Microsoft Word 13. Alifa ghaisani 21080112110085. doc

 

 

13 

*)  Penulis 

**) Dosen Pembimbing 

 

Tersedia online di: http://ejournal-s1.undip.ac.id/index.php/tlingkungan 

Jurnal Teknik Lingkungan, 

Vol. 6, No. 1 (2017) 

 

dapat  lolos  melewati  permukaan  membrane 

dengan  mudah  dalam  berbagai  tekanan. 

Sehingga  PAH  akan  menjauhi  permukaan 

membrane  dan  masuk  ke  dalam  sirkulasi 

retentat. 

Pada  penelitian  Guo  dkk.  (2011),  senyawa 

naphthalene  yang  merupakan  salah  satu 

senyawa  pada  PAH  menunjukkan  rejeksi 

yang lebih kecil dibandingkan phenanthrene 

dan 

fluoranthene 

yang 

disebabkan 

ukurannya  yang  kecil  sehingga  sulit  untuk 

tertangkap 

pada 

membrane. 

Untuk 

meningkatkan  rejeksi  pada  PAH  diperlukan 

penambahan  muatan  pada  umpan  dengan 

menambahkan  KCl  dan  CaCl

2

  sebanyak 

masing-masing  0,2  mS/cm.  Dengan  adanya 

penambahan  KCl  dan  CaCl

2

,  umpan  yang 

tercampur  dengan  PAH  akan  memiliki 

muatan  sehingga  membrane  yang  bersifat 

negatif  dapat  menangkap  senyawa  PAH 

pada  umpan.  Bertambahnya  muatan  ionik 

mengakibatkan  bertambahnya  pula  rejeksi 

pada PAH. 

d. Campuran 

Pada  Tabel  1  menunjukkan  bahwa  pada 

umpan 

campuran, 

membrane 

dapat 

menyisihkan PAH sebesar 75,43% pada pH 

7.  Menurut  Pawar  (2015),  pH  pada  umpan 

merupakan  salah  satu  faktor  abiotik  yang 

penting  dalam  menentukan  hasil  degradasi 

PAH. Naseby dan Lynch (1997) menyatakan 

bahwa  hal  ini  dipengaruhi  oleh  absorbsi 

antara  PAH  dengan  larutan  pada  umpan. 

Pada  kondisi  optimum  tersebut,  PAH  dapat 

terabsorbsi  pada  larutan  yang  terkandung 

CsCl  dan  Sr(NO

3

)

2

.  Dengan  terabsorbsinya 

PAH  pada  larutan  mengandung  cesium  dan 

stronsium 

menyebabkan 

terbentuknya 

molekul  kompleks  yang  dapat  tertahan  di 

permukaan 

membrane. 

Pembentukan 

molekul kompleks antara PAH, cesium, dan 

sronsium  disebut  senyawa  organometalik. 

Crabtree  (2009)  menyampaikan  bahwa 

senyawa organometalik dapat terbentuk dan 

terdiri  dari  setidaknya  satu  ikatan  antara 

atom karbon dari senyawa organik dan unsur 

logam  termasuk  golongan  alkali,  alkali 

tanah,  transisi,  dll.  Akan  tetapi  hasil  rejeksi 

pada  unsur  PAH  pada  kondisi  pH  4 

mengalami penurunan. Pada umpan  tunggal 

PAH  pH  4,  rejeksi  yang  dihasilkan  sebesar 

35,52%,  namun  pada  umpan  campuran 

unsur  PAH  yang  dapat  direjeksi  sebesar 

24,48%  sedangkan  pada  kondisi  pH<5 

kelarutan 

PAH 

berkurang 

sehingga 

terbentuk  makromolekul.  Penurunan  ini 

disebabkan  adanya  residu  asam  nitrat  yang 

terbentuk 

dari 

pengaturan 

pH, 

reaksiterbentuknya  asam  nitrat  seperti 

dijelaskan pada subbab 4.6 Hasil Rejeksi (b) 

Stronsium. 

Asam 

nitrat 

berpotensi 

menghidrolisis  pori  membrane,  sehingga 

makromolekul  PAH  yang  terbentuk  pada 

kondisi  pH<5  dapat  lolos  melewati 

membrane. 

Pada unsur stronsium memiliki peningkatan 

rejeksi pada umpan campuran dibandingkan 

umpan tunggal stronsium pada kondisi pH 4 

dengan menghasilkan rejeksi sebesar 84,8%. 

Hal  ini  disebabkan  karena  adanya  ikatan 

ionik  pada  umpan  campuran  antara  cesium, 

stronsium, 

dan 

membrane 

sehingga 

dihasilkan  makromolekul  dan  dihasilkan 

rejeksi  yang  lebih  besar  pada  umpan 

campuran.  Sedangkan  unsur  cesium  tetap 

memiliki  hasil  yang  optimum  dengan 

menghasilkan  rejeksi  sebesar  100%  pada 

kondisi pH asam, netral, dan basa. 

