kajian fluks dan sifat mekanik membran selulosa asetat ... · kampus. selain itu, penulis menjadi...
TRANSCRIPT
KAJIAN FLUKS DAN SIFAT MEKANIK MEMBRAN SELULOSA
ASETAT YANG DIDADAH TITANIUM DIOKSIDA
HERY SETYAWAN
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012
ABSTRAK
HERY SETYAWAN. Kajian Fluks Dan Sifat Mekanik Membran Selulosa Asetat
yang Didadah Titanium Dioksida. Dibimbing oleh JAJANG JUANSAH, M.Si dan
MERSI KURNIATI, M.Si
Membran selulosa asetat pada penelitian ini dibuat dengan penambahan variasi
konsentrasi titanium dioksida (TiO2) dan dengan teknik inversi fasa. Konsentrasi yang
digunakan yaitu : 0.5 %, 1 %, 3 %, 5 %, 7 %, dan selulosa asetat tanpa penambahan
titanium dioksida sebagai kontrol. Membran yang dihasilkan kemudian dikarakterisasi
sifat mekaniknya meliputi uji tarik, uji tekan, dan uji getar. Kemudian ditentukan nilai
fluks air dengan metode crossflow dan dead-end, sedangkan morfologi membran diamati
dengan scanning electron microscop (SEM). Hasil penelitian menunjukan bahwa dengan
penambahan variasi konsentrasi TiO2, nilai fluks air membran selulosa asetat akan
meningkat baik pada metode dead-end maupun crossflow. Sama halnya pada hasil uji
mekanik membran, dimana penambahan TiO2 akan menambah kekuatan mekanik
membran. Uji tarik dan uji tekan membran dilakukan pada kondisi kering dan basah.
Nilai kuat tarik dan kuat tekan pada kondisi kering tertinggi pada membran selulosa asetat
dengan penambahan TiO2 5 % dengan nilai masing-masing sebesar 3.433 N/mm2
dan
0.048 N/mm2. Pada kondisi basah, terjadi penurunan nilai kuat tekan dan tarik membran.
Dan dari hasil uji getar, membran selulosa asetat yang ditambahkan TiO2 5 % memiliki
daya tahan yang lebih baik terhadap getaran dibanding dengan membran yang lain. Dan
menurut hasil SEM, membran selulosa asetat tanpa penambahan TiO2 memiliki
permukaan yang lebih halus dibanding membran berpendadah TiO2.
Kata kunci: Selulosa asetat, TiO2, sifat mekanik, kuat tarik, cross-flow, dead-end,
scanning electron microscopy (SEM).
KAJIAN FLUKS DAN SIFAT MEKANIK MEMBRAN SELULOSA
ASETAT YANG DIDADAH TITANIUM DIOKSIDA
HERY SETYAWAN
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains pada
Departemen Fisika
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012
Judul : Kajian Fluks dan Sifat Mekanik Membran Selulosa Asetat
yang Didadah Titanuim Dioksida
Nama : HerySetyawan
NIM : G74070066
Disetujui :
Pembimbing 1 Pembimbing 2
Jajang Juansah, M.Si Mersi Kurniati, M.Si
NIP. 19771020 200501 1 002 NIP. 19681117199802 2 001
Diketahui :
Ketua Departemen Fisika FMIPA IPB
Dr. Akhiruddin Maddu
NIP. 19660907 199802 1 006
Tanggal Lulus :
KATA PENGANTAR
Alhamdulillahi Robbil ’Aalamin, puji syukur ke hadirat Allah SWTatas segala
rahmat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul ” Kajian
Fluks dan Sifat Mekanik Membran Selulosa Asetat yang Didadah Titanium
Dioksida”.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak yang telah membantu
dalam menyelesaikan pendidikan di IPB tercinta ini, diantaranya:
1. Ayahanda dan Ibunda yang walaupun telah tiada, tapi kenangan dan nasihat-
nasihat semasa berada disamping penulis selalu sangat berarti
2. Kakak-kakak terbaik : Mbak Ati, Mbak Nur, Mas Agus, Mbak Ni, Yuni. Terima
kasih atas semuanya
3. Kementrian Agama RI, yang telah membiayai penulis selama menempuh
perkuliahan di IPB.
4. Bapak Jajang Juansah, M.Si dan Ibu Mersi Kurniati, M.Si selaku dosen
pembimbing yang telah memberikan bimbingan dan motivasi kepada penulis.
5. Bapak M Nur Indro, M.Sc dan Bapak Sidikrubadi Pramudito, M.Si selaku
penguji atas segala saran dan bimbingan kepada penulis
6. Dosen-dosen dan staf pegawai Departemen Fisika
7. Teman-teman seperjuangan CSS MoRA IPB tercinta, Chirzin, Qomar, Bidin,
Iwan, Asep, Tachu, Yadi, Jo, Lukman, Puying, Linda, Rizki, Petri, Siti, Mita,
Muna, Eko dll
8. Teman-teman membran: Vero, Ning, Ogt, Amboro, Irvan, Caul, Nice, Neneng,
Ina
9. Teman-teman fisika : Adam, Lely, Ika, Dede yul,Caca, Uti, Dita, Yola, Marco,
Subi, Ai, Balgis, Hilal dan yang tidak bisa disebut satu persatu
10. Keluarga Almizan, Ciuyah, Dukun
Februari, 2012
Penulis
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Rangkasbitung, Lebak, Banten pada
26 Oktober 1987.Penulis menyelesaikan masa studi di
SDN MCT XIII Rangkasbitung pada tahun 2000,
Tsanawiyah tahun 2003 dan Aliyah tahun 2006 di
Pondok Pesantren Al-Mizan Rangkasbitung. Penulis
masuk Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur BUD.
Selama menjalani studi di IPB, penulis aktif di organisasi
ekstra kampus dan di berbagai jenis kepanitiaan intra
kampus. Selain itu, penulis menjadi asisten praktikum
Fisika TPB 2010-2011.
vi
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................................... vii
DAFTAR TABEL ........................................................................................................... viii
DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................... ............. ix
BAB I. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang ......................................................................................................... 1
1.2. PerumusanMasalah .................................................................................................. 1
1.3. Hipotesis .................................................................................................................. 1
1.4. Tujuan ...................................................................................................................... 1
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Membran .................................................................................................................. 1
2.2. Selulosa Asetat ......................................................................................................... 2
2.3. Titanium Dioksida (TiO2) ........................................................................................ 2
2.4. Teknik Pembuatan Membran ................................................................................... 2
2.5. Fluks Air .................................................................................................................. 3
2.6. Sifat Mekanik Membran .......................................................................................... 3
2.7. Scanning Electron Microscopy (SEM) ..................................................................... 4
BAB III. BAHAN DAN METODE PENELITIAN
3.1. Tempat dan Waktu Penelitian ................................................................................. 4
3.2. Bahan dan Alat Penelitian ....................................................................................... 4
3.3. Metode Penelitian ................................................................................................... 4
3.3.1. Pembuatan membran selulosa asetat yang didadah TiO2 ........................ 4
3.3.2. Uji fluks ................................................................................................... 5
3.3.3. Uji mekanik ............................................................................................. 5
3.3.4. Karakterisasi morfologi membran .................................................................. 5
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Membran Selulosa Asetat dengan Penambahan Berbagai Konsentrasi
TiO2 ......................................................................................................................... 5
4.2. Nilai Fluks Air ......................................................................................................... 6
4.3. Sifat Mekanik Membran Selulosa Asetat dengan Penambahan Berbagai
Konsentrasi TiO2 ............................................................................................................ 8
4.4. Morfologi Membran Selulosa Asetat dengan Berbagai Konsentrasi TiO2 .............. 9
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan .............................................................................................................. 10
5.2. Saran ........................................................................................................................ 10
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................................... 10
LAMPIRAN................................................................................................................... 11
vii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1. Struktur membran selulosa asetat ................................................................. 1
Gambar 2. Struktur Kristal TiO2 a. kristal rutile b. kristal anatase c. Kristal brookite 2
Gambar 3. Skema modul aliran dead-end dan cross-flow ............................................. 3
Gambar 4. Skema kuat tekan membran ......................................................................... 3
Gambar 5. Skema uji tarik ............................................................................................. 3
Gambar 6. Skema uji getar membran ............................................................................. 4
Gambar 7. Skema kerja dari SEM (Scanning Electron Microscopy) ............................ 4
Gambar 8. Membran Selulosa asetat.............................................................................. 6
Gambar 9. Hubungan antarafluks air dan waktu pada sistem Cross flow ...................... 7
Gambar 10. Hubungan antara fluks air dan waktu pada sistem dead end....................... 7
Gambar 11. Pengaruh penambahan TiO2 terhadap kuat tarik membran ......................... 8
Gambar 12. Pengaruh penambahan TiO2 terhadap kuat tarik membran ......................... 8
Gambar 13. Pengaruh penambahan TiO2 terhadap daya tahan membran ....................... 9
Gambar 14.Hasil SEM permukaan membran dengan perbesaran 10.000x
(a) Tanpa TiO2 (b) dengan penambahan 5% TiO2 ...................................... 9
Gambar 14.Hasil SEM penampang melintang membran dengan perbesaran 10.000x
(a) Tanpa TiO2 (b) penambahan 5% TiO2 ................................................... .. 9
viii
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1. Perbandingan massa selulosa asetat, asan asetat, dan TiO2 .............................. 5
Tabel 2.Nilai fluks air dari membran selulosa asetat denganTiO2 menggunakan
metode cross flow dan dead end ........................................................................ 6
ix
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Diagram tahap-tahappenelitian.............................................................. ..... 12
Lampiran 2. Diagram proses pembuatanmembranselulosaasetat/TiO2 ........................... 13
Lampiran 3. Alat dan bahan penelitian ........................................................................... 14
Lampiran 4. Skema sintesis membran selulosa asetat .................................................... 15
Lampiran 5. Skema karakterisasi membran selulosa asetat/TiO2 ................................... 16
Lampiran 6. Data fluks air pada sistem crossflow .......................................................... 17
Lampiran 7. Data fluks air pada sistem Dead-end .......................................................... 19
Lampiran 8. Data uji tarik membran selulosa asetat/TiO2 .............................................. 20
Lampiran 9.Data uji tekan membran selulosa asetat/TiO2 .............................................. 22
Lampiran 10. Data uji getar membran selulosa asetat/TiO2............................................ 24
Lampiran 11. Hubungan fluks dan waktu (crossflow) .................................................... 25
Lampiran 12. Hubungan fluks dan waktu (dead-end) .................................................... 27
Lampiran 13.Hubungan gaya dan waktu pada uji tarik membran dalam
keadaan kering .............................................................................................................. 29
Lampiran 14.Hubungan gaya dan waktu pada uji tekan membran dalam
keadaan kering .............................................................................................................. 31
Lampiran 15.Hubungan gaya dan waktu pada uji tarik membran dalam
keadaan basah .......................................................................................... 33
Lampiran 16.Hubungan gaya dan waktu pada uji tarik membran dalam
keadaan basah .......................................................................................... 35
Lampiran 17.Hasil foto SEM ......................................................................................... 37
1
BAB I. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Teknologi membran sangat berkembang
pesat sejak beberapa dekade lalu, karena
teknologi ini mempuyai beberapa keunggulan
dibandingkan teknologi pemisahan lainnya.
