Optimasi Kuat Tarik Membran Pervaporasi Berbasis Polyethersulfone-Biopolimer dengan Response Surface Methodology (RSM)
| Main Author: | Putri, Nadiya Fisriana |
|---|---|
| Format: | Thesis NonPeerReviewed |
| Terbitan: |
, 2017
|
| Subjects: | |
| Online Access: |
http://repository.ub.ac.id/3739/ |
Daftar Isi:
- Teknologi membran berperan sebagai unit operasi pemisahan pada berbagai jenis substrat, salah satunya adalah pemisahan gas yaitu pervaporasi (PV). Teknologi membran mempunyai keunggulan sebagai pemisah gas antara lain penggunaan alat yang lebih ringan, intensitas pekerja yang rendah, maintenance rendah, konsumsi energi rendah, dan ecofriendly. Polyethersulfone (PES) dipilih sebagai membran support karena memiliki kekuatan mekanik, selektivitas kimia tinggi, selektivitas termal tinggi dan pembentukan film yang sempurna. Sementara, biopolimer yang digunakan, yaitu alginat dan kitosan sebagai coating membran mempunyai sifat yang hidrofilik, kemampuan pelekatan yang kuat pada membran support, biokompatibel, dan mudah dimodifikasi secara kimia karena gugus kimianya yang reaktif. Karakterisasi sifat mekanik perlu dilakukan untuk mengetahui kekuatan membran terhadap gaya yang berasal dari luar dan destruktif, salah satunya adalah kuat tarik. Kuat tarik adalah gaya maksimum yang dapat ditahan oleh film selama pengukuran berlangsung. Beberapa komposisi membran telah dibuat dan divariasi sedemikian rupa untuk mendapatkan membran yang optimal. Optimasi dengan Response Surface Methodology (RSM) pada kuat tarik untuk mendapatkan konsentrasi optimal alginat kitosan sehingga membran mempunyai nilai kuat tarik yang optimal. Penelitian terbagi dalam dua tahap, yaitu penelitian pendahuluan dan penelitian utama. Penelitian pendahuluan terdiri dari proses pembuatan membran sampai dengan pengujian kuat tarik. Penelitian utama terdiri dari pengumpulan data hasil kuat tarik sampai dengan validasi kondisi optimal. Pada rancangan Central Composite Design (CCD), level rendah yang dimasukkan untuk kedua faktor adalah konsentrasi 2% dan level tingginya konsentrasi 4%, dengan total 13 kali ulangan. Selanjutnya, hasil uji kuat tarik membran dari rancangan CCD dimasukkan sebagai Response pada program Design Expert 10.0. Didapatkan pemilihan model yang disarankan adalah model kuadratik. Sementara pada hasil optimasi yang dilakukan didapatkan hasil solusi optimal 3,247% untuk konsentrasi alginat, 2,909% konsentrasi kitosan menghasilkan nilai kuat tarik sebesar 0,242 kgf/cm2 atau 0,0237 MPa dengan nilai desirability sebesar 0,836. Setelah didapatkan kondisi optimum, tahap terakhir adalah melakukan validasi secara eksperimental. Hasil yang didapatkan nilai kuat tarik yang dihasilkan dari rata-rata pengujian 3 sampel adalah sebesar 0,245 kgf/cm2 atau 0,024 MPa dimana nilai ini berbeda 1,2% dari hasil yang diprediksi program. Nilai tersebut dapat dikatakan valid karena nilai tersebut masih dalam ambang batas error yang dapat diterima atau dibawah 5%