis R Zydney A 2007 Bioprocess membrane technology J Memb Sci 29716-50

Ristiyani R 2006 Pencirian Membran

Selulosa Asetat dari Kulit Nanas dengan Penambahan Poli(etilena glikol) Sebagai Porogen [Skripsi] Bogor Departemen Kimia Institut Pertanian Bogor

Scott K Hughes R 1996 Industrial

Membrane Separation Technology London Blackie Academic and Professionals

Shieh JJ Huang RYM 1998 ChitosanN-

methylol-nylon-6 blend membranes for the pervoration separation of ethanol-water mixtures J Memb Sci 148243-255

Sukadana IM 1996 Pembuatan Membran

Nilon 66 untuk Pemisahan Zat Warna Indigo [Laporan Penelitian] Denpasar Universitas Udayana

Srikanth G 2006 Membrane Separation

Process-Technology and Business Opportunisties httpwwwbiologicaenguminhoptpsbdocstextoficha3pdf [13 Feb 2007]

Takagi R Tagawa M Gotoh K Nakagaki M

1994 Variation of membrane charge of nylon-6 with pH J Memb Sci 92229-238

Wenten IG 1999 Teknologi Industrial

Membran Bandung Departemen Teknik Kimia Institut Teknologi Bandung

Yoshikawa M Shimada H Tsubouchi K

Kondo Y 2000 Pervaporation of benzenecyclohexane mixtures through carbon graphitenylon-6 composite membranes J Memb Sci 17749-53

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

LAMPIRAN

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

10

Lampiran 1 Reaksi polimerisasi nilon-6 ([Anonim] 2006)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

11

Lampiran 2 Diagram alir penelitian

Benang nilon-6

Pemotongan

Penimbangan (15 g 175 g 20 g)

Pelarutan (30 bv 35 bv 40 bv)

Pencetakan (pada pelat kaca)

Pencelupan

HCl 225 (50 ml)

Pengukuran fluks air Pengukuran indeks rejeksi

Membran nilon-6

Analisis permukaan (SEM)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

12

Lampiran 3 Data fluks air membran nilon-6 (Na) P = 03447 bar P = 04826 bar

Waktu (menit)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

3 6 9

12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 86 90

15 19 21 23 26 26 26 28 30 30 32 36 38 41 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40

0004167 0005278 0005833 0006389 0007222 0007222 0007222 0007778 0008333 0008333 0008889 0010000 0010556 0011389 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111

306488890 241974083 218950661 199896574 176840101 176840101 176840101 164198921 153262835 153262835 143676365 127713921 120987041 112137958 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678

15 17 17 20 20 22 24 26 26 26 26 27 27 29 28 28 28 28 28 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30

0004167 0004722 0004722 0005556 0005556 0006111 0006667 0007222 0007222 0007222 0007222 0007500 0007500 0008056 0007778 0007778 0007778 0007778 0007778 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333

306488890 270465736 270465736 229866668 229866668 208990216 191561303 176840101 176840101 176840101 176840101 170285228 170285228 158532672 164198921 164198921 164198921 164198921 164198921 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835

rerata 143738975 rerata 180701818 Contoh perhitungan (menit ke-3) P = 03447 bar Keterangan J = Fluks (Lm2 jam) Fluks J = V At = 0005 (0003915 x 0004167) = 306488890 V = Volume permeat (5 ml) A = Luas permukaan membran (0003915 m2) t = Waktu (jam)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

13

Lampiran 4 Data fluks air membran nilon-6 (Nb) P = 03447 bar P = 04826

Waktu (menit)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

3 6 9

12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 87 90

30 50 66 79 91

101 111 113 116 120 122 123 125 137 140 142 145 146 152 156 160 161 163 163 170 170 170 170 170 170

0008333 0013888 0018333 0021944 0025278 0028056 0030833 0031389 0032222 0033333 0033889 0034167 0034722 0038056 0038889 0039444 0040278 0040556 0042222 0043333 0044444 0044722 0045278 0045278 0047222 0047222 0047222 0047222 0047222 0047222

153262835 91959908 69674807 58199927 50523744 45521072 41421179 40687477 39635628 38314559 37685951 37379319 36781844 33559470 32840629 32378542 31708109 31490759 30248193 29472670 28735920 28557292 28206617 28206617 27045428 27045428 27045428 27045428 27045428 27045428

15 30 32 34 35 40 43 45 45 47 50 51 50 51 50 51 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54

0004167 0008333 0008889 0009444 0009722 0011111 0011944 0012500 0012500 0013056 0013889 0014167 0013889 0014167 0013889 0014167 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000

306488890 153262835 143676365 135232868 131365893 114943678 106927261 102171137 102171137 97820099 91959908 90148882 91959908 90148882 91959908 90148882 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614

rerata 41290855 rerata 104412771 Contoh perhitungan (menit ke-3) P = 03447 bar Keterangan J = Fluks (Lm2 jam) Fluks J = V At = 0005 (0003915 x 0008333) = 153262835 V = Volume permeat (5 ml) A = Luas permukaan membran (0003915 m2) t = Waktu (jam)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

14

Lampiran 5 Data fluks air membran nilon-6 (Nc) P = 03447 bar P = 04826

Waktu (menit)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

3 6 9

12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 87 90

40 58 68 81 90

105 116 120 124 127 130 133 137 141 146 151 154 160 166 177 178 182 182 182 182 182 182 182 182 182

0011111 0016111 0018889 0022500 0025000 0029167 0032222 0033333 0034444 0035278 0036111 0036944 0038055 0039167 0040556 0041667 0042778 0044444 0046111 0049167 0049444 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556

114943678 79271256 67612854 56761742 51085568 43787130 39635628 38314559 37078714 36202143 35367041 34569597 33560352 32607532 31490759 30651096 29855047 28735920 27697062 25975537 25830014 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872

18 31 35 37 42 43 45 44 46 50 52 54 54 56 59 59 58 59 60 61 60 61 61 61 61 61 61 61 61 61

0005000 0008611 0009722 0010278 0011667 0011944 0012500 0012222 0012778 0013889 0014444 0015000 0015000 0015556 0016389 0016389 0016111 0016389 0016667 0016944 0016667 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944

255427842 148314854 131365893 124259507 109465947 106927261 102171137 104495108 99948287 91959908 88420050 85142614 85142614 82099460 77926610 77926610 79271256 77926610 76626820 75374127 76626820 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127

rerata 37613003 rerata 94506216 Contoh perhitungan (menit ke-3) P = 03447 bar Keterangan J = Fluks (Lm2 jam) Fluks J = V At = 0005 (0003915 x0011111) = 114943678 V = Volume permeat (5 ml) A = Luas permukaan membran (0003915 m2) t = Waktu (jam)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

15

Lampiran 6 Penentuan konsentrasi permeat BSA Data kurva standar BSA

Konsentrasi (ppm)

T Absorban Absorban terkoreksi

0 20 40 60 80

100 120 140 160 180 200

896 894 892 884 880 876 868 862 858 854 844

00477 00487 00496 00535 00555 00575 00615 00645 00665 00685 00737

00000 00010 00019 00058 00078 00098 00138 00168 00188 00208 00260

Diperoleh persamaan garis lurus dengan Y = -19500 x 10-3 + 13086 x 10-4X dengan R = 9920 Nilai absorban (Y) adalah fungsi dari konsentrasi (X) Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N a)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

28 37 36 88 99

105

0007778 0010278 0015556 0024444 0027500 0029167

164198921 124259506 82099460 52247554 46441426 43787130

857 858 859 862 862 863

00670 00665 00660 00645 00645 00640

00193 00188 00183 00168 00168 00163

16239 15857 15474 14328 14328 13946

1880 2072 2263 2836 2836 3031

rerata 85505666 rerata 2486 Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N b)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

56 81 95 108 120 125

0015556 0022500 0026389 0030000 0033333 0034722

82099460 56761742 48396650 42571307 38314559 36781844

860 864 866 872 875 875

00655 00635 00625 00595 00580 00580

00178 00158 00148 00118 00103 00103

15092 13564 12800 10507 9361 9361

2454 3218 3600 4746 5320 5320

rerata 50820927 rerata 4110 Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N c)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

55 83 100 113 123 131

0015278 0023056 0027778 0031389 0034167 0036389

83593350 55392922 45976644 40687477 37379319 35096848

865 869 871 876 876 876

00630 00610 00600 00575 00575 00575

00153 00133 00123 00098 00098 00098

13182 11654 10890 8979 8979 8979

3416 4173 4555 5510 5510 5510

rerata 49687760 rerata 4779

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

16

Contoh perhitungan membran Na (menit ke-5) = 16239 ppm = 1830 Keterangan Cp = Konsentrasi permeat (ppm) Cf = Konsentrasi umpan (200 ppm)

Konsentrasi permeat (ppm) = Absorban + 19500 x 10-3

13086 x 10-4

= 00670 + 19500 x 10-3

13086 x 10-4

Rejeksi = 1 x 100

Cp

Cf

= 1 x 100

16239

200

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

Page 14: PENCIRIAN MEMBRAN MIKROFILTRASI NILON-6repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/14585/Suhendi... · PT Pupuk Kujang Cikampek pada bulan Juni 2004 dengan judul laporan fiAnalisis

6

tersebut akan menumpuk pada permukaan membran dan mengurangi kemampuan membran untuk mengalirkan air sehingga waktu alir permeat menjadi lebih lama

Hal ini sesuai dengan Wenten (1999) yang menyatakan bahwa fouling merupakan gejala yang disebabkan oleh deposisi dan akumulasi secara tidak dapat balik dari partikel-partikel submikron pada permukaan membran atau di dalam membran itu sendiri Fluks air murni pada proses ultrafiltrasi atau mikrofiltrasi umumnya akan mengalami penurunan nilai fluks kurang dari 5 (Mulder 1996)

Nilai Fluks dan Rejeksi BSA

Pencirian lainnya yang dilakukan pada

penelitian ini adalah nilai rejeksi membran Prinsip kerjanya sama dengan pengukuran fluks air Namun larutan umpan yang digunakan adalah BSA dengan konsentrasi 200 ppm Tekanan yang digunakan pada pengukuran ini yaitu 04826 bar Hal ini didasarkan pada hasil pengukuran fluks air yang memberikan hasil fluks terbesar pada tekanan 04826 untuk semua membran

Nilai fluks dan konsentrasi permeat diukur setiap selang waktu 5 menit selama 30 menit untuk masing-masing membran (Lampiran 5) Rerata nilai fluks BSA membran Na Nb dan Nc berturut-turut adalah 855057 Lm2 jam 508209 Lm2 jam dan 496878 Lm2 jam Hal ini menunjukkan bahwa penambahan konsentrasi nilon-6 akan menurunkan nilai fluks BSA Gejala sebaliknya terjadi pada indeks rejeksi BSA yang cenderung meningkat seiring bertambahnya konsentrasi nilon-6 Rerata indeks rejeksi membran Na Nb dan Nc berturut-turut adalah 2486 4110 dan 4779 Hal ini menunjukkan bahwa penambahan konsentrasi nilon-6 akan menurunkan permeabilitas membran dan menaikkan selektivitasnya

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

0 5 10 15 20 25

Waktu (menit)

Flu

ks (

Lm

2 ja

m)

N a

N b

N c

(a)

0

10

20

30

40

50

60

0 5 10 15 20 25

Waktu (menit)

Inde

ks r

ejek

si (

)

