## CHARACTERIZATION OF CELLULOSE ACETATE MEMBRANE FROM NUTMEG SHELLS
Bhayu Gita Bhernama 1) *, Nurhayati 2) , Surya adi saputra 1) , Jihan Amalia 1)
1) Program studi Kimia, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Islam Negeri Ar-Raniry Jln Syeikh Abdur Rauf Kopelma Darussalam, Kota Banda Aceh, 23111, Indonesia
2) Program studi Teknik Fisika, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Islam Negeri Ar-Raniry Jln Syeikh Abdur Rauf Kopelma Darussalam, Kota Banda Aceh, 23111, Indonesia

## ARTICLE INFO
Article history:
Received 15 Dec 2022, Revised 05 Jun 2023,
Accepted 27 Jul 2023, Available online 10 Aug 2023

## Keywords:
 nutmeg shell
 cellulose acetate membrane
 flux
 rejection
*corresponding author: deta.chavez1678@gmail.com
Phone: +6285274105116 https://doi.org/10.31938/jsn.v 13i3.465

## ABSTRACT
The membrane is a semipermeable selective thin layer that is used as a barrier between two phases, the feed phase and the permeate phase. Several studies have been carried out on the synthesis of cellulose acetate membranes, but research on cellulose acetate membranes  from  nutmeg  shell  waste  is  still  rare.  Therefore,  the  characterization  of cellulose  acetate  membrane  from  a  nutmeg  shell  was  conducted.  This  study  aims  to characterize cellulose acetate membranes from nutmeg shells using the phase inversion method  with  variations  in  the  weight  of  cellulose  acetate  0.1  and  0.2  grams.  The plasticizers used are polyvinyl chloride (PVC) and dope solution. Characterization was carried out in thickness, tensile strength, morphology by Scanning Electron Microscope (SEM), functional groups, membrane permeability, rejection value, degree of swelling, and membrane standards. The results obtained for good morphological characterization were found in membranes number 2 and 4, the value of rejection and flux on membrane number 2 (t = 1 minute) was 31.1%, and the flux value was 4.6 L/m 2 .h for membrane number 3 (t) (t = 3 minutes) 31.6% and the flux value was 0.3 L/m 2 per hour. The good thickness and strength of the membrane are found in the number 1 membrane, with a thickness of 0.11 mm and tensile strength  of 3.06 MPa.  Swelling degree and  suitable membranes  are  found  in  membrane  number 1, 59.52%,  and  32.2%,  respectively.  The functional groups contained in the FTIR spectrum include the C  – H group, which is located in the wave number range of 2959.79 cm -1 , C = O is located at 1722.06 cm -1 , C –O acetyl is located at 1271.04 cm -1 and C – O stretching is located at 1072.13 cm -1 , and  the  presence  of  a  PVC  group  is  located  at  742.12  cm -1 .  The  conclusion  is  that membrane number 1 is good for further application.

## ABSTRAK

## Karakteristik Membran Selulosa Asetat dari Cangkang Biji Pala
Membran merupakan suatu lapisan tipis selektif semipermeabel yang digunakan sebagai pembatas  antara  dua  fasa,  fasa  umpan  dan  fasa  permeat.  Beberapa  penelitian  tentang sintesis  membran  selulosa  asetat  sudah  banyak  dilakukan,  akan  tetapi  penelitian membran selulosa asetat dari limbah cangkang biji pala masih jarang dilakukan. Oleh karena itu, dilakukan penelitian karakterisasi membran selulosa asetat dari cangkang biji pala.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengkarakterisasi  membran  selulosa  asetat  dari cangkang biji pala menggunakan metoda inversi fasa dengan variasi berat selulosa asetat 0,1 dan 0,2 gram, pemplastis yang digunakan adalah poli vinil klorida (PVC) dan larutan Dope .  Karakterisasi  yang  dilakukan  berupa  ketebalan,  kuat  tarik,  morfologi,  gugus fungsi, permeabilitas membran, nilai rejeksi, derajat swelling , dan stabilitas membran. Hasil untuk karakterisasi morfologi yang baik terdapat pada membran nomor 2 dan 4, nilai rejeksi dan fluks terdapat pada membran nomor 2 (t = 1 menit) 31,1% dan nilai fluks  4,6  L/m 2 .jam  untuk  membran  nomor  3  (t  =  3 menit)  31,6%  dan  nilai  fluks  0,3 L/m 2 .jam. Ketebalan dan kekuatan membran yang baik terdapat pada membran nomor 1, ketebalan 0,11 mm dan kuat tarik 3,06 MPa. Swelling dan stabilitas membran yang baik  terdapat  pada  membran  nomor  1  yaitu  59,52%  dan  32,2%.  Gugus  fungsi  yang terdapat  pada  spektrum  FTIR  tersebut  diantaranya  gugus  C–H  yang  terletak  pada rentang bilangan gelombang 2959,79 cm -1 , C=O terletak pada 1722,06 cm -1 , C–O asetil terletak  pada  1271,04  cm -1 dan  C–O  ulur  terletak  pada  1072,13  cm -1 ,  dan  yang menandakan adanya gugus PVC terdapat pada 742,12 cm -1 . Kesimpulan diperoleh yaitu, membran nomor 1 merupakan membran yang baik untuk diaplikasikan lebih lanjut.
Kata kunci: cangkang biji pala; membran selulosa asetat; fluks; rejeksi

