52 ukuran butir zeolit akan menghasilkan tingkat penyerapan khususnya ion
logam yang semakin besar. Porositas yang dituju pada penelitian ini adalah banyaknya volume ruang
kosong yang direpresentasikan sebagai jumlah massa atau volume air yang terserap pada membran. Karena densitas air adalah 1 gml, sehingga nilai
massa sama dengan nilai volumenya. Porositas dihitung berdasarkan volume air yang terserap pada permukaan membran proses adsorpsi dan
terinfiltrasinya air pada makropori zeolit proses absorpsi per satuan volume teoritis membran.
4.1.3. Kapasitas penyimpanan air
Pengaruh bertambahnya persen berat zeolit terhadap semen dalam struktur membran menghasilkan daya penyerapan air yang besar pula. Hal ini
dibuktikan dengan naiknya persentase penyimpanan air sejalan dengan bertambahnya persen berat zeolit terhadap semen.
Gambar 14. Pengaruh persen berat zeolit terhadap kapasitas penyimpanan fluida sampel air membran.
Hasil pengukuran kapasitas penyimpanan air seperti terlihat pada Gambar 14 yaitu: 28 ; 31 dan 34 masing-masing untuk tipe sampel Z
1
S: Z
2
S
50 Z
1
S 66,67
Z
2
S 75
Z
3
S 5
10 15
20 25
30 35
40
K a
p a
si tas
p e
n y
impa n
a n
fl u
id a
A ir
Berat zeolit terhadap membran
53 dan Z
3
S. Besarnya kapasitas penyimpanan air pada membran dikarenakan oleh banyaknya rongga antara partikel void space atau porositas yang terbentuk.
Penyebabnya adalah besarnya jumlah faktor air semen yaitu sebesar 0,5. Pada saat pencetakan membran, terjadi bleeding air yang berlebih yang membawa
serta material semen. Selain itu terbentuknya gelembung-gelembung halus karena adanya partikel zeolit yang porinya terisi oleh udara berganti dengan air.
Namun seperti telah dikemukakan sebelumnya bahwa belum sempurnanya proses hidrasi semen telah mempengaruhi densitas dan volume rongga antar
partikel membran. Sehingga dominasi sifat zeolit masih sangat kuat. Sebagai catatan, zeolit memiliki sifat khas, yaitu memiliki pori dan rongga
yang memungkinkan terjadinya penyerapan proses hidrasi dan pelepasan proses rehidrasi molekul air secara reversible Aini dan Indriati, 2006.
Namun disini pori zeolit tersebut dapat saja tertutupi dengan adanya semen Portland putih sebagai bahan pengikat membran.
Dengan sifat intrinsik yang dimiliki oleh zeolit tersebut, dapat menambah daya serap membran mikrofilter ini. Selain itu pengaruh pembentukan pasta
zeolit-semen juga dapat mempengaruhi besar pori dan rongga atau ruang kosong antar butir zeolit dan semen. Ginting dkk 2007 mengatakan bahwa
zeolit alam Lampung memiliki daya sorpsi air sebesar 24,5 mlg. Namun disini terdapat perbedaan, yaitu zeolit ditambahkan bahan lain sehingga membentuk
material yang baru. Hasil penelitian menunjukkan kapasitas penyimpanan air air sebesar 0,28 ; 0,31 dan 0,34 mlg. Hal ini dikarenakan terjadi perubahan
sifat fisik yang khas dari masing-masing bahan. Sehingga dapat dikatakan
54 bahwa pencampuran antara zeolit dan semen menghasilkan material baru yang
memiliki sifat gabungan antara keduanya. Namun begitu kedua bahan tersebut zeolit dan semen masih menunjukkan sifat khasnya yang utama.
Seperti telah dikemukakan diatas bahwa penyerapan air dalam membran dapat terjadi diakibatkan oleh beberapa hal. Pertama, karena adanya gaya
lemah Van Der Waals pada permukaan dan makropori membran. Kedua, munculnya ruang kosong yang dihasilkan dari gelembung-gelembung udara
pada saat pencetakan dimana saat terjadi pemanasan udara keluar menyisakan ruang kosong antara partikel. Ketiga, karena sifat intrinsik yang memang
dimiliki zeolit. Sedangkan semen hanya digunakan sebagai bahan pengikat binder
namun masih memiliki permeabilitas sehingga air mampu menembus lapisan membran. Namun demikian dengan kehadiran semen dapat
meningkatkan daya kerja zeolit sebagai bahan penyerap dan penyaring yang memiliki struktur kompak dan padat.
Pada proses pembentukan pasta semen-zeolit, terjadi pengikatan awal antara kedua bahan yang dimediasi oleh air. Menurut Austin 1985 saat
pengerasan semen set hardening terjadi proses hidrasi dan hidrolisis. Proses hidrasi semen yaitu antara CaO.SiO
2
yang menghasilkan senyawa berongga tobermoite
dan pembentukan padatan CaSO
4
yang tidak larut dalam air. Sehingga serbuk zeolit dapat terikat secara kuat dengan senyawa tobermorite
tersebut. Selanjutnya terjadi pula reaksi hidrasi bahan semen, yaitu antara CaO.Al
2
O
3
dengan air yang menghasilkan CaO.Al
2
O
3
.H
2
O kalsium alumino hidrat
kristalnya berbentuk kubus, namun dengan adanya bahan tambahan
55 seperti CaSO
4
gipsum akan bereaksi terlebih dahulu membentuk ettringite sulfo aluminate
kristalnya berbentuk jarum. Dan barulah ketika gipsum telah habis bereaksi akan terbentuk CaO.Al
2
O
3
.H
2
O kaslium alumino hidrat dan terbentuk endapan gipsum CaSO
4
yang tidak larut air Mastuti, 2009.
4.1.4. Laju alir membran Fluks membran
