Mengoperasikan Alat Penukar Ion

349 penukar kation yang lebih berat kebanyakan berwarna lebih gelap. Pencucian kembali harus dilangsungkan terus sampai di antara kedua resin terlihat suatu lapisan pemisah yang tajam. - Untuk regenerasi, regeneran bersama dengan air dialirkan melewati kedua lapisan resin Asam khlorida encer dialirkan dari bawah ke atas melewati resin penukar kation, dan dike- luarkan dari kolom pada ketinggian lapisan pernisah. Larutan natrium hidroksida encer dialirkan dari atas ke bawah melewati resin penukar anion, juga dikeluarkan pada keting gian lapisan pemisah. - Kelebihan kedua regeneran kemudian dicuci dengan air. - Ketinggian permukaan air dalam kolom diturunkan dan kedua resin penukar dicampur dengan cara memasukkan udara tekan dari ujung bawah kolom. - Peneucian ulang unggun campuran dengan air dari atas ke bawah, sampai alat ukur konduk tivitas menunjukkan kondisi kemurnian air yang diinginkan. Gambar 5.2. Alat penukar ion di industri Sekarang instalasi siap untuk dioperasikan lagi. Baik pada instalasi pclunakan maupun pada instalasi demineralisasi air, maka pengalihan dari kondisi operasi ke proses regenerasi, pelak- sanaan regenerasinya sendiri, dan pengalilian kembah ke kondisi 350 operasi dapat dilakukan baik secara manual maupun secara otomatik. Untuk mencapai kualitas air atau performansi yang optimal dan untuk mencegah terjadinya kerusakan pada resin penukar, maka petunjuk kerja yang diberikan oleh pabrik pembuat ins talasi misