Kajian Sifat Listrik Membran Polisulfon yang

1
PENDAHULUAN
LATAR BELAKANG
Perkembangan teknologi membran saat
ini telah berkembang pesat pada berbagai
kalangan teknologi, industri maupun kalangan
akademik. Keunggulan teknologi membran
antara lain adalah membran dapat bertindak
sebagai filter yang sangat spesifik. Hanya
molekul – molekul dengan ukuran tertentu
yang saja yang dapat melewati membran,
sedangkan sisanya tertahan di permukaan
membran.
Aplikasi membran yang telah meluas
ke berbagai bidang dan dipicu fakta bahwa
pemisahan dengan membran memiliki
keunggulan dibanding dengan teknologi lain.
Pemisahan
dengan
membran
dapat
berlangsung
terus
menerus,
tidak
membutuhkan zat kimia tambahan, konsumsi
energinya rendah, mudah digabung dengan
proses pemisahan lain,
dan
mudah
ditingkatkan kapasitasinya.1
Penelitian
yang
mendasar
bagi
perkembangan teknologi membran adalah
proses pembuatan polimer yang merupakan
bahan dasar membran. Salah satu polimer
yang biasa digunakan sebagai bahan membran
adalah polisulfon (PSF). Polisulfon banyak
digunakan dalam pembuatan membran, karena
polimer tersebut memiliki sifat kestabilan
kimia yang cukup tinggi yaitu tahan terhadap
perubahan pH, daya elastisitas rendah, daya
tarik yang tinggi, dan stabil pada kondisi
temperatur ruang.1
Banyak
cara
dilakukan
untuk
meningkatkan kinerja membran polisulfon
antara lain dengan penambahan zat aditif yang
ditambahkan saat proses pembuatannya,
seperti titanium dioksida (TiO2). TiO2
merupakan nanomaterial yang bersifat
semikonduktor yang dapat menghantarkan
listrik, sifat logam yang kuat, ringan dan
memiliki kerapatan yang rendah. Peranan
TiO2 dalam bidang industri sebagai pigmen,
adsorben,
pendukung
katalik,
dan
semikonduktor.2
Penambahan
TiO2
meningkatkan kekuatan fisik membran
sehingga membran tidak terdekomposisi,
meningkatkan hidropobilitas sehingga fluks
meningkat.3 Dengan demikian, adanya
penambahan TiO2 pada membran dapat
memberikan konstribusi.
Dalam penelitian ini difokuskan pada
uji sifat kelistrikan dari membran polisulfon
hasil teknik inversi fase rendam-endap.
Metode ini merupakan metode pemecahan
partikel menjadi berukuran dalam kisaran
nano dengan menggunakan bantuan magnetic
stirrer dan ultrasonic processor agar larutan
membran yang dihasilkan menjadi membran
yang homogen. Metode inversi fase rendamendap digunakan saat proses pembuatan
larutan siap cetak yang akan dijadikan
membran.
Beberapa sifat kelistrikan yang diuji
yaitu impedansi, kapasitansi, konduktansi,
loss coefficient, dan sudut fasenya (θ) pada
frekuensi rendah dengan perlakuan variasi
konsentrasi TiO2. Dari penelitian ini
diharapkan dapat mempelajari mekanisme
transport elektron pada membran polisulfon
hasil inversi fase rendam-endap sehingga
dapat memberikan kontribusi untuk kemajuan
dalam bidang teknologi membran.
Tujuan
Penelitian
ini
bertujuan
untuk
mengukur dan mengkaji sifat listrik
(karakterisasi arus-tegangan, kapasitansi, loss
coefficient, impedansi, konduktansi, dan sudut
fase) membran polisulfon yang didadah TiO2
dalam
berbagai
konsentrasi
dengan
memvariasikan frekuensi.
Hipotesis
Membran polisulfon yang didadah
dengan TiO2 yang berbeda konsentrasinya
akan menghasilkan sifat listrik yang berbeda.
