MAKALAH PEMISAHAN KIMIA

PEMISAHAN MENGGUNAKAN MEMBRAN DAN ELEKTROFORESIS

Disusun Guna Memenuhi Tugas Pemisahan Kimia

DISUSUN OLEH:

Rahmatia Fitri (24030111120007)

Putri Pamungkas Sari (24030111120009)

Lathoiful Isyaroh (24030111120012)

Hana Failasufa (24030111130042)

Ferdiansyah A R (24030111130036)

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS SAINS DAN MATEMATIKA

UNIVERSITAS DIPONEGORO

2013

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan kami kelancaran

dalam menyusun makalah ini sehinggamakalah ini dapat diselesaikan. Kami juga

ingin mengucapkan terima kasih bagi seluruh pihak yang telah membantu dalam

pembuatan makalah ini dan berbagai sumber yang telah kami pakai sebagai data dan

fakta pada makalah ini.

Kami mengakui bahwa kami adalah manusia yang mempunyai keterbatasan

dalam berbagai hal.Oleh karena itu tidak ada hal yang dapat diselesaikan dengan

sangat sempurna.Begitu pula dengan makalah ini yang telah kami selesaikan.Tidak

semua hal dapat kami deskripsikan dengan sempurna dalam makalah ini.kami

melakukannya semaksimal mungkin dengan kemampuan yang kami miliki. Di mana

kami juga memiliki keterbatasan kemampuan.

Maka dari itu kami bersedia menerima kritik dan saran. Kami akan

menerima semua kritik dan saran tersebut sebagai batu loncatan yang dapat

memperbaiki makalah kami di masa mendatang. Sehingga semoga makalah

berikutnya dan makalahlain dapat diselesaikan dengan hasil yang lebih baik.

Semarang, 8 Juni 2013

Penulis

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Seiring dengan kemajuan zaman yang semakin pesat di negara-negara

berkermbang akan selalu diikuti pula dengan kemajuan ilmu pengetahuan yang

semakin marak di bidang teknologi. Salah satu diantaranya adalah

pengembangan di bidang pemisahan dengan membran dan elektroforesis.

Ringkasnya metode elektroforesis mulai berkembang akhir abad ke 19

setelah ditemukan penelitian yang menunjukkan adanya efek dari listrik terhadap

partikel-partikel atau molekul-molekul yang bermuatan listrik, dalam ha1 ini

termasuk juga protein (Pornet, Quincke, Hardy, dalam Richardson dkk, 1986).

Menurut Passteur dkk. (1988) elektroforesis berasal dari bahasa Yunani yang

mempunyai arti transport atau perpindahan melalui partikel-partikel listrik.

Sedangkan teknologi membran telah tumbuh dan berkembang secara

dinamis sejak pertama kali dikomersilkan Sartorius-Werke di Jerman pada tahun

1927, khususnya untuk membran mikrofiltrasi. Pengembangan dan aplikasi

teknologi ini semakin beragam dan penemuan-penemuan baru pun semakin

banyak dipublikasikan. Teknologi membran pada akhirnya menjadi salah satu

teknologi alternatif yang paling kompetitif saat ini dan telah memberikan

beragam solusi bagi umat manusia dalam pemenuhan kebutuhan sehari-hari.

Proses mikrofiltrasi merupakan salah satu proses berbasis membran yang

berkembang sangat pesat di awal perkembangan teknologi membran. Secara

umum.mikro filtrasi diaplikasikan dalam proses pemisahan unsur-unsur

partikulatdari larutannya. Aplikasi proses mikrofiltrasi diantaranya adalah untuk

proses sterilisasiobat-obatan dan produksi minuman, klarifikasi ekstrak juice,

pemrosesan air ultramurni pada industri semi konduktor, metal recovery, dan

sebagainya.

1.2 Tujuan Penulisan

1.2.1 Memahami prinsip-prinsip dasar dalam proses pemisahan dengan

membran.

1.2.2 Mempelajari karakteristik penurunan fluks pada proses pemisahan

dengan membran.

1.2.3 Mempelajari definisi elektroforesis dan kegunaan metode elektroforesis.

1.2.4 Memahami prinsip-prinsip dasar dalam proses pemisahan dengan

metode elektroforesis.