## PENDAHULUAN
Membran  merupakan  suatu  lapisan  tipis selektif  semipermeabel  yang  digunakan  sebagai pembatas  antara  dua  fasa,  fasa  umpan  dan  fasa permeat.  Membran  memiliki  pori-pori  dengan ukuran tertentu yang dapat menghambat komponen  lain  yang  lebih  besar  dari  ukuran membran  dan  melewatkan  komponen  yang memiliki ukuran yang lebih kecil daripada ukuran membran itu sendiri (Murni, 2010). Pertama kali membran diperkenalkan oleh Loub dan Sourirajan dengan  menggunakan  bahan  dasar selulosa  asetat  pada  proses  penyaringan  air. Lambat  laun  penelitian  terhadap  teknologi membran  menjadi  sangat  diperhatikan  dan berkembang.  Perkembangan  teknologi  membran mengarah  kepada  bahan-bahan  polimer  selain selulosa asetat, seperti polisulfon, poli etersulfon, poliuretan,  dan  lainnya  (Fitriyano  &  Abdullah, 2016).  Proses  sintesis  membran  yang  perlu diperhatikan  adalah  pemilihan  bahan  dasarnya berupa sifat dan struktur. Proses sintesis membran selulosa  asetat  biasanya  dilakukan  inversi  fasa dengan  proses  pencelupan.  Inversi  fasa  ini memiliki  dua  tipe  komposisi  cetak  yaitu komposisi  cetak  aditif  anorganik  dan  aditif organik (Handayani et al., 2017).
Selulosa  adalah  polimer  dari  monosakarida. Selulosa dibentuk dari ikatan 𝛽 − 1,4 glikosidik. Struktur kristal dari selulosa tidak mudah larut dan terurai  secara  fisik  dan  kimia.  Selulosa  biasanya terbentuk  bersama  dengan  senyawa  lain  seperti lignin  dan  hemiselulosa  membentuk  dinding  sel tanaman  (Lismeri  et  al.,  2016).  Pemisahan selulosa  dilakukan  dengan  cara  ekstraksi, delignifikasi,  dan bleaching (Fitriyano  & Abdullah,  2016).  Pemisahan  selulosa  dengan sokletasi  diperoleh  rendemen  81,16%  (Sapitri, 2021). Sementara itu, ekstraksi selulosa menggunakan refluks diperoleh rendemen selulosa 42,88-42,91% (Dewi et al., (2017).
Hasil  sintesis  dari  selulosa,  asam  asetat anhidrat,  asam  asetat  glasial,  dan  asam  sulfat berupa  selulosa  asetat  (Lismeri  et  al.,  2016). Selulosa asetat dikelompokkan menjadi monoasetat,  diasetat,  dan  triasetat.  Aplikasi  dari selulosa  asetat  di  bidang  industri  film,  plastik biodegradable ,  bahan  pelapis  kertas, logam,  dan kaca,  sebagai  perekat  film  topografi  hingga sebagai  bahan  baku  utama  dalam  proses  sintesis membran (Thaiyibah et al., 2016). Menurut Riani et al., (2019), penggunaan selulosa asetat sebagai membran  memiliki  kelebihan  yaitu  biaya pengolahan  yang  rendah,  sangat  selektif  pada
proses penyerapan (adsorpsi), larut pada berbagai jenis  pelarut,  bersifat  hidrofilik,  serta  bersumber dari sumber daya alam yang dapat diperbarui.
Kandungan  senyawa  kimia  dari  limbah cangkang  biji  pala  terdiri  dari  21,34%  selulosa, 12,93%  lignin,  53,67% crude  fiber ,  6,16%  abu, 0,11%    fenol,  dan  0,38%  karbonil  (Salindeho  et al.,  2018).  Pemanfaatan  dari  selulosa  dan  lignin pada limbah cangkang biji pala cukup besar  yaitu sebagai karbon aktif (Sagita et al., 2020),  briket, bahan adsorben  (Sagita et al., 2020), dan asap cair (Salindeho et al., 2018).
Beberapa penelitian tentang sintesis membran  selulosa  yang  telah  dilakukan  seperti sintesis membran dari tanda kosong kelapa sawit menggunakan  perbandingan  selulosa  asetat  dan pelarut  1:6  dan  melakukan  variasi  konsentrasi polietilen  glikol  (PEG)  10,  20,  dan  30%  (b/b) dengan karakteristik morofologi memperlihatkan ukuran yang halus pada penambahan konsentrasi PEG 10% (Apriani et al., 2017). Sintesis membran dari  eceng  gondok  yang  dilakukan  oleh Rachmawaty  et  al.,  (2013)  dengan  variasi terhadap selulosa asetat 13, 14 dan 15% (b/b) dan waktu  penguapan  pelarut  0,5,  10,  dan  15  detik dengan  penambahan  PEG  5%  didapatkan  hasil terbaik  pada  selulosa  asetat  dengan  konsentrasi 15% dan waktu 15 detik. Karakterisasi membran selulosa  dari  eceng  gondok  juga  telah  dilakukan oleh Thaiyibah et al., (2016) yang menghasilkan konsentrasi  selulosa  asetat  yang  baik  sebagai membran pada konsentrasi 6% (b/b). Silvia et al,, (2016)  melakukan  variasi  selulosa  asetat  untuk desalinasi air payau pada konsentrasi 16, 17, 18, 19, dan 20% (b/b) dan menyatakan semakin besar konsentrasi  selulosa  asetat  semakin  kecil  nilai fluks.
Penelitian  mengenai  selulosa  asetat  dari cangkang biji pala belum banyak dilakukan. Oleh sebab  itu,  dilakukan  karakterisasi  membran selulosa  asetat  dari  limbah  cangkang  biji  pala menggunakan  metode  sokletasi,  dengan  variasi berat selulosa asetat, 0,10 dan 0,20 gram, polivinil klorida  0,3  dan  0,4  gram,  serta  pelarut  tetra hidrofuran 10 mL. Dari penelitian ini diharapkan dapat  dihasilkan  membran  selulosa  asetat  yang bermanfaat  dan  dapat  digunakan  untuk  aplikasi lebih lanjut, seperti pemurnian limbah cair.

