KARAKTERISTIK SUPPORT MEMBRAN KERAMIK DARI ZEOLIT ALAM TiO2 METODE WET PROCESS

   KARAKTERISTIK SUPPORT MEMBRAN KERAMIK DARI ZEOLIT ALAM & TiO

  2 METODE WET PROCESS SKRIPSI

  Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik Oleh:

EKA WAHYU WIDODO 0803020011 PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PURWOKERTO 2017

HALAMAN PERSETUJUAN

  Skripsi yang diajukan oleh: Nama : Eka Wahyu Widodo NIM : 0803020011 Program Studi : Teknik Kimia Fakultas : Teknik Perguruan Tinggi : Universitas Muhammadiyah Purwokerto Judul : Karakteristik Support Membran Keramik Dari Zeolit

  Alam & TiO2 Metode Wet Process Telah diterima dan disetujui

  Purwokerto, 12 Agustus 2017

  PEMBIMBING Anwar Ma’ruf, S.T., M.T. NIK. 2160178

  

HALAMAN PENGESAHAN

  Skripsi yang diajukan oleh : Nama : Eka Wahyu Widodo NIM : 0803020011 Program Studi : Teknik Kimia Fakultas : Teknik Perguruan Tinggi : Universitas Muhammadiyah Purwokerto Judul : Karakteristik Support Membran Keramik Dari

  Zeolit Alam & TiO2 Metode Wet Process Telah berhasil dipertahankan di hadapan Dewan Penguji dan diterima sebagai bagian persyaratan yang diperlukan untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik (S.T.) pada Program Studi teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Purwokerto.

DEWAN PENGUJI

  Penguji 1 (Pembimbing) ( ) : Anwar Ma’ruf, S.T., M.T.

  Penguji 2 : Abdul Haris Mulyadi, S.T., M.T. ( ) Penguji 3 : Alwani Hamad, S.T., M.Sc. ( ) Ditetapkan di : Purwokerto Tanggal : 12 Agustus 2017

  Mengetahui Dekan Fakultas Teknik M. Taufiq Tamam, S.T., M.T.

  NIK 2160223

HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS

  Yang bertandatangan di bawah ini saya:

  Nama : EKA WAHYU WIDODO NIM : 0803020011 Fakultas/ Program Studi : Teknik/ Teknik Kimia Perguruan Tinggi : Universitas Muhammadiyah Purwokerto

  Menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya dan semua sumber baik yang dikutip maupun dirujuk telah saya nyatakan dengan benar serta bukan hasil penjiplakan dari karya orang lain.

  Demikian pernyatan ini dan apabila kelak kemudian hari terbukti ada unsur penjiplakan, maka saya bersedia mempertanggungjawabkan sesuai dengan ketentuan yang berlaku.

  Purwokerto, 12 Agustus 2017 Yang menyatakan,

  Eka Wahyu Widodo

  M O T T O “Allah akan meninggikan orang-orang yang beriman diantaramu dan orang-orang yang diberi ilmu pengetahuan beberapa derajat

  

(Q.S. Al-Mujadalah : 11)

“Menuntut ilmu itu adalah kewajiban bagi setiap orang islam”

(H.R. Ibnu Majah)

  

“Barang siapa yang menempuh suatu jalan untuk menuntut ilmu,

Allah akan memudahkan baginya jalan ke surga”

(H.R. Muslim)

  

PERSEMBAHAN

Sembah sujud serta syukur kupersembahkan kepada Allah

Subhanahuwata’ala atas segala curahan nikmat, cinta dan kasih

sayang-Nya. Andai aku jadikan seluruh lautan sebagai tinta dan

pepohonan sebagai kanvas untuk menulis semua nikmat-Mu,

maka tidaklah akan pernah cukup.

Shalawat beriring salam semoga selalu tercurah kepada junjungan

Nabi Muhammad Salallahu alaihi wasalam dan para

sahabatnya yang mulia.

Kupersembahkan sebuah karya sederhana ini kepada sepasang

malaikatku yang tidak pernah putus untuk selalu mendoakan-ku.

  

Terima kasih Bapak (alm) dan Ibu atas segala cinta, kasih

sayang, nasihat serta dukunganya yang selalu engkau berikan.

  

Untuk istri dan anak-anaku yang selalu menjadi semangatku.

  

Untuk segenap keluarga

  KATA PENGANTAR Assalamualaikum Wr. Wb.

  Alh amdulillah segala puji bagi Allah Subhanahuwta’ala yang tiada Tuhan selain Dia yang menguasai alam semesta alam. Sholawat dan salam semoga senantiasa tercurah kepada Nabi Muhammad Salallahu alaihi wasalam, keluarga, sahabat serta seluruh kaum muslimin dan muslimat yang senentiasa istiqomah mengikuti petunjuknya.