1.3 Rumusan Masalah

1.3.1 Apa saja prinsip-prinsip dasar dalam proses pemisahan dengan

membran?

1.3.2 Apa saja karakteristik penurunan fluks pada proses pemisahan dengan

membran?

1.3.3 Apa definisi elektroforesis dan kegunaan metode elektroforesis?

1.3.4 Apa saja prinsip-prinsip dasar dalam peroses pemisahan dengan metode

elektroforesis?

BAB II

ISI

1.1 Definisi Elektroforesis

Elektroforesis merupakan suatu cara analisis kimiawi yang didasarkan pada

pergerakan molekul-molekul protein bermuatan di dalam medan listrik (titik

isoelektrik). Pergerakan molekul dalam medan listrik dipengaruhi oleh bentuk,

ukuran, besar muatan dan sifat kimia dari molekul – molekulnya. Dengan

demikian, metode elektroforesis dapat digunakan untuk separasi makromolekul

seperti protein dan asam nukleat atau DNA (Titrawani, 1996). Elektroforesis

untuk makromolekul memerlukan matriks penyangga untuk mencegah terjadinya

difusi karena timbulnya panas dari arus listrik yang digunakan. Gel poliakrilamid

dan agarosa merupakan matriks penyangga yang banyak dipakai untuk separasi

protein dan asam nukleat atau DNA.

1.2 Prinsip Dasar Elektroforesis

Elektroforesis adalah suatu proses migrasi molekul bermuatan di dalam

suatu media yang bermuatan listrik, dimana kecepatan migrasinya tergantung

pada muatan, ukuran dan bentuk setiap molekul yang terlibat.

Pada saat arus listrik diberikan, molekul bermigrasi melalui media

(biasanya berupa gel), molekul yang kecil akan bermigrasi lebih cepat daripada

yang besar, sehingga akan terjadi pemisahan.

1.3 Teknik Elektroforesis

Menurut Stenesh dalam Titrawani (1996) teknik elektroforesis dapat

dibedakan menjadi dua cara, yaitu :

a. Elektroforesis larutan (moving boundary electrophoresis)

Pada teknik elektroforesis larutan, larutan penyangga yang mengandung

makro-molekul ditempatkan dalam suatu kamar tertutup dan dialiri arus

listrik.Kecepatan migrasi dari makro-molekul diukur dengan jalan melihat

terjadinya pemisahan dari molekul (terlihat seperti pita) di dalam pelarut.

b. Elektroforesis daerah

Elekroforesis daerah adalah menggunakan suatu bahan padat yang

berfungsi sebagai media penunjang yang berisi (diberi) larutan penyangga.

Media penunjang yang biasa dipakai adalah gel agarose, gel pati, gel

poliakrilamida dan kertas sellulose poliasetat. Adapaun menurut Sargent dan

George (1975) elektroforesis daerah disebut sebagai elektroforesis gel dengan

dua buah model yaitu horizontal dan vertikal. Metode yang biasa digunakan

adalah model horizontal, karena mempunyai beberapa keuntungan yaitu

peralatan yang digunakan sangat sederhana, relatif murah dan pemisahan untuk

enzim tertentu dapat menghasilkan pemisahan yang lebih baik.

1.4 Kegunaan Metode Elektroforesis

Telah disebutkan bahwa pola protein tertentu dari satu spesies hewan

berbeda, secara elektroforesis akan memperlihatkan pola protein yang berbeda

pula pada hewan lainnya. Faktor tersebutlah yang menyebabkan pola protein

dapat digunakan untuk membedakan spesies hewan. Perbedaan pola protein

inilah yang seringkali digunakan sebab untuk membedakan populasi secara

tepat kadangkala tidak dapat dilakukan apabila hanya menggunakan

pengamatan melalui morfologis saja. Metode yang paling umum untuk

memisahkan protein adalah dengan cara electrophoresis menggunakan

discontinuous polyacrylamide gel sebagai medium penyangga dan sodium

dodecyl sulfate (SDS) untuk men-denaturasi protein. Metode ini disebut

Sodium Dodecyl Sulfate polyacrylamide gel electrophoresis ( SDS – PAGE ).

