Presentasi jurnal membran 1a- FIX.docx

9
Topik : LKM Zeolit Membran untuk Lookup Osmosis Desalinasi Judul : Pengaruh dan Modifikasi Pori-pori intercrystalline Author : Junhang Dong,Liangxiong Li,Tina M. Nenoff Latar Belakang : Zeolit adalah kristal aluminosilikat berpori dengan ukuran pori seragam mulai from0.3Nm menjadi lebih nanometer tergantung pada struktur kristal tertentu. Karena bahan kimia baik, termal, dan kestabilan mekanik,membran zeolit berpotensi berguna untuk mengobati air limbah garam bawah keras kondisi yang melibatkan pelarut yang kuat, unsr – unsur radioaktif, tingkat pH yang ekstrim dan tinggi, operasi temperatur, yang sulit untuk menangani dengan teknologi konvensional seperti polimer proses RO membran.Pemisahan cair didasarkan pada efek pengayak molekul dan / atau kompetitif adsorpsi-mekanisme difusi. Dalam LKM zeolit, jalur transportasi massal utama adalah saluran lurus b -arah, yang hampir silinder dengan diameter 0.55nm. Silika murni zeloit tidak mengandung muatan kation kerangka – tambahan kompensator dan karenanya tidak memiliki ion kapasitas tukar. Oleh karena itu, sempurna silika murni membran zeolit (yaitu kristal tunggal) adalah diharapkan dapat memberikan tingkat penolakan ion tinggi untuk air asin dalam berbagai kekuatan ion karena nomor hidrasi ion hampir independen dari konsentrasi ion. Namun, tingkat penolakan ion pada membran zeolit polikristalin praktis ditemukan menurun dengan meningkatnya konsentrasi ion dalam larutan umpan. Salah

description

jhhgfhgjh

Transcript of Presentasi jurnal membran 1a- FIX.docx

Page 1: Presentasi jurnal membran 1a- FIX.docx

Topik : LKM Zeolit Membran untuk Lookup Osmosis Desalinasi

Judul : Pengaruh dan Modifikasi Pori-pori intercrystalline

Author : Junhang Dong,Liangxiong Li,Tina M. Nenoff

Latar Belakang :

Zeolit adalah kristal aluminosilikat berpori dengan ukuran pori seragam mulai

from0.3Nm menjadi lebih nanometer tergantung pada struktur kristal tertentu.  Karena bahan

kimia baik, termal, dan kestabilan mekanik,membran zeolit berpotensi berguna untuk

mengobati air limbah garam bawah keras kondisi yang melibatkan pelarut yang kuat, unsr –

unsur radioaktif, tingkat pH yang ekstrim dan tinggi, operasi temperatur, yang sulit untuk

menangani dengan teknologi konvensional seperti polimer proses RO membran.Pemisahan

cair didasarkan pada efek pengayak molekul dan / atau kompetitif adsorpsi-mekanisme difusi.

Dalam LKM zeolit, jalur transportasi massal utama adalah saluran lurus b -arah, yang

hampir silinder dengan diameter 0.55nm. Silika murni zeloit tidak mengandung muatan

kation kerangka – tambahan kompensator dan karenanya tidak memiliki ion kapasitas tukar.

Oleh karena itu, sempurna silika murni membran zeolit (yaitu kristal tunggal) adalah

diharapkan dapat memberikan tingkat penolakan ion tinggi untuk air asin dalam berbagai

kekuatan ion karena nomor hidrasi ion hampir independen dari konsentrasi ion. Namun,

tingkat penolakan ion pada membran zeolit polikristalin praktis ditemukan menurun dengan

meningkatnya konsentrasi ion dalam larutan umpan. Salah satu penyebab utama seperti

penurunan tingkat penolakan ion adalah pori-pori intercrystalline skala nanometer, yang ada

pasti dalam membran zeolit polikristalin.Untuk LKM membran, ukuran dari pori-pori

intercrystalline telah dilaporkan biasanya dalam kisaran 1 4 nm.

Pengaruh pori-pori intercrystalline pada penolakan ion selama RO melalui zeolit

membran tergantung pada kekuatan ionik larutan umpan. Dalam solusi ion rendah

konsentrasi, lapisan ganda dikenakan cukup tebal untuk tumpang tindih dalam skala

nanometer ruang intercrystalline, yang membatasi masuk dan gerak ion bermuatan. Namun,

dalam larutan dengan konsentrasi yang tinggi, lapisan ganda dapat dikurangi dengan

ketebalan Helmholtz lapisan. Pengurangan ketebalan lapisan ganda membuka intercrystal

pori-pori untuk ion untuk menyerap dengan resistensi kurang mengurangi penolakan ion

tingkat.

Dalam larutan air, permukaan zeolit silika murni memiliki negatif zeta potensi ketika

nilai pH di atas 34. Sebuah bermuatan listrik bentuk double-layer pada permukaan eksternal

kristal zeolit. Oleh karena itu, pori-pori intercrystalline skala nanometer juga dapat

Page 2: Presentasi jurnal membran 1a- FIX.docx

membatasi ion transportasi oleh terkenal efek pengecualian Donnan ketika dikenakan double-

layer yang kental cukup efektif mempersempit jalur intercrystalline netral.

Tujuan :

1. Untuk mengetahui Lookup osmosis destilasi

2. Untuk mengetahui pengaruh dari pori – pori intercrstalline pada kinerja dari RO

membran zeolit

Objek Penelitian :

Zeolit sintetis

Membran LKM

Membran zeloit

Air DI

Mekanisme Percobaan :

A. Membalikkan ukuran osmosis

1. Percobaan RO dilakukan pada sistem cross-flow.

2. Untuk setiap larutan umpan, percobaan RO berlangsung selama lebih dari 120 jam

untuk mendapatkan fluks stabil dan penolakan ion tarif. 