Membran lebih sederhana,lebih ramah
lingkungan, dan hemat energi.1
Keberhasilan proses pemisahan membran
bergantung pada kualitas membran itu
sendiri. Beberapa parameter yang penting
dalam menentukan kualitas suatu membran
antara lain yaitu mempunyai permeabilitas
yang tinggi, selektivitas yang tinggi, stabil
pada rentang temperatur yang lebar,
kestabilan mekanik dan tahan terhadap zat
kimia yang akan dipisahkan.2Walaupun
demikian, membran mempunyai keterbatasan
seperti terjadinya fenomena polarisasi
konsentrasi dan fouling (penyumbatan) yang
menjadi pembatas bagi volum air terolah
yang dihasilkan dan juga keterbatasan umur
membran.3
Contoh membran sintesis yang sering
digunakan yaitu selulosa asetat.Selulosa
asetat adalah salah satu turunan selulosa yang
dibuat dengan mengganti gugus hidroksil(-
OH) selulosa dengan gugus asetil.Salah satu
aplikasi dari membran selulosa asetat yaitu
sebagai media penyaringan pada pengolahan
air dan limbah.Penambahan titanium dioksida
(TiO2) pada membran selulosa asetat ini
diharapkan dapat menghasilkan membran
yang memiliki sifat fisik yang baik sehingga
tidak mudah terdekomposisi saat
digunakan.Selain itu penambahan TiO2juga
dapat mempengaruhi fluks dari membran itu
sendiri.
Karakteristik membran sintetis meliputi
sifat listrik, termal, mekanik, dan
sebagainya.Dalam bidang fisika, karakteristik
membran banyak ditinjau dari segi sifat
kelistrikan dan mekaniknya. Dalam penelitian
ini akan lebih difokuskan pada sintesis dan
karakterisasi membran selulosa asetatyang
didadah TiO2 meliputi uji getar, uji tarik, uji
tekan, uji fluks dan uji morfologi membran
menggunakan scanning electron microscopy
(SEM).
1.2.Perumusan Masalah
1. Bagaimana struktur membran
selulosa asetat yang didadah TiO2
dengan konsentrasi yang berbeda ?
2. Bagaimana fluks air membran
selulosa asetat yang didadah TiO2 ?
1.3 Hipotesis
Semakin tinggi konsentrasi TiO2 yang
ditambahkan pada membran selulosa asetat,
maka semakin rendah nilai fluksnya dan
semakin keras struktur permukaannya
1.4. Tujuan Tujuan umum dari penelitian ini yaitu,
untuk mengetahui kestabilan mekanik
membran selulosa asetat apabila ditambahkan
TiO2. Adapun tujuan khusus dari penelitian
ini adalah :
1. Membuat membran selulosa asetat
2. Membuat membran selulosa asetat
yang didadah TiO2 dengan
konsentrasi yang berbeda
3. Menguji nilai fluks air dengan
sistem dead-end dan crossflow
4. Menguji sifat mekanik membran
selulosa asetat yang didadah TiO2,
meliputi uji tarik, uji tekan, dan uji
getar
5. Mengamati morfologi membran
selulosa asetat menggunakan
scanning electron microscopy(SEM)
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Membran
Membran adalah selaput semi permeabel
yang melewatkan molekul tertentu dan
menahan molekul yang lain berdasarkan
ukuran molekul yang akan dipisahkan.
Molekul yang berukuran besar akan ditahan
sedangkanyang lebih kecil akan dilewatkan.4
Berdasarkan strukturnya, membran
terdiri atas membran simetri dan membran
asimetri.Membran simetri memiliki struktur
pori yang homogen dan relatif sama.
Sedangkan membran asimetrik memiliki
ukuran dan kerapatan pori yang heterogen.
Membran jenis ini memiliki dua lapisan, yang
pertama berupa lapisan tipis dan rapat (skin
layer) dengan ketebalan sekitar 20,5μm serta
yang kedua berupa lapisan pendukung yang
berpori dengan ketebalan 50-200μm.5
Membran asimetri mempunyai keuntungan,
yaitu daya tahannya terhadap tekanan
maupun fouling membran lebih baik dari
pada membran simetri. Pembuatan membran
asimetri biasanya menggunakan metode
pembalikan fasa.6
Berdasarkan bahan
pembuatannya, membran dibagi menjadi dua
golongan, yaitu membran organik dan
anorganik. Membran organik terdiri atas
membran alami dan membran sintesis.
Membran alami adalah membran yang berada
pada jaringan makhluk hidup.Sedangkan
2
membran sintesis dibuat sesuai dengan
kebutuhan dan disesuaikan dengan sifat
membran alami. Bahan yang dapat dijadikan
sebagai pembuat membran organik sintetis
antara lain yaitu polisulfon, selulosa asetat,
polikarbonat, polipropilen, polietilen,
poliamida, dan nilon.7
2.2. Selulosa Asetat
Selulosa asetat merupakan salah satu
turunan selulosa yang dibuat dengan
mengganti gugus hidroksil (-OH) selulosa
dengan gugus asetil berbentuk padatan putih,
tak beracun, tak berasa, dan tak
berbau.8Pembuatan selulosa asetat dapat
dilakukan dengan mereaksikan selulosa
dengan anhídrida asetat menggunakan katalis
H2SO4.6
Selulosa dan turunannya dapat
digunakan sebagai bahan baku pembuat
membran mikrofiltrasi, ultrafiltrasi, reverse
osmosis, gas separation dan dialisis. Selulosa
asetat merupakan polimer penting sebagai
pembuat membran. Membran selulosa asetat
ini telah dikembangkan oleh Loeb-Sourirajan
sekitar tahun 1950.9
Keunggulan membran selulosa asetat
dibanding dengan membran sintesis lain
adalah membran ini banyak tersedia, murah,
dan tidak cenderung bermasalah terhadap
penyerapan.10
Namun membran selulosa
asetat memiliki kuat tarik dan kuat tekan
yang rendah. Untuk meningkatkan kuat tarik
dan kuat tekan membran selulosa asetat
diperlukan doping atau pelapisan dengan
bahan lain.Struktur dari selulosa asetat
terdapat pada Gambar 1.11
Gambar 1. Struktur Selulosa Asetat.11
2.3. Titanium dioksida(TiO2)
TiO2 merupakan kristal yang berwarna putih
yang indeks biasnya sangat tinggi, titik lebur
18550C dan tersusun atas ion Ti
4+ dan O
2-
dalam konfigurasi oktahedron.12
Dalam
bentuk kristal, TiO2 memiliki tiga struktur
yaitu rutile, anatase, dan brookyte(Gambar
2).13
Rutile dan anatase mempunyai struktur
tetragonal dengan tetapan kisi kristal dan sifat
fisika yang berbeda.
Struktur rutile lebih stabil pada suhu
tinggi sedangkan anatase stabil pada suhu
rendah.Brookite merupakan jenis Kristal yang
paling sulit diamati karena sifatnya yang
tidak mudah dimurnikan.14
(a) (b) (c)
Gambar 2. Struktur kristal TiO2 a. kristal
rutile b. kristal anatase.c. Kristal
brookite.13
Penambahan TiO2 pada membran
sintesis dapat meningkatkan sifat fisik
membran sehingga membran tidak mudah
terdekomposisi dan meningkatkan
hidropilitas membran sehingga fluks
meningkat.14
2.4. Teknik Pembuatan Membran
Pembuatan membran dapat dilakukan
dengan beberapa teknik, yaitu dengan teknik
sintering, stretching, track-etching,
pembalikan fasa, dan leaching.Pada
pembalikan fasa, polimer diubah secara
terkendali dari fasa cair ke fasa padat.Dengan
mengendalikan tahap awal transisi fasa maka
morfologi membran dapat diatur, begitu juga
dengan porinya.Teknik pembalikan fasa
meliputi pengendapan dengan penguapan
pelarut, pengendapan dari fasa uap,
pengendapan dengan penguapan terkontrol,
pengendapan termal dan pengendapan dengan
perendaman (pembalikan fasa rendam-
endap).15
Pada teknik pembalikan fasa rendam-
endap, membran dibuat dengancara
melarutkan suatu polimer dalam pelarut yang
sesuai sehingga diperoleh larutan yang
homogen. Kemudian dilakukan sonikasi agar
larutan menjadi lebih homogen. Selanjutnya
dibuat lapisan tipis dari larutan tersebut
kemudian dikoagulasikan di dalam aquades
sehingga terbentuk membran. Pemilihan
teknik pembuatan membran sanga
tmenentukan struktur membran yang
dihasilkan.15
3
2.5. Fluks Air
Fluks merupakan jumlah volum permeat
(hasil pemisahan) yang melewati satu satuan
luas membran dalam satuan waktu tertentu.16
………………… (1)
J = fluks (ml/cm2menit)
V = volume hasil pemisahan yang
tertampung (ml)
A = luas membran yang dilalui (cm2)
t = selang waktu pengukuran(menit)
Salah satu faktor yang menyebabkan
keterbatasan penggunaan membran berpori
adalah fouling. Fouling adalah perubahan
yang bersifat irreversible yang disebabkan
oleh interaksi secara fisik dan kimiawi antara
membran dan partikel yang terdapat dalam
proses pemisahan. foulingmengakibatkan
penurunan fluks permeat dan perubahan
selektivitas pada membran. Perubahan ini
dapat berlangsung selama proses pemisahan
dan membutuhkan penanganan yang serius,
termasuk penggantian membran.17
Sistem pemisahan membran yang paling
sederhana yaitu sistem dead-end dan cross-
flow. Pada sistem dead-end , arah aliran tegak
lurus terhadap membran. Sistem ini
mempunyai kelemahan yaitu cenderung
mengakibatkan fouling yang sangat tinggi
karena terbentuknya cake di permukaan
membran pada sisi umpan.Pada sistem cross-
flow, umpan dialirkan dengan arah aksial
(sejajar) dengan permukaan membran. Aliran
seperti itu menyebabkan pembentukan
cakesangat lambat karena tersapu oleh gaya
geser yang disebabkan oleh aliran cross-flow
umpan. Pada aplikasi bidang industri, operasi
secaracross-flow lebih disukai.Kedua sistem
tersebut dapat ditunjukkan pada Gambar 3.4
(a) (b)
Gambar 3. Skema modul alirandead-end (a)
dan cross-flow (b) pada proses
filtrasi dengan membran.
2.6. Sifat Mekanik Membran
Uji tekan, uji tarik dan uji getar
merupakan bagian dari uji mekanik dari suatu
material. Uji mekanik suatu bahan harus
diketahui khususnya bagi bahan yang dalam
penggunaanya akan mengalami pergesekan.18
Uji tekan dilakukan untuk mengetahui
kemampuan membran menahan beban. Kuat
tekan (compression strength) adalah besarnya
gaya tekan (newton) per satuan luas
penampang benda (mm2) sampai membran
putus.Pengukuran kuat tekandilakukan seperti
Gambar 4. Membran dijepit pada kedua sisi
dan ditekan tepat pada tengah-tengah
membran dengan alat yang memiliki ujung
yang tumpul.
Gambar 4. Skema kuat tekan membran
Persamaan untuk kuat tekan adalah :
KN = FNmax/ A0 ………………… (2)
Keterangan :
KN= Kuat tekan (N/ mm2)
FNmax=Gaya maksimum yang
tegakluruspermukaan (newton)
A0= Luas penampang membran yang ditekan
(mm2)
Uji tarik (tensile test) digunakan untuk
mengetahui elastisitas membran. Membran
dijepit dan dihubungkan dengan sensor gaya
yang terhubung dengan komputer. Skema uji
tarik terlihat pada Gambar 5.
Gambar 5. Skema uji tarik
Kuat tarik didefinisikan sebagai besarnya
gaya tarik maksimum (newton) dalam satuan
luas penampang benda (mm2). Persamaan
untuk kuat tarik adalah :
KT = FTmax/ A0 ………………….. (3)
4
Keterangan :
KT = Kuat tarik (N/ mm2)
FTmax = Gaya tarik maksimum (newton)
A0= Luas penampang awal membran (mm2)
Uji getar (vibration test) dilakukan untuk
menentukan daya tahan membran terhadap
getaran. Selain itu, uji getar bertujuan untuk
menentukan jumlah getaran yang mampu
ditahan membran dalam selang waktu
tertentu sehingga membran mencapai
batasnya. Skema uji getar sebagaimana
Gambar 6.
Gambar 6. Skema uji getar membran
Keterangan :
1. Tiang penyangga
2. Membran
3. string vibrator
Cepat rambat gelombang (v) yaitu Jarak
yang ditempuh oleh gelombang dalam satu
detik. Sedangkan Periode adalah waktu yang
diperlukan untuk melakukan satu getaran
penuh.Berikut adalah hubungan antara v, λ,
dan T :
λ =vT ………………………......... (4)
n = t/T ………………………... (5)
Keterangan:
λ= Panjang gelombang (m)
v= Kecepatan rambat gelombang (m/ s2)
n=Jumlah getaran yang mampu ditahan
membran sebelum putus
t = waktu yang dibutuhkan sampai
membran patah (s)
T = Periode gelombang (s)
2.7. Scanning Electron Microscopy (SEM)
Scanning Electron Microscopy (SEM)
digunakan untuk mengamati morfologi suatu
bahan.Prinsip kerja dari alat ini mirip dengan
mikroskop optik, hanya saja memiliki
perangkat yang berbeda.SEM memdeteksi
elektron yang dipancarkan oleh suatu sampel
ketika ditembakkan oleh berkas elektron
berenergi tinggi secara kontinyu yang
dipercepat didalamelektromagnetik koil yang
dihubungkan dengan sinar katode sehingga
dihasilkan suatu informasimengenai keadaan
permukaan suatu sampel.18
Skema kerja dari
SEM dapat dilihat berdasarkan Gambar 7.
Gambar 7. Skema kerja dari SEM (Scanning
Electron Microscopy).18
BAB III. BAHAN DAN METODE
3.1. Tempat dan Waktu
Penelitian dilakukan di Laboraturium
Biofisika, Departemen Fisika, Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,
Institut Pertanian
Bogor.Penelitiandilaksanakan selama 7 bulan
yaitu pada bulan Oktober 2010- April 2011.
3.2. Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini
antara lain Selulosa Asetat, Asam asetat, TiO2
bubuk dan aquades. Alat yang digunakan
terdiri dari neraca analitik, cawan petri, sudip,
PASCO WA-9857 untuk percobaan Melde
(string vibrator), PASCO C1-6746 untuk
sensor gaya yang terhubung dengan
komputer, ultrasonic processor,alumunium
foil, spatula, tabung Erlenmeyer, pipet
volumetri, pipet tetes, gelas ukur, gelas piala,
hot plate stirrer,magnetic stirrer,plat kaca,
nampan plastik, alat ujidan scanning electron
microscopy (SEM).
3.3. Metode Penelitian
Penelitian ini meliputi dua tahapan yaitu
tahap sintesis membran selulosa asetat-
titanium dioksida (TiO2) dan tahap pengujian
fluks membran, karakterisasi struktur
permukaan dengan SEM dan uji mekanik.Uji
mekanik meliputi uji tekan, getar dan tarik.
3.3.1. Pembuatan membran selulosaasetat
yang didadah TiO2
Selulosa asetat dilarutkan dalam asam
asetat kemudian ditambahkan titanium
5
dioksida dengan konsentrasi yang berbeda
untuk masing-masing sampel.Teknik yang
digunakan dalam pembuatan membran ini
yaitu teknik pembalikan fasa rendam-endap.
Komposisi perbandingan massa selulosa
asetat, asam asetat, dan TiO2 yang digunakan
pada pembuatan membran sesuai Tabel 1
.
Tabel 1. Perbandingan massa selulosa
asetat,asam asetat,TiO2
Sampel Selulosa
asetat (%)
Asam
asetat
(%)
Ti02
(%)
S1 12 88,0 0,0
S2 12 87,5 0,5
S3 12 87,0 1,0
S4 12 85,0 3,0
S5 12 83,0 5,0
S6 12 81,0 7,0
Larutan selulosa asetat/TiO2ditutup
dengan alumunium foil dan diaduk
menggunakan magnetic stirrer selama 2 jam
supaya homogen dan dilakukan sonikasi
selama 2 jam.Selanjutnya masuk dalam
proses pencetakan membran. Larutan siap
cetak dituang diatas plat kaca yang bersih,
kemudian diratakan dengan batang silinder
spatula agar menjadi lapisan tipis dan rata,
proses ini disebut casting solution. Lapisan
tipis tersebut selanjutnya dimasukkan selama
10-20 detik ke dalam nampan yang berisi
aquades sebagai media koagulasi.Kemudian
membran diangkat dan dicuci dengan air
mengalir untuk menghilangkan sisa pelarut.
3.3.2. Uji fluks Uji fluks pada membran selulosa asetat
yang didadah TiO2ini dilakukan dengan dua
cara, yaitu : dead-end dan cross-flow. Pada
sistem dead-end,larutan umpan dialirkan
secara tegak lurus terhadap membran,
akibatnya akumulasi konsentrasi komponen-
komponen yang tertahan pada permukaan
membran akan cepat terjadi sehingga terjadi
fouling dan menyebabkan penurunan laju
permeat(hasil pemisahan). Pada sistem cross-
flow, aliran umpan sejajar (tangensial)
terhadap membran sehingga komponen yang
tertahan di atas permukaan membran akan
dibersihkan oleh aliran tangensial sehingga
tidak cepat terakumulasi dan mengakibatkan
fouling.
Dari kedua pengujian didapatkan
hubungan antara volum larutan yang
melewati membran dan waktu yang
dibutuhkan oleh larutan saat melewati
membran.Nilai fluks dihitung berdasarkan
persaman 1.
3.3.3. Uji mekanik
Membran diuji kekuatannya dengan uji
mekanik yang meliputi uji tekan, getar dan uji
tarik.Hal ini dilakukan pada seluruh membran
yang telah didadah titanium dioksida dengan
konsentrasi 0%, 0.5%, 1%, 3%, 5%, dan 7%.
Pada uji tekan, dilakukan seperti skema
pada Gambar 3. Membran dijepit pada kedua
sisi dan ditekan tepat pada tengah-tengah
membran. Alat penekan yang digunakan
tumpul supaya luas penampangnya mudah
diukur.Hal ini dilakukan sampai membran
tepat patah.