Fenomena ini pula yang menyebabkan metode elektroforesis banyak

dilakukan untuk pengamatan taksonomi, sistematik dan genetik serta untuk

mengindentifikasi spesies hewan maupun tumbuhan (bio-sistematik). Dapat

pula digunakan untuk melihat phylogenetic reconstruction (rekonstruksi secara

Filogenetik) dari suatu jenis hewan atau tumbuhan (Rianti, 2001).

Pada pH netral, DNA dan RNA bermuatan negatif dan akan bermigrasi ke

arah anoda. Jika migrasi dilakukan pada matriks polimer (gel), fragmen kecil

akan bergerak lebih cepat daripada fragmen yang besar. Dengan demikian,

migrasi elektroforetik melalui gel akan memisahkan campuran fragmen DNA

sehingga nampak sebagai pita-pita yang berbeda ukurannya.

Banyak matriks gel yang dapat digunakan untuk pemisahan asam nukleat,

tapi yang paling banyak digunakan adalah gel agarose dan poliakrilamid. Gel

agarose sesuai untuk pemisahan fragmen DNA yang berukuran 0.1-20 kb,

sedangkan poliakrilamid untuk fragmen Dna berukuran 0.025-2 kb. Salah satu

jenis elektroforesis gel agarose adalah pulsed field gel electrophoresis ( PFGE )

yang digunakan untuk memisahkan fragmen DNA yang sangat besar ( lebih

dari 1000 kb ).

1.5 Pemisahan Campuran dengan Elektroforesis

a. Metode Konvensional

Dalam elektroforesis konvensional dibutuhkan media tempat pemisahan,

misalnya kertas atau gel, yang masing-masing ujungnya tercelup dalam larutan

buffer.Cuplikan berupa campuran (misalnya campuran protein) diteteskan pada

bagian tengah media tersebut.Salah satu larutan buffer dihubungkan melalui

elektroda platina atau batang karbon dengan kutub positif searah. Oleh karena

komponen-komponen campuran bermuatan listrik, maka komponen tersebut

akan bermigrasi ketika arus listrik searah dialirkan. Komponen-komponen yang

bermuatan positif bergerak menuju katoda (kutub negatif) dan komponen

bermuatan negatif menuju anoda (kutub positif).Sedangkan komponen netral

tidak bergerak.Hasil pemisahan elektroforesis konvensional ditunjukkan oleh

adanya noda-noda berwarna sepanjang media pemisah.

Keunggulan :

Elektroforesis konvensional mudah dilakukan menggunakan peralatan

sederhana.

Kelemahan :

a. Hasil pemisahan seringkali tidak memuaskan, noda yang satu dengan

lainnya sukar dibedakan karena tumpang tindih.

b. Tidak dapat mendeteksi konsentrasi cuplikan yang rendah.

c. Waktu yang diperlukan terlalu lama.

b. Metode Instrumental

Elektroforesis kapiler merupakan metode pemisahan modern yang

dilakukan pada pipa kapiler berisi buffer menggunakan listrik bertegangan

tinggi.Tegangan yaang digunakan mencapai 30.000 volt, dan prosesnya cepat

(kurang dari 0,5 jam). Akibat penggunaan pipa kapiler dan arus listrik

bertegangan tinggi, maka semua komponen baik ion atau molekul netral

bergerak menuju katoda yang dapat dideteksi menggunakan teknik

pendeteksian spektrometri atau elektrokimia.Efisiensi teknik pemisahan ini

dipengaruhi oleh faktor tegangan listrik, panjang dan diameter pipa kapiler,

koefisien difusi, dan konsentrasi cuplikan.

Keunggulan :

Memberikan hasil yang lebih baik dalam efisiensi, selektifitas, dan resolusi

analisis suatu sampel.

Kelemahan :

a. Boros dalam penggunaan listrik, karena menggunakan tegangan tinggi.

b. Peralatan yang digunakan cukup kompleks dan harganya mahal.

1.6 Pemisahan Dengan Membran

Membran merupakan lapisan semipermeabel yang mampu melewatkan

partikel tertentu dan menahan partikel lain berdasarkan ukuran partikel tertentu

sehingga dapat dipisahkan. Membran memiliki sifat transfer yang selektif,

dengan kata lain pertikel yang memiliki ukuran lebih besar dari pori membran

akan tertahan dan partikel dengan ukuran yang lebih kecil dapat melewati

membran sebab membran memiliki ketebalan yang berbeda-beda ada yang tebal

dan ada juga yang tipis serta ada yang homogen dan ada juga yang heterogen.

