Sintesis Membran Komposit PVDF-Zeolit untuk Penghilangan Metilen Biru

Ervin Tri Suryandari

Abstract


Metilen  biru  (MB)  merupakan  zat warna  kation  yang sering  digunakan  dalam industri tekstil, karena harganya yang ekonomis dan mudah diperoleh. Dalam pewarnaan, senyawa ini hanya digunakan sekitar 5% sedangkan sisanya 95% akan dibuang sebagai limbah. Keberadaannya di lingkungan menurunkan kualitas air dan kenaikan BOD (Biological Oxygen Demand)  sehingga  dapat merusak keseimbangan  ekosistem  lingkungan. Metilen biru tidak termasuk zat warna toksik, tetapi dalam keadaan tertentu dapat menimbulkan  beberapa efek yang berbahaya seperti jika tertelan  dapat menyebabkan kesulitan bernafas, menimbulkan sensasi terbakar dalam mulut, mual, muntah, dan diare. Jika terpapar dalam jangka waktu yang lama, dapat menimbulkan nyeri di dada dan perut, sakit kepala, keringat berlebihan. Oleh karena itu, dibutuhkan penanganan limbah metilen biru yang tepat. Dalam penelitian ini dilakukan pembuatan membran komposit poliviniliden fluorida (PVDF)–Zeolit. Penambahan zeolit ke dalam membran PVDF diharapkan dapat meningkatkan kemampuan membran. Proses pembuatan membran menggunakan metode inversi fasa. Larutan PVDF 20% larutan PVDF (b/v) dalam N,N-dimetilformamida (DMF) sebagai pelarut dan air suling sebagai non-pelarut. Sedangkan membran komposit PVDF-Zeolit dibuat dengan menambahka zeolit sebesar 20% (b/b) ke dalam larutan PVDF. Membran yang diperoleh kemudian dikarakterisasi dengan FTIR, SEM, dan ditentukan nilai permeabilitasnya. Berdasarkan citra SEM, membran PVDF bersifat berpori dan penambahan zeolit ke dalam membran PVDF membuat membran menjadi semakin berpori. Membran komposit PVDF-Zeolit memiliki ketebalan yang lebih tipis daripada membran PVDF biasa sehingga proses pemisahan pada membran komposit bisa terjadi lebih cepat. Proses pemisahan metilen biru menggunakan kedua membran diuji berdasarkan penentuan nilai persen rejeksi pada pH 3, 4, 5, dan 6. Hasil menunjukkan kedua membran memiliki nilai persen rejeksi optimum pada pH 5 yaitu sebesar 76,45% dengan nilai permeabilitas sebesar 8,921 Lm-2h-1bar-1 pada membran PVDF, dan 82,65% dengan nilai permeabilitas 19,197 Lm-2h-1bar-1 pada membran komposit PVDF-Zeolit.


Keywords


Analytical Chemistry

Full Text:

PDF

References


S. T. Riyanto, Degradasi senyawa metilen biru denganmetode elektrolisis menggunakan elektro platinum, Yogyakarta: Prodi Ilmu Kimia, F.MIPA UII, 2009.

G. P. G. P. K. S. V. Gupta, “Removal of Chrome Dyes from aqueous solution by fly ash”, Journal of Water, Air and Soil Polluyion, pp. 384-395, 1988.

G. Kang and Y. Cao, “Application and Modification of Polyviniliden Fluorida (PVDF) Membrane”, Journals of Membrane Science, vol. 463, no. 1, pp. 145-165, 2014.

R. W. Baker, Membrane Technology and Applications, 3rd penyunt, California: Wiley, 2012.

I. Ike, J. Zhang, A. Groth, J. Orbell and M. Duke, “Effects of dissolution condition on properties of PVDF ultrafiltration membranes”, Ultrasonics-Sonochemistry, vol. 39, pp. 716-726, 2017.

J. Li, Y. Hu, L. Zhu, J. Wang and C. Du, “Fabrication and Characterization of a novel TiO2 nanoparticle self-assembly membrane with improved fouling resistance”, Journal of Membran Science, vol. 326, no. 2, pp. 659-666, 2009.

Y. Wei, H.-q. Chu, B.-z. Dong, X. Li, S.-j. Sia and Z.-m. Qiiang, “Effect of TiO2 nanowire addition on PVDF ultrafiltration membrane performance”, Desalination, vol. 272, no. 1-3, pp. 90-97, 2011.

C. Dong, G. He, H. Li, R. Zhao, Y. Han and Y. Deng, “Antifouling enhancement of poly (vinylidene fluoride) microfiltration membrane by adding Mg(OH)2 nanoparticles”, Journal of Membrane Science, vol. 387-388, pp. 40-47, 2012.

S. Liang, K. Xiao, Y. Mo and X. Huang, “A novel ZnO nanoparticle blended polyvinylidene fluoride membrane for anti-irreversible fouling”, Journal of Membrane Science, vol. 394-395, pp. 184-192, 2012.

X. Wang, Y. Li, X. Lu, W. Zhao and L. Wang, “Fabrication and Characterization of Novel Polyvinyliden Fluoride ultrafiltration mmebranes for separation of Cr(VI) from wastewater”, Adsorption Science and Technology, vol. 34, no. 9-10, pp. 526-537, 2016.

Z. Xu, J. Zhang, M. Shan, Y. Li, B. Li, J. Niu, B. Zhou and X. Qian, “Organosilane-fungsionalized graphene oxide for enhanced antifouling anda mechanical propperties of polyvinylidene fluoride ultrafiltration membranes”, Journal of Membrane Science, vol. 458, pp. 1-13, 2014.

Y. Yuan and T. R. Lee, “Contact Angle and Wetting Properties”, Surface Science Techniques, vol. 51, pp. 3-34, 2013.

Margiyani, T. M. S. Basukiwar, M. Kusumawati, and Nita, “Pengaruh komposisi larutan cetak (PVDF/NMP/PEG) dan non pelarut (H2O/CH3OH) terhadap kerja membran PVDF dalam pemisalah pewarna indigo”, UNESA Journal of Chemistry, vol. 3, no. 3, pp. 170-177, 2014.

S. Zemansky, Fisika untuk Universitas I: Mekanika, Panas dan Bunyi, Bandung: Binacipta, 1994.

P. Bormans, Ceramics are more than Clay Alone, Cambridge: Cambridge International Science Publishing, 2004.

M. P. Fewell, "The atomic nuclide with the highest mean binding energy," American Journal of Physics, vol. 63, no. 7, pp. 653-658, 1995.

M. Mulder, Basic Principle of Membrane Technology, Netherlands: Springner-Sciences+Business Media, 1992.

X. Zhao and C. Liu, “One-step fabricated bionuc PVDF ultrafiltration membranes exhibiting innovative antifouling ability to the cake fouling”, Journal of Membrane Science, vol. 515, pp. 29-35, 2016.




DOI: https://doi.org/10.15575/ak.v6i2.6491