p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934
Karakterisasi dan Kinerja Membran Polyethersulfone Termodifikasi Aditif Anorganik secara Blending Polimer
Umi Fathanah 1* , Hesti Meilina 2
1,2 Jurusan Teknik Kimia, Universitas Syiah Kuala * Koresponden email : umifathanah@unsyiah.ac.id
Diterima: 11September 2021 Disetujui: 27 Oktober 2021

## Abstract
Recently,  membrane  technology has  developed  rapidly  as  a  process  for  water  treatment.  The  membrane process is in demand due to several advantages including being able to work at low temperatures, easier to operate  and  easy  to  scale  up.  Magnesium  hydroxide  (Mg(OH) 2 )  is  an  inorganic  compound  that  is inexpensive,  non-toxic  and  hydrophilic,  so  it  has  the  potential  to  be  used  as  an  additive  in  membrane fabrication. This study aims to determine the characteristics and performance (permeability and selectivity) of  Polyethersulfone  (PES)  membrane  modified  with  Mg(OH) 2 ,  using  dimethyl  Acetamide  (DMAc)  as solvent.  The  membrane  was  made  by  blending  polymer  with  phase  inversion  technique  and  the characterization carried out included membrane morphological tests, functional group tests, water contact angle tests and evaluating membrane performance by measuring membrane selectivity and permeability. The results showed that the hydroxyl group contained in Mg(OH) 2 was able to increase the hydrophilicity which  was  indicated  by  a  decrease  in  the  water  contact  angle  on  the  modified  membrane  to  65 o .  The Mg(OH) 2 additive acts as a pore-forming agent which can be seen in the changes in membrane morphology on the cross-section of the membrane surface. The performance of the membrane resulted in an increase in membrane permeability of 51 L/m 2 .hour.bar with humid acid rejection of 63%. Keywords: PES, permeability, rejection, Mg(OH) 2 , hydrophilicity

## Abstrak
Dewasa  ini  teknologi  membran  telah  berkembang  pesat  sebagai  alternatif  untuk  proses  pengolahan  air. Proses membran diminati karena adanya beberapa keunggulan diantaranya dapat bekerja pada temperatur rendah,  lebih  mudah dalam  pengoperasiannya  serta  mudah  di scale  up. (Mg(OH) 2 )  merupakan  senyawa anorganik yang murah , non toxic dan bersifat hidrofilik sehingga berpotensi dijadikan sebagai aditif dalam pembuatan membran. Tujuan penelitian adalah untuk mengetahui karakteristik dan kinerja (permeabilitas dan  selektivitas)  membran Polyethersulfone (PES)  termodifikasi  Mg(OH) 2 ,  dengan dimethyl  acetamide (DMAc)  sebagai  pelarut.  Pembuatan membran dilakukan  secara  blending polimer  dengan teknik  inversi fasa. Karakterisasi membran yang dilakukan meliputi uji morfologi membran, uji gugus fungsi, uji sudut kontak  air  serta  mengevaluasi  kinerja  membran  melalui  pengukuran  permeabilitas  dan  selektivitas membran. Hasil penelitian menunjukkan bahwa gugus hidroksil yang terkandung dalam Mg(OH) 2 mampu meningkatkan  sifat  hidrofilisitas  yang  ditandai  dengan  penurunan  sudut  kontak  air  pada  membran  yang dimodifikasi hingga 65 o . Aditif Mg(OH) 2 berperan sebagai agent pembentuk pori yang dapat dilihat pada perubahan  morfologi  membran  pada  penampang  permukaan  membran.  Kinerja  membran  menghasilkan peningkatan permeabilitas membran sebesar 51 L/m 2 .jam.bar dengan rejeksi asam humus sebesar 63%. Kata Kunci: PES, permeabilitas, rejeksi, Mg(OH) 2 , hidrofilisitas

## 1. Pendahuluan
Teknologi  membran  dalam  pengolahan  air  telah  dikenal  sebagai  teknologi  alternatif  yang  dapat menggantikan  proses  pengolahan  secara  konvensional.  Teknologi  pemisahan  menggunakan  membran memiliki  beberapa  keuntungan  diantaranya  lebih  mudah/sederhana,  rendah  biaya  operasional  maupun pemeliharaan  alat, layout lebih  kecil,  temperatur  operasi  bekerja  pada  suhu  ruang.  Selain  itu,  proses pemisahan  menggunakan  membran  dianggap  sebagai  proses  yang  efektif  untuk  memproduksi  air  bersih karena  dapat  menghilangkan  tingkat  kekeruhan  air  yang  cukup  tinggi,  serta  mampu  merejeksi  bakteri patogen sampai 100% [1].