Apabila konsentrasi penambahan TiO2
semakin banyak maka dapat meningkatkan
nilai kapasitansi, konduktansi, loss coefficient,
dan menurunkan nilai impedansi.
Rumusan Masalah
Sejalan
dengan
latar
belakang,
penelitian ini diarahkan untuk mencari solusi
bagi masalah saat ini, yaitu kajian sifat listrik
membran polisulfon yang didadah dengan
TiO2 dan pelarut dimetilasetamid (DMAc).
Permasalahan dalam penelitian ini yaitu
bagaimanakah sifat listrik yang terdapat pada
membran polisulfon (polimer) yang didadah
TiO2 (semikonduktor) dengan pelarut DMAc?
TINJAUAN PUSTAKA
Membran
Membran merupakan suatu lapisan
tipis antara dua fase fluida yang bersifat
penghalang (barrier) terhadap suatu zat
tertentu, yang dapat memisahkan zat dengan
ukuran berbeda, serta membatasi laju dari
berbagai zat berdasarkan sifat fisik dan
kimianya. Skema sistem pemisahan dua fase
1
2
oleh membran dapat dilihat pada Gambar 1.
Proses pemisahan dengan membran
dapat terjadi karena adanya perbedaan ukuran
pori, bentuk, serta struktur kimianya.
Membran demikian biasa disebut sebagai
membran semipermeabel, artinya dapat
menahan zat tertentu, tetapi dapat melewatkan
zat yang lainnya. Fase campuran yang akan
dipisahkan disebut umpan (feed), dan fase
hasil pemisahan disebut permeat (permeate).
Sifat-sifat membran perlu dikarakterisasi,
yang
meliputi
efisiensi
serta
mikrostruktumya.4
Berdasarkan bahan pembuatannya,
membran dibagi menjadi dua golongan, yaitu
membran
dengan bahan organik dan
anorganik. Untuk bahan organik membran
dibagi menjadi dua bagian, yaitu membran
alami dan membran sintesis. Membran alami
adalah membran yang terdapat di jaringan
makhluk hidup. Contohnya membran yang
terbuat dari selulosa dan turunannya seperti
selulosa nitrat dan asetat. Membran sintesis
adalah membran yang dibuat sesuai dengan
kebutuhan dan mirip dengan sifat membran
alami. Contoh membran sintesis adalah
polisulfon poliamida.5
Jika ditinjau dari sifat listriknya
membran buatan dibagi menjadi dua, yaitu
membran tidak bermuatan tetap dan membran
bermuatan tetap. Membran tidak bermuatan
tetap disebut juga membran netral. Membran
ini terdiri dari polimer yang tidak mengikat
ion-ion sebagai ion tetap dan bersifat selektif
terhadap larutan kimia.
Selektifitas membran netral ditentukan
oleh unsur-unsur penyusun (monomer), ikatan
kimia, ukuran pori-pori, daya tahan terhadap
tekanan dan temperatur, serta karakteristik
sifat listriknya. Membran bermuatan tetap
terbentuk karena molekul-molekul ionik yang
menempel pada membran secara kimia. lonion tidak dapat berpindah dan membentuk
lapisan tipis bermuatan pada membran,
sehingga membran ini dapat dilalui ion-ion
tertentu saja.6
Berdasarkan bentuknya, membran
terdiri atas membran simetrik dan membran
asimetrik. Membran simetrik memiliki
struktur pori yang homogen dan relatif sama,
ketebalannya antara 10-200 µm. Sedangkan
membran asimetri memiliki ukuran dan
kerapatan yang tidak sama. Membran jenis ini
terdiri atas dua lapisan, yaitu lapisan kulit
yang tipis dan rapat (skinlayer) dengan
ketebalan kurang dari 0.5 µm serta lapisan
pendukung (sublayer) yang berpori dengan
ketebalan 50 - 200 µm.7
Gambar 1. Skema sistem pemisahan dua fase oleh
membran.
