Peningkatan Performansi Membran Selulosa Asetat Dengan Penambahan Zeolit Alam Ujong Pancu, Kabupaten Aceh Besar Pada Pemisahan Campuran Etanol-Air Secara Pervaporasi

(1)

(2)

(3)

LAMPIRAN B DATA PERCOBAAN B.1 Pengukuran Tebal Membran

B.1.1 Membran Selulosa Asetat Tanpa Zeolit (M1) Tebal membran (δ) : δ1 = 0,020 mm = 20 µm

δ2 = 0,020 mm = 20 µm

δ3 = 0,020 mm = 20 µm

δ4 = 0,020 mm = 20 µm

δ5 = 0,020 mm = 20 µm

B.1.2 Membran Selulosa Asetat dengan 5 % (w/w) Zeolit (M2) Tebal membran (δ) : δ1 = 0,029 mm = 29 µm

δ2 = 0,028 mm = 28 µm

δ3 = 0,029 mm = 29 µm

δ4 = 0,029 mm = 29 µm

δ5 = 0,030 mm = 30 µm

δ2 = 0,031 mm = 31 µm

δ3 = 0,032 mm = 32 µm

δ4 = 0,031 mm = 31 µm

δ5 = 0,030 mm = 30 µm

δ2 = 0,032 mm = 32 µm

δ3 = 0,032 mm = 32 µm

δ4 = 0,035 mm = 35 µm

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

(9)

(10)

(11)

(12)

Tabel B.23 Berat permeat, m (g) pada aplikasi membran M6

Umpan Waktu pengambilan sampel, t (jam)

_______________________________________________________ (% w/w) 0 0,5 1 2 3 4 5 6 75 0 1,287 1,982 4,343 5,391 6,438 7,483 8,534 85 0 1,289 1,975 4,368 5,410 6,460 7,500 8,549 90 0 1,301 2,000 4,375 5,429 6,475 7,519 8,569 95,6 0 1,325 2,024 4,385 5,439 6,479 7,531 8,580 98 0 1,330 2,044 4,384 5,441 6,491 7,545 8,590

B.4.7 Membran Selulosa Asetat dengan 30 % (w/w) Zeolit (M7) Tabel B.24 Berat permeat, m (g) pada aplikasi membran M7

Umpan Waktu pengambilan sampel, t (jam)

(13)

(14)

(15)

(16)

Gambar C.1 Waktu tunak membran M1 dengan umpan 75 % (w/w) EtOH Hasil perhitungan fluks permeasi (J) selengkapnya dapat dilihat dalam tabel D.1 halaman 80 dan 81.

C.5 Permeabilitas Membran (P)

Permeabilitas membran (P) dihitung menggunakan persamaan 3.2. Tekanan sisi upstream, p1 = 760 mmHg.

Tekanan sisi downstream, p2 = 0,5 mbar = 0,38 mmHg.

Perbedaan tekanan, Δp = p1 – p2 = 759,62 mmHg.

C.5.1 Membran Selulosa Asetat tanpa Zeolit (M1) Tebal membran, δ = 20 µm = 2 x 10-5

m Umpan 75 % (w/w) EtOH

Permeabilitas total, Ptot = (Jtotx δ) / Δp = [0,81 x (2 x 10-5)] / 759,62

= 2,1 x 10-8 kg/(m.mmHg.jam) Permeabilitas air, Pair = (Jairx δ) / Δp = [0,75 x (2 x 10-5)] / 759,62

= 2,0 x 10-8 kg/(m.mmHg.jam) Permeabilitas etanol, Pet = (Jetx δ) / Δp = [0,06 x (2 x 10-5)] / 759,62

(17)

Hasil perhitungan permeabilitas membran (P) selengkapnya dapat dilihat dalam tabel D.1 halaman 80 dan 81.

C.6 Derajat Swelling Membran (Ds)

Derajat swelling membran dapat dihitung dengan persamaan 2.18 yaitu: Ds = (Wbasah – Wkering) / Wkering

di mana Ds = derajat swelling W = berat membran (g)

C.6.1 Membran Selulosa Asetat Tanpa Zeolit (M1) Data untuk perhitungan diambil dari tabel B.9.

Umpan 75 % (w/w) EtOH

Ds = (0,242 – 0,150) / 0,150 = 0,61

Hasil perhitungan derajat swelling membran (Ds) selengkapnya dapat dilihat dalam tabel 4.1 halaman 41.

C.7 Konsentrasi Etanol yang Dihasilkan

Perhitungan konsentrasi etanol yang dihasilkan hanya pada membran M1 dan membran M5 dengan menganalisa secara kromatrografi gas terhadap umpan yang tersisa pada operasi masing-masing membran tersebut setelah enam jam operasi.

C.7.1 Konsentrasi Etanol yang Dihasilkan oleh Membran M1 Umpan 75 % (w/w) EtOH

Luas area EtOH = 382417

% w/w EtOH = 2.10-4 (382417) + 3.5 = 79,98 Konsentrasi EtOH = 80 % (w/w)

(18)

% w/w EtOH = 2.10-4 (432311) + 3.5 = 89,96 Konsentrasi EtOH = 90 % (w/w)

Umpan 90 % (w/w) EtOH Luas area EtOH = 457215

% (w/w) EtOH = 2.10-4 (457215) + 3.5 = 94,94 Konsentrasi EtOH = 95 % (w/w)

Umpan 95,6 % (w/w) EtOH Luas area EtOH = 481111

% (w/w) EtOH = 2.10-4 (481111) + 3.5 = 99,72 Konsentrasi EtOH = 99,72 % (w/w)

% w/w EtOH = 2.10-4 (481250) + 3.5 = 99,75 Konsentrasi EtOH = 99,75 % (w/w)

C.7.2 Konsentrasi Etanol yang Dihasilkan oleh Membran M5 Umpan 75 % (w/w) EtOH

Luas area EtOH = 404819