Zat pewarna merupakan salah satu bahan kimia yang terkandung dalam limbah cair hasil industri tekstil. Sebagian besar zat pewarna tersebut merupakan pewarna azo. Pewarna azo adalah pewarna sintetik yang paling umum digunakan pada industri tekstil, kertas, farmasi dan laboratorium. Pewarna sintetik ini tahan terhadap bahan sabun, air, cahaya, dan oksidator sehingga tahan terhadap degradasi kimia maupun biologis. Pelepasan air limbah yang mengandung pewarna sintetik yang dapat merusak lingkungan dan menjadi racun bagi mikroalga karena menghambat proses fotosintesis. Salah satu jenis senyawa azo yang sering digunakan dalam industri tekstil adalah kuning metanil. Senyawa ini adalah pewarna sintetik yang berbentuk serbuk padat, berwarna kuning kecoklatan, larut dalam air dan sangat stabil dalam berbagai rentang pH dan pemanasan. Menurut PP No. 20 tahun 1990 ambang batas kadar kuning metanil dalam perairan yaitu 10 mg/L.
Metode pengolahan pewarna sintetik terutama kuning metanil telah banyak digunakan seperti elektrokimia, fotolisis, dan menggunakan membran. Teknologi membran banyak memberi solusi karena rendahnya energi yang digunakan. Selain itu teknologi membran juga dapat diaplikasikan pada kondisi normal sehingga dapat menghindari perubahan fasa. Perubahan fasa akan mempengaruhi kualitas bahan dan produk yang dihasilkan. Teknologi membran juga digunakan pada proses industri dan pengolahan air limbah industri serta pengolahan limbah cair dan air sekunder sehingga menghasilkan air dengan kemurnian yang tinggi dan kualitas yang baik untuk berbagai keperluan. Modifikasi membran perlu dilakukan agar membran tidak mudah rapuh dan mampu menghindari fouling membrane (tersumbat). Salah satu senyawa anorganik yang digunakan untuk katalis fotokatalitik yaitu TiO2. TiO2 merupakan bahan semikonduktor yang paling sering digunakan sebagai fotokatalis dalam aplikasi reaksi fotokatalitik.
Membran fotokatalitik hollow fiber dicetak dengan metode inversi fasa melalui spinneret, membentuk membran hollow fiber dengan berbagai variasi untuk mendapatkan kondisi optimalnya. Variasi yang dilakukan, yaitu variasi bahan dasar selulosa asetat, aseton sebagai pelarut dan formamide sebagai bahan aditif pembentuk pori serta variasi penambahan TiO2 sebagai bahan anti fouling.
Kondisi optimum yang didapatkan untuk pembuatan membran fotokatalitik hollow fiber adalah 22% selulosa asetat: 51%, aseton: 27% formamida dengan penambahan 0,25% TiO2. Semakin meningkatnya konsentrasi TiO2 maka sifat mekanik membran fotokatalitik hollow fiber selulosa asetat-TiO2 semakin besar. Sifat mekanik membran fotokatalitik hollow fiber selulosa asetat-TiO2 yang optimal diperoleh nilai stress 528,3868 kN/mm2, strain 0,1393, dan modulus young 3793,157 N/mm2. Kinerja membran fotokatalitik hollow fiber selulosa asetat-TiO2 pada konsentrasi TiO2 optimum yaitu fluks 25,35 L/m2jam dan nilai rejeksi sebesar 96,5%. Membran fotokatalitik hollow fiber selulosa asetat-TiO2 efektif untuk degradasi pewarna sintetik kuning metanil dan limbah pewarna sintetik. Efektifitas membran fotokatalitik hollow fiber selulosa asetat-TiO2 dilihat dari nilai efisiensi degradasi kuning metanil sebesar 93,1% dan limbah pewarna sintetik sebesar 92%. (*)
Penulis: Siti Wafiroh, S.Si. M.Si.
Informasi lebih lengkap dapat dilihat pada tulisan kami:
http://www.envirobiotechjournals.com/article_abstract.php?aid=9913&iid=281&jid=3
Siti Wafiroh, A. Kartika Putri, Pratiwi Pudjiastuti, 2019, The production and characterization of Cellulose Acetate-TiO2hollow fiber photocatalytic membrane for synthetic dye degradation of metanil yellow, Ecology, Evironment and Conservation, (25 (3) : 2019; pp. (1394-1398) : S183-S189. Available online at Website: http://www.envirobiotechjournals.com/article_abstract.php?aid=9913&iid=281&jid=3
