Teknik Kimia UPN “Veteran” JATIM
30
2.2 Landasan Teori 2.2.1 Proses Ultrafiltrasi
Proses membran Ultrafiltrasi UF merupakan upaya pemisahan dengan membran yang menggunakan gaya dorong beda
tekanan sangat dipengaruhi oleh ukuran dan distribusi pori membran. Proses pemisahan terjadi pada partikel-partikel dalam rentang ukuran
koloid. Terjadinya perpindahan disebabkan adanya driving force. Proses perpindahan karena adanya driving force berupa beda potensial
kimia, lebih spesifik lagi disebabkan oleh faktor tekanan. Sistem aliran yang digunakan adalah sistem aliran dead-end.
Sistem ini dipilih mengingat kemudahan dalam pembuatan alat dan operasinya. Selain itu mengingat kontaminan yang akan dipisahkan
terdapat dalam konsentrasi yang relatif rendah, maka sistem dead-end akan lebih menguntungkan dibanding sistem aliran cross-flow.Sistem
operasi yang dipilih adalah kontinyu sinngel pass. Pemakaian sistem operasi single pass pada ultrafiltrasi disebabkan oleh kemudahan
pemisahan protein yang berbentuk Suspended Solid dari larutan, selain itu tidak diperlukan spesifikasi tertentu untuk produknya .Waktu yang
diperlukan pada ultrafiltrasi sangat singkat karena memakai sistem single pass.
2.2.2 Parameter kinerja membran:
Karakteristik kinerja membran digambarkan oleh retention dan permeation rate. Secara umum pemisahan dengan membran terdiri dari
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Teknik Kimia UPN “Veteran” JATIM
31 tiga aliran utama yaitu umpan, permeate dan retentate. Konsentrasi
umpan akan lebih kecil dari permeate atau retentate nya. Berdasarkan fenomena tersebut maka ada beberapa parameter proses yang dapat
membedakan proses satu dengan proses lainnya Baik pada proses ultrafiltrasi maupun reverse osmosis produksi VCO, diharapkan rejeksi
dan selektifitas yang tinggi, untuk menghasilkan produk yang diinginkan Sistem yang memakai resirkulasi adalah pada bagian reverse osmosis
yang bertujuan untuk mencapai spesifikasi produk.
2.2.3 Karakteristik Membran
Karakteristik membran dilakukan untuk mengetahui sifat – sifat membran yang dihasilkan. Dengan karakteristik ini akan
memberikan sejauh mana efisiensi dan efektifitas yang dapat diperoleh dari membran yang telah dibuat. Ada beberapa macam
teknik yang bisa digunakan untuk mengetahui karakteristik membran, namun dalam penelitian ini hanya digunakan 2 teknik
yang umum, yaitu permeabilitas dan permeselektifitas.
A. Permeabilitas
Permeabilitas menyatakan ukuran kecepatan suatu spesi tertentu untuk melewati membran. Membran yang baik
adalah membran yang mempunyai permeabilitas yang besar. Metode permeabilitas digunakan dengan asumsi daya kapilaritas
melalui pori membran, ukuran pori dapat dihitung melalui fluks
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Teknik Kimia UPN “Veteran” JATIM
32 yang melalui membran pada temperatur konstan dengan
menggunakan persamaan :
Hagen Poiseuille :
Dimana j adalah fluks fluida melalui membran dengan driving force
∆P∆X, ∆P merupakan perbedaan tekanan Nm
²
dan ∆X
adalah ketebalan membran m. Faktor pembanding terdiri dari jari –
jari r m, viscositas cairan η pa.s, polaritas permukaan membran є = n π r
²
luas permukaan dan faktor tortuosity τ.
Metode ini sangat mudah, fluks fluida melalui membran dihitung sebagai fungsi tekanan. Pada saat tekanan minimum, pori terbesar
menjadi permeable, pori yang lebih kecil masih bersifat impermiable. Tekanan minimum sangat bergantung pada tipe
material membran sudut kontak, tipe permeat tegangan permukaan dan ukuran pori. Persamaan yang cukup sederhana
untuk menyatakan permeabilitas adalah :
V J =
A . t
Dimana : V = adalah volume permeat Liter
t = adalah selang waktu pengambilan permeat jam A = adalah luas permukaan membran m³
Єr² ∆P J =
8ηr∆r
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Teknik Kimia UPN “Veteran” JATIM
33
B. Permeselektivitas
Permeselektivitas Adalah kemampuan membran untuk menahan atau melewatkan suatu spesi tertentu. Untuk membran
berpori Permeselektivitas ditentukan oleh batas berat molekul yang dapat ditahan.
Pada proses ultrafiltrasi kemampuan membran dinyatakan dengan kemampuan untuk menahan molekul yang mempunyai
ukuran spesifik. Hal ini diukur dengan rejeksi R yang dapat ditulis :
R = [1 – CpCf] x 100 Dimana :
Cp adalah konsentrasi permeat Cr adalah konsentrasi feed
2.2.4 Karakteristik Membran yang digunakan: Pada tahap ultrafiltrasi
