Pengaruh Jenis Membran terhadap Separasi Etanol Air dengan ...

Universitas Indonesia

Pengaruh Jenis Membran terhadap Separasi Etanol – Air dengan Variasi

Volume Permeate, Suhu, Tekanan, dan Konsentrasi

Leonardus Wijaya Muslim

1, Misri Gozan

1, *, Siswa Setyahadi

2

1Departemen Teknik Kimia, Universitas Indonesia, Kampus Baru UI Depok 16424

2Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi, Kawasan Puspitek Serpong 15314 Gedung 411

*Email: [email protected]

Abstrak

Biofuel generasi kedua berbahan dasar limbah tandan kosong kelapa sawit menjadi isu yang menarik untuk

mengatasi kelangkaan energi, namun proses pemurnian etanol – air menjadi kendala utama sebab keduanya

membentuk campuran azeotropik. Separasi etanol-air menggunakan membran merupakan teknologi separasi yang

berkembang karena sifatnya yang hemat energi, efisien dan efektif untuk diaplikasikan dalam skala besar. Membran

yang digunakan dalam penelitian ini adalah membran GVHP, PBTK, LSW, dan GSWP yang diproduksi Merck

Millipore dengan variasi kondisi operasi yaitu volume permeate, suhu, tekanan, dan konsentrasi. Dari penelitian ini

membran GVHP menunjukkan hasil terbaik dengan faktor separasi sebesar 3,03 dan permeabilitas 0,015 g cm-2

s-1

pada kondisi operasi volume permeate 10 mL, suhu 75°C, tekanan 60 psi, dan konsentrasi etanol 20% v/v.

Penerapan membran GVHP untuk separasi bioetanol dari tandan kosong kelapa sawit menunjukkan faktor separasi

terhadap etanol sebesar 3,66, namun faktor separasi terbesar ditunjukkan terhadap propanol 5,44 serta rejection

asam asetat sebesar 96,66%. Berdasarkan analisis FE SEM membran GVHP, membran GVHP menunjukkan degree

of swelling terkecil sehingga teknologi membran GVHP ini efektif untuk memisahkan suspensi Saccharomycess

cerevisiae hasil fermentasi tandan kosong kelapa sawit.

The Effect of Type Membrane toward Ethanol – Water Separation with Permeate Volume,

Temperature, Pressure, and Concentration Variation

Abstract

Second Generation of biofuel based on empty fruit bunches has been interesting issue to be developed in order to

overcome the extinction of non-renewable energy, however the purification of ethanol – water becomes the main

problem since both of them form azeotrope. Separation ethanol – water using membrane technology is in demand

separation technology due to the low energy requirement, effectiveness, and efficiency to be applicable in industrial

scale. Membranes that are used in this research are GVHP, PBTK, LSW, and GSWP which are produced by Merck

Millipore with variation of operation conditions such as permeate volume, temperature, pressure, and concentration.

The best result of ethanol – water separation is shown by GVHP membrane with separation factor 3.03 and

permeability 0,015 g cm-2

s-1

in the condition operation permeate volume 10 mL, temperature 75°C, pressure 60 psi,

and ethanol concentration 20% v/v. Furthermore the usage of GVHP membrane to purify bioethanol from empty

bunches results separation factor toward ethanol 3.66 while the biggest separation factor is owned by toward

propanol 5.44 so as the of acetic acid rejection factor 96.66%. Based on the FE SEM analysis to GVHP membrane,

GVHP membrane did the least degree of swelling among others hence this technology is effective to separate

Saccharomycess cerevisiae suspension from empty fruit bunches fermentation.

Keywords: membrane, temperature, permeate volume, pressure, concentration, bioethanol from empty fruit bunches

Pengaruh jenis..., Leonardus Wijaya Muslim, FT, 2014


1. Pendahuluan

Bahan bakar telah menjadi kebutuhan pokok baik bagi masyarakat desa maupun kota

karena Bahan Bakar Minyak (BBM) memiliki peranan penting dalam menunjang kehidupan

masyarakat. Namun proses dekomposisi anerobik yang lama menjadikan Bahan Bakar Minyak

(BBM) sebagai sumber energi yang tak terbarukan, oleh sebab itu cadangan minyak bumi

diperkirakan tidak mampu memenuhi kebutuhan masyarakat dalam kurun waktu 15 tahun ke

depan (Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral (ESDM), 2010).

Gambar 1. Estimasi persediaan dan penawaran BBM hingga tahun 2019

(Sumber: Wijanarko. Wt al., 2005)

Teknologi bioenergi merupakan salah satu solusi untuk mengatasi masalah kelangkaan

energi yang terjadi akibat daya konsumtif masyarakat yang meningkat setiap tahunnya, selain itu

bahan bakar berbasis teknologi ini menunjukkan hasil pembakaran yang lebih bersifat ramah

lingkungan. Biofuel generasi kedua berbahan dasar limbah menjadi isu yang menarik untuk

meningkatkan produksi bioetanol (B. Hahn-Hagerdal et al., 2006), akan tetapi hasil konsentrasi

bioetanol dari fermentasi limbah yang relatif rendah dan kemurnian bioetanol yang diperlukan

untuk biofuel harus mencapai 99,9% menjadi permasalahan utama dalam pengembangan

produksi bioetanol di Indonesia. Hal ini disebabkan pada tahap sakarifikasi produksi bioetanol

digunakan air dalam jumlah yang besar (Clark D. et al., 1992), oleh sebab itu diperlukan metode

dehidrasi bioetanol yang tepat dan efektif.

Banyak metode separasi yang telah berkembang untuk mengatasi masalah tersebut

seperti: distilasi, adsorpsi (molecular sieves), dan ekstraksi cair-cair, namun belum mampu untuk

menghasilkan spesifikasi bioetanol sesuai dengan yang diharapkan (Jin, et al. 2011). Hal ini

disebabkan campuran air-etanol membentuk azeotropik sehingga konsentrasi maksimal bioetanol

yang dihasilkan hanya dapat mencapai 95,6% (P. Tripathi et al., 2012).