Proses  membran  merupakan  proses  pemisahan  berbasis  membran  yang  telah  diaplikasikan  dalam industri seperti proses pengolahan air limbah, pengolahan makanan, bioseparasi serta  manufaktur bidang farmasi [2]. Proses membran memberikan peran dengan standar kinerja yang tinggi, fluks tinggi, selektifitas tinggi fouling rendah, sehingga membran ultrafiltrasi telah menarik perhatian yang cukup tinggi dari para
p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934
peneliti  [3].  Namun  dalam  proses  penggunaannya  membran  yang  dipreparasi  dari  bahan  polimer  murni belum dapat meningkatkan kinerja membran. Sehingga sangat penting untuk menggabungkan polimer dan senyawa  anorganik  dalam  membran hybrid untuk  menghasilkan  selektivitas  dan  permeabilitas  yang menguntungkan [4].
Penggunaan  bahan  anoganik  sebagai  bahan  aditif  dalam  membran  polimer  dengan  tujuan  untuk pembuatan  membran  hibrid  seperti nanotube ,  Fe 2 O 3 ,  TiO 2 ,  ZnO,  Al 2 O 3 ,  dan  SiO 2 telah  dilaporkan  oleh sejumlah  peneliti,  dimana  SiO 2 merupakan  bahan  anorganik  yang  paling  mudah  dan  telah  banyak digunakan [5], [6], [7], [8]. Magnesium hydroxide dengan rumus kimia Mg(OH) 2 adalah bahan anorganik yang tidak beracun, tidak korosif, yang secara termal bersifat tahan api yang stabil dan ramah lingkungan. Selain itu, Mg(OH) 2 dapat digunakan pada temperatur pemrosesan yang lebih tinggi dari aluminium yang paling banyak digunakan untuk pengisi trihidrat. Dalam dekade terakhir, Mg(OH) 2 telah banyak diminati Mg(OH) 2 yang digunakan sebagai aditif tahan api untuk pembuatan bahan termoplastik tahan api [9],[10]. Mg(OH) 2 juga digunakan sebagai penetral dalam pengolahan senyawa asam dari air limbah serta gas yang banyak  mengandung  oksida  sulfur  [11].  Selain  itu  Mg(OH) 2 juga  digunakan  sebagai  antasida excipient dalam  obat-obatan  [12].  Mg(OH) 2 merupakan  salah  satu  bahan  anorganik  yang  secara  umum  dikenal dengan  kelompok  hidroksil  (OH)  struktural  yang  signifikan  sehingga  sangat  menarik  perhatian  peneliti [13].  Berdasarkan  sifat  hidrofilisitasnya,  sifat  antibakteri  dan  ramah  lingkungan  maka  Mg(OH) 2 dapat digunakan sebagai bahan untuk pembuatan membran [14], [15].
Dalam  makalah  ini,  senyawa  anorganik  Mg(OH) 2 digunakan  sebagai  senyawa  aditif  pada  proses pembuatan  membran polyethersulfone (PES)  yang  bertujuan  untuk  meningkatkan  sifat  hidrofilisitas membran yang diaplikasikan untuk proses pengolahan air yang mengandung senyawa organik. Pengaruh penambahan  Mg(OH) 2 akan  diinvestigasi  terhadap  karakteristik  dan  kinerja  membran  yang  dihasilkan. Modifikasi  membran  dilakukan  dengan  teknik blending  polimer dengan  mencampurkan  PES  sebagai polimer  utama  dengan  Mg(OH) 2 dengan  berbagai  variasi  konsentrasi  menggunakan dimethyl  acetamide (DMAc)  sebagai  pelarut.  Karakterisasi  membran  dilakukan  dengan  mengevaluasi  perubahan  struktur morfologi  membran,  gugus  fungsi  serta water  contact  angel (sudut  kontak  air)  pada  membran.  Kinerja membran  dipelajari  dengan  mengukur  permeabilitas  dan  selektifitas  membran  yang  dihasilkan.  Tujuan penelitian adalah untuk mempelajari pengaruh penambahan Mg(OH) 2 sebagai aditif serta DMAc sebagai pelarut, terhadap karakteristik dan kinerja membran modifikasi yang dihasilkan.

