4.2.1 Permeabilitas membran
Karakteristik membran ditentukan dengan penentuan tingkat permeabilitas dan tahanan membran. Permeabilitas merupakan kemampuan membran
mengalirkan air destilasi melalui pori yang terdapat didalamnya. Sifat permeabilitas membran dapat dilihat dengan mengukur nilai fluksnya.
Berdasarkan hasil pengukuran diperoleh nilai fluks membran UF poliakrilonitril MWCO 100 kDa dan UF polisulfon MWCO 50 kDa meningkat secara linier
dengan meningkatnya nilai TMP dan suhu. Selain itu, dapat dilihat juga bahwa nilai permeabilitas membran poliakrilonitril MWCO 100 kDa lebih tinggi
dibandingkan dengan membran polisulfon MWCO 50 kDa. Hasil selengkapnya pengaruh TMP dan suhu umpan air distilasi terhadap fluks membran pada
membran UF poliakrilonitril MWCO 100 kDa dan polisulfon MWCO 50 kDa dapat dilihat pada Gambar 6 dan 7.
Gambar 6 Pengaruh TMP dan suhu umpan air destilasi terhadap nilai fluks pada membran UF poliakrilonitril MWCO 100 kDa
Gambar 7 Pengaruh TMP dan suhu umpan air destilasi terhadap nilai fluks pada membran UF polisulfon MWCO 50 kDa
y = 0,109x + 7,545 R² = 0,962
y = 0,118x + 8,328 R² = 0,967
y = 0,122x + 10,04 R² = 0,967
10 20
30 40
50
50 100
150 200
250 300
F luk
s l
m
-2
h
-1
Tekanan Transmembran kPa
30 °C
35 °C
40 °C
y = 0,044x + 0,339 R² = 0,992
y = 0,047x + 0,990 R² = 0,994
y = 0,049x + 1,770 R² = 0,996
5 10
15 20
50 100
150 200
250 300
350
F luk
s l
m
-2
h
-1
Tekanan Transmembran kPa
30 °C
35 °C
40 °C
Pada Gambar 6 dapat dilihat bahwa nilai R
2
untuk ketiga garis linier berkisar antara 0,96 yang berarti bahwa pada proses ini, TMP dapat menjelaskan
fluks permeat sebesar 96 sedangkan 4 lainnya dijelaskan oleh faktor lain seperti viskositas permeat dan hambatan hidrolik. Sedangkan pada Gambar 7.
memperlihatkan bahwa nilai R
2
untuk ketiga garis linier berkisar antara 0,99 yang berarti bahwa pada proses ini, TMP dapat menjelaskan fluks permeat sebesar 99
sedangkan 1 lainnya dijelaskan oleh faktor lain seperti viskositas permeat dan hambatan hidrolik.
Gambar 6 dan 7 menunjukkan bahwa nilai fluks meningkat secara linier dengan meningkatnya nilai TMP. Keadaan ini diduga berhubungan dengan
semakin tingginya tekanan maka semakin besar pula daya dorong larutan menuju permukaan membran. Mulder 1996 menyatakan bahwa pada umpan air murni
akan terjadi peningkatan fluks permeat seiring dengan semakin meningkatnya tekanan transmembran.
Suhu proses yang semakin meningkat dapat menyebabkan peningkatan pada nilai permeabilitas membran. Pada Gambar 6 permeabilitas membran meningkat
dari 0,109 l kPa
-1
m
-2
h
-1
pada suhu umpan 30
°
C hingga 0,122 kPa
-1
m
-2
h
-1
pada suhu 40
°
C. Pada Gambar 7 permeabilitas membran meningkat dari 0,171 l kPa
-1
m
-2
h
-1
pada suhu umpan 30
°
C hingga 0,188 l kPa
-1
m
-2
h
-1
pada suhu 40
°
C. Nilai permeabilitas yang cenderung meningkat dengan peningkatan suhu umpan disebabkan oleh menurunnya nilai viskositas air. Linsley dan
Franzini 1995 melaporkan bahwa nilai viskositas air pada suhu 30 dan 40
°
C berturut-turut sebesar 0,798 cP dan 0,653 cP. Hal ini sesuai dengan hukum Darcy
diacu dalam Li et al. 2008
a
yang menjelaskan bahwa fluks permeat pada membran sebanding dengan nilai TMP dan berbanding terbalik dengan nilai
viskositas permeat serta hambatan hidrolik.
4.2.2 Tahanan membran
Kategori