Karakterisasi Sifat Fisis Polimer Matriks Komposit (PMC) Membran Padat Silika (SiO2) dari Tempurung Kelapa untuk Filtrasi Air Laut menjadi Air Tawar

ABSTRAK

Air laut merupakan salah satu sumber daya alam terbesar Indonesia, yang memiliki kandungan garam, partikel logam serta mikrobakteri yang cukup besar. Untuk memanfaatkannya dalam kehidupan sehari-hari diperlukan teknologi alternatif yang mampu mereduksi kadar garam, partikel logam serta mikrobakteri yang terkandung dalam air laut. Penelitian bertujuan untuk mengetahui karakteristik sifat fisis polimer matriks komposit (PMC) serta mengetahui pengaruh variasi penambahan silika membran padat silika dari tempurung kelapa untuk filtrasi air laut menjadi air tawar. Metode pembuatan membran yang digunakan adalah polimer matriks komposit (PMC), dengan matriks berasal dari campuran PEG, PVA, Na2SiO3, HNO3, Aquades dan filler serbuk silika (SiO2) yang berasal dari limbah tempurung kelapa. Silika (SiO2) diperoleh dari ektraksi tempurung kelapa dengan teknik pemanasan (furnace) pada temperatur 950 oC. Hasil SEM menunjukkan bahwa dengan penambahan variasi silika 0 gram, 1 gram, 3 gram, 5 gram membuat membran berpori, dengan ukuran rata-rata pori-pori adalah 385.1 nm, 1.59 µ m, 1.55 µ m dan 375.6 nm. Penembakan sinar-X oleh EDX dengan pengambilan sampel uji membran adalah 0 gram silika dan 5 gram silika. Membran dengan 0 gram silika terdiri atas Carbon (C) dengan komposisi 39.61 (% Wt), Natrium (Na) 23.02 (% Wt), Oksigen (O) 22.71 (% Wt), Silikon (Si) 14.66 (% Wt) dan membran dengan 5 gram silika terdiri atas Oksigen (O) 41.74 (% Wt), Natrium (Na) 22.65 (% Wt), Kalium (K) 13.50 (% Wt), Silikon (Si) 13.02 (% Wt), Carbon (C) 6.05 (% Wt), Magnesium (Mg) 1.85 (% Wt), Clorida (Cl) 1.19 (% Wt). Dari hasil karakteristik sifat fisis membran (debit aliran, kerapatan serta porositas), penambahan variasi silika menjadikan membran lebih selektif. Filtrasi terbaik ditunjukkan membran dengan penambahan silika 5 gram dimana debit alir membran semakin menurun dengan nilai 0.058 (ml/menit), kerapatan membran semakin kecil 1.67 (gr/cm3) dengan porositas 6.67% dan lebih baik dari penambahan silika 0 gram, 1 gram, 3 gram.

ABSTRACT

Sea water is one of Indonesia's largest natural resource, which has a salt content metallic particles as well as substantial microbactery. Using in daily life takes an alternative technology that can reduce the levels of salt, the metal particles and microbactery in sea water. The study aims to determine the characteristics of the physical properties of polymer matrix composites (PMC) and to determine the effect of variations in the silica membrane of densed silica shells to filtrate of sea water into fresh water. The method used is the manufacture of the membrane polymer matrix composites (PMC), the matrix derived from a mixture of PEG, PVA, Na2SiO3, HNO3, water and powder filler of silica (SiO2) derived from coconut shell waste. Silica (SiO2) is obtained from the extraction of coconut shell with a heating technique (furnace) at 950 oC. SEM results showed that the addition of silica variation 0 grams, 1 gram, 3 grams, 5 grams of making a porous membrane, with an average size of the pores is 385.1 nm, 1.59 m, 1.55 m and 375.6 nm. The shooting X-rays by EDX with the membrane test sampling is 0 grams of silica and 5 g of silica. With 0 grams of silica membranes consist of carbon (C) with a composition of 39.61 (% Wt), Sodium (Na) 23.02 (% Wt), Oxygen (O) 22.71 (% Wt), Silicon (Si) 14.66 (% Wt) and membrane with 5 grams of silica consisting of oxygen (O) 41.74 (% Wt), sodium (Na) 22.65 (% Wt), Potassium (K) 13.50 (% Wt), Silicon (Si) 13.02 (% Wt), Carbon (C) 6.05 (% Wt), Magnesium (Mg) 1.85 (% Wt), Clorida (Cl) 1.19 (% Wt). Characteristics of the membrane physical properties (flow rate, density and porosity), the addition of silica variation makes the membrane more selective. The best filtration membranes indicated by the addition of 5 grams of silica membranes in which the flow rate decreases with the value 0.058 (ml/min), the smaller the membrane density of 1.67 (gr/cm3) with a porosity of 6.67 % and the addition of silica is better than 0 grams, 1 grams, 3 grams.