## 2. Metode Penelitian

## Alat dan Bahan
Adapun  bahan  utama  yang  digunakan  adalah  PES  (Ultrason,  E6020,  Merck)  dijadikan  sebagai polimer dasar, pelarut yang digunakan adalah DMAc (Merck), senyawa aditif anoranik Mg(OH) 2 ( Xinglu, Chemical  Co ),  serta  akuades  sebagai non  solvent (non  pelarut).  Asam  humus  digunakan  sebagai  model sampel  senyawa  organik  dalam  air,  untuk  uji  rejeksi  (selektifitas)  menggunakan  modul  membran ultrafiltrasi tipe dead end.
Prosedur 1. Pembuatan Membran
Teknik pembuatan membran dilakukan dengan metode inversi fasa yaitu dengan mencampurkan 18% PES  sebagai  polimer  utama  dengan  aditif  Mg(OH) 2 dengan  penambahan  0,5%,  1%  dan  2%  berat  total larutan, dilarutkan ke dalam pelarut DMAc, yang selanjutnya disebut sebagai larutan dope .  Pengadukan larutan dope menggunakan magnetic  stirrer dilakukan  hingga  dicapai  larutan  yang  homogen.  Untuk menghindari terjadi aglomerisasi, maka larutan dimasukkan ke dalam sonikator pada suhu ruang selama 60 menit. Tahap selanjutnya dilakukan pencetakan ( casting ) diatas plat kaca, menggunakan aplikator dengan mengatur ketebalan sekitar 256 μm. Selanjutnya lapisan tipis yang terbentuk dilakukan perendaman dalam bak koagulasi yang berisi akuades sebagai non pelarut. Kemudian lapisan tipis (membran) yang terbentuk disimpan  dalam  akuades,  yang  akan  digunakan  untuk  karakterisasi  dan  uji  filtrasi  menggunakan  modul membran ultrafiltrasi. Adapun komposisi larutan dope yang dipreparasi disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1 . Komposisi larutan dope membran
PES (%) Mg(OH 2 ) (%) DMAc (%) Kode Membran 18 0 82 A 18 0,5 81,5 B 18 1 81 C 18 2 80 D Sumber: Hasil pengujian penelitian (2020).
p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934

## 2. Karakterisasi membran
Gugus fungsi yang terdapat pada membran dianalisa menggunakan Fourier Transform Infra – Red Spectroscopy  -  Attenuated  Total  Reflectance  instrument ( Thermo  Scientific iD5  ATR-Nicolet  iS5  FTIR Spectrophotometer ,  Jepang).  Selanjutnya  struktur  morfologi  membran  PES  murni  (membran  A)  dan membran modifikasi (membran B, C, dan D) dianalisa menggunakan scanning electron microscopy (FE- SEM,  JSF-7500F,  JEOL  Co.,  Ltd., Japan ).  Sifat  hidrofilik  membran  dievaluasi  dengan mengukur  sudut kontak air antara permukaan membran dan tetesan air menggunakan contact angle meter Drop Master 300, Kyowa Interface Science Co., Jepang.
3. Kinerja Membran
Modul  membran  tipe  aliran dead  end digunakan  untuk  uji  kinerja  membran.  Evaluasi  kinerja membran meliputi permeabilitas air murni, dan uji rejeksi (selektifitas) asam humus, sebagai model sampel kandungan senyawa organik dalam air. Permeabilitas adalah salah satu faktor untuk menunjukkan performa (kinerja) membran. Nilai permeabilitas (L p ) dapat dihitung dari kemiringan ( slope ) dari kurva perubahan tekanan terhadap fluks. Semakin besar nilai koefisien permeabilitas maka akan semakin mudah solute yang dapat melewati membran, sehingga kemampuan membran untuk melewatkan air juga semakin besar pula. Koefisien permeabilitas dihitung menggunakan persamaan 1 [16].
