Text ABSTRAK pdf

STUDI TRANSPOR FENOL MENGGUNAKAN POLYMER INCLUSION MEMBRANE (PIM) DENGAN SENYAWA CARRIER KOPOLI

(EUGENOL-ETILEN GLIKOL DIMETAKRILAT)

(Skripsi)

Oleh

Teguh Wijaya Hakim

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS LAMPUNG

ABSTRAK

STUDI TRANSPOR FENOL MENGGUNAKAN POLYMER INCLUSION MEMBRANE (PIM) DENGAN SENYAWA CARRIER KOPOLI

(EUGENOL-ETILEN GLIKOL DIMETAKRILAT)

Oleh

Teguh Wijaya Hakim

Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari transpor fenol menggunakan Polymer Inclusion Membrane (PIM) dengan senyawa carrier kopoli(Eugenol-EGDMA). Beberapa parameter yang mempengaruhi proses transpor fenol telah dilakukan diantaranya pH fasa sumber, konsentrasi fasa penerima, ketebalan membran dan waktu transpor, mempelajari kinetika reaksi yang terjadi pada proses transpor dan studi kompetitif fenol terhadap kompetitor logam Pb(II) dan Cu(II). Karakterisasi PIM dilakukan menggunakan SEM untuk mengetahui morfologi permukaan membran dan FTIR untuk mengetahui interaksi antara fenol dengan kopoli (Eugenol-EGDMA). Konsentrasi fenol ditentukan dengan metode spektrofotometri UV-Vis menggunakan reagen 4-aminoantipirin pada λ maksimum = 456 nm, sedangkan konsentrasi logam ditentukan menggunakan metode spektrofotometri serapan atom. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada pH fasa sumber 5,5; konsentrasi NaOH fasa penerima 0,5 M; ketebalan membran 25,5 x 10-2 mm, fenol tertranspor secara optimal selama 48 jam dengan removal fenol mencapai 91,65 % dan recovery sebesar 90,82% . Transpor fenol mengikuti kinetika reaksi orde 2 dengan nilai fluks (J) 6,43 x 10-3 mg/m2s. Selektifitas PIM dalam mentransfor fenol dalam campuran Pb(II) dan Cu(II) cukup baik. Meskipun adanya kompetitor logam menyebabkan penurunan transpor fenol sebesar 34,23 %, logam tertranspor hanya berkisar 0,1 % (Pb) dan 0,87 % (Cu).

ABSTRACT

PHENOL TRANSPORT STUDY

BY USING POLYMER INCLUSION MEMBRANE (PIM)

WITH COPOLY(EUGENOL- ETILEN GLIKOL DIMETAKRILAT) AS A CARRIER

BY

TEGUH WIJAYA HAKIM

This study was aimed to investigate a phenol transport by using Polymer Inclusion Membrane (PIM) with copoly (Eugenol-EGDMA) as a carrier.Several parameters that influence the phenol transport process had been carried out, i.e., pH of the source phase, NaOH concentration in the receiving phase, membrane thickness, and transport time. Reaction kinetics happened in the process of transport and phenol competitive study toward metal competitor of Pb(II) and Cu(II) were also learned. Membrane characterization was done by using SEM in order to find out the morphology of membrane surface and FTIR in order to find out the interaction between the phenol and the copoly (Eugenol-EGDMA). The concentration of phenol after the transport was determined by UV-Vis spectrophotometry method with reagen 4-aminoantipirin in maximum λ = 456 nm, while the metal concentration was determined by using atomic absorption spectrophotometry method. The result of this study showed that pH of the source phase was 5.5; NaOH concentration in the receiving phase was 0.5 M; membrane thickness was 25.5 x 10-2 mm, phenol optimally transported in 48 hours with removal phenol reached 91,65 % and recovery was 90.82%. Phenol transport followed orde 2 reaction kinetics with flux (J) 6.43 x 10-3mg/m2s.Membrane selectivity was quite good,even though the metal decreasing the transport phenol 34.23 %, transported metals were only 0.1 % (Pb) and 0.87 % (Cu).

STUDI TRANSPOR FENOL MENGGUNAKAN POLYMER INCLUSION

MEMBRANE (PIM) DENGAN SENYAWA CARRIER KOPOLI

(EUGENOL-ETILEN GLIKOL DIMETAKRILAT)

Oleh

Teguh Wijaya Hakim

Skripsi

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar SARJANA SAINS

Pada Jurusan Kimia

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

UNIVERSITAS LAMPUNG BANDAR LAMPUNG

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 12 Mei 1996, sebagai anak ketiga dari tiga bersaudara dari pasangan Bapak Ir. Sulaiman Hakim dan Ibu Prapti Iswari Setiawati, S.Kom.

Penulis mengawali pendidikan formal di Taman Kanak-kanak Aisyiyah Bustanul Athfal Purbolinggo Lampung Timur, melanjutkan pendidikan dasar di SD Negeri 2 Tanjung Inten yang diselesaikan pada tahun 2008. Kemudian Melanjutkan pendidikan tingkat menengah pertama di SMP Muhammadiyah 1 Purbolinggo Lampung Timur yang diselesaikan pada tahun 2011 dan menyelesaikan pendidikan tingkat menengah atas di SMA Negeri 1 Purbolinggo Lampung Timur pada tahun 2014.

Pada tahun 2014 penulis terdaftar sebagai Mahasiswa di Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Pengetahuan Alam Universitas Lampung melalui jalur tertulis Seleksi Bersama Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SBMPTN).

Pengembangan Organisasi Himaki FMIPA Unila periode 2016, dan Dewan Pembina Himaki FMIPA Unila periode 2017-2018.

Selama menempuh pendidikan di Jurusan Kimia, penulis pernah menjadi asisten dalam Praktikum Kimia Analitik II dan Praktikum Cara-Cara Pemisahan pada tahun ajaran 2017/2018, serta Praktikum Kimia Analitik I dan Praktikum Kimia Analisis Lingkungan pada tahun ajaran 2018/2019. Selain itu, penulis telah melaksanakan Kuliah Kerja Nyata bekerja sama dengan Kementerian Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat (KKN PUPR) melalui Ditjen Cipta Karya pada periode II tahun 2017 dengan Tema Kampung Hijau di Desa Air Abang

MOTTO

Run for the Cure

(-)

Di dunia yang kita jalani ini, semua hanya sementara

Jika dipermudah, Tuhan menyuruh mu tetap bersyukur

ﻢﺴﺑ

ﷲ

ؔﺮﻟا

ﻦﻤﺣ

ؔﺮﻟا

ﻢﯿﺣ

“Dengan menyebut nama Allah Yang Maha Pengasih lagi Maha Penyayang”

Atas Rahmat Allah SWT

Kupersembahkan Karya Sederhanaku ini

kepada :

“Ibu”

Ijinkan aku mempersembahkan sebuah karya kecil ini sebagai ungkapan

rasa terima kasihku atas semua pengorbanan yang telah kau lakukan

untukku yang mungkin takkan pernah dapat terbalaskan dengan apapun.

Kedua kakak ku :

Iskadina Eka Putri dan Satia Darma Hakim

Seluruh Keluarga yang selalu memberikan dukungan

Guru-guru yang selalu membagi ilmunya untukku

Seluruh sahabat dan kawan-kawan yang selalu menyemangatiku

SANWACANA

Assalamualaikum Wr. Wb.

Alhamdulillah puji syukur penulis ucapkan kehadirat Allah S.W.T, serta sholawat dan salam selalu tercurahkan kepada Nabi Muhammad Saw. Atas segala rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi dengan judul,“Studi Transpor Fenol menggunakan Polymer Inclusion Membrane (Pim) dengan Senyawa Carrier Kopoli (Eugenol- Etilen Glikol Dimetakrilat)” sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung. Pada kesempatan kali ini penulis menyampaikan terima kasih kepada :

1. Bapak Dr. Agung Abadi Kiswandono, M.Sc., selaku pembimbing utama penelitian yang telah banyak memberikan ilmu pengetahuan, bimbingan, arahan, bantuan, dukungan, saran dan kritik kepada penulis dalam proses penyelesaian skripsi ini.

2. Ibu Dr. Rinawati, M. Si., selaku pembimbing dua penelitian. Terimakasih atas bimbingan, arahan, saran dan dukungan yang telah diberikan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.

4. Bapak dan Ibu Dosen Jurusan Kimia FMIPA Universitas Lampung yang telah mendidik dan memberikan ilmu pengetahuan kepada penulis.

