MEMBRAN MATRIKS TERCAMPUR ALGINAT/ZEOLIT ALAM KLATEN/KAOLIN UNTUK PEMISAHAN GAS KARBON DIOKSIDA DAN METANA

ATHAILLAH, Dr. rer. nat. Adhitasari Suratman, M.Si.; Dr. Suyanta, M.Si.

2017 | Tesis | S2 Ilmu Kimia

Sintesis membran matriks tercampur (Mixed matrix membranes, MMMs) alginat/zeolit alam Klaten/kaolin untuk pemisahan gas CO2 dan CH4 telah dilakukan. Penelitian ini bertujuan mempelajari pengaruh variasi konsentrasi kandungan MMMs, ketebalan MMMs serta membandingkan pengisi anorganik multi komponen dengan komponen tunggal terhadap permeabilitas dan selektivitas terhadap CO2 dan CH4. Sintesis MMMs alginat/zeolit/kaolin dilakukan dengan mendispersikan zeolit/kaolin (3:1) ke dalam larutan alginat dengan berbagai variasi konsentrasi kandungan dan ketebalan MMMs. MMMs alginat/zeolit/kaolin hasil sintesis dikarakterisasi dengan FTIR dan SEM serta dilakukan uji kuat tarik untuk melihat kuat tarik dan persen perpanjangannya. MMMs alginat/zeolit/kaolin diuji permeabilitas dan selektivitas terhadap CO2 dan CH4 berdasarkan variasi konsentrasi kandungan MMMs, variasi ketebalan MMMs dan perbandingan pengisi multi komponen dengan komponen tunggal. Hasil penelitian menunjukkan bahwa dispersi zeolit dan kaolin dalam MMMs terjadi secara homogen. Penambahan zeolit dan kaolin dalam membran alginat menurunkan kuat tarik dari 27,94 MPa menjadi 18,92 MPa dan meningkatkan persen perpanjangan dari 3,07% menjadi 3,67% pada kondisi MMMs optimum. Perbandingan konsentrasi optimum alginat/zeolit/kaolin dalam MMMs adalah 1,50:0,30:0,10% (b/v) dengan ketebalan efektif adalah 0,07 mm dan menghasilkan nilai permeabilitas terhadap CO2 5,15 GPU dan CH4 1,27 GPU dengan selektivitas 4,06.

Synthesis of mixed matrix membrane (MMMs) alginate/Klaten natural zeolite/kaoline for CO2 dan CH4 separation has been done. The aims of this research are to study the influnce of MMMs filler concentration, MMMs thickness and to compare inorganic multi filler with single filler for permeability and selectivity of CO2 and CH4. Synthesis of alginat/zeolit/kaoline MMMs is prepared with dispersing zeolite/kaoline (3:1) into the alginate solution in variation of concentration and volumes. Characterization of alginate/zeolite/kaoline MMMs with FTIR and SEM was performed. Tensile strength test conducted for strength and elongation. Alginate/zeolit/kaoline MMMs was tested permeability and selectivity for CO2 and CH4 in variations of filler concentration and thickness. The results showed zeolite and kaoline were dispersed homogenous in MMMs. The increase of zeolite and kaoline in alginate decrease strength from 27.94 MPa to 18.92 MPa and increase elongation from 3.06% to 3.67% at optimum ratio of alginate/zeolit/kaoline MMMs (1.5:0.3:0.1% (w/v)) and thickness of 0.07 mm. This conditions result CO2 permeability of 5.15 GPU and CH4 permeability of 1.27 GPU and selectivity of 4.06.

Kata Kunci : MMMs, alginat, zeolit alam Klaten, kaolin, permeabilitas, selektivitas