Sintesis dan Karakterisasi Membran Mikrofiltrasi Berbasis Polyvinylidene Fluoride (PVDF) dengan Aditif Lithium Chloride (LiCl) dalam Pelarut Cyrene™

Andriani, Marlyn and M.Sc. Agr, Prof. Dr. Ir. Bambang Susilo and S.TP., M.Sc., IPM., Dr. Ir. Yusuf Wibisono (2023) Sintesis dan Karakterisasi Membran Mikrofiltrasi Berbasis Polyvinylidene Fluoride (PVDF) dengan Aditif Lithium Chloride (LiCl) dalam Pelarut Cyrene™. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Teknologi membran mikrofiltrasi merupakan teknologi yang dapat digunakan untuk mengolah air sungai menjadi air bersih dan air siap minum. Secara komersial, membran mikrofiltrasi terbuat dari material polimer. Salah satu polimer yang umum digunakan ialah Polyvinylidene Fluoride (PVDF) karena memiliki tingkat toksisitas yang rendah. Namun, pelarut yang biasanya digunakan untuk polimer PVDF ialah pelarut kimia seperti N-methyl pyrrolidone (NMP). Dalam penggunaannya pelarut kimia kurang aman untuk membran mikrofiltrasi pengolahan air minum. Oleh karena itu, proses sintesis membran mikrofiltrasi dapat beralih menggunakan pelarut ramah lingkungan seperti Cyrene™. Akan tetapi, polimer PVDF memiliki sifat hidrofobik yang dapat menghambat penyerapan membran terhadap air sehingga diperlukan penambahan zat aditif Lithium Chloride (LiCl) yang bersifat hidrofilik. Pada penelitian ini dilakukan sintesis membran PVDF dengan variasi konsentrasi LiCl sebesar 2,5wt%, 3wt%, dan 3,5wt%. Hasil pengujian SEM menunjukkan bahwa membran memiliki struktur pori seperti sponge. Pada pengujian FTIR didapatkan sisa LiCl yang terperangkap di matriks membran yang menunjukkan bahwa LiCl berhasil dicampurkan kedalam matriks membran. Penambahan LiCl dalam membran PVDF berhasil meningkatkan hidrofilisitas membran PVDF dengan nilai sudut kontak terendah sebesar 70,59° pada konsentrasi LiCl 3wt%. Hasil pengujian kuat tarik tertinggi terdapat pada membran PVDF dengan penambahan LiCl 3wt% sebesar 2,75 MPa. Peningkatan konsentrasi LiCl berhasil meningkatkan ketebalan membran PVDF hingga 0,225 mm pada membran PVDF dengan penambahan LiCl 3,5%wt. Hasil pengujian fluks menggunakan aquades pada membran PVDF tanpa penambahan LiCl tidak berhasil dilakukan sedangkan pada membran PVDF dengan penambahan LiCl menghasilkan grafik fluks yang semakin menurun dengan bertambahnya waktu. Berdasarkan hasil analisis statistik dengan uji ANOVA dapat dinyatakan bahwa konsentrasi LiCl berpengaruh signifikan terhadap hidrofilisitas, ketebalan, dan nilai fluks membran.

English Abstract

Microfiltration membrane technology is a technology that can use to process river water into clean water and ready-to-drink water. Commercially, microfiltration membranes are made of polymeric materials. One of the commonly used polymers is Polyvinylidene Fluoride (PVDF) because it has a low level of toxicity. However, the solvents usually used for PVDF polymers are chemical solvents such as N-methyl pyrrolidone (NMP). Chemical solvents are less safe for drinking water treatment microfiltration membranes. Therefore, the microfiltration membrane synthesis process can be switched to using environmentally friendly solvents such as Cyrene™. However, the PVDF polymer has hydrophobic properties, which can inhibit the membrane's water absorption, so it is necessary to add the additive Lithium Chloride (LiCl), which is hydrophilic. This research synthesized PVDF membrane with various LiCl concentrations of 2.5wt%, 3wt%, and 3.5wt%. SEM test results show that the membrane has a porous structure like a sponge. In the FTIR test, LiCl was trapped in the membrane matrix, which indicated that LiCl was successfully mixed into the membrane matrix. The addition of LiCl in the PVDF membrane success in increasing the hydrophilicity of the PVDF membrane with the lowest contact angle value of 70.59° at 3wt% LiCl concentration. The highest tensile strength test results were found in PVDF membranes with the addition of 3wt% LiCl of 2.75 MPa. Increasing the concentration of LiCl succeeded in increasing the thickness of the PVDF membrane to 0.225 mm on the PVDF membrane with the addition of 3.5% wt LiCl. The results of the flux test using aquades on the PVDF membrane without the addition of LiCl were not successful, while the PVDF membrane with the addition of LiCl produced flux graphs that decreased with increasing time. Based on the results of statistical analysis using the ANOVA test, its known that the concentration of LiCl significantly affects the hydrophilicity, thickness, and flux value of the membrane.

Item Type:	Thesis (Sarjana)
Identification Number:	0523100039
Uncontrolled Keywords:	Membran Mikrofiltrasi, Polyvinylidene Fluoride (PVDF), Lithium Chloride (LiCl), Cyrene™, Microfiltration Membrane, Polyvinylidene Fluoride (PVDF), Lithium Chloride (LiCl), Cyrene™
Subjects:	600 Technology (Applied sciences) > 630 Agriculture and related technologies
Divisions:	Fakultas Teknologi Pertanian > Keteknikan Pertanian
Depositing User:	Sugeng Moelyono
Date Deposited:	17 May 2023 07:45
Last Modified:	17 May 2023 07:45
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/199841

Text (DALAM MASA EMBARGO) Marlyn Andriani.pdf Restricted to Registered users only until 31 December 2025. Download (2MB)

Actions (login required)

View Item