5. Prof. Warsito, Ph.D. selaku dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung.

6. Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T. selaku Ketua Jurusan Kimia FMIPA Unila dan Dosen Pembimbing Akademik yang memberikan arahan dan motivasi dalam perkuliahan pada penulis.

7. Seluruh Dosen, Laboran, Staff, dan karyawan FMIPA Universitas Lampung. 8. Wo Dina, Bang Darma dan Ponakan baru, serta keluarga ku Ibu Rani, Bapak

Sujono, Om Ato, Tante Eli, Hapit dan Biyu. Terimaksih atas support dan motivasi yang telah diberikan.

9. Fergina Prawaning Tyas yang selalu menemani, memberi nasehat dan semangat.

10. Tim Membran Arra, Dela, Ilham, Windi, dan kawan-kawan seperjuangan Riri, Yunita, Lutfi .

11. Pengisi Laboratorium Kimia Analitik Ferza, Riza, Rizka, Edit, Ayi, Heni, Yola, Kak Ubay.

12. Kawan-kawan Pendekar Kimia 2014 Asrul, Bayu, Michael, Hapit, Nando, Yusuf, Agung, Erwin, Dicky, Ilhan, Angga, Renaldi, Andre, Ganjar, Dira, Fendi, Fikri, Hamidin.

13. Seluruh 114 Kawan-Kawan Angkatan Kimia 2014 yang Berjuang Bersama. 14. Semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini

Akhir kata, penulis memohon maaf kepada semua pihak apabila skripsi ini masih terdapat kesalahan dan kekeliruan, semoga skripsi ini dapat memberi manfaat dan digunakan dengan sebagaimana mestinya, Aamiin.

Bandar Lampung, Desember 2018 Penulis

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR TABEL ... ... iv

DAFTAR GAMBAR... ... v

I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang... ... 1

B. Tujuan Penelitian... ... 5

C. Manfaat Penelitian... ... 5

II. TINJAUAN PUSTAKA A. Senyawa fenol ... ... 6

B. Metode penanganan limbah fenol... ... 8

C. Teknologi membran... ... 9

D. Metode analisis fenol... ...13

E. Karakterisasi ... ...14

1. Spektrofotometri FTIR (Fourier Transform Infra Red) ... ...14

2. SEM (Scanning Electron Microscope)... ...16

III. METODOLOGI PENELITIAN A. Waktu dan Tempat Penelitian ... ...19

B. Alat dan Bahan ... ...19

1. Alat-alat yang digunakan... ...19

2. Bahan-bahan yang digunakan... ...20

C. Prosedur Penelitian ... ...20

1. Pembuatan Membran ... ...20

2. Penentuan panjang gelombang maksimum fenol ... ...21

3. Studi transpor fenol……... ...22

a. Pengaruh pH fasa sumber terhadap transpor fenol ... ...22

b. Pengaruh konsentrasi fasa penerima terhadap transpor fenol ... ...22

c. Pengaruh ketebalan membran terhadap transpor fenol... ...23

d. Pengaruh waktu kontak terhadap transpor fenol ... ...23

4. Pengukuran konsentrasi fenol... ...24

iii IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Membran PIM ... ...26

B. Penentuan panjang gelombang maksimum fenol ... ...30

C. Studi transpor fenol ... ...31

1. Pengaruh pH fasa sumber terhadap transpor fenol ... ...31

2. Pengaruh konsentrasi fasa penerima terhadap transpor fenol .... ...34

3. Pengaruh ketebalan membran terhadap transpor fenol……... ...36

4. Pengaruh waktu kontak terhadap transfor fenol ... ...39

D. Kinetika transpor ... ...41

E. Studi kompetitif fenol... ...43

F. ML Loss ... ...49

V. SIMPULAN DAN SARAN A. Simpulan... ...51

B. Saran ... ...52

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

1. Gugus fungsi pada membran sebelum transpor ... ...16 2. Komposisi komponen pembentuk membran Co-EEGDMA ... ...21 3. Perbandingan gugus fungsi PIM Co-EEGDMA sebelum dan sesudah

transpor fenol... ...30 4. Gugus fungsi hasil FTIR PIM Co-EEGDMA pada membran sebelum dan

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

1. Tiga jenis membran cair, yaitu ELM, BLM, dan SLM...10

2. Ketidakstabilan SLM ...11

3. Skema membrane a. SLM tanpa gel, b. SLM menggunakan gel homogen, c. SLM menggunakan gel pada salah satu sisi membran...12

4. Reaksi 4-aminoantipirin (4-AAP) dengan fenol ...13

5. Skematik prinsip kerja FTIR...15

6. Skema alat FTIR ...15

7. Morfologi hasil SEM dari membran (a1) Co-EEGDMA 6% sebelum transpor (a2) setelah transpor 24 jam, (b1) Co-EDAF 6% sebelum (b2) transpor,setelah transpor 24 jam (c1) Poli-BADGE 4:1sebelum transpor, (c2)setelah transpor 24 jam ...18

8. Tampak PIM Co-EEGDMA ; a. sebelum transpor (t=0); b. Setelah transpor (t=48) ...26

9. Hasil SEM PIM Co-EEGDMA; a. sebelum transpor (t=0) 500x; b. sebelum transpor (t=0) 2500x; c. Setelah transpor (t= 48) 500x; d. Setelah transpor (t=48) 2500x...27

10. Spektra FTIR PIM Co-EEGDMA; sebelum transpor (t=0); Setelah transpor (t=48) ...28

11. Struktur senyawa carrier Co-EEGDMA ...29

12. Panjang gelombang maksimum fenol ...31

13. Pengaruh pH fenol terhadap % fenol yang tertranspor ...32

14. Disosiasi fenol menjadi fenolat...32

15. Pengaruh pH fenol terhadap % removal fenol fasa sumber...33

vi

17. Pengaruh konsentrasi NaOH fasa penerima terhadap % fenol yang

tertranspor ...35

18. Pengaruh ketebalan PIM terhadap % fenol yang tertranspor...37

19. Skema transpor fenol melalui PIM dengan Co-EEGDMA sebagai senyawa carrier ...38

20. Pengaruh ketebalan PIM terhadap % fenol yang tersisa pada fasa membran ...38

21. Pengaruh waktu kontak terhadap % transpor fenol ...40

22. Kinetika transpor fenol orde dua...42

23. Pengaruh waktu kontak terhadap fluks ...42

24. Hasil analisis konsentrasi fenol, Pb(II), Cu(II) ...44

25. Perkiraan bentuk kompleks pengemban ion Co-EEGDMA dengan ion logam M = Pb(II) dan Cu(II) ...45

26. Spektra FTIR PIM Co-EEGDMA; sebelum transpor (t=0); b. setelah transpor kompetitor logam ...46

27. Perbandingan persentase fenol terhadap penambahan kompetitor logam...48

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Fenol sebagai bahan baku utama dalam berbagai industri tersebut memiliki total

kapasitas produksi global yang dibutuhkan pada tahun 2001 mencapai 7,8 juta ton

(Kujawski et al., 2004). Fenol merupakan salah satu limbah organik yang dihasilkan dalam berbagai industri diantaranya yaitu industri resin, tekstil,

farmasi, cat, antiseptik, dan pestisida (Venkateswaran & Palanivelu, 2006).

Selain industri tersebut, limbah fenol juga dihasilkan dari proses pada industri

petrokimia (Li et al., 2004). Fenol juga dihasilkan sebagai limbah pada rumah sakit yang dikategorikan dalam limbah cair dan limbah beracun, berbau, dan

berbahaya (B3) (Pelczar, 2008).

US EPA (United State Environment Protected Agency) mengategorikan fenol dalam daftar prioritas senyawa toksik pencemar daerah perairan yang merupakan

limbah organik yang tergolong B3 (Mortaheb et al., 2008). Selain mencemari perairan dengan warna yang keruh dan bau tidak sedap, senyawa fenol dapat

menimbulkan efek kronik bagi organisme dan menyebabkan kematian pada ikan

dalam konsentrasi rendah, yaitu 5-25 mg/L (Alva & Peyton, 2003). Fenol dapat

2

tubuh manusia melalui makanan ataupun air minum yang berasal dari akuatik

tersebut (Venkateswaran & Palanivelu, 2006). Fenol termasuk polutan berbahaya

di lingkungan dan dapat menyebabkan kerusakan yang serius bagi kesehatan

manusia, seperti menyebabkan iritasi, mempengaruhi sistem syaraf pusat,

memiliki efek anestetik (bius) dan bersifat karsinogenik (El-Naas et al., 2009; Nair et al., 2008). Konsentrasi fenol dalam limbah cair pada berbagai proses produksi berkisar dalam satuan ppm antara 2-3% (Gonzalez-Munoz et al., 2003). Konsentrasi fenol yang aman bagi lingkungan adalah berkisar 0,5 – 1,0 mg/L KEP

No.51/MENLH/10/1995 dan Keputusan Menteri kesehatan RI Nomor

907/MENKES/SK/VII/2002 (Slamet et al., 2006).

