Studi Kemampuan Membran dengan Permukaan Termodifikasi untuk Mereduksi Kadar Metilen Merah dan Metilen Biru pada Air Limbah Batik

Rahma, Ira Shavina Inora (2025) Studi Kemampuan Membran dengan Permukaan Termodifikasi untuk Mereduksi Kadar Metilen Merah dan Metilen Biru pada Air Limbah Batik. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5014211027_Undergraduate Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (7MB) | Request a copy

Abstract

Penggunaan metilen merah dan metilen biru pada proses pewarnaan batik menimbulkan dampak negatif bagi lingkungan sehingga diperlukan teknologi pengolahan yang tepat untuk mencegah terjadinya pencemaran. Teknologi membran merupakan metode alternatif yang dapat digunakan karena berbagai keunggulannya. Pada penelitian ini digunakan bahan membran polyvinilydenedifluoride (PVDF) dengan modifikasi permukaan meenggunakan bahan aditif zwitterion untuk mereduksi kadar air limbah warna metilen merah dan metilen biru.
Penelitian ini dilakukan dengan dua tahapan yaitu tahapan pendahuluan dan tahapan utama. Pada tahapan pendahuluan dilakukan pembuatan air limbah buatan pada konsentrasi 20 mg/L serta pengujian absorbansi menggunakan spektrofotometer UV-Vis untuk menentukan persamaan linieritas dan pembuatan kurva kalibrasi. Kemudian dilanjutkan pada tahapan utama yang terdiri dari modifikasi membran dan proses rejeksi. Proses modifikasi membran dilakukan dengan metode surface-coating berdasarkan variasi massa pelapis diethylethylenediamine (DIEDA) yaitu 0, 1, dan 3 gram serta variasi waktu perendaman selama 6,7, 8 jam. Membran yang telah termodifikasi kemudian direjeksi menggunakan reaktor filtrasi dengan sistem aliran dead-end. Berdasarkan proses rejeksi, dapat diketahui kinerja membran yang dinyatakan dengan nilai fluks dan persen rejeksi (%R). Pada perhitungan fluks tiap variasi membran, dilakukan pencatatan waktu tiap interval 250 mL larutan permeat yang melewati membran hingga mencapai volume 1000 mL. Kemudian larutan permeat yang dihasilkan selanjutnya dilakukan pengujian absorbansi menggunakan spektrofotometer UV-Vis untuk menghitung persentase rejeksi (%R) pada membran modifikasi.
Hasil analisis morfologi menggunakan FESEM menunjukkan nanopartikel zwitterion telah terlapiskan dengan baik pada membran termodifikasi. Hal tersebut diperkuat dengan adanya analisis FTIR yang menunjukkan adanya puncak baru yaitu NH3+dan SO3- yang mencirikan senyawa zwitterion yang bersifat netral. Berdasarkan penelitian, dapat diketahui bahwa nilai fluks mengalami kenaikan seiring penambahan massa DIEDA dan lama waktu perendaman yang dibuktikan dengan nilai fluks tertinggi pada kedua larutan terdapat pada variasi membran MTA3*8 masing-masing sebesar 4100 L/m2jam pada metilen merah dan 4210 L/m2jam. Kemudian diketahui efisiensi penyisihan tertinggi masing-masing air limbah yaitu 91,325% pada metilen merah dan 94,703% pada metilen biru menunjukkan bahwa membran modifikasi mempunyai persentase penyisihan removal yang lebih baik dibandingkan membran tidak termodifikasi (pristine) masing-masing sebesar 69,151% dan 70,436%. Secara keseluruhan, hasil penelitian menunjukkan bahwa variasi massa DIEDA dan lama waktu perendaman pada modifikasi membran memberikan pengaruh yang signifikan terhadap fluks dan efisiensi penyisihan kadar metilen merah dan metilen biru.
===================================================================================================================================
The use of methylene red and methylene blue in the batik dyeing process has a negative environmental impact, so that appropriate separation technology is needed to prevent pollution. Membrane technology is an alternative method with various advantages. In this study, polyvinylydenedifluoride (PVDF) membrane with zwitterion additive was used to reduce the water content of color waste.
This research was conducted in two stages: the preliminary stage and the main stage. In the preliminary stage, artificial wastewater was prepared with a concentration of 20 mg/L. Subsequently, the linearity wequation was determined and a calibration curve was established through the utilization of a UV-Vis spectrophotometer for the purpose of conducting absorbation testing. Concurrently, the primary stage encompasses membrane surface modification and filtration processes. The membrane surface modification process is predicated on variations in diethylethylenediamine (DIEDA) coating mass (0, 1, and 3 grams) and immersion time (6,7, and 8 hours). The modified membrane was rejected on the basis of the principle of nanofiltration, utilizing a series of tools consisting of vacuum filters and pumps. The membrane performance can be determined by calculating flux and percent removal (%).The flux of each membrane was determined by measuring the time required for 250 mL of permeat solution to pass trough the membrane, with the volume increasing incrementally to 1000 mL at each interval. Subsequently, the artificial wastewater permeat was tested on UV-Vis spectrophotometer to absorbance testing and calculate the percentage removal (%) of the modified membrane.
Morphological analysis using FESEM revealed that the zwitterion was evenly distributed on the modified membranes. FTIR analysis reinforced this finding by showing the presence of new peaks, namely NH3+ and SO3- which characterize zwitterion compound that have a neutral charge. Based on the research, the flux value increases with the addition of DIEDA mass and immersion time, as evidenced by the highest flux values in bothe solutions contained in the MTA3*8 membrane: 4100 L/m2h for methylene red and 4210 L/m2h. The highest removal efficiencies for each wastewater were 91,325% for methylene red and 94,703% for methylene blue. This indicates that modified membranes has a higher removal percentage than the pristine membrane (69,151% and 70,436%). Overall, the results showed that varriying the DIEDA mass and immersion time significantly affected the flux and removal efficiency of methylene red and methylene blue.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Membran, Metilen Merah, Metilen Biru, Polyvinilydene-difluoride, Zwitterion, Membrane, Methylene Red, Methylene Blue
Subjects:	T Technology > TD Environmental technology. Sanitary engineering > TD420 Water pollution
Divisions:	Faculty of Civil, Planning, and Geo Engineering (CIVPLAN) > Environmental Engineering > 25201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Ira Shavina Inora Rahma
Date Deposited:	23 Jul 2025 05:35
Last Modified:	23 Jul 2025 05:35
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/120832

Actions (login required)

View Item