N a

N b

N c

(b)

Gambar 5 Perbandingan antara fluks (a) dan indeks rejeksi (b) membran Na Nb dan Nc pada tekanan 04826 bar

Nilai fluks BSA cenderung turun seiring

bertambahnya waktu (Gambar 5a) Penurunan nilai fluks yang cukup signifikan terjadi pada 15 menit pertama Selanjutnya terjadi penurunan nilai fluks yang tidak terlalu besar Fenomena ini diduga akibat adanya penyumbatan pori membran oleh molekul-molekul BSA sehingga semakin lama nilai fluks BSA semakin menurun

Penurunan nilai fluks BSA berbanding terbalik dengan indeks rejeksinya yang cenderung meningkat seiring bertambahnya waktu (Gambar 5b) Hal ini mengindikasikan bahwa semakin lama waktu penyaringan maka semakin banyak molekul-molekul BSA yang dapat ditolak oleh membran BSA memiliki berat molekul lebih dari 500000 gmol dan ukuran partikelnya antara 01-10 microm sehingga memungkinkan untuk disaring menggunakan membran mikrofiltrasi nilon-6 berdasarkan hal itu membran nilon-6 yang dihasilkanjuga dapat dipakai untuk menyaring partikel-partikel yang berukuran sama atau lebih besar dari BSA

Analisis Permukaan Membran

Analisis permukaan membran dilakukan menggunakan alat scanning electron microscopy (SEM) Gambar 6 menunjukkan struktur permukaan membran Nb pada perbesaran 2000 kali Berdasarkan topografinya terlihat bahwa permukaan membran Nb memiliki ukuran pori yang tidak seragam dengan diameter pori plusmn 3 microm Namun struktur pori pada lapisan-lapisan di bawah permukaan membran tidak dapat diamati menggunakan SEM Oleh karena itu struktur pori membran nilon-6 yang dihasilkan

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

7

tidak dapat diamati kesimetrisannya Untuk mengamati hal tersbut diperlukan suatu alat yang disebut transmission electron microscopy (TEM)

Gambar 6 Permukaan membran Nb pada perbesaran 2000x

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Nilai fluks air membran nilon-6 meningkat seiring bertambahnya tekanan Rerata nilai fluks air membran Na Nb dan Nc pada tekanan 04826 bar berturut-turut adalah 1807018 Lm2 jam 1044128 Lm2 jam dan 945062 Lm2 jam Oleh karena itu dapat disimpulkan bahwa membran yang diperoleh memiliki fungsi mikrofiltrasi Rerata nilai fluks BSA membran Na Nb dan Nc berturut-turut adalah 855057 Lm2 jam 508209 Lm2 jam dan 496878 Lm2 jam Rerata indeks rejeksi membran Na Nb dan Nc berturut-turut adalah 2486 4110 dan 4779 Penambahan konsentrasi nilon-6 menurunkan nilai fluks air dan fluks BSA Sebaliknya penambahan konsentrasi nilon-6 menyebabkan peningkatan indeks rejeksi BSA Membran nilon-6 yang dihasilkan memiliki struktur pori yang kurang seragam dengan diameter pori plusmn 3microm

Saran

Ragam tekanan dan jenis pelarut sebaiknya ditambah agar diketahui tekanan dan jenis pelarut yang memberikan hasil optimal terhadap penyaringan Selain itu perlu dilakukan uji tarik dan elongasi untuk mengukur sifat mekanik membran serta analisis TEM untuk mengamati struktur pori membran

DAFTAR PUSTAKA

[Anonim] 2006 Nylon 6 httpenwikipediaorgwikiNylon_6 [18 Feb 2007]

Baker RW2004 Membrane Technology and

Applications Ed ke-2 London J Wiley

Gupta SK 1989 Nylon Polymerization

Didalam Cheremisinoff NP editor Handbook of Polymer Science and Technology New York Marcel Dekker hlm211-213

Huang RYM Rhim JW 1992 Prediction of

pervaporation separation characteristics for the methanol-pentane-nylon-6-poly(acrylicacid) blended membrane system J Memb Sci 71211-220

Kohan MI 1995 Nylon Plastics Handbook

Munich Hanser Krzan A Friedrich J Mohorcic M Klun U

2004 Polyamide-6 Degradation by Lignolytic Fungus Bjerkandera adusta httpwwwicstriesteitDocumentsDownloadsdf1669pdf [13 Feb 2007]

Lai JY Chen HY Preparation and properties

of vinyl acetate-grafted nylon-6 membrane by using homografting method 1992 J Memb Sci 66169-178

Mulder M 1996 Basic Principles of

Membrane Technology Netherland Kluwer

Mulder M 1991 Nature of Membrane

Netherland Kluwer Moerniati S Aspiyanto Aiman S Wahab YB

Nurhasanah 1998 Preparasi Membran Poliamida dengan Menggunakan Proses Phase Inversion [Laporan Penelitian] Serpong Puslitbang Kimia Terapan LIPI

Okushita H Yoshikawa M Shimidzu T 1996

Synthesis of polyoxyethylene grafting nylon-6 and the selective separation of cyclohexanecyclohexanonecyclohexanol mixture through its membranes J Memb Sci 11291-100

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

8

Reis R Zydney A 2007 Bioprocess membrane technology J Memb Sci 29716-50

Ristiyani R 2006 Pencirian Membran

Selulosa Asetat dari Kulit Nanas dengan Penambahan Poli(etilena glikol) Sebagai Porogen [Skripsi] Bogor Departemen Kimia Institut Pertanian Bogor

Scott K Hughes R 1996 Industrial

Membrane Separation Technology London Blackie Academic and Professionals

Shieh JJ Huang RYM 1998 ChitosanN-

methylol-nylon-6 blend membranes for the pervoration separation of ethanol-water mixtures J Memb Sci 148243-255

Sukadana IM 1996 Pembuatan Membran

Nilon 66 untuk Pemisahan Zat Warna Indigo [Laporan Penelitian] Denpasar Universitas Udayana

Srikanth G 2006 Membrane Separation

Process-Technology and Business Opportunisties httpwwwbiologicaenguminhoptpsbdocstextoficha3pdf [13 Feb 2007]

Takagi R Tagawa M Gotoh K Nakagaki M

1994 Variation of membrane charge of nylon-6 with pH J Memb Sci 92229-238

Wenten IG 1999 Teknologi Industrial

Membran Bandung Departemen Teknik Kimia Institut Teknologi Bandung

Yoshikawa M Shimada H Tsubouchi K

Kondo Y 2000 Pervaporation of benzenecyclohexane mixtures through carbon graphitenylon-6 composite membranes J Memb Sci 17749-53

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

LAMPIRAN

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

10

Lampiran 1 Reaksi polimerisasi nilon-6 ([Anonim] 2006)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

11

Lampiran 2 Diagram alir penelitian

Benang nilon-6

Pemotongan

Penimbangan (15 g 175 g 20 g)

Pelarutan (30 bv 35 bv 40 bv)

Pencetakan (pada pelat kaca)

Pencelupan

HCl 225 (50 ml)

Pengukuran fluks air Pengukuran indeks rejeksi

Membran nilon-6

Analisis permukaan (SEM)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

12

Lampiran 3 Data fluks air membran nilon-6 (Na) P = 03447 bar P = 04826 bar

Waktu (menit)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

3 6 9

12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 86 90

15 19 21 23 26 26 26 28 30 30 32 36 38 41 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40

0004167 0005278 0005833 0006389 0007222 0007222 0007222 0007778 0008333 0008333 0008889 0010000 0010556 0011389 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111

306488890 241974083 218950661 199896574 176840101 176840101 176840101 164198921 153262835 153262835 143676365 127713921 120987041 112137958 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678

15 17 17 20 20 22 24 26 26 26 26 27 27 29 28 28 28 28 28 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30

0004167 0004722 0004722 0005556 0005556 0006111 0006667 0007222 0007222 0007222 0007222 0007500 0007500 0008056 0007778 0007778 0007778 0007778 0007778 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333

306488890 270465736 270465736 229866668 229866668 208990216 191561303 176840101 176840101 176840101 176840101 170285228 170285228 158532672 164198921 164198921 164198921 164198921 164198921 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835

rerata 143738975 rerata 180701818 Contoh perhitungan (menit ke-3) P = 03447 bar Keterangan J = Fluks (Lm2 jam) Fluks J = V At = 0005 (0003915 x 0004167) = 306488890 V = Volume permeat (5 ml) A = Luas permukaan membran (0003915 m2) t = Waktu (jam)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

13

Lampiran 4 Data fluks air membran nilon-6 (Nb) P = 03447 bar P = 04826

Waktu (menit)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

3 6 9

12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 87 90

30 50 66 79 91

101 111 113 116 120 122 123 125 137 140 142 145 146 152 156 160 161 163 163 170 170 170 170 170 170

0008333 0013888 0018333 0021944 0025278 0028056 0030833 0031389 0032222 0033333 0033889 0034167 0034722 0038056 0038889 0039444 0040278 0040556 0042222 0043333 0044444 0044722 0045278 0045278 0047222 0047222 0047222 0047222 0047222 0047222

153262835 91959908 69674807 58199927 50523744 45521072 41421179 40687477 39635628 38314559 37685951 37379319 36781844 33559470 32840629 32378542 31708109 31490759 30248193 29472670 28735920 28557292 28206617 28206617 27045428 27045428 27045428 27045428 27045428 27045428

15 30 32 34 35 40 43 45 45 47 50 51 50 51 50 51 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54

0004167 0008333 0008889 0009444 0009722 0011111 0011944 0012500 0012500 0013056 0013889 0014167 0013889 0014167 0013889 0014167 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000

306488890 153262835 143676365 135232868 131365893 114943678 106927261 102171137 102171137 97820099 91959908 90148882 91959908 90148882 91959908 90148882 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614

rerata 41290855 rerata 104412771 Contoh perhitungan (menit ke-3) P = 03447 bar Keterangan J = Fluks (Lm2 jam) Fluks J = V At = 0005 (0003915 x 0008333) = 153262835 V = Volume permeat (5 ml) A = Luas permukaan membran (0003915 m2) t = Waktu (jam)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

14

Lampiran 5 Data fluks air membran nilon-6 (Nc) P = 03447 bar P = 04826

Waktu (menit)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

3 6 9

12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 87 90

40 58 68 81 90

105 116 120 124 127 130 133 137 141 146 151 154 160 166 177 178 182 182 182 182 182 182 182 182 182

0011111 0016111 0018889 0022500 0025000 0029167 0032222 0033333 0034444 0035278 0036111 0036944 0038055 0039167 0040556 0041667 0042778 0044444 0046111 0049167 0049444 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556

114943678 79271256 67612854 56761742 51085568 43787130 39635628 38314559 37078714 36202143 35367041 34569597 33560352 32607532 31490759 30651096 29855047 28735920 27697062 25975537 25830014 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872

18 31 35 37 42 43 45 44 46 50 52 54 54 56 59 59 58 59 60 61 60 61 61 61 61 61 61 61 61 61

0005000 0008611 0009722 0010278 0011667 0011944 0012500 0012222 0012778 0013889 0014444 0015000 0015000 0015556 0016389 0016389 0016111 0016389 0016667 0016944 0016667 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944