## BAHAN DAN METODE

## Bahan dan Alat
Bahan  yang  digunakan  diantaranya  yaitu,  5 Kg  limbah  cangkang  biji  pala  yang  berasal  dari
Aceh Selatan, asam asetat glasial p.a (smartLab), asam  asetat  anhidrida  (merck),  asam  sulfat (H 2 SO 4 )  (p)  (smartLab), Poli  Vinil  Chlorida (PVC), Tetrahidrofuran (THF) dan larutan Dope . Alat-alat yang digunakan diantaranya kolom kromatografi,  buret,  timbangan  analitik,  tanur, oven, magnetic stirer , hote plate , seperangkat alat sokletasi,  FTIR,  XRD, micrometer  scrub , Spektrofotometer UV-Vis dan peralatan gelas.

## Metode
Sintesis Selulosa Asetat Limbah Cangkang Biji Pala
Sintesis selulosa asetat limbah cangkang biji pala  dilakukan  dengan  variasi  komposisi berdasarkan  penelitian    Apriani  et  al.(2017)  dan Rachmawaty et al.(2013) .

## Sintesis Membran Selulosa Asetat
Masing–masing  0,3  gram  PVC  dimasukkan ke  dalam  dua  buah  gelas Beaker  ukuran  25  mL, dilarutkan  dengan  10  mL  THF,  ditambahkan  15 tetes Dope dan  diaduk  hingga  larut.  Setelah  itu, campuran  tersebut  dimasukkan  selulosa  asetat dengan variasi berat 0,1 dan 0,2 gram dan ditutup rapat,  serta  diaduk  selama  4 jam.  Setelah  4 jam, sampel dituang ke dalam petridish dan didiamkan selama  1  jam  untuk  menghilangkan  udara  yang ada  pada  larutan.  Setelah  terbentuk  membran, sampel dianalisis permeabilitas dan selektivitasnya.  Hal  yang  sama  dilakukan  untuk 0,4 gram PVC. Membran selulosa asetat cangkang biji  pala  juga  dianalisis  ketebalan,  kuat  tarik, morfologi, gugus fungsi, permeabilitas membran, nilai  rejeksi,  derajat swelling ,  dan  stabilitas membran (Apriani et al., 2017) dan (Rachmawaty et al., 2013).

