Sintesis Polimer Membran Selulosa Asetat Dan Polietilen Glikol Dengan Nanopartikel Silika Sebagai Bahan Aditif Untuk Reverse Osmosis

Air adalah salah satu kebutuhan utama manusia. Dari kertersedian air di dunia, hanya 2.5% dari jumlah air di dunia yang merupakan air tawar. Dalam keadaan, seperti ini teknologi membran diprediksi menjadi alternatif dalam pengolahan air laut untuk menyuplai kebutuhan air manusia. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pembuatan membran RO dengan menggunakan polimer selulosa asetat (CA), polietilen glikol (PEG) dan nanopartikel silika sebagai bahan aditif serta mempelajari pengaruh variasi ukuran partikel dan konsentrasi silika terhadap karakterisasi dan kinerja membran RO untuk desalinasi air laut. Penelitian ini menggunakan metode thermal induces phase separation. Pertama pembuatan polimer membran, percobaan dilakukan dengan mencampurkan 1.25 g CA dan 1.25 g PEG di dalam 80 ml aseton pada suhu 80°C dengan pengadukan hingga homogen. Mencetak membran di atas mold dengan mengatur ketebalan membran pada suhu 25°C, mengquench membrane ke suhu 5°C selama 15 menit. Mengeringkan membran pada suhu 60°C selama 24 jam. Membran yang telah terbentuk kemudian dilepaskan dari kaca untuk kemudian dianalisa Membuat kembali membran CA/PEG dengan komposisi 60/40;70/30;80/20;90/10. Membran dengan komposisi CA/PEG 80/20 akan dimodifikasi menggunakan silika nanopartikel. Kedua modifikasi membran dengan nanopartikel silika, percobaan dilakukan dengan melarutkan 1 g nanopartikel silika (0.007 μm) di dalam 10 ml NaOH. Tahapan selanjutnya sama seperti pada pembuatan polimer membran. Kemudian membuat kembali membran dengan cara yang sama menggunakan konsentrasi partikel silika berbeda (2%, 3%, 4%, 5%) dan ukuran partikel yang berbeda (0.2 μm dan 60 μm). Menganalisa morfologi membran, ikatan gugus fungsional, sudut kontak, fluks permeat, rijeksi garam, dan permeabilitas membran. Kenaikan CA di dalam CA/PEG membran membuat membran semakin dense dan hidrofilisitas membran semakin menurun. Hidrofilisitas membran, fluks permeat, permeabilitas, dan rijeksi garam semakin meningkat dengan semakin kecilnya ukuran partikel silika dan semakin besarnya konsentrasi silika yang ditambahkan ke membran CA/PEG. Jika ditinjau dari nilai rijeksi garam yang diperoleh dari hasil percobaan, maka membran CA/PEG/silika yang optimal untuk proses desalinasi adalah pada komposisi CA/PEG 80/20 dengan penambahan silika 0.2 μm sebesar 5%

Synthesis of Polymeric Membrane for Desalination Process

Cellulose acetate/polyethylene glycol 200 (CA/PEG) membrane with ration 80/20 (wt%) was modified with varying amount of silica in many concentration (1-5% w/v). CA/PEG-200 membranes were characterized for their hydrophilicity, functional groups and permeation properties. The increasing of CA at CA/PEG membrane make membrane more dense and hydrophilicity of membrane decreases. Membrane hydrophilicity, permeate flux, permeability, and salt rejection increase with the increasing of silica concentration in CA/PEG membrane. The experiment results show that the highest salt rejection was obtained when 5% silica was added into CA/PEG (80/20) membrane