255427842 148314854 131365893 124259507 109465947 106927261 102171137 104495108 99948287 91959908 88420050 85142614 85142614 82099460 77926610 77926610 79271256 77926610 76626820 75374127 76626820 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127

rerata 37613003 rerata 94506216 Contoh perhitungan (menit ke-3) P = 03447 bar Keterangan J = Fluks (Lm2 jam) Fluks J = V At = 0005 (0003915 x0011111) = 114943678 V = Volume permeat (5 ml) A = Luas permukaan membran (0003915 m2) t = Waktu (jam)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

15

Lampiran 6 Penentuan konsentrasi permeat BSA Data kurva standar BSA

Konsentrasi (ppm)

T Absorban Absorban terkoreksi

0 20 40 60 80

100 120 140 160 180 200

896 894 892 884 880 876 868 862 858 854 844

00477 00487 00496 00535 00555 00575 00615 00645 00665 00685 00737

00000 00010 00019 00058 00078 00098 00138 00168 00188 00208 00260

Diperoleh persamaan garis lurus dengan Y = -19500 x 10-3 + 13086 x 10-4X dengan R = 9920 Nilai absorban (Y) adalah fungsi dari konsentrasi (X) Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N a)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

28 37 36 88 99

105

0007778 0010278 0015556 0024444 0027500 0029167

164198921 124259506 82099460 52247554 46441426 43787130

857 858 859 862 862 863

00670 00665 00660 00645 00645 00640

00193 00188 00183 00168 00168 00163

16239 15857 15474 14328 14328 13946

1880 2072 2263 2836 2836 3031

rerata 85505666 rerata 2486 Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N b)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

56 81 95 108 120 125

0015556 0022500 0026389 0030000 0033333 0034722

82099460 56761742 48396650 42571307 38314559 36781844

860 864 866 872 875 875

00655 00635 00625 00595 00580 00580

00178 00158 00148 00118 00103 00103

15092 13564 12800 10507 9361 9361

2454 3218 3600 4746 5320 5320

rerata 50820927 rerata 4110 Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N c)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

55 83 100 113 123 131

0015278 0023056 0027778 0031389 0034167 0036389

83593350 55392922 45976644 40687477 37379319 35096848

865 869 871 876 876 876

00630 00610 00600 00575 00575 00575

00153 00133 00123 00098 00098 00098

13182 11654 10890 8979 8979 8979

3416 4173 4555 5510 5510 5510

rerata 49687760 rerata 4779

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

16

Contoh perhitungan membran Na (menit ke-5) = 16239 ppm = 1830 Keterangan Cp = Konsentrasi permeat (ppm) Cf = Konsentrasi umpan (200 ppm)

Konsentrasi permeat (ppm) = Absorban + 19500 x 10-3

13086 x 10-4

= 00670 + 19500 x 10-3

13086 x 10-4

Rejeksi = 1 x 100

Cp

Cf

= 1 x 100

16239

200

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

Page 15: PENCIRIAN MEMBRAN MIKROFILTRASI NILON-6repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/14585/Suhendi... · PT Pupuk Kujang Cikampek pada bulan Juni 2004 dengan judul laporan fiAnalisis

7

tidak dapat diamati kesimetrisannya Untuk mengamati hal tersbut diperlukan suatu alat yang disebut transmission electron microscopy (TEM)

Gambar 6 Permukaan membran Nb pada perbesaran 2000x

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Nilai fluks air membran nilon-6 meningkat seiring bertambahnya tekanan Rerata nilai fluks air membran Na Nb dan Nc pada tekanan 04826 bar berturut-turut adalah 1807018 Lm2 jam 1044128 Lm2 jam dan 945062 Lm2 jam Oleh karena itu dapat disimpulkan bahwa membran yang diperoleh memiliki fungsi mikrofiltrasi Rerata nilai fluks BSA membran Na Nb dan Nc berturut-turut adalah 855057 Lm2 jam 508209 Lm2 jam dan 496878 Lm2 jam Rerata indeks rejeksi membran Na Nb dan Nc berturut-turut adalah 2486 4110 dan 4779 Penambahan konsentrasi nilon-6 menurunkan nilai fluks air dan fluks BSA Sebaliknya penambahan konsentrasi nilon-6 menyebabkan peningkatan indeks rejeksi BSA Membran nilon-6 yang dihasilkan memiliki struktur pori yang kurang seragam dengan diameter pori plusmn 3microm

Saran

Ragam tekanan dan jenis pelarut sebaiknya ditambah agar diketahui tekanan dan jenis pelarut yang memberikan hasil optimal terhadap penyaringan Selain itu perlu dilakukan uji tarik dan elongasi untuk mengukur sifat mekanik membran serta analisis TEM untuk mengamati struktur pori membran

DAFTAR PUSTAKA

[Anonim] 2006 Nylon 6 httpenwikipediaorgwikiNylon_6 [18 Feb 2007]

Baker RW2004 Membrane Technology and

Applications Ed ke-2 London J Wiley

Gupta SK 1989 Nylon Polymerization

Didalam Cheremisinoff NP editor Handbook of Polymer Science and Technology New York Marcel Dekker hlm211-213

Huang RYM Rhim JW 1992 Prediction of

pervaporation separation characteristics for the methanol-pentane-nylon-6-poly(acrylicacid) blended membrane system J Memb Sci 71211-220

Kohan MI 1995 Nylon Plastics Handbook

Munich Hanser Krzan A Friedrich J Mohorcic M Klun U

2004 Polyamide-6 Degradation by Lignolytic Fungus Bjerkandera adusta httpwwwicstriesteitDocumentsDownloadsdf1669pdf [13 Feb 2007]

Lai JY Chen HY Preparation and properties

of vinyl acetate-grafted nylon-6 membrane by using homografting method 1992 J Memb Sci 66169-178

Mulder M 1996 Basic Principles of

Membrane Technology Netherland Kluwer

Mulder M 1991 Nature of Membrane

Netherland Kluwer Moerniati S Aspiyanto Aiman S Wahab YB

Nurhasanah 1998 Preparasi Membran Poliamida dengan Menggunakan Proses Phase Inversion [Laporan Penelitian] Serpong Puslitbang Kimia Terapan LIPI

Okushita H Yoshikawa M Shimidzu T 1996

Synthesis of polyoxyethylene grafting nylon-6 and the selective separation of cyclohexanecyclohexanonecyclohexanol mixture through its membranes J Memb Sci 11291-100

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

8

Reis R Zydney A 2007 Bioprocess membrane technology J Memb Sci 29716-50

Ristiyani R 2006 Pencirian Membran

Selulosa Asetat dari Kulit Nanas dengan Penambahan Poli(etilena glikol) Sebagai Porogen [Skripsi] Bogor Departemen Kimia Institut Pertanian Bogor

Scott K Hughes R 1996 Industrial

Membrane Separation Technology London Blackie Academic and Professionals

Shieh JJ Huang RYM 1998 ChitosanN-

methylol-nylon-6 blend membranes for the pervoration separation of ethanol-water mixtures J Memb Sci 148243-255

Sukadana IM 1996 Pembuatan Membran

Nilon 66 untuk Pemisahan Zat Warna Indigo [Laporan Penelitian] Denpasar Universitas Udayana

Srikanth G 2006 Membrane Separation

Process-Technology and Business Opportunisties httpwwwbiologicaenguminhoptpsbdocstextoficha3pdf [13 Feb 2007]

Takagi R Tagawa M Gotoh K Nakagaki M

1994 Variation of membrane charge of nylon-6 with pH J Memb Sci 92229-238

Wenten IG 1999 Teknologi Industrial

Membran Bandung Departemen Teknik Kimia Institut Teknologi Bandung

Yoshikawa M Shimada H Tsubouchi K

Kondo Y 2000 Pervaporation of benzenecyclohexane mixtures through carbon graphitenylon-6 composite membranes J Memb Sci 17749-53

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

LAMPIRAN

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

10

Lampiran 1 Reaksi polimerisasi nilon-6 ([Anonim] 2006)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

11

Lampiran 2 Diagram alir penelitian

Benang nilon-6

Pemotongan

Penimbangan (15 g 175 g 20 g)

Pelarutan (30 bv 35 bv 40 bv)

Pencetakan (pada pelat kaca)

Pencelupan

HCl 225 (50 ml)

Pengukuran fluks air Pengukuran indeks rejeksi

Membran nilon-6

Analisis permukaan (SEM)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

12

Lampiran 3 Data fluks air membran nilon-6 (Na) P = 03447 bar P = 04826 bar

Waktu (menit)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

3 6 9

12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 86 90

15 19 21 23 26 26 26 28 30 30 32 36 38 41 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40

0004167 0005278 0005833 0006389 0007222 0007222 0007222 0007778 0008333 0008333 0008889 0010000 0010556 0011389 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111

306488890 241974083 218950661 199896574 176840101 176840101 176840101 164198921 153262835 153262835 143676365 127713921 120987041 112137958 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678

15 17 17 20 20 22 24 26 26 26 26 27 27 29 28 28 28 28 28 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30

0004167 0004722 0004722 0005556 0005556 0006111 0006667 0007222 0007222 0007222 0007222 0007500 0007500 0008056 0007778 0007778 0007778 0007778 0007778 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333

306488890 270465736 270465736 229866668 229866668 208990216 191561303 176840101 176840101 176840101 176840101 170285228 170285228 158532672 164198921 164198921 164198921 164198921 164198921 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835

rerata 143738975 rerata 180701818 Contoh perhitungan (menit ke-3) P = 03447 bar Keterangan J = Fluks (Lm2 jam) Fluks J = V At = 0005 (0003915 x 0004167) = 306488890 V = Volume permeat (5 ml) A = Luas permukaan membran (0003915 m2) t = Waktu (jam)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

13

Lampiran 4 Data fluks air membran nilon-6 (Nb) P = 03447 bar P = 04826

Waktu (menit)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

3 6 9

12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 87 90

30 50 66 79 91

101 111 113 116 120 122 123 125 137 140 142 145 146 152 156 160 161 163 163 170 170 170 170 170 170

0008333 0013888 0018333 0021944 0025278 0028056 0030833 0031389 0032222 0033333 0033889 0034167 0034722 0038056 0038889 0039444 0040278 0040556 0042222 0043333 0044444 0044722 0045278 0045278 0047222 0047222 0047222 0047222 0047222 0047222

153262835 91959908 69674807 58199927 50523744 45521072 41421179 40687477 39635628 38314559 37685951 37379319 36781844 33559470 32840629 32378542 31708109 31490759 30248193 29472670 28735920 28557292 28206617 28206617 27045428 27045428 27045428 27045428 27045428 27045428

15 30 32 34 35 40 43 45 45 47 50 51 50 51 50 51 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54

0004167 0008333 0008889 0009444 0009722 0011111 0011944 0012500 0012500 0013056 0013889 0014167 0013889 0014167 0013889 0014167 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000

306488890 153262835 143676365 135232868 131365893 114943678 106927261 102171137 102171137 97820099 91959908 90148882 91959908 90148882 91959908 90148882 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614

rerata 41290855 rerata 104412771 Contoh perhitungan (menit ke-3) P = 03447 bar Keterangan J = Fluks (Lm2 jam) Fluks J = V At = 0005 (0003915 x 0008333) = 153262835 V = Volume permeat (5 ml) A = Luas permukaan membran (0003915 m2) t = Waktu (jam)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

14

Lampiran 5 Data fluks air membran nilon-6 (Nc) P = 03447 bar P = 04826

Waktu (menit)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

3 6 9

12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 87 90

40 58 68 81 90

105 116 120 124 127 130 133 137 141 146 151 154 160 166 177 178 182 182 182 182 182 182 182 182 182