Masalah yang saat ini dihadapi adalah perkembangan industri yang semakin pesat,

diiringi dengan pencemaran lingkungan akibat limbah yang dihasilkan dalam

kegiatan industri. Kenaikan tingkat pencemaran air oleh limbah fenol disebabkan

kurang memadainya penanganan limbah yang dilakukan, sehingga diperlukan

penanganan yang lebih efektif. Pengembangan metode recovery fenol dari limbah industri saat ini menjadi perhatian beberapa peneliti, dalam rangka mencari solusi

penanggulangan limbah fenol.

Li et al. (2004) telah melakukan pengolahan limbah fenol menggunakan metode ekstraksi. Beberapa metode lain juga telah dilakukan, diantaranya yaitu metode

adsorpsi menggunakan batubara muda (Molva, 2004), adsorpsi fenol

3

metode tersebut memiliki kekurangan dalam hal biaya operasional yang tinggi,

efisiensi rendah dan pembentukan produk samping yang berbahaya (Stanisavljvic

& Nidic, 2004). Oleh karena itu, dalam pengolahan limbah fenol perlu dilakukan

pengembangan dengan metode pemulihan yang efektif dalam pemisahannya.

Salah satu metode terbarukan yang dapat digunakan untuk melakukan pemisahan

dan pemulihan fenol adalah metode membran cair.

Teknologi pemisahan berbasis membran cair saat ini semakin banyak menarik

perhatian, karena teknologi ini mempunyai spektrum pemisahan yang luas,

selektif dan mudah dilakukan (Misran, 2002). Keunggulan tersebut dikarenakan

dalam pemisahan dengan membran cair tidak membutuhkan zat kimia tambahan

dan juga kebutuhan energinya sangat minimum, sederhana, praktis dan mudah

dilakukan sehingga membran cair memiliki keunggulan dari segi teknik, ekonomi

dan energi (Gherrou et al., 2001).

Berdasarkan perkembangannya terdapat beberapa tipe membran cair diantaranya

yaitu BLM (bulk liquid membrane), ELM (emulsion liquid membrane), SLM (supported liquid membrane), dan PIM (Polimer Inclusion Membrane). ELM ditemukan pertama kali oleh Li pada tahun 1968. Berdasarkan penelitian yang

telah dilakukan carrier emulsi dalam ELM tidak stabil, sehingga dapat merusak pemisahan (Li, 1968). Kim et al. (2002) melaporkan salah satu pengembangan metode yang memiliki kestabilan yang lebih baik dibandingkan SLM maupun

BLM adalah metode PIM. Metode PIM dianggap mampu meningkatkan

kestabilan dibandingkan SLM karena dua hal, yaitu adanya polimer dasar

4

senyawa pembawa. Selain polimer dasar, membran PIM juga mengandung

pemlastis (plasticizer) yang berfungsi membuat sistem membran lebih stabil (Kiswandono, 2010).

Senyawa pembawa berbasis senyawa alam yang dapat digunakan dalam transpor

fenol adalah eugenol. Eugenol merupakan salah satu komponen kimia dalam

minyak cengkeh. Eugenol larut dalam alkohol, kloroform dan eter. Eugenol

dapat dijadikan sebagai bahan awal sintesis polimer karena memiliki tiga gugus

fungsional, yaitu gugus alil, eter dan hidroksi. Ketersediaan gugus hidroksi

memungkinkan terjadinya interaksi terhadap fenol yang memiliki gugus yang

sama untuk melewati membran. Syarat polimer yang dapat digunakan sebagai

carrier pada fasa membran yaitu memiliki struktur yang memungkinkan

terjadinya interaksi dengan senyawa yang akan ditranspor serta mempunyai berat

molekul yang tinggi (Walkowiak et al., 2002). Salah satu alternatif untuk meningkatkan sisi aktif adalah dengan cara kopolimerisasi (Kiswandono, 2010).

Etilen Glikol Dimetakrilat (EGDMA) dapat digunakan sebagai bahan baku awal

sintesis kimia membentuk homopolimer dan kopolimer. EGDMA juga telah

digunakan sebagai agen penyambung silang membentuk suatu kopolimer

(Handayani et al., 2011). Kopolimer hasil polimerisasi ini mengalami

peningkatan berat molekul, sehingga diharapkan dapat meningkatkan kemampuan

membran dalam berinteraksi dengan senyawa fenol, sehingga meningkatan

efesiensi dalam mentranspor fenol .

Berdasarkan uraian diatas, maka pada penelitian ini akan dilakukan studi transpor

5

senyawa carrier menggunakan metode PIM. Penelitian yang akan dilakukan meliputi faktor-faktor yang dapat mempengaruhi efektifitas dalam kemampuan

transpor fenol, yaitu pH fasa sumber, konsentrasi fasa penerima, ketebalan

membran, dan waktu transpor. Dilakukan pula studi kompetitif fenol

menggunakan kompetitor logam Pb(II) dan Cu(II) sebagai representasi logam

berat pada limbah perairan.

B. Tujuan Penelitian

1. Mempelajari transpor fenol menggunakan Co-EEGDMA sebagai senyawa

carrier dengan metode PIM.

2. Mempelajari pengaruh pH fasa sumber, konsentrasi fasa penerima, ketebalan

membran dan waktu kontak pada proses transpor fenol.

3. Mempelajari kinetika transpor fenol menggunakan membran Co-EEGDMA.

4. Mempelajari pengaruh kompetisi transpor fenol dengan Pb(II) dan Cu(II).

C. Manfaat Penelitian

Penelitian ini diharapkan dapat menambah informasi tentang pemanfaatan polimer

hasil kopolimerisasi Eugenol-EGDMA sebagai senyawa carrier dalam transpor fenol, memberikan kontribusi pada upaya pengurangan limbah organik di

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Senyawa fenol

Fenol atau asam karbolat atau benzenol adalah zat tak berwarna yang memiliki

bau khas. Rumus kimianya adalah C6H5OH dan strukturnya memiliki gugus

hidroksil (-OH) yang berikatan dengan cincin fenil. Nama lain fenol adalah

karbolik atau asam phenic. Baunya yang khas menandakan bahwa fenol adalah salah satu senyawa aromatis (Venkateswaran & Palanivelu, 2006). Fenol

merupakan senyawa kimia berbentuk kristal putih dengan berat molekul 94,11

g/mol, berat jenis 1,0576 g/mL, titik beku 79 °C, titik didih 181,8°C dan titik leleh

40,9 °C dengan pKa sebesar 9,9 (Dean, 1985). Fenol dapat larut dalam kloroform,

eter, dan asam asetat, tapi tidak larut dalam petroleum eter. Fenol (C6H5OH)

merupakan monohidroksida turunan benzen dan bersifat anionik di dalam larutan

air. Keberadaan fenol dalam air dapat menyebabkan pencemaran, jika dikonsumsi

fenol dapat terakumulasi dan bersifat racun. Konsentrasi standar maksimal yang

ditetapkan oleh Departemen Kesehatan RI untuk fenol adalah 0,001 mg/L (Rahmi,

2007).

Fenol merupakan senyawa yang banyak digunakan pada berbagai bidang,

7

Penggunaan fenol sebagai bahan baku pada skala rumah tangga digunakan pada

zat pembersih, deodorant dan desinfektan, selain itu pada skala laboraturium,

fenol dapat digunakan sebagai bahan dasar untuk sintesis

C-metil-4,10,16,22-tetrametoksikaliks(4)arena dengan menggunakan BF3-metanol sebagai katalis

(Jumina et al., 2005), sedangkan pada skala industri fenol digunakan untuk pembuatan resin fenolik seperti resin fenol-formaldehid (Strečková et al., 2012). Fenol sebagian besar digunakan untuk pembuatan resin fenolik seperti resin

fenol-formaldehid, resin ini digunakan untuk bahan perekat di industri polywood, industri kontruksi, dan otomotif. Fenol juga digunakan dalam perusahaan

herbisida, kresol, anilina dan alkilfenol, dalam farmasi obat, seperti salep,

antiseptik, lotion, obat kumur, obat batuk, analgesik gosok serta beberapa industri

yang lainnya (Kiswandono, 2016).

