Microsoft Word 13. Alifa ghaisani 21080112110085. doc

 

 

3 

*)  Penulis 

**) Dosen Pembimbing 

 

Tersedia online di: http://ejournal-s1.undip.ac.id/index.php/tlingkungan 

Jurnal Teknik Lingkungan, 

Vol. 6, No. 1 (2017) 

 

mg/L.  Sedangkan  Guo  dkk.  (2011) 

melakukan  penelitian  penyisihan  PAH 

dengan  penambahan  KCl  dan  CaCl

2 

menggunakan membran nanofiltrasi BDXN-

70  menghasilkan  tingkat  rejeksi  64,65% 

pada variasi pH 10.

 

Membran  nanofiltrasi  NF270  menjadi 

alternatif  pada  penyisihan  unsur  stronsium 

(Sr),  cesium  (Cs),  dan  PAH.  Hal  ini 

mengacu pada masih jarangnya peengolahan 

limbah  radioaktif  menggunakan  membrane 

nanofiltrasi.  Membran  nanofiltrasi  memiliki 

tekanan operasi yang lebih rendah dan dapat 

menangkap ion bivalen dan ion monovalent 

(Gherasim dkk, 2015). Membran nanofiltrasi 

merupakan  membrane  bermuatan  yang 

memiliki  pori  lebih  longgar  daripada 

membrane RO yang memliliki permeabilitas 

larutan  yang  lebih  tinggi  dibandigkan  RO. 

Maka, volume pengolahan limbah pun dapat 

lebih besar sebanding dengan tingginya laju 

alir  (Baker,  2004  dan  Schafer  dkk.,  2005) 

Nanofiltrasi  mampu  menyisihkan  membran 

RO  dengan  konsumsi  energi  yang  lebih 

rendah.  Selain  itu,  nanofiltrasi  merupakan 

salah  satu  teknologi  yang  menjanjikan 

dalam  penyisihan  komponen  organik 

maupun  anorganik  dalam  air  (Shon  dkk, 

2013).  Dengan  demikian,  diharapkan  hasil 

maksimal 

pada 

pengolahan 

limbah 

radioaktif  menggunakan  nanofiltrasi  dapat 

menghasilkan  rejeksi  yang  efisien  dan 

optimal. 

 

2. 

Metode dan Bahan Penelitian 

2.1 

Bahan dan Alat 

 

Penelitian  ini  menggunakan  limbah 

radioaktif  sintetik  berbahan  dasar  Cesium 

Klorida/CsCl  produksi  Merck  Millipore, 

Jerman  dengan  massa  molar  168,36  g/mol 

dan  Stronsium  Nitrat/Sr(NO

3

)

2

  produksi 

Merck  Millipore,  Jerman  dengan  berat 

massa  molar  261,34  g/molsebagai  unsur 

radioaktif  pada  limbah,  sedangkan  untuk 

senyawa  organik  digunakan  naphthalene 

teknis  sebagai  PAH  dengan  massa  molar 

128,17 g/mol dan untuk larutan standar pada 

uji  HPLC  PAH  digunakan  Naphthalene  for 

Synthesis produksi Merck Millipore, Jerman. 

Bahan CsCl, Sr(NO

3

)

2

, dan Naphthalene for 

Synthesis  dibeli  di  PT.  Hepilab  Sukses 

Bersama,  Semarang,  Indonesia  dan  bahan 

naphthalene  (teknis)  di  CV.  Multi  Kimia 

Raya, 

Semarang, 

Indonesia. 

Untuk 

pengaturan  pH  diperlukan  HCl  dan  NaOH 

produksi Merck Millipore, Jerman. 

 

Alat  filtrasi  membrane  nanofiltrasi 

yang  digunakan  merupakan  rangkaisan 

sendiri  dan  dapat  dilihat  secara  skematik 

pada Gambar 1. Membrane yang digunakan 

adalah  nanofiltrasi  NF270  produksi  DOW 

Filmtec™ Membranes, USA. Alat ini terdiri 

dari tangki umpan (1), pompa (2), valve (3), 

pressure  gauge  (4),  housing  membrane  (5), 

dan tangki permeat (6).  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar 1. Skematik alat filtrasi 

 

2.2 

Larutan Limbah Radioaktif Sintetik 

 

Limbah  radiaokktif  sintetik  dibuat 

dengan  melarutkan  cesium  klorida/CsCl, 

stronsium 

nitrat/Sr(NO

3

)

2

, 

dan/atau 

naphthalene  sebagai  representasi  PAH. 

Konsentrasi limbah mengandung cesium dan 

stronsium  dibuat  1000  µg/L  dan  limbah 

mengandung PAH dibuat 10 mg/L.  Larutan 

umpan  diatur  sesuai  variasi  pH  yaitu  pH  4, 

pH  7,  dan  pH 9  dengan  penambahan  Asam 

Klorida  (HCl)  atau  Natrium  Hidroksida 

(NaOH)  untuk  mengetahui  pengaruh  pH 

6 

5 

3 

4 

1 

2 

---

 

 

4 

*)  Penulis 

**) Dosen Pembimbing 

 

Tersedia online di: http://ejournal-s1.undip.ac.id/index.php/tlingkungan 

Jurnal Teknik Lingkungan, 

Vol. 6, No. 1 (2017) 

 

terhadap  kinerja  membran.  Larutan  umpan 

dipompa menuju membbran dengan tekanan 

bervariasi  4  bar,  5  bar,  dan  6  bar  untuk 

mengetahui  pengaruh  tekanan  operasi 

terhadap kinerja membran. 