0011111 0016111 0018889 0022500 0025000 0029167 0032222 0033333 0034444 0035278 0036111 0036944 0038055 0039167 0040556 0041667 0042778 0044444 0046111 0049167 0049444 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556

114943678 79271256 67612854 56761742 51085568 43787130 39635628 38314559 37078714 36202143 35367041 34569597 33560352 32607532 31490759 30651096 29855047 28735920 27697062 25975537 25830014 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872

18 31 35 37 42 43 45 44 46 50 52 54 54 56 59 59 58 59 60 61 60 61 61 61 61 61 61 61 61 61

0005000 0008611 0009722 0010278 0011667 0011944 0012500 0012222 0012778 0013889 0014444 0015000 0015000 0015556 0016389 0016389 0016111 0016389 0016667 0016944 0016667 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944

255427842 148314854 131365893 124259507 109465947 106927261 102171137 104495108 99948287 91959908 88420050 85142614 85142614 82099460 77926610 77926610 79271256 77926610 76626820 75374127 76626820 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127

rerata 37613003 rerata 94506216 Contoh perhitungan (menit ke-3) P = 03447 bar Keterangan J = Fluks (Lm2 jam) Fluks J = V At = 0005 (0003915 x0011111) = 114943678 V = Volume permeat (5 ml) A = Luas permukaan membran (0003915 m2) t = Waktu (jam)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

15

Lampiran 6 Penentuan konsentrasi permeat BSA Data kurva standar BSA

Konsentrasi (ppm)

T Absorban Absorban terkoreksi

0 20 40 60 80

100 120 140 160 180 200

896 894 892 884 880 876 868 862 858 854 844

00477 00487 00496 00535 00555 00575 00615 00645 00665 00685 00737

00000 00010 00019 00058 00078 00098 00138 00168 00188 00208 00260

Diperoleh persamaan garis lurus dengan Y = -19500 x 10-3 + 13086 x 10-4X dengan R = 9920 Nilai absorban (Y) adalah fungsi dari konsentrasi (X) Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N a)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

28 37 36 88 99

105

0007778 0010278 0015556 0024444 0027500 0029167

164198921 124259506 82099460 52247554 46441426 43787130

857 858 859 862 862 863

00670 00665 00660 00645 00645 00640

00193 00188 00183 00168 00168 00163

16239 15857 15474 14328 14328 13946

1880 2072 2263 2836 2836 3031

rerata 85505666 rerata 2486 Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N b)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

56 81 95 108 120 125

0015556 0022500 0026389 0030000 0033333 0034722

82099460 56761742 48396650 42571307 38314559 36781844

860 864 866 872 875 875

00655 00635 00625 00595 00580 00580

00178 00158 00148 00118 00103 00103

15092 13564 12800 10507 9361 9361

2454 3218 3600 4746 5320 5320

rerata 50820927 rerata 4110 Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N c)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

55 83 100 113 123 131

0015278 0023056 0027778 0031389 0034167 0036389

83593350 55392922 45976644 40687477 37379319 35096848

865 869 871 876 876 876

00630 00610 00600 00575 00575 00575

00153 00133 00123 00098 00098 00098

13182 11654 10890 8979 8979 8979

3416 4173 4555 5510 5510 5510

rerata 49687760 rerata 4779

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

16

Contoh perhitungan membran Na (menit ke-5) = 16239 ppm = 1830 Keterangan Cp = Konsentrasi permeat (ppm) Cf = Konsentrasi umpan (200 ppm)

Konsentrasi permeat (ppm) = Absorban + 19500 x 10-3

13086 x 10-4

= 00670 + 19500 x 10-3

13086 x 10-4

Rejeksi = 1 x 100

Cp

Cf

= 1 x 100

16239

200

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

Page 16: PENCIRIAN MEMBRAN MIKROFILTRASI NILON-6repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/14585/Suhendi... · PT Pupuk Kujang Cikampek pada bulan Juni 2004 dengan judul laporan fiAnalisis

8

Reis R Zydney A 2007 Bioprocess membrane technology J Memb Sci 29716-50

Ristiyani R 2006 Pencirian Membran

Selulosa Asetat dari Kulit Nanas dengan Penambahan Poli(etilena glikol) Sebagai Porogen [Skripsi] Bogor Departemen Kimia Institut Pertanian Bogor

Scott K Hughes R 1996 Industrial

Membrane Separation Technology London Blackie Academic and Professionals

Shieh JJ Huang RYM 1998 ChitosanN-

methylol-nylon-6 blend membranes for the pervoration separation of ethanol-water mixtures J Memb Sci 148243-255

Sukadana IM 1996 Pembuatan Membran

Nilon 66 untuk Pemisahan Zat Warna Indigo [Laporan Penelitian] Denpasar Universitas Udayana

Srikanth G 2006 Membrane Separation

Process-Technology and Business Opportunisties httpwwwbiologicaenguminhoptpsbdocstextoficha3pdf [13 Feb 2007]

Takagi R Tagawa M Gotoh K Nakagaki M

1994 Variation of membrane charge of nylon-6 with pH J Memb Sci 92229-238

Wenten IG 1999 Teknologi Industrial

Membran Bandung Departemen Teknik Kimia Institut Teknologi Bandung

Yoshikawa M Shimada H Tsubouchi K

Kondo Y 2000 Pervaporation of benzenecyclohexane mixtures through carbon graphitenylon-6 composite membranes J Memb Sci 17749-53

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

LAMPIRAN

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

10

Lampiran 1 Reaksi polimerisasi nilon-6 ([Anonim] 2006)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

11

Lampiran 2 Diagram alir penelitian

Benang nilon-6

Pemotongan

Penimbangan (15 g 175 g 20 g)

Pelarutan (30 bv 35 bv 40 bv)

Pencetakan (pada pelat kaca)

Pencelupan

HCl 225 (50 ml)

Pengukuran fluks air Pengukuran indeks rejeksi

Membran nilon-6

Analisis permukaan (SEM)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

12

Lampiran 3 Data fluks air membran nilon-6 (Na) P = 03447 bar P = 04826 bar

Waktu (menit)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

3 6 9

12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 86 90

15 19 21 23 26 26 26 28 30 30 32 36 38 41 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40

0004167 0005278 0005833 0006389 0007222 0007222 0007222 0007778 0008333 0008333 0008889 0010000 0010556 0011389 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111

306488890 241974083 218950661 199896574 176840101 176840101 176840101 164198921 153262835 153262835 143676365 127713921 120987041 112137958 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678

15 17 17 20 20 22 24 26 26 26 26 27 27 29 28 28 28 28 28 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30

0004167 0004722 0004722 0005556 0005556 0006111 0006667 0007222 0007222 0007222 0007222 0007500 0007500 0008056 0007778 0007778 0007778 0007778 0007778 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333

306488890 270465736 270465736 229866668 229866668 208990216 191561303 176840101 176840101 176840101 176840101 170285228 170285228 158532672 164198921 164198921 164198921 164198921 164198921 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835

rerata 143738975 rerata 180701818 Contoh perhitungan (menit ke-3) P = 03447 bar Keterangan J = Fluks (Lm2 jam) Fluks J = V At = 0005 (0003915 x 0004167) = 306488890 V = Volume permeat (5 ml) A = Luas permukaan membran (0003915 m2) t = Waktu (jam)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

13

Lampiran 4 Data fluks air membran nilon-6 (Nb) P = 03447 bar P = 04826

Waktu (menit)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

3 6 9

12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 87 90

30 50 66 79 91

101 111 113 116 120 122 123 125 137 140 142 145 146 152 156 160 161 163 163 170 170 170 170 170 170

0008333 0013888 0018333 0021944 0025278 0028056 0030833 0031389 0032222 0033333 0033889 0034167 0034722 0038056 0038889 0039444 0040278 0040556 0042222 0043333 0044444 0044722 0045278 0045278 0047222 0047222 0047222 0047222 0047222 0047222

153262835 91959908 69674807 58199927 50523744 45521072 41421179 40687477 39635628 38314559 37685951 37379319 36781844 33559470 32840629 32378542 31708109 31490759 30248193 29472670 28735920 28557292 28206617 28206617 27045428 27045428 27045428 27045428 27045428 27045428

15 30 32 34 35 40 43 45 45 47 50 51 50 51 50 51 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54

0004167 0008333 0008889 0009444 0009722 0011111 0011944 0012500 0012500 0013056 0013889 0014167 0013889 0014167 0013889 0014167 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000

306488890 153262835 143676365 135232868 131365893 114943678 106927261 102171137 102171137 97820099 91959908 90148882 91959908 90148882 91959908 90148882 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614

rerata 41290855 rerata 104412771 Contoh perhitungan (menit ke-3) P = 03447 bar Keterangan J = Fluks (Lm2 jam) Fluks J = V At = 0005 (0003915 x 0008333) = 153262835 V = Volume permeat (5 ml) A = Luas permukaan membran (0003915 m2) t = Waktu (jam)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

14

Lampiran 5 Data fluks air membran nilon-6 (Nc) P = 03447 bar P = 04826

Waktu (menit)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

3 6 9

12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 87 90

40 58 68 81 90

105 116 120 124 127 130 133 137 141 146 151 154 160 166 177 178 182 182 182 182 182 182 182 182 182

0011111 0016111 0018889 0022500 0025000 0029167 0032222 0033333 0034444 0035278 0036111 0036944 0038055 0039167 0040556 0041667 0042778 0044444 0046111 0049167 0049444 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556

114943678 79271256 67612854 56761742 51085568 43787130 39635628 38314559 37078714 36202143 35367041 34569597 33560352 32607532 31490759 30651096 29855047 28735920 27697062 25975537 25830014 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872

18 31 35 37 42 43 45 44 46 50 52 54 54 56 59 59 58 59 60 61 60 61 61 61 61 61 61 61 61 61

0005000 0008611 0009722 0010278 0011667 0011944 0012500 0012222 0012778 0013889 0014444 0015000 0015000 0015556 0016389 0016389 0016111 0016389 0016667 0016944 0016667 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944

255427842 148314854 131365893 124259507 109465947 106927261 102171137 104495108 99948287 91959908 88420050 85142614 85142614 82099460 77926610 77926610 79271256 77926610 76626820 75374127 76626820 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127

rerata 37613003 rerata 94506216 Contoh perhitungan (menit ke-3) P = 03447 bar Keterangan J = Fluks (Lm2 jam) Fluks J = V At = 0005 (0003915 x0011111) = 114943678 V = Volume permeat (5 ml) A = Luas permukaan membran (0003915 m2) t = Waktu (jam)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

15

Lampiran 6 Penentuan konsentrasi permeat BSA Data kurva standar BSA

Konsentrasi (ppm)

T Absorban Absorban terkoreksi

0 20 40 60 80

100 120 140 160 180 200

896 894 892 884 880 876 868 862 858 854 844

00477 00487 00496 00535 00555 00575 00615 00645 00665 00685 00737

00000 00010 00019 00058 00078 00098 00138 00168 00188 00208 00260

Diperoleh persamaan garis lurus dengan Y = -19500 x 10-3 + 13086 x 10-4X dengan R = 9920 Nilai absorban (Y) adalah fungsi dari konsentrasi (X) Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N a)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