Tabel 1. Perbandingan analisis biaya untuk tiap teknologi separasi distilasi azeotropik,

distilasi ektraktif, dan adsorpsi

Azeotropik Ekstraktif Adsorpsi

Peralatan Biaya (U$) Peralatan Biaya (U$) Peralatan Biaya (U$)

Kolom distilasi (2)

Dekanter

Cooler

Reboiler

Kondensor

2,190,201

308,003

72,125

115,589

63,501

Kolom distilasi (2)

Kondensor (2)

Reboiler

Cooler

697,170

469,146

219,090

321,582

Adsorber

tank

Heater

Cooler

1,420,202

825,515

131,098

Total 2,749,419 Total 1,706,988 Total 2,376,815

(Sumber: P. Bastisidas et al., 2010)

Beberapa teknik telah dikembangkan untuk mengatasi sifat azeotropik etanol-air seperti

distilasi azeotropik, distilasi ekstraktif, dan adsorpsi (molecular sieves), namun metode separasi

tersebut masih dianggap kurang efektif ditinjau dari sudut pandang ekonomi, toksisitas

(entrainer) dan kebutuhan energi (hybrid system multistage evaporation) (Yalu Ma et al., 2011).

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan sebelumnya, teknologi membran telah

terbukti mampu mengatasi permasalahan di atas (Kaminiski et al, 2008). Teknologi membran

dapat secara selektif memisahkan salah satu komponen dalam feed berdasarkan sifat polaritas

komponen dalam campuran sehingga kebutuhan energi dalam sistem pengoperasian dapat

dikurangi secara signifikan (Namboodiri et al., 2007). Faktor penting lain yang menentukan

performa proses separasi menggunakan membran adalah kemampuan selektivitas membran,

maka penentuan material membran akan menentukan tingkat kemurnian bioetanol yang

dihasilkan. Selain itu kondisi operasi seperti suhu, tekanan, dan volume permeate serta

konsentrasi etanol dalam umpan juga mempengaruhi efektivitas dan efisiensi pemisahan etanol

agar lebih maksimal.

Banyak penelitian terkait teknologi separasi membran telah dilakukan, namun masih

sedikit penelitian yang menggunakan ultra-stirred cell membrane untuk menginvestigasi faktor

separasi etanol dan air. Selama ini pengunaan ultra-stirred cell membrane hanya difokuskan

untuk recovery lignin dan hemiselulosa. Lignin yang telah di-recovery dapat digunakan sebagai

prekursor serat karbon atau sebagai wet strength additive untuk kertas wrap (Jönsson et al.,

2008) sedangkan hemiselulosa dapat dimanfaatkan untuk pembuatan hidrogel dan sebagai bahan

baku produksi xylitol dan konversi etanol (Andersson et al., 2007). Berbagai jenis membran

polimer telah diamati efektivitasnya dalam aplikasi recovery lignin dan hemiselulosa seperti



cellulose (CL), polysulfone (PS), acrylic (AC), polyacrylonitrile ketone (PEK), fluoropolymer

(FP), cellulose triacetate (CTA), dan polyvinylidene fluoride (PVDF).

Tabel 2. Penelitian berkaitan recovery lignin dan hemiselulosa dengan membran

Jenis umpan Material MWCO Konsentrasi Suhu TMP Rejeksi Sumber *Softwood kraft PES/PS/PS 4/8/20

a 45-65 g/L 60°C 2-7 bar 80/67/45 Wallberg, 2003

*Straw black CA 0,22

b 26 g/L - 2 bar > 80 Liu et al., 2004

*Kayu keras PES/PS/PVDF 4/20/100

a 38% b/b 60°C 2 bar 53/27/28 Jönsson, 2008

**Sekam barley PTFE 0,20

b - 50°C 2-3,5 bar - Persson, 2009

**Gandum PES 30

a 0,44 g/L 25°C 1,4 bar - Zeitoun. 2010

**Kayu cemara PES 5

a 0,83 g/L 80°C 6 bar 93 – 99 Persson, 2010

Keterangan: * untuk recovery lignin, ** untuk recovery hemiselulosa, TMP = transmembrane pressure, MWCO =

molecular weight cut off dimana a = kDa sedangkan

b = µm, dan satuan rejeksi terhitung dalam persen (%).

Berkaitan dengan simbol membran adalah PES = polyethersulfone, PS = polysulfone, CA = cellulose acetate, PVDF

= polyvinylidene fluoride, PTFE = polytetrafluoroethylene, UF = ultrafiltration, dan MF = microfiltration.

Ultra-stirred cell membrane juga sering digunakan untuk recovery enzim. Enzim selulase

digunakan untuk hidrolisis selulosa menjadi gula reduksi menjadi salah satu biaya produksi yang

paling penting sebab biaya enzim memberikan kontribusi sekitar 50% dari biaya proses hidrolisis

dan 20% total biaya produksi etanol (Knutsen dan Davis, 2002; Tu et al., 2007a). Maka dari tu,

recovery dan penggunaan kembali enzim selulase menjadi hal yang sedang dikembangkan

khususnya terkait dengan membran separasi. Membran polimer biasanya yang digunakan untuk

recovery enzim umumnya terbuat dari polysulfone (PS), polyethersulfone (PES), cellulose

acetate (CA), dan nylon (NY). Pada umumnya microfiltration (MF) digunakan untuk

memisahkan enzim selulase dari partikel biomassa lignoselulosa.

Berdasarkan dari penelitian sebelumnya, belum banyak penelitian yang menggunakan

ultra-stirred cell membrane untuk mengamati faktor separasi inhibitor fermentasi, recovery dan

atau purifikasi enzim selulase, bersamaan dengan faktor separasi etanol-air. Oleh sebab itu dalam

penelitian ini, penulis akan meneliti pengaruh jenis membran terhadap performa separasi serta

kondisi operasi seperti volume permeate, suhu umpan, tekanan transmembrane, dan konsentrasi

etanol dalam umpan. Harapan penulis dengan penelitian ini adalah ditemukan korelasi jenis dan

karakteristik membran serta kondisi operasi terhadap performa separasi sehingga scale up dalam

skala besar mungkin untuk dilakukan. Maka dari itu uji stabilitas fisik, kimia, dan termal



membran sebelum dan sesudah penggunaan separasi akan dilakukan dalam penelitian ini guna

menguji efektivitas dan efisiensi aplikasi membran dalam jangka panjang.

2. Tinjauan pustaka

Membran adalah sautu daerah diskontinu yang menjadi batas antara 2 fasa (Hwang dan

Kammermeyer, 1975). Berdasarakan definisi di atas, membran dapat menjadi pembatas untuk

gas, cair (liquid), padat atau kombinasi dari ketiga fasa tersebut.

Gambar 2. Membran proses

(Sumber: Li et al., 1997)

Membran umumnya diletakkan di dalam wadah (vessel) sehingga membentuk dua ruang

terpisah yaitu kompartemen bawah dan atas. Apabila aliran umpan (feed) yang merupakan

campuran yang mengandung konstituen A dan B bergerak sepanjang membran di kompartemen

atas, maka salah satu penyusun aliran umpan akan secara selektif menembus atau berpermeasi

dan terakumulasi dalam aliran permeate.