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Membran
adalah lapisan tipis semipermeable.  Proses  pemisahan  dilakukan
berdasarkan  sifat  fisiknya.  Membran  adalah proses  pemindahan  materi  secara  selektif disebabkan  oleh  gaya  yang  berhubungan  pada parameter tertentu antara dua media. Pemindahan materi  disebabkan  oleh  perbedaan  potensial listrik,  kimia,  dan  tekanan  (Prasetyo,  Adiarto  & Soedjono.,  2003).  Teknik  pembuatan  membran terjadi karena proses polimerisasi dari bahan dasar membrane, sehingga memiliki berat molekul yang besar  dan  memiliki  rongga  antar  rantai  polimer yang membentuk pori. Membran yang dihasilkan dari  teknik  pembuatan  membran  tersebut diharapkan  memiliki  permeabilitas  (fluks)  dan selektivitas (rejeksi) yang tinggi (Ernawati, 2014).
Teknik pembuatan membran yang digunakan adalah  teknik  inversi  fasa.  Teknik  inversi  fasa menghasilkan  membran  yang  berpori.  Penelitian yang  dilakukan  ini  adalah  pembuatan  membran selulosa  asetat  dari  limbah  cangkang  biji  pala dengan menggunakan teknik inversi fasa dan PVC sebagai  bahan  pembentuk  membran  dan  THF sebagai  pelarut.  Variasi  komposisi  bahan pembentuk  membran  selulosa  asetat  dari  limbah cangkang biji pala dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel  1  memberikan  gambaran  terkait dengan  komposisi  bahan  dari  membran  selulosa asetat  yang  dibuat.  Variasi  dari  komposisi membran  selulosa  asetat  tersebut  berbeda-beda sehingga  mempengaruhi  proses  kinerja  dari membran.    Bahan  yang  digunakan  dalam pembuatan  membran  diantaranya  adalah  PVC yang  berfungsi untuk  memperkuat sifat mekanik dari membran selulosa asetat, sehingga membran tersebut  tidak  mudah  robek.  PVC  bersifat  kaku dan  keras  maka  ditambahkan  larutan Dope, sehingga membran yang dihasilkan memiliki sifat yang lentur, elastis, dan memudahkan partikel dari selulosa  asetat  masuk  kedalam  rantai  polimer PVC.  Selain  itu  juga,  variasi  dari  selulosa  yang ditambahkan juga berpengaruh terhadap kemampuan  daya  serap  dari  membran  yang dihasilkan (Thaiyibah et al., 2016).
Tabel 1. Komposisi dan Variasi Bahan Pembentuk Membran Selulosa Asetat dari Limbah Cangkang
Biji Pala Kode Sampel Berat Poli Vinil Klorida (PVC) (gram) Berat Selulosa Asetat (gram) Tetrahidrofuran (THF) (mL) Dope (Tetes) 1 0,3 0,1 10 15 2 0,4 0,1 10 15 3 0,3 0,2 10 15 4 0,4 0,2 10 15

## Analisis Morfologi Membran Menggunakan
Scanning Electron Microscope (SEM) Hasil  uji  morfologi  dari  membran  selulosa asetat  limbah  cangkang  biji  pala  menggunakan analisis  SEM  dapat  dilihat  pada  Gambar  1.  Dari Gambar  1  terlihat  morfologi  permukaan  dengan perbesaran 8000 kali dari membran 1, 2, 3, dan 4. Membran  1  memiliki  komposisi  PVC  0,3  gram dan  selulosa  asetat  0,1gram.  Hasil  uji  morfologi permukaan,  terlihat  struktur  permukaan  yang masih  kasar  dan  kurang  rapat  dibandingkan dengan  membran  2  yang  memiliki  komposisi PVC 0,4 gram dan selulosa asetat 0,1 gram. Hal ini karena masih terdapat serat dari selulosa asetat. Selain  itu,  semakin  banyak  jumlah  PVC  yang ditambahkan dalam proses pembuatan membran, maka  akan  semakin  halus  dan  rata  permukaan membran  tersebut.  Begitu  juga  halnya  untuk membran 3 dan 4. Membran 3 dengan komposisi PVC  0,3  gram  dan  selulosa  asetat  0,2  gram memiliki  permukaan  yang  kasar,  tidak  rata  dan terlihat  serat  dari  selulosa  asetat  (Gambar  1.3). Berbeda  halnya  membran  4  dengan  komposisi PVC 0,4 gram dan selulosa asetat 0,2 gram yang memiliki  permukaan  membran  yang  halus  dan rata tanpa serat (Gambar 1.4).

