Loading presentation...

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

Make your likes visible on Facebook?

Connect your Facebook account to Prezi and let your likes appear on your timeline.
You can change this under Settings & Account at any time.

No, thanks

Copy of membran

No description
by

Kusnul Genious

on 15 September 2014

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of Copy of membran

MEMBRAN HOLLOW FIBER SELULOSA ASETAT
disusun oleh :
PENDAHULUAN
Latar Belakang : Membran adalah suatu lapisan tipis yang memisahkan dua fasa dan bertindak sebagai batas selektif terhadap perpindahan materi. Teknik pemisahan membran semakin berkembang dari taraf laboratorium sampai industri. Kendala dalam teknologi ini adalah investasi awal yang mahal salah satunya yaitu bahan baku, oleh karena itu pada makalah ini dipilih bahan baku yang relatif murah yaitu selulosa asetat. Makalah ini akan membahas membran serat berongga atau hollow fiber selulosa asetat dan faktor-faktor yang mempengaruhi kinerjanya.
PROSES PEMBUATAN
Bahan yang digunakan : Selulosa Asetat
FAKTOR-FAKTOR YANG BERPENGARUH TERHADAP LAPISAN AKTIF
Effect of molecular weights and content of PEG and coagulant temperature on the performance
KESIMPULAN
Dalam pembuatan membran selulosa asetat dapat digunakan sebagai bahan baku utama. Selulosa asetat digolongkan sebagai polimer ester organik dan memiliki sifat atau kualitas yang unik, meliputi: tingkat kejernihan yang bagus, kasar, bersifat alami, berkilau, bersifat hidrofilik, tetapi sangat rentan terhadap mikroorganisme (biodegradibilitas). Proses pembuatan membran Hollow Fiber ada 2 yaitu solution spinning dan melt spinning. Agar sifat-sifat mekanik, kimia, dan fisik pada membran dapat ditambahkan bahan aditif. Salah satu contohnya adalah Polietilen glikol (PEG). Penambahan PEG ini akan berdampak terhadap lapisan aktif. Ada beberapa faktor yang berpengaruh terhadap lapisan aktif, yaitu : Effect of molecular weights and content of PEG and coagulant temperature on the performance, Pengaruh kecepatan take-up, Pengaruh Derajat subsitusi (DS) dan Derajat polimerisasi (DP). Dengan mengkombinasi antara penambahan PEG dan menaikan suhu koagulan akan menghasilkan membran hollow fiber cellulose acetat yang lebih baik. PEG sebagai bahan aditif berfungsi untuk mengontrol struktur pada pembuatan membran secara mikrofiltrasi maupun ultrafiltrasi. Pada dasarnya kecepatan take-up tidak hanya meningkatkan sifat fisik membrane saja tetapi juga meningkatkan kinerja dari permeasi. Sifat-sifat mekanik dan kinerja produk selulosa asetat sangat ditentukan oleh derajat polimerisasi selulosa asetat. Sementara itu, derajat polimerisasi selulosa asetat dipengaruhi oleh derajat polimerisasi selulosa serta kondisi yang dialami selama proses pembuatan selulosa asetat.
MEMBRAN HOLLOW FIBER SELULOSA ASETAT
Dianita Dini S. 21030110120025
Yohan Ade Sugiharto 21030110120041
La Ode Gustirizkiawan 21030110130073
Elizabeth Susan Kurnia 21030110130070
Ditya Bagus Lukito 21030110130097
M. Nasyarudin Iqbal 21030110120056
Chandrika Setyarini 21030110141012
Anindya Satya Putri 21030110141086
Audrey Sabrina
Surya Lihidayatina M.
TUJUAN :
1. Mengetahui karakteristik selulosa asetat sebagai bahan dasar pembuatan membran hollow fiber selulosa asetat.
2. Mengetahui proses pembuatan membran hollow fiber selulosa asetat.
3. Mengetahui faktor-faktor yang berpengaruh terhadap kinerja membran hollow fiber selulosa asetat.

MANFAAT :
1.Dapat mengetahui karakteristik selulosa asetat sebagai bahan dasar pembuatan membran hollow fiber selulosa asetat.
2.Dapat mengetahui proses pembuatan membran hollow fiber selulosa asetat.
3.Dapat mengetahui faktor-faktor yang berpengaruh terhadap kinerja membran hollow fiber selulosa asetat.