28 37 36 88 99

105

0007778 0010278 0015556 0024444 0027500 0029167

164198921 124259506 82099460 52247554 46441426 43787130

857 858 859 862 862 863

00670 00665 00660 00645 00645 00640

00193 00188 00183 00168 00168 00163

16239 15857 15474 14328 14328 13946

1880 2072 2263 2836 2836 3031

rerata 85505666 rerata 2486 Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N b)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

56 81 95 108 120 125

0015556 0022500 0026389 0030000 0033333 0034722

82099460 56761742 48396650 42571307 38314559 36781844

860 864 866 872 875 875

00655 00635 00625 00595 00580 00580

00178 00158 00148 00118 00103 00103

15092 13564 12800 10507 9361 9361

2454 3218 3600 4746 5320 5320

rerata 50820927 rerata 4110 Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N c)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

55 83 100 113 123 131

0015278 0023056 0027778 0031389 0034167 0036389

83593350 55392922 45976644 40687477 37379319 35096848

865 869 871 876 876 876

00630 00610 00600 00575 00575 00575

00153 00133 00123 00098 00098 00098

13182 11654 10890 8979 8979 8979

3416 4173 4555 5510 5510 5510

rerata 49687760 rerata 4779

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

16

Contoh perhitungan membran Na (menit ke-5) = 16239 ppm = 1830 Keterangan Cp = Konsentrasi permeat (ppm) Cf = Konsentrasi umpan (200 ppm)

Konsentrasi permeat (ppm) = Absorban + 19500 x 10-3

13086 x 10-4

= 00670 + 19500 x 10-3

13086 x 10-4

Rejeksi = 1 x 100

Cp

Cf

= 1 x 100

16239

200

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

Page 17: PENCIRIAN MEMBRAN MIKROFILTRASI NILON-6repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/14585/Suhendi... · PT Pupuk Kujang Cikampek pada bulan Juni 2004 dengan judul laporan fiAnalisis

LAMPIRAN

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

10

Lampiran 1 Reaksi polimerisasi nilon-6 ([Anonim] 2006)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

11

Lampiran 2 Diagram alir penelitian

Benang nilon-6

Pemotongan

Penimbangan (15 g 175 g 20 g)

Pelarutan (30 bv 35 bv 40 bv)

Pencetakan (pada pelat kaca)

Pencelupan

HCl 225 (50 ml)

Pengukuran fluks air Pengukuran indeks rejeksi

Membran nilon-6

Analisis permukaan (SEM)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

12

Lampiran 3 Data fluks air membran nilon-6 (Na) P = 03447 bar P = 04826 bar

Waktu (menit)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

3 6 9

12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 86 90

15 19 21 23 26 26 26 28 30 30 32 36 38 41 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40

0004167 0005278 0005833 0006389 0007222 0007222 0007222 0007778 0008333 0008333 0008889 0010000 0010556 0011389 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111

306488890 241974083 218950661 199896574 176840101 176840101 176840101 164198921 153262835 153262835 143676365 127713921 120987041 112137958 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678

15 17 17 20 20 22 24 26 26 26 26 27 27 29 28 28 28 28 28 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30

0004167 0004722 0004722 0005556 0005556 0006111 0006667 0007222 0007222 0007222 0007222 0007500 0007500 0008056 0007778 0007778 0007778 0007778 0007778 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333

306488890 270465736 270465736 229866668 229866668 208990216 191561303 176840101 176840101 176840101 176840101 170285228 170285228 158532672 164198921 164198921 164198921 164198921 164198921 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835

rerata 143738975 rerata 180701818 Contoh perhitungan (menit ke-3) P = 03447 bar Keterangan J = Fluks (Lm2 jam) Fluks J = V At = 0005 (0003915 x 0004167) = 306488890 V = Volume permeat (5 ml) A = Luas permukaan membran (0003915 m2) t = Waktu (jam)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

13

Lampiran 4 Data fluks air membran nilon-6 (Nb) P = 03447 bar P = 04826

Waktu (menit)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

3 6 9

12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 87 90

30 50 66 79 91

101 111 113 116 120 122 123 125 137 140 142 145 146 152 156 160 161 163 163 170 170 170 170 170 170

0008333 0013888 0018333 0021944 0025278 0028056 0030833 0031389 0032222 0033333 0033889 0034167 0034722 0038056 0038889 0039444 0040278 0040556 0042222 0043333 0044444 0044722 0045278 0045278 0047222 0047222 0047222 0047222 0047222 0047222

153262835 91959908 69674807 58199927 50523744 45521072 41421179 40687477 39635628 38314559 37685951 37379319 36781844 33559470 32840629 32378542 31708109 31490759 30248193 29472670 28735920 28557292 28206617 28206617 27045428 27045428 27045428 27045428 27045428 27045428

15 30 32 34 35 40 43 45 45 47 50 51 50 51 50 51 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54

0004167 0008333 0008889 0009444 0009722 0011111 0011944 0012500 0012500 0013056 0013889 0014167 0013889 0014167 0013889 0014167 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000

306488890 153262835 143676365 135232868 131365893 114943678 106927261 102171137 102171137 97820099 91959908 90148882 91959908 90148882 91959908 90148882 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614

rerata 41290855 rerata 104412771 Contoh perhitungan (menit ke-3) P = 03447 bar Keterangan J = Fluks (Lm2 jam) Fluks J = V At = 0005 (0003915 x 0008333) = 153262835 V = Volume permeat (5 ml) A = Luas permukaan membran (0003915 m2) t = Waktu (jam)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

14

Lampiran 5 Data fluks air membran nilon-6 (Nc) P = 03447 bar P = 04826

Waktu (menit)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

3 6 9

12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 87 90

40 58 68 81 90

105 116 120 124 127 130 133 137 141 146 151 154 160 166 177 178 182 182 182 182 182 182 182 182 182

0011111 0016111 0018889 0022500 0025000 0029167 0032222 0033333 0034444 0035278 0036111 0036944 0038055 0039167 0040556 0041667 0042778 0044444 0046111 0049167 0049444 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556

114943678 79271256 67612854 56761742 51085568 43787130 39635628 38314559 37078714 36202143 35367041 34569597 33560352 32607532 31490759 30651096 29855047 28735920 27697062 25975537 25830014 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872

18 31 35 37 42 43 45 44 46 50 52 54 54 56 59 59 58 59 60 61 60 61 61 61 61 61 61 61 61 61

0005000 0008611 0009722 0010278 0011667 0011944 0012500 0012222 0012778 0013889 0014444 0015000 0015000 0015556 0016389 0016389 0016111 0016389 0016667 0016944 0016667 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944

255427842 148314854 131365893 124259507 109465947 106927261 102171137 104495108 99948287 91959908 88420050 85142614 85142614 82099460 77926610 77926610 79271256 77926610 76626820 75374127 76626820 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127

rerata 37613003 rerata 94506216 Contoh perhitungan (menit ke-3) P = 03447 bar Keterangan J = Fluks (Lm2 jam) Fluks J = V At = 0005 (0003915 x0011111) = 114943678 V = Volume permeat (5 ml) A = Luas permukaan membran (0003915 m2) t = Waktu (jam)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

15

Lampiran 6 Penentuan konsentrasi permeat BSA Data kurva standar BSA

Konsentrasi (ppm)

T Absorban Absorban terkoreksi

0 20 40 60 80

100 120 140 160 180 200

896 894 892 884 880 876 868 862 858 854 844

00477 00487 00496 00535 00555 00575 00615 00645 00665 00685 00737

00000 00010 00019 00058 00078 00098 00138 00168 00188 00208 00260

Diperoleh persamaan garis lurus dengan Y = -19500 x 10-3 + 13086 x 10-4X dengan R = 9920 Nilai absorban (Y) adalah fungsi dari konsentrasi (X) Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N a)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

28 37 36 88 99

105

0007778 0010278 0015556 0024444 0027500 0029167

164198921 124259506 82099460 52247554 46441426 43787130

857 858 859 862 862 863

00670 00665 00660 00645 00645 00640

00193 00188 00183 00168 00168 00163

16239 15857 15474 14328 14328 13946

1880 2072 2263 2836 2836 3031

rerata 85505666 rerata 2486 Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N b)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

56 81 95 108 120 125

0015556 0022500 0026389 0030000 0033333 0034722

82099460 56761742 48396650 42571307 38314559 36781844

860 864 866 872 875 875

00655 00635 00625 00595 00580 00580

00178 00158 00148 00118 00103 00103

15092 13564 12800 10507 9361 9361

2454 3218 3600 4746 5320 5320

rerata 50820927 rerata 4110 Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N c)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

55 83 100 113 123 131

0015278 0023056 0027778 0031389 0034167 0036389

83593350 55392922 45976644 40687477 37379319 35096848

865 869 871 876 876 876

00630 00610 00600 00575 00575 00575

00153 00133 00123 00098 00098 00098

13182 11654 10890 8979 8979 8979

3416 4173 4555 5510 5510 5510

rerata 49687760 rerata 4779

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

16

Contoh perhitungan membran Na (menit ke-5) = 16239 ppm = 1830 Keterangan Cp = Konsentrasi permeat (ppm) Cf = Konsentrasi umpan (200 ppm)

Konsentrasi permeat (ppm) = Absorban + 19500 x 10-3

13086 x 10-4

= 00670 + 19500 x 10-3

13086 x 10-4

Rejeksi = 1 x 100

Cp

Cf

= 1 x 100

16239

200

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

Page 18: PENCIRIAN MEMBRAN MIKROFILTRASI NILON-6repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/14585/Suhendi... · PT Pupuk Kujang Cikampek pada bulan Juni 2004 dengan judul laporan fiAnalisis

10

Lampiran 1 Reaksi polimerisasi nilon-6 ([Anonim] 2006)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

11

Lampiran 2 Diagram alir penelitian

Benang nilon-6

Pemotongan

Penimbangan (15 g 175 g 20 g)

Pelarutan (30 bv 35 bv 40 bv)

Pencetakan (pada pelat kaca)

Pencelupan

HCl 225 (50 ml)

Pengukuran fluks air Pengukuran indeks rejeksi

Membran nilon-6

Analisis permukaan (SEM)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

12

Lampiran 3 Data fluks air membran nilon-6 (Na) P = 03447 bar P = 04826 bar

Waktu (menit)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

3 6 9

12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 86 90

15 19 21 23 26 26 26 28 30 30 32 36 38 41 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40

0004167 0005278 0005833 0006389 0007222 0007222 0007222 0007778 0008333 0008333 0008889 0010000 0010556 0011389 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111

306488890 241974083 218950661 199896574 176840101 176840101 176840101 164198921 153262835 153262835 143676365 127713921 120987041 112137958 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678

15 17 17 20 20 22 24 26 26 26 26 27 27 29 28 28 28 28 28 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30

0004167 0004722 0004722 0005556 0005556 0006111 0006667 0007222 0007222 0007222 0007222 0007500 0007500 0008056 0007778 0007778 0007778 0007778 0007778 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333

306488890 270465736 270465736 229866668 229866668 208990216 191561303 176840101 176840101 176840101 176840101 170285228 170285228 158532672 164198921 164198921 164198921 164198921 164198921 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835

rerata 143738975 rerata 180701818 Contoh perhitungan (menit ke-3) P = 03447 bar Keterangan J = Fluks (Lm2 jam) Fluks J = V At = 0005 (0003915 x 0004167) = 306488890 V = Volume permeat (5 ml) A = Luas permukaan membran (0003915 m2) t = Waktu (jam)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

13

Lampiran 4 Data fluks air membran nilon-6 (Nb) P = 03447 bar P = 04826

Waktu (menit)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

3 6 9

12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 87 90

30 50 66 79 91

101 111 113 116 120 122 123 125 137 140 142 145 146 152 156 160 161 163 163 170 170 170 170 170 170

0008333 0013888 0018333 0021944 0025278 0028056 0030833 0031389 0032222 0033333 0033889 0034167 0034722 0038056 0038889 0039444 0040278 0040556 0042222 0043333 0044444 0044722 0045278 0045278 0047222 0047222 0047222 0047222 0047222 0047222

153262835 91959908 69674807 58199927 50523744 45521072 41421179 40687477 39635628 38314559 37685951 37379319 36781844 33559470 32840629 32378542 31708109 31490759 30248193 29472670 28735920 28557292 28206617 28206617 27045428 27045428 27045428 27045428 27045428 27045428

15 30 32 34 35 40 43 45 45 47 50 51 50 51 50 51 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54

0004167 0008333 0008889 0009444 0009722 0011111 0011944 0012500 0012500 0013056 0013889 0014167 0013889 0014167 0013889 0014167 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000

306488890 153262835 143676365 135232868 131365893 114943678 106927261 102171137 102171137 97820099 91959908 90148882 91959908 90148882 91959908 90148882 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614

rerata 41290855 rerata 104412771 Contoh perhitungan (menit ke-3) P = 03447 bar Keterangan J = Fluks (Lm2 jam) Fluks J = V At = 0005 (0003915 x 0008333) = 153262835 V = Volume permeat (5 ml) A = Luas permukaan membran (0003915 m2) t = Waktu (jam)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

14

Lampiran 5 Data fluks air membran nilon-6 (Nc) P = 03447 bar P = 04826

Waktu (menit)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

3 6 9

12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 87 90

40 58 68 81 90

105 116 120 124 127 130 133 137 141 146 151 154 160 166 177 178 182 182 182 182 182 182 182 182 182

0011111 0016111 0018889 0022500 0025000 0029167 0032222 0033333 0034444 0035278 0036111 0036944 0038055 0039167 0040556 0041667 0042778 0044444 0046111 0049167 0049444 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556

114943678 79271256 67612854 56761742 51085568 43787130 39635628 38314559 37078714 36202143 35367041 34569597 33560352 32607532 31490759 30651096 29855047 28735920 27697062 25975537 25830014 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872

18 31 35 37 42 43 45 44 46 50 52 54 54 56 59 59 58 59 60 61 60 61 61 61 61 61 61 61 61 61

0005000 0008611 0009722 0010278 0011667 0011944 0012500 0012222 0012778 0013889 0014444 0015000 0015000 0015556 0016389 0016389 0016111 0016389 0016667 0016944 0016667 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944

255427842 148314854 131365893 124259507 109465947 106927261 102171137 104495108 99948287 91959908 88420050 85142614 85142614 82099460 77926610 77926610 79271256 77926610 76626820 75374127 76626820 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127

rerata 37613003 rerata 94506216 Contoh perhitungan (menit ke-3) P = 03447 bar Keterangan J = Fluks (Lm2 jam) Fluks J = V At = 0005 (0003915 x0011111) = 114943678 V = Volume permeat (5 ml) A = Luas permukaan membran (0003915 m2) t = Waktu (jam)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

15

Lampiran 6 Penentuan konsentrasi permeat BSA Data kurva standar BSA

Konsentrasi (ppm)

T Absorban Absorban terkoreksi

0 20 40 60 80

100 120 140 160 180 200

896 894 892 884 880 876 868 862 858 854 844

00477 00487 00496 00535 00555 00575 00615 00645 00665 00685 00737

00000 00010 00019 00058 00078 00098 00138 00168 00188 00208 00260

Diperoleh persamaan garis lurus dengan Y = -19500 x 10-3 + 13086 x 10-4X dengan R = 9920 Nilai absorban (Y) adalah fungsi dari konsentrasi (X) Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N a)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

28 37 36 88 99

105

0007778 0010278 0015556 0024444 0027500 0029167

164198921 124259506 82099460 52247554 46441426 43787130

857 858 859 862 862 863

00670 00665 00660 00645 00645 00640

00193 00188 00183 00168 00168 00163

16239 15857 15474 14328 14328 13946

1880 2072 2263 2836 2836 3031

rerata 85505666 rerata 2486 Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N b)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

56 81 95 108 120 125

0015556 0022500 0026389 0030000 0033333 0034722

82099460 56761742 48396650 42571307 38314559 36781844

860 864 866 872 875 875

00655 00635 00625 00595 00580 00580

00178 00158 00148 00118 00103 00103

15092 13564 12800 10507 9361 9361

2454 3218 3600 4746 5320 5320

rerata 50820927 rerata 4110 Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N c)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

55 83 100 113 123 131

0015278 0023056 0027778 0031389 0034167 0036389

83593350 55392922 45976644 40687477 37379319 35096848

865 869 871 876 876 876

00630 00610 00600 00575 00575 00575

00153 00133 00123 00098 00098 00098

13182 11654 10890 8979 8979 8979

3416 4173 4555 5510 5510 5510

rerata 49687760 rerata 4779

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

16

Contoh perhitungan membran Na (menit ke-5) = 16239 ppm = 1830 Keterangan Cp = Konsentrasi permeat (ppm) Cf = Konsentrasi umpan (200 ppm)

Konsentrasi permeat (ppm) = Absorban + 19500 x 10-3

13086 x 10-4

= 00670 + 19500 x 10-3

13086 x 10-4

Rejeksi = 1 x 100

Cp

Cf

= 1 x 100

16239

200

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

Page 19: PENCIRIAN MEMBRAN MIKROFILTRASI NILON-6repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/14585/Suhendi... · PT Pupuk Kujang Cikampek pada bulan Juni 2004 dengan judul laporan fiAnalisis

11

Lampiran 2 Diagram alir penelitian

Benang nilon-6

Pemotongan

Penimbangan (15 g 175 g 20 g)

Pelarutan (30 bv 35 bv 40 bv)

Pencetakan (pada pelat kaca)

Pencelupan

HCl 225 (50 ml)

Pengukuran fluks air Pengukuran indeks rejeksi

Membran nilon-6

Analisis permukaan (SEM)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

12

Lampiran 3 Data fluks air membran nilon-6 (Na) P = 03447 bar P = 04826 bar

Waktu (menit)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

3 6 9

12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 86 90

15 19 21 23 26 26 26 28 30 30 32 36 38 41 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40

0004167 0005278 0005833 0006389 0007222 0007222 0007222 0007778 0008333 0008333 0008889 0010000 0010556 0011389 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111

306488890 241974083 218950661 199896574 176840101 176840101 176840101 164198921 153262835 153262835 143676365 127713921 120987041 112137958 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678

15 17 17 20 20 22 24 26 26 26 26 27 27 29 28 28 28 28 28 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30

0004167 0004722 0004722 0005556 0005556 0006111 0006667 0007222 0007222 0007222 0007222 0007500 0007500 0008056 0007778 0007778 0007778 0007778 0007778 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333

306488890 270465736 270465736 229866668 229866668 208990216 191561303 176840101 176840101 176840101 176840101 170285228 170285228 158532672 164198921 164198921 164198921 164198921 164198921 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835

rerata 143738975 rerata 180701818 Contoh perhitungan (menit ke-3) P = 03447 bar Keterangan J = Fluks (Lm2 jam) Fluks J = V At = 0005 (0003915 x 0004167) = 306488890 V = Volume permeat (5 ml) A = Luas permukaan membran (0003915 m2) t = Waktu (jam)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

13

Lampiran 4 Data fluks air membran nilon-6 (Nb) P = 03447 bar P = 04826

Waktu (menit)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

3 6 9

12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 87 90

30 50 66 79 91

101 111 113 116 120 122 123 125 137 140 142 145 146 152 156 160 161 163 163 170 170 170 170 170 170

0008333 0013888 0018333 0021944 0025278 0028056 0030833 0031389 0032222 0033333 0033889 0034167 0034722 0038056 0038889 0039444 0040278 0040556 0042222 0043333 0044444 0044722 0045278 0045278 0047222 0047222 0047222 0047222 0047222 0047222

153262835 91959908 69674807 58199927 50523744 45521072 41421179 40687477 39635628 38314559 37685951 37379319 36781844 33559470 32840629 32378542 31708109 31490759 30248193 29472670 28735920 28557292 28206617 28206617 27045428 27045428 27045428 27045428 27045428 27045428

15 30 32 34 35 40 43 45 45 47 50 51 50 51 50 51 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54

0004167 0008333 0008889 0009444 0009722 0011111 0011944 0012500 0012500 0013056 0013889 0014167 0013889 0014167 0013889 0014167 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000

306488890 153262835 143676365 135232868 131365893 114943678 106927261 102171137 102171137 97820099 91959908 90148882 91959908 90148882 91959908 90148882 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614

rerata 41290855 rerata 104412771 Contoh perhitungan (menit ke-3) P = 03447 bar Keterangan J = Fluks (Lm2 jam) Fluks J = V At = 0005 (0003915 x 0008333) = 153262835 V = Volume permeat (5 ml) A = Luas permukaan membran (0003915 m2) t = Waktu (jam)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

14

Lampiran 5 Data fluks air membran nilon-6 (Nc) P = 03447 bar P = 04826

Waktu (menit)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

3 6 9

12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 87 90

40 58 68 81 90

105 116 120 124 127 130 133 137 141 146 151 154 160 166 177 178 182 182 182 182 182 182 182 182 182

0011111 0016111 0018889 0022500 0025000 0029167 0032222 0033333 0034444 0035278 0036111 0036944 0038055 0039167 0040556 0041667 0042778 0044444 0046111 0049167 0049444 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556

114943678 79271256 67612854 56761742 51085568 43787130 39635628 38314559 37078714 36202143 35367041 34569597 33560352 32607532 31490759 30651096 29855047 28735920 27697062 25975537 25830014 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872

18 31 35 37 42 43 45 44 46 50 52 54 54 56 59 59 58 59 60 61 60 61 61 61 61 61 61 61 61 61

0005000 0008611 0009722 0010278 0011667 0011944 0012500 0012222 0012778 0013889 0014444 0015000 0015000 0015556 0016389 0016389 0016111 0016389 0016667 0016944 0016667 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944

255427842 148314854 131365893 124259507 109465947 106927261 102171137 104495108 99948287 91959908 88420050 85142614 85142614 82099460 77926610 77926610 79271256 77926610 76626820 75374127 76626820 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127

rerata 37613003 rerata 94506216 Contoh perhitungan (menit ke-3) P = 03447 bar Keterangan J = Fluks (Lm2 jam) Fluks J = V At = 0005 (0003915 x0011111) = 114943678 V = Volume permeat (5 ml) A = Luas permukaan membran (0003915 m2) t = Waktu (jam)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

15

Lampiran 6 Penentuan konsentrasi permeat BSA Data kurva standar BSA

Konsentrasi (ppm)

T Absorban Absorban terkoreksi

0 20 40 60 80

100 120 140 160 180 200

896 894 892 884 880 876 868 862 858 854 844

00477 00487 00496 00535 00555 00575 00615 00645 00665 00685 00737

00000 00010 00019 00058 00078 00098 00138 00168 00188 00208 00260

Diperoleh persamaan garis lurus dengan Y = -19500 x 10-3 + 13086 x 10-4X dengan R = 9920 Nilai absorban (Y) adalah fungsi dari konsentrasi (X) Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N a)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