Untuk pengujian kuat tarik, membran
dijepit kedua sisinya dan dihubungkan
dengan sensor gayaseperti pada Gambar 4.
Data yang didapat meliputi hubungan gaya
terhadap waktu.Hal ini dilakukan sampai
membran putus.
Kuat getar dilakukan untuk menentukan
daya tahan membran terhadap getaran. Selain
itu, uji getar bertujuan untuk menentukan
jumlah getaran yang masih bisa ditahan oleh
membran dalam selang waktu tertentu.Pada
pengujian kuat getar, frekuensi diatur
sedemikian rupa sehingga menimbulkan
getaran pada membran.Hal ini dilakukan
sampai membran patah.
3.3.4. Karakterisasi morfologi membran
Karakterisasi struktur membran
menggunakan SEM dimaksudkan untuk
mengamati permukaan membran selulosa
asetat yang didadah TiO2. Sehingga dengan
SEM ukuran pori dan serat membran dapat
dilihat dan dapat diketahui perbedaan
pengaruh penambahan TiO2 dengan
konsentrasi yang berbeda terhadadap
membran selulosa asetat.
BAB IV.HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Membran Selulosa Asetat
denganPenambahan Berbagai
Konsentrasi TiO2
Membran yang dihasilkan berupa
lembaran-lembaran tipis dengan ukuran
masing-masing sekitar 8 cm x 25 cm dan
ketebalan sekitar 0.06 mm. Dari segi warna
dan kecerahan, membran yang dihasilkan
tidak memiliki warna dan kecerahan yang
begitu berbeda, hanya saja membran tanpa
penambahan TiO2 lebih transfaran bila
dibanding dengan membran berpendadah
TiO2. Sedangkan pada membran selulosa
asetat dengan penambahan TiO2 memiki
6
warna yang lebih putih dan tidak transfaran.
Membran yang dihasilkan sebagaimana
terlihat pada Gambar 8
Gambar 8. Membran selulosa asetat
4.2. Nilai Fluks Air
Hasil uji fluks air dari membran selulosa
asetat/TiO2 dapat terlihat pada tabel 2. Nilai
fluks air membran selulosa asetat tanpa
penambahan TiO2 pada metode cross flow
yaitu sekitar 0.0014-0.0018 ml/cm2menit.
Penambahan TiO2 pada selulosa asetat dapat
mempengaruhi nilai fluks air membran yang
dihasilkan. Dengan penambahan TiO2 nilai
fluks air membran akan semakin meningkat,
hal ini disebabkan pori-pori membran
selulosa asetat bertambah banyak ataupun
ukurannya bertambah besar sehingga TiO2
dapat meningkatkan porositas membran
selulosa asetat.Setelah ditambahkan
TiO20.5%, 1%, 3%, 5%, dan 7% nilai fluks
air dari membran akan semakin meningkat,
yaitu menjadi 0.0035-0.0042, 0.0079-0.0166,
0.2630-0.2920, 0.0170-0.0330, 0.0560-
0.1250 ml/cm2menit. Selain pada Tabel 2,
nilai fluks air dari membran selulosa asetat
juga dapat ditampilkan pada Gambar 9
yangmerupakan hasil pengukuran fluks air
dari membran selulosa asetat dengan
penambahan konsentrasi TiO2 yang berbeda
menggunakan metode cross flow
Nilai fluks tertinggi dihasilkan oleh
membran selulosa asetat dengan penambahan
TiO2 sebanyak 3 % diikutipenambahan TiO2
7 % dan 5 %. Sedangkan pada penambahan
TiO2 1 % dan 0.5 % nilai fluks membran
lebih besar dari nilai fluks membran selulosa
asetat tanpa penambahan TiO2, tetapi
penambahannya tidak begitu signifikan.
Semakin besarnya nilai fluks
membranselulosa asetat seiring dengan
penambahan TiO2 menandakan adanya
perubahan pori-pori membran.Kemungkinan
pori-pori membran bertambah besar ataupun
bertambah banyak jumlahnya.
Nilai fluks membran selulosa asetat
dengan penambahan TiO2 sebanyak 3 % lebih
besar dibanding membran lainnya. Hal ini
dapat disebabkan jumlah pori yang lebih
banyak atau pun lebih besar dibanding pori
membran yang lain. Hal ini dimungkinkan
adanya ikatan antara TiO2, selulosa asetat dan
asam asetat sebagai pelarut yang
menyebabkan pori-pori bertambah besar
ataupun bertambah banyak.
Dari Gambar 9 terlihat bahwa nilai fluks
membran menurun dengan bertambahnya
waktu, hal ini terlihat pada membran selulosa
asetat dengan penambahan TiO2 0.5 %,1 %, 5
%, dan 7 %, juga pada membran selulosa
asetat tanpa penambahan TiO2. Tetapi pada
penambahan TiO2 3 % nilai fluks membran
tidak turun secara signifikan hal ini karena
pada proses crossflow dapat mengurangi nilai
fouling yang kemungkinan terjadi saat proses
filtrasi atau memang tidak terjadi fouling
Tabel 2. Nilai fluks air dari mermbran selulosa asetat dengan penambahan TiO2 menggunakan
metode cross flow dan dead end selama 15 menit
Konsentrasi TiO2 (%) Nilai Fluks Air (ml/cm2menit)
Cross flow Dead end
0,0 0,0014-0,0018 0,0039-0,0041
0,5 0,0035-0,0042 0,0088-0,0125
1,0 0,0079-0,0166 0,0255-0,0500
3,0 0,2630-0,2920 0,3033-0,7500
5,0 0,0170-0,0330 0,0558-0,1500
7,0 0,0560-0,1250 0,2058-0,3750
7
0,0000
0,0500
0,1000
0,1500
0,2000
0,2500
0,3000
0,3500
0 5 10 15 20
Flu
ks (
ml/
cm2
me
nit
)
Waktu (menit)
0
0,2
0,4
0,6
0,8
0 5 10 15 20
Flu
ks (
ml/
cm2
me
nit
)
Waktu (Menit)
Gambar 9. Hubungan antarafluks air dan waktu pada sistem Cross flow
Tetapi pada membran yang lain,
penurunan fluks dapat terjadi karena
kemungkinan pada umpan yang berupa
aquades masih terdapat partikel-partikel yang
lain yang dapat menyumbat pori membran.
Sebagaimana terjadi pada sistem cross
flow, penambahan TiO2 pada sistem dead-end
pun dapat meningkatkan nilai fluks membran.
Penambahan nilai fluks ini terjadi karena
bertambahnya jumlah pori membran atau
bertambah besarnya pori membran.
Sebelum penambahan TiO2, nilai fluks
air dari membran selulosa asetat dengan
metode dead end yaitu sekitar 0.0039-0.0041
ml/cm2menit. Setelah penambahan TiO2 pada
membran selulosa asetat. Nilai fluks air akan
msemakin meningkat. Peningkatan nilai fluks
membran yang signifikan terjadi pada
membran dengan penambahan TiO2 3 %, 7%,
dan 5 % dengan kisaran nilai fluks berturut-
turut 0.3033-0.7500 ml/cm2menit, 0.2058-
0.3750 ml/cm2menit, dan 0.0558-0.1500
ml/cm2menit. Sedangkan pada penambahan
TiO2 0.5 % dan 1 % peningkatannya tidak
terlalu sigifikan dibanding membran selulosa
asetat tanpa penambahan TiO2. Hal ini
sebagaimana terlihat pada Gambar 10.
Penambahan TiO2 3%, 5%, dan 7%
kemungkinan dapat menyebabkan pori
membran jauh lebih besar ataupun lebih
banyak dari penambahan TiO2 0.5 % dan 1
%. Penambahan nilai fluks ini kemungkinan
terjadi karena adanya interaksi antara TiO2
dan selulosa asetat yang dapat menimbulkan
rongga antara kedua bahan tersebut. Karena
TiO2 tidak seluruhnya larut melainkan hanya
tersuspensi dan berada dalam matriks
selulosa asetat yang larut dalam asam asetat.
Pada Gambar 10 terlihat bahwa nilai fluks
akan menurun seiring bertambahnya waktu
filtrasi, hal ini terjadi karena pada sistem
Dead end akan terjadi fouling yang
menyebabkan nilai fluks akan terus menurun
seiring bertambahnya waktu filtrasi.
Gambar 10. Hubungan antara fluks air dan waktu pada sistem dead end
8
0
1
2
3
4
0 0,5 1 3 5 7
Ku
at T
arik
(N
/mm
2 )
Konsentrasi TiO2 (%)
Kering
Basah
0
0,02
0,04
0,06
0 0,5 1 3 5 7
Ku
at T
eka
n (
N/m
m2 )
Konsentrasi TiO2 (%)
Kering
Basah
4.3. Sifat Mekanik Membran Selulosa
Asetat dengan Penambahan
BerbagaiKonsentrasi TiO2
Sifat mekanik yang diuji pada membran
selulosa asetat berupa uji tarik, tekan dan
getar. Pada uji tarik, membran dipotong
dengan ukuran 20 x 40 mm dan diuji dalam
keadaan basah dan kering. Nilai kuat tarik
membran selulosa setat dapat dilihat pada
Gambar 11. Nilai kuat tarik membran dalam
keadaan kering semakin tinggi dengan
penambahan konsentrasi TiO2. Nilai kuat tarik
membran selulosa asetat tanpa penambahan
TiO2 yaitu sebesar 0.442 N/mm2. Setelah
ditambahkan TiO2 dengan konsentrasi 0.5, 1,
3, 5 dan 7 % nilai kuat tarik membran
meningkat menjadi 0.614 N/mm2, 0.808
N/mm2, 2.314 N/mm
2, 3.433 N/mm
2 dan
1.844 N/mm2.
Gambar 11. Pengaruh penambahan
TiO2terhadap kuat tarik
membran
Nilai kuat tarik membran akan naik seiring
dengan penambahan TiO2 sampai konsentrasi
5%, kemudian turun pada konsentrasi 7 %.