Ditinjau dari bahannya, membran terdiri dari bahan alami dan bahan sintetis.

Bahan alami merupakan bahan yang berasal dari alam misalnya seperti pulp dan

kapas, sedangkan bahan sintetis merupakan bahan yang terbuat dari bahan kimia,

misalnya seperti polimer (Mulder, 1996).

Filtrasi dilakukan pada tahap awal sebelum dilakukanmya proses

pemurnian lebih lanjut. Filtrasi secara sederhana didefinisikan sebaai pemisahan

material partikulat dalam suatu campuran dengan cara pengaliran umpan melalui

suatu membran yang dapat menahan petikulat yang memiliki molekul lebih besar

dari ukuran pori membran (Gutman, 1987).

Proses filtrasi menggunakan membran sering digunakan untuk memisahkan

padatan yang tidak terlarut dalam suatu produk cair atau campuran gas. Lapisan

media akan menolak padatan tersuspensi dan menghasilkan cairan yang jernih

(Scott dan Hughes, 1996).

Proses filtrasi biasanya diklasifikasikan berdasarkan ukuran molekul dari

komponen yang tertahan oleh media filter. Dua kelas utama dalam proses filtrasi,

yaitu filtrasi partikel konvensional dan proses filtrasi membran. Filtrasi partikel

konvensional biasanya digunakan dalam pemisahan partikel besar yang

tersuspensi berukuran lebih dari 10 mikrometer, sedangkan filtrasi membran

memisahkan zat dengan ukuran molekul kurang dari 10 mikrometer (Mulder,

1996).

Dibandingkan dengan metode pemisahan yang lainnya (destilasi dan

presipitasi) filtrasi membran mempunyai beberapa keunggulan. Dari segi

ekonomi, Gutman (1987), menyebutkan tiga keunggulan filtrasi membran yaitu:

Biaya operasi rendah. Dibandingkan dengan evaporasi, proses membran

membutuhkan energi lebih sedikit, lebih mudah diotomatisasi dan dikontrol

sehingga membutuhkan sedikit tenaga kerja.

Proses membran merupakan proses pemisahan yang bersih dan relatif sedikit

menimbulkan kerusakan pada produk sehingga recovery produk tinggi.

Proses membran dapat di scale-up dengan mudah dan dipasang lebih cepat.

Selain itu, proses pemisahan dengan menggunakan membran memiliki beberapa

keunggulan dari proses lainnya, yaitu seperti :

Pemisahan dapat dilakukan secara kontinu

Konsumsi energi umumnya relatif lebih rendah

Proses membran dapat mudah digabungkan dengan proses pemisahan

lainnya ( hybrid processing)

Pemisahan dapat dilakukan dalam kondisi yang mudah diciptakan

Mudah dalam scale up

Tidak perlu adanya bahan tambahan

Material membrane bervariasi sehingga mudah diadaptasikan pemakaiannya.

Namun, pemisahan dengan menggunakan teknologi membran juga

mempunyai kekurangan yaitu antara lain fluks dan selektivitasnya, karena pada

umunya saat melakukan proses pemisahan dengan menggunakan membran yang

terjadi adalah fluks akan berbanding terbalik dengan selektivitasnya. Apabila

semakin tinggi fluks maka sering kali berakibat pada menurunnya selektivitas,

begitupun sebaliknya. Sedangkan yang diinginkan dalam proses pemisahan

berbasis membran ini adalah mempertinggi fluks dan selektivitas.