Membran dengan tujuan separasi memperhatikan parameter atau faktor sebagai berikut:

1) Ukuran zat terlarut (solute)

Membran yang digunakan untuk tujuan separasi harus memiliki ukuran pori tertentu

tergantung pada ukuran partikel konstituen yang akan dipisahkan (Brüschke et al., 2001).

Menurut International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC), klasifikasi membran

berdasarkan ukuran dari porinya dapat dibedakan menjadi 3 yaitu:

Macropores yaitu membran dengan ukuran pori lebih besar dari 50 nm.

Mesopores yaitu membran dengan ukuran pori di antara 2 sampai dengan 50 nm.

Micropores yaitu membran dengan ukuran pori lebih kecil dari 2 nm.



Gambar 3. Aplikasi membran berpori dengan tujuan purifikasi dan separasi

(Sumber: www.aguayuda.org)

Beradasarkan aplikasinya dalam pemisahan atau separasi, membran berdasarkan ukuran

porinya dapat dibedakan menjadi 4 yaitu microfiltration (MF), ultrafiltration (UF),

nanofiltration (NF), dan reverse osmosis (RO). Sedangkan membran yang tidak berpori dapat

dibedakan menjadi sebagai dialisis, pervaporation, dan vapor permeation (He et al., 2012).

Ukuran pori membran ultrafiltrasi dan nanofiltrasi dapat diketahui melalui molecular

weight cut off (MWCO) atau nominal molecular weight limit (NMWL) dengan satuan dalton

(Da) atau gram/mol. Besar nilai molecular weight cut off (MWCO) ini digunakan oleh

perusahaan manufaktur membran untuk menggambarkan kemampuan rentensi dengan

mengacu pada massa molekular (Shukla et al., 2003).

2) Difusivitas

Difusivitas molekul kecil ke dalam polimer penyusun membran merupakan fungsi dari

baik polimer dan molekul yang berdifusi tersebut (difusan). Ada banyak faktor yang

mempengaruhi sifat difusivitas membran yaitu sebagai berikut: ukuran molekular dan wujud

fisik difusan, morfologi polimer, kompabilitas atau batas kelarutan zat terlarut dalam matriks

polimer, volalitas zat terlarut, dan interfacial energy dari monolayer films. Permeasi membran

sangat bergantung pada sifat alami dari proses difusi dimana dipengaruhi beberapa faktor

yaitu ukuran pori, sistem fasa, ukuran dari molekul yang berpermeasi, dan driving forces

(Brüschke et al., 2001). Dalam membran proses, fluks terjadi akibat dari perbedaan tekanan

sepanjang membran. Prinsip dasar perpindahan akibat gradien atau perbedaan potensial kimia

(gradient of chemical potential), namun pada situasi umumnya perbedaan tekanan

menyebabkan perbedaan konsentrasi yang setara (Brüschke et al., 2001). Ciri khusus dari



membran ultrafiltrasi adalah spesi yang lebih cenderung untuk berpermeasi, pelarut, akan

berdifusi akibat perbedaan konsentrasi diakibatkan oleh tekanan yang diberikan.

Gambar 4. Profil konsentrasi dan suhu sepanjang aliran umpan saat melewati membran

(Sumber: Brüschke et al., 2001)

Mekanisme perpindahan spesi ke dalam membran berpori dapat dimodelkan dengan

“Solution – Diffusion Mechanism”. (Brüschke et al., 2001) Mekanisme ini terdiri dari:

a) Sorpsi permeate dari umpan ke permukaan membran akibat solubilitas atau kelarutan

permeate di dalam polimer penyusun membran

b) Difusi permeate di dalam membran

c) Desorpsi permeate dari membran akibat driving force berupa tekanan

Gambar 5. Mekanisme “Solution – Diffusion” perpindahan spesi pada membran

(Sumber: Brüschke et al., 2001)

Ketika larutan yang dipisahkan memiliki konsentrasi yang lebih besar atau pekat dan

untuk perbedaan tekanan yang lebih besar, maka faktor separasi pemisahan larutan sangat

bergantung pada komposisi (volum molar dari kedua komponen). Pada umumnya faktor

separasi meningkat bersamaan dengan perbedaan tekanan, tetapi hal ini berlaku hanya untuk

ukuran molekul yang lebih dalam larutan yang memiliki difusivitas yang lebih tinggi

(biasanya molekul yang lebih besar memiliki difusivitas yang lebih rendah). Bahkan apabila

tidak ada perbedaan difusivitas, pemisahan larutan dapat dilakukan berdasarkan pada

perbedaan volum molar (Brüschke et al., 2001).

3) Bentuk zat terlarut



Proses pemisahan (rejeksi atau rejection) menggunakan membran dapat juga dilakukan

dengan mempertimbangkan bentuk zat terlarut. Hal ini umumnya ditujukan untuk pemisahan

larutan yang bersifat heterogen (Vane et al., 2005).

Karakteristik membran yang perlu dipertimbangkan apabila digunakan sebagai membran

proses separasi yaitu:

1) Selektivitas membran (permselectivity, α)

Selektivitas membran digunakan untuk membandingkan kapasitas pemisahan antara

membran proses. Salah satu faktor yang sangat mempengaruhi selektivitas dari membran

adalah parameter solubitas (Huang et al., 2008). Parameter solubilitas atau kelarutan adalah

parameter yang digunakan untuk menggambarkan sifat alami dan seberapa besar interaksi

kerja antara molekul permeate dan molekul penyusun membran.

Selektivitas membran akan mempengaruhi proses difusi permeate di dalam membran.

Oleh sebab itu, selektivitas dari membran sangat dipengaruhi oleh material membran. Dalam

material polimer, koefisien difusi akan menurun dengan meningkatkan ukuran molekular dari

spesi yang akan dipisahkan karena molekul yang lebih besar akan berinteraksi dengan bagian

rantai polimer yang lebih banyak, maka dari itu selektivitas membran umumnya digunakan

untuk memisahkan bagian dari molekul yang lebih kecil dibandingkan molekul yang besar.

Selektivitas membran yang tinggi akan menghasilkan faktor separasi yang baik. Faktor

separasi (β) merupakan ratio dari persen massa atau volume spesi di permeate terhadap persen

massa atau volume spesi di umpan (feed).

Fluks permeasi membran didefinisikan sebagai volume yang melalui membran per luas

area membran dan per unit waktu. Unit yang digunakan adalah Standar International (SI)

adalah m3/m

2.s. Fluks permeasi membran sangat bergantung pada driving forces tekanan

transmembrane sedangkan untuk permeate yang berupa gas, volume permeate akan sangat

bergantung pada suhu dan tekanan, selain tekanan, permeabilitas (fluks) juga ditentukan oleh

ketebalan membran (Brüschke et al., 2001).

