BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian Membran Secara Umum
Membran berasal dari bahasa Latin “membrana” yang berarti kulit kertas. Saat ini kata “membran” telah diperluas untuk menggambarkan suatu lembaran tipis fleksibel atau film, bertindak sebagai pemisah selektif antara dua fase karena bersifat semipermeabel, berarti membran dapat menahan spesi-spesi tertentu yang lebih besar dari ukuran pori membran dan melewatkan spesi-spesi lain dengan ukuran lebih kecil. Sifat selektif dari membran ini dapat digunakan dalam proses
pemisahan.
Proses pemisahan membran berupa perpindahan materi secara selektif karena daya dorong atau penggerak yang berupa perbedaan konsentrasi, tekanan, potensial listrik, atau suhu. Proses pemisahan dengan menggunakan membran ada pemisahan fasa cair-cair umumnya didasarkan atas ukuran partikel dan beda muatan dengan gaya dorong (diving force) berupa perbedaan temperatur (T), perbedaan tekanan (P) perbedaan konsentrasi (C), perbedaaan energi (E), dan medan listrik. Hasil pemisahan berupa retentat (bagian dari campuran yang melewati membran) (Mulder, 1996).
Berdasarkan asalnya membran dibagi menjadi membran alami dan sintetik. Membran alami biasanya dibuat dari selulosa dan derivatnya seperti selulosa nitrat dan selulosa asetat. Sedangkan contoh membran sintetik seperti poliamida, polisulfon dan polikarbonat (Widayanti. N, 2013). Membran harus dicuci umumnya ketika :
1. Aliran permeat normalisasi bervariasi antara 10-15%
2. Tekanan umpan normalisasi bervariasi antara 10-15
3. Konduktivitas permeat normalisasi bervariasi antara 10-15%
4. Turun tekan antara umpan dan konsentrat bervariasi antara 10-15%
Faktor-faktor yang harus diperhatikan dalam pencucian adalah :
- Material dan sifat kimia membran
- Mekanika fluida
- Waktu
- Temperatur
- Kualitas air
- PH
2.2 Klasifikasi Membran
Adapun klasifikasi membran antara lain :
2.2.1 Berdasarkan Bahan yang Digunakan
1. Membran Polimer
Pada dasarnya semua polimer dapat digunakan sebagai penghalang (barrier) atau material membran namun sifat fisika dan sifat kimianya sangat berbeda dikarenakan hanya polimer tertentu yang dapat digunakan dalam percobaan. Membran polimer diklasifikasikan menjadi membran berpori dan membran tidak berpori. Membran berpori diaplikasikan pada mikrofiltrasi dan ultrafiltrasi, sedangkan membran nonpori diaplikasikan pada pemisahan gas dan pervaporation. Faktor utama untuk penentuan pemisahan material pada membran berpori adalah ukuran pori dan distribusi ukuran pori serta stabilitas kimia dan termal pada membran. Sedangkan pada membran nonpori yang digunakan untuk pemisahan gas atau pervaporasi ditentukan oleh performansi membran yaitu pada selektifitas dan fluks. Pada umumnya menggunakan membran asimetrik.
Adapun klasifikasi membran antara lain :
2.2.1 Berdasarkan Bahan yang Digunakan
1. Membran Polimer
Pada dasarnya semua polimer dapat digunakan sebagai penghalang (barrier) atau material membran namun sifat fisika dan sifat kimianya sangat berbeda dikarenakan hanya polimer tertentu yang dapat digunakan dalam percobaan. Membran polimer diklasifikasikan menjadi membran berpori dan membran tidak berpori. Membran berpori diaplikasikan pada mikrofiltrasi dan ultrafiltrasi, sedangkan membran nonpori diaplikasikan pada pemisahan gas dan pervaporation. Faktor utama untuk penentuan pemisahan material pada membran berpori adalah ukuran pori dan distribusi ukuran pori serta stabilitas kimia dan termal pada membran. Sedangkan pada membran nonpori yang digunakan untuk pemisahan gas atau pervaporasi ditentukan oleh performansi membran yaitu pada selektifitas dan fluks. Pada umumnya menggunakan membran asimetrik.
2. Membran Anorganik
Pada membran anorganik stabilitas kimia dan termalnya berhubungan dengan material polimer. Pembagian tipe membran anorganik dibedakan menjadi tiga, yaitu membran keramik, membran gelas dan membran metalik. Membran keramik dibentuk dengan perpaduan sebuah logam dengan non logam sehingga membentuk oksida, nitrida, atau karbida. Membran gelas (silika, SiO) menggunakan teknik demixed glasses. Sedangkan membran metalik ditentukan dengan sintering bubuk logam.
3. Membran Biologi
Struktur dan fungsi dari membran biologi sangat berbeda dengan membran sintetik. Membran biologi atau membran sel mempunyai struktur yang sangat kompleks. Karakteristik beberapa membran sel mengandung struktur lipid bilayer.
2.2.2 Berdasarkan Struktur dan Prinsip Pemisahan
1. Membran Berpori (Porous Membrane)
Membran jenis ini memiliki ruang terbuka atau kosong, terdapat berbagai macam jenis pori dalam membran. Pemisahan menggunakan membran ini berdasarkan ukuran pori yang akan menentukan sifat pemisahannya, di mana selektivitas yang tinggi dapat diperoleh jika ukuran pori lebih kecil daripada ukuran partikel yang akan dipisahkan. Sehingga, selektivitas ditentukan lewat hubungan antara ukuran pori dan ukuran partikel yang dipisahkan. Jenis membran ini biasanya digunakan untuk pemisahan partikel besar hingga makromolekul (mikrofiltrasi dan utrafiltrasi). Faktor utama untuk penentuan pemisahan material pada membran berpori adalah ukuran pori dan distribusi ukuran pori serta stabilitas kimia dan termal pada membran.
Pada membran anorganik stabilitas kimia dan termalnya berhubungan dengan material polimer. Pembagian tipe membran anorganik dibedakan menjadi tiga, yaitu membran keramik, membran gelas dan membran metalik. Membran keramik dibentuk dengan perpaduan sebuah logam dengan non logam sehingga membentuk oksida, nitrida, atau karbida. Membran gelas (silika, SiO) menggunakan teknik demixed glasses. Sedangkan membran metalik ditentukan dengan sintering bubuk logam.
3. Membran Biologi
Struktur dan fungsi dari membran biologi sangat berbeda dengan membran sintetik. Membran biologi atau membran sel mempunyai struktur yang sangat kompleks. Karakteristik beberapa membran sel mengandung struktur lipid bilayer.
2.2.2 Berdasarkan Struktur dan Prinsip Pemisahan
1. Membran Berpori (Porous Membrane)
Membran jenis ini memiliki ruang terbuka atau kosong, terdapat berbagai macam jenis pori dalam membran. Pemisahan menggunakan membran ini berdasarkan ukuran pori yang akan menentukan sifat pemisahannya, di mana selektivitas yang tinggi dapat diperoleh jika ukuran pori lebih kecil daripada ukuran partikel yang akan dipisahkan. Sehingga, selektivitas ditentukan lewat hubungan antara ukuran pori dan ukuran partikel yang dipisahkan. Jenis membran ini biasanya digunakan untuk pemisahan partikel besar hingga makromolekul (mikrofiltrasi dan utrafiltrasi). Faktor utama untuk penentuan pemisahan material pada membran berpori adalah ukuran pori dan distribusi ukuran pori serta stabilitas kimia dan termal pada membran.
0 comments:
Posting Komentar