BAB 1 PENDAHULUAN. Universitas Sumatera Utara

Transkripsi

1 BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah Air bersih merupakan salah satu kebutuhan pokok manusia yang dapat diperoleh dari berbagai sumber, tergantung pada kondisi daerah setempat. Kondisi sumber air pada setiap daerah berbeda-beda, tergantung pada keadaan alam dan kegiatan manusia yang terdapat di daerah tersebut. Berdasarkan kajian Pusat Sumber Daya Geologi Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral melaporkan bahwa lahan gambut di Indonesia tersebar ± 50% berada di pulau Kalimantan, 40% di pulau Sumatera dan sisanya tersebar di Papua dan pulau-pulau lainnya. Oleh karena itu air gambut di Indonesia secara kuantitatif sangat potensial untuk dikelola menjadi alternatif untuk air bersih atau air minum. Namun secara kualitatif penggunaan air gambut masih banyak mengalami kendala. Hal ini dikarenakan air gambut berwarna coklat kemerahan yang disebabkan tingginya kandungan zat organik yang terlarut. Dan dalam berbagai kasus adanya logam besi yang terikat oleh asam organik yang terlarut dalam air gambut yang mengakibatkan warna semakin tinggi sehingga perlu pengolahan khusus sebelum siap digunakan (Nainggolan, 2011). Teknologi membran merupakan teknologi alternatif untuk pengolahan air yang banyak dikembangkan dari tahun ke tahun. Teknologi membran lebih menguntungkan untuk pengolahan air karena tidak memerlukan bahan kimia tambahan seperti teknologi konvensional dan ramah lingkungan (Widayanti, 2013). Penelitian untuk pengolahan air gambut dengan menggunakan membran telah dilakukan Syafri (2007). Dari hasil penelitian menghasilkan 76,31% rejeksi zat organik. Aryanti (2013) melakukan penelitian mengenai pengaruh aditif pada membran Polisulfon untuk filtrasi air gambut. Penelitian ini bertujuan untuk melihat pengaruh penambahan aseton terhadap rejeksi asam humat pada air gambut dan 1

2 2 penambahan PEG. Hal ini dapat dilihat dari penambahan PEG 25% meningkatkan laju alir air sebesar 127% dikarenakan pori-pori yang terbentuk menjadi lebih besar jika dibandingkan tanpa penambahan PEG. Penambahan aseton 8% dapat meningkatkan rejeksi asam humat pada air gambut dan membuat permukaan membran menjadi lebih bagus. Pinem (2011) melakukan penelitian menggunakan membran hibrid organikanorganik dengan memvariasikan tekanan (1 bar, 1,5 bar, 2 bar, 2,5 bar dan 3 bar). Dari hasil penelitian menunjukkan kenaikan fluks dengan naiknya tekanan yang diberikan dari masing-masing variasi tekanan. Fluks yang diperoleh adalah 38,44 L/m 2.jam, 48,34 L/m 2.jam, 59,29 L/m 2.jam, 75,59 L/m 2.jam, 87,88 L/m 2.jam. Notodarmojo (2004) juga melakukan studi penurunan zat organik dan kekeruhan menggunakan tekonologi membran ultrafitrasi dengan sistem aliran dead-end. Menurut Souza (2012) pembuatan membran hibrid polimer/organik-anorganik dapat memperbaiki sifat pemisahan membran, ini dikarenakan membran hibrid memiliki kedua sifat dari membran organik dan anorganik seperti hidrofilisitas yang baik, selektivitas, permeabilitas, kekuatan mekanik, dan stabilitas termal dan kimia.dari struktur membran ini bagus penggunaanya dalam bidang ultrafiltrasi, nanofiltrasi, pervaporasi, dan pemisahan gas. Hal ini diperkuat melalui penelitian Arthanareeswaran (2008) dengan pembuatan membran yang ditambahkan dengan silika. Akbar, dkk (2013) yang melakukan penelitian mengenai potensi lempung alam desa Palas, Pekan Baru sebagai porogen pengganti polietilen glikol (PEG) pada pembuatan membran hibrid polisulfon-lempung. Dalam penelitian ini lempung berpotensi sebagai bahan aditif pada membran. Ini dibuktikan dengan besarnya rejeksi sebesar 98, 82% dan fluks 2,65 x 10-5 ml/cm 2.s. Hal ini dikarenakan tingginya kandungan SiO 2 pada lempung. Kim, dkk(2013) juga melakukan penelitian pembuatan membran reserve osmosis dengan penambahan silika. Dari hasil penelitian dihasilkan fluks sebesar 34 L/ m 2.h dan rejeksi sebesar 97,7%. Bentonitdapat digunakan sebagai campuran (filler) pada membran karena bentonit tersusun atas silikataluminiumberlapisdengankelompokreaktif OH, dan hal