## Penentuan  Permeabilitas  (Fluks)  dan  Rejeksi Membran
Fluks  adalah  jumlah  volume  permeat  yang melewati  satu  satuan  luas  permukaan  membran dengan  waktu  tertentu  yang  dipengaruhi  oleh adanya  tekanan.  Nilai  fluks  dipengaruhi  oleh
komposisi  membran  dan  tekanan.  Suatu  volume dari  permeat  yang  melewati  membran  selulosa asetat  dipengaruhi  oleh  komposisi  atau  jumlah selulosa asetat. Semakin besar jumlah komposisi selulosa  asetat  yang  terdapat  pada  membran semakin  kecil  nilai  fluks  yang  dihasilkan,  dan semakin  kecil  ukuran  pori  pada  permukaan membran  atau  semakin  sedikit jumlah  pori  yang terbentuk pada permukaan membran. Sebaliknya, semakin  besar  komposisi  jumlah  dari  selulosa asetat  semakin  besar  pula  nilai  rejeksi  yang dihasilkan (Silvia, Pinem &  Irianty,  2016). Nilai fluks  dan  rejeksi  dari  membran  selulosa  asetat limbah cangkang biji pala dapat dilihat pada Tabel 2.
Nilai  fluks  memiliki  tujuan  untuk  melihat porositas  membran,  baik  bentuk  pori  maupun ukuran  pori.  Semakin  besar  porositas  maka  nilai fluks  dan  laju  alir  dari  membran  makin  besar. Nilai  fluks  terbesar  terdapat  pada  membran selulosa asetat limbah cangkang biji pala nomor 2 dan  4  dengan  waktu  1  menit.  Komposisi  yang terdapat pada membran selulosa nomor 2 diantara PVC  0,4  gram  dan  selulosa  asetat  0,1  gram  dan membran  selulosa  nomor  4  diantara  PVC  0,4 gram  dan  selulosa  asetat  0,2  gram  dengan  nilai fluks 4,69 L/m 2 .jam (dapat dilihat pada Tabel 2). Hal  ini  disebabkan  komposisi  polimer  yang terdapat  pada  membran  yang  sedikit,  sehingga derajat  ikatan  yang  terjadi  juga  sedikit  dan menghasilkan  porositas  yang  besar.  Porositas besar  menghasilkan  nilai  fluks  yang  besar (Prasetyo, Adiarto & Soedjono., 2003).
Gambar 1. Morfologi Permukaan Membran Selulosa Asetat dari Limbah Cangkang Biji Pala, (1) PVC 0,3 gram dan selulosa asetat 0,1gram, (2) PVC 0,4 gram dan selulosa asetat 0,1 gram, (3) PVC 0,3 gram dan selulosa asetat 0,2 gram dan (4) PVC 0,4 gram dan selulosa asetat 0,2 gram
1 2 3 4
Tabel 2. Nilai Fluks dan Rejeksi dari Membran Selulosa Asetat Limbah Cangkang Biji Pala
Kode Sampel Waktu (menit) Volume Permeat (mL) Luas Penampang (cm 2 ) Fluks (L/m 2 .jam) Rejeksi (%) 1 1 1 4 1,56 23 3 6 4 0,3 25,4 5 9 4 2,71 28,5 2 1 3 4 4,69 31,1 3 7 4 3,5 25,7 5 11 4 3,3 25,4 3 1 3,5 4 5,46 27,5 3 6 4 0,3 31,6 5 8 4 2,42 41 4 1 3 4 4,69 16,7 3 8 4 4 21,8 5 12 4 3,61 29,5
Dari Tabel 2. dapat dilihat, pada penambahan selulosa asetat 0,1 dan 0,2 gram dengan berat PVC 0,4  gram,  nilai  fluks  yang  dihasilkan  dari penambahan  selulosa  asetat  0,1  gram  meningkat seiring  bertambahnya  waktu.  Akan  tetapi,  pada penambahan selulosa asetat 0,2 gram pada kondisi waktu  yang  sama  nilai  fluks  yang  dihasilkan mengalami  penurunan.  Hal  ini  karena  pada  saat pengujian  penambahan  0,2  gram  selulosa  asetat kurang  baik  dalam  penentuan  laju  alir  yang menyebabkan  nilai  fluks  bertambah.  Selain  itu, semakin  besar  komposisi  jumlah  PVC,  semakin besar  nilai  fluks  yang  dihasilkan  dan  semakin kecil nilai rejeksinya. Hal ini karena peningkatan nilai  fluks  memperbesar  pori  membran  yang terbentuk. Dari Tabel 1 memperlihatkan membran 1 dan membran 2 merupakan variasi penambahan jumlah  PVC  0,3  dan  0,4  gram.  Nilai  fluks  dan rejeksi  dari  membran  1  dan  membran  2  dapat dilihat  pada  Tabel  2.  Pada  waktu  yang  sama sekitar  5  menit  membran  1  dan  membran  2 mengalami peningkatan terhadap nilai fluks yaitu sebesar  2,71  dan  3,3 L/m 2 .jam  dan  nilai  rejeksi yang  mengalami  penurunan  sebesar  28,5  dan 25,4%.
Dari Tabel 2, juga dapat dilihat bahwa nilai fluks terkecil terdapat pada membran 1 dan 3 pada menit ke-3. Komposisi membran 1 yaitu PVC 0,3 gram  dan  selulosa  asetat  0,1  gram  dan  untuk membrane  3  memiliki  komposisi  PVC  0,3  gram
dan selulosa asetat 0,2 gram. Menurut Suseno et al.,  (2003),  pori-pori  membran  terbentuk  karena adanya  matrik  polimer  penyusun  membran sehingga  semakin  banyak  selulosa  asetat  maka polimer semakin rapat dan pori semakin kecil.
Selektivitas  membran  dinyatakan  melalui koefisien  rejeksi,  dapat  diartikan  sebagai  ukuran terhadap  kemampuan  membran  untuk  menahan atau  melewati  suatu  spesi  tertentu.  Selektivitas membran  ini  bergantung  kepada  interaksi membran dengan partikel terlarut, ukuran pori dan ukuran  partikel  zat  yang  akan  melewati  pori membran tersebut (Silvia, Pinem & Irianty, 2016).
Nilai  rejeksi  yang  tinggi  memperlihatkan bahwa  membran  memiliki  sifat  pemisahan  yang baik.  Jika  nilai  rejeksi  dikaitkan  dengan  masa molekul  dari  permeat  yang  berbeda,  maka  dapat diperoleh  nilai Molecular  Weight  Cutt  Off (MWCO). MWCO ini menyatakan suatu batasan nilai  berat  molekul  yang  dapat  ditahan  oleh membran  dengan  nilai  batas  rejeksinya  diatas 95%  (Apriani  et  al.,  2017).  Nilai  selektivitas membran  juga  dipengaruhi  oleh  tekanan.  Nilai selektivitas  membran  berkurang  seiring  dengan bertambahnya  tekanan.  Tekanan  menyebabkan pori yang ada pada permukaan membran melebar sehingga partikel-partikel yang seharusnya dapat ditahan  oleh  membran  menjadi  tidak  dapat ditahan (Effendi et al., 2018).
Tabel 3. Nilai Ketebalan dan Kuat Tarik Membran Selulosa Asetat Limbah Cangkang Biji Pala
Kode Sampel Ketebalan (mm) Kuat Tarik (Mpa) Elastic Modulus (Mpa) Elongation (%) 1 0,11 3,06 0,88 347,39 2 0,17 1,45 0,48 302,31 3 0,13 0,80 0,44 182,45 4 0,20 1,06 0,54 196,81