3.7 

Karakteristik 

Membran 

Nanofiltrasi NF270 

3.7.1  Karakteristik  Struktur  Kimia 

Membran 

Untuk  mengetahui  morfologi  fouling  pada 

permukaan  membrane  NF270  dilakukan  uji 

menggunakan  Fourier  Transorm  Infrared 

Spectroscopy  (FTIR).  Uji  ini  berfungsi 

untuk  mengetahui  gugus  fungsi  organik 

yang  terbentuk  pada  membrane.  Sampel 

yang  diuji  merupakan  membrane  sebelum 

fltrasi  (fresh  membrane),  umpan  larutan 

---

 

 

14 

*)  Penulis 

**) Dosen Pembimbing 

 

Tersedia online di: http://ejournal-s1.undip.ac.id/index.php/tlingkungan 

Jurnal Teknik Lingkungan, 

Vol. 6, No. 1 (2017) 

 

tunggal  PAH  10  mg  naphthalene/L  dengan 

pH  7,  dan  umpan  campuran  dari  1000  µg 

Cs/L,  1000  µg  Sr/L,  dan  PAH  10  mg 

naphthalene/L  dengan  pH  7.  Dari  hasil  uji 

FTIR  akan  menunjukkan  adanya  peak 

(puncak)  pada  panjang  gelombang  tertentu 

yang mengindikasikan adanya pembentukan 

suatu  gugus  fungsi  pada  membrane  NF270 

hasil  filtrasi  dengan  umpan  larutan  tunggal 

PAH  10  mg  /L  dan  umpan  campuran  1000 

µg Cs/L, 1000 µg Sr/L, dan PAH 10 mg/L. 

Hasil uji FTIR ketiga sampel tersebut dapat 

dilihat pada Gambar 10. 

Gambar 10 Hasil Uji FTIR 

Pembacaan  panjang  gelombang  pada  hasil 

FTIR  mengacu  pada  Stuart  (2004).  Pada 

membrane  yang  telah  difiltrasi  dengan 

umpan  tunggal  berupa  PAH,  menunjukkan 

terbentuknya  deposisi  gugus  aromatik  pada 

panjang  gelombang  692,77  cm

-1

  dengan 

gugus  berupa  C-H  “oop”,  pada  panjang 

gelombang 1294,90 cm

-1

 dengan gugus C-N 

stretch berupa amino aromatik, pada panjang 

gelombang 1490,16 cm

-1

 dengan gugus C-C 

stretch in-ring. 

Sedangkan  pada  membrane  yang  telah 

difiltrasi 

dengan 

umpan 

campuran 

mengindikasikan  deposisi  gugus  aromatic 

pada  peak  panjang  gelombang  694,83  cm

-1 

dan  753,44  cm

-1

  berupa  gugus  C-H  “oop”, 

pada peak panjang gelombang 1367,65 cm

-1

 

dengan  gugus  C-N  stretch  berupa  amino 

aromatic,  dan  peak  panjang  gelombang 

1540,83  cm

-1

  berupa  gugus  C-C  stretch  in-

ring. 

 

3.7.2 Karakteristik Morfologi Membrane  

Analisis  menggunakan  Scanning  Electron 

Microscopy 

(SEM) 

menunjukkan 

karakteristik 

morfologi 

permukaan 

membrane dari sampel  yang dianalisis. Foto 

SEM  hasil  filtrasi  membrane  NF270  dapat 

menunjukkan  perilaku  fouling  dari  masing-

masing  foulant.    Hasil  SEM  membrane 

NF270  sebelum  filtrasi  (fresh  membrane) 

disajikan  pada  Gambar  4.11  (a),  sedangkan 

untuk pembandingnya digunakan membrane 

NF270  hasil  filtrasi  dari  umpan  campuran 

1000  µg  Cs/L,  1000  µg  Sr/L,  dan  PAH  10 

mg/L yang telah diuji pada kondisi pH 7. 

 

Gambar 11 Hasil Uji SEM pada 

Membrane NF270 (a) Fresh Membrane 

Perbesaran 1000x (b) Fresh Membrane 

Perbesaran 3000x (c) Membrane setelah 

Filtrasi Umpan Campuran Perbesaran 

3000x (d) Membrane setelah Filtrasi 

Umpan Campuran Perbesaran 7500x 

Gambar  11  menunjukkan  perbandingan 

antara  membrane  sebelum  filtrasi  (fresh 

membrane)  dengan  membrane  setelah 

filtrasi umpan campuran. Dari perbandingan 

tersebut,  Gambar  11  (b)  menunjukkan 

adanya deposisi cesium dan stronsium pada 

permukaan  membrane.  Pada  pH  7,  kondisi 

rejeksi  umpan  campuran  menghasilkan 

100%  untuk  cesium  dan  stronsium, 

sedangkan  PAH  menghasilkan  rejeksi 

sebesar 75,43%. Cesium dan stronsium yang 

(a) 

(b) 

(c) 

(d) 

---