Pembuatan membran dapat dilakukan
dengan beberapa teknik, yaitu dengan teknik
sintering, stretching, track-etching, inversi
fase, dan leaching. Pemilihan teknik
pembuatan membran ini sangat menentukan
struktur membran yang dihasilkan.8 Teknik
sintering merupakan teknik penggabungan
(fusi) partikel-partikel kaku yang dilakukan
dengan menggunakan tekanan dan temperatur
tinggi atau dengan menggunakan perekat pada
tekanan dan temperatur yang lebih rendah.
Pori-pori dalam filter ini berupa ruangruang antar partikel. Ukuran pori ditentukan
oleh distribusi partikelnya, semakin luas
distribusi partikel maka ukuran pori semakin
besar. Teknik ini akan membuat pori
berukuran antara 0.1 - 10 µm dan membran
yang
terbentuk
merupakan
membran
mikrofiltrasi.
Teknik
stretching
hanya
dapat
digunakan untuk membuat membran dengan
bahan polimer semikristal seperti teflon dan
polipropilen. Teknik ini dilakukan dengan
melakukan peregangan ke segala arah
sehingga terjadi keretakan dan terbentuk poripori dengan ukuran antara 0.1 - 3 µm.
Porositas membran yang dibuat dengan teknik
ini lebih besar dibandingkan dengan yang
dibuat dengan teknik sintering.
Pada teknik track-etching, film
ditembak dengan radiasi berenergi tinggi
dengan arah tegak lurus terhadap film. Film
kemudian dimasukkan ke dalam bak asam
atau basa, sehingga matriks polimer akan
membentuk goresan sepanjang lintasan.
Goresan tersebut akan membentuk pori
silinder dengan distribusi pori yang sempit.
Ukuran pori yang terbentuk yaitu antara 0.02
– 10 µm.
Salah satu teknik yang banyak
dilakukan peneliti untuk pembuatan membran
yaitu menggunakan teknik inversi fase.
Teknik ini dilakukan dengan mengatur
perubahan membran dari cair ke padat. Pada
teknik inversi fase rendam-endap, membran
dibuat dengan melarutkan suatu polimer
dalam pelarut yang sesuai sehingga diperoleh
larutan yang
tipis
homogen. Lapisan
dari
larutan
tersebut
kemudian
2
3
dikoagulasikan dalam non pelarut (air)
sehingga terbentuk membran. Kemudian
dibuat lapisan tipis dari larutan dan
dikoagulasikan dengan air agar terbentuk
membran.7
Polisulfon (PSF)
Polisulfon adalah polimer yang banyak
digunakan sebagai bahan dasar pembuatan
membran. Hal ini dikarenakan memiliki
ketahanan yang baik terhadap temperatur
tinggi, rentang pH yang lebar 1 – 13, memiliki
resistansi yang baik terhadap klorin.3 Selain
itu, PSF memiliki elastisitas rendah, kekuatan
tarik tinggi, stabil pada temperatur ruang.
Karakter-karakter yang dimiliki PSF
tersebut disebabkan oleh struktur rantai yang
rigid, seperti pada Gambar 2. PSF bersifat
hidrofob atau tidak suka air, juga tidak larut
dalam larutan asam ataupun basa. Kelarutan
polisulfon dalam larutan alifatik rendah tetapi
masih dapat larut dalam beberapa pelarut yang
sedikit polar.9
Titanium Dioksida (TiO2)
TiO2 adalah bahan material aktif
dengan ukuran nano yang memiliki beberapa
keunggulan yakni resistensi terhadap bakteri
yang tinggi dan bersifat sangat hidropilik.
Komposisi yang terbaik untuk pembuatan
casting solution adalah (18 %-b/b) PSF; (2 %b/b) TiO2 ; (64%-b/b) DMAC; (16 %-b/b)
NMP.
Penambahan
TiO2
tersebut
meningkatkan kekuatan fisik membran
sehingga
membran
tidak
mudah
terdekomposisi, meningkatkan hidropilitas
sehingga fluks meningkat.3
Penggunaan TiO2 sintetis baik dalam
bentuk tetragonal rutile ataupun anatase
sangat banyak dipakai dalam industri antara
lain sebagai pigmen pemutih, bahan utama
keramik untuk elektronik (BaTiO3), bahan
baku untuk pembuatan TiO2 polimeric
precursor yang sangat penting untuk
pembuatan bahan-bahan keramik maju.
