51 Tabel 7. Komposisi campuran larutan kepolaran bertahap
I Air = 100
II Air : IPA = 75 : 25
III Air : IPA = 50 : 50
IV Air : IPA = 25 : 75
V IPA = 100
VI IPA : Hexan = 75 : 25
VII IPA : Hexan = 50 : 50
VIII IPA : Hexan = 25 : 75
IX Hexan = 100
Setelah membran siap untuk disimpan, membran disimpan pertama kali dalam larutan I air 100 selama 15 menit, kemudian ke larutan II selama 15
menit, kemudian dilanjutkan hingga terakhir ke larutan IX. Pada tiap larutan waktu perendaman selama 15 menit. Ada dua variasi yang dilakukan yaitu,
penyimpanan akhir dalam hexan 100 dan penyimpanan akhir dalam desikator setelah disimpan dalam larutan IX 15 menit, membran dipindahkan ke dalam
desikator.
3.3.2. Uji Permeabilitas dan Selektivitas Membran
Pengujian dilakukan dalam sel permeasi dengan pengukuran laju permeasi gas CO
2
atau CH
4
murni yang melewati membran. Yaitu dengan mencatat waktu yang ditempuh oleh gas yang menembus membran untuk mencapai jarak tertentu
52 pada flowmeter. Flowmeter berupa selang yang berisi iso-propanol dan diberi
tanda jarak tertentu. Dari waktu tersebut dilakukan perhitungan untuk memperoleh nilai permeabilitas dan selektivitas membran.
Tahapan – tahapan dalam pengukuran laju permeasi gas CO
2
dan CH
4
murni adalah sebagai berikut : 1. Membran dipotong berbentuk lingkaran dengan diameter 2 inchi.
Kemudian membran diletakkan di dalam sel permeasi dan ditutup serapat mungkin untuk menghindari kebocoran gas ke udara.
2. Gas CH
4
dialirkan ke dalam sel permeasi dengan variasi tekanan 10 sampai 100 psig. Pada setiap tekanan di catat tiga variasi jarak waktu
tempuh yang diperlukan untuk mencapai jarak tertentu. 3. Langkah yang sama juga dilakukan untuk gas CO
2
. 4. Pengujian dilakukan pada suhu kamar ± 25
C. Skema sel permeasi dapat dilihat pada gambar 18.
Gambar 18. Skema sel permeasi
53 Setelah didapat 3 variasi jarak dan waktu tempuh masing-masing, maka
dapat dilakukan perhitungan dengan cara sebagai berikut : 1. Menghitung laju permeasi gas dengan persamaan berikut :
dT dL
A Q =
Dimana : Q = Laju alir gas menembus membran cm
3
.s
-1
A = Luas penampang selang cm
2
dLdT = Jarak yang ditempuh untuk waktu tertentu cm.s
-1
2. Laju alir gas pada kondisi standar STP, 1 atm dan 273 K, adalah :
273 273
+ =
T Q
Q
stp
3. Laju permeasi gas murni pada membran adalah :
Po Pi
Am Q
L P
stp
− =
Dimana : L
P = Laju permeasi cm
3
STP.cm
-2
.s
-1
.cmHg
-1
Q
STP
= Laju alir gas permeat pada kondisi STP cm
3 STP
.s
-1
Am = Luas penampang membran cm
2
Pi = Tekanan masuk umpan cmHg
Po = Tekanan keluar permeat cmHg
4. Penentuan selektivitas ideal Selektivitas CO
2
terhadap CH
4
dihitung dengan menggunakan persamaan :
CH CO
4 2
4 2
CH CO
l P
l P
= α
Dimana :
4 2
CH CO
α = Selektivitas ideal gas CO
2
terhadap CH
4
2
CO
l P
= Laju permeasi gas CO
2
murni cm
3
STP.cm
-2
.s
-1
.cmHg
-1
4
CH
l P
= Laju permeasi gas CH
4
murni cm
3
STP.cm
-2
.s
-1
.cmHg
-1
54
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada penelitian ini ingin diketahui pengaruh variabel-variabel pada proses pembuatan membran yang meliputi waktu evaporasi, suhu koagulasi, perendaman
dalam larutan polietilen glikol PEG cair, media penyimpanan membran, dan media penyimpanan dengan kepolaran bertahap sebelum membran diuji
4.1. Pengaruh Suhu Koagulasi
Pengaruh koagulasi yang dimaksudkan untuk mengendapkan dan membentuk membran diamati dengan mengukur selektivitas membran pada tiga
suhu yang berbeda, yaitu pada suhu 9 C, 18
C dan 25 C yang menunjukkan data
sebagai berikut :
Gambar 19. Pengaruh Suhu Koagulasi Terhadap Selektivitas Membran
5 10
15 20
25 30
35 40
10 20
30 40
50 60
70 80
90 100
Tekanan psi
9ºC 18ºC
25ºC S
e le
k ti
v ita
s
