Microsoft Word 13. Alifa ghaisani 21080112110085. doc
Yüklə 328,39 Kb. Pdf görüntüsü
|
11 *) Penulis **) Dosen Pembimbing
Tersedia online di: http://ejournal-s1.undip.ac.id/index.php/tlingkungan Jurnal Teknik Lingkungan, Vol. 6, No. 1 (2017)
Menurut Lobo dkk. (2006), kondisi asam (pH≤4) menyebabkan penurunan fluks signifikan pada membrane. Hal ini dapat disebabkan oleh perbedaan titik ionisasi atau nilai zeta potensial membrane berkaitan dengan pH. Carvalho, dkk. (2011) dan Childress dan Elimilech (2000) dalam Mullett dkk. (2014) menyatakan pH larutan memiliki pengaruh signifikan pada zeta potensial membrane, hal ini disebabkan karena pH menentukan muatan pada gugus fungsi pada membrane dan molekul larutan. Sedangkan, Salopek dkk.
(1992) menyatakan bahwa zeta
potensial merupakan parameter penting
pada electrical double layer
dan merepresentasikan karakteristik elektrisitas pada membrane. Keberadaan electrical double layer berkaitan dengan interaksi elektrostatik pada
membrane dan
mempengaruhi stabilitas membrane tersebut. Dengan penjelasan mengenai menurunnya nilai fluks pada kondisi asam, tentunya dibutuhkan tekanan operasi yang lebih besar. Maka, penjelasan diatas dapat mengindikasikan alasan pada kondisi asam (pH=4) relatif fluks optimum pada tekanan 6 bar. Tekanan operasi pada kondisi asam lebih besar dibandingkan tekanan operasi pada kondisi netral (pH=7) dan kondisi basa (pH=9). Berdasarkan hasil penentuan titik tekanan optimum untuk umpan tunggal diatas, hasil rejeksi tiap parameter umpan tunggal dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3 Hasil Pengujian Rejeksi Umpan Limbah Radioaktif
a. Cesium Uji rejeksi dilakukan dengan mengambil sampel permeat umpan tiap variasi pH dalam 1 tekanan optimum. Berdasarkan hasil penelitian, didapatkan hasil rejeksi cesium dalam limbah radioaktif sintetis yang mengandung cesium dapat dilihat pada Tabel 1. Berdasarkan Tabel 1 dapat dilihat bahwa membrane NF270 dapat menyisihkan cesium mencapai 100% pada pH 4, pH 7, dan pH 9. Dalwani (2011) menyatakan bahwa membrane nanofiltrasi DOW™ NF- 270 memiliki MWCO sebesar 270 g/mol. Namun, membrane dapat menyisihkan unsur cesium yang memiliki massa molar 168,36 g/mol. Hal ini disebabkan karena iso-electric point (pH IEP
) pada membrane DOW™ NF- 270 sebesar 3,2. Pengujian nilai pH IEP
(2011). Iso-electric point merupakan parameter signifikan pada rejeksi ion. Fornarelli dkk. (2013) menyatakan bahwa hasil rejeksi maksimum unsur logam terdapat pada kondisi pH umpan>pH IEP
. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa pH umpan, muatan membrane, dan rejeksi ion memiliki keterkaitan pada iso-electric point. Sedangkan Artug (2007) dalam Mullett dkk. (2014) menyatakan bahwa rejeksi minimum umumnya diperoleh apabila pH
umpan=pH IEP
. Hal ini disebabkan apabila pH umpan=pH IEP menyebabkan membrane tidak bermuatan (uncharged membrane), sehingga pada kondisi membrane bermuatan netral maka penyisihan yang terjadi merupakan sieving mechanism (mekanisme pengayakan yang bergantung pada berat molekul umpan). Pada hasil rejeksi umpan cesium pH 4, 7, dan 9 yang berarti pH umpan>pH IEP , maka
membrane akan bermuatan negatif sehingga terjadi gaya tarik-menarik antar ion Cs +
attractive sehingga menghasilkan rejeksi
12 *) Penulis **) Dosen Pembimbing
Tersedia online di: http://ejournal-s1.undip.ac.id/index.php/tlingkungan Jurnal Teknik Lingkungan, Vol. 6, No. 1 (2017)
