PEMBUATAN MEMBRAN SELULOSA ASETAT TERMODIFIKASI ZEOLIT ALAM LAMPUNG UNTUK PEMISAHAN ETANOL-AIR SECARA PERVAPORASI

Abstract

Abstrak: Selulosa asetat merupakan salah satu jenis polimer yang paling banyak digunakan dalam industri. Salah satu kegunaan selulosa asetat adalah sebagai bahan membran, namun membran ini memiliki beberapa kelemahan antara lain derajat penggembungannya tinggi, sensitif terhadap perubahan suhu dan ketahanan terhadap asam. Pemberian mineral ke dalam bahan membran, dapat memberikan peluang untuk pengembangan material mineral-polimer yang digunakan pada proses pemisahan, yaitu dapat meningkatkan kekuatan mekanik, ketahanan terhadap panas, fluks dan selektivitas. Tujuan dari penelitian ini adalah membuat membran selulosa asetat dengan penambahan zeolit alam lampung dan mengevaluasi kinerja membran terhadap pemisahan campuran etanol-air dengan metode pervaporasi. Pembuatan membran selulosa asetat dilakukan dengan teknik inversi fase, yaitu dengan mengunakan metode penguapan pelarut. Proses pervaporasi dilakukan pada suhu 40C dan konsentrasi permeat yang dihasilkan ditentukan dengan menggunakan refraktometer. Karakterisasi membran meliputi pengukuran fluks dan selektivitas. Hasil pervaporasi menunjukkan bahwa membran selulosa asetat 20% tanpa modifikasi memiliki nilai selektivitas 6,16 dan fluks 771,0 g/m 2 jam. Membran selulosa asetat 20% termodifikasi zeolit alam 5% selektivitas meningkat menjadi 22,30 sementara fluks sedikit menurun menjadi 680,9 g/m 2 jam. Abstract: Cellulose acetate is one of polymers mostly used in industry. One of the uses of this polymer is for a membrane material. Unfortunately, this membrane has some weaknesses, which include a high swelling degree, sensitive to temperature, and resistance to acidity. Incorporation of minerals into a membrane could give a possibility to develop mineral-polymer materials used in separation processes. The incorporation can increase the mechanical strength, the heat resistancy, the flux, and the selectivity of the resulted membranes. The aim of this research was to prepare cellulose acetate with added natural zeolite of Lampung origin and to evaluate the performance of the resulted membrane in the separation of ethanol-water mixtures using the pervaporation method. Preparation of the celulose acetate membrane was conducted using the phase-inversion technique, i.e. the method of solvent evaporation. The pervaporation process was carried out at 40C and the concentration of the resulted permeates was measured using a refractometer. Characterization of the membrane consisted of selectivity and flux measurements. The result of the pervaporation process showed that 20% cellulose acetate without any modification had a selectivity of 6.16 and a flux of 771.0 g/m 2 hour. Meanwhile, the modification of 20% cellulose acetate with 5% natural zeolite had increased the selectivity to 22.30, but decreased in flux to 680.9 g/m 2 hour.