3 3 ini yang membuat bentonit dapat menjadi bahan absorben yang baik. Bentonit merupakan absorben yang baik dalam menyerap campuran organik, zat warna dan ion-ion logam (Danial, 2012). Salah satusifatbentonit yang dapatditerapkandalamaplikasiteknologimembranyaitupertukaran ion.sifatinimenentukanjumlah air yang dapatdiserapbentonit. Hal inidisebabkankarenastrukturkisi-kisikristal mineral bentonitsertaadanyaunsurkation yang mudahtertukarmaupunmenarik air. Kation Na mempunyaidayaserap air lebihbesardaripada ion Mg, Ca, K dan H(Hidayat, 2013). Banyak penelitian yang menggunakan bentonit. Sahan (2012) melakukan penelitian daya jerap bentonit terhadap ion Cu(II). Dengan daya jerap maksimum adalah 32,75 mg Cu(II)/g bentonit. Ajemba (2012) juga melakukan penelitian kondisi aktivasi bentonit. Temperatur optimum untuk aktivasi bentonit adalah 132,87 o C dengan adsorpsi sebesar 83,10 %. Iskander, dkk(2011) melakukan penelitian bahwa adsorpsi bentonit lebih besar daripada zeolit terhadap ion zinc dan mangan. Maka dari itu penelitian ini bertujuan untuk menambahkan bentonit pada pembuatan membran sebagai filler. 1.2 Perumusan Masalah Adapun permasalahan dalam penelitian ini adalah : 1. Bagaimanakah permeabilitas dan selektifitas membran selulosa asetat dengan penambahan bentonit alam Bener Meriah? 2. Bagaimanakah parameter kualitas air gambut (ph, kekeruhan, warna, TSS, dan TDS) sesudah penyaringan dengan membran selulosa asetat dengan bahan pengisi bentonit alam Bener Meriah?

4 4 1.3 BatasanMasalah Adapunbatasanmasalahpadapenelitianiniadalah : 1. Bentonit yang digunakan berasal dari kabupaten Bener Meriah, Provinsi Aceh 2. Metode pembuatan membran selulosa asetat dengan bahan pengisi bentonit adalah teknik inversi fasa presipitasi. 3. Parameter air gambut yang dianalisa yaitu ph, kekeruhan, warna, TSS, dan TDS. 1.4TujuanPenelitian Berdasarkanlatarbelakangdanpermasalahanyang telahdipaparkanmakapenelitianinimempunyaitujuan: 1. Mengetahui permeabilitas dan selektifitas membran selulosa asetat dengan penambahan bentonit alam. 2. Mengetahui parameter kualitas air gambut (ph, kekeruhan, warna, TSS, dan TDS) sebelum dan sesudah penyaringan dengan membran selulosa asetat dengan pengisi bentonit alam. 1.5ManfaatPenelitian Adapunmanfaatpenelitianiniadalahmemberikaninformasidalampembuatanmembran selulosa asetat-bentonitdanaplikasinyauntuk filtrasi air gambut MetodologiPenelitian Penelitian ini bersifat eksperimen laboratorium yaitu pembuatan membran selulosa asetat dengan penambahan bentonit alam Bener Meriah, dimana pada penelitian ini dilakukan dalam beberapa tahap, yaitu: Tahap I : Preparasi dan aktivasi bentonit alam. Tahap II : Pembuatan dan karakterisasi membran selulosa asetat dengan variasi penambahan bentonit. Tahap III : Analisis sampel air gambut.

5 5 Adapun variabel yang digunakan adalah : Variabel bebas : Membran selulosa asetat dengan penambahan bentonit. Variabel terikat : Hasil analisa XRD, FT-IR, SEM, uji permeabilitas, uji selektivitas. Variabel tetap : Tekanan, waktu. 1.7 Waktu dan Tempat Penelitian PenelitianinidilakukanpadabulanMaretsampai Desember 2014 di Laboratorium Kimia Polimer, LaboratoriumIlmuDasar Terpadu FakultasMatematikadanIlmuPengetahuanAlam, Pendidikan Teknik Kimia Industri (PTKI) dan analisis air di Laboratorium Kesehatan Daerah Medan.