8/18/2019 Perpindahan Dalam Membran

1/10

PerpindahanDalam MembranSofyana/Bahan Kuliah Teknologi Membran

8/18/2019 Perpindahan Dalam Membran

2/10

 

• Proses perpindahan molekul atau partikeldikarenakan adanya gaya yang bekerja pada

partikel/molekul tsb

• DRIVING FORCE =∆

 

• Perpindahan melalui membran berpori

dan membran dense memiliki fenomenayang berbeda

DRIVING FORCE

8/18/2019 Perpindahan Dalam Membran

3/10

Perpindahan pada membran berpori

Perindahan melalui membran berpori terjadi melalui pori

membran dan sangat tergantung kepada parameter berikut:

- Ukuran pori

- Distribusi ukuran pori

- Porositas

- Dimensi pori

- Selektivitas ditentukan oleh beda ukuran pori membran

dan ukuran partikel

8/18/2019 Perpindahan Dalam Membran

4/10

Perpindahan pada membran dense

Molekul hanya dapat melewati membran jika molekuldapat melarut pada membran.

Tingkat kelarutan ditentukan oleh affinitas antara materialmembran dengan komponen yang akan dipisahkan (yangmemiliki berat molekul ringan)

Komponen berpindah dari satu sisi ke sisi yang lain darimembran dengan berdifusi

Selektivitas ditentukan oleh perbedaan solubilitas dandifusivitas

8/18/2019 Perpindahan Dalam Membran

5/10

Model untuk membran dense

• Proses perpindahan ditentukan oleh prinsip solubilitas dan

difusivitas

• Affinitas cairan terhadap material membran lebih besar

dibandingkan affinitas gas dengan material membran

• Kelarutan yang tinggi mempengaruhi difusivitas sehingga

rantai polimer lebih fleksibel dan meningkatkan permeabilitas

•

PERMEABLITAS = SOLUBILITAS (S) X DIVUSIVITAS (D)

8/18/2019 Perpindahan Dalam Membran

6/10

• Dalam mekanisme tersebut komponen yang akandipisahkan akan melarut pada sisi antar muka umpan

membran, kemudian berdifusi menembus membran

• Kemampuan melarut dari komponen yang akandipisahkan tergantung interaksi antara komponen tsb danmaterial membran.

• Semakin tinggi interaksi antara komponen yang akandipisahkan dgn material membran maka semakin mudahkomponen tersebut untuk melarut dan berdifusi didalammembran

• Interaksi yang tinggi menyebabkan terjadinya swelling

• Semakin tinggi swelling maka fluks menjadi tinggi danselektivitas rendah

8/18/2019 Perpindahan Dalam Membran

7/10

• Model perpindahan massa pada ‘reverse osmosis’ dapatdijelaskan dengan mekanisme solution diffusion

• Jv = Lp (ΔP –  Δx)

• Js = B ΔC

Dimana : Lp -=koef. Permeabilitas hidrodinamik

B = koef. Permeabilitas solut

Jv = fluks air

Js = fluks solut

Model diatas tidak mewakili perpindahan untuk RO karenatidak menjelaskan interaksi solven dan sokut yang

 berpindah secara simultas (coupling)

8/18/2019 Perpindahan Dalam Membran

8/10

• Jv = Lp (ΔP –  σ Δx)

•  Js = Cs (1 –  σ) v + ω ΔC atau

•  Js = Cs (1- σ) Jv + P ΔΠ 

• Dimana:

Cs = konsentrasi rata-rata sisi umpan dan permeat

ΔP = perbedaan tekanan sisi umpan dan permeat

ΔΠ = perbedaan tekanan osmosis sisi umpan dan permeat

σ = koefisien refleksi staverman ( selektivitas)

ΔC = perbedaan konsentrasi sisi umpan dan permeat

ω = permeabilitas solut

8/18/2019 Perpindahan Dalam Membran

9/10

• Koefisien refleksi menunjukkan sejauh mana hubungan

fluks volume total dengan perpindahan solut.• Koefisien refleksi bernilai antara 0 dan 1

• Koef. Refleksi bernilai 0 jika membran tidak selektif

sama sekali. Membran seperti ini tidak bisa digunakan

untuk memisahkan solut dan solvennya• Jika koefisien refleksi bernilai 1 berarti membran sama

sekali tidak melewatkan solut. Membran ini dsbt

membran ideal

• Pada umumnya nilai koe Fisien refleksi antara 0 dan 1,

 berarti membran tidak semipemeabel sempurna

8/18/2019 Perpindahan Dalam Membran

10/10

Permeabilitas Air Murni