L p = J ∆ p (1)
J adalah fluks air (L/m 2 .jam) dan ΔP adalah perubahan tekanan (bar).
Sedangkan  rejeksi  (selektivitas)  merupakan  fraksi  konsentrasi  zat  terlarut  yang  tidak  mampu melewati membran. Persamaan 2 digunakan untuk menghitung rejeksi membran [16].
R = 1 − Cp Cf ×  100%                                                                       (2)
R merupakan koefisien rejeksi (%), C p merupakan kandungan zat terlarut dalam permeat (mg) serta C f merupakan kandungan zat terlarut dalam umpan (mg). Uji rejeksi (selektifitas) dilakukan dengan cara melewatkan larutan sampel asam humus pada konsentrasi 50 ppm yang dialirkan melewati modul membran ultrafiltrasi pada tekanan 1 bar dengan waktu selama 1 jam, dengan melakukan pengukuran permeat yang ditampung pada interval waktu 10 menit hingga diperoleh berat yang konstan.

## 3. Hasil dan Pembahasan

## Analisa Gugus Fungsi
FTIR Spectroscopy adalah suatu peralatan yang biasa digunakan dalam menganalisa suatu struktur kimia (gugus fungsi) pada permukaan suatu sampel yang didasarkan oleh suatu ikatan atau adanya interaksi molekul dalam suatu bahan baik berupa absorbansi atau transmittansi dari sinar infra merah ( infra red ) yang diserap atau dipantulkan pada suatu sampel. Adapun spektrum FTIR pada semua membran yang dihasilkan, disajikan pada Gambar 1. Pada gambar teridentifikasi adanya  kelompok gugus C-H aromatik, kelompok eter  aromatik  (C-O-C),  kelompok  cincin  aromatik  (C=C)  yang  muncul  masing-masing  pada  panjang gelombang 836 cm -1 , 1239 cm -1 dan 1485 cm -1 . Sedangkan kelompok gugus sulfon (O=S=O) muncul pada spektrum  bilangan  gelombang  1139  cm -1 .  Kelompok  gugus  sulfon  yang  hadir  pada  puncak  bilangan gelombang tersebut adalah getaran atom dalam material yang merupakan ciri khas adanya PES.
Selanjutnya dapat dilihat juga bahwa, membran termodifikasi dengan penambahan aditif Mg(OH) 2 , (membran B, C dan D) yang ditunjukkan pada Gambar 1, menunjukkan adanya transmittansi yang muncul pada panjang gelombang 3696 cm -1 yang merupakan getaran atom gugus hidroksil (-OH) dari molekul air yang  berasal  dari  Mg(OH) 2 .  Hal  ini  membuktikan  bahwa  Mg(OH) 2 berhasil  ditambahkan  ke  dalam membran secara  inversi  fasa. Kehadiran gugus hidroksil (-OH) pada serbuk magnesium hydroxide juga teridentifikasi pada bilangan gelombang 3699 dan 3697 cm -1 telah dilaporkan oleh peneliti terdahulu [17], [18]. Pada penelitian ini peregangan getaran gugus hidroksil (-OH) muncul pada panjang gelombang 3696 cm -1 terlihat pada membran hasil modifikasi (membran B, C dan D). Adanya spektrum yang muncul ini mengidentifikasikan bahwa blending Mg(OH) 2 pada matrik membran PES berhasil dilakukan.
p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934
Gambar 1 . Spektra FTIR pada membran Sumber: Hasil pengujian penelitian (2020)

## Morfologi Membran
Analisis  struktur  morfologi  membran  dilakukan  menggunakan  SEM  dengan  tujuan  untuk  melihat perubahan morfologi membran yang terjadi pada permukaan membran sebelum dan setelah dimodifikasi dengan penambahan aditif Mg(OH) 2 . Pada Gambar 2a terlihat bahwa membran A menunjukkan pori yang terbentuk sangat dense , di mana keberadaan pori-pori yang terlihat sangat kecil dan sangat rapat. Ketika membran  PES  dimodifikasi  dengan  penambahan  Mg(OH) 2 ,  terlihat  perubahan  terhadap keberadaan  pori yang  sangat  signifikan.  Pada  membran  D  ( Gambar  2b )  terlihat  dengan  jelas  munculnya pori-pori  yang tersebar  di  permukaan  membran.  Hal  ini  menunjukkan,  bahwa  aditif  Mg(OH) 2 berperan  sebagai  agen pembentuk  pori  di  dalam  membran  PES.  Pori-pori  yang  terbentuk  akibat  penambahan  Mg(OH) 2 dapat mempercepat laju penetrasi air melewati membran [12].