Aktivitas industri menyebabkan timbulnya limbah, salah satunya limbah fenol, hal

ini akan menimbulkan pencemaran lingkungan jika tidak ditangani dengan tepat.

Badan Perlindungan Lingkungan USA (United State Environment Protected Agent, US-EPA) memasukkan fenol dalam daftar prioritas senyawa toksik pencemar daerah perairan (Mortaheb et al., 2008). Konsentrasi fenol dalam limbah industri berkisar antara 100-1000 mg/L (Stanisavljvici & Nidic, 2004).

Limbah fenol yang dihasilkan dari proses industri tergolong berbahaya, bersifat

racun dan korosif, sehingga diperlukan metode yang tepat dan efektif untuk

8

B. Metode Penanganan Limbah Fenol

Proses konvensional untuk ekstraksi fenol dari air limbah industri diantaranya

adalah ekstraksi, adsorpsi karbon aktif, bakteri dan oksidasi kimia, teknik

elektrokimia, iradiasi, dan menggunakan mikroorganisme (Li & Lee, 1997; Li et al., 2009; Viraraghavan & Alfaro, 1998). Penanganan terhadap limbah fenol telah banyak dilakukan oleh para peneliti dan metode yang digunakan pun

berbeda-beda. Slamet et al. (2006) melakukan pengolahan limbah fenol dan logam berat Cr(VI) dan Pt(IV) secara simultan menggunakan fotokatalis TiO2, ZnO-TiO2 dan

CdS-TiO2 dan diperoleh hasil oksidasi fenol sebesar 93%, namun daya adsorpsi

material fotokatalis umumnya lebih rendah dibandingkan dengan material

adsorben, sehingga laju degradasi fotokatalitik cukup rendah.

Karabacakoğlu et al., (2008) melakukan penelitian menggunakan karbon aktif

dari kayu hazelnut untuk adsorpsi fenol. Hasil penelitian menunjukkan bahwa

fenol dapat teradsorpsi dengan kapasitas adsorpsi Langmuir sebesar 97,36; 91,32

dan 99,27 mg/g pada temperatur 25, 35 dan 45 °C. Hameed & Rahman, (2008)

juga melakukan penanganan fenol dari perairan dengan menggunakan karbon

teraktivasi. Hasilnya menunjukkan bahwa kapasitas maksimum adsorpsi sebesar

149,25 mg/g dan model kinetika yang sesuai untuk proses adsorpsinya adalah

model kinetik pseudo orde dua. Penggunaan bentonit termodifikasi sebagai

adsorben dalam adsorpsi fenol dari perairan juga dilakukan oleh Senturk et al., (2009). Hasil penelitian menunjukkan bahwa adsorben tersebut mampu

9

Kelemahan dari metode adsorpsi adalah diperlukannya regenerasi adsorben ketika

sudah jenuh dengan senyawa organik. Polutan organik yang telah diadsorpsi tetap

berbahaya karena tidak dapat didegradasi menjadi senyawa lain yang tidak

berbahaya seperti CO2 dan H2O (Slamet et al., 2006), sehingga akan dihasilkan limbah kembali.

Selain metode adsorpsi, metode penanganan fenol dapat dilakukan dengan

menggunakan metode ekstraksi. Ekstraksi fenol dari perairan dengan

menggunakan N-oktanoilpirolidin telah dilakukan oleh Li et al., (2004), hasil penelitian menunjukkan bahwa N-oktanoilpirolidin dalam kerosen sulfonat pada

kondisi asam mampu mengekstrak fenol. Mozhdehvari et al., (2009) juga

melakukan penghilangan fenol dari air dengan teknik ozon dan ozonasi dikatalitis

dengan TiO2 pada interval pH 3-9,5. Hasil penelitian menunjukkan bahwa

ozonasi katalitis lebih efektif daripada katalitis sederhana dengan efek terbaik

pada pH 6. Beberapa metode yang telah digunakan tersebut memiliki kelemahan

diantaranya biaya operasional tinggi, pembentukan produk samping yang

berbahaya dan efisiensi yang rendah (Stanisavljvici & Nidic, 2004).

C. Teknologi Membran Cair

Teknologi pemisahan membran cair dapat digunakan dalam proses pemisahan dan

penghilangan senyawa organik serta pemulihan ion logam (Shipra, 2009).

Transpor melalui membran cair terinspirasi dari sistem alami yaitu kemampuan

untuk memompa ion secara selektif melewati membran biologis ada sistem

10

yaitu antara fasa sumber dengan fasa penerima.

Teknik membran cair terbagi menjadi tiga, yaitu membran cair ruah (Bulk Liquid Membranes, BLM), membran cair emulsi (Emulsion Liquid Membranes, ELM) dan membran cair berpendukung (Supported Liquid Membranes, SLM)

(Koecherginsky et al., 2007). Metode SLM merupakan metode membran yang sering digunakan oleh peneliti karena memiliki banyak keuntungan daripada tipe

membran yang lainnya.

Gambar 1. Tiga jenis membran cair, yaitu ELM, BLM, dan SLM. F: fasa sumber; R: fasa penerima; dan E: membran (Kislik, 2010).

Penelitian menggunakan metode SLM untuk pemulihan fenol dari limbah perairan

telah dilakukan Venkateswaran dan Palanivelu (2006) dengan minyak kelapa

sebagai membran cair. Hasil penelitiannya menunjukkan bahwa kondisi transpor

optimum dicapai pada pH fenol 2 dan konsentrasi NaOH 0,2 M, serta minyak

kelapa dapat membentuk SLM yang stabil pada membran politetrafluoroetilen

(PTFE). ELM BLM Pori-pori pendukung Pori-pori pendukung Pori-pori pendukung SLM R F F F

F R

R E

11

Membran cair berpendukung terdiri dari pelarut organik hidrofobik yang

diimobilisasi dalam pori polimer pendukung yang memisahkan fasa sumber dan

fasa penerima. Metode SLM juga dapat dibuat dari imobilisasi fasa membran

diantara dua lapisan nonpori yang bersifat permeable untuk transpor suatu senyawa (Kislik, 2010). Metode SLM efektif dalam proses pemisahan dan

pemurnian pada skala industri maupun laboratorium, SLM memiliki selektivitas

yang baik, menggunakan sedikit ekstraktan dan konsumsi energi rendah (Raut et al., 2012). SLM dapat digunakan sebagai penghalang fasa sumber dan pelucut jika cairan organik tersebut tidak bercampur dengan fasa sumber dan fasa pelucut

(Koecherginsky et al., 2007).

Metode SLM dapat menggabungkan beberapa proses seperti ekstraksi, difusi,

pelucutan dan regenerasi dalam satu langkah, namun metode SLM memiliki

kestabilan yang rendah karena pelarut organik (membran cair) mudah keluar dari

pori polimer yang diakibatkan oleh pembentukan emulsi. Pembentukan emulsi

dipengaruhi oleh besarnya konsentrasi membran cair. Semakin besar konsentrasi

membran cair, maka kelarutan molekul pembawa akan meningkat dan tegangan

muka antara membran dan fasa sumber menjadi berkurang. Ketika tegangan

muka berkurang, emulsi akan terbentuk dan menyebabkan membran cair keluar

dari pori polimer.

Gambar 2. Ketidakstabilan SLM (Kislik, 2010)

12

Kekurangan ini dapat diatasi dengan membuat membran cair menjadi gel

menggunakan PVC. Pembuatan gel dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu

mencampur gel ke dalam pori pendukung atau membuat lapisan gel pada

permukaan membran fasa sumber. Kedua cara tersebut dapat menjaga agar

emulsi tidak terbentuk.

