Electronic Theses and Dissertation

Membran komposit merupakan jenis Mixed Matrix Membrane yang telah dibuat dari bahan dasar selulosa dan adsorben purolit dengan komposisi 3% selulosa, 10% DMAc-LiCl (Dimetil Asetamida – Litium Klorida) dan purolit dengan variasi persen loading yaitu 0; 10; 20; 30 dan 40% yang bertujuan untuk menghilangkan kadar besi (Fe) dalam air. Metode yang digunakan dalam pembuatan membran ini adalah inversi fasa. Komposisi terbaik untuk membran ini yaitu dengan persen loading purolit 20%. Hasil karakterisasi membran komposit (S3%-P20%) memiliki kuat tarik sebesar 16 kgf/mm2 dengan elongasi sebesar 5,75%, derajat pengembangan (swelling degree) sebesar 4,89% dan porositas sebesar 41,90%. Kondisi adsorpsi optimum dari membran komposit tersebut terhadap logam Fe terjadi pada waktu kontak optimum 60 menit dan konsentrasi optimum adsorbat 4 ppm dengan penyerapan sebesar 67,06% dan kapasitas adsorpsi sebesar 1,34 mg/g. Hasil pengujian isoterm adsorpsi menunjukkan adsorpsi logam Fe dengan menggunakan membran komposit mengikuti kaidah isoterm adsorpsi Langmuir dengan nilai R2 = 0,97816. Hasil regenerasi pertama, kedua dan ketiga dari membran komposit menggunakan NaCl 1 N dapat menurunkan kadar logam Fe dalam air masing-masing sebesar 60,58%; 55,35% dan 51,61%. Pengujian adsorpsi terhadap sampel air sumur Tanjung Selamat (Darussalam) dan air sumurRukoh (Syiah Kuala) dengan membran komposit dapat menurunkan kadar logam Fe masing-masing sebesar 0,17 mg/L dan 0,28 mg/L dengan efisiensi penyerapan masing-masing sebesar 45,16% dan 40,43%. Konsentrasi akhir logam Fe dalam sampel air sumur Tanjung Selamat (Darussalam) dan air sumur Rukoh (Syiah Kuala) setelah diadsorpsi sudah berada dibawah ambang batas baku mutu air yaitu sesuai dengan PP RI No. 22 Tahun 2021 bahwa kadar Fe yang diperbolehkan di dalam air berkisar 0,3 mg/L.

Kata kunci: Fe, Selulosa, Purolit, Adsorpsi, Membran Komposit, Mixed Matrix Membrane

The composite membrane is a type of Mixed Matrix Membrane that has been made from cellulose base material and purolite adsorbent with a composition of 3% cellulose, 10% DMAc-LiCl (Dimethyl Acetamide - Lithium Chloride) and purolite with variations in loading percentages of 0; 10; 20; 30 and 40% which aims to remove iron (Fe) levels in water. The method used in making this membrane is phase inversion. The best composition for this membrane is with 20% purolite loading percent. The results of the composite membrane characterization (S3%-P20%) have a tensile strength of 16 kgf/mm2 with an elongation of 5.75%, a swelling degree of 4.89% and a porosity of 41.90%. The optimum adsorption condition of the composite membrane against Fe metal occurred at an optimum contact time of 60 minutes and an optimum concentration of 4 ppm adsorbate with an absorption of 67.06% and an adsorption capacity of 1.34 mg/g. The results of adsorption isotherm testing showed the adsorption of Fe metal using the composite membrane followed the Langmuir adsorption isotherm rule with a value of R2 = 0.97816. The first, second and third regeneration results of the composite membrane using 1 N NaCl can reduce Fe metal levels in water by 60.58%; 55.35% and 51.61%, respectively. Adsorption testing of Tanjung Selamat (Darussalam) well water and Rukoh (Syiah Kuala) well water samples with composite membranes can reduce Fe metal levels by 0.17 mg/L and 0.28 mg/L with absorption efficiency of 45.16% and 40.43%, respectively. The final concentration of Fe metal in the samples of Tanjung Selamat (Darussalam) well water and Rukoh (Syiah Kuala) well water after adsorption is already below the threshold of water quality standards, which is in accordance with PP RI No. 22 of 2021 that the Fe level allowed in water is around 0.3 mg/L. Keywords: Fe, Cellulose, Purolite, Adsorption, Composite Membrane, Mixed Matrix Membrane