Di dalam aplikasi membran proses, permeabilitas menentukan efektifitas pemurnian

etanol. Oleh sebab itu, parameter Separation Index (SI, g/(cm2.s)) yang memperhitungkan

besar faktor separasi dan permeabilitas (Kaewkannetra et al., 2011).

2) Degree of swelling atau derajat disolusi (DS) membran



Membran yang digunakan untuk pemisahan zat tertentu, selain mempertimbangkan

ukuran dan bentuk pori juga memperhatikan solubilitas spesi permeat terhadap polimer

penyusun material membran.

3) Stabilitas termal (thermal stability) dan kekuatan mekanik (mechanical strength) membran

Karakterisitk membran separasi yang diinginkan untuk pemurnian etanol dari air adalah

memiliki stabilitas termal yang tinggi sehingga suhu umpan dapat dinaikkan guna

meningkatkan permeabilitas spesi melalui perubahan hidrodinamika larutan yang diseparasi

(hidrotermal). Beberapa membran juga tidak akan berkurang selektivitasnya dan fluksnya

akan menurun akibat tekanan yang tinggi sebagai driving forces pemurnian spesi tertentu, hal

ini disebabkan oleh membran mengalami compaction sehingga merubah stuktur membran,

maka dari itu membran separasi yang digunakan seharusnya memiliki kekuatan mekanik yang

baik untuk menahan tekanan transmembrane yang cukup besar (Shukla et al., 2003).

3. Metode penelitian

3.1. Pemisahan campuran etanol-air sintetis

Membran yang digunakan dalam penelitian ini adalah GVHP (polyvinylidene fluoride),

PBTK (polyethersulfone), LSW (polytetrafluoroethylene), dan GSWP (nitrocellulose), yang

diproduksi oleh Merck Millipore. Campuran etanol – air disintesis menggunakan etanol 96% v/v

yang diencerkan dengan air distilasi hingga konsentrasi mencapai 10%, 20%, dan 60% v/v

dengan volume inlet sebesar 160 ml.

Umpan yang telah divariasikan konsentrasinya selanjutnya dipanaskan hingga suhunya

mencapai 55°C, 65°C, dan 75°C sedangkan variasi tekanan diatur dengan pressure regulator

tabung gas nitrogen pada tekanan 40, 50, dan 60 psi. Ultra-stirred cell Amicon (diproduksi oleh

Merck Millipore) adalah instrumen yang digunakan untuk memisahkan etanol – air Akhirnya

volume permeate diatur hingga mencapai 10, 30, dan 60 ml dan mencatat waktu yang diperlukan

untuk mencapai volume tersebut. Waktu operasi ini digunakan untuk menghitung permeabilitas:

dimana Ji adalah fluks atau permeabilitas spesi (g cm-2

s-1

), Wi adalah massa spesi dalam

permeate (g), A adalah luas permukaan membran (31,65 cm2), dan t adalah waktu operasi (s).

(1)



Hasil keluaran permeate yang diperoleh selanjutnya dianalisis menggunakan

alkoholmeter. Konsentrasi etanol pada permeate dan umpan dapat digunakan untuk mengukur

faktor separasi:

dimana Po dan Pa masing-masing adalah persen massa etanol dan air dalam permeate sedangkan

Fo dan Fa adalah persen massa etanol dan air dalam umpan. Penentuan efektivitas dan efisiensi

pemisahan etanol dengan mempertimbangkan baik permeabilitas dan faktor separasi membran

adalah Separation Index dengan persamaan:

dengan SI adalah Separation Index (g cm-2

s-1

), βe/a adalah faktor separasi etanol terhadap air,

dan Ji merupakan fluks (g cm-2

s-1

).

3.2. Bioetanol dari tandan kosong kelapa sawit

Tandan kosong kelapa sawit dipotong hingga ukurannya mencapai 1-2 cm selanjutnya

akan melewati tahap pra-perlakuan secara kimiawi dan mekanik. Serat tandan kosong kelapa

sawit yang telah dipotong kecil diperlakuan dengan 0,50 M asam sulfat (4,90% b/v) pada suhu

121°C dan tekanan tinggi selama 20 menit. Tahap berikutnya adalah tandan kosong kelapa sawit

direndam pada larutan basa 0,50 M natrium hidroksida (2,00% b/v) pada suhu dan tekanan

ambien. Tujuan pre-treatment asam dilakukan untuk menghilangkan hemiselulosa sedangkan

penggunaan basa ditujukan untuk menghilangkan lignin [9] guna meningkatkan penetrasi enzim

selulase. Tahap pra-perlakuan dilanjutkan secara mekanik menggunakan ultrasonikator dengan

frekuensi sebesar 25 kHz selama 1 jam. Tandan kosong kelapa sawit sebelum dikeringkan pada

suhu 50°C selama 24 jam, maka serat tandan kosong direndam, dipanaskan, dan disaring untuk

menghilangkan natrium hidroksida yang masih ada di celah-celah serat tandan kosong.

Gambar 6. Hasil pre-treatment dengan natrium hidroksida (kiri) dan asam sulfat (kanan)

Saccharomyces cerevisie YPC UI8 dari laboratorium Biologi FMIPA Universitas

Indonesia digunakan sebagai mikroorganimse penghasil etanol dimana perlu disub-kultur

(2)

(3)



terlebih dahulu dengan kecepatan sebesar 100 rpm dan suhu 30°C selama 24 jam. Medium sub-

kultur yang digunakan terdiri dari 10,00 g/L glukosa, 1,00 g/L yeast extract, 0,10 g/L kalium

dihidrogen fosfat, 0,10 g/L magnesium tetrahidrat, dan 0,10 g/L ammonium hidrogen fosfat.

Teknik fermentasi yang diterapkan adalah Simultaneous Saccharification and Fermentation

(SSF) dimana proses hidrolisis dan fermentasi dilakukan secara simultan menggunakan medium

Yeast Peptone Glucose (YPG) selama 2 minggu pada rotasi 150 rpm dan suhu 30°C dengan

penambahan buffer sitrat pH 4,80 dan enzim selulase aktivitas 1,69 x 10-3

units (Laboratorium

Bio-industri, BPPT Serpong).