Gambar 3. Skema membran a. SLM tanpa gel, b. SLM menggunakan gel homogen, c. SLM menggunakan gel pada salah satu sisi membran (Kislik, 2010)

Pembentukan gel membran cair SLM menggunakan PVC merupakan modifikasi

SLM dalam meningkatkan kestabilan, yaitu PIM (Polymer Inclusion Membranes) yang terdiri dari PVC dan pemlastis untuk membentuk lapisan tipis yang fleksibel

dan stabil. PIM adalah salah satu metode membran yang menggunakan larutan

yang mengandung molekul pembawa, plasticizer dan polimer dasar seperti CTA

atau PVC, dalam hal kestabilan metode PIM lebih unggul daripada SLM dan

dapat mengimbangi SLM dengan membuat membran yang tipis sehingga

koefisien difusi rendah. Keunggulan dari metode PIM adalah mudah dalam

sistem operasinya, dapat meminimalkan penggunaan bahan kimia, komposisi

membran yang fleksibel dan selektif sebanding dengan pemisahan yang efisien

(Nghiem et al., 2006).

Fasa Penerima Fasa

Sumber

C

ar

rier

13

Hasil analisis pada penelitian Kozlowski (2006) menggunakan metode PIM

dengan tipe pembawa basa amina tersier yaitu TOA untuk transpor Cr (VI), Zn

(II), Cd (II) dan Pb(II) menunjukkan bahwa selektifitas PIM dalam mentranspor

Zn (II) lebih tinggi daripada ion logam yang lain, hal ini dikarenakan adanya

ikatan hidrogen yang terbentuk antara polimer pembawa dan selulosa triasetat

sebagai pendukung. Metode PIM untuk transpor fenol menghasilkan persentase

fenol tertranspor yang cukup tinggi yaitu sebanyak 70,24% (Nurhidayatun, 2012).

D. Metode Analisis Fenol

Beberapa metode analisis fenol telah dilakukan dan dikembangkan dalam rangka

mendeteksi dan menghitung kadar fenol, di antaranya adalah penentuan kadar

fenol adalah kromatografi gas (Gas Chromatography, GC) yang bersifat sensitif dan selektif, namun penggunaan GC lebih jarang dibandingkan dengan metode

spektrofotometri menggunakan reagen 4-aminoantipirin. Reaksi diazotisasi

menggunakan reagen 4-aminoantipirin (4-AAP), asam sulfanilat (Syah et al., 2006), 3-metil-2-benzotiazolinon hidrazin hidroklorida (MBTH) dalam suasana

asam ataupun dengan menggunakan instrumen HPLC.

14

Fiamegos et al., (2000) melakukan analisis fenol dengan spektrofotometer UV-Vis menggunakan beberapa reagen pengompleks untuk membandingkan hasil analisis

fenol. Hasil penelitiannya menunjukkan bahwa reagen 4-AAP menunjukkan

karakteristik yang lebih baik mengenai sensitifitas dan respon yang bagus terhadap

senyawa fenolik. Penentuan fenol menggunakan spektrofotometer UV-Vis sesuai

dengan SNI 06-6989.21-2004 didasarkan pada reaksi dari fenol dengan 4

aminoantipirin pada pH 10 ± 0,2 dengan reagen K3Fe(CN)6 dalam suasana basa.

Kalium ferrisianida akan membentuk warna merah kecoklatan dari antipirin

senyawa yang terbentuk diekstraksi menggunakan kloroform lalu absorbansinya

diukur pada panjang gelombang maksimumnya. Konsentrasi senyawa fenol dalam

sampel dinyatakan dalam mg/L fenol.

E. Karakterisasi

1. Spektrofotometri FTIR (Fourier Transform Infra Red)

Spektrofotometri infra merah merupakan suatu metode yang mengamati interaksi

molekul dengan radiasi elektromagnetik yang berada pada daerah panjang

gelombang 0,75 – 1.000 µm atau pada bilangan gelombang 13.000 – 10 cm-1.

Spektrofotometer FTIR (Fourier Transform Infra Red) pada dasarnya adalah sama dengan spektrofotometer IR, perbedaannya terdapat pada sistim optik FTIR

digunakan radiasi LASER (Light Amplification by Stimulated Emmission of Radiation) yang berfungsi sebagai radiasi yang diinterferensikan dengan radiasi infra merah agar sinyal radiasi infra merah yang diterima oleh detektor secara

15

Prinsip kerja FTIR berupa infrared yang melewati celah menuju sampel, dimana celah tersebut berfungsi mengontrol jumlah energi yang disampaikan kepada

sampel, kemudian beberapa infrared diserap oleh sampel dan yang lainnya ditransmisikan melalui permukaan sampel sehingga sinar infrared lolos ke detektor dan sinyal yang terukur kemudian dikirim kekomputer (Thermo, 2001).

Gambar 5. Skematik prinsip kerja FTIR (Thermo, 2001)

Gambar 6. Skema alat FTIR .

Analisis menggunakan spektrometer FTIR memiliki beberapa kelebihan,

diantaranya yaitu dapat digunakan pada semua frekuensi dari sumber cahaya Sampel

Detektor Sumber

Panjang Gelombang

E

ne

rg

16

secara simultan, sehingga analisis dapat dilakukan lebih cepat dari pada

menggunakan cara scanning, sensitivitas FTIR lebih tinggi dari instrumentasi

dispersi standar karena resolusinya lebih tinggi. Sensitifitas dari metoda

spektrofotometri FTIR lebih besar dibandingkan cara dispersi, disebabkan radiasi

yang masuk ke sistim detektor lebih banyak karena tanpa harus melalui celah.

Mekanik optic pada FTIR lebih sederhana dengan sedikit komponen yang

bergerak dibanding spektroskopi infra merah lainny. Analisis menggunakan

spektrofotometri FTIR dapat mengidentifikasi material yang belum diketahui dan

dapat menentukan kualitas dan jumlah komponen sebuah sampel (Hamdila,

2012).

Karakterisasi membran PIM menggunakan FTIR dilakukan sebelum transpor dan

sesudah transpor. Hasil karakterisasi menunjukan serapan spesifik pada kedua

gambar tersebut mengidentifikasikan gugus fungsi yang terdapat pada membran

setelah transpor dan sebelum transpor.

Tabel 1. Gugus fungsi pada PIM sebelum transpor (Kiswandono, 2014).

Bilangan gelombang (cm-1) Gugus fungsi

3526 – 3439 -OH Stretching

3062 – 3026 -C-H Stretching aromatik 2911 – 2844 -C-H Stretching alkana 1602 – 1601 -C=C Stretching aromatik

2. SEM (Scanning Electron Microscope)

Metode analisis yang sangat penting dalam karakterisasi morfologi polimer adalah

17

salah satu jenis mikroskop elektron yang berfungsi untuk analisis morfologi atau

menggambarkan permukaan suatu objek atau material dengan perbesaran

10-3.000.000 kali, kedalaman medan (depth of field) 4–0,4 mm, dan resolusi sebesar 1–10 nm. SEM memiliki prinsip memfokuskan sinar elektron (electron beam) di permukaan obyek dan mengambil gambarnya dengan cara mendeteksi elektron

yang muncul dari permukaan obyek (Oktavia, 2011). SEM dilengkapi dengan

mikroskop optik yang digunakan untuk mempelajari tekstur, topografi, dan sifat

permukaan bubuk atau padatan dan karena ketajaman fokus dari alat SEM

sehingga gambar yang dihasilkan memiliki kualitas tiga dimensi.

Prinsip analisis SEM adalah dengan menggunakan alat sinyal elektron sekunder.

Berkas elektron diarahkan pada suatu permukaan spesimen yang telah dilapisi

oleh suatu film konduktor. Pelapisan ini bertujuan agar polimer yang digunakan

dapat menghasilkan arus listrik sehingga dapat berinteraksi dengan berkas

elektron. Berkas elektron yang berinteraksi dengan spesimen dikumpulkan

sehingga menghasilkan sinyal untuk mengatur intensitas elektron pada suatu

tabung televisi yang diarahkan serentak dengan sinar dari mikroskop. Interaksi

berkas elektron dengan spesimen akan menghasilkan pola difraksi elektron yang

dapat memberikan informasi mengenai monografi ataupun topografi permukaan

serta jenis unsur dan distribusinya (Wu dalam Annisa, 2007).

Karakterisasi membran menggunakan SEM seperti yang terlihat pada Gambar 7

menunjukan morfologi permukaan membran sebelum transpor (Gambar 7 a1 dan

Gambar 7 b1) terlihat bahwa permukaan membran yang lebih halus dibandingkan

18

adanya benjolan-benjolan, hal ini disebabkan karena serbuk poli-BADGE 4:1

yang tidak larut sempurna pada pelarut THF dibandingkan co-EEGDMA 6% dan

co-EDAF 6%, namun pada membran yang telah digunakan selama 24 jam

(Gambar 7 a2, b2, c2) terlihat bahwa membran setelah transpor mulai terlihat

adanya lubang-lubang yang diakibatkan karena mulai terkikisnya permukaan

membran (Kiswandono, 2014).