## Ketebalan dan Kuat Tarik Membran
Ketebalan  suatu  membran  erat  kaitannya dengan  ketahanan  membran.  Apabila  membran yang  dihasilkan  semakin  tebal,  ketahanan membran  yang  dihasilkan  juga  besar,  kekuatan membran  meningkat  dan  nilai  fluks  yang dihasilkan menjadi kecil. Akan tetapi untuk nilai rejeksi, ketebalan membran dinilai tidak berpengaruh  (Prasetyo,  Adiarto  &  Soedjono., 2003).  Ketebalan  suatu  membran  juga  erat kaitannya  dengan  kuat  tarik  membran,  semakin tebal  membran  yang  dihasilkan  semakin  besar nilai  kuat  tarik.  Kuat  tarik  suatu  membran berkaitan dengan sifat mekaniknya. Semakin sulit membran  untuk  ditarik,  maka  semakin  baik membran tersebut digunakan dalam pengaplikasiannya.  Pengujian  kuat  tarik  ini merupakan  parameter  yang  penting  karena  kuat tarik akan menjadi pertimbangan dalam pemilihan membran yang akan digunakan pada aplikasinya. Sifat  mekanik  diantaranya  berupa  kekuatan, kekerasan,  kekakuan  dan  elastisitas  membran (Maryam  et  al.,  2019).  Hasil  uji  ketebalan  dan kuat  tarik  membran  selulosa  asetat  dari  limbah cangkang biji pala dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. memperlihatkan nilai ketebalan dan kuat tarik membran selulosa asetat dari cangkang biji pala. Ketebalan membran yang besar terdapat pada  membran  4  yaitu  0,20  mm  dan  membran yang kecil pada membran 1 yaitu 0,11 mm. Hasil kuat tarik dari membran 4 yaitu 1,06 MPa dengan nilai elongation 196,81%  dan  kuat  tarik  dari membran  1  yaitu  3,06  MPa  dengan  nilai elongation sebesar 347,39%. Hal ini menandakan gaya  yang  diberikan  unuk  menarik  membran semakin  besar  (Apipah,.  Irmansyah  &  Juansah., 2014).  Peningkatan  nilai  kuat  tarik  dipengaruhi oleh  ukuran  serat  penyusun  selulosa  asetat. Semakin  kecil  ukuran  serat  selulosa  asetat semakin  tinggi  nilai  kuat  tarik  yang  dihasilkan. Hasil  uji  tarik  dari  membran  selulosa  asetat limbah  cangkang  biji  pala  belum  memenuhi standar minimal kuat tarik (Apriani et al., 2017). Batas minimal kuat tarik untuk membran selulosa asetat  adalah  30  MPa,  sedangkan  untuk  PVC adalah 20 MPa (Hartanto et al., 2007).
Swelling dan Ketahanan Membran Derajat swelling merupakan kemampuan suatu  membran  untuk  menyerap  air.  Derajat swelling biasanya  digunakan  untuk  menentukan kualitas dari suatu membran atau dengan kata lain
menunjukkan  parameter  dari  kualitas  suatu membran  (Gunawan  et  al.,  2017).  Proses mendapatkan  derajat swelling ini  dengan  cara perendaman  selama  24  jam  di  dalam  air  dan dikeringkan.  Hasil  derajat swelling dapat  dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4 . Derajat Swelling dan Stabilitas Membran
Selulosa  Asetat  Limbah  Cangkang  Biji Pala Kode Sampel Derajat Swelling (%) Stabilitas Membran (%) 1 59,52 32,2 2 16,44 8,75 3 4,65 9,34 4 24,06 2,72
Tabel  4  memaparkan  derajat swelling dari membran  selulosa  asetat.  Membran  1  memiliki nilai derajat swelling yang besar yaitu 59,52% dan derajat swelling terkecil terdapat pada membran 3 yaitu  4,65%.  Membran  1  memiliki  komposisi PVC  0,3  gram  dan  selulosa  asetat  0,1  gram sedangkan  membran 3 memiliki komposisi PVC 0,3 gram dan selulosa asetat 0,2 gram.
Uji stabilitas membran merupakan salah satu bagian  dari  parameter  uji  membran  yang  sangat penting dilakukan, karena uji stabilitas membran ini menjadi penentu dari kualitas membran yang dihasilkan.  Uji  stabilitas  membran  biasanya menggunakan  pelarut  asam,  karena  dalam aplikasinya membran digunakan terhadap limbah cair yang bersifat asam. Penelitian ini melakukan perendaman  membran  selulosa  asetat  limbah cangkang biji pala kedalam larutan asam sulfat 5 N  selama  24  jam.  Hasil  yang  diperoleh  dapat dilihat  pada  Tabel  4.  Dari  data  pada  Tabel  4., membran  1  memiliki  nilai  stabilitas  membran yang lebih besar dibandingkan membran lainnya.