Analisis kandungan etanol (main product), 1-propanol, 1-butanol, dan asam asetat (by-

product) hasil bioetanol dari tandan kosong kelapa sawit akan menggunakan Gas

Chromatography Flame Ionization Detector (Shimitzu, Jepang). Sisa gula reduksi pada bioetanol

diuji menggunakan reagen dinitrosalicylic acid (DNS) dimana perubahan warna dapat diukur

melalui data absorbansi dengan spektrometer pada panjang gelombang 540 nm (A540).

3.3. Analisis hasil pemisahan bioetanol

Membran terbaik dan kondisi operasi optimum pada aplikasi separasi etanol – air akan

digunakan untuk pemurnian bioetanol. Analisis kandungan dan gula reduksi menggunakan

metode yang sama seperti pada prosedur sebelumnya. Penentuan salah satu performa membran

adalah rejection factor komponen bioetanol pada retenate dengan persamaan:

dimana R adalah rejection factor (%) sedangkan Cp dan Cf adalah konsentrasi spesi masing-

masing dalam permeate dan umpan.

Pengujian stabilitas termal dan kimia membran akan dilakukan secara kualitatif dan

kuantitatif. Pengujian kuantitatif stabilitas membran diukur melalui degree of swelling membrane

yang dilakukan dengan menimbang massa membran sebelum dan sesudah (keadaan non-wetting)

penggunaan untuk separasi etanol – air setelah 3 kali running [13].

dengan DS adalah degree of swelling (%) dan Ws dan Wd masing-masing adalah massa membran

sebelum dan sesudah digunakan untuk separasi etanol-air. Pengujian stabilitas kimia dan fisika

membran secara kualitatif diuji menggunakan metode Field Emission Scanning Electron

(4)

(5)



Microscope (FESEM) di Laboratorium Uji Center for Materials Processing and Failure

Analysis (CMPFA) Universitas Indonesia.

4. Hasil dan Pembahasan

4.1. Pengaruh volume permeate

Variasi volume permeate pada penelitian ini yaitu 10, 30, dan 60 mL menunjukkan

permeabilitas yang cukup konstan pada membran GVHP (0,014 – 0,017 g cm-2

s-1

), PBTK (8,79

– 9,69 x 10-3

g cm-2

s-1

), dan LSW (0,021 – 0,024 g cm-2

s-1

). Tren fluks yang berbeda

ditunjukkan oleh membran GSWP (nitrocellulose) dimana mengalami penurunan permeabilitas

38,86% ketika volume permeate 60 ml.

Gambar 7. Pengaruh volume permeate terhadap permeabilitas membran GVHP, PBTK,

LSW, dan GSWP (konsentrasi etanol 20% v/v, suhu umpan 75°C, dan tekanan 60 psi)

Penurunan permeabilitas membran GSWP disebabkan oleh fenomena non-wetting etanol

pada permukaan membran GSWP yang bersifat hidrofilik. Gugus –OH pada nitrocellulose [25]

menyebabkan interaksi terhadap molekul etanol lemah sehingga molekul etanol sulit mengalami

sorpsi pada permukaan membran. Diameter kinematika etanol (0,44 nm) yang lebih besar dari air

(0,28 nm) menjadi penyebab air sulit berdifusi dalam membran [11] (rate determining).

Gambar 8. Kondisi wetting membran GVHP, PBTK, LSW, dan GSWP

Selain polaritas membran (hidrofobitas: LSW >> GVHP >> PBTK >> GSWP),

porositas dan ukuran pori membran juga sangat mempengaruhi fluks, oleh sebab itu

permeabilitas terbesar ditujukkan membran LSW (5 µm) dibanding membran lainnya: GVHP

dan GSWP (0,22 µm) dan PBTK (30 kDa).

0,000

0,007

0,014

0,020

0,027

0,034

0 20 40 60 80

Flu

ks

(g/(

cm2.s

))

Volume permeate (mL)

GVHP PBTK LSW GSWP



Pada gambar 9 menunjukkan membran GVHP, PBTK, dan LSW mengalami penurunan

faktor separasi (βe/a) seiring peningkatan volume permeate. Akan tetapi faktor separasi membran

GSWP bertambah, apabila volume permeate diperbesar. Analisis FTIR membran LSW

(polytetrafluoroethylene) menunjukkan intensitas panjang gelombang 1200 cm-1

yang kuat [25]

dimana menjadi indikasi gugus C-F. Analisis FTIR membran GVHP menunjukkan keberadaan

gugus C-F dan C-H [25] sedangkan pada PBTK ditemukan C-H, S-O, dan –OH (3450 cm-1

) [25].

Dengan demikian membran LSW dan membran GVHP membentuk ikatan van der Waals lemah

dengan air [25]. Peningkatan faktor separasi terjadi membran hidrofiik (PBTK dan GSWP)

ketika volume permeate dinaikkan, hal ini diakibatkan etanol terakumlasi di retentate.

Gambar 9. Pengaruh volume permeate terhadap faktor separasi membran GVHP, PBTK,

LSW, dan GSWP (konsentrasi etanol 20% v/v, suhu umpan 75°C, dan tekanan 60 psi)

Faktor separasi terbaik (βe/a) dimiliki membran GVHP sebesar 3,03 pada volume

permeate 10 mL sedangkan pada volume permeate 30 mL faktor separasi membran LSW paling

baik (1,51). Hal ini disebabkan membran LSW yang lebih bersifat hidrofobik sehingga energi

desorpsi yang diperlukan lebih besar [5], waktu kontak dengan tekanan nitrogen yang lebih lama

akan membantu desorpsi etanol pada membran LSW. Sedangkan pada faktor separasi membran

GSWP terbaik pada volume permeate 60 ml dengan besar 1,20.

Gambar 10. Pengaruh volume permeate terhadap Separation Index membran GVHP,

PBTK, LSW, dan GSWP (konsentrasi etanol 20% v/v, suhu 75°C, dan tekanan 60 psi)

0,751,231,712,192,673,15

0 20 40 60 80Fa

kto

r S

epa

rasi

(βe/

a)

Volume Permeate (mL)

GVHP PBTK LSW GSWP

0,0000,0090,0190,0280,0380,047

0 20 40 60 80Sep

ara

tio

n I

nd

ex

(g/(

cm2.s

))

Volume Permeate (mL)

GVHP PBTK LSW GSWP



Peningkatan volume permeate menurunkan faktor separasi membran hidrofobik

sedangkan pada membran hidrofilik menurunkan fluks walaupun meningkatkan faktor separasi,

tapi tidak signifikan.