Gambar 2. Morfologi surface section ( penampang permukaan) membran dengan perbesaran 5000 kali; (a) Membran A; (b) Membran D Sumber: Hasil pengujian penelitian (2020)

## Sifat Hidrofilisitas Membran
Hidrofilisitas membran dapat ditentukan dengan mengukur sudut kontak air pada membran. Sudut kontak air menunjukkan derajat kebasahan pada permukaan membran. Suatu membran dinyatakan sebagai membran hidrofobik yaitu bila membran mempunyai sudut kontak air diatas 90 o yang artinya tetesan air tidak  mampu  menyebar  diatas  permukaan  membran.  Sedangkan  membran dinyatakan  sebagai  membran hidrofilik, yaitu membran yang memiliki sudut kontak air di bawah  90 o , artinya membran tersebut mampu menyerap tetesan air yang ada di permukaan membran [19].
Secara umum, modifikasi membran dengan penambahan aditif Mg(OH) 2 menunjukkan penurunan nilai sudut kontak air, artinya semua membran yang dimodifikasi memiliki sifat hidrofilisitas yang semakin meningkat.  Pada Gambar  3 ,  menunjukkan  bahwa  nilai  sudut  kontak  air  pada  membran  A,  B,  C  dan  D masing-masing  adalah  sebesar  83°,  77°,  67°,  dan  65°.  Berdasarkan  data  tersebut  jelas  terlihat  bahwa
p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934
membran PES murni (membran A) memiliki sifat hidrofilisitas yang paling rendah dibandingkan dengan membran  yang  telah  dimodifikasi.  Penambahan  aditif  Mg(OH) 2 pada  membran  PES  dapat  dinyatakan sebagai pore  forming  agent (agen  pembentuk  pori),  yang  dapat  dilihat  pada  membran  modifikasi  jelas terlihat  adanya  pembentukan  pori-pori  di  atas  permukaan  membran,  yang  dapat  dikonfirmasi  dari  uji struktur morfologi menggunakan SEM ( Gambar 2).
Selanjutnya  adanya  gugus  hidroksil  (-OH)  yang  bersumber  dari  aditif  Mg(OH) 2, memberikan sumbangan sifat hidrofilik yang signifikan pada matrik membran PES, yang telah dijelaskan pada analisa gugus fungsi menggunakan FTIR ( Gambar 1 ). Hal ini menjadi dugaan sebagai akibat terjadinya penurunan nilai  sudut  kontak  air,  atau  dapat  dinyatakan  sifat  hidrofilisitas  membran  yang  dimodifikasi  dengan penambahan Mg(OH) 2 menjadi semakin meningkat. Temuan yang sama juga telah dinyatakan oleh peneliti terdahulu  bahwa  penambahan  Mg(OH) 2 pada  membran polyvinylidene  fluoride (PVDF)  mampu menurunkan  sudut  kontak  air  membran  atau  dengan  kata  lain  dapat  meningkatkan  sifat  hidrofilisitas membran [12],[17].
Gambar 3 . Sudut kontak air pada membran Sumber: Hasil pengujian penelitian (2020)

## Kinerja Membran
Parameter  performa  (kinerja)  kinerja  membran  adalah  permeabilitas  dan  rejeksi  (selektivitas). Permeabilitas air adalah kemampuan membran untuk melewatkan spesi atau konstituen menembus lapisan membran. Sedangkan rejeksi atau selektifitas adalah ukuran kemampuan membran untuk menahan suatu spesi  tertentu. Gambar  5 menunjukkan  pengaruh  penambahan  Mg(OH) 2 terhadap  permeabilitas  air. Penambahan  Mg(OH) 2 ke  dalam  larutan casting mampu  meningkatkan  permeabilitas  air  pada  membran modifikasi yaitu membran B, C dan D masing-masing sebesar 22 L/m 2 .jam.bar ; 35 L/m 2 .jam.bar;  dan 51 L/m 2 .jam.bar. Sedangkan membran PES murni tanpa modifikasi (membran A) memiliki permeabilitas air murni yang paling rendah yaitu 5,2 L/m 2 .jam.bar.  Kenaikan permeabilitas air murni pada membran B, C dan  D  berkaitan  dengan  sifat  hidrofilisitas  membran  yang  dapat  dikonfirmasi  dengan  penurunan  sudut kontak air. Jelas bahwa sudut kontak air pada membran B, C dan D lebih rendah dari membran A, artinya hidrofilisitas  membran  mengalami  peningkatan  yang  mengakibatkan  permeabilitas  air  pada  membran menjadi bertambah.