  Be rkat rahmat dan pertolongan Allah Subhanahuwata’ala, penulis dapat menyelesaikan peny usunan skripsi yang berjudul “ Karakteristik Support Membran Keramik dari Zeolit Alam dan TiO

  2 Metode Wet Process ”.

  Skripsi ini diajukan sebagai syarat untuk menyelesaikan pendidikan dan gelar sarjana pada Program Studi Teknik Kimia Fakultas teknik Universitas Muhammadiyah Purwokerto.

  Dalam pelaksanaan penelitian dan penulisan laporan skripsi ini, dengan segala kerendahan hati dan rasa hormat, penulis mengucapkan terima kasih yang setulusnya kepada :

  1. Dr. H Syamsuhadi Irsyad, S.H., M.H., selaku Rektor Universitas Muhammadiyah Purwokerto.

  2. M. Taufiq Tamam, S.T., M.T., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Purwokerto.

  3. Haryanto, Ph D selaku Ketua Program Studi teknik kimia Universitas Muhammadiyah Purwokerto.

  4. Anwar Ma’ruf, S.T., M.T., selaku pembimbing yang telah memberikan kritik dan saran bimbingan maupun arahan yang sangat berguna dalam menyelesaikan penyusunan skripsi ini.

  5. Seluruh dosen (Bpk. Regawa, Bpk. Teguh, Ibu Neni, Bpk. Haris, Ibu Endar Bpk. Alwani Hamad) dan laborat (Mas Rohmat) Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Purwokerto. Terima kasih atas bimbingan dan bantuanya yang telah diberikan kepada penulis.

  6. Tata usaha dan civitas akademia Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Purwokerto.

  7. Teman-teman mahasiswa khususnya angkatan 2008-2009 Program Studi S-I Teknik Kimia Universitas Muhammadiya Purwokerto.

  8. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah membantu terselesaikannya penuliasan skripsi.

  Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan laporan ini jauh dari harapan sempurna emngingat keterbatasan ilmu pengetahuan maupun keadaan penulis yang masih dalam taraf belajar. Saran dan kritik sangat penulis harapkan untuk perbaikan selanjutnya. Semoga amal baik yang telah diberikan kepada penulis mendapat balasan dari Alloh SWT.

  Wassalamualaikum Wr. Wb.

  Purwokerto, Penulis

  DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL ............................................................................................. i HALAMAN PERSETUJUAN ............................................................................. ii HALAMAN PENGESAHAN .............................................................................. iii HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS .............................................. iv MOTTO ................................................................................................................. v PERSEMBAHAN ................................................................................................ vi KATA PENGANTAR ....................................................................................... vii DAFTAR ISI ....................................................................................................... ix DAFTAR TABEL ............................................................................................... xi DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xii DAFTAR GRAFIK ............................................................................................ xiii ABSTRAK .......................................................................................................... xiv

  BAB I PENDAHULUAN

  1.1 Latar Belakang Masalah ................................................................................ 1

  1.2 Perumusan Masalah ...................................................................................... 2

  1.3 Batasan Masalah ............................................................................................ 3

  1.4 Tujuan Penelitian .......................................................................................... 3

  1.5 Manfaat penelitian ......................................................................................... 3

  BAB II TINJAUAN PUSTAKA

  2.1 Zeolit ............................................................................................................. 4

  2.1.1 Pengenalan Zeolit ................................................................................ 4

  2.1.2 Struktur dan Sifat Zeolit ....................................................................... 6

  2.1.3 Zeolit Alam ......................................................................................... 9

  2.2 TiO

  2 ............................................................................................................... 10

  2.3 Membran ....................................................................................................... 11

  2.3.1 Metode Pembuatan Membran Keramik ................................................ 12

  2.3.2 Jenis Filtrasi Membran ........................................................................ 14

  2.3.3 Kinerja Membran .................................................................................. 16

  

DAFTAR PUTAKA ................................................................................................. 36

  3.5.1 Daya Absorpsi air .................................................................................. 25

  5.2 Saran.............................................................................................................. 35