III. METODE PENELITIAN

A. Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini dilakukan pada bulan Februari 2018 - Oktober 2018, bertempat di

Laboratorium Analitik dan Instrumentasi Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan

Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung. Spektrofotometri

ultraungu-tampak (UV-Vis) dilakukan di Laboratorium Instrumentasi Jurusan Kimia,

spektrofotometri serapan atom (SSA) dilakukan di Laboratorium Analisis

Politeknik Negeri Lampung. Scanning electron microscope (SEM) dilakukan di Unit Pelayanan Teknis Laboratorium Terpadu dan Sentra Inovasi Teknologi

(UPT-LTSIT) Universitas Lampung.

B. Alat dan Bahan

1. Alat-alat yang digunakan

Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini meliputi alat-alat gelas, satu set

rangkaian alat transpor berupa cetakan membran, pengaduk magnet, dan sel

(HM-20

30R), thickness gauge (Mitutoyo 7301), spektrofotometer UV-Vis (Hitachi U-2010), spektrofotometer serapan atom (SSA) (-) spektrofotometer fourier transform infrared (FTIR) (Shimadzhu 820PC), dan scanning electron microscope (SEM) (JSM 6360LA).

2. Bahan-bahan yang digunakan

Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini diantaranya meliputi senyawa

carrier kopoli(Eugenol-Etilen Glikol Dimetakrilat) (Co-EEGDMA) 10% hasil sintesis kopolimerisasi mahasiswa S2 Universitas Lampung, bahan kimia kualitas

pure analysis produksi Merck yaitu fenol (C6H5OH), natrium hidroksida (NaOH),

kloroform (CHCl3), asam klorida (HCl), Tetrahidrofuran (THF), 4-aminoantipirin,

kalium ferrisianida (K3[Fe(CN)6]), ammonium hidroksida (NH4OH), polivinil

klorida (PVC), dibenzil eter (DBE), Pb(NO)3, Cu(NO3)2.6H2O, dan buffer fosfat

(K2HPO4, KH2PO4).

C. Prosedur Penelitian

1. Pembuatan Membran

Membran PIM dicetak atau dibuat dengan berat total 0,5400 g dalam suatu

cetakan yang dilengkapi dengan magnetic stirrer. Perbandingan Co-EEGDMA sebagai seyawa pembawa, PVC sebagai polimer dasar, dan DBE sebagai

plasticizer adalah 10:32:58 (Kiswandono, 2014). Komposisi membran PIM

21

pada setiap membran PIM yang berfungsi untuk menghomogenkan campuran

dalam cetakan. pengadukan dilakukan selama 30 menit. Hasil cetakan PIM

didiamkan selama tiga hari untuk menguapkan pelarut secara alami.

Tabel 2. Komposisi komponen pembentuk membran Co-EEGDMA

Tipe co-EEGDMA (g)

PVC (g)

DBE (g)

Berat Total (g)

MT1 0,027 0,0864 0,1566 0,2700

MT2 0,054 0,1728 0,3132 0,5400

MT3 0,108 0,3456 0,6264 1,0800

Hasil membran PIM kemudian digunakan untuk proses transpor fenol. Diameter

membran yang langsung bersentuhan dengan larutan adalah 2,5 cm. Fasa sumber

berisi fenol 60 ppm dan fasa penerima berisi NaOH yang berperan sebagai

stripping agent. Ketebalan membran diukur menggunakan thickness gauge, kemudian membran PIM sebelum dan sesudah transpor dikarakterisasi

menggunakan SEM dan FTIR.

2. Penentuan Panjang Gelombang Maksimum Fenol

Sebanyak 5 mL fenol 60 ppm ditambahkan dengan 5 mL akuades sehingga

volumenya menjadi 10 mL, ditambahkan dengan NH4OH encer dan buffer pospat

pHnya diatur menjadi 9,8-10,2 , ditambahkan 1 mL larutan 4-aminoantipirin 2%,

dan 1 mL larutan kalium ferrisianida 8%, kemudian dikocok dan didiamkan

selama 2 jam sampai terjadi perubahan warna (merah muda). Larutan

22

ditambahkan dengan 5 mL kloroform. Corong pisah dikocok dan didiamkan

beberapa saat hingga terjadi pemisahan, kemudian lapisan kloroform dipisahkan

dan dilakukan pengukuran absorbansi pada ekstrak larutan kloroform

menggunakan spektrofotometer UV-Vis pada panjang gelombang 400 nm sampai

600 nm untuk mendapatkan panjang gelombang maksimum.

3. Studi Transpor Fenol

a. Pengaruh pH fasa sumber terhadap transfor fenol

Membran polimer dengan ketebalan normal yang sudah dicetak dan mengandung

senyawa pembawa co-EEGDMA 1,75 x 10-3 mol ditempatkan di antara pipa

transpor, kemudian ditambahkan 40 mL NaOH 0,5 M sebagai fasa penerima dan

40 mL fenol 60 ppm sebagai fasa sumber yang telah diatur pHnya yaitu 3,5; 4,5;

5,5; 6,5 dan 7,5. Pipa transpor ditutup dan diaduk dengan pengaduk magnet pada

fasa sumber dan fasa penerima selama 9 jam pada suhu kamar, kemudian diambil

sampel pada fasa sumber dan fasa penerima untuk dianalisis. Konsentrasi fenol

yang terdapat di dalam fasa sumber dan fasa penerima dianalisis menggunakan

spektrofotometer UV-Vis pada panjang gelombang maksimum.

b. Pengaruh konsentrasi fasa penerima terhadap transpor fenol

Membran polimer dengan ketebalan normal yang sudah dicetak dan mengandung

senyawa pembawa co-EEGDMA 1,75 x 10-3 mol ditempatkan di antara pipa

transpor, kemudian ditambahkan 40 mL fenol 60 ppm sebagai fasa sumber dengan

23

penerima, lalu pipa transpor ditutup dan diaduk dengan pengaduk magnet pada

fasa sumber dan fasa penerima selama 9 jam pada suhu kamar, kemudian diambil

sampel pada fasa sumber dan fasa penerima untuk dianalisis. Konsentrasi fenol

yang terdapat di dalam fasa sumber dan fasa penerima dianalisis dengan

menggunakan spektrofotometer UV-Vis pada panjang gelombang maksimum.

c. Pengaruh ketebalan membran terhadap transpor fenol

Dibuat membran dengan beberapa variasi ketebalan dari berat totalnya

berdasarkan Tabel 2, kemudian ditempatkan di antara pipa transpor, kemudian

ditambahkan 40 mL fenol 60 ppm (pH optimum) sebagai fasa sumber dan 40 mL

NaOH sebagai fasa penerima dengan kondisi optimum. Pipa transpor ditutup dan

diaduk dengan pengaduk magnet pada fasa sumber dan fasa penerima selama 9

jam pada suhu kamar, kemudian diambil sampel pada fasa sumber dan fasa

penerima untuk dianalisis. Konsentrasi fenol yang terdapat di dalam fasa sumber

dan fasa penerima dianalisis dengan menggunakan spektrofotometer UV-Vis pada

panjang gelombang maksimum.

d. Pengaruh waktu kontak terhadap transpor fenol

Membran polimer dengan ketebalan optimum yang sudah dicetak, ditempatkan di

antara pipa transpor, kemudian ditambahkan 40 mL NaOH dan 40 mL fenol 60

ppm sebagai fasa sumber dengan kondisi optimum. Pipa transpor ditutup dan

diaduk dengan pengaduk magnet pada fasa sumber dan fasa penerima dengan

beberapa variasi waktu pada suhu kamar, kemudian diambil sampel pada fasa

24

dalam fasa sumber dan fasa penerima dianalisis dengan menggunakan

spektrofotometer UV-Vis pada panjang gelombang maksimum. Berdasarkan

hasil dan data transpor yang diperoleh, dilakukan penentuan kinetika reaksi pada

proses transpor, fluks (J), permeabilitas (Ps), % removal fenol pada fasa sumber dan % recovery fenol pada fasa penerima.