TiO2 yang merupakan bahan kristal mampu
menambah nilai kuat tarik pada membran
selulosa asetat yang bersifat amorf.
Penambahan konsentrasi TiO2 7 % pada
membran selulosa asetat sudah tidak lagi
efektif, hal ini ditandakan dengan struktur
membran yang lebih kaku dan mudah untuk
patah.
Uji tarik membran dilakukan juga dalam
keadaan basah, dimana terjadi perbedaan nilai
kuat tariknya dari kondisi awal membran.
Nilai kuat tarik akan turun ketika diuji dalam
keadaan basah, hal ini terjadi pada
konsentrasi 1 %,3 %, 5 %, dan 7 %. Tetapi
pada konsentrasi 0 % dan 0.5 % nilai kuat
tarik menjadi naik. Pada konsentrasi 0 %
dalam keadaan basah, nilai kuat tarik naik
menjadi 0,617 N/mm2. Pada konsentrasi 0.5
% nilai kuat tarik pun naik menjadi 0,622
N/mm2. Sedangkan pada penambahan
konsentrasi 1%, 3%, 5%, dan 7%, nilai kuat
tarik dalam kondisi basah akan turun dari
nilai semula menjadi 0.575, 0.781, 0.822 dan
0.444 N/mm2. Penurunan nilai kuat tarik pada
kondisi ini mungkin disebabkan adanya
penetrasi molekul-molekul air ke dalam
matrik polimer membran, sehingga
menimbulkan penggelembungan (swelling)
pada membran dan mengakibatkan terjadinya
slip antar molekul-molekul selulosa pada saat
membran ditarik.
Pada uji tekan membran yang memiliki
ketebalan 0.06 mm di potong dengan ukuran
20 x 40 mm , kemudian ditekan dalam
keadaan kering dan basah dengan alat
penekan yang mempunyai jari-jari sebesar 5.5
mm. Nilai kuat tekan dapat dilihat pada
Gambar 12. Nilai kuat tekan dalam keadaan
kering akan semakin meningkat seiring
dengan bertambahnya konsentrasi TiO2 yang
ditambahkan pada membran. Terlihat pada
Gambar. 12 dimana nilai kuat tekan
maksimum terjadi pada konsentrasi
penambahan TiO2 5 % yaitu sebesar 0.048
N/mm2
Gambar 12. Pengaruh penambahan TiO2
terhadap kuat tekan membran
Hal ini karena struktur TiO2 yang kristal
yang menjadikan membran semakin kuat.
Tetapi saat konsentrasi 7 % nilai kuat tekan
akan turun menjadi 0.025 N/mm2, hal ini
karena saat penambahan TiO2 sebesar 7 %
sudah tidak optimum lagi, yang menyebabkan
struktur membran kaku dan mudah patah.
Dalam keaadaan basah, kuat tekan membran
akan berubah dari nilai awal. Dimana nilai
kuat tekan akan menurun. Pada membran
selulosa asetat tanpa penambahan TiO2 dalam
kondisi kering, memiliki nilai kuat tekan
sebesar 0,009 N/mm2 tetapi dalam kondisi
basah nilai nya akan menurun menjadi 0,003
N/mm2. Begitupun pada penambah TiO2
dengan konsentrasi 0,5%, 1%, 3%, 5%, dan
7% nilai kuat tekan akan turun dari nilai kuat
9
0,000
200,000
400,000
600,000
800,000
0 0,5 1 3 5 7
Wak
tu (
s)
Konsentrasi TiO2 (%)
tekan awalnya menjadi 0.008, 0.009, 0.010,
0.012, dan 0.011 dalam satuan N/mm2.
Uji getar dilakukan untuk mengetahui
banyaknya jumlah getaran sampai membran
putus. Frekuensi yang digunakan yaitu
sebesar 30 Hz. Hubungan antara penambahan
konsentrasi TiO2 dan waktu sampai membran
putus sebagaimana terlihat pada Gambar 13.
Penambahan TiO2 pada membran
selulosa asetat dapat meningkatkan daya
tahan membran terhadap getaran, hal ini
terlihat dari lamanya waktu yang dapat
ditahan membran sampai membran putus.
Pada konsentrasi 5% TiO2 memiliki daya
tahan yang baik terhadap getaran dibanding
dengan membran yang lain. Hal ini
menandakan penambahan TiO2 yang
optimum pada membran selulosa asetat
terjadi pada konsentrasi 5 %. Dengan
bertambahnya konsentrasi TiO2 pada
membran, maka membran akan semakin
elastis sehingga sulit untuk putus.
Gambar 13. Pengaruh penambahan TiO2
terhadapdaya tahan membran
4.4. Morfologi Membran Selulosa Asetat
dengan Berbagai Konsentrasi TiO2
Gambar 14 dan 15 merupakan hasil dari
SEM permukaan dan penampang melintang
membran selulosa asetat. Pada Gambar 14.a
dapat terlihat bahwa membran selulosa asetat
murni memiliki permukaan yang lebih halus
dan pori yang kecil bila dibandingkan
dengan membran selulosa asetat/TiO2 5%,
sehingga nilai fluks membran pun lebih kecil
dibandingkan dengan membran selulosa
asetat dengan penambahan TiO2. Hasil SEM
membran selulosa asetat dengan penambahan
TiO2 5 % terlihat pada Gambar 14.b dimana
permukaannya yang lebih kasar dari
membran selulosa asetat tanpa penambahan
TiO2. TiO2 yang ditambahkan pada membran
selulosa asetat, tidak seluruhnya larut
melainkan tersuspernsi dan berada dalam
matriks selulosa asetat yang larut dalam asam
asetat. Jika TiO2 tidak seluruhnya larut, maka
akan ada gelembung udara yang terperangkap
dalam lartutan yang akan dicetak sehingga
proses pencetakan membran menjadi tidak
rata.
(a)
(b)
Gambar 14. Hasil SEM permukaan membran
dengan perbesaran 10.000x
(a) Tanpa TiO2
(b) dengan penambahan 5%TiO2
(a)
(b)
Gambar 15. Hasil SEM penampang
melintang membran dengan
perbesaran 10.000x
(a) Tanpa TiO2
(b) dengan penambahan 5%
TiO2
10
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Membran selulosa asetat dengan
penambahan TiO2 memiliki nilai fluks air
yang lebih besar dibanding dengan membran
selulosa asetat tanpa penambahan TiO2.
Penambahan 3% TiO2 memiliki nilai fluks air
lebih besar dibanding dengan konsentrasi
0.5%, 1%, 3%, 5%, dan 7% baik dengan
metode crossflow maupun dead end, yaitu
sebesar 0.2630-0.2920 ml/cm2menit pada
metode crossflow dan 0.3033-0.7500
ml/cm2menit pada metode dead end. Semakin
besar nilai fluks air maka tingkat selektivitas
membran semakin berkurang.
Uji tarik dan tekan dilakukan pada
membran dalam kondisi kering dan basah.
Nilai kuat tarik dan tekan membran akan
meningkat seiring dengan penambahan
konsentrasi TiO2 pada selulosa asetat.
Membran selulosa asetat dengan penambahan
5% TiO2 memiliki nilai kuat tarik dan tekan
yang lebih tinggi dari konsentrasi 0%, 0.5%,
1%, 3% dan 7% yaitu sebesar 3.433 N/mm2
dan 0.048 N/mm2. Dalam keadaan basah,
nilai kuat tarik dan tekan akan menurun bila
dibandingkan dengan kondisi kering. Tetapi
ada penyimpangan pada kuat tarik, yaitu pada
konsentrasi 0% dan 5% nilai kuat tarik lebih
besar dibanding pada kondisi kering. Pada uji
getar, membran selulosa dengan konsentrasi 5
% TiO2 memiliki daya tahan yang baik
terhadap getaran. Dengan meningkatnya sifat
mekanik membran, maka membran akan
semakin baik saat digunakan.
Dari hasil SEM (Scanning electron
microscopy) terlihat bahwa membran selulosa
asetat dengan penambahan TiO2 memiliki
permukaan yang lebih kasar dibanding
permukaan membran selulosa asetat tanpa
TiO2, karena TiO2 hanya tersuspensi pada
matriks selulosa asetat, sehingga
menyebabkan permukaan nya lebih kasar.
5.2 Saran
Peneliti selanjutnya diharapkan untuk
menguji morfologi membran selulosa
asetat/TiO2 dengan scanning electron
microscopy (SEM) pada semua konsentrasi
agar terlihat jelas perbedaan masing–masing
membran. Selain itu, perbesaran SEM yang
digunakan lebih besar dibanding dengan
perbesaran yang digunakan pada penelitian
ini, agar terlihat pori membran dengan jelas.
Pengujian sampel perlu diperbanyak untuk
meninjau konsistensi sifat mekanik membran.
DAFTAR PUSTAKA
1. Radiman, Eka. (2001).
Pengaruh Jenis dan
Temperatur Koagulan
Terhadap Morfologi dan
Karakteristik Membran
Selulosa Asetat. Makara,
Sains 11(2) : 80-84.
2. Piluharto, B. (2003).Kajian
Sifat Fisik Film Tipis Nata de
Coco sebagaiMembran
Ultrafiltrasi (Study of Physical
Properties of Nata de Coco
Thin Filmas Ultrafiltration
Membrane).Jurnal Ilmu Dasar
4(1):52-57.
3. Wardhani, L.Y. (2010). Kajian
Sifat Listrik Membran
Polisulfon Hasil sonokasi
Pada Frekuensi Rendah.
[Skripsi]. Bogor: Departemen
Fisika FakultasMatematika
dan Ilmu Pengetahuan Alam
Institut Pertanian Bogor.
4. Mulder, M. (1996). Basic and
Principles of Membrane
Technology. London: Kluwer.