Peningkatan permeabilitas air juga dapat dilihat dari struktur morfologi membran. Struktur morfologi pada  penampang  pemukaan  membran  memperlihatkan  munculnya  pori-pori  di  sepanjang  penampang membran  modifikasi  terlihat  jelas,  sedangkan  membran  tanpa  modifikasi  terlihat  penampang  membran yang  sangat dense (rapat)  ( Gambar  4a ).  Dengan  demikian  sangat  mungkin  permeabilitas  air  membran modifikasi  lebih  besar  dibandingkan  membran  PES  murni  tanpa  modifikasi.  Peningkatan  nilai permeabilitas ini juga disebabkan karena dengan adanya penambahan zat aditif Mg(OH) 2 yang membuat permukaan membran menjadi bersifat hidrofilik sehingga lebih mudah menyerap molekul air dan berakibat pada peningkatan jumlah air yang lolos dari membran.
p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934
Selain itu peningkatan permeabilitas air pada membran yang dimodifikasi juga dapat diamati dengan kehadiran kelompok gugus hidroksil (-OH) yang berasal dari Mg(OH) 2 yang dapat dikonfirmasi dari analisa gugus fungsi menggunakan FTIR pada Gambar 1 . Kemunculan kelompok hidroksil (-OH) yang bersifat hidrofilik  dari  kristal  air  pada  Mg(OH) 2 ,  dikonfirmasi  pada  panjang  gelombang  3696  cm -1 ,  yang memungkinkan  terjadinya  peningkatan  hidrofilisitas  membran  modifikasi.  Hidrofilisitas  permukaan membran  dapat  mempengaruhi  permeabilitas  membran  [20].  Dilaporkan  bahwa  semua  membran  yang dimodifikasi dengan Mg(OH) 2 memiliki nilai permeabilitas yang lebih tinggi dibandingkan membran tanpa modifikasi (membran A).
Gambar 4 . Permeabilitas air pada berbagai jenis membran Sumber: Hasil pengujian penelitian (2020)
Pengujian  kinerja  membran  juga  dilakukan  dengan  menghitung  besarnya  persen  rejeksi  atau selektivitas  terhadap  asam  humus  sebagai  sampel artificial untuk  menghilangkan  senyawa  organik  pada air. Asam humus yang dimaksud adalah fraksi zat humus yang terdapat di dalam tanah serta ikut terbawa di air permukaan  dengan konsentrasi yang rendah, yang merupakan hasil dekomposisi protein, karbohidrat dan lignin [16]. Uji rejeksi membran dilakukan dengan menggunakan seperangkat modul filtrasi dengan aliran dead end , dengan melewatkan 50 ppm asam humus selama 30 menit pada tekanan 1 bar. Selanjutnya dilakukan pengukuran nilai fluks yang diperoleh dan dilakukan analisa konsentrasi permeat dan retentat menggunakan spektrofotometer UV-Visible Spectrophotometer . Gambar  4 memperlihatkan  performa  rejeksi  membran  terhadap    rejeksi  asam  humus.  Rejeksi membran  memiliki  kecenderungan  mengalami  penurunan  dengan  adanya  penambahan  konsentrasi Mg(OH) 2 . Penurunan koefisien rejeksi membran dapat dilihat pada membran A, B, C dan D yaitu masing- masing sebesar  72%, 68%, 65% dan 63%. Seperti telah dijelaskan sebelumnya, bahwa sifat hidrofilisitas membran  meningkat  dengan  meningkatnya  penambahan  konsentrasi  Mg(OH) 2 .  Peningkatan  sifat hidrofilisitas permukaan membran ini akan menghambat interaksi dengan molekul hidrofobik asam humus. Hal ini menyebabkan rejeksi membran menjadi menurun.