Terdapat beberapa faktor - faktor yang dapat mempengaruhi kinerja membran

antara lain:

Ukuran molekul

Bentuk molekul

Bahan membran

Karakteristik larutan

Parameter operasional (tekanan, suhu, konsentrasi, pH, ion strength,

polarisasi)

1.7 Jenis Membran

Ditinjau dari bahan yang digunakan membran dapat dibedakan menjadi dua, yaitu :a. Membran Alamiah

Membran alamiah adalah membran yang terdapat di jaringan tubuh

organisme, baik sel tumbuhan, hewan maupun manusia. Fungsinya

melindungi isi sel dari pengaruh lingkungan dan membantu proses

metabolisme organisme dengan sifat semi permeabilitasnya.

b. Membran Sintetik

Memran sintetik adalah membran yang dibuat secara sengaja sesuai dengan

kebutuhan dan disesuaikan dengan sifat membran alamiah. Membran sintetik

dapat dibuat dari polimer tertentu seperti polikarbonat, polipropilen,

polietilen, poliamida, nilon, selulosa asetat, dan polisulfon. Membran ada

yang terbuat dari bahan keramik, gelas, logam, dan lain-lain (Wenten, 1999).

Selain itu, proses pemisahan dengan menggunakan membran dapat juga

dibedakan berdasarkan ukuran pori membran, yaitu :

a. Mikromembran

Mikrofiltrasi merupakan pemisahan partikel berukuran micron atau

submicron. Bentuk lazimnya berupa cartridge yang berfungsi untuk

menghilangkan partikel dari air yang berukuran 0,04 sampai 100 micron, asalkan

kandungan padatan terlarut total dalam air tidak melebihi 100 ppm. Filtrasi

cartridge merupakan filtrasi mutlak, artinya partikel padat akan tertahan. Dalam

aplikasinya cartridge tersebut akan diletakkan dalam suatu wadah tertentu

(housing), dan dapat dibersihkan jika padatan yang tertahan sudah terlalu banyak.

Bahan yang dapat digunakan untuk cartridge bermacam-macam, antara lain

katun, wool, selulosa, fibre glass, polipropilen, akrilik, nilon, asbes, ester-ester

selulosa dan polimer hidrokarbon terfluorinasi.

Jenis-jenis carrtridge tersebut dikelompokkan menjadi :

Cartridge leletan

Cartridge rajut-lekatan-terjurai

Catridge lembar berpori (kertas saring khusus, media nirpintal, membran

berkarbon)

Membran ini dapat menahan koloid, mikroorganisme, dan padatan

tersuspensi. Mikrofiltrasi juga dapat menahan bahan-bahan yang ukurannya

lebih kecil daripada rata-rata ukuran pori karena penahan adsorptif. Salah satu

aplikasi utamanya di industri adalah sterilisasi dan klarifikasi pada industri

makanan dan obat-obatan, pemanenan sel, klarifikasi juice, recovery logam

dalam bentuk kolid, pengolahan limbah cair, fermentasi kontinue, ataupun

pemisahan emulsi minyak-air. Mikrofiltrasi juga dapat digunakan untuk

memisahkan partikel selama proses pembuatan air ultramurni pada industri

semi konduktor. Aplikasi terbaru adalah di bidang bioteknologi, yaitu

pengambilan sel dan bioreaktor membran, serta teknologi biomedik yaitu

pemisahan plasma dari sel darah. Membaran mikrofiltrasi biasanya beroperasi

pada tekanan 0,5-5 atmosfer, dan membran yang digunakan pada umumnya

berstruktur simetrik.

Proses mikrofiltrasi menggunakan membran berpori. Membran ini terdiri

dari matriks polimer dimana terdapat pori yang berukuran 0,02 μm sampai 10

μm. Membran memiliki berbagai macam geometri pori. Pada gambar 3 disajikan

beberapa karakteristik struktur yang ada. Membran ultrafiltrasi umumnya

mempunyai struktur asimetrik dan tahanan perpinsahan ditentukan oleh lapisan

atas yang berpori, sedangkan membran mikrofiltrasi mempunyai dtruktur seperti

gambar 3 dimana tahanan perpindahan ditentukan oleh ketebalan membran

keseluruhan.

Perbedaan geometeri pori akan mengakibatkan penggunaan model yang

berbeda untuk menggambarkan proses perpindahan yang terjadi. Model

perpindahan bermanfaat dalam penentuan parameter struktur dan bagaimana

parameter spesifik tersebut dapat divariasikan sehingga kinerja membran dapat

meningkat. Fluks volume yang melalui membran dapat diprediksi menggunakan

persamaan Hagen-Poisseuille dengan mengasumsikan bahwa pori-pori membran

berbentuk silinder, memiliki jari-jari yang sama, dan panjang pori yang sama

dengan tebal membran. Persamaan tersebut adalah sebagai berikut:

Persamaan ini memperlihatkan bahwa fluks sebanding dengan beda tekan

(ΔP) sepanjang membran yang memiliki ketebalan (Δx) dan berbanding terbalik

dengan viskositas η. ε adalah porositas permukaan dan τ adalah tortuosity.