4. Pengukuran konsentrasi fenol

Pengukuran konsentrasi fenol dilakukan dengan mengambil 5 mL sampel, fasa

sumber dan fasa penerima serta larutan standar fenol dengan beberapa variasi

konsentrasi ditambahkan dengan 5 mL akuabides sehingga volumenya menjadi 10

mL, ditambahkan NH4OH 1 M, HCl 1 M dan buffer posfat untuk mengatur pH

larutan pada skala 9,8-10,2, kemudian larutan tersebut ditambahkan 1 mL

4-aminoantipirin 2% dan kalium ferrisianida 8%. Didiamkan selama ±2 jam sampai

terjadi perubahan warna menjadi merah muda. Larutan dipindahkan ke dalam

corong pisah dan ditambahkan dengan 5 mL kloroform. Corong pisah dikocok

dan didiamkan beberapa saat hingga terjadi pemisahan, kemudian lapisan organik

atau lapisan kloroform (bagian bawah) dipisahkan. Ekstrak kloroform yang

diperoleh diukur absorbansinya dengan menggunakan spektrofotometer UV-Vis

pada panjang gelombang maksimum.

5. Studi Kompetitif Fenol

Dibuat sampel limbah buatan yang mengandung fenol, Pb dan Cu dengan

25

ml larutan, kemudian dihomogenkan. Transpor dilakukan menggunakan PIM

yang mengandung senyawa carrier Co-EEGDMA dengan ketebalan membran optimum yang sudah dicetak dan ditempatkan di antara pipa transpor, kemudian

ditambahkan 40 mL limbah buatan sebagai fasa sumber dan 40 mL NaOH sebagai

fasa penerima, proses transpor dilakukan pada kondisi optimum. Pipa transpor

ditutup dan diaduk dengan pengaduk magnet pada fasa sumber dan fasa penerima

selama sembilan jam, kemudian diambil sampel pada fasa sumber dan fasa

penerima untuk dianalisis.

Pengukuran konsentrasi logam timbal (Pb) mengacu pada SNI 06-6989.45.2005,

menggunakan spektrofotometri serapan atom-nyala (SSA) pada panjang

gelombang 283,3 nm. Pengukuran logam tembaga (Cu) mengacu pada SNI

6989.67.2009, menggunakan spektrofotometri serapan atom-nyala (SSA) pada

V. SIMPULAN DAN SARAN

A. Simpulan

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan sebagai berikut :

1. Transpor fenol dapat dilakukan menggunakan Polymer Inclusion Membrane

(PIM) dengan kopoli(Eugenol-Etilen Glikol Dimetakrilat).

2. Transpor fenol mencapai nilai optimum dengan % removal fenol mencapai 91,65 % dan % recovery sebesar 90,82% pada kondisi pH fasa sumber 5,5, konsentrasi larutan NaOH fasa penerima 0,5 M, menggunakan membran tipe

MT2 dengan waktu kontak selama 48 jam.

3. Kinetika transpor fenol mengikuti kinetika reaksi orde dua dengan nilai fluks

(J) sebesar 6,43 x 10-3 mg/m2s.

4. Transpor fenol dengan adanya kompetitor logam Pb(II) dan Cu(II)

menggunakan PIM Co-EEGDMA memiliki selektifitas yang cukup baik,

yaitu fenol tertranspor sebesar 20,03 % sedangkan logam tertranspor 0,1 %

(Pb) dan 0,87 % (Cu).

5. Kompetisi logam Pb(II) dan Cu(II) terhadap transpor fenol mengakibatkan

gangguan pada transpor fenol, dibuktikan sebanyak 75,70 % atau setara

52

B. Saran

Saran untuk penelitian selanjutnya adalah perlu dilakukan kajian lebih lanjut

mengenai uji transpor fenol terhadap beberapa variasi konsentrasi kompetitor

DAFTAR PUSTAKA

Alva, V. A., & Peyton, B. M. 2003. Phenol and Catechol Biodegradation by the Haloalkaliphile Halomonas Campisalis: Influence of pH & Salinity.

Environmental Science&Technology 37(19):4397–4402.

Annisa. 2007. Pengaruh Konsentrasi Monomer Terhadap Grafting Kitosan Pada Film Polietilen Dengan Metode Grafting. (Skripsi).Universitas Lampung, Bandar Lampung.

Badan Standarisasi Nasional. 2004. SNI 06-6989.21-2004 Air dan Air Limbah - Bagian 21: Cara Uji Kadar Fenol Secara Spektrofotometri. Badan

Standarisasi Nasional. Tanggerang.

Dean, J. A. 1985. Lange’s Handbook of Chemistry. 13 th. McGraw-Hill Book Co, New York.

El-Naas M., Al-Muhtaseb, S. A., & Makhlouf, S. 2009. Biodegradation of Phenol by Pseudomonas Putida Immobilized in Polyvinyl Alcohol (PVA) Gel.

Journal of Hazardous Materials 164:20–25.

Fiamegos, Y. C., C. D. Stalikas, G. A. Pilidis, & M. I. Karayannis. 2000. Synthesis&Analytical Applications of 4-Aminopyrazolone Derivatives as Chromogenic Agents for the Spectrophotometric Determination of Phenols.

Analytica Chimica Acta 403(1–2):15–23.

Gherrou, A., Kerdjoudj, H., Molinari, R.,&Drioli, E. 2001. Modelization of The Transpor of Silver & Copper IN Acidic Thiourea Medium Through a Supported Liquid Membrane. Desalination 139:17–25.

Giwangkara, S. E. G. 2006. Aplikasi Logika Syaraf Fuzzy Pada Analisis Sidik Jari Minyak Bumi Menggunakan Spektrofotometer Infra Merah Transformasi Fourier (FTIR). Sekolah Tingkat Energi dan Mineral, Cepu-Jawa Tengah. Gonzalez-Munoz, M.J., Iuue, S., Alvarez, J.R., dan Oca, J. 2003. Recovery of

Phenol From Aqueous Solution Using Hollow Fibre Contractors. Journal Od Membrane Science 213:81–93.

54

Fungsionalitas Dan Termal Komposit MgO-SiO2 Berbasis Silika Sekam Padi Sebagai Katalis. (Skripsi).Universitas Lampung, Bandar Lampung.

Hameed, B. H. & A. A. Rahman. 2008. Removal of Phenol from Aqueous Solutions by Adsorption onto Activated Carbon Prepared from Biomass Material. Journal of Hazardous Materials 160(2–3):76–81.

Handayani, Nurrahmi, Nemanja Miletic, Katja Loos, Sadijah Achmad, & Deana Wahyuningrum. 2011. Properties of Immobilized Candida Antarctica Lipase B on Highly Macroporous Copolymer. Sains Malaysiana 40(9):65–72. Harimu, L. 2010. Sintesis Amida, Ester dan Asam Turunan Polieugenol dan Kajian Aplikasinya untuk Pengompleks Logam pada Metode Pemisahan Ekstraksi Cair-Cair dan Transpor Membran Cair. (Disertasi). Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.

Harsanti, Dini. 2010. Sintesis Dan Karakterisasi Boron Karbida Dari Asam Borat, Asam Sitrat dan Karbon Aktif. Jurnal Sains danTeknologi Modifikasi Cuaca

11:29–40.

Jumina, Triwulandari, E., & Anwar, C. 2005. Synthesis of C-Methyl-4-10-16-22- Tetramethoxycalix[4]Arena. Indonesian Journal of Chemistry 5(1):58–65. Karabacakoğlu, B., Tümsek, F., Demiral, H., dan Demiral, I. 2008. Liquid Phase

Adsorption of Phenol by Activated Carbon Derived From Hazelnut Bagasse.

Journal of International Environmental Application&Science 3(5):73–80. Kim, J.S., Lee, S.H., Yu, S.H., Cho, M.H., Kim, D.W., Kwon S.G., & Lee, E. H.

2002. Calix[6]arene Bearing Carboxylic Acid & Amide Groupsin Polymeric CTA Membrane. Bulletin of the Korean Chemical Society 23(8):85–88. Kislik, V. S. 2010. Liquid Menbranes. Journal of Chemical

Information&Modeling 53(9):89–99.

Kiswandono, A. A. 2010. Studi Transpor Fenol Menggunakan Membran Cair Polieugenol. (Thesis).Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.

Kiswandono, A.A., & Maslahat, M. 2011. Studi Transpor Senyawa Fenol Menggunakan Membran Cair Polieugenol dengan Pelarut Diklorometana.

Jurnal sains Natural Universitas Nusa Bangsa. 1 (2) : 145-155.