## Karakterisasi Gugus Fungsi Menggunakan FTIR
Karakterisasi  membran  selulosa  asetat limbah  cangkang  biji  pala  menggunakan  FTIR bertujuan untuk melihat gugus yang terdapat pada membran  tersebut.  Gambar  2  merupakan spektrum  FTIR  dari  membran  selulosa  asetat berdasarkan  variasi  berat  selulosa  asetat  dan variasi  PVC  yang  digunakan.    Hasil  yang diperoleh  yaitu  terdapat  4  spektrum  dengan intensitas sinar dan puncak serapan yang hampir sama.
Gambar 2. Spektrum FTIR dari Membran Selulosa Cangkang Biji Pala (1) PVC 0,3 gram dan selulosa asetat  0,1gram,  (2)  PVC  0,4  gram  dan  selulosa  asetat  0,1  gram,  (3)  PVC  0,3  gram  dan selulosa asetat 0,2 gram dan (4) PVC 0,4 gram dan selulosa asetat 0,2 gram
1 2 3 4
Gugus fungsi yang terdapat pada spektrum FTIR tersebut  diantaranya  gugus  C–H  yang  terletak pada  panjang  gelombang  2959,79  cm -1 ,  C  =  O terletak pada 1722,06 cm -1 , C – O asetil terletak pada  1271,04  cm -1 dan  C  –  O  ulur  terletak  di 1072,13  cm -1 ,  dan  yang  menandakan  adanya gugus  PVC  terdapat  pada  742,12  cm -1 .  Nilai intensitas  pada  membran  2,  3  dan  4  mendekati nilai  intensitas  dari  gugus  fungsi  yang  ada  pada membran 1.

## KESIMPULAN
Membran  2  dengan  komposisi PVC  0,4 gram dan selulosa asetat 0,1 gram dan nomor 4 dengan komposisi PVC 0,4 gram dan selulosa asetat  0,2  gram memiliki  karakter  morfologi yang  baik  dibandingkan  membran  lainnya.  Nilai rejeksi  dan  fluks  yang  terdapat  pada  membran  2 (t=1 menit) masing-masing adalah 31,1% dan 4,6 L/m 2 .jam  dan  untuk  membran  nomor  3  (t=3 menit)  sebesar  31,6%  dan  0,3  L/m 2 .jam. Ketebalan  dan  kekuatan  membran  yang  baik terdapat pada membran 1 dengan masing-masing bernilai  0,11  mm  dan  3,06  Mpa. Swelling dan stabilitas  membran  yang  baik  terdapat  pada membran 1 yaitu masing-masing sebesar 59,52% dan  32,2%.  Gugus  fungsi  yang  terdapat  pada spektrum FTIR membran selulosa asetat diantaranya gugus C–H, C=O, C–O asetil, dan C- O, serta gugus penanda PVC .

## UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan terima kasih kami sampaikan kepada Lembaga Pusat Penelitian dan Publikasi UIN Ar- Raniry  Banda  Aceh  yang  telah  memberikan sumber  pendanaan  penelitian  ini  melalui  DIPA UIN Ar-Raniry Banda Aceh.