4.2. Pengaruh Suhu Umpan

Gambar 11. Pengaruh suhu umpan terhadap permeabilitas (kiri) dan faktor separasi

(kanan) membran GVHP, PBTK, LSW, dan GSWP (konsentrasi etanol 20% v/v, volume

permeate 30 ml, dan tekanan 60 psi)

Suhu umpan mempengaruhi permeabilitas membran hidrofobik yaitu GVHP dan LSW,

akan tetapi tidak mengubah fluks membran hidrofilik. Pada gambar 11 terlihat peningkatan

permeabilitas signifikan terjadi ketika suhu umpan dinaikkan menjadi 75°C dibandingkan ketika

suhu umpan pada suhu 55°C dan 65°C. Permeabilitas tertinggi ditunjukkan membran LSW

sebesar 0,032 g cm-2

s-1

pada suhu 75°C. Suhu 75°C menyebabkan banyak molekul etanol (titik

didih etanol 78,40°C) yang terkonsentrasi pada permukaan umpan sedangkan sedikit molekul

etanol yang berada di permukaan membran. Peran suhu tidak hanya berkaitan dengan

perpindahan massa, melainkan suhu juga berperan sebagai energi sorpsi. Pembuktian secara

kuantitatif dapat dibuktikan dengan menghitung koefisien difusivitas etanol dengan persamaan:

dimana De, Je, h, dan Ce masing-masing adalah koefisien difusivitas etanol (m2/s), fluks etanol (g

cm-2

s-1

), ketebalan membran (µm), konsentrasi etanol dalam permeate (kg/m3).

Tabel 4. Koefisien difusivitas etanol pada membran LSW

Suhu (°C) De (m2/s) Da (m

2/s)

55 2,24 x 10-8

1,77 x 10-8

65 2,65 x 10-8

2,10 x 10-8

75 4,52 x 10-8

3,57 x 10-8

0,000

0,007

0,014

0,020

0,027

0,034

50 60 70 80

Flu

ks

(g/(

cm2.s

))

Suhu Umpan (°C)

GVHP PBTK LSW GSWP

0,75

0,95

1,15

1,35

1,55

1,75

50 60 70 80

Fa

kto

r S

epa

rasi

(β

e/a)

Suhu Umpan (°C)

GVHP PBTK LSW GSWP

(6)



De: koefisien difusivitas etanol; Da: koefisien difusivitas air

Pengolahan data dari tabel 4. dapat digunakan untuk menghitung besar energi sorpsi yang

diperlukan [8]:

dengan X adalah koefisien difusivitas etanol (De) atau permeabilitas etanol (Je), Ea adalah energi

aktivasi permeasi atau difusi (kJ/mol), R adalah konsanta energi, dan T adalah suhu umpan (K).

Dari persamaan (7) diperoleh besar energi aktiviasi permeasi (Ep) dan difusi (Ed) etanol

dalam membran LSW masing-masing sebesar 43,42 dan 31,40 kJ/mol sehingga panas sorpsi

etanol pada membran LSW dapat dihitung dengan persamaan [8]:

dimana ΔHs adalah panas sorpsi, Ep dan Ed masing-masing adalah energi aktivitas permeasi dan

difusi (kJ/mol). Panas sorpsi etanol pada membran LSW sebesar 12,02 kJ/mol (endotermis).

Gambar 12. Plot Arrhenius (a) ln Je vs 1000/T (b) ln De vs 1000/T membran LSW

Endotermis pada energi sorpsi menandakan bahwa suhu diperlukan bagi etanol agar

dapat berdifusi pada membran LSW sebab sifatnya yang sangat hidrofobik. Membran GVHP

yang sifatnya kurang hidrofobik memiliki faktor separasi yang lebih besar pada suhu 55°C dan

65°C (energi sorpsi yang lebih rendah), akan tetapi pada suhu 75°C faktor separasi terbaik

ditunjukkan membran LSW dengan besar 1,51. Peningkatan suhu umpan menyebabkan kenaikan

faktor separasi berlaku hanya pada membran hidrofobik.

4.3. Pengaruh tekanan transmembrane

Tekanan meningkatkan permeabilitas semua membran kecuali membran GSWP dan

PBTK. Membran GSWP yang merupakan thin film cenderung mengalami kompaksi

(compaction) ketika berada pada tekanan yang tinggi. Permeabilitas gas nitrogen pada membran

PBTK (polyethersulfone) yang sangat rendah sehingga tidak memberikan perubahan fluks secara

signifikan. Membran LSW mengalami peningkatan permeabilitas yang lebih besar dari membran

y = -5.222x + 12.01

-6

-4

-2

0

2,85 2,9 2,95 3 3,05 3,1

ln J

e

1000/T (K-1)

y = -3,7778x - 6,1433

-18

-17,5

-17

-16,5

2,85 2,9 2,95 3 3,05 3,1ln

De

1000/T (K-1)

(7)

(8)



GVHP sebab permeabilitas gas nitrogen terhadap polytetrafluoroethylene (1,00 x 10-13

cm3 cm

cm-2

s-1

Pa-1

) lebih besar dari polyvinylidene fluoride (0,03 x 10-13

cm3 cm cm

-2 s

-1 Pa

-1).

Gambar 13. Pengaruh tekanan terhadap permeabilitas membran GVHP, PBTK, LSW,

dan GSWP (konsentrasi etanol 20% v/v, volume permeate 30 ml, dan suhu umpan 75°C)

Tekanan tidak mempengaruhi faktor separasi pada membran GVHP, PBTK, dan GSWP,

akan tetapi mempengaruhi faktor separasi membran LSW (terlihat pada gambar 11). Kenaikan

tekanan transmembrane meningkatkan faktor separasi pada membran LSW, hal ini mungkin

dikarenakan tekanan memberikan kontribusi terhadap proses desorpsi etanol. Energi sorpsi yang

besar pada membran LSW secara tidak langsung mengindikasikan bahwa energi desorpsi yang

diperlukan membran LSW juga besar.

Gambar 14. Pengaruh tekanan terhadap faktor separasi membran GVHP, PBTK, LSW,

dan GSWP (konsentrasi etanol 20% v/v, volume permeate 30 ml, dan suhu umpan 75°C)

4.4. Pengaruh konsentrasi etanol dalam umpan

Konsentrasi etanol dalam umpan memberikan pengaruh yang besar terhadap stabilitas

kimia membran. Semakin tinggi konsentrasi etanol dalam umpan, maka semakin besar degree of

0,000

0,007

0,014

0,020

0,027

0,034

35 45 55 65

Flu

ks

(g/(

cm2.s

))

Tekanan Transmembrane psi)

GVHP PBTK LSW GSWP

0,75

0,95

1,15

1,35

1,55

1,75

35 45 55 65

Fa

kto

r S

epa

rasi

(β

e/a)

Tekanan Transmembrane (psi)

GVHP PBTK LSW GSWP



swelling (%DS) [3] membran hidrofobik (GVHP dan LSW) sedangkan konsentrasi air yang

besar pada umpan akan meningkatkan degree of swelling membran hidrofilik (PBTK dan LSW)

secara signifikan. Fenomena degree of swelling pada membran akan memperbesar pori membran

hidrofilik maupun hidrofobik, peristiwa dikenal sebagai pore dilation.