SIFAT _ SIFAT SELULOSA ASETAT
Tingkat kejernihan yang bagus, kasar, bersifat alami, berkilau, bersifat hidrofilik, tetapi sangat rentan terhadap mikroorganisme (biodegradibilitas).
Sifat-sifat ini menjadikan selulosa asetat banyak digunakan untuk penyaringa n tembakau, pembuatan serat tekstil, photografi dan kemasan lapisan, pemakaian di bidang medis, dan pemanfaatan sebagai membran
Proses Pembuatan Membran Hollow Fiber
1. Solution / Wet Spinning
Komposisi larutan polimer 20-30%wt
Fiber yang dibentuk oleh proses solution spinning memiliki structure anisotropic


2. Melt Spinning
Diproduksi dari larutan dope yang terdiri dari solvent 30–60 wt% yang dipanaskan pada suhu 70–100oC lelehan polimer yang panas kemudian didinginkan dan mengeras diudara setelah direndam didalam tangki quench. Kemudian seratnya didinginkan dan diendapkan kedalam bak air, sehingga membentuk struktur anisotropic.
Serat melt spinning biasanya lebih padat dan memiliki fluks yang lebih rendah daripada serat solution spinning. Serat melt spinning juga dapat diproduksi pada kecepatan tinggi. Teknik ini biasanya digunakan untuk membuat hollow fine fiber dalam aplikasi reverse osmosis dan pemisahan gas yang bertekanan tinggi.
Hollow Fiber memiliki spinning dope dengan konsentrasi polimer yang tinggi dan lebih viscous daripada casting solution yang digunakan untuk membuat membran flat sheet. Hal ini, karena hollow fiber tidak hanya mampu melakukan pemisahan tetapi juga dibutuhkan untuk menahan tekanan yang tinggi pada sebuah proses pemisahan.
Sehingga sangat ditekankan pada bagian substruktur mikroporous dibanding flat sheetnya. Sehingga kepadatannya lebih halus, dan lebih kuat
Zat Aditif Polietilen Glikol (PEG)
Penambahan bahan aditif pada membran berguna untuk meningkatkan atau memodifikasi sifat-sifat mekanik, kimia, dan fisik membran (Kim et al., 1989). Polietilen glikol (PEG) merupakan salah satu diantara zat aditif yang sering ditambahkan pada pembuatan membran yang berfungsi sebagai porogen untuk meningkatkan keteraturan bentuk pori-pori pada membran sehingga struktur pori lebih rapat dan membran yang dihasilkan semakin bagus.
Polietilen glikol (PEG) adalah senyawa hasil kondensasi dari oksietilen dan air dengan rumus molekul H(OCH2CH2)nOH, Keistimewaan dari PEG adalah senyawa tersebut bersifat larut dalam air (Chou et al., 2007). PEG juga larut dalam berbagai pelarut organik dari golongan hidrokarbon aromatik, seperti metanol, benzen, dichlorometane dan tidak larut dalam dietil eter dan heksan. Sifat-sifat lain daripada PEG adalah merupakan senyawa yang tidak beracun, netral, tidak mudah menguap dan tidak iritasi. Pelarut PEG banyak digunakan sebagai emulsifier dan detergen, humectants, dan pada bidang farmasi (Wikipedia, 2007).
Picture
PEG Additives
Pengaruh Derajat subsitusi (DS) dan Derajat polimerisasi (DP)
Pengaruh kecepatan take-up
Polyethylene glycol (PEG) adalah bahan aditif yang biasa ditambahkan dalam proses pembuatan membran hollow fiber cellulose acetat yang berguna untuk meningkatkan atau memodifikasi sifat-sifat mekanik, kimia, dan fisik membran (Kim et al., 1989). Penambahan PEG ini akan berdampak juga pada proses terbentuknya macrovoids. Pembentukan macrovoids akan tertekan akibat penambahan PEG ini.
Lapisan aktif membran akan berubah dari smooth menjadi mikroporous, sedangkan lapisan didalamnya (lapisan intermediate dan porous structure) akan tetap dalam kondisi smooth dan padat. Hal ini akan terlihat jelas ketika berat molekul dan kandungan membran akan PEG semakin diperbesar. Pure water permeability (PWP) juga akan bertambah seiring dengan penambahan PEG, dan akan sedikit berkurang ketika berat molekul dari PEG dinaikan. Berlainan dengan hal tersebut, retention of dextrans justru akan berkurang ketika kandungan akan PEG dalam membran diperbesar, dan akan meningkat ketika berat molekul dari PEG diperbesar.
Disamping itu suhu koagulan yang tinggi juga akan berdampak pada berkurangnya macrovoid yang terbentuk di lapisan aktif dan cross section pada membran. Hal ini akan menyebabkan pure water permeability (PWP) pada membran menjadi meningkat.
Dengan mengkombinasi antara penambahan PEG dan menaikan suhu koagulan akan menghasilkan membran hollow fiber cellulose acetat yang lebih baik. Membran cellulose acetat akan lebih efektif untuk menyerap racun seperti microglobulin yang terdapat dalam darah.
Molekul PEG yang lebih kecil dapat dengan mudah berdifusi keluar ke koagulan selama proses spinning, sedangkan molekul PEG yang lebih besar akan sulit untuk dihilangkan. Penambahan PEG atau peningkatan temperatur koagulan akan membatasi perubahan morfologi membran.