Bahan baku untuk membuat TiO2
sintetis banyak terdapat di alam, baik sebagai
deposit utama atau deposit batuan keras
ataupun sebagai secondary/placer deposit
(yang pada umumnya dalam bentuk pasir
pantai). Mineral-mineral yang ada di dalam
deposit tersebut ada yang berbentuk mineral
ilmenite (FeO.TiO2), rutile (tetragonal TiO2),
anatase (tetragonal TiO2), brookite (rhombic
TiO2) dan perovskite (CaO.TiO2).10
Gambar 2. Struktur kimia polisulfon.
O
CH3
H3C-C-N
CH3
Gambar 3. Struktur kimia N,N – dimetilasetamida
(DMAc).
N,N-dimetilasetamida (DMAc)
DMAc merupakan molekul sederhana
yang berada dalam fase cair pada temperatur
ruang. Dalam struktur kimia DMAc dapat
diperlihatkan pada Gambar 3. Jenis cairan
yang polar namun tidak bermuatan ini umum
digunakan sebagai pelarut polimer.9
DMAc digunakan sebagai pelarut
karena telah diketahui secara umum bahwa
DMAc dan PSF adalah pasangan pelarut
polimer yang cocok dan dapat membuat
larutan menjadi homogen1.
Sifat Listrik Membran
Berdasarkan sifat listriknya, sifat bahan
dikelompokan menjadi isolator, konduktor,
semikonduktor dan superkonduktor akan
memiliki sifat listrik yang berbeda. Jenis sifat
listrik dalam penelitian ini meliputi
karakterisasi arus-tegangan, kapasitansi, loss
coefficient, impedansi, konduktansi, dan sudut
fase (θ).
Karakterisasi arus - tegangan
Karakteristik arus-tegangan merupakan
salah satu karakteristik kelistrikan membran.
Karakteristik ini dipengaruhi oleh aliran
elektron dan ion-ion pada membran. Aliran
ion-ion berpengaruh pada aliran arus dalam
membran dan proses pemindahan lainnya.
Dari karakteristik arus-tegangan dapat
ditentukan sifat ohmic-nya suatu membran,
daya tahanan listrik dan energi diri ion yang
melintasi membran. arus dipengaruhi oleh
besamya beda tegangan dan beda konsentrasi
muatan pembawa. Semakin besar beda
konsentrasi muatan pembawa dan beda
tegangan maka semakin besar pula arus yang
mengalir pada membran.11
3
4
Rapat arus dari ion pembawa yang
bergerak di dalam larutan dan menembus
membran diberikan oleh persamaan beriku:
dP
dϕ
J P = − kT µ p
− Pq µ p
dx
dx
dN
dϕ
J n = − kT µ n
− Pq µ n
dx
dx
(1)
Keterangan:
N, P adalah konsentrasi ion pembawa muatan
negatif dan positif. T adalah suhu mutlak, J
adalah rapat arus. µp, µn masing-masing
merupakan mobilitas ion positif dan negatif
dengan ߮ adalah beda potensial dan k adalah
konstanta Boltzman (1,38 x 10-23 J/K),
variabel P, N dan ߮ merupakan fungsi dari x.