 

2.3 

Analisa 

2.3.1  Analisa Fluks Membran 

 

Analisa  fluks  dilakukan  untuk 

mengetahui  kecepatan  alir  permeat  saat 

melewati  membrane  dan  mengetahui 

kemungkinan  fouling  pada  permukaan 

membrane. Sebelum pengujian fluks, NF270 

dipreparasi terlebih dahulu.   Preparasi 

membran 

NF270 

dilakukan 

dengan 

memotong membrane pada diameter 4,2 cm

2

 

lalu  direndam  ke  dalam  aquades  selama  30 

menit.  Kemudian  dilakukan  kompaksi 

selama 30 menit dengan tekanan 1 bar lebih 

besar dibandingkan tekanan operasional. Uji 

fluks  dilakukan  dengan  memasukkan 

membran  yang  telah  dipreparasi  ke  dalam 

unit  filtrasi  membrane,  kemudian  dilakukan 

pengukuran  nilai  fluks  awal  (J

0

)  selama  15 

menit pada tekanan operasi  yang digunakan 

(4,  5,  dan  6  bar)  dengan  memompakan 

aquades  ke  unit  filtrasi  membrane. 

Selanjutnya  dilakukan  uji  fluks  dan 

permeabilitas  untuk  pengukuran  nilai  fluks 

(J)  setiap  15  menit  menggunakan  umpan 

larutan limbah radioaktif sintetik selama 120 

menit.  Analisa  fluks  membrane  dihitung 

dengan 

menggunakan 

rumus 

pada 

persamaan 1.  

   

 

 

 

 

(1) 

Dengan  J  adalah  nilai  fluks  (L/m

2

.jam),  t 

adalah  waktu,  V  adalah  volume  permeat, 

dan A adalah luas permukaan membran. 

2.3.2  Analisa  kandungan  Cesium  dan 

Stronsium 

Uji  parameter  cesium  dan  stronsium  dalam 

limbah  radioaktif  sintetik  dilakukan  dengan 

menggunakan  ICP-ES  (Inductively  Coupled 

Plasma  -Emission  Spectrometry)  dengan 

menyiapkan  30  ml  permeat  hasil  filtrasi 

larutan  mengandung  cesium  dan  stronsium. 

Pengukuran  kandungan  cesium  pada  ICP 

dilakukan pada panjang gelombang 455,531 

nm.  Sedangkan  pengukuran  kandungan 

stronsium pada ICP dilakukan pada panjang 

gelombang 

407,771 

nm. 

Pengujian 

kandungan cesium dan stronsium dilakukan 

sesuai  penelitian  yang  dilakukan  oleh  Tyler 

(1991) pada ICP-AES Instruments at Work. 

2.3.3  Analisa kandungan PAH 

Uji  parameter  PAH  yang  direpresentasikan 

dalam  naphthalene  pada  limbah  radioaktif 

sintesik  dilakukan  dengan  menggunakan 

HPLC 

(High 

Pressure 

Liquid 

Chromatography)  pada  panjang  gelombang 

220  nm  dengan  menyiapkan  1  ml  permeat 

hasil  filtrasi  larutan  mengandung  PAH. 

Pengujian kandungan PAH dilakukan sesuai 

penelitian  yang dilakukan oleh Lehotay dan 

Hromulakova 

(1997) 

pada 

HPLC 

Determination 

of 

Trace 

Levels 

of 

Benzylchloride, 

Chlorobenzene, 

Naphhthalene, 

and 

Biphenyl 

in 

Environmental Sampels. 

 

2.4 

Karakterisitik Membran 

2.4.1  Karakteristik 

Struktur 

Kimia 

Membran 

FTIR 

(Fourier 

Transform-Infrared 

Spectroscopy) digunakan untuk menganalisa 

struktur  kimia  membran.  Jenis  FTIR  yang 

digunakan  yaitu  PerkinElmer  Spectrum 

Version 10.4.00, Inggris. Prinsip kerja FTIR 

dimulai  dengan  memfokuskan  infrared  (IR) 

pada sampel membran. Ketika frekuensi dari 

radiasi IR sama dengan getaran spesifik dari 

molekul  sampel,  maka  molekul  tersebut 

akan menyerap radiasi. Radiasi ini kemudian 

melewati  sampel  yang  terdeteksi,  dan 

spektrum yang diperoleh akan menunjukkan 

perubahan  intensitas  radiasi  IR.  Posisi  pita 

serapan  IR  disajikan  dalam  spektrum 

sebagai  wavenumbers  (jumlah  gelombang 

---