5. Rakhmanudin, M. (2005).
Karakteristik Kelistrikan
6. Rachmadetin, J. (2007).
Pencirian Membran Komposit
Selulosa Asetat Berbahan
Dasar Limbah Tahu
Menggunakan Polistirena.
[skripsi]. Bogor. Fakultas
Teknologi Pertanian, Institut
Petanian Bogor.
7. Sembiring, R.S. (2005).
Preparasi dan Karakterisasi
Membran Berbahan Dasar
Polisulfon Menggunakan
Pelarut Dimetilacetamid
(DMAc) [skripsi]. Bogor.
Fakultas Teknologi Pertanian,
Institut Petanian Bogor
8. [SNI] Standar Nasional
Indonesia.(1991). Selulosa
11
asetat. SNI 06-2115-1991.
Jakarta: Dewan Standardisasi
Nasional Widiastuti N, loc.it
9. Baker, Richard W. (2004).
Membrane Technology and
Applications Second
Edition.Menlo Park,
California :Membrane
Technologi and Research, Inc.
10. Azizah, F. (2008).Kajian Sifat
Listrik Membran Selulosa
Asetat yang Direndam dalam
Larutan Asam Klorida dan
Kalium Hidroksida [skripsi].
Bogor. Fakultas Matematika
dan Ilmu Pengetahuan Alam,
Institut Petanian Bogor.
11. Somantri, R.U. (2003).
Pengaruh Penambahan
Formamide Dan Lama
Penguapan Pelarut (Aseton)
Terhadap Membran Selulosa
Asetat [Skripsi]. Bogor.
Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam, Institut
Petanian Bogor.
12. Gunlazuardi, J et al. (2009).
Pengembangan Metode Baru
Penentuan Chemical Oxygen
Demand (COD) Berbasis Sel
Fotoelektrokimia :
Karakterisai Elektroda Kerja
Lapis Tipis TiO2 /ITO.
Makara, Sains 13(1) : 1-8.
13. Marlupi, I. (2003). Desinfeksi
Escherichia coli Melalui
FotokatalisisTitanium
Dioksida (TiO2) Bubuk Fase
Rutile.Skripsi. Jurusan Fisika,
Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam, IPB,
Bogor.
14. Rohman, Saepul.(2009).
Membran Polisulfon Sintetik.
http://majarimagazine.com/20
09/05/membran-polisulfon-
sintetik/. [27 November 2010]
15. Widiastuti, N. (1998).
Pengaruh ZnCl2 sebagai Aditif
terhadap Karakteristik
Membran Polisulfon untuk
Proses Ultrafiltasi [tesis].
Bandung. Fakultas Pasca
Sarjana, Institut Teknologi
Bandung
16. Pratomo, H. (2003).
Pembuatan dan Karakterisasi
Membran Komposit
Polisulfon Selulosa Asetat
Untuk Proses
Ultrafiltrasi.(Preparation and
Characterisation of
Polysulfone-Cellulose Acetat
Composite Membrans Used In
Ultrafiltration). Jurnal
pendidikan matematika dan
sains 3(4)
17. Siburian, M.P. (2006). Kajian
Efektifitas Membran
Polisulfon untuk Desinfeksi
Air [skripsi].Bogor. Fakultas
Teknologi Pertanian, Institut
Petanian Bogor.
18. Samsiah, R. (2009).
Karakterisasi Biokomposit
Apatit-Kitosan dengan XRD
(X-Ray Diffraction), FTIR
(Fourier Transform Infrared),
SEM (Scanning Electron
Microscop), dan Uji Mekanik.
[skripsi]. Bogor. Fakultas
Teknologi Pertanian, Institut
Petanian Bogor.
12
LAMPIRAN
Lampiran 1. Diagram tahap-tahap penelitian
Penelusuran Literatur dan pembuatan proposal
Penyediaan alat dan bahan
Proses pembuatan
membran
Uji Fluks : cross-
flow dan dead-
end
Uji mekanik :
tarik, getar dan
tekan
Karakterisasi
struktur
membran
Pengolahan data
Laporan skripsi
Mulai
Pembuatan skripsi
Selesai
13
Lampiran 2. Diagram proses pembuatan membran selulosa asetat-TiO2
Keterangan :
Perbandingan persen massa selulosa asetat : asan asetat : TiO2 masing-masing sampel :
1. S1 = 12 : 88 : 0 4. S4 = 12 : 85 : 3
2. S2 = 12 : 87.5 : 0.5 5. S5 = 12 : 83 : 5
3. S3 = 12 : 87: 1 6. S6 = 12 : 81 : 7
Asam asetat Selulosa asetat TiO2
Larutan
Stirring1 jam
sonikasi2 jam
Larutandituang ke plat kaca dan
siap untuk dicetak
Dimasukkan ke media koagulasi
5-10 detik
Penghilangan sisa pelarut
dengam air yang mengalir
Membran
14
Lampiran 3. Alat dan bahan penelitian
(a) (b) (c) (d)
(e) (f) (g) (h)
(i)
Keterangan: (a) TiO2serbuk, asam asetat, selulosa asetat serbuk(b) alumunium foil, kaca pencetak,pipet, gelas ukur, tisu, nampan (c) hot
plate(d) neraca analitik (e) ultrasonic prosessor(f) alat uji tekan dan getar (g) alat uji dead end(h) alat cross-flow(i) signal generator(alat uji
getar).
15
Lampiran 4. Skema sintesis membran selulosa asetat
Penimbangan TiO2/Selulosa Penuangan pada gelas Pencampuran dengan asam strirring 2 jam
asetat asetat
Membran Pelepasan membran dalam Pencelupan membran dalam Sonikasi 2 jam
aquades aquades
16
Lampiran 5. Skema karakterisasi membran selulosa asetat/TiO2
Uji tarik Uji tekan Uji getar
Menbran
Uji fluks crossflow Uji fluks deadend
17
Lampiran 6. Data fluks air dengan sistem crossflow
Menit
Ke-
Fluks (ml.cm-2
.menit-1
)
7 % 5 % 3 % 1 %
0,5 0,125 0,033 0,292 0,01667
1 0,104 0,033 0,271 0,01250
1,5 0,111 0,033 0,264 0,01111
2 0,104 0,031 0,302 0,01042
2,5 0,100 0,032 0,283 0,01000
3 0,097 0,031 0,264 0,00972
3,5 0,089 0,030 0,256 0,00952
4 0,094 0,028 0,245 0,00938
4,5 0,088 0,027 0,245 0,00926
5 0,083 0,028 0,263 0,00917
5,5 0,080 0,027 0,273 0,00871
6 0,080 0,025 0,271 0,00903
6,5 0,077 0,025 0,272 0,00897
7 0,077 0,024 0,271 0,00863
7,5 0,075 0,023 0,267 0,00833
8 0,073 0,022 0,268 0,00833
8,5 0,074 0,022 0,267 0,00833
9 0,072 0,021 0,273 0,00810
9,5 0,072 0,021 0,274 0,00789
10 0,071 0,020 0,273 0,00792
10,5 0,069 0,020 0,270 0,00794
11 0,067 0,019 0,269 0,00795
11,5 0,067 0,019 0,268 0,00797
12 0,065 0,018 0,269 0,00799
12,5 0,064 0,018 0,272 0,00800
13 0,062 0,018 0,269 0,00785
13,5 0,060 0,018 0,269 0,00787
14 0,058 0,018 0,266 0,00789
14,5 0,057 0,017 0,266 0,00790
15 0,056 0,017 0,263 0,00792
Menit ke - Fluks (ml.cm-2
.menit-1
)
0 %
2,3 0,0018
3,52 0,0024
5,59 0,0022
8,24 0,0020
11,04 0,0019
14,16 0,0018
17,46 0,0017
21,13 0,0016
24,29 0,0015
26,43 0,0016
28,4 0,0016
31,1 0,0016
36,27 0,0015
38,36 0,0015
0,0014
18
44,36
45,37 0,0015
48,17 0,0015
50,41 0,0014
52,05 0,0014
53,22 0,0014
54,43 0,0015
56,06 0,0014
59,48 0,0014
Menit ke- Fluks (ml.cm-2
.menit-1
)
0,5 %
1,5 0,00278
2 0,00417
3 0,00417
4 0,00417
5 0,00417
6,5 0,00385
8 0,00365
9 0,00370
10,5 0,00357
11,5 0,00362
12,5 0,00350
14 0,00357
15 0,00347
19
Lampiran 7. Data fluks air dengan sistem dead-end
Menit
Ke-
Fluks (ml.cm-2
.menit-1
)
7 % 5 % 3 % 1 %
0,5 0,3750 0,1500 0,7500 0,0500
1 0,3625 0,1250 0,6875 0,0375
1,5 0,3667 0,1083 0,6667 0,0333
2 0,3563 0,1125 0,6563 0,0313
2,5 0,3600 0,1100 0,6250 0,0300
3 0,3417 0,1042 0,6042 0,0292
3,5 0,3286 0,1000 0,5893 0,0286
4 0,3188 0,0969 0,5781 0,0281
4,5 0,3111 0,0944 0,5694 0,0278
5 0,3050 0,0925 0,5500 0,0263
5,5 0,3000 0,0909 0,5341 0,0250
6 0,2917 0,0896 0,5313 0,0240