Kapasitansi listrik
Kapasitansi merupakan suatu ukuran
kapasitas penyimpanan muatan berdasarkan
perbedaan potensial tertentu.12 Banyaknya
muatan neto yang terakumulasi pada kapasitor
sebanding dengan tegangan yang diberikan
oleh sumber.6 Kapasitor adalah suatu piranti
yang dapat menyimpan muatan listrik dan
terdiri dari dua benda penghantar 13 yang
terisolasi, dipisahkan pada jarak tertentu dan
mempunyai luasan tertentu. Nilai kapasitansi
tidak bergantung pada muatan atau tegangan
melainkan dipengaruhi oleh faktor gemoetri
dan sifat bahan dielektriknya.14
Faktor yang menentukan geometri
yaitu luas keping sejajar dan jarak antar
kepingnya. Sifat bahan dielektrik ditentukan
oleh konstanta dielektrik bahan yang
merupakan bahan non konduktor yang tidak
memiliki elektron-elektron bebas sehingga
tidak dapat menghantarkan listrik.15 Ketika
luas area plat meningkat, maka kapasitansi
akan meningkat. Ketika jarak antar plat besar,
maka nilai kapasitansi berkurang dan ketika
nilai konstanta dielektriknya besar, maka
kapasitansinya berkurang.16
εA
C =
(2)
d
Keterangan :
C = kapasitansi (farad)
ε = permitivitas bahan (farad/m)
A = luas plat (m2)
d = jarak antara plat (m)
Michael Faraday (1791-1867) membuat
postulat bahwa sebuah kapasitor memiliki
kapasitansi sebesar 1 farad jika dengan
tegangan 1 volt dapat membuat elektron
sebanyak 1 C. Besar muatan (Q) yang
tersimpan pada kapasitor sebanding dengan
beda potensialnya (V).16
Q = CV
(3)
Keterangan:
Q = muatan elektron dalam C (coulomb)
C = nilai kapasitansi dalam F (farad)
V = besarnya tegangan dalam V (volt)
Jika kedua ujung plat logam diberi
tegangan listrik, maka muatan-muatan positif
akan mengumpul pada salah satu kaki
(elektroda) logamnya dan pada saat yang
sama muatan-muatan negatif terkumpul pada
ujung logam yang satu lagi. Muatan positif
tidak dapat mengalir menuju ujung kutub
negatif dan sebaliknya muatan negatif tidak
dapat menuju ke ujung kutub positif, karena
terpisah oleh bahan dielektrik yang nonkonduktif. Muatan elektrik ini “tersimpan”
selama tidak ada konduksi pada ujung-ujung
kakinya.16
Pada Gambar 4 memperlihatkan skema
kapasitor yang diberi tegangan Vs. Dan
menurut Maxwell-Wagner, model rangkaian
listrik membran dapat
dimodelkan pada
gambar 5. Perbandingan antara permitivitas
suatu bahan (ℰ) dengan permitivitas ruang
hampa (ℰ0) disebut permitivitas relatif atau
konstanta dielektrik yang dinyatakan dengan:
K =
ε
ε0
(4)
Kapasitansi total membran (C) dalam
rangkaian pada Gambar 5 dapat diperoleh
persamaan:
C =
C1G 22 + C 2 G12 + ω 2 (C1C 22 + C12 C 2 )
( G1 + G 2 ) 2 + ω 2 ( C1 + C 2 ) 2
(5)
Kapasitansi membran menurun saat frekuensi
meningkat menuju nilai maksimum yang
setara dengan kapasitansi dua kapasitor yang
dirangkai seri.7
C (ω ~ 0) =
C1C2
C1 + C2
(6)
Gambar 4. Kapasitor plat sejajar17
C1
G1
C2
G2
Gambar 5. Model rangkaian listrik untuk membran.
4
5
Xc
G=
I
1
R
(10)
Keterangan:
θ
δ
R
Gambar 6. Loss coefficient yang dibentuk antara I
dan Xc.
Loss coefficient
Loss coefficient merupakan parameter
yang menyatakan kemampuan suatu bahan
untuk menghamburkan atau melepaskan
energi dan mengkonversinya menjadi panas.18
Pada medium yang ideal, bahan dielektrik
kapasitor tidak ada energi yang hilang, namun
jika terjadi kehilangan energi, maka sudut fase
akan berkurang dan sudut loss coefficient akan
bertambah berdasarkan hubungan sebagai
berikut:
Sudut loss coefficient = 90° - sudut fase
dimana sudut fase adalah sudut θ yang
memisahkan antara arus total (I) dengan
tegangan yan diberikan.