Gambar 15. Degree of swelling membran GVHP, PBTK, LSW, dan GSWP pada variasi

konsentrasi etanol pada umpan

Membran LSW tidak mengalami degree of swelling, melainkan degree of dissolution [14]

akibat keberadaan etanol yang menyebabkan membran LSW mengalami plasticization.

Plasticization pada membran LSW (polytetrafluoroetehylene) menurunkan glass transition

temperature (Tg, 115°C). Degree of swelling terkecil sebesar 0,040% dimiliki membran GVHP

pada konsentrasi etanol 10% v/v dalam umpan sedangkan pada 10% v/v konsentrasi etanol

membran GSWP menghasilkan degree of swelling terbesar sebesar 14,78%

Gambar 16. Pengaruh konsentrasi etanol terhadap faktor separasi membran GVHP,

PBTK, LSW, dan GSWP (volume permeate 30 ml, suhu umpan 75°C, dan tekanan 60 psi)

Gambar 16 menunjukkan membran hidrofilik yaitu membran PBTK dan GSW, tepat

digunakan untuk memisahkan etanol – air ketika konsentrasi air dala umpan rendah, demikian

pula membran hidrofobik (membran GVHP dan LSW) memberikan performa separasi yang

05

101520

% D

egre

e o

f S

wel

lin

g

Jenis Membran Pada Variasi

Konsentrasi Etanol (%v/v)

10% (v/v)

20% (v/v)

60% (v/v)

0,75

0,95

1,15

1,35

1,55

1,75

0 20 40 60 80

Fa

kto

r S

epa

rasi

(β

e/a)

Konsentrasi Etanol (%v/v)

GVHP PBTK LSW GSWP



lebih maksimal ketikaetanol dalam umpan rendah. Faktor separasi terbaik pemisahan 20% v/v

etanol dalam umpan adalah membran LSW dengan besar 1,51 sedangkan membran GVHP (βe/a

= 1.37) lebih baik digunakan apabila konsentrasi etanol dalam umpan 10% v/v

Gambar 17. FESEM membran (a) GVHP sebelum (kiri) dan sesudah (kanan) pengunaan

dengan perbesaran 20.000x (b) PBTK sesudah penggunaan dengan perbesaran 50.000x (c)

LSW sebelum (kiri) dan sesudah (kanan) pengunaan dengan perbesaran 2.000x (d) GSWP

sebelum (kiri) dan sesudah (kanan) pengunaan dengan perbesaran 50.000x

Pada gambar 17 (a) dan (d) terlihat bahwa membran mengalami pore dilation akibat

membran GVHP dan GSWP mengalami degree of swelling pada konsentrasi etanol 20% v/v.

Membran GSWP terlihat memperoleh pengaruh pore dilation yang lebih besar sebab degree of

swelling membran hidrofilik yang besar ketika konsentrasi air dalam umpan tinggi. Gambar 17

(c) memperlihatkan bahwa membran LSW mengalami degree of dissolution, hal ini tampak dari

perubahan permukaan membran setelah digunakan untuk separasi etanol-air. Perubahan stuktur

membran PBTK pada gambar 17 (b) menunjukkan membran PBTK tidak stabil suhu tinggi.

4.5. Pemurnian bioetanol dari tandan kosong kelapa sawit

Dari pembahasan sebelumnya dapat disimpulkan bahwa performa separasi terbaik

ditunjukkan membran GVHP dengan kondisi operasi volume permeate 10 ml, suhu 75°C,

tekanan 60 psi, dan konsentrasi etanol 20% v/v dimana faktor separasi, permeabilitas, dan

Separation Index yang dihasilkan sebesar 3,03, 0,015 g cm-2

s-1

, dan 0,046 g cm-2

s-1

.

(a)



Gambar 18. Hasil pemisahan bioetanol menggunakan membran GVHP yaitu permeate

(kiri) dan retentate (kanan)

Penerapan membran GVHP untuk memurnikan bioetanol dari tandan kosong kelapa

sawit (terlihat pada gambar 16) terbukti efektif untuk memisahkan suspensi Saccharomycess

cerevisiae danrecovery enzim selulase. Hal idapat dibuktikan jika ditinjau dari besar data

absorbansi permeate sebesar 0,376, jauh lebih rendah dibandingkan data absorbansi umpan awal,

bioetanol dari tandan kosong kelapa sawit, dan retentate masing-masing dengan sebesar 1,981

dan 2,172. Pemisahan Saccharomycess cerevisiae penting untuk mencegah bio-fouling [15] unit

refinery lainnya. Bioetanol hasil dari Simulatneous Saccharification and Fermentation (SSF)

tandan kosong kelapa sawit menghasilkan juga by-products seperti 1-propanol, 1-butanol,

glukosa, dan asam asetat [1]. Dari hasil pemisahan yang dilakukan hasil faktor separasi yang

terbaik ditunjukkan terhadap propanol sebesar 5,44 sedangkan terhadap etanol sebesar 3,66.

Performa separasi membran GVHP lainnya yang dapat diukur adalah rejection factor.

Rejection factor membran GVHP terhadap asam asetatmemberikan hasil yang sangat baik yaitu

96,66%. Pemisahan asam asetat ini penting untuk mencegah kerusakan matriks membran [15]

sehingga penerapan teknologi membran pada tahap bio-refinery selanjutnya seperti vapor

permeation unuk meningkatkan kemurnian etanol.