6,5 0,3038 0,0865 0,5288 0,0240
7 0,2964 0,0839 0,5179 0,0241
7,5 0,2883 0,0817 0,5083 0,0242
8 0,2813 0,0797 0,5000 0,0242
8,5 0,2735 0,0779 0,4926 0,0243
9 0,2653 0,0764 0,4861 0,0243
9,5 0,2566 0,0737 0,4776 0,0243
10 0,2500 0,0713 0,4700 0,0244
10,5 0,2440 0,0690 0,4631 0,0244
11 0,2386 0,0670 0,4568 0,0244
11,5 0,2326 0,0652 0,4478 0,0245
12 0,2271 0,0635 0,4448 0,0245
12,5 0,2230 0,0620 0,4420 0,0245
13 0,2202 0,0606 0,4327 0,0240
13,5 0,2157 0,0593 0,4213 0,0236
14 0,2134 0,0580 0,3196 0,0232
14,5 0,2103 0,0569 0,3112 0,0228
15 0,2058 0,0558 0,3033 0,0225
Menit ke- Fluks (ml.cm-2
.menit-1
)
0,5 %
1 0,0125
2 0,0125
3 0,0083
4 0,0094
6 0,0083
7,5 0,0083
8,5 0,0088
10 0,0088
11 0,0091
12 0,0094
13 0,0091
14 0,0089
15 0,0088
Menit ke - Fluks (ml.cm-2
.menit-1
)
0 % 3,02 0,004139
4,53 0,005519
6,35 0,005906
9,25 0,005405
12,04 0,005191
15,15 0,00495
18,23 0,0048
22,13 0,004519
25,36 0,004436
27,42 0,004559
29,1 0,004725
32,17 0,004663
37,21 0,004367
39,28 0,004455
45,54 0,004117
20
46,12 0,004337
49,2 0,004319
51,54 0,004002
53,45 0,003976
54,3 0,004029
55,32 0,004067
57,2 0,004043
60 0,003958
21
Lampiran 8. Data uji tarik membran selulosa asetat/TiO2
(a) Hubungan gaya dan konsentrasi TiO2
Waktu
(s)
Gaya (N)
0 % 0,5 % 1 %
U1 U2 U3 U1 U2 U3 U1 U2 U3
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0,1 0,18 0,21 0,15 0,19 0,25 0,17 0,15 0,12 0,04
0,2 0,42 0,35 0,27 0,44 0,46 0,35 0,27 0,19 0,19
0,3 0,52 0,57 0,39 0,71 0,67 0,58 0,42 0,28 0,43
0,4 0 0,68 0 0 0 0,75 0,45 0,35 0,54
0,5 0 0 0 0 0 0,83 0,5 0,57 0,66
0,6 0 0 0 0 0 0 0,73 0,78 0,76
0,7 0 0 0 0 0 0 0,95 0,84 0,91
0,8 0 0 0 0 0 0 0 0 0,97
0,9 0 0 0 0 0 0 0 0 1,12
1 0 0 0 0 0 0 0 0 0
1,1 0 0 0 0 0 0 0 0 0
1,2 0 0 0 0 0 0 0 0 0
1,3 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Waktu
(s)
Gaya (N)
3 % 5 % 7 %
U1 U2 U3 U1 U2 U3 U1 U2 U3
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0,1 0,01 0,24 0,13 0,77 0,35 0,22 0,15 0,25 0,17
0,2 0,2 0,32 0,29 1,1 0,57 0,52 0,49 0,47 0,24
0,3 0,42 0,53 0,47 1,16 0,82 0,76 0,55 0,56 0,35
0,4 0,43 0,71 0,65 1,33 1,06 1,03 0,86 0,66 0,54
0,5 0,52 0,79 0,73 1,54 1,09 1,07 0,95 0,83 0,65
0,6 0,89 0,83 0,78 1,59 1,09 1,07 1,14 1,03 0,78
0,7 0,96 1,01 0,94 1,7 1,29 1,16 1,31 1,15 0,99
0,8 0,99 1,16 1,29 2 1,32 1,26 1,32 1,32 1,23
0,9 1,05 1,24 1,35 2,12 1,46 1,58 1,38 1,45 1,38
1 1,08 1,29 1,38 2,52 1,71 1,9 1,56 1,6 1,58
1,1 1,28 1,43 1,46 2,59 1,98 2,14 1,69 1,65 1,74
1,2 1,29 1,56 1,49 2,72 2,2 2,19 1,71 1,79 1,85
1,3 1,5 1,6 1,52 2,93 2,38 2,32 1,92 1,9 1,96
1,4 1,66 1,75 1,58 3,28 2,53 2,56 2,08 2,19 2,05
1,5 1,77 1,82 1,65 3,28 2,76 2,81 2,11 2,32 0
1,6 1,79 1,91 1,86 3,68 2,91 2,88 2,27 0 0
1,7 1,83 1,97 2,14 3,86 3,16 3,12 0 0 0
1,8 2,24 2,07 2,37 3,95 3,27 3,18 0 0 0
1,9 2,3 2,23 2,56 3,96 3,38 3,3 0 0 0
2 2,35 2,32 0 4,03 3,44 3,36 0 0 0
2,1 2,53 2,56 0 4,15 3,54 3,42 0 0 0
2,2 2,74 2,67 0 4,18 3,75 3,47 0 0 0
2,3 0 2,89 0 4,39 3,9 3,79 0 0 0
2,4 0 3,03 0 0 4,03 3,85 0 0 0
22
2,5 0 0 0 4,12 0 0 0 0
2,6 0 0 0 0 0 0 0 0
2,7 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2,8 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2,9 0 0 0 0 0 0 0 0 0
(b) Gaya tarik maksimum membran selulosa asetat/TiO2
Konsentrasi TiO2
(%)
Gaya Maksimum (N)
U1 U2 U3
0 0,52 0,68 0,39
0,5 0,71 0,67 0,83
1 0,95 0,84 1,12
3 2,74 3,03 2,56
5 4,39 4,12 3,85
7 2,27 2,32 2,05
(c) kuat tarik membran selulosa asetat/TiO2 dalam keadaan kering dan basah
Konsentrasi
TiO2 (%)
Kuat Tarik (N/mm2)
Kering Basah
U1 U2 U3 Rataan U1 U2 U3 Rataan
0 0,433 0,567 0,325 0,442 1,083 0,333 0,433 0,617
0,5 0,592 0,558 0,692 0,614 0,592 0,350 0,925 0,622
1 0,792 0,7 0,933 0,808 0,792 0,408 0,525 0,575
3 2,283 2,525 2,133 2,314 0,983 0,817 0,542 0,781
5 3,658 3,433 3,208 3,433 1,083 0,708 0,675 0,822
7 1,892 1,933 1,708 1,844 0,375 0,517 0,442 0,444
Keterangan :
U1 : ulangan I
U2 : ulangan II
U3 : ulangan III
23
Lampiran 9. Data uji tekan membran selulosa asetat/TiO2
(a) Hubungan gaya dan konsentrasi TiO2
Waktu
(s)
Gaya (N)
0 % 0,5 % 1 %
U1 U2 U3 U1 U2 U3 U1 U2 U3
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0,1 0,21 0,19 0,25 0,21 0,16 0,18 0,29 0,23 0,07
0,2 0,46 0,37 0,54 0,37 0,43 0,37 0,41 0,27 0,11
0,3 0,58 0,49 0,67 0,61 0,55 0,65 0,87 0,36 0,22
0,4 0,76 0,74 0,69 0,81 0,61 0,94 0,97 0,4 0,37
0,5 0,95 0,89 0 0,93 1,04 1,14 1,05 0,46 0,49
0,6 0 0 0 1,13 0 0 1,15 0,47 0,62
0,7 0 0 0 0 0 0 1,36 0,52 0,8
0,8 0 0 0 0 0 0 0 0,53 0,83
0,9 0 0 0 0 0 0 0 0,53 0,83
1 0 0 0 0 0 0 0 0,67 0,95
1,1 0 0 0 0 0 0 0 0,73 1,02
1,2 0 0 0 0 0 0 0 0,85 0
1,3 0 0 0 0 0 0 0 1,07 0
1,4 0 0 0 0 0 0 0 1,36 0
1,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0
1,6 0 0 0 0 0 0 0 0 0
1,7 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Waktu
(s)
Gaya (N)
3 % 5 % 7 %
U1 U2 U3 U1 U2 U3 U1 U2 U3
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0,1 0,61 0,57 0,32 0,07 0,1 0,05 0,18 0,5 0,22
0,2 0,77 0,64 0,47 0,13 0,07 0,13 0,39 0,55 0,45
0,3 0,77 0,73 0,58 0,19 0,2 0,1 0,48 0,66 0,52
0,4 1 0,95 0,74 0,31 0,41 0,35 0,76 1,08 0,83
0,5 1,38 1,02 0,83 0,35 0,99 0,48 1,15 1,47 1,39
0,6 1,87 1,27 1,06 0,37 1,3 0,54 1,64 1,89 1,57
0,7 1,93 1,38 1,19 0,58 1,28 0,62 1,92 2,05 1,86
0,8 2,06 1,54 1,37 0,76 1,53 0,95 2,13 2,2 2,04
0,9 2,19 1,86 1,62 0,94 1,65 1,25 2,32 0 2,24
1 2,41 2,35 2,17 1,19 1,49 1,31 0 0 2,37
1,1 3,09 2,54 2,39 1,32 1,72 1,56 0 0 2,48
1,2 0 2,69 2,47 1,32 2,23 1,72 0 0 0
1,3 0 2,88 2,64 1,6 2,26 1,89 0 0 0
1,4 0 3,03 2,82 1,73 2,6 2,23 0 0 0
1,5 0 3,25 0 1,93 2,58 2,63 0 0 0
1,6 0 0 0 1,96 3,21 2,99 0 0 0
1,7 0 0 0 1,96 3,54 3,21 0 0 0
1,8 0 0 0 2,11 4,07 3,21 0 0 0
1,9 0 0 0 2,26 4,29 3,37 0 0 0
2 0 0 0 2,4 4,5 3,78 0 0 0
2,1 0 0 0 2,6 5,16 4,28 0 0 0
2,2 0 0 0 2,97 0 0 0 0 0
2,3 0 0 0 2,97 0 0 0 0 0
24
2,4 0 0 0 3,32 0 0 0 0 0
2,5 0 0 0 3,99 0 0 0 0 0
2,6 0 0 0 4,11 0 0 0 0 0
2,7 0 0 0 4,16 0 0 0 0 0
2,8 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2,9 0 0 0 0 0 0 0 0 0
(b) Gaya tekan maksimum membran selulosa asetat/TiO2
Konsentrasi TiO2
(%)
Gaya Maksimum (N)
U1 U2 U3
0 0,95 0,89 0,69
0,5 1,13 1,04 1,13
1 1,36 1,36 1,02
3 3,09 3,25 2,28
5 4,16 5,16 4,28
7 2,32 2,2 2,48
(c) kuat tekan membran selulosa asetat/TiO2
Konsentrasi
TiO2 (%)
Kuat Tarik (N/mm2)
Kering Basah
U1 U2 U3 Rataan U1 U2 U3 Rataan
0 0,01 0,009 0,007 0,009 0,003 0,002 0,005 0,003
