pengaruh suhu pada pembuatan membran ...repository.ump.ac.id/6074/1/basit budiana cover.pdfsyukur...
TRANSCRIPT
i
PENGARUH SUHU PADA PEMBUATAN MEMBRAN
KERAMIK TIO2, DENGAN MEMBRAN KERAMIK ZEOLIT
ALAM SEBAGAI PENDUKUNG, UNTUK ULTRAFILTRASI
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Sebagian Syarat
Mencapai Derajat Sarjana S-1
Oleh:
BASIT BUDIANA
1003020007
PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PURWOKERTO
2016
ii
HALAMAN PERSETUJUAN
PENGARUH SUHU PADA PEMBUATAN MEMBRAN
KERAMIK TIO2, DENGAN MEMBRAN KERAMIK ZEOLIT
ALAM SEBAGAI PENDUKUNG, UNTUK ULTRAFILTRASI
Oleh:
BASIT BUDIANA
1003020007
Diperiksa dan disetujui oleh:
Pembimbing I
Anwar Ma’ruf, ST. MT
NIK. 2160118
Pembimbing II
Alwani Hamad, ST. M.Sc
NIP.198164262005011001
Pengaruh Suhu Pada..., Basit Budiana, Fakultas Teknik UMP, 2016
iii
HALAMAN PENGESAHAN
PENGARUH SUHU PADA PEMBUATAN MEMBRAN
KERAMIK TIO2, DENGAN MEMBRAN KERAMIK ZEOLIT
ALAM SEBAGAI PENDUKUNG, UNTUK ULTRAFILTRASI
Basit Budiana
1003020007
Telah dipertahankan di depan Panitia Ujian Skripsi
pada hari Senin, 15 Februari 2016
SUSUNAN PANITIA
Ketua
Tito Pinandita, S.Si.,M.KOM.
NIK . 2160312
Sekretaris
Anwar Ma’ruf, ST., MT
NIK. 2160118
Penguji I
Haryanto Ph.D
NIK.
Penguji II
Neni Damajanti,ST.,MT
NIK. 2160171
Penguji III
Abdul Haris M, ST.,MT
NIDN. 0615106601
DekanFakultasTeknik
UniversitasMuhammadiyahPurwokerto
Tito Pinandita, S.Si. M.KOM.
NIK . 2160312
Pengaruh Suhu Pada..., Basit Budiana, Fakultas Teknik UMP, 2016
iv
P E R N Y A T A A N
Yang bertandatangan di bawah ini saya:
Nama : BASIT BUDIANA
NIM : 1003020007
Fakultas/ Program Studi : Teknik/ Teknik Kimia
Universitas : Universitas Muhammadiyah Purwokerto
Menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa Tugas Akhir ini adalah hasil karya
saya dan bukan hasil penjiplakan dari hasil karya orang lain.
Demikian pernyatan ini dan apabila kelak kemudian hari terbukti ada unsur
penjiplakan, maka saya bersedia mempertanggungjawabkan sesuai dengan
ketentuan yang berlaku.
Purwokerto, Februari 2016
Yang menyatakan,
Basit Budiana
Pengaruh Suhu Pada..., Basit Budiana, Fakultas Teknik UMP, 2016
v
MOTTO DAN PERSEMBAHAN
MOTTO
Baik Jadi Orang Penting,Tapi Lebih Penting Jadi Orang Baik
(Anonim)
PERSEMBAHAN
Sang pembolak balik hati, Allah SWT
Keluarga tercinta,
Teman dan seluruh civitas akademika Teknik Kimia UMP
Pengaruh Suhu Pada..., Basit Budiana, Fakultas Teknik UMP, 2016
vi
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan ke-Hadirat Allah SWT, karena atas
limpahan rahmat dan karunia-Nya akhirnya penulis dapat menyelesaikan laporan
pra rancangan pabrik yang berjudul “Pengaruh Suhu Pada Pembuatan Membran
Keramik TiO2, Dengan Membran Keramik Zeolit Alam Sebagai Pendukung,
Untuk Ultrafiltrasi”. Pembuatan laporan ini bertujuan memenuhi persyaratan
untuk mendapatkan gelar Sarjana Teknik.