Gambar 17. Profil puncak dari Gas Chromatography Flame Ionization Detector (GC FID)

yang diperoleh dari bioetanol, hasil dari Simulatneous Saccharification Fermentation

tandan kosong kelapa sawit



Tabel 2. Besar faktor separasi dan rejection factor membran GVHP pada bioetanol

Komponen Umpan Permeate Faktor separasi

Etanol 7,671% 23,309% 3,66

Propanol 0,009% 0,049% 5,44

Butanol 0,013% 0,018% 1,38

Komponen Umpan Permeate Rejection factor

Glukosa *0,217

*0,208 4,15%

Asam asetat 0,299% 0,010% 96,66%

Keterangan: % dalam bentuk v/v dan satuan * adalah mg/ml

Tabel 3. Perbandingan hasil performa separasi dengan jenis membran lainnya

Membran Kosentrasi

awal (%)

Suhu

(°C)

Faktor

separasi

Konfigurasi Referensi

aTFC poliamida (RE-

70-1812-50GDP)

c70,00 39 1,58

eUnit PV Setijio dan Novalina,

2012

Membran GVHP 20,00 75 3,03 Ultra-stirred cell Penelitian ini

Membran GVHP d7,67 75 3,66 Ultra-stirred cell Penelitian ini

bPDMS 3,00 - 2,00 Unit PV Huang et al., 2008

Polyamide-6 70,00 80 2,00 Unit PV Kujawksi et al., 1995 bPDMS

d4,10 60 7,30 Unit PV Trinth et al., 2013

Silicate in cauo 5,00 60 7,80 Unit PV Sano et al., 1998

Cellulose acetate 30,00 60 4,50 Membran reaktor Kaewannetra et al.,

2011

Membran Kosentrasi

awal

Suhu

(°C)

Tekana

n (psi)

Rejection Factor

acetic acid (%)

Referensi

Membran GVHP 0,30% 75 60,00 96,66 Penelitian ini

Polypropylene 9,00 g/L - - 40,00 Grzenia et al., 2008

Polyamide/polysulfone 10,00 g/L 25 71,05 60,00 Grzenia et al., 2008

Keterangan: a = Thin Film Composite, b = polydimethylsiloxane (PDMS), c = isopropanol – air, d = etanol hasil

fermentasi, e = unit pervaporasi

5. Kesimpulan dan saran

Performa separasi terbaik untuk konsentrasi etanol dalam umpan yang rendah

diperlihatkan oleh membran hidrofobik GVHP. Bioetanol dari tandan kosong kelapa sawit

menghasilkan tidak hanya etanol, namun juga 1-propanol, 1-butanol, asam asetat, dan glukosa

sisa hidrolisis. Penggunaan membran GVHP untuk purifikasi bioetanol paling baik digunakan

untuk mengurangi asam asetat dan 1-propanol.



Daftar Pustaka [1] Lin, Yan. (2006). Ethanol fermentation from biomass resources: current state and prospects. Appl Microbiol

Biotechnol, 69, 627-642

[2] Gokavi, G. S. (2013). Polymer blend nanocomposite membranes for ethanol-dehydration-effect of morphology

and membrane-solvent interaction. J. Membr Sci, 430. 321-329

[3] He, Yi. (2012). Recent advances in membrane technologies for biorefining and bioenergy production. J.

Biotechnology Advances, 30, 817-858

[4] Huang, Hua-Jiang. (2008). A review of separation technologies in current and future biorifineries. J. Separation

and Purification Technology, 62, 1-21

[5] Kaewkanannetra, P. (2011). Separation of ethanol-water mixture and fermented sweet sorghum juice using

pervaporation membrane reactor. J. Desalination, 271, 88-91

[6] Kalyani. (2008). Pervaporation separation of ethanol-water mixture through sodium alginate membranes. J.

Desalination, 229, 68-81

[7] Lakouraj, Moslem Mansouur. (2005). Synthesis and swelling characterization of cross-linked PVP/PVA

hydorgels. J. Iranian Polymer, 14, 1022-1030

[8] Magalad. (2010a). Mixed matrix blend membranes of poly(vinyl alcohol)-poly(vinyl pyrrolidone) loaded with

phosphomolybdic acid used in pervaporation dehydration of ethanol. J. Membr Sci, 354, 61-150

[9] Amin, N.A. (2012). Pre-treatment of empty fruit bunch for biofuel production. J. of Energy and Environment, 3,

18-22

[10]Brüschke. (2001). Membrane technology in the chemical industry. Germany: Wiley-VCH Verlag GmbH

[11]Okada, Tomoyuki. (1991). A study on the pervaporation of ethanol/water mixtures on the basis of pore flow

model. J. Membr Sci, 59, 151-168

[12]Sasaki, Kengo. (2013). Ability of a perfluoropolymer membrane to tolerate by-products of ethanol

fermentation broth from dilute acid-pretreated rice straw. Biochemical Engineering Journal, 70, 135-139

[13]Shao, P. (2005). Polymeric membrane pervaporation. J. Membr Sci, 287, 162-179

[14]Shukla, Rishi. (2003). Stability and performance of ultrafiltration membranes in aqueous ethanol. Separation

Science and Technology, 38, 1533 – 1547

[15]Offeman, Richard D. (2011). Poisoning of mixed matrix membranes by fermentation componenets in

pervaporation ethanol. J. Membr Sci, 367, 288-295

[16]Sasaki, Kengo. (2013). Ethanol fermentation by xylose-assimilating Saccharomyces cerevisiae using sugars in a

rice straw liquid hydrolysate concentrated by nanofiltration. Bio-resource Technology, 147, 84-88

[17]Sano, Tsuneji. (1994). Separation of ethanol/water mixture by silicate membrane on pervaporation. J. Membr

Sci, 95, 221-228

[18]Solak, Ebru Kondolot. (2011). Separation performance of sodium alginate/poly(vinylpyrrilidone) membranes

for aqueous/dimethylformamide mixture by vapor permeation and vapor permeation with temperature

difference methods. Advances in Chemical Engineering and Sciences, 1, 305-312

[19]Trinth, Ly Thi Phi. (2013). Pervaporation separation bioethanol produced from fermentation of waste

newspaper. J. Industrial and Engineering Chemistry, 3, 1-9

[20] Tripathi, Bikay P. (2010). Bifunctionalized organic-inorganic charge nanocomposite membrane for

pervaporation dehydration of ethanol. J Colloid and Interface Science, 346, 54-60

[21]Ulbricht, Mathias. (2005). Advances functional polymer membranes. J. Polymer, 47, 2217-2262

[22]Vane, L. M. (2005). A review of pervaporation for product recovery from biomass fermentation process. J.

Chem Technol Biotecnol, 80, 603-629

[23]Xie, Zongli. (2010). Separation of aqueous salt solution by pervaporation through hybrid organic-inorganic

membranes: effect of operating condition. J. Material Science and Engineering, 33, 1-17

[24] Xu, Weihua. (2001). Design and development of a pervaporation membrane separation module. J. Mechanical

and Industrial Engineer, 1, 1-9

[25]Cutler, Hailey. (2010). Intercation between membraneand properties on flux decline during membrane

sterilization. J. Bioengineering, 1, 1-8


Pengaruh Jenis Membran terhadap Separasi Etanol Air dengan ...

Documents

Transcript of Pengaruh Jenis Membran terhadap Separasi Etanol Air dengan ...