Dalam sistem penyediaan aiir minum terdapat empat komponen utama yaitu:
1. sumber dan bangunan penangkap
sumber dan sistem intake meliputi sumber air baku yang digunakan dan sistem pengumpulannya.sistem ini harus mampu menyuplai secara kontinu air dalam jumlah yang mencukupi.
2. sistem transmisi
sisitem transmisi berfungsi untuk membawa air baku air hasil pengolahan dari sumber ke distribusi
3. sistem pengolahan
sistem pengolahan digunakan untuk mengelola air baku yang digunakan agar memenhi syarat air minumyang telah ditetapkan
4. sistem distribusi
sistem distribusi berfungsi untuk mengalirkan air hasil kepada masyarakat atau konsumen pemakai dengan tekannan yang mencakupi pada jaringan pipa distribusi
Rabu, 22 Agustus 2012
ion exchange
Ion exchange merupakan suatu metode unit proses yang
terdiri dari reaksi kimia antara ion dalam fase cair dengan ion dalam media
padat tidak larut (resin). Kesadahan umumnya dihilangkan menggunakan resin
penukar ion. Resin pelunak air komersial dapat digunakan dalam skala kecil,
meskipun demikian tidak efektif digunakan untuk sekala besar. Resin
adalah suatu polimer yang secara elektris memiliki muatan yang satu ionnya
dapat digantikan oleh ion lainnya. Sering kali resin dipakai untuk
menghilangkan molekul yang besar dari air misalnya asam humus, lignin, asam
sulfonat. Untuk regenerasi dipakai garam alkali atau larutan natrium
hidroksida, bisa juga dengan asam klorida jika dipakai resin dengan sifat asam.
Dalam regenerasi
itu dihasilkan eluen yang mengandung organik dengan konsentrasi tinggi. Untuk
proses air minum sampai sekarang hanya dipakai resin dengan sifat anionik.ibedakan
atas dua jenis:
1.
Resin alami
Umumnya yang digunakan adalah zeolit,
yaitu mineral yang terdiri dari kristal alumino silikat terhidrasi yang
mengandung kation alkali atau alkali tanah dalam kerangka tiga dimensi.
2.
Resin buatan atau sintesis
Resin penukar ion sintetis merupakan suatu polimer yang
terdiri dari dua bagian yaitu struktur fungsional dan matrik resin yang sukar
larut. Resin penukar ion ini dibuat melalui kondensasi phenol dengan
formaldehid yang kemudian diikuti dengan reaksi sulfonasi untuk memperoleh
resin penukar ion asam kuat. Resin sintesis memiliki kapasitas ion exchange
yang lebih besar dari resin alami baik dari segi penukaran kation maupun anion.
Biasanya resin sintesis terdiri dari polimerasi material organik syrene dan DVB
(divinylbenzene).
Dalam pengolahan air minum,
media ion exchange harus memiliki
sifat-sifat sebagai berikut:
a. Memiliki ion dalam media ion exchange itu sendiri;
b. Tidak larut dalam air;
c. Memiliki luas permukaan yang
cukup pada struktur poro-poro sehingga mudah bagi ion untuk melewatinya;
d. Memiliki kapasitas ion exchange dan dapat diregenerasi dengan
bahan kimia yang sesuai;
e. Bersifat tahan lama dan stabil
secara kimia;
f.
Tidak beracun dan dalam penggunaannya tidak mewarnai air.
Fungsi
dari ion exchange adalah:
a. Demineralisi air;
b. Penyisihan amoniak;
c. Penyisihan logam berat;
d.
Pengolahan radioaktif tingkat tinggi dan tingkat rendah.
Kriteria
desain kolom penukar ion:
a. Kedalaman resin 2,0-8,5 ft;
b. Laju alir larutan 1-8 gpm/ft2;
c. Ukuran diameter butiran
(0,1-1) mm;
d. Tingkat kolom harus
memungkinkan terjadinya ekspansi resin selama backwash, tinggi maksimum kolom ± 12 ft;
e. Selama backwash, zeolit berekspansi 25% dari kedalamannya sedangkan resin
sintetis akan mengembang 75-100% dari kedalamannya semula;
f. Bila tinggi kolom yang
dikehendaki besar dari 12 ft, digunakan 2 buah kolom. Salah satu jenis kolom
ialah pra pabrikan kolom silinder baja dengan tinggi kolom 12 ft dan diameter 3
inchi.
Sedangkan untuk resin penukar
ion basa kuat diperoleh dengan mengkondensasikan
phenilendiamine dengan
formaldehid dan telah ditunjukkan bahwa baik resin penukar kation dan resin
penukar anion hasil sintesis ini dapat digunakan untuk memisahkan atau
mengambil garam–garam.
Pada umumnya senyawa yang
digunakan untuk kerangka dasar resin penukar ion asam kuat dan
basa kuat adalah senyawa
polimer stiren divinilbenzena. Ikatan kimia pada polimer ini amat kuat
sehingga tidak mudah larut
dalam keasaman dan sifat basa yang tinggi dan tetap stabil pada suhu
diatas 150oC.
Polimer ini dibuat dengan
mereaksikan stiren dengan divinilbenzena, setelah terbentuk kerangka
resin penukar ion maka akan
digunakan untuk menempelnya gugus ion yang akan dipertukarkan.