Sudut loss coefficient merupakan sudut
yang dibentuk antara arus bolak balik total (I)
dan arus pengisian (Ic) pada kapasitor seperti
Gambar 6.14 Pada frekuensi yang diberikan,
bahan dielektrik dapat diperlihatkan sebagai
rangkaian parallel yang terdiri dari kapasitansi
dan resistansi yang ideal. Apabila tegangan
sinusoidal diberikan pada bahan dielektrik ini
maka akan menghasilkan arus pengisian.
Pada kasus kehilangan dielektrik
rendah (low loss dielectric), apabila δ kecil
maka cos θ bisa menggantikan tan δ. Untuk
dielektrik dengan kehilangan cukup besar,
hubungan berikut dapat digunakan untuk
menghitung loss coefficient:16
I
tan δ = R
(7)
IC
1
tan δ =
ωRC
R =
(8)
Konduktansi listrik
Konduktansi merupakan sebuah bentuk
sifat listrik. Nilai konduktansi berbanding
terbalik dengan nilai hambatan. Ion yang
melintasi membran merupakan kuantitas
elektrik, dinamakan sebagai arus (I).
Konduktansi dan gradient elektrokimia (VmVx) dapat digunakan untuk memprediksi arus,
tegangan membran (Vm), tegangan Nerst
(Vx) dengan persamaan:16
I = G (Vm − V x )
(9)
Vm
Is
Is arus yang diberikan (ampere), dan R
hambatan acuan (ohm).
Salah satu sifat yang dimiliki oleh
membran
yaitu
konduktivitas
listrik.
Konduktivitas muncul disebabkan adanya
interaksi antara ion dengan membran.
Pengukuran konduktansi sangat penting untuk
menentukan geometri dan dimensi pori.
Besarnya konduktansi (G) membran dapat
diperoleh dengan menggunakan persamaan:19
G = nG P
(11)
Dengan:
G = G0 exp(−
∆U
)
kT
(12)
Keterangan: n adalah jumlah pori membran
dan Gp adalah konduktansi tiap pori dengan
asumsi pori-porinya identik. Konduktansi total
membran (G) dalam model rangkaian, dapat
diperoleh dengan menggunakan persamaan:7
G=
G1G2 (G1 + G2 ) + ω 2 (C12 G2 + C22 G1 )
(G1 + G2 ) 2 + ω 2 (C1 + C2 ) 2
(13)
Konduktansi
membran
sangat
tergantung pada frekuensi, saat frekuensinya
rendah maka konduktansi membran akan
memiliki nilai minimum dan setara dengan
dua konduktor yang dihubungkan secara
seri:20
G (ω ~ 0) =
G1G 2
G1 + G 2
(14)
Sebaliknya, saat frekuensi meningkat menuju
nilai
maksimum,
maka
konduktansi
membrannya meningkat sesuai dengan
persamaan berikut:
G (ω ~ ∞ ) =
C 12 G 2 + C 22 G 1
(C 1 + C 2 ) 2
(15)
Keterangan:
G1 dan C1 merupakan konduktansi dan
kapasitansi dari sublayer, sedangkan G2 dan
C2 merupakan konduktansi dan kapasitansi
dari skin layer.