p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934
Gambar 5. Rejeksi pada berbagai jenis membran Sumber: Hasil pengujian penelitian (2020)

## 4. Kesimpulan
Membran  PES  yang  dimodifikasi  dengan  penambahan  aditif  Mg(OH) 2 menunjukkan  perubahan struktur  morfologi  dan  kinerja  membran.  Hasil  karakterisasi  menunjukkan  bahwa  adanya  kehadiran kelompok hidroksil (-OH) dari Mg(OH) 2 yang menunjukkan interaksi antara polimer PES dan Mg(OH) 2 dilihat  dari  analisa  menggunakan  FTIR,  yang  menyebabkan  sifat  hidrofilisitas  membran  meningkat. Peningkatan  sifat  hidrofilisitas  ini  juga  dapat  dikonfirmasi  dengan  penurunan water  contact  angle pada membran yang dimodifikasi dengan Mg(OH) 2 . Karakterisasi membran menggunakan SEM menunjukkan bahwa membran yang dimodifikasi dengan Mg(OH) 2 , memperlihatkan sebaran pori-pori di sepanjang luas penampang membran, sehingga Mg(OH) 2 dapat berperan sebagai pore forming agent. Sedangkan kinerja membran  yang  dimodifikasi  memberikan  nilai  permeabilitas  tertinggi  pada  membran  PES  yang dimodifikasi  yaitu  dengan  penambahan  2%  Mg(OH) 2 dengan  nilai  sebesar  51  L/m 2 .h.bar  dan  koefisien rejeksi sebesar 63%.

## 5. Daftar Pustaka
[1] R. J. Gohari, E. Halakoo, N. A. M. Nazri, W. J. Lau, T. Matsuura, and A. F. Ismail, “Improving performance and antifouling capability of PES UF membranes via blending with highly hydrophilic hydrous  manganese  dioxide  nanoparticles,” DES ,  vol.  335,  no.  1,  pp.  87–95,  2014,  doi: 10.1016/j.desal.2013.12.011.
[2] C.  Nie,  “Novel  heparin-mimicking  polymer  brush  grafted  carbon  nanotube  /  PES  composite membranes for safe and efficient blood purification,” J. Memb. Sci. , vol. 475, pp. 455–468, 2015, doi: 10.1016/j.memsci.2014.11.005.
[3] H.  Susanto  and  M.  Ulbricht,  “Characteristics,  performance  and  stability  of  polyethersulfone ultrafiltration  membranes  prepared  by  phase  separation  method  using  different  macromolecular additives,” J. Memb. Sci. , vol. 327, pp. 125–135, 2009, doi: 10.1016/j.memsci.2008.11.025.
[4] Z.  Xu,  L.  Yu,  and  L.  Han,  “Polymer-nanoinorganic  particles  composite  membranes:  a  brief overview,” vol. 3, no. 3, pp. 318–329, 2009, doi: 10.1007/s11705-009-0199-0.
[5] M. Y. Wahab, “Synergistic effects of organic and inorganic additives in preparation of composite poly (vinylidene fluoride) antifouling ultrafiltration membranes,” J. Appl. Polym. Sci. , vol. 0, no. 0, p. 47737, Mar. 2019, doi: 10.1002/app.47737.
[6] X. Li, “Self-assembly of TiO2 nanoparticles around the pores of PES ultrafiltration membrane for mitigating  organic  fouling,” J.  Memb.  Sci. ,  vol.  467,  pp.  226–235,  2014,  doi: 10.1016/j.memsci.2014.05.036.
[7] A. Ahmad, I. Afzal, M. Irfan, C. Lee, and J. Kim, “Optimization of membrane modification using SiO 2 for robust anti-fouling performance with calcium-humic acid feed in membrane distillation,”
p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934
Environ. Res. , vol. 170, no. September 2018, pp. 374–382, 2019, doi: 10.1016/j.envres.2018.12.036.
[8] S.  Mulyati,  “Production  of  High  Flux  Poly  (Ether  Sulfone)  Membrane  Using  Silica  Additive Extracted  from  Natural  Resource,” Membranes  (Basel). ,  vol.  10,  no.  1,  p.  17,  2020,  doi: 10.3390/membranes10010017.
