Kinetic Modeling of Flocculation and Coalescence in the System Emulsion of Water-Xylene-Terbutyl Oleyl Glycosides

The development of a mathematical model for explaining the kinetics of flocculation and coalescence of emulsion droplets is essential to study the stability of an emulsion system of the kinetics of emulsion stability. Mathematic models was developed from the equation Van Den Tempel by modifying emulsion systems. The emulsion was made by mixing water-xylene and surfactant tert-butyl oleyl glycosides. This research studied the effect of stirrer speed on the value of flocculation rate constant (a) and coalescence rate constant (K). The model identified the emulsion development condition whether controlled by coalescence or flocculation. It was observed that under lower agitation speed (1000 rpm) the emulsion development was controlled by flocculation mechanism, while a faster agitation (2000 rpm or higher) exhibited coalescence controlled mechanism. The results confirmed that the 1st model was the most appropriate for water-xylene-TBOG emulsion system. From four models after fitting with experimental data, the most suitable model is 4th model, because it has the smallest error of 2.22 %.

Improving the Performance of Polysulfone-nano ZnO Membranes for Water Treatment in Oil Refinery with Modified UV Irradiation and Polyvinyl Alcohol

Refinery wastewater is generated from the process of refining large amounts of oil. Oil refined wastewater contains micron-scaled emulsion droplets, and sub-micron droplets that are difficult to remove from water, which poses problems for researchers. Membrane technology is widely used in water treatment because it is very selective and effective in the filtration process. This research focuses on oil refinery water treatment using polysulfone (PSF) membrane ZnO nano composites modified with ultraviolet (UV) irradiation and polyvinyl alcohol. This membrane was prepared using the dry / wet phase inversion method. Then-the membrane was modified using UV irradiation and coated with polyvinyl alcohol (PVA). PSF-nano ZnO modifications have an impact on membrane performance; UV irradiation showed an increase in the value of membrane pure water flux from 4.5 Lm–2h–1 to 5.7 Lm–2h–1. However, after UV irradiation, the rejection value decreased after UV irradiation, whereas the presence of PVA as a coating agent increased the rejection value to 77.2 % for Total Dissolve Solid (TDS) rejection, 76 % for Chemical Oxyugen Demand COD rejection, and 65.3 % for ammonia rejection. This value was higher than that obtained for membranes without PVA coating, namely only 47.3 % for TDS, 51.1 % for (COD), and 29.4 % for ammonia rejection. Modifications with UV and PVA irradiation provide interrelated effects to improve membrane performance

Fabrication and Characterization of Nano Hybrid Cellulose Acetate-nanoTiO2/crosslinked Polyvinyl Alcohol Coated Membrane for Crude Clove Oil Purification

The application of membranes for clove oil purification has the potential to improve the efficiency and effectiveness of processing. The main problem that occurs is the polymer-based membranes tend to change in properties such as weakening, dissolving, and swelling when contact with clove oil. In this study, cellulose acetate membrane was developed with TiO2 nano-particles to reduce swelling effect and coating with polyvinyl alcohol (PVA) to modify membrane surface. The membranes were prepared using dry-wet phase inversion method from dope solution with polymer concentration of 14–20 wt% and nano-particles of TiO2 with a concentration of 0–1.5 wt% in total solid. The formed membrane was coated with PVA with a concentration of 2–5 wt% crosslinked using glutaraldehyde. The SEM results show that prepared membrane are asymmetric membranes and show the coated layer of PVA on the surface. The FTIR spectra confirm that the PVA is successfully crosslinked and the addition of nano-particles TiO2 decreases the membrane swelling degree, significantly. In the addition of 0.5 wt% of nano-TiO2 can increase the flux from 0.54 to 0.66 L × m−2 × h−1 × bar−1. The coated membrane surface using PVA increases the selectivity of the membrane to produce clove oil permeates with eugenol content of 82.5 % from 68 %

Pengaruh Metode Sulfonasi dan Penambahan Pengisi pada Membran Direct Metanol Fuel Cell

Penggunaan polieter-eter keton (PEEK) sebagai membran pengganti nafion pada aplikasi direct methanol fuel cell (DMFC)  menjadi penelitian yang terus dikembangkan, Penyempurnaan  PEEK menuju karakteristik nafion juga terus dilakukan dengan berbagai metode,  baik itu dengan penambahan pengisi maupun pengembangan metode baru dalam proses pembuatan membran PEEK. Methanol crossover dan rendahnya nilai konduktifitas menjadi salah satu kelemahan membran PEEK yang masih perlu di selesaikan dengan cara yang solutif. Tujuan percobaan ini adalah melakukan pengembangan metode pembuatan membran serta menambahkan bahan pengisi untuk memperbaiki karakteristik membran PEEK. Dengan metode A yaitu penambahan pengisi siklodekstrin 10% sebelum proses sulfonasi, metode B yaitu penambahan pengisi siklodekstrin dan silika dilakukan setelah proses sulfonasi pada suhu dan waktu tetap 700C selama 4 jam, hasil karakteristik terbaik diantara dua metode tersebut kemudian ditambahakan pengisi silika untuk meningkatkan sifat hidrofilik membran. Hasil percobaan menunjukkan hasil terbaik pada membran sPEEK-siklodekstrin-silika 10% dengan metode A, penambahan pengisi dilakukan sebelum sulfonasi, dengan nilai swelling degree 140% dan hasil analisa FTIR  gugus sulfonat pada membran sPEEK-siklodekstrin-silika 10%  yaitu terdapat pada rentang panjang gelombang 1153-1155 cm-1 dan 1217 cm-1 (vibrasi stretching simmetrik dan assimetrik O=S=O)