Polyethilene Glikol (PEG) digunakan sebagai zat aditif dalam pembuatan membran hollow fiber Assymetric Cellulose Acetate (CA) dengan proses spinning. Untuk mengetahui pengaruh PEG dalam mengurangi macrovoid pada membran, berat molekul dan konsentrasi PEG dibuat bervariasi pada saat pembuatan larutan dope. Penambahan PEG dapat meningkatkan ketebalan selaput, dikarenakan kandungan solid pada larutan dope meningkat. PEG dapat meningkatkan viskositas solvent. Hal ini dapat terjadi karena PEG menghambat pertukaran antara solvent dengan nonsolvent, sehingga menyebabkan struktur lebih padat.
PEG berfungsi untuk mengontrol struktur pada pembuatan membran secara mikrofiltrasi maupun ultrafiltrasi. Pada umumnya, tingginya konsentrasi dan berat molekul PEG akan mempertebal hollow fiber, tetapi besarnya molekul PEG akan mempersulit pencucian. Berat molekul PEG yang rendah lebih mudah larut dalam air dibanding berat molekul yang tinggi, karena BM yang kecil memudahkan saat pencucian dengan air. Ketebalan juga sangat dipengaruhi oleh kelarutan PEG.

(Bydson, 1995).

Sifat teknis selulosa asetat komersial yang penting adalah derajat subsitusi (DS) dan derajat polimerisasi (DP). Derajat subsitusi dan kadar asetil suatu selulosa asetat menunjukkan kemampuan larut dalam jenis pelarut tertentu (Fengel dan Wegener, 1984).
Pemilihan pelarut yang tepat akan memberi hasil yang baik pada hasil aplikasi. Pada pembuatan membran, polimer selulosa asetat dilarutkan dalam suatu pelarut dengan kelarutan yang tinggi. Jenis pelarut yang digunakan sangat menentukan struktur membran yang terbentuk. Untuk mendapatkan membran selulosa diasetat berpori, maka pelarut yang digunakan adalah dimetilformamida (DMF) karena mempunyai daya afinitas yang tinggi terhadap air sebagai bukan-pelarut.
Penggunaan -selulosa dengan kemurnian rendah akan menghasilkan selulosa asetat dengan viskositas intrinsik dan berat molekul yang rendah sehingga kinerja selulosa asetat menjadi kurang baik (Kuo et al., 1997). Proses asetilasi selulosa merupakan reaksi heterogen dan reaksi dikendalikan berdasarkan kecepatan difusi reagent ke dalam serat selulosa. Oleh karena itu, karakteristik/sifat kimia dan fisika selulosa sangat penting dalam proses asetilasi dan kualitas produk akhir (Bydson, 1995).
1. SEM mikrograf menunjukkan bahwa pada lapisan permukaan membran bagian dalam memiliki micropore, dan ukuran pori tersebut menjadi lebih besar ketika kecepatan take-up meningkat. Karena dengan meningkatnya kecepatan take-up terjadi penyusutan volumetrik yang membuat porositas sedikit meningkat
2. Ketebalan, diameter luar, dan diameter dalam hollowfiber menurun seiring dengan meningkatnya kecepatan take-up (draw rasio).
3. Ultimate tensile Stress (UTS) meningkat dan breaking elongation menurun seiring kenaikan kecepatan take-up
4. Permeabilitas hidrolik meningkat dan R% sedikit menurun seiring dengan meningkatnya kecepatan take-up.
5. Kekasaran permukaan meningkat seiring dengan meningkatnya kecepatan take-up.
6. Hasil analisis termal menunjukkan bahwa puncak maksimal endotermik dan Tg bergeser ke suhu yang lebih tinggi, dan CTE menurun dengan peningkatan kecepatan take-up kecuali untuk overdrawing. Pada dasarnya kecepatan take-up tidak hanya meningkatkan sifat fisik membrane saja tetapi juga meningkatkan kinerja dari permeasi

SEKIAN
TERIMAKASIH & SEMOGA BERMANFAAT
Full transcript