Karakteristik geometri membran pada membran berpori

Persamaan Hagen-Poiseuille memperlihatkan dengan jelas pengaruh

struktur membran terhadap proses perpindahan. Untuk membran dengan struktur

pori berbentuk bola terjejal rapat, persamaan Kozeny-Carman dapat digunakan

untuk memprediksi besarnya fluks. Persamaan Kozeny-Carman adalah sebagai

berikut:

dimana ε adalah fraksi volume pori, S adalah luas permukaan internal dan K

adalah konstanta Kozeny Carman yang bergantung pada bentuk pori dan τ

tortuosity. Membran inversi fasa biasanya memiliki struktur sponse. Fluks pada

membran ini dapat diprediksi menggunakan persamaan Hagen-Poiseuille atau

Kozeny Carman, walaupun morfologi membran berbeda (Johnson, 1990).

b. Ultramembran

Ultrafiltasi merupakan teknologi pemisahan menggunakan membran untuk

memisahkan berbagai zat terlarut dengan berat molekul tinggi, bermacam

koloid, mikroba sampai padatan tersuspensi dalam suatu larutan. Metode ini

menggunakan membran semi permeable untuk memisahkan makromolekul dari

larutannya. Ukuran dan bentuk molekul merupakan faktor penting dalam proses

ultrafiltrasi.

Cara kerja proses ultrafiltrasi mirip dengan proses revesrse-osmosis, yaitu

pemisahan partikel berdasarkan ukurannya dengan menggunakan tekanan pada

membran berpori. Ukuran pori membran ultrafiltrasi lebih besar yaitu

berdiameter sekitar 0.1 sampai 1 µm. Yang membedakan dengan reverse-

osmosis adalah jenis membran dan lebih kecilnya tekanan yang digunakan

dalam pengoperasian.  Membran ultrafiltrasi dibuat dengan mencetak polimer

selulosa asetat sebagai lembaran tipis. Fluks maksimum dapat dicapai bila

membrannya anisotropic, dimana terdapat kulit tipis rapat dan pengemban

berpori. Membran selulossa asetat mempunyai sifat pemisahan yang bagus,

namun sayangnya dapat rusak oleh bakteri dan zat kimia serta rentan terhadap

pH. Selain selulosa asetat ada juga membran yang terbuat dari polimer

polisulfon, akrilik, polikarbonat, PVC, poliamidda, poliviniliden fluoride,

kopolimer AN-VC, poliasetal, poliakrilat, kompleks polielektrolit, PVA ikat

silang, keramik, aluminium oksida, zirkonium oksida, dan sebagainya.

Kecepatan hasil permeate (permeation flow) berkisar sekitar 1.0 sampai 10

m3/m2.jam.

c. Nanomembran

Proses nanofiltrasi merejeksi kesadahan, menghilangkan bakteri dan virus,

menghilangkan zat warna karena adanya bahan organik tanpa menghasilkan zat

kimia berbahaya seperti hidrokarbon terklorinasi. Nanofiltrasi cocok untuk

pengiolahan air dengan padatan terlarut total yang rendah, dimana bahan

organiknya dilunakkan dan dihilangkan.

Sifat rejeksi nanofiltrasi khas terhadap tipe ion; ion dwivalen lebih cepat

dihilangkan daripada ion ekavalen, sesuai saat membran tersebut diproses,

formulasi bak pembuat, suhu, waktu annealing, dan lain-lain. Formulasi

dasarnya mirip RO, namun mekanisme operasionalnya mirip ultrafiltrasi. Jadi

nanofiltrasi merupakan gabungan dari metode RO dan ultrafiltrasi.

d. Reverse Osmosis

Prinsip kerja proses ini merupakan kebalikan dari proses osmosis biasa.

