2 Untuk umpan padatan total terlarut di atas 400 ppm, dengan penurunan
padatan total terlarut 10 semula, reverse osmosis sangat menguntungkan dibanding dengan deionisasi
3 Untuk umpan berapa pun konsentrasi padatan total terlarut, disertai
kandungan organik lebih daripada 15 gliter, reverse osmosis sangat baik untuk praperlakuan deionisasi.
4 Reverse osmosis sedikit berhubungan dengan bahan kimia, sehingga lebih
praktis. Menurut
Brantd et al.
1993, reverse osmosis dapat digunakan untuk proses pemekatan yang bertujuan untuk membuang air dari bahan. Pengaplikasian
membran reverse osmosis untuk memekatkan susu skim dilakukan oleh Guirguis et al. 1987 pada tekanan 3,0 MPa serta temperature 50
o
C. Hasil yang didapatkan adalah membran reverse osmosis mampu memekatkan susu skim
sebesar 2,6 kali.
2.4.4. Faktor-faktor yang mempengaruhi kinerja membran
Faktor-faktor yang mempengaruhi kinerja membran merupakan faktor yang berpengaruh terhadap nilai fluks dan rejeksi. Faktor-faktor tersebut antara
lain tekanan transmembran, temperatur, kecepatan cross-flow, konsentrasi larutan, fouling
dan polarisasi konsentrasi. Penentuan tekanan transmembran optimum bertujuan untuk
mengoptimalkan proses sehingga tidak terjadi penurunan fluks. Tekanan berfungsi sebagai driving force untuk melawan gradien konsentrasi. Pada kondisi ideal,
yaitu membran dengan pori seragam, tidak terjadi fouling pada membran, polarisasi konsentrasi dapat diabaikan. Fluks dapat dikatakan berbanding lurus
dengan tekanan pada kondisi tekanan rendah, konsentrasi umpan rendah, dan laju alir umpan yang tinggi. Jika proses menyimpang cukup besar dari kondisi-kondisi
tersebut, fluks menjadi tidak bergantung pada tekanan Wenten 1999; Hidayat 2007. Kondisi saat fluks tidak dipengaruhi tekanan transmembran disebut
pressure independent region . Cheryan 1986, menyatakan bahwa optimasi
tekanan transmembran mampu meminimasi terjadinya fouling.
Secara umum temperatur yang lebih tinggi akan menghasilkan harga fluks yang lebih tinggi pula, baik pada pressure controlled region maupun mass-
transfer controlled region . Hal ini berlaku dengan asumsi bahwa tidak terjadi
pengaruh tertentu lainnya secara simultan, seperti fouling pada membran sebagai akibat dari pengendapan garam tak larut pada temperatur yang tinggi. Dalam
pressure controlled region, temperatur berpengaruh melalui harga densitas dan
viskositas. Energi aktivasi baik untuk fluks maupun viskositas pada rentang 20–50
o
C berkisar antara 3.400 kalorimol, atau dengan kata lain fluks akan meningkat menjadi dua kali lipat setiap kenaikan suhu temperatur 30–40
o
C Wenten 1999. Penggunaan membran pada temperatur tinggi dapat meningkatkan
nilai fluks tetapi mempercepat umur membran. Kecepatan cross-flow mempunyai pengaruh yang berarti terhadap fluks.
Hal ini dikarenakan semakin tinggi kecepatan cross-flow akan mengurangi akumulasi partikel pada permukaan membran. Aliran umpan sejajar terhadap
permukaan membran akan “menyapu” padatan terakumulasi di atas permukaan membran sehingga mengurangi ketebalan pada lapisan batas dan semakin tinggi
kecepatan cross-flow semakin banyak partikel yang dapat digerakkan. Peningkatan laju alirturbulensi merupakan salah satu metode untk mengendalikan
polarisasi konsentrasi yang paling sederhana dan efektif Wenten 1999; Erliza et al. 2001.
Konsentrasi juga merupakan faktor penting dalam proses membran. Konsentrasi bahan yang tinggi menyebabkan penurunan fluks. Fluks akan
menurun eksponensial jika konsentrasi umpan meningkat. Dengan mengetahui kondisi optimum proses membran maka fluks maksimum akan dapat tercapai.
Fouling adalah turunnya fluks selama operasi membran walaupun seluruh
parameter operasi seperti tekanan, laju alir, temperatur dan konsentrasi umpan dibuat konstan. Hal ini disebabkan terakumulasinya partikel partikel submikron
pada permukaan membran yang semakin lama semakin menumpuk Wenten 1999. Hampir semua komponen dalam larutan umpan dapat
menyebabkan fouling sampai tingkat tertentu. Proses terjadinya fouling dapat dilihat pada Gambar 7.
Gambar 7. Lokasi terjadinya fouling pada membran
Sumber: http:www.ete.wur.nl
Peristiwa fouling terjadi dalam tiga tahapan. Tahap pertama adalah polarisasi konsentrasi, kemudian diikuti oleh perpindahan padatan dari permukaan
membran ke dalam material membran dan dilanjutkan oleh proses adsorbsi padatan pada pori membran sehingga terjadi penyempitan dan penyumbatan pori
Wenten 1999. Polarisasi konsentrasi dan fouling dapat membatasi proses pemisahan
dengan membran karena menyebabkan nilai fluks menurun sehingga kinerja membran jadi rendah. Polarisasi konsentrasi merupakan peristiwa pembentukan
gradien konsentrasi dari komponen-komponen umpan yang tertahan di dekat permukaan membran. Gejala polarisasi konsentrasi dimulai dengan
terakumulasinya umpan pada permukaan membran sehingga konsentrasi berangsur-angsur naik. Akibat peningkatan konsentrasi ini, maka timbul aliran
difusi balik menuju umpan, tetapi setelah beberapa waktu, kondisi tunak akan tercapai. Polarisasi konsentrasi berperan penting dalam mengawali terjadinya
peristiwa fouling Wenten 1999; Adrianto 2005.
3. METODOLOGI PENELITIAN