## DAFTAR PUSTAKA
Apipah,.  Irmansyah.,  J.  (2014).  Sintesis  dan karakteristik  membran  nilon  yang  berasal dari limbah benang. Jurnal Biofisika , 10 (1), 8–18.
Apriani,  R.,  Rohman,  T.,  &  Mustikasari,  K. (2017).  Sintesis  dan  karakterisasi  membran selulosa  asetat  dari  tandan  kosong  kelapa sawit. Jurnal  Riset  Industri  Hasil  Hutan ,
9 (2), 91–98.
Dewi, A. M. P., Kusumaningrum, M. Y., Pranoto, Y.,  &  Darmadji,  P.  (2017).  Ekstraksi  dan karakterisasi  selulosa  dari  limbah  ampas sagu. Prosiding  SNST  Ke-8  Tahun  2017 , 1 (1), 6–9.
Effendi,  F.,  Elvia,  R.,  &  Amir,  H.  (2018). Preparasi  dan  karakterisasi  mikrokristalin selulosa  (MCC)  berbahan  baku  tandan kosong kelapa sawit (TKKS). Alotrop , 2 (1),
52–57.
https://doi.org/10.33369/atp.v2i1.4672
Ernawati.  (2014).  Pembuatan  membran  selulosa asetat  termodifikasi  zeolit  alam  lampung untuk pemisahan etanol-air secara pervaporasi. Chimica  et  Natura  Acta , 2 (1), 101–104.
Fitriyano,  G.,  &  Abdullah,  S.  (2016).  Sintesis selulosa  asetat  dari  pemanfaatan  limbah kulit  pisang  diaplikasikan  sebagai  masker asap  rokok. Seminar  Nasional  Sains  Dan Teknologi , 1 (1), 1–7.
Gunawan,  R.,  Shofiyani,  A.,  &  Zaharah,  T.  A.
(2017). Pengaruh penambahan karbon aktif.
ISSN 2303-1077. Jurnal Kimia Khatulistiwa , 7 (1), 1–9.
Handayani, S., Husnil, Y. A., & Latifa, P. (2017). Pembuatan  membran  selulosa  asetat  untuk aplikasi  pemekatan  jus  buah. Polimer Indonesia , 20 (1), 38–49.
Hartanto, S., Handayani, S., Marlina, L., (2007).
Karakteristik  membran swelling air  dan metanol pada membran. Indonesian Journal Of Materials Science , 8 (3), 205–208.
Lia Lismeri, Poppy Meutia ZAri, Tika Novarani,
Y.  Da.  (2016).  Sintesis  selulosa  asetat  dari limbah  batang  ubi  kayu. Jurnal  Rekayasa Kimia Dan Lingkungan , 11 (2), 82–91.
Maryam,  M.,  Rahmad,  D.,  &  Yunizurwan,  Y. (2019).  Sintesis  mikro  selulosa  bakteri sebagai  penguat  ( reinforcement )  pada komposit  bioplastik  dengan  matriks  PVA ( polivinil  alcohol ). Jurnal  Kimia  dan
Kemasan , 41 (2), 110. https://doi.org/10.24817/jkk.v41i2.4055
Murni, S. W. (2010). Preparasi membran selulosa asetat untuk penyaringan nira tebu. Eksergi , 10 (2), 36.
Nafi’ah  &Primadevi.  (2020).  Sintesis  membran
selulosa asetat termodifikasi Na 2 EDTA dari bagas  tebu  untuk  adsorpsi  logam  Pb.
Cendiakia Utama , 9 (3), 272–281.
Prasetyo., Adiarto., S. (2003). Rekayasa pembuatan  membran  selulosa  asetat  untuk pemisahan larutan deterjen. Jurnal
Purifikasi , 4 (3), 127–132.
Rachmawaty,  R.,  Meriyani,  M.,  &  Slamet Priyanto, I. (2013). Sintesis selulosa diasetat dari  eceng    gondok  ( Eichhornia  crassipes ) dan potensinya untuk pembuatan membran. Jurnal  Teknologi  Kimia  dan  Industri , 2 (3), 8–16. http://ejournal-
s1.undip.ac.id/index.php/jtkiTelp/Fax:
Rachmawaty,  Meriyani,  P.  (2013).  Membran selulosa dari eceng gondok. Jurnal Teknologi Kimia dan Industri , 2 (3), 8–16.
Riani, P., Putri, A., Padang, P. A. T. I., Email, P., Padang,  P.  A.  T.  I.,  &  Email,  P.  (2019). Pembuatan  dan  karakterisasi  membran selulosa  asetat  dari  limbah  kulit  kakao  ( Theobroma  cacao  L .)  dengan  metode inversi  fasa  untuk  adsorpsi  logam  timbal. ACE Conference 6 th , 1018–1027.
Sagita,  N.,  Aprilia,  H.,  &  Arumsari,  A.  (2020).
Penggunaan  karbon  aktif  tempurung  pala
( Myristica fragrans Houtt ) sebagai adsorben untuk  pemurnian  minyak  goreng  bekas pakai. Prosiding Farmasi , 6 (1), 74–80.
Salindeho, N., Mamuaja, C., & Pandey, E. (2018). Potential  of  liquid  smoke  product  of pyrolysis  of  nutmeg  shell  as  smoking  raw material.
International Journal of ChemTech  Research , 11 (06),  239–245. https://doi.org/10.20902/ijctr.2018.110630
Sapitri, R. A. (2021). Ekstraksi dan karakterisasi selulosa  dari  kulit  buah  aren  ( Arenga pinnata )  untuk  penyerapam  ion  logam Cr(VI). In Skripsi (Issue Universitas Jambi).
Silvia,  Pinem,  I.  (2016).  Sintesis  membran selulosa  asetat  untuk  desalinasi  air  payau. Jom FTEKNIK , 3 (1), 1–9.
Suseno,  N.,  Adiarto,  T.,  Atie,  S.,  Kimia,  J.  T., Teknik, F., & Surabaya, U. (2003). Selulosa asetat dan optimasi membran selulosa asetat pada  proses  mikrofiltrasi  bakteri. Unitas , 11 (2), 29–45.
Thaiyibah,  N.,  Alimuddin,  &  Panggabean,  A.  S.
(2016). Pembuatan dan karakterisasi membran  selulosa  asetat-PVC  dari  eceng gondok ( Eichhornia crassipes ) untuk adsorpsi  logam  tembaga  (II). Jurnal  Kimia Mulawarman , 14 (1), 29–35.