Pada proses osmosis biasa terjadi perpindahan dengan sendirinya dari cairan

yang murni atau cairan yang encer ke cairan yang pekat melalui membran

semi-permeable. Adanya perpindahan cairan murni atau encer ke cairan yang

pekat pada membran semi-permeable menandakan adanya perbedaan tekanan

yang disebut tekanan osmosis. Fenomena tersebut membuat para ahli berpipir

terbalik, bagaimana caranya agar dapat memisahkan cairan murni dari

komponen lainnya yang membuat cairan  tersebut bersifat pekat. Dengan

penambahan tekanan pada larutan yang pekat, ternyata cairan murni dapat

melalui membran semi-permeable yang nerupakan kebalikan dari proses

osmosis. Atas dasar tersebut teknologi ini disebut reverse osmosis (osmosis

terbalik).

Kriteria  unjuk kerja membran bisa dilihat dari derajat impermeabilitas,

yaitu seberapa baik membran menolak aliran dari larutan pekat; dan dari derajat

permeabilitasnya, yaitu berapa mudahnya material murni melalui aliran

menembus membran. Membran selulosa asetat  merupakan bahan membran

yang  baik dari segi impermeabilitas dan permeabilitasnya. Bahan membrane

lainnya yaitu etyl-cellulose, polyvinyl alcohol, methyl polymetharcylate dan

sebagainya.

Berikut merupakan beberapa sistem reverse osmosis  yang  sering

dipergunakan, yaitu:

Tubular, dibuat dari keramik, karbon atau beberapa  jenis plastik berpori.

Bentuk tubular ini mempunyai diameter bagian dalam (inside diameter)  yang

bervariasi antara 1/8” (3,2mm) sampai dengan sekitar 1” (25,4mm).

Hollow fibre

Spiral wound

Plate and frame

Keuntungan metode RO berdasarkan kajian ekonomi antara lain:

a) Untuk umpan dengan padatan terlarut total di bawah 400 ppm, RO merupakan

perlakuan yang murah.

b) Untuk umpan dengan padatan terlarut total di atas 400 ppm, dengan perlakuan

awal penurunan padatan terlarut total sebanyak 10% dari semula, RO lebih

menguntungkan dari proses deionisasi.

c) Untuk umpan dengan konsentrasi padatan terlarut total berapapun, disertai

dengan kandungan organik lebih dari 15 g/l, RO sangat baik untuk

praperlakuan proses deionisasi.

d) RO sedikit berhubungan dengan bahan kimia sehingga lebih praktis.

1.8. Perbandingan Kinerja Ultrafiltrasi dan Reverse-Osmosis

Uraian Ultrafiltrasi Reverse-osmosisFraksi berat molekul 1.000 min 500 max

Tekanan osmosis Dapat diabaikan SigninikanTekanan operasi 1 sampai 7 kg/cm2 20 sampai 140 kg/cm2

Mekanisme fraksi filtrasi DiffusiMaterial membrane Tidak signifikan Mempengaruhi fraksi

hasil secara signifikanDistribusi pori-pori halus signifikan Tidak nampak

Permiation flow rate 1.0 sampai 10 m3/m3.jam

0.1 sampai 1.0 m3/m2.jam

DAFTAR PUSTAKA

Gutman, R.G., 1987, Membran Filtration, The Rheological of Pressure Driven

Crossflow Process, IOP Publishing Ltd, England

Johnson, A.S., and Tragardh, G., Fundamental Principles of Ultrafiltration, Chem.

Eng. Process., 27,1990, pp. 67-68

Mulder, 1996, Basic Principles of Membran technology, Kluwer Academic

Publishers, London

Rianti, 2001,

Sargent dan George, 1975, Methods in Zone Elecrtophoresis BDH Chemical LTD,

Chemical LTD, Koole

Scott dan Hughes, 1996, Industrial membrane separation technology, Blackie

Academic and Professional, London England: 219 pp

Titrawani, 1996, Biodeversiti Kodok Genus Rana Ditinjau dari morfologi, kariotip

dan pola protein di kodya sawahlunto. Program pasca sarjana. Institute Pertanian

Bogor: 76 hal

Wenten, 1999, Teknologi membran industrial, Teknik Kimia, ITB, Bandung.