3. Membran dibilas untuk beberapa kali dan kemudian direndam dalam 500 ml air DI

semalam untuk mengekstrak solusi sisa dari membran dan substrat sebelum beralih ke

larutan umpan berikutnya komposisi yang berbeda.

Ion penolakan (ri) dan aliran air (Fw) didefinisikan sebagai berikut :

Dimana Ci, f dan Ci, p adalah konsentrasi ion i dalam pakan dan menyerap solusi,

masing-masing; Qw jumlah air yang dikumpulkan dalam period waktu operasi t ; Am adalah

efektif luas membran, dan εp adalah porositas substrat (30%).

Page 3: Presentasi jurnal membran 1a- FIX.docx

B. Modifikasi Membran

Gambar ilustrasi prinsip modifikasi membran dengan pengendapan oligomer ion dalam pori-

pori intercrystalline

Al3+ oligomer Larutan prekursor disusun mengikuti prosedur yang dikembangkan

oleh Pinnavaia, et al. A 0.20 M larutan NaOH ditambahkan tetes demi tetes kedalam 0,10 M

AlCl3 larutan di bawah kuat diaduk pada 55 ° C. Volumetrik rasio NaOH dan AlCl3 solusi

dikontrol untuk memberikan rasio hidrolisis akhir (OH - / Al3+ ) Dari 2,0 untuk memastikan

ukuran oligomer yang relatif kecil (0.84nm) dalam prekursor . Campuran tersebut kemudian

diaduk selama 12 jam pada suhu yang sama. Resultan Al3+ larutan prekursor oligomer yang

disimpan dalam lemari es pada suhu 5 ° C sebelum digunakan. Al3+ oligomer yang

disetorkan ke wilayah intercrystal oleh counter-difusi proses di mana solusi prekursor

oligomer mengalir pada satu sisi membran sementara 0,05 M larutan NaOH mengalir di sisi

lain. 

Oligomer ionik dengan densitas muatan yang tinggi juga dapat membentuk jaringan

dibebankan kuat dalam ruang intercrystal yang membatasi pintu masuk dan kation

transportasi.  Membran sel direndam dalam bak air (± 0,2 C, RDL 20,GCA) untuk kontrol

suhu. Modifikasi membran dilakukan pada 55 ° C sampai memfasilitasi difusi dan

selanjutnya oligomerize dari spesies prekursor ion. Setelah modifikasi, membran dibilas

secara menyeluruh dengan deionize air dan kemudian dikeringkan pada150 ° C dalam aliran

udara selama 12 jam.

Page 4: Presentasi jurnal membran 1a- FIX.docx

Gambar di atas menunjukkan skematis peralatan eksperimen digunakan untukmodifikasi membran

Hasil :

Karakterisasi membran

Gambar pertama menunjukkan SEM gambar dari α-alumina yang didukung membran LKM zeolit berpori. Ketebalan membran zeolit adalah 2,5-3,0 pM menurut pengamatan SEM. Sedangkan gambar kedua adalah pola XRD dari partikel zeolit dikumpulkan dari fase cair sisa dan membran pendukung. Pola XRD menunjukkan LKM fase murni pada α-alumina substrat dan orientasi acak kristal di lapisan membran .

RO Permeasi Perilaku sebelum Modifikasi

Page 5: Presentasi jurnal membran 1a- FIX.docx

Membran ini pertama kali diuji oleh RO untuk NaCl larutan garam tunggal dengan

konsentrasi yang bervariasi 0,005 – 0,3 M ketergantungan penolakan ion (ri, Yaitu rNa +)

Pada konsentrasi pakan ditemukan berbeda dalam dua rentang konsentrasi. R Na +sedikit

menurun dari 97,8% menjadi 97% disertai dengan penurunan kecil dalam aliran air sebagai

konsentrasi pakan meningkat dari 0,005-0,1 M.

Gambar di atas menunjukkan penolakan fluks ion dan air 0,01 M larutan umpan NaCl diperoleh pada tekanan pakan yang berbeda. 

Page 6: Presentasi jurnal membran 1a- FIX.docx

Pengaruh Modifikasi Membran

Perbandingan antara penolakan ion sebelum dan sesudah modifikasi

menunjukkan bahwa pori-pori intercrystalline relatif besar telah efektif menyempit

dengan permukaan diubah potensial dengan biaya sangat Al3 +oligomer. Membran

asli dipamerkan penurunan terus-menerus ri mulai dari 84,1% pada konsentrasi

sangat rendah (0,01 M). Setelah modifikasi, ri tetap hampir tidak berubah ketika

konsentrasi NaCl meningkat dari 0,01-0,1 M. Namun, ri pada membran

dimodifikasi mulai menurun agak parah sebagai Konsentrasi NaCl meningkat

menjadi 0,3 dan 1,0 M sebagai akibat dari ion meningkat pesat fluks (Gambar 10)

dalam rentang konsentrasi yang tinggi. Hal ini menunjukkan bahwa modifikasi

pori-pori intercrystalline relatif kecil tidak sangat efektif dengan ukuran besar Al

3 + oligomer.

Page 7: Presentasi jurnal membran 1a- FIX.docx

Kesimpulan :

Polikristalin membran zeolit praktis pasti mengandung skala nanometer pori-pori

intercrystalline, yang menurunkan efisiensi penolakan ion terutama untuk tinggi

solusi pakan konsentrasi dan solusi yang mengandung kation multivalen.

Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa pori-pori intercrystalline yang tidak

diinginkan dapat dikurangi dengan cara mendepositokan oligomer ion logam. Metode ini

tidak perlu perlakuan suhu yang tinggi dan dapat dilakukan secara online selama operasi RO.