28 37 36 88 99

105

0007778 0010278 0015556 0024444 0027500 0029167

164198921 124259506 82099460 52247554 46441426 43787130

857 858 859 862 862 863

00670 00665 00660 00645 00645 00640

00193 00188 00183 00168 00168 00163

16239 15857 15474 14328 14328 13946

1880 2072 2263 2836 2836 3031

rerata 85505666 rerata 2486 Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N b)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

56 81 95 108 120 125

0015556 0022500 0026389 0030000 0033333 0034722

82099460 56761742 48396650 42571307 38314559 36781844

860 864 866 872 875 875

00655 00635 00625 00595 00580 00580

00178 00158 00148 00118 00103 00103

15092 13564 12800 10507 9361 9361

2454 3218 3600 4746 5320 5320

rerata 50820927 rerata 4110 Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N c)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

55 83 100 113 123 131

0015278 0023056 0027778 0031389 0034167 0036389

83593350 55392922 45976644 40687477 37379319 35096848

865 869 871 876 876 876

00630 00610 00600 00575 00575 00575

00153 00133 00123 00098 00098 00098

13182 11654 10890 8979 8979 8979

3416 4173 4555 5510 5510 5510

rerata 49687760 rerata 4779

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

16

Contoh perhitungan membran Na (menit ke-5) = 16239 ppm = 1830 Keterangan Cp = Konsentrasi permeat (ppm) Cf = Konsentrasi umpan (200 ppm)

Konsentrasi permeat (ppm) = Absorban + 19500 x 10-3

13086 x 10-4

= 00670 + 19500 x 10-3

13086 x 10-4

Rejeksi = 1 x 100

Cp

Cf

= 1 x 100

16239

200

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

Page 20: PENCIRIAN MEMBRAN MIKROFILTRASI NILON-6repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/14585/Suhendi... · PT Pupuk Kujang Cikampek pada bulan Juni 2004 dengan judul laporan fiAnalisis

12

Lampiran 3 Data fluks air membran nilon-6 (Na) P = 03447 bar P = 04826 bar

Waktu (menit)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

3 6 9

12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 86 90

15 19 21 23 26 26 26 28 30 30 32 36 38 41 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40

0004167 0005278 0005833 0006389 0007222 0007222 0007222 0007778 0008333 0008333 0008889 0010000 0010556 0011389 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111 0011111

306488890 241974083 218950661 199896574 176840101 176840101 176840101 164198921 153262835 153262835 143676365 127713921 120987041 112137958 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678 114943678

15 17 17 20 20 22 24 26 26 26 26 27 27 29 28 28 28 28 28 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30

0004167 0004722 0004722 0005556 0005556 0006111 0006667 0007222 0007222 0007222 0007222 0007500 0007500 0008056 0007778 0007778 0007778 0007778 0007778 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333 0008333

306488890 270465736 270465736 229866668 229866668 208990216 191561303 176840101 176840101 176840101 176840101 170285228 170285228 158532672 164198921 164198921 164198921 164198921 164198921 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835 153262835

rerata 143738975 rerata 180701818 Contoh perhitungan (menit ke-3) P = 03447 bar Keterangan J = Fluks (Lm2 jam) Fluks J = V At = 0005 (0003915 x 0004167) = 306488890 V = Volume permeat (5 ml) A = Luas permukaan membran (0003915 m2) t = Waktu (jam)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

13

Lampiran 4 Data fluks air membran nilon-6 (Nb) P = 03447 bar P = 04826

Waktu (menit)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

3 6 9

12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 87 90

30 50 66 79 91

101 111 113 116 120 122 123 125 137 140 142 145 146 152 156 160 161 163 163 170 170 170 170 170 170

0008333 0013888 0018333 0021944 0025278 0028056 0030833 0031389 0032222 0033333 0033889 0034167 0034722 0038056 0038889 0039444 0040278 0040556 0042222 0043333 0044444 0044722 0045278 0045278 0047222 0047222 0047222 0047222 0047222 0047222

153262835 91959908 69674807 58199927 50523744 45521072 41421179 40687477 39635628 38314559 37685951 37379319 36781844 33559470 32840629 32378542 31708109 31490759 30248193 29472670 28735920 28557292 28206617 28206617 27045428 27045428 27045428 27045428 27045428 27045428

15 30 32 34 35 40 43 45 45 47 50 51 50 51 50 51 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54

0004167 0008333 0008889 0009444 0009722 0011111 0011944 0012500 0012500 0013056 0013889 0014167 0013889 0014167 0013889 0014167 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000

306488890 153262835 143676365 135232868 131365893 114943678 106927261 102171137 102171137 97820099 91959908 90148882 91959908 90148882 91959908 90148882 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614

rerata 41290855 rerata 104412771 Contoh perhitungan (menit ke-3) P = 03447 bar Keterangan J = Fluks (Lm2 jam) Fluks J = V At = 0005 (0003915 x 0008333) = 153262835 V = Volume permeat (5 ml) A = Luas permukaan membran (0003915 m2) t = Waktu (jam)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

14

Lampiran 5 Data fluks air membran nilon-6 (Nc) P = 03447 bar P = 04826

Waktu (menit)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

3 6 9

12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 87 90

40 58 68 81 90

105 116 120 124 127 130 133 137 141 146 151 154 160 166 177 178 182 182 182 182 182 182 182 182 182

0011111 0016111 0018889 0022500 0025000 0029167 0032222 0033333 0034444 0035278 0036111 0036944 0038055 0039167 0040556 0041667 0042778 0044444 0046111 0049167 0049444 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556

114943678 79271256 67612854 56761742 51085568 43787130 39635628 38314559 37078714 36202143 35367041 34569597 33560352 32607532 31490759 30651096 29855047 28735920 27697062 25975537 25830014 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872

18 31 35 37 42 43 45 44 46 50 52 54 54 56 59 59 58 59 60 61 60 61 61 61 61 61 61 61 61 61

0005000 0008611 0009722 0010278 0011667 0011944 0012500 0012222 0012778 0013889 0014444 0015000 0015000 0015556 0016389 0016389 0016111 0016389 0016667 0016944 0016667 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944

255427842 148314854 131365893 124259507 109465947 106927261 102171137 104495108 99948287 91959908 88420050 85142614 85142614 82099460 77926610 77926610 79271256 77926610 76626820 75374127 76626820 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127

rerata 37613003 rerata 94506216 Contoh perhitungan (menit ke-3) P = 03447 bar Keterangan J = Fluks (Lm2 jam) Fluks J = V At = 0005 (0003915 x0011111) = 114943678 V = Volume permeat (5 ml) A = Luas permukaan membran (0003915 m2) t = Waktu (jam)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

15

Lampiran 6 Penentuan konsentrasi permeat BSA Data kurva standar BSA

Konsentrasi (ppm)

T Absorban Absorban terkoreksi

0 20 40 60 80

100 120 140 160 180 200

896 894 892 884 880 876 868 862 858 854 844

00477 00487 00496 00535 00555 00575 00615 00645 00665 00685 00737

00000 00010 00019 00058 00078 00098 00138 00168 00188 00208 00260

Diperoleh persamaan garis lurus dengan Y = -19500 x 10-3 + 13086 x 10-4X dengan R = 9920 Nilai absorban (Y) adalah fungsi dari konsentrasi (X) Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N a)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

28 37 36 88 99

105

0007778 0010278 0015556 0024444 0027500 0029167

164198921 124259506 82099460 52247554 46441426 43787130

857 858 859 862 862 863

00670 00665 00660 00645 00645 00640

00193 00188 00183 00168 00168 00163

16239 15857 15474 14328 14328 13946

1880 2072 2263 2836 2836 3031

rerata 85505666 rerata 2486 Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N b)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

56 81 95 108 120 125

0015556 0022500 0026389 0030000 0033333 0034722

82099460 56761742 48396650 42571307 38314559 36781844

860 864 866 872 875 875

00655 00635 00625 00595 00580 00580

00178 00158 00148 00118 00103 00103

15092 13564 12800 10507 9361 9361

2454 3218 3600 4746 5320 5320

rerata 50820927 rerata 4110 Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N c)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

55 83 100 113 123 131

0015278 0023056 0027778 0031389 0034167 0036389

83593350 55392922 45976644 40687477 37379319 35096848

865 869 871 876 876 876

00630 00610 00600 00575 00575 00575

00153 00133 00123 00098 00098 00098

13182 11654 10890 8979 8979 8979

3416 4173 4555 5510 5510 5510

rerata 49687760 rerata 4779

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

16

Contoh perhitungan membran Na (menit ke-5) = 16239 ppm = 1830 Keterangan Cp = Konsentrasi permeat (ppm) Cf = Konsentrasi umpan (200 ppm)

Konsentrasi permeat (ppm) = Absorban + 19500 x 10-3

13086 x 10-4

= 00670 + 19500 x 10-3

13086 x 10-4

Rejeksi = 1 x 100

Cp

Cf

= 1 x 100

16239

200

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

Page 21: PENCIRIAN MEMBRAN MIKROFILTRASI NILON-6repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/14585/Suhendi... · PT Pupuk Kujang Cikampek pada bulan Juni 2004 dengan judul laporan fiAnalisis

13

Lampiran 4 Data fluks air membran nilon-6 (Nb) P = 03447 bar P = 04826

Waktu (menit)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

3 6 9

12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 87 90

30 50 66 79 91

101 111 113 116 120 122 123 125 137 140 142 145 146 152 156 160 161 163 163 170 170 170 170 170 170

0008333 0013888 0018333 0021944 0025278 0028056 0030833 0031389 0032222 0033333 0033889 0034167 0034722 0038056 0038889 0039444 0040278 0040556 0042222 0043333 0044444 0044722 0045278 0045278 0047222 0047222 0047222 0047222 0047222 0047222

153262835 91959908 69674807 58199927 50523744 45521072 41421179 40687477 39635628 38314559 37685951 37379319 36781844 33559470 32840629 32378542 31708109 31490759 30248193 29472670 28735920 28557292 28206617 28206617 27045428 27045428 27045428 27045428 27045428 27045428

15 30 32 34 35 40 43 45 45 47 50 51 50 51 50 51 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54 54

0004167 0008333 0008889 0009444 0009722 0011111 0011944 0012500 0012500 0013056 0013889 0014167 0013889 0014167 0013889 0014167 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000 0015000

306488890 153262835 143676365 135232868 131365893 114943678 106927261 102171137 102171137 97820099 91959908 90148882 91959908 90148882 91959908 90148882 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614 85142614

rerata 41290855 rerata 104412771 Contoh perhitungan (menit ke-3) P = 03447 bar Keterangan J = Fluks (Lm2 jam) Fluks J = V At = 0005 (0003915 x 0008333) = 153262835 V = Volume permeat (5 ml) A = Luas permukaan membran (0003915 m2) t = Waktu (jam)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

14

Lampiran 5 Data fluks air membran nilon-6 (Nc) P = 03447 bar P = 04826

Waktu (menit)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

3 6 9

12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 87 90

40 58 68 81 90

105 116 120 124 127 130 133 137 141 146 151 154 160 166 177 178 182 182 182 182 182 182 182 182 182

0011111 0016111 0018889 0022500 0025000 0029167 0032222 0033333 0034444 0035278 0036111 0036944 0038055 0039167 0040556 0041667 0042778 0044444 0046111 0049167 0049444 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556

