Pemisahan Pati dan Maltosa menggunakan membran poli ( metilmetakrilat ) – Silica Fume

1. PemisahanPatidanMaltosamenggunakanmembranpoli(metilmetakrilat) – Silica Fume Irma Jelita (10506042) DosenPembimbing : Dr. SuryoGandasasmita

2. Agenda • Pendahuluan • Tujuan • Tinjauan Pustaka • Percobaan • Hasil dan pembahasan • Kesimpulan dan saran

3. Pendahuluan • Patimerupakansumbermakanan yang banyakterdapatdi Indonesia. • Untukmeningkatkannilaiekonomipati yang tersediamelimpahdi Indonesia, perluditelitisuatucarauntukmengkonversipatimenjadioligosakarida. • Oligosakaridabergunakarenadapatmencegahtumbuhnyabakteri yang merugikandidalamusus. • Teknologimembrandapatdigunakanuntukproseskonversipatisecaraenzimatikkarenamembranmemilikiselektivitasterhadapcampuranmolekuldenganukuran yang berbeda.

5. Tujuan • Menentukan komposisi terbaik membran PMMA (polimetilmetakrilat)-Silica Fume yang digunakan. • Menentukan fluks aqua dm dan larutan pati-maltosa menggunakan membran PMMA-Silica Fume • Menentukan rejeksi pati dan maltosa menggunakan membran PMMA-Silica Fume • Menentukansifatpermukaanmembrandenganpengukuransudutkontak • MenentukanmorfologimembrandenganScanning Electron Microscope (SEM) • MenentukangugusfungsidenganspektrofotometerFourier Transform Infrared (FTIR).

6. Membran Pemisahan

7. Membran Asimetrik • Struktur pori-pori tidak homogen, dengan struktur pori pada permukaan atas yang lebih kecil dan rapat dan bagian bawah memiliki pori yang lebih besar sebagai lapisan pendukung • Sifat pemisahan ditentukan oleh karakter lapisan (kulit) tipis yang rapat • Lapisan tebal berpori bagian bawah berfungsi sebagai penyangga kekuatan mekanik.

8. Polimetilmetakrilat (PMMA) Struktur PMMA polimetilmetakrilat

10. PATI Pati merupakan polimer dari glukosa. Glukosa ini dapat membentuk dua jenis polimer secara umum, yaitu amilosa dan amilopektin amilosa amilopektin

11. MALTOSA • Maltosa = dimer glukosa • Diperoleh sebagai hasil dari degradasi pati dengan menggunakan enzim tertentu. Enzim yang umum digunakan adalah amilase. • Maltosa dapat dianalisis dengan menggunakan metoda DNS

12. Fluks • Fluks merupakan salah satu alat ukur kinerja membran. • Semakin besar fluks, semakin mudah suatu spesi melewati membran dV = volume permeat A = luas permukaan dT = waktu kontak

13. Rejeksi Pati dan Maltosa • Rejeksi merupakan alat ukur kinerja membran yang penting dalam penelitian ini karena menjadi dasar evaluasi terhadap pemisahan yang dilakukan • Rejeksi didefinisikan sebagai perbandingan antara konsentrasi analit dalam fasa permeat (Cp) dengan konsentrasi analit dalam fasa umpan (Cu) Cp = KonsentrasiPermeat Cu = Konsentrasiumpan

14. Metode Penelitian

15. Cara Kerja Sintesismembrandilakukandenganberbagaimacamkomposisidari PMMA 15% -25% Komposisi silica fume bervariasidenganperbandingan PMMA: Silica Fume = 5:1 , 10:1 , 15:1

16. Fluks Membran terhadap aqua dm; Rejeksipatidanmaltosa

17. Rejeksi Pati dan Maltosa • Analisis pati Metode I2/KI pada panjang gelombang 600 nm (Rice, 1959) yang dimodifikasi • Analisis maltosa Metode DNS pada panjang gelombang 540 nm (Calzyme Laboratories.Inc) yang dimodifikasi

19. Hasil dan Pembahasan • Jumlah PMMA dan pelarut DMF = 15 gram • Ketebalan membran rata-rata 0,12 mm • Membran yang berhasil dikarakterisasi adalah membran PMMA 20 %, 22%, dan 25%. •  Dilakukan variasi komposisi silica fume

20. Perbandingan PMMA dan silica fume yang digunakan adalah 5 : 1 , 10 : 1, 15 : 1 • Penambahan silica fume berfungsi untuk mengisi pori polimer dan menambah sifat amorf pada membran • Semakin banyak silica fume yang digunakan  membran tidak selektif membranPMMA 22%, PMMA:SF = 15:1 ; membran PMMA 22%, PMMA:SF = 5:1 ; Membran PMMA 25%, PMMA : SF = 15 : 1

21. Fluks membran • Fluks membran PMMA 22% lebih besar daripada fluks membran 25%. • Perlakuan annealing (memanaskan membran selama 10 menit pada suhu 80 0C)  fluks semakin kecil • Pencetakan membran dalam air dingin, lalu dilakukan anneal  fluks semakin kecil

22. Rejeksi Membran terhadap Larutan Pati-Maltosa • Rejeksi pati dan maltosa yang paling baik adalah membran PMMA 25% yang diberi perlakuan dicetak dalam air dingin dan annealing Pori-pori membran akan lebih rapat sehingga membran akan lebih selektif dalam proses pemisahan

23. Rejeksi Membran terhadap Larutan Pati-Maltosa • Perbedaan nilai rejeksi pati-maltosa disebabkan oleh fenomena fouling • Rejeksi Maltosa 0%  maltosa lolos semua • Rejeksi Pati 77.26%  pati tertahan cukup baik •  membran dapat memisahkan pati dan maltosa

24. Pengukuran Sudut Kontak • Dengan perlakuan annealing, membran memiliki sudut kontak yang lebih kecil dibandingkan membran yang dicetak dalam air dingin + annealing • Sudut kontak = 34 dan 37  membran bersifat hidrofob  linear dengan data fluks

25. Analisis IR Struktur PMMA C-C str C=O str CH bend CH str C-O str

26. Perbandingan data IR Membran PMMA 25%, PMMA : SF 15 :1 Tidakterbentukikatanbaru, silica fume hanyamengisiporipadamembran Silica Fume PMMA

27. Scanning Electron Microscopy (SEM) Permukaan membran perbesaran 5000x

28. Scanning Electron Microscopy (SEM) • Penampang melintang perbesaran 500x

29. Kesimpulan • Komposisimembran yang baikuntukmemisahkanpatidanmaltosayaitumembran PMMA 25% (w/w) denganperbandingan PMMA : silica fume 15:1 yang dicetakdalam air dingindandiberiperlakuanannealing • Fluksmembransebesar 0.004 mL/mnt.cm2 • % Rejeksipati optimum sebesar 77% dan % Rejeksimaltosaadalah 0% • Membranbersifathidrofobikdanmempunyaipori (membranasimetrik) • Analisis IR menunjukkanbahwasilica fume mengisipori-porimembran

30. TERIMA KASIH