[9] J. Hsu and A. Nacu, “Preparation of submicron-sized Mg (OH) 2 particles through precipitation,” vol. 262, no. October 2004, pp. 220–231, 2005, doi: 10.1016/j.colsurfa.2005.04.038.
[10]  H.  Wu,  M.  Shao,  J.  Gu,  and  X.  Wei,  “Microwave-assisted  synthesis  of  fibre-like  Mg  (  OH  )  2 nanoparticles  in  aqueous  solution  at  room  temperature,”  vol.  58,  pp.  2166–2169,  2004,  doi: 10.1016/j.matlet.2004.01.010.
[11]  A.  A.  Pilarska,  Ł.  Klapiszewski,  and  T.  Jesionowski,  “Recent  development  in  the  synthesis, modification and application of Mg(OH)2and MgO: A review,” Powder Technol. , vol. 319, pp. 373– 407, 2017, doi: 10.1016/j.powtec.2017.07.009.
[12]  S. Han, L. Mao, T. Wu, and H. Wang, “Homogeneous polyethersulfone hybrid membranes prepared with in-suit synthesized magnesium hydroxide nanoparticles by phase inversion method,” J. Memb. Sci. , vol. 516, pp. 47–55, 2016, doi: 10.1016/j.memsci.2016.05.040.
[13]  P.  T.  Jochym,  A.  M.  Ole,  K.  Parlinski,  J.  Ła,  P.  Piekarz,  and  M.  Sternik,  “Structure  and  elastic properties of Mg (OH) 2 from density functional theory,” J. Phisics  Condens. Matter , vol. 445403, 2010, doi: 10.1088/0953-8984/22/44/445403.
[14]  C.  Dong,  D.  Song,  J.  Cairney,  O.  Lee,  G.  He,  and  Y.  Deng,  “Antibacterial  study  of  Mg  (OH)  2 nanoplatelets,” Mater. Res. Bull. , vol. 46, no. 4, pp. 576–582, 2011, doi: 10.1016/j.materresbull.2010.12.023.
[15]  U. Fathanah et al. , “Enhancement of Antifouling of Ultrafiltration Polyethersulfone Membrane with Hybrid Mg (OH) 2 / Chitosan by Polymer Blending Graphical abstract Keywords,” vol. 6, pp. 375– 382, 2020, doi: 10.22079/JMSR.2020.124107.1365.
[16]  S.  R.  Panda,  M.  Mukherjee,  and  S.  De,  “Journal  of  Water  Process  Engineering  Preparation, characterization  and  humic  acid  removal  capacity  of  chitosan  coated  iron-oxide-  polyacrylonitrile mixed  matrix  membrane,” J.  Water  Process  Eng. ,  vol.  6,  pp.  93–104,  2015,  doi: 10.1016/j.jwpe.2015.03.007.
[17]  C. Dong, G. He, H. Li, R. Zhao, Y. Han, and Y. Deng, “Antifouling enhancement of poly (vinylidene fluoride) microfiltration membrane by adding Mg(OH)2nanoparticles,” J. Memb. Sci. , vol. 387–388, no. 1, pp. 40–47, 2012, doi: 10.1016/j.memsci.2011.10.007.
[18]  C.  Dong,  Y.  Dai,  S.  Jiang,  and  G.  He,  “Application  of  Mg(OH)2nanoplatelets  as  pore  former  to prepare PVDF ultrafiltration membranes,” J. Environ. Chem. Eng. , vol. 5, no. 1, pp. 877–883, 2017, doi: 10.1016/j.jece.2017.01.006.
[19]  J.  H.  Jhaveri  and  Z.  V.  P.  Murthy,  “A  comprehensive  review  on  anti-fouling  nanocomposite membranes for pressure driven membrane separation processes,” Desalination , vol. 379, pp. 137– 154, 2016, doi: 10.1016/j.desal.2015.11.009.
[20]  E.  Saljoughi  and  S.  M.  Mousavi,  “Preparation  and  characterization  of  novel  polysulfone nanofiltration membranes for removal of cadmium from contaminated water,” Sep. Purif. Technol. , vol. 90, pp. 22–30, 2012, doi: 10.1016/j.seppur.2012.02.008.