Rancang Bangun Fungsional Alat Pervaporasi dan Optimasi Kadar Etanol dengan Variabel Suhu Feed dan Tekanan pada Sisi Permeat Meggunakan Response Surface Methodology

Abstract

Pervaporasi (PV) adalah proses pemisahan untuk campuran cairan dengan bantuan membran tak berpori. Penelitian ini ditujukan untuk membangun suatu alat pervaporasi skala laboratorium sesuai desain fungsional alat tersebut serta mengetahui nilai optimal pada tekanan sisi permeat dan suhu feed untuk mendapatkan kadar etanol yang terbaik dengan menggunakan metode Response Surface Methodology (RSM). Penelitian dilakukan berdasarkan rancangan Central Composite Design (CCD) pada aplikasi Design Expert 10. Didalam rancangan CCD, dimasukkan faktor tekanan dengan level rendah yaitu 46 kPa dan level tinggi yaitu 56 kPa. Sedangkan untuk faktor suhu, level rendah bernilai 67,8303^oC dan level tinggi 76,2023^oC. CCD akan mengatur penelitian menjadi 13 kali percobaan. Selanjutnya, dimasukkan 13 hasil yaitu kadar etanol sebagai respon. Kemudian didapatkan model yang disarankan berupa model kuadratik. Solusi optimal berdasarkan RSM yaitu pada tekanan 50,289 kPa dan suhu 71,004^oC, menghasilkan kadar etanol 82,830% dengan nilai desirability sebesar 0,681. Dari solusi optimal yang telah didapatkan, dilakukan uji validasi faktor tersebut berdasarkan solusi optimal yang telah diberikan. Dilakukan tiga kali pengujian dengan hasil kadar etanol rata-rata sebesar 82,8505%. Tingkat kesalahan pada pengujian ini yaitu sebesar 0,024% sehingga bisa dikatakan pengujian ini valid karena nilai tersebut masih dibawah batas kesalahan yang dapat diterima, yaitu 5%.