yang tinggi pada kondisi asam, basa, dan netral. Proses electrostatic attractive ini merupakan salahsatu ikatan ionik, yaitu apabila molekul bermuatan positif bereaksi dengan molekul bermuatan negatif sehingga menghasilkan ikatan ionik. Hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa belum terjadi fouling yang signifikan pada permukaan membrane sehingga dapat menghasilkan tingkat rejeksi sebesar 100%. b. Stronsium Berdasarkan Tabel 1 dapat dilihat bahwa membrane NF270 dapat menyisihkan stronsium mencapai 100% pada pH 7 dan pH 9. Umpan stronsium memiliki berat molekul sebesar 211,63 g/mol yang berarti berat molekul umpan stronsium lebih kecil dari MWCO membrane NF270 sebesar 270 g/mol. Proses penyisihan yang terjadi sama seperti proses penyisihan pada unsur cesium, yaitu terjadi proses electrostatic attractive. Hasil rejeksi pada umpan stronsium menunjukkan bahwa pada kondisi asam (pH 4) membrane hanya mampu merejeksi unsur stronsium sebesar 63,2%. Sedangkan pH umpan berada pada kondisi pH>pH IEP
dimana seharusnya memiliki tingkat rejeksi maksimal terkait muatan positif pada stronsium (Sr 2+ ) dan muatan negative pada membrane. Proses yang terjadi pada rejeksi pada stronsium sama dengan proses rejeksi pada cesium, yaitu terjadi electrostatic attractive. Pada kondisi asam, umpan stronsium ditambahkan HCl untuk mengatur pH. Dalam penambahan HCl terjadilah reaksi kimia berupa: Sr(NO
3 ) 2 + HCl + H 2 O → SrCl 2 + HNO
3 + H 2 O Asam nitrat (HNO 3 ) merupakan senyawa asam yang bersifat korosif. Menurut Benavente dan Vazquez (2004), asam nitrat menyebabkan hidrolisis pada struktur pori membrane, sehingga pori membrane dapat melonggar. Karena
penyebab inilah
kandungan stronsium dapat lolos melewati membrane sehingga tertampung dalam permeat dan menghasilkan rejeksi yang minim.
c. PAH Berdasarkan Tabel 1 dapat dilihat bahwa membrane NF270 paling besar hanya dapat menyisihkan senyawa PAH pada umpan tunggal dengan tingkat rejeksi sebesar 35,52% pada pH 4. Menurut Xiaoxing dkk. (2013), pada pH<5 kelarutan dari PAH berkurang sehingga terbentuk makromolekul pada umpan. Makromolekul ini terbentuk dari molekul PAH yang semula larut kemudian menggumpal akibat berkurangnya kelarutan. Sedangkan pada kondisi pH 7 dan pH 9, rejeksi yang dihasilkan lebih kecil dari rejeksi pH 4 disebabkan oleh sifat dari PAH yaitu hidrofobik, tidak bermuatan, dan memiliki berat molar 128,17 g/mol, sedangkan MWCO membrane NF270 sebesar 270 g/mol. Dengan perbandingan antara berat molekul PAH dan MWCO membrane NF270 dapat dinyatakan bahwa senyawa PAH dapat lolos melewati membrane dan masuk ke dalam permeat. Apabila dibandingkan dari segi muatannya, Sanches dkk. (2011) menyampaikan bahwa PAH merupakan senyawa tidak bermuatan dan bersifat hidrofobik. Membrane NF270 bermuatan negatif pada pH>pH IEP dan
bermuatan positif pada pH IEP
sedangkan senyawa PAH tidak bermuatan, hal ini mempengaruhi rejeksi sehingga membrane tidak dapat mengikat muatan pada PAH dan menyebabkan PAH dapat lolos ke permeat. Hidrofilisitas membrane NF270 juga mempengaruhi sifat hidrofobik dari PAH. Braeken dkk. (2005) menyampaikan bahwa PAH yang bersifat hidrofobik memiliki gugus polar yang sedikit sehingga sulit untuk larut pada pelarut polar yaitu air. Dengan hidrofobisitas dan ukuran senyawa PAH yang lebih kecil dibandingkan MWCO dari membrane NF270 maka senyawa PAH Yüklə 328,39 Kb. Dostları ilə paylaş:
|