BANTUAN ALAT PENJERNIH AIR TANAH DI PERUMAHAN DELTA MAS KOTA SEMARANG

Air merupakan sumber daya alam yang sangat penting bagi kehidupan manusia. Air dibutuhkan antara lain untuk pembangkit listrik, industri, pertanian, peternakan, dan dalam kehidupan sehari-hari manusia. Kegiatan pengabdian kepada masyarakat oleh Tim Pengabdian kepada Masyarakat Departemen Teknik Kimia FT Undip dilaksanakan di Perumahan Delta Mas, Kota Semarang. Pada Perumahan tersebut terdapat sumber air tanah yang berada di pangkal Jalan Delta Mas V (RT 5 RW 4). Air tanah tersebut digunakan untuk sarana kebersihan, sedangkan untuk minum dan memasak warga membeli air gunung atau air yang sudah diolah. Berdasarkan analisis situasi maka kegiatan pengabdian kepada masyarakat bertujuan untuk mengetahui kualitas air tanah serta memberikan bantuan alat penjernih air tanah di Perumahan Delta Mas, Kota Semarang. Hasil analisis air tanah yang diambil pada musim penghujan dan musim kemarau menunjukkan bahwa kadar deterjen, timbal (Pb), dan total Coliform melebihi Standar Baku Mutu Media Air untuk Keperluan Higiene Sanitasi sehingga Tim Pengabdian kepada Masyarakat memberikan bantuan berupa alat penjernih air dengan komponen utamanya karbon aktif untuk mengatasi hal tersebut. Hasil analisis air tanah setelah pemakaian alat penjernih air pada 1, 7, dan 28 hari menunjukkan bahwa kandungan deterjen dan timbal (Pb) dapat berkurang sehingga memenuhi Standar Baku Mutu, namun kandungan total Coliform masih melebihi Standar Baku Mutu. Selanjutnya disarankan untuk menghilangkan atau disinfeksi bakteri Coliform dalam air dengan cara yang sederhana, yaitu dengan pemanasan atau dengan proses klorinasi menggunakan kalsium hipoklorit (Ca(ClO)2 atau kaporit.Kata kunci : alat penjernih, air tanah,air higiene sanitas

Evaluasi Kandungan Nutrien Susu Sapi yang Difiltrasi Menggunakan Teknologi Membran Ultrafiltrasi Polyethersulfone dengan Konsentrasi Polimer dan Lama Waktu Filtrasi Berbeda

Tujuan penelitian adalah untuk mengkaji proses filtrasi susu menggunakan membran ultrafiltrasi polyethersulfone (PES) dengan konsentrasi polimer dan lama waktu filtrasi berbeda guna mengurangi kadar air dan meningkatkan kandungan nutrien susu. Penelitian dilaksanakan pada tanggal 8 Agustus sampai 17 November 2016 di Laboratorium Teknologi Pengolahan Limbah, Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik serta di Laboratorium Produksi Ternak Potong dan Perah, Fakultas Peternakan dan Pertanian, Universitas Diponegoro, Semarang. Materi yang digunakan adalah 22,5 liter susu sapi segar hasil pemerahan pagi hari yang dibagi menjadi 15 sampel susu. Penelitian diawali dengan pembuatan membran ultrafiltrasi menggunakan polimer PES dan aditif polyethylene glycol (PEG), dilanjutkan aplikasi membran untuk filtrasi susu sapi. Nilai laju alir membran diukur untuk mengetahui kinerja membran. Susu sebelum dan sesudah filtrasi dianalisis untuk dievaluasi kandungan nutriennya. Analisis scanning electron microscope pada membran dengan konsentrasi polimer terbaik untuk mengetahui kondisi membran sebelum dan setelah filtrasi. Rancangan yang digunakan adalah rancangan acak lengkap pola split plot in time dengan 5 ulangan. Waktu filtrasi sebagai petak utama, terdiri dari T0 (sebelum filtrasi), T1 (jam ke-1 filtrasi), T2 (jam ke-2 filtrasi), T3 (jam ke-3 filtrasi), T4 (jam ke-4 filtrasi) dan T5 (jam ke-5 filtrasi). Membran ultrafiltrasi PES dengan konsentrasi polimer berbeda sebagai anak petak, terdiri dari M1 (13% PES + 5% PEG), M2 (14% PES + 5% PEG) dan M3 (15% PES + 5% PEG). Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, diperoleh hasil bahwa tidak terdapat pengaruh interaksi (P>0,05) antara konsentrasi polimer pada membran dan lama waktu filtrasi terhadap kandungan nutrien dan laju alir membran. Konsentrasi polimer pada membran memberikan pengaruh signifikan (P0,05) terhadap kadar lemak, protein, laktosa dan solid non fat (SNF). Kadar air pada susu yang difiltrasi menggunakan M1 dan M3 mengalami peningkatan yang signifikan (P<0,05), sedangkan kadar air pada susu yang difiltrasi menggunakan M2 mengalami penurunan yang signifikan (P<0,05). Lemak pada susu hasil filtrasi dengan M1, M2 dan M3 cenderung mengalami penurunan. Protein, laktosa dan SNF pada susu hasil filtrasi M1 dan M2 cenderung mengalami peningkatan, sedangkan pada susu hasil filtrasi M3 cenderung mengalami penurunan. Kandungan nutrien susu sebelum filtrasi vi menggunakan membran M2 yaitu 89,39% kadar air, 3,03% lemak, 2,77% protein, 4,19% laktosa dan 7,58% SNF. Filtrasi menggunakan membran M2 sampai dengan jam kelima diperoleh susu dengan rata-rata kandungan nutrien 89,32% kadar air, 2,84% lemak, 2,87% protein, 4,31% laktosa dan 7,84% SNF. Simpulan dari hasil penelitian yaitu konsentrasi polimer pada membran ultrafiltrasi PES dan lama waktu filtrasi mempengaruhi kandungan nutrien susu. Membran ultrafiltrasi terbaik yang dapat digunakan untuk filtrasi susu adalah membran M2 dengan konsentrasi polimer 14% dan waktu filtrasi terbaik pada jam kelima karena dapat menurunkan kadar air pada susu dan berpotensi dapat meningkatkan kandungan protein, laktosa dan SNF