Penulis menyadari terselesaikannya laporan ini bukan usaha penulis semata,
melainkan bantuan banyak pihak yang tulus dan ikhlas membantu penulis. Oleh
sebab itu, dalam kesempatan ini penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih
sebanyak-banyaknya kepada Bapak Anwar Ma’ruf ST. MT. dan Bapak Alwani
Hamad ST. M.Sc. Selaku dosen pembimbing, yang telah memberikan bimbingan
dan arahannya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan ini; Bapak, Ibu,
Isteri, Debay, Kakak serta semua keluarga yang tak henti-hentinya mendo’akan,
memberikan perhatian, dorongan motivasi, moril dan materil serta sahabat dan
rekan-rekan mahasiswa Teknik Kimia yang tidak dapat penulis sebutkan secara
satu persatu.
Penulis menyadari bahwa laporan ini masih banyak kekurangan. Oleh sebab
itu, kritik dan saran dari seluruh pihak sangat penulis harapkan, untuk
memperbaiki penulisan laporan dan karya ilmiah selanjutnya. Semoga laporan ini
dapat menambah wawasan keilmuan dan memberikan informasi yang bermanfaat.
Purwokerto, Februari 2016
Basit Budiana
Pengaruh Suhu Pada..., Basit Budiana, Fakultas Teknik UMP, 2016
vii
ABSTRAK
Membran keramik merupakan tipe membran yang relatif baru
karena skala komersialnya baru diperkenalkan pada pertengahan tahun
1980-an oleh Membralox USA. Membran jenis ini digunakan pada
crossflow filtration untuk larutan yang mengandung konsentrasi
partikel yang tinggi. Membran keramik berpori adalah membran
dengan tipe asimetrik yang memiliki ketebalan support sekitar 1 – 3
mm. Membran berfungsi sebagai penghalang (Barrier) yang selektif
diantara dua fasa, yaitu hanya dapat melewatkan komponen tertentu
dan menahan komponen lain dari suatu aliran fluida yang dilewatkan
melalui membran.
Penelitian ini bertujuan untuk membuat membran keramik TiO2
dengan keramik zeolit alam sebagai pendukung (support). Proses
pembuatan membran TiO2 – zeolit alam dilakukan dengan metode
pencelupan (dip coating). Hasil penelitian menunjukkan bahwa bulk
density membran TiO2 – zeolit alam mengalami penurunan 0,65 –
2,67%. Sifat daya penyerapan air membran keramik TiO2 – zeolit
alam yang dihasilkan berkisar antara 35,034 – 41,346%.Sifat porositas
air membran keramik TiO2 – zeolit alam yang dihasilkan berkisar
antara 36,63 – 39,62%.Semakin tinggi pemanasan maka akan semakin
tinggi sifat penyerapan air dan porositasnya.