Impedansi listrik
Impedansi merupakan hambatan total
pada rangkaian arus bolak-balik atau tingkat
resistansi terhadap aliran arus listrik bolakbalik (alternating current = AC). Dalam
model rangkaian membran, impedansi listrik
membran dimodelkan dengan rangkaian
elektronik seperti Gambar 5 yang terdiri atas
sebuah kapasitor dengan resistor.5
5
6
Suatu hambatan (R) didapat untuk
menghadirkan
komponen
dissipative
(menghilangkan) respon dielektrik, sedangkan
suatu kapasitansi menggambarkan komponen
penyimpanan dielektrik bahan.6 Reaktansi
kapasitif dari dan kapasitor C adalah:
Xc =
1
jω C
(16)
Keterangan:
j merupakan bilangan imajiner. Pada
rangkaian ekuivalen, impedansi Z1 dari
resistansi R1 dan sebuah kapasitansi yang
terangkai parallel dapat diperoleh dari hukum
Kirchoff,
1
1
1
=
+
Z 1 R p 1 /( jωC p )
Rp
1 + ( jω R p C p )
(18)
Jika ditambahkan Rs secara seri pada elemen
RC dengan ߱ digantikan dengan 2πf, maka
diperoleh:
Rp
Z = Rs +
1 /( j . 2 π . f . R p C p )
(19)
Pada impedansi kompleks Z, terdapat bagian
real (Zre) dan imajiner (Zim). Keduanya
dirumuskan dalam persamaan berikut:7
Z re = Rs +
Z im =
Rp
1 + (ω 2 .Rp2Cp2 )
R p .C p .ω
1 + (ω 2 . R p2 C p2 )
Metode Penelitian
Penelitian ini meliputi karakterisasi
sifat kelistrikan membran. Karakterisasi sifat
kelistrikan membran dilakukan dengan
mengukur karakterisasi I-V menggunakan I-V
meter dan mengukur nilai kapasitansi, loss
coefficient, konduktansi, impedansi, dan sudut
fase (θ) membran menggunakan LCR meter.
(17)
Dari persamaan (17) diperoleh:
Zp =
berukuran 4 x 12 cm, aluminium foil,
magnetic stirrer, tisu, lap, gunting, penggaris,
kamera, alat tulis, hot plate stirrer, timbangan,
gelas piala, dan HIOKI 3522-50 LCR meter,
dan alat I-V meter tipe Keithley 2400.
(20)
(21)
ω = frekuenasi sudut
R = hambatan (ohm)
C = kapasitor (farad)
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu
Penelitian
ini
dilaksanakan
di
laboratorium Biofisika, Departemen Fisika,
Fakultas Matematika dan Ilmu pengetahuan
Alam, Institut Pertanian Bogor. Penelitian
dilaksanakan selama 10 bulan yaitu pada
bulan November 2010 - September 2011.
Bahan dan Alat
Bahan-bahan yang digunakan dalam
penelitian ini antara lain polisulfon, pelarut
DMAc, aquades, dan TiO2. Alat yang
dipergunakan adalah cawan petri, gelas kimia,
tabung reaksi, pipet volumetrik, spatula, labu
erlenmenyer, plat kaca, plat kapasitor
Pelaksanaan Penelitian
Pelaksanaan penelitian ini diawali
dengan persiapan penelitian, persiapan
eksperimen, eksperimen, analisa dan serta
dilanjutkan dengan pembahasan hasil dalam
bentuk skripsi.
Persiapan penelitian
Pada kegiatan tahap ini dilakukan
pencarian literatur seperti buku, jurnal,
skripsi,
dan
sebagainya
untuk
mempersiapkan dasar - dasar teori, perumusan
fisika dan matematika yang berhubungan
dengan penelitian.
Persiapan eksperimen
Persiapan eksperimen yang dilakukan
antara lain persiapan alat, persiapan bahan,
dan perancangan sistem.
1. Persiapan alat
Plat kapasitor yang digunakan dalam
penelitian ini dibuat dari dua buah PCB yang
berukuran (12 x 4) cm.
2. Persiapan bahan
Membran polisulfon yang dibuat
dengan memvariasikan konsentrasi zat
aditifnya yang mengandung konsentrasi
larutan polisulfon 12 %. Zat aditif dan pelarut
yang digunakan pada pembuatan membran
berupa TiO2 dan DMAc. Teknik yang
digunakan dalam pembuatan membran
polisulfon menggunakan teknik inversi fase
rendam-endap.
Polisulfon yang telah dicampur dengan
TiO2 dan pelarut DMAc dimasukkan ke dalam
gelas kimia 100 ml, dan ditutup dengan
aluminium foil, kemudian larutan tersebut
didiamkan selama ± 24 jam (dalam suhu
ruang) hingga terbentuk larutan polisulfon.
Setelah didiamkan selama 24 jam, larutan
membran distrirring dengan stirrer selama 1,5
6