EDUKASI TEKNOLOGI MEMBRAN UNTUK PENYEDIAAN AIR BERSIH DI KECAMATAN SEMARANG SELATAN -JAWA TENGAH

Air merupakan kebutuhan dasar bagi manusia, kebutuhan akan air bersih terus meningkat seiring dengan pertumbuhan manusia. Jumlah air di bumi cenderung tetap, namun kualitas air terus menurun akibat pencemaran. Oleh sebab itu perlu adanya upaya pengolahan air menjadi air bersih sebelum di konsumsi. Semarang selatan merupakan sebuah kecamatan di Kota Semarang yang memiliki posisi strategis karena dekat dengan kota. Letak daerah yang berada pada daerah padat penduduk mengakibatkan sulitnya akses air bersih. Air yang diambil dari air sumur memiliki kualitas yang kurang bagus dimana air yang dihasilkan sedikit keruh dan berbauh amis. Selama ini warga berinisiatif menggunakan tawas sebagai bahan untuk menjernihkan air, namun residu tawas dalam air menyebabkan gangguan kesehatan pada tubuh. Oleh sebab itu, pengolahan menggunakan membran diterapkan untuk mengolah air tersebut menjadi lebih bersih. Teknologi membran tidak membutuhkan bahan kimia tambahan serta biaya operasi yang cukup murah. Kegiatan penyuluhan teknologi membran untuk mengolah air bersih telah dilakukan di Kelurahan Bulustalan Rt 02 RW 03 Kecamatan Semarang Selatan. Sebagai luaran dan juga hasil dari pengabdian ini, dibuatlah makalah/modul pelatihan perancangan filtrasi membran skala rumah tangga untuk mengolah air sumur tercemar menjadi air bersih yang layak konsumsi.

Pyro-gasification of Rice Husk to Bio-fuel: An Optimization Study of Process Parameters

Rice husk is a promising candidate of sustainable biomass-based renewable energy source with a gross caloric content of around 19.73 MJ/kg. As an efficient thermo-conversion process, pyro-gasification has the potential to convert biomass into oil and gas fuels. However, the bio-oil and gas yields are strongly dependent on the pyro-gasification operating parameters. This study employed response surface methodology (RSM) based on central composite design (CCD) experiment to determine the optimum conditions for pyro-gasification of rice-husk. Three selected most influencing operating parameters, namely feed mass (g), nitrogen flow (mL/min), and reactor temperature (°C) were optimized through 16 individual experimental runs for their possible synergistic effects. The results show excellent model fitting criteria (R2 &gt; 0.9 and R2-adj &gt; 0.85) for bio-oil and gas product responses that proves the suitability of RSM based on CCD experiment for rice-husk pyro-gasification study. The optimized optimum condition for rice-husk pyro-gasification process was at 897 g of feed mass, 1.97 mL/min of N2 gas flowrate, and 593 °C of reaction temperature. These conditions allow the achievement of estimated bio-oil and gas product yield of 47.78% and 11.41%, respectively. The composition analysis revealed that the main component of bio-oil was C15 (unsaturated), whereas the gas products were C3–C4 . This study suggests that rice-husk pyro-gasification is capable to achieve maximum yield of bio-oil and gas products with low char generation