0,5 0,012 0,011 0,012 0,012 0,008 0,008 0,007 0,008
1 0,014 0,014 0,011 0,013 0,006 0,011 0,010 0,009
3 0,033 0,034 0,024 0,03 0,008 0,010 0,013 0,010
5 0,044 0,054 0,045 0,048 0,012 0,010 0,014 0,012
7 0,024 0,023 0,026 0,025 0,012 0,011 0,009 0,011
25
Lampiran 10. Data uji getar membran selulosa asetat/TiO2
Konsentrasi TiO2 (%) Jumlah Getaran
Rata-rata U1 U2 U3
0 1290 2040 1680 1670
0,5 2010 2580 2160 2250
1 2910 3450 4020 3460
3 12990 13740 14100 13610
5 20640 24780 21390 22270
7 7830 8610 7110 7850
Konsentrasi TiO2 (%) Waktu sampai membran putus (s)
Rata-rata U1 U2 U3
0 43 68 56 55,667
0,5 67 86 72 75,000
1 97 115 134 115,333
3 433 458 470 453,667
5 688 826 713 742,333
7 261 287 237 261,667
26
0,000
0,050
0,100
0,150
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Flu
ks (
ml/
cm2
me
nit
)
Waktu (menit)
0,000
0,050
0,100
0,150
0,200
0,250
0,300
0,350
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Flu
ks (
ml/
cm2
me
nit
)
Waktu (Menit)
0,00000
0,00500
0,01000
0,01500
0,02000
0 2 4 6 8 10 12 14 16Flu
ks (
ml/
cm2
me
nit
)
Waktu (menit)
0,000
0,010
0,020
0,030
0,040
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Flu
ks (
ml/
cm2
me
nit
)
Waktu (menit)
Lampiran 11. Hubungan fluks air dan waktu (cross flow)
7 %
5 %
3 %
1 %
27
0,0000
0,0005
0,0010
0,0015
0,0020
0,0025
0 10 20 30 40 50 60 70Flu
ks (
ml/
cm2
me
nit
)
Waktu (menit)
0,0000
0,0500
0,1000
0,1500
0,2000
0,2500
0,3000
0,3500
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Flu
ks (
ml/
cm2
me
nit
)
Waktu (menit)
TiO2 0 %
TiO2 1 %
TiO2 3 %
TiO2 5 %
TiO 2 7 %
TiO2 0,5 %
0,5 %
0 %
0,00000
0,00100
0,00200
0,00300
0,00400
0,00500
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Flu
ks (
ml/
cm2
me
nit
)
Waktu (menit)
28
0,0000
0,1000
0,2000
0,3000
0,4000
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Flu
ks (
ml/
cm2
me
nit
)
Waktu (menit)
0,0000
0,0500
0,1000
0,1500
0,2000
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Flu
ks (
ml/
cm2
me
nit
)
Waktu (menit)
Lampiran 12. Hubungan fluks dan waktu (dead- end)
7 %
5 %
3 %
0,0000
0,2000
0,4000
0,6000
0,8000
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Flu
ks (
ml/
cm2
me
nit
)
Waktu (menit)
29
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Flu
ks (
ml/
cm2
me
nit
)
Waktu (Menit)
TiO2 0 %
TiO2 0,5 %
TiO2 1 %
TiO2 3 %
TiO2 5 %
TiO2 7 %
1 %
0,5 %
0 %
0,0000
0,0020
0,0040
0,0060
0,0080
0,0100
0,0120
0,0140
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Flu
ks (
ml/
cm2
me
nit
)
Waktu (menit)
0
0,001
0,002
0,003
0,004
0,005
0,006
0,007
0 10 20 30 40 50 60 70
Flu
ks (
ml/
cm2
me
nit
)
Waktu (menit)
30
-0,5
0
0,5
1
0 0,2 0,4 0,6 0,8
Gay
a (N
)
waktu (s)
ulangan 1
ulangan 2
ulangan 3
-0,5
0
0,5
1
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
Gay
a (N
)
waktu (s)
ulangan 1
ulangan 2
ulangan 3
-0,5
0
0,5
1
1,5
0 0,5 1 1,5
Gay
a (N
)
waktu (s)
ulangan 1
ulangan 2
ulangan 3
-1
0
1
2
3
4
0 1 2 3 4
Gay
a (N
)
waktu (s)
ulangan 1
ulangan 2
ulangan 3
Lampiran 13. Hubungan gaya dan waktu pada uji tarik membran dalam keadaan kering
Tanpa penambahan TiO2
Selulosa asetat / TiO2 0,5 %
Selulosa asetat/TiO2 1 %
Selulosa asetat/TiO2 3 %
31
-2
0
2
4
6
0 1 2 3 4
Gay
a (N
)
waktu (s)
ulangan 1
ulangan 2
ulangan 3
-1
0
1
2
3
0 0,5 1 1,5 2 2,5
Gay
a (N
)
waktu (s)
ulangan 1
ulangan 2
ulangan 3
Selulosa asetat/TiO2 5 %
Selulosa asetat/TiO2 7 %
32
-0,5
0
0,5
1
1,5
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
Gay
a (N
)
waktu (s)
ulangan 1
ulangan 2
ulangan 3
-0,5
0
0,5
1
1,5
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2
Gay
a (N
)
waktu (s)
ulangan 1
ulangan 2
ulangan 3
-0,5
0
0,5
1
1,5
0 0,5 1 1,5 2
Gay
a (N
)
waktu (s)
ulangan 1
ulangan 2
ulangan 3
-1
0
1
2
3
4
0 0,5 1 1,5 2
Gay
a (N
)
waktu (s)
ulangan 1
ulangan 2
ulangan 3
Lampiran 14. Hubungan gaya terhadap waktu pada uji tekan membran dalam keadaan
kering
Selulosa asetat tanpa TiO2
Selulosa asetat/TiO2 0,5 %
Selulosa asetat / TiO2 1 %
Selulosa asetat/TiO2 3 %
33
-2
0
2
4
6
0 1 2 3 4
Gay
a (N
)
waktu (s)
ulangan 1
ulangan 2
ulangan 3
-1
0
1
2
3
0 0,5 1 1,5 2
Gay
a (N
)
waktu (s)
ulangan 1
ulangan 2
ulangan 3
Selulosa asetat/TiO2 5 %
Selulosa asetat/TiO2 7 %
34
-0,5
0
0,5
1
1,5
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
Gay
a (N
)
waktu (s)
ulangan 1
ulangan 2
ulangan 3
-0,5
0
0,5
1
1,5
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
Gay
a (N
)
waktu (s)
ulangan 1
ulangan 2
ulangan 3
-0,5
0
0,5
1
1,5
0 0,5 1 1,5
Gay
a (N
)
waktu (s)
ulangan 1
ulangan 2
ulangan 3
-0,5
0
0,5
1
1,5
0 0,5 1 1,5
Gay
a (N
)
waktu (s)
ulangan 1
ulangan 2
ulangan 3
Lampiran 15. Hubungan gaya terhadap waktu pada uji tarik membran dalam keadaan
basah
Tanpa penambahan TiO2
Selulosa asetat / TiO2 0,5 %
Selulosa asetat/TiO2 1 %
Selulosa asetat/TiO2 3 %
35
-0,5
0
0,5
1
1,5
0 0,5 1 1,5
Gay
a (N
)
waktu (s)
ulangan 1
ulangan 2
ulangan 3
-0,2
0
0,2
0,4
0,6
0,8
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
Gay
a (N
)
waktu (s)
ulangan 1
ulangan 2
ulangan 3
Selulosa asetat/TiO2 5 %
Selulosa asetat/TiO2 7 %
36
-0,5
0
0,5
1
0 0,5 1 1,5
Gay
a (N
)
waktu (s)
ulangan 1
ulangan 2
ilangan 3
-0,2
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
0 0,5 1 1,5
Gay
a (N
)
waktu (s)
ulangan 1
ulangan 2
ulangan 3
-0,5
0
0,5
1
1,5
0 0,2 0,4 0,6 0,8
Gay
a (N
)
waktu (s)
ulangan 1
ulangan 2
ulangan 3
-0,5
0
0,5
1
1,5
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2
Gay
a (N
)
waktu (s)
ulangan 1
ulangan 2
ulangan 3
Lampiran 16. Hubungan gaya terhadap waktu pada uji tekan membran dalam keadaan
basah
Selulosa asetat tanpa TiO2
Selulosa asetat/TiO2 0,5 %
Selulosa asetat / TiO2 1 %
Selulosa asetat/TiO2 3 %
37
-0,5
0
0,5
1
1,5
0 0,5 1 1,5 2
Gay
a (N
)
waktu (s)
ulangan 1
ulangan 2
ulangan 3
-0,2
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
0 0,5 1 1,5
Gay
a (N
)
waktu (s)
ulangan 1
ulangan 2
ulangan 3
Selulosa asetat/TiO2 5 %
Selulosa asetat/TiO2 7 %
38
Lampiran 17. Hasil foto SEM
1. permukaan membran selulosa asetat murni dengan perbesaran 2500x (a)
dan 10.000x (b) serta penampang melintang dengan perbesaran 10.000x
(c)
(a) (b)
(c)
2. Permukaan membran selulosa asetat/TiO2 5% dengan perbesaran 2500x
(a) dan 10.000x (b) serta penampang melintang perbesaran 10.000x (c)
(a) (b)
(c)