114943678 79271256 67612854 56761742 51085568 43787130 39635628 38314559 37078714 36202143 35367041 34569597 33560352 32607532 31490759 30651096 29855047 28735920 27697062 25975537 25830014 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872

18 31 35 37 42 43 45 44 46 50 52 54 54 56 59 59 58 59 60 61 60 61 61 61 61 61 61 61 61 61

0005000 0008611 0009722 0010278 0011667 0011944 0012500 0012222 0012778 0013889 0014444 0015000 0015000 0015556 0016389 0016389 0016111 0016389 0016667 0016944 0016667 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944

255427842 148314854 131365893 124259507 109465947 106927261 102171137 104495108 99948287 91959908 88420050 85142614 85142614 82099460 77926610 77926610 79271256 77926610 76626820 75374127 76626820 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127

rerata 37613003 rerata 94506216 Contoh perhitungan (menit ke-3) P = 03447 bar Keterangan J = Fluks (Lm2 jam) Fluks J = V At = 0005 (0003915 x0011111) = 114943678 V = Volume permeat (5 ml) A = Luas permukaan membran (0003915 m2) t = Waktu (jam)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

15

Lampiran 6 Penentuan konsentrasi permeat BSA Data kurva standar BSA

Konsentrasi (ppm)

T Absorban Absorban terkoreksi

0 20 40 60 80

100 120 140 160 180 200

896 894 892 884 880 876 868 862 858 854 844

00477 00487 00496 00535 00555 00575 00615 00645 00665 00685 00737

00000 00010 00019 00058 00078 00098 00138 00168 00188 00208 00260

Diperoleh persamaan garis lurus dengan Y = -19500 x 10-3 + 13086 x 10-4X dengan R = 9920 Nilai absorban (Y) adalah fungsi dari konsentrasi (X) Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N a)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

28 37 36 88 99

105

0007778 0010278 0015556 0024444 0027500 0029167

164198921 124259506 82099460 52247554 46441426 43787130

857 858 859 862 862 863

00670 00665 00660 00645 00645 00640

00193 00188 00183 00168 00168 00163

16239 15857 15474 14328 14328 13946

1880 2072 2263 2836 2836 3031

rerata 85505666 rerata 2486 Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N b)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

56 81 95 108 120 125

0015556 0022500 0026389 0030000 0033333 0034722

82099460 56761742 48396650 42571307 38314559 36781844

860 864 866 872 875 875

00655 00635 00625 00595 00580 00580

00178 00158 00148 00118 00103 00103

15092 13564 12800 10507 9361 9361

2454 3218 3600 4746 5320 5320

rerata 50820927 rerata 4110 Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N c)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

55 83 100 113 123 131

0015278 0023056 0027778 0031389 0034167 0036389

83593350 55392922 45976644 40687477 37379319 35096848

865 869 871 876 876 876

00630 00610 00600 00575 00575 00575

00153 00133 00123 00098 00098 00098

13182 11654 10890 8979 8979 8979

3416 4173 4555 5510 5510 5510

rerata 49687760 rerata 4779

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

16

Contoh perhitungan membran Na (menit ke-5) = 16239 ppm = 1830 Keterangan Cp = Konsentrasi permeat (ppm) Cf = Konsentrasi umpan (200 ppm)

Konsentrasi permeat (ppm) = Absorban + 19500 x 10-3

13086 x 10-4

= 00670 + 19500 x 10-3

13086 x 10-4

Rejeksi = 1 x 100

Cp

Cf

= 1 x 100

16239

200

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

Page 22: PENCIRIAN MEMBRAN MIKROFILTRASI NILON-6repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/14585/Suhendi... · PT Pupuk Kujang Cikampek pada bulan Juni 2004 dengan judul laporan fiAnalisis

14

Lampiran 5 Data fluks air membran nilon-6 (Nc) P = 03447 bar P = 04826

Waktu (menit)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

Waktu5 ml (detik)

Waktu5 ml (jam)

Fluks (Lm2 jam)

3 6 9

12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 87 90

40 58 68 81 90

105 116 120 124 127 130 133 137 141 146 151 154 160 166 177 178 182 182 182 182 182 182 182 182 182

0011111 0016111 0018889 0022500 0025000 0029167 0032222 0033333 0034444 0035278 0036111 0036944 0038055 0039167 0040556 0041667 0042778 0044444 0046111 0049167 0049444 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556 0050556

114943678 79271256 67612854 56761742 51085568 43787130 39635628 38314559 37078714 36202143 35367041 34569597 33560352 32607532 31490759 30651096 29855047 28735920 27697062 25975537 25830014 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872 25261872

18 31 35 37 42 43 45 44 46 50 52 54 54 56 59 59 58 59 60 61 60 61 61 61 61 61 61 61 61 61

0005000 0008611 0009722 0010278 0011667 0011944 0012500 0012222 0012778 0013889 0014444 0015000 0015000 0015556 0016389 0016389 0016111 0016389 0016667 0016944 0016667 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944 0016944

255427842 148314854 131365893 124259507 109465947 106927261 102171137 104495108 99948287 91959908 88420050 85142614 85142614 82099460 77926610 77926610 79271256 77926610 76626820 75374127 76626820 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127 75374127

rerata 37613003 rerata 94506216 Contoh perhitungan (menit ke-3) P = 03447 bar Keterangan J = Fluks (Lm2 jam) Fluks J = V At = 0005 (0003915 x0011111) = 114943678 V = Volume permeat (5 ml) A = Luas permukaan membran (0003915 m2) t = Waktu (jam)

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

15

Lampiran 6 Penentuan konsentrasi permeat BSA Data kurva standar BSA

Konsentrasi (ppm)

T Absorban Absorban terkoreksi

0 20 40 60 80

100 120 140 160 180 200

896 894 892 884 880 876 868 862 858 854 844

00477 00487 00496 00535 00555 00575 00615 00645 00665 00685 00737

00000 00010 00019 00058 00078 00098 00138 00168 00188 00208 00260

Diperoleh persamaan garis lurus dengan Y = -19500 x 10-3 + 13086 x 10-4X dengan R = 9920 Nilai absorban (Y) adalah fungsi dari konsentrasi (X) Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N a)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

28 37 36 88 99

105

0007778 0010278 0015556 0024444 0027500 0029167

164198921 124259506 82099460 52247554 46441426 43787130

857 858 859 862 862 863

00670 00665 00660 00645 00645 00640

00193 00188 00183 00168 00168 00163

16239 15857 15474 14328 14328 13946

1880 2072 2263 2836 2836 3031

rerata 85505666 rerata 2486 Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N b)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

56 81 95 108 120 125

0015556 0022500 0026389 0030000 0033333 0034722

82099460 56761742 48396650 42571307 38314559 36781844

860 864 866 872 875 875

00655 00635 00625 00595 00580 00580

00178 00158 00148 00118 00103 00103

15092 13564 12800 10507 9361 9361

2454 3218 3600 4746 5320 5320

rerata 50820927 rerata 4110 Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N c)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

55 83 100 113 123 131

0015278 0023056 0027778 0031389 0034167 0036389

83593350 55392922 45976644 40687477 37379319 35096848

865 869 871 876 876 876

00630 00610 00600 00575 00575 00575

00153 00133 00123 00098 00098 00098

13182 11654 10890 8979 8979 8979

3416 4173 4555 5510 5510 5510

rerata 49687760 rerata 4779

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

16

Contoh perhitungan membran Na (menit ke-5) = 16239 ppm = 1830 Keterangan Cp = Konsentrasi permeat (ppm) Cf = Konsentrasi umpan (200 ppm)

Konsentrasi permeat (ppm) = Absorban + 19500 x 10-3

13086 x 10-4

= 00670 + 19500 x 10-3

13086 x 10-4

Rejeksi = 1 x 100

Cp

Cf

= 1 x 100

16239

200

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

Page 23: PENCIRIAN MEMBRAN MIKROFILTRASI NILON-6repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/14585/Suhendi... · PT Pupuk Kujang Cikampek pada bulan Juni 2004 dengan judul laporan fiAnalisis

15

Lampiran 6 Penentuan konsentrasi permeat BSA Data kurva standar BSA

Konsentrasi (ppm)

T Absorban Absorban terkoreksi

0 20 40 60 80

100 120 140 160 180 200

896 894 892 884 880 876 868 862 858 854 844

00477 00487 00496 00535 00555 00575 00615 00645 00665 00685 00737

00000 00010 00019 00058 00078 00098 00138 00168 00188 00208 00260

Diperoleh persamaan garis lurus dengan Y = -19500 x 10-3 + 13086 x 10-4X dengan R = 9920 Nilai absorban (Y) adalah fungsi dari konsentrasi (X) Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N a)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

28 37 36 88 99

105

0007778 0010278 0015556 0024444 0027500 0029167

164198921 124259506 82099460 52247554 46441426 43787130

857 858 859 862 862 863

00670 00665 00660 00645 00645 00640

00193 00188 00183 00168 00168 00163

16239 15857 15474 14328 14328 13946

1880 2072 2263 2836 2836 3031

rerata 85505666 rerata 2486 Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N b)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

56 81 95 108 120 125

0015556 0022500 0026389 0030000 0033333 0034722

82099460 56761742 48396650 42571307 38314559 36781844

860 864 866 872 875 875

00655 00635 00625 00595 00580 00580

00178 00158 00148 00118 00103 00103

15092 13564 12800 10507 9361 9361

2454 3218 3600 4746 5320 5320

rerata 50820927 rerata 4110 Nilai fluks dan rejeksi BSA membran nilon-6 (N c)

Waktu (menit)

Waktu5 ml

(detik)

Waktu5 ml

(jam)

Fluks (Lm2 jam) T Absorban

Absorban terkoreksi

Konsentrasi permeat (ppm)

Rejeksi ()

5 10 15 20 25 30

55 83 100 113 123 131

0015278 0023056 0027778 0031389 0034167 0036389

83593350 55392922 45976644 40687477 37379319 35096848

865 869 871 876 876 876

00630 00610 00600 00575 00575 00575

00153 00133 00123 00098 00098 00098

13182 11654 10890 8979 8979 8979

3416 4173 4555 5510 5510 5510

rerata 49687760 rerata 4779

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

16

Contoh perhitungan membran Na (menit ke-5) = 16239 ppm = 1830 Keterangan Cp = Konsentrasi permeat (ppm) Cf = Konsentrasi umpan (200 ppm)

Konsentrasi permeat (ppm) = Absorban + 19500 x 10-3

13086 x 10-4

= 00670 + 19500 x 10-3

13086 x 10-4

Rejeksi = 1 x 100

Cp

Cf

= 1 x 100

16239

200

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA

Page 24: PENCIRIAN MEMBRAN MIKROFILTRASI NILON-6repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/14585/Suhendi... · PT Pupuk Kujang Cikampek pada bulan Juni 2004 dengan judul laporan fiAnalisis

16

Contoh perhitungan membran Na (menit ke-5) = 16239 ppm = 1830 Keterangan Cp = Konsentrasi permeat (ppm) Cf = Konsentrasi umpan (200 ppm)

Konsentrasi permeat (ppm) = Absorban + 19500 x 10-3

13086 x 10-4

= 00670 + 19500 x 10-3

13086 x 10-4

Rejeksi = 1 x 100

Cp

Cf

= 1 x 100

16239

200

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease Get yours now

ldquoThank you very much I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobes ASarras - USA