  5.1 Simpulan ....................................................................................................... 34

  BAB V SIMPULAN & SARAN

  4.3.3 Pengaruh Konsentrasi TiO2 Terhadap Apparent Porosity.................... 32

  4.3.2 Pengaruh Konsentrasi TiO2 terhadap Water Absorbtion ...................... 31

  4.3.1 Pengaruh Konsentrasi TiO2 Terhadap Densitas Membran Keramik .... 30

  2

  4.3 Karakteristik Membran TiO

  2 ...................................................... 29

  4.2 Sintesis membran Zeolit Alam dan TiO

  4.1 Karakteristik membran Keramik Zeolit Alam .............................................. 29

  BAB IV HASIL PEMBAHASAN

  3.5.3 Porosity ................................................................................................. 26

  3.5.2 Density................................................................................................... 25

  3.5 Analisis Karakteristik Membran ................................................................... 25

  2.4 Membran Keramik ......................................................................................... 18

  3.4.3 Proses Pemanasan dan Pembakaran ...................................................... 24

  3.4.2 Pembuatan Adonan ............................................................................... 24

  3.4.1 Pembuatan Powder ................................................................................ 23

  3.4 Metode Pembuatan Membran Keramik ........................................................ 23

  3.3.2 Bahan..................................................................................................... 23

  3.3.1 Alat ....................................................................................................... 22

  3.3 Alat dan Bahan .............................................................................................. 22

  3.2.3 Respon yang Diamati ............................................................................ 22

  3.2.2 Variabel Bebas Pembuatan Membran Keramik ................................... 21

  3.2.1 Variabel Tetap Pembuatan Membran Keramik .................................... 21

  3.2 Variabel penelitian ....................................................................................... 21

  3.1 Rancangan Penelitian .................................................................................... 21

  BAB III METODE PENELITIAN

  2.5 Penelitian Pendukung ..................................................................................... 20

  • – Zeolit Alam ................................................. 30

  

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Sifat Fisika TiO ................................................................................. 11

  2 Tabel 2.2 Perbandingan Sifat Berbagai Jenis Membran ..................................... 14

Tabel 3.1 Komposisi Pembuatan Adonan Membran Keramik ......................... 23

  

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Secondary Building Unit (SBU) dalam Kerangka Zeolit ................ 6Gambar 2.2 Beberapa Struktur Zeolit ................................................................. 7Gambar 2.3 Struktur Zeolit Y ............................................................................. 7Gambar 2.4 Perbandingan Berbagai Jenis Membran ......................................... 14Gambar 3.1 Tahapan Penelitian .......................................................................... 20Gambar 3.2 Alat Yang Digunakan Dalam Penelitian ......................................... 22Gambar 3.3 Diagram Alir Penelitian .................................................................. 23

DAFTAR GRAFIK

  Grafik 4.1 Density Membran Keramik Zeolit dengan Variasi Konsentrasi ........ 6 Grafik 4.2 Water Absorbtion Membran Keramik Zeolit dengan Variasi

  Konsentrasi ........................................................................................ 7 Grafik 4.3 Apparent Porosity Membran Keramik Zeolit dengan Variasi

  Konsentrasi ......................................................................................... 7

  

ABSTRAK

  Membran keramik berbahan dasar zeolit alam telah banyak digunakan dalam proses filtrasi. Pembuatan membran kreamik dibagi dalam beberapa tahapan yaitu tahap pemilihan bahan dasar (raw material selection), pembuatan powder (powder preparation), pencampuran bahan, pencetakan (casting) dan

  

sintering (pengeringan / pembakaran). Struktur membran yang baik sangat

  dipengaruhi oleh unsur penyusunnya. Pada penelitian kali ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penambahan kadar TiO

  2 pada proses pembuatan membran

  keramik zeolit alam dengan metode wet process. Data yang diambil berdasarkan hasil eksperimen dan dianalisa dengan grafis.

  Hasil penelitian menunjukan bahwa densitas membran keramik dengan variasi konsentrasi TiO 0% - 20% dengan temperatur pemanasan 900 C selama

  2

  3

  3

  6 jam yaitu antara 1,479 gr/cm . Dan didalam analisa grafis

  • – 1,675 gr/cm menunjukan bahwa konsentrasi TiO

  2 memberikan kontribusi sebesar 0,271 atau

  27,1 % terhadap hasil densitas yang diperoleh. Artinya 72,9% hasil densitas yang dipeoleh dipengaruhi oleh faktor lain yang tidak terangkum dalam analisis ini.

  Water absorbtion dengan variasi konsentrasi TiO 2 0% - 20% dengan temperatur

  pemanasan 900 C selama 6 jam yaitu antara 24,69% - 30,27%. Dan didalam analisa grafis menunjukan bahwa konsentrasi TiO memberikan kontribusi sebesar

  2

  0.35 atau 35 % terhadap hasil densitas yang diperoleh. Artinya 65% hasil water

  absorbtion yang dipeoleh dipengaruhi oleh faktor lain yang tidak terangkum

  dalam analisis ini. Sedangkan apperant porosity dengan variasi konsentrasi TiO

  2

  0% - 20% dengan temperatur pemanasan 900 C selama 6 jam yaitu antara 41,37 % - 46,39%. Dan didalam analisa grafis menunjukan bahwa konsentrasi TiO

  2

  memberikan kontribusi sebesar 0.161 atau 16,1 % terhadap hasil densitas yang diperoleh. Artinya 83,9% hasil apparent porosity yang dipeoleh dipengaruhi oleh faktor lain yang tidak terangkum dalam analisis ini.

  Kata kunci : Membran Keramik, Zeolit alam, TiO

  2