Resin penukar kation dibuat
dengan cara mereaksikan senyawa dasar tersebut dengan gugus ion
yang dapat menghasilkan
(melepaskan) ion positif. Gugus ion yang biasa dipakai pada resin
penukar kation asam kuat adalah gugus sulfonat dan cara
pembuatannya dengan sulfonasi polimer polistyren divinilbenzena (matrik resin).
Gugus ion dalam penukar ion merupakan gugus yang
hidrofilik (larut dalam air). Ion yang terlarut dalam air adalah ion – ion yang
dipertukarkan karena gugus ini melekat pada polimer, maka ia dapat menarik
seluruh molekul polimer dalam air, maka polimer resin ini diikat dengan ikatan
silang (cross linked) dengan molekul polimer lainnya, akibatnya akan
mengembang dalam air.
Mekanisme
pertukaran ion dalam resin meskipun non kristalisasi adalah sangat mirip dengan
pertukaran ion- ion kisi kristal. Pertukaran ion dengan resin ini terjadi pada
keseluruhan struktur gel dari resin dan tidak hanya terbatas pada efek
permukaan. Pada
resin penukar anion, pertukaran terjadi akibat absorbsi kovalen yang asam. Jika
penukar anion tersebut adalah poliamin, kandungan amina resin tersebut adalah
ukuran kapasitas total pertukaran.
Dalam proses pertukaran ion apabila
elektrolit terjadi kontak langsung dengan resin penukar ion akan terjadi
pertukaran secara stokiometri yaitu sejumlah ion – ion yang dipertukarkan
dengan ion – ion yang muatannya sama akan dipertukarkan dengan ion – ion yang
muatannya sama pula dengan jumlah yang sebanding.
Material penukar ion yang utama berbentuk butiran atau
granular dengan struktur dari molekul
yang panjang (hasil co-polimerisasi), dengan
memasukkan grup fungsional dari asam sulfonat,
ion karboksil. Senyawa ini akan bergabung dengan ion pasangan seperti Na+,
OH− atau H+.
Senyawa ini merupakan struktur yang
porous. Senyawa ini merupakan penukar ion positif
(kationik) untuk menukar ion dengan
muatan elektrolit yang sama (positif) demikian sebaliknya
penukar ion negatif (anionik) untuk
menukar anion yang terdapat di dalam air yang diproses di
dalam unit “Ion Exchanger”.
Proses pergantian ion bisa “reversible”
(dapat balik), artinya material penukar ion dapat
diregenerasi. Sebagai contoh untuk
proses regenerasi material penukar kationik bentuk Na+ dapat
diregenerasi dengan larutan NaCl
pekat, bentuk H+ diregenerasi dengan larutan HCl sedangkan
material penukar anionik bentuk OH−
dapat diregenerasi dengan larutan NaOH (lihat buku
panduan dari pabrik yang menjual
material ini).
Regenerasi adalah suatu penginfeksian dengan
kekuatan baru terhadap resin penukar ion yang
telah habis saat kerjanya atau telah terbebani,
telah jenuh. Regenerasi penukaran ion dapat
dilakukan dengan mudah karena pertukaran ion
merupakan suatu proses yang reversibel yang
perlu diusahakan hanyalah agar pada regenerasi berlangsung
reaksi dalam arah yang
berkebalikan dari pertukaran ion.
DAFTAR PUSTAKA
Anonymous
A. 2010. Metode Pengolahan Kesadahan (Hardness)
Air dengan Menggunakan Resin Penukar Ion.
(http://smk3ae.wordpress.com/2008/06/19/metode-pengolahan-kesadahan-hardness-air-dengan-menggunakan-resin-penukar-ion/).
Diakses pada 16 November 2010
Winata,
Ari dkk. 2009. Tugas Besar Perencanaan
Bangunan Pengolahan Air Minum. Padang: UNAND
Rabu, 01 Agustus 2012
ER-2012: FORMAT LEMBAR PENGESAHAN
ER-2012: FORMAT LEMBAR PENGESAHAN: FORMAT LEMBAR PENGESAHAN Karya tulis ini diajukan untuk mengikuti Kompetisi Karya Tulis Ilmiah SM...
ER-2012: FORMAT HALAMAN JUDUL
ER-2012: FORMAT HALAMAN JUDUL: FORMAT HALAMAN JUDUL Kertas HVS warna putih, ukuran A-4 ENVIRONMENTAL RESPONSIBILITY JUDUL ...
ER-2012: Format Lembar Pernyataan
ER-2012: Format Lembar Pernyataan: Format Lembar Pernyataan LEMBAR PERNYATAAN Yang bertanda tangan di bawah ini, (Apabila perseor...
ER-2012: TIMELINE
ER-2012: TIMELINE: T imeline 1. Pe ndaftaran golombang I dimulai pada tanggal 16 Juli - 4 Agustus 2012 dengan...
ER-2012: Kriteria Penilaian
ER-2012: Kriteria Penilaian: No Kriteria Penilaian Bobot Skor Nilai (Bobot ...
ER-2012: download LKTI lengkap
ER-2012: download LKTI lengkap: buat kamu yang mau syarat, kriteria , format, timeline dan segala yang berhubungan dengan lomba karya tulis ilmiah secara lengkap silahkan ...
Langganan:
Postingan (Atom)