Kiswandono, A. A. 2014. Kajian Transpor Fenol Melalui Membran Berbasis Polieugenol Tertaut Silang Menggunakan Metode PolymerInclusion Membrane (PIM). (Disertasi).Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta. Kiswandono, A. A. 2016. Metode Membran Cair untuk Pemisahan. Analytical &

55

Klancnik, G., Jozef, M., & P.Mrvar. 2010. Differential Thermal Analysis

(DTA)&Differential Scanning Calorimetry (DSC) as A Method of Material Investigation. RMZ - Materials & Geoenvironment 57:127–142.

Koecherginsky, N.M., Yang, Q., & Seelam, L. 2007. Recent Advances in

Supported Liquid Membrane Technology,. Separation Science & Technology

53:71–77.

Kozlowski, C. A. 2006. Facilitated Transpor of Metal Ions Through Composite & Polimer Inclusions Membranes. Desalination 198:32–40.

Kujawski, W., Warszawsk, A., Ratajczak, W., Porebski, T., Capata, W., & Ostrowska, I. 2004. Removal of Phenol from Wastewater by Different Separation Techniques. Desalination 163(1–3):87–96.

Lestari, S. (2011). Pemanfaatan limbah tandan kosong kelapa sawit (TKKS) sebagai biosorben fenol. (Skripsi). Universitas Nusa Bangsa. Bogor.

Li, N., & Lee, H. K. 1997. Trace Enrichment of Phenolic Compunds From Aqueous Samples by Dynamic Ion-Exchanger Soli-Phase Extraction.

Analytical Chemistry 69:93–99.

Li, Z., Wu, M., Jiao, Z., Bao, B., & Lu, S. 2004. Extraction of Phenol from Wastewater by N-Octanolpyrrolidine. Journal of Hazardous Materials

B114:11–14.

Li, J. M., Meng, X. G., Hu, C. W., & Du, J. 2009. Adsorption of Phenol, P-Chlorophenol & P-Nitrophenol onto Functional Chitosan. Bioresource Technology 100(3):68–73.

Li, N. 1968. Liquid Surfactant Membranes. US. 410–794.

Mahmud., Notodarmojo, S., Padmi, T., & Soewondo, P. (2012). Adsorpsi Bahan Organik Alami (BOA) Air Gambut pada Tanah Lempung Gambut Alami dan Teraktivasi : Studi Kesetimbangan Isoterm dan Kinetika Adsorpsi. Info Teknik 13(1):28-38.

Misran, E. 2002. Aplikasi Teknologi Berbasiskan Membrandalam Bidang Bioteknologi Kelautan: Pengendalian Pencemaran. USU.1–7.

Molva, M. 2004. Removal of Phenol from Industrial Wastewaters Using Lignitic Coals. (Thesis). Izmir Institute of Technology.

Moraitopoulos, I., Ioannou, Z., & Simitzis, J. 2009. Adsorption of Phenol, 3- Nitrophenol&Dyes from Aqueous Solutions Onto an Activated Carbon Column Under Semi-Batch & Continuous Operation. Journal of Engineering&Technology Management 58:18–21.

56

2008. Study on a New Surfactant for Removal of Phenol from Wastewater by Emulsion Liqiud Membrane. Journal of Hazardous Materials 160:82–88. Mozhdehvari, H., Tabatabaei, S. M., & Tajkhalili, A. 2009. Catalytic Ozonation

of Phenol Occurring in Power Plants Oily. Waste Water 24th International Power System Conference.

Nair, C. I., Jayachandran, K., & Shashidar, S. 2008. Biodegradation of Phenol.

African Journal of Biotechnology 7:51–58.

Nghiem, L. D., Mornane, P., Potter, I. D., Perera, J. M., Cattrall, R.W., & Kolev, S. D. 2006. Extraction & Transpor of Metal Ions & Small Organic

Compounds Using Polymer Inclusion Membranes (PIMs). Journal of Membrane Science 281(1–2):7–41.

Nurhidayatun, K. F. 2012. Studi Transpor Fenol Membran Inklusi Polimer Berbasis Polieugenol Tersambung Silang Etilen Glikol Dimetakrilat (EGDMA). (Thesis).Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.

Oktavia, D. 2011. Instrumentasi SEM-EDX.

Https://dwioktavia.wordpress.com/2011/04/14/instrumentasi-Sem-Edx/. Diakses pada tanggal 06 Desember 2017 pukul 19.30 WIB.

Park, Y., Skelland, A. H. P., Larry J. F., & Kim, J. H. 2006. Removal of Phenol & Substituted Phenols by Newly Developed Emulsion Liquid Membrane Process. Water Research 40(9):63–72.

Pelczar., Michael J., & Chan, E. C. S. 2008. Dasar-Dasar Mikrobiologi. UI Press, Jakarta.

Rahmi. 2007. Adsorpsi Fenol Pada Membran Komposit Khitosan Berikatan Silang. Jurnal Rekayasa Kimia Dan Lingkungan 6(1):28–34.

Raut, D. R., Kandwal, p., Rebello, G., & Mohapatra, P. K. 2012. Evaluation of Polymer Inclusion Membranes Containing calix[4]-Bis-2,3-Naptho-Crown-6 for Cs Recovery from Acidic Feeds: Transpor Behavior, Morphology & Modeling Studies. Journal of Membrane Science 407–408:17–26. Senturk, Basri, H., Ozdes, D., Gundogdu, A., Duran, C., & Soylak, M. 2009.

Removal of Phenol from Aqueous Solutions by Adsorption onto Organomodified Tirebolu Bentonite: Equilibrium, Kinetic &

Thermodynamic Study. Journal of Hazardous Materials 172(1):53–62. Shipra. 2009. To Study Selective Transpor of Ag(I) Ion Using Polymer Inclusion

Membranes Containing Thiuram Sulphide as a Carrier. (Thesis). Thapar University.

57

Kompinasi Proses Adsorpsi Dan Fotokatalisis Menggunakan Karbon Aktif Dan TiO2. Jurnal Teknologi 4:3–11.

Sousa, A. R. & Trancoso, M. A. 2009. Validation of & Environmental Friendly Segmented Flow Method for the Determination of Phenol Index in Waters as Alternative to the Conventional One. Talanta 79:796–803.

Stanisavljvici, M., & Nidic, L. 2004. Removal Of Phenol from Industrial

Wastewaters by Horseradish (Cochlearia Armoracia L) Peroxidase. Working & Living Environmental Protection 2(4):145–149.

Strečková, M., Sopčák, T., Medvecký, L., Bureš, R., Fáberová, M., Batko, & Briančin, J. 2012. Preparation, Chemical&Mechanical Properties of Microcomposite Materials Based on Fe Powder & Phenol-Formaldehyde Resin. Chemical Engineering Journal 180:343–353.

Subama, E. 2010. Pengaruh Penambahan 20% Berat Fly Ash Terhadap Sifat Fisis Keramik Tradisional Berbasis Mineral Lempung Dengan Suhu Penyinteran 1100oC.(Skripsi).Universitas Lampung, Bandar Lampung.

Sudjadi. 1983. Penentuan Struktur Senyawa Organik. Ghalia Indonesia, Jakarta. Suherman. 2009. Karakteristik Fungsionalitas & Termal Bahan Keramik

Cordierite Berbasis Silika Sekam Padi Akibat Perlakuan Kalsinasi. (Skripsi). Universitas Lampung, Bandar Lampung.

Syah, J., Jan, M.R., & Bashir, N. 2006. Flow Injection Spectrophotometric Determination of 2,4-D Herbicide. Journal of the Chinese Chemical Society

53:45–50.

Thermo, N. 2001. Introduction to Fourier Transform Infrared Spectrometry. Thermo Nicolet Corporation, USA.

Venkateswaran, P. & Palanivelu, K. 2006. Recovery of Phenol from Aqueous Solution by Supported Liquid Membrane Using Vegetable Oils as Liquid Membrane. Journal of Hazardous Materials 131(1–3):146–152.

Viraraghavan, T., & Alfaro, F. D. M. 1998. Adsorption of Phenol from

Wastewater by Peat, Fly Ash & Bentonite. Journal of Hazardous Materials

57:59–70.

Walkowiak, W., Ulewicz, M., & Kozlowski, C. A. 2002. Aplication of

Macrocycle Compounds for Metal Ions Removal & Separation, a Review.

ARS SEPARATORIA ACTA 1:87–98.