Kata kunci: Membran Keramik, TiO2, zeolit alam
Pengaruh Suhu Pada..., Basit Budiana, Fakultas Teknik UMP, 2016
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ......................................................................................... i
HALAMAN PERSETUJUAN ......................................................................... ii
HALAMAN PENGESAHAN .......................................................................... iii
PERNYATAAN ............................................................................................... iv
MOTTO DAN PERSEMBAHAN .................................................................. v
KATA PENGANTAR .................................................................................... vi
ABSTRAK ....................................................................................................... vii
DAFTAR ISI ................................................................................................. viii
DAFTAR TABEL ............................................................................................ x
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xi
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah ........................................................................... 1
1.2 Perumusan Masalah ................................................................................. 2
1.3 Tujuan Penelitian ..................................................................................... 2
1.4 Manfaat penelitian .................................................................................... 2
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Zeolit ........................................................................................................ 3
2.1.1 Pengenalan Zeolit ........................................................................... 3
2.1.2 Struktur dan Sifat Zeolit .................................................................. 4
2.1.3 Zeolit Alam .................................................................................... 6
2.2 Membran .................................................................................................. 7
2.2.1 Jenis Filtrasi Membran ................................................................... 8
2.2.2 Kinerja Membran ............................................................................. 10
2.3 Membran Keramik ................................................................................... 12
2.4 Modifikasi Keramik Dengan TiO2 ........................................................... 14
BAB III METODE PENELITIAN
3.1 Rancangan Penelitian ............................................................................... 15
3.2 Variabel penelitian .................................................................................. 15
Pengaruh Suhu Pada..., Basit Budiana, Fakultas Teknik UMP, 2016
ix
3.2.1 Variabel Tetap Pembuatan Membran Keramik ............................... 15
3.2.2 Variabel Bebas Pembuatan Membran Keramik .............................. 15
3.3 Alat dan Bahan ......................................................................................... 16
3.1.1 Alat .................................................................................................. 16
3.1.2 Bahan ............................................................................................... 17
3.4 Metode Pembuatan Membran Keramik ................................................... 17
3.5 Analisis Karakteristik Membran .............................................................. 19
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Karakteristik Membran Keramik Zeolit Alam ........................................ 20
4.2 Karakteristik Membran TiO2 - Zeolit Alam ............................................ 22
4.2.1 Bulk Density ................................................................................... 22
4.2.2 Penyerapan Air ................................................................................ 22
4.2.3 Porositas .......................................................................................... 23
4.2.4 Fluks ................................................................................................ 24
4.3 Morfologi Membran TiO2 – Zeolit Alam ............................................... 25
BAB V SIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan ............................................................................................. 27
5.2 Saran ........................................................................................................ 27
DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 28
Pengaruh Suhu Pada..., Basit Budiana, Fakultas Teknik UMP, 2016
x
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Perbandingan Sifat Beberapa Jenis Membran .................................... 10
Tabel 4.1 Analisis Proksimat Zeolit Alam .......................................................... 20
Tabel 4.2 Karakteristik Membran Keramik Zeolit Alam .................................. 21
Tabel 4.3 Bulk Density Membran TiO2 – Zeolit Alam .................................... 22
Tabel 4.4 Persentase Penyerapan Air Membran TiO2 – Zeolit Alam ................. 23
Tabel 4.5 Sifat Porositas Membran TiO2 – Zeolit Alam .................................... 23
Tabel 4.6 Fluks membran TiO2 – Zeolit Alam Pada Berbagai Suhu ................. 25
Pengaruh Suhu Pada..., Basit Budiana, Fakultas Teknik UMP, 2016
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Secondary Building Unit (SBU) dalam Kerangka Zeolit ................ 4
Gambar 2.2 Beberapa Struktur Zeolit ................................................................. 5
Gambar 2.3 Struktur Zeolit Y ............................................................................. 5
Gambar 2.4 Perbandingan Berbagai Jenis Membran ......................................... 10
Gambar 3.1 Tahapan Penelitian .......................................................................... 15
Gambar 3.2 Alat Yang Digunakan Dalam Penelitian ......................................... 17
Gambar 3.3 Diagram Alir Penelitian .................................................................. 18
Gambar 4.1 Sifat Daya Penyerapan Air Membran Keramik TiO2 – Zeolit Alam 23
Gambar 4.2 Sifat Porositas Membran Keramik TiO2 – Zeolit Alam .................. 24
Gambar 4.3 Grafik Fluks membran keramik TiO2 – Zeolit Alam Pada Berbagai
Suhu ................................................................................................ 25
Gambar 4.4 Morfologi Membran Keramik TiO2 – Zeolit Alam ......................... 26
Pengaruh Suhu Pada..., Basit Budiana, Fakultas Teknik UMP, 2016