pembuatan membran mikrofilter zeolit alam dengan penambahan semen portland putih m. ali ...

102 Pages·2011·2.58 MB·Indonesian

PEMBUATAN MEMBRAN MIKROFILTER ZEOLIT ALAM
DENGAN PENAMBAHAN SEMEN PORTLAND PUTIH

M. ALI AKBAR

PROGRAM STUDI KIMIA
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH
JAKARTA
2010 M / 1431 H
PEMBUATAN MEMBRAN MIKROFILTER ZEOLIT ALAM DENGAN
PENAMBAHAN SEMEN PORTLAND PUTIH

Skripsi

Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Sains
Pada Program Studi Kimia, Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta

Oleh:
M. ALI AKBAR
103096029810

Menyetujui,

Pembimbing I Pembimbing II

DR. Mirzan T. Razzak, M.Eng, APU Isalmi Aziz, MT
NIP. 330 001 086 NIP.19751110 200604 2 001

Mengetahui,

Ketua Program Studi Kimia

Sri Yadial Chalid, M.Si
NIP.19680313 200312 2 001
LEMBAR PENGESAHAN

Skripsi yang berjudul, “Pembuatan Membran Mikrofilter Zeolit Alam Dengan
Penambahan Semen Portland Putih” yang disusun oleh M. Ali Akbar, NIM
103096029810, telah diujikan dan dinyatakan “Lulus” dalam sidang Munaqosah
Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri (UIN) Syarif Hidayatullah
Jakarta pada tanggal 6 September 2010. Skripsi ini telah diterima sebagai salah
satu syarat memperoleh gelar Sarjana Strata Satu (S1) pada bidang studi KIMIA.

Menyetujui,
Penguji I Penguji II

DR. Thamzil Las Nurhasni, M.Si
NIP.19490516 197703 1 001 NIP.19740618 200501 2 005

Pembimbing I Pembimbing II

DR. Mirzan T. Razzak, M.Eng, APU Isalmi Aziz, MT
NIP. 330 001 086 NIP.19751110 200604 2 001

Mengetahui,

Dekan Ketua
Fakultas Sains dan Teknologi Program Studi Kimia

DR. Syopiansyah Jaya Putra, M.Sis Sri Yadial Chalid, M.Si
NIP.19680117 200112 1 001 NIP.19680313 200312 2 001
LEMBAR PERNYATAAN

MENYATAKAN BAHWA SKRIPSI INI ADALAH HASIL KARYA SENDIRI,
BUKAN MERUPAKAN HASIL PLAGIAT DAN BELUM PERNAH
DIAJUKAN MAUPUN DIPUBLIKASIKAN SEBAGAI SKRIPSI PENELITIAN
DI INSTANSI MANAPUN.

Jakarta, September 2010

M. ALI AKBAR
103096029810
KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Wr. Wb.

Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa Allah SWT. Salam sejahtera
kepada kita semua semoga diberikan kekuatan dan keselamatan di dunia akhirat.
Penulis bersyukur diberikan kesempatan melakukan studi “Pembuatan membran
mikrofilter zeolit alam dengan penambahan semen Portland putih”, untuk tujuan
pengolahan air. Dan melalui ikatan kerjasama positif dan jalinan kekeluargaan
yang harmonis antara Penulis dan pihak-pihak terkait, maka penelitian ini telah
membuahkan hasil sesuai dengan tujuan dan harapan yang ada.
Sehingga pada kesempatan ini pula penulis ingin mengucapkan
terimakasih dan apresiasi setinggi-tinginya kepada mereka yang telah berperan
besar dalam penyelesaian karya penelitian ini, diantaranya adalah:
1. DR. Syopiansyah Jaya Putra, M.SIS selaku Dekan Fakultas Sains dan
Teknologi UIN Syarif Hidayatullah Jakarta.
2. Sri Yadial Chalid, M.Si Selaku Ketua Program Studi Kimia, sekaligus Dosen
Pembimbing akademik saya.
3. DR. Mirzan T. Razzak, M.Eng, APU, selaku Kepala Pusat Laboratorium
Terpadu (PLT) UIN Syarif Hidayatullah Jakarta dan sekaligus sebagai Dosen
Pembimbing I yang telah banyak memberikan kemudahan fasilitas dan
aksesibilitas yang tak terbatas.
4. Isalmi Aziz, MT, selaku Dosen Pembimbing II yang telah memberikan
pelayanan dan pengarahan penulisan karya ilmiah ini dengan sangat baik.
5. Kepala Divisi Analisis Lingkungan, DR. Thamzil Las atas kemuliaannya,
beserta staf Laboratorium Ibu Etyn, Ibu Nita dan Bapak Maryoto, terimakasih
atas kesabaran dan dukungannya selama menjalankan penelitian.
6. Seluruh Dosen Prodi Kimia UIN Jakarta, Penulis bersyukur telah mengenal
mereka yang tak kenal lelah memberikan perhatian bagi mahasiswanya.
7. Para Aktivis Lingkungan Hidup yang tergabung dalam wadah Komunitas
Green Chemistry dan HIMKA UIN antara lain Amsiri, Shindi, Garry, Ardi
ibnu Hajar dan kawan-kawan angkatan 2005, 2006, 2007 dan 2008. Forum
Komunikasi Kader Konservasi Indonesia (FK3I-Jakarta) yang telah banyak
memberikan ruang beraktivitas dan berkreasi.
8. Sahabat Komunitas Musik Mahasiswa (KMM) RIAK, Banu I.N, Janzuar R,
Nova A, Rizky A.P, Farissa Z, Mahmal R, Andi Key, dan Miladi A.
9. Alumni SMA 47 Jakarta Angkatan 2002, terimakasih atas kemuliaan kalian,
Adri, Nico, Ka’Fir, Chalid, Dola, Oktayuda, Pheddy, Wardhana, dan Wawan.
10. Ucapan terima kasih yang terakhir kepada Nurasiyah, orangtua Penulis yang
tak pernah berhenti melafadzkan doa-doa kepada penulis sampai kapanpun.
Karena tak ada gading yang tak retak, maka penulisan karya ilmiah inipun
masih membutuhkan perbaikan, baik saran maupun kritik. Harapan dan cita-cita
untuk selalu mengubah kondisi menjadi lebih baik adalah menjadi tujuan hidup
siapapun. Maka atas perhatian dan kebaikannya, Penulis ucapkan terima kasih.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
Jakarta, September 2010
Penulis
KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Wr. Wb.

Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa Allah SWT. Salam sejahtera
kepada kita semua semoga diberikan kekuatan dan keselamatan di dunia akhirat.
Penulis bersyukur diberikan kesempatan melakukan studi “Pembuatan membran
mikrofilter zeolit alam dengan penambahan semen Portland putih”, untuk tujuan
pengolahan air. Dan melalui ikatan kerjasama positif dan jalinan kekeluargaan
yang harmonis antara Penulis dan pihak-pihak terkait, maka penelitian ini telah
membuahkan hasil sesuai dengan tujuan dan harapan yang ada.
Sehingga pada kesempatan ini pula penulis ingin mengucapkan
terimakasih dan apresiasi setinggi-tingginya kepada mereka yang telah berperan
besar dalam penyelesaian karya penelitian ini, diantaranya adalah:
1. DR. Syopiansyah Jaya Putra. M.Sis selaku Dekan Fakultas Sains dan
Teknologi UIN Syarif Hidayatullah Jakarta.
2. Sri Yadial Chalid, M.Si Selaku Ketua Program Studi Kimia, sekaligus Dosen
Pembimbing akademik saya.
3. DR. Mirzan T. Razzak, M.Eng, APU, selaku Kepala Pusat Laboratorium
Terpadu (PLT) UIN Syarif Hidayatullah Jakarta dan sekaligus sebagai Dosen
Pembimbing I yang telah banyak memberikan kemudahan fasilitas dan
aksesibilitas yang tak terbatas.
4. Isalmi Aziz, MT, selaku Dosen Pembimbing II yang telah memberikan
pelayanan dan pengarahan penulisan karya ilmiah ini dengan sangat baik.
v
5. Kepala Divisi Analisis Lingkungan, DR. Thamzil Las atas kemuliaannya,
beserta staf Laboratorium Ibu Etyn, Ibu Nita dan Bapak Maryoto, terimakasih
atas kesabaran dan dukungannya selama menjalankan penelitian.
6. Seluruh Dosen Prodi Kimia UIN Jakarta, Penulis bersyukur telah mengenal
mereka yang tak kenal lelah memberikan perhatian bagi mahasiswanya.
7. Para Aktivis Lingkungan Hidup yang tergabung dalam wadah Komunitas
Green Chemistry dan HIMKA UIN antara lain Amsiri, Shindi, Garry, Ardi
ibnu Hajar dan kawan-kawan angkatan 2005, 2006, 2007 dan 2008. Forum
Komunikasi Kader Konservasi Indonesia (FK3I-Jakarta) yang telah banyak
memberikan ruang beraktivitas dan berkreasi.
8. Sahabat Komunitas Musik Mahasiswa (KMM) RIAK, Banu I.N, Janzuar R,
Nova A, Rizky A.P, Farissa Z, Mahmal R, Andi Key, dan Miladi A.
9. Alumni SMA 47 Jakarta Angkatan 2002, terimakasih atas kemuliaan kalian,
Adri, Nico, Ka’Fir, Chalid, Dola, Oktayuda, Pheddy, Wardhana, dan Wawan.
10. Ucapan terima kasih yang terakhir kepada Nurasiyah, orangtua Penulis yang
tak pernah berhenti melafadzkan doa-doa kepada penulis sampai kapanpun.
Karena tak ada gading yang tak retak, maka penulisan karya ilmiah inipun
masih membutuhkan perbaikan, baik saran maupun kritik. Harapan dan cita-cita
untuk selalu mengubah kondisi menjadi lebih baik adalah menjadi tujuan hidup
siapapun. Maka atas perhatian dan kebaikannya, Penulis ucapkan terima kasih.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
Jakarta, September 2010

Penulis
vi
DAFTAR ISI
Halaman
KATA PENGANTAR ……………………………………………………... v
DAFTAR ISI………………………………………………………………... vii
DAFTAR TABEL…………………………………………………………... x
DAFTAR GAMBAR……………………………………………………….. xi
DAFTAR LAMPIRAN…………………………………………………….. xii
ABSTRAK …………………………………………………………………. xiii
ABSTRACT………………………………………………………………… xiv
BAB I PENDAHULUAN …………………………………………………. 1
1.1. Latar belakang…………………….……………………...…………… 1
1.2. Rumusan masalah ………………………………………………..….. 3
1.3. Batasan masalah …………………………………………….……..... 3
1.4. Tujuan penelitian .. …………………………………………………… 3
1.5. Manfaat penelitian …………………………………………………… 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ….……………………………………… 4
2.1. Zeolit ………………………………………………….……………... 4
2.1.1. Pengenalan zeolit …………………………………………... 4
2.1.2. Penamaan dan struktur zeolit ……………………………… 5
2.2.3. Zeolit alam......................……………………………………. 6
2.2. Semen Portland ………………………………………………………. 12
2.2.1. Pengenalan semen Portland ..……………………………….. 12
2.2.2. Sifat kimia dan fisika semen ……………………….………. 13
2.2.3. Semen Portland putih ………………………………………. 16
2.3. Membran ……………………………………………………............... 18
2.3.1. Jenis filtrasi membran………………………………............... 19
2.3.2. Kinerja membran …………………………………………… 22
2.3.3. Aplikasi membran ………………………………………….. 30
2.3.4. Pendekatan penelitian membran zeolit……... ………………. 31
2.4. Spektrofotometer Serapan Atom (SSA) ……………………………… 32
vii
2.4.1. Prinsip kerja SSA …………………………………………… 32
2.4.2. Skema alat spektrofotometer Serapan Atom (SSA) …..…….. 33
2.5. Turbidimeter ……………………………...………………………...... 35
BAB III METODE PENELITIAN ……………………………………… 37
3.1. Waktu dan tempat penelitian ………………………………………. 37
3.2. Bahan dan alat ……………………………………………...……….. 37
3.3. Prosedur kerja …………………………………………………….... 38
3.3.1. Preparasi zeolit ………………………………………..…….. 39
3.3.2. Pembentukan membran zeolit-semen ………………............ 39
3.3.3. Pembuatan alat uji membran ……………………………….. 40
3.3.4. Unjuk kerja membran zeolit ………………………………... 41
1 . Pengukuran densitas membran ………………………..... 42
2. Pengukuran porositas membran ………………………… 42
3. Pengukuran kapasitas penyimpanan air………………..… 43
4. Pengukuran laju aliran membran (fluks membran)…..…... 43
5. Penentuan efisiensi pemisahan ion Fe2+, Mn2+,Mg2+, Ca2+
dan Na+ ……………………………………….…………. 43
6. Penentuan efisiensi pemisahan kekeruhan air…………… 46
7. Pengukuran tingkat keasaman filtrat ……………………. 47
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ………………………………….. 49
4.1. Pengaruh persen berat zeolit terhadap sifat fisika membran..……... 49
4.1.1. Densitas membran …...….…………………..…..………….. 49
4.1.2. Porositas membran …….……………………..…………….. 50
4.1.3. Kapasitas penyimpanan air………………………….…….... 52
4.1.5. Laju alir membran (Fluks membran).…………….….......... 55
4.1.6. Efisiensi pemisahan kekeruhan air …… ……………………. 56
4.2. Pengaruh persen berat zeolit terhadap sifat kimia membran……….. 57
4.2.1 Pemisahan ion Fe2+……..…..……………………….………. 58
4.2.2 Pemisahan ion Mn2+….……..…………………….…………. 60
4.2.3 Pemisahan ion Mg2+ ……..…………………….……………. 61
4.2.4 Pemisahan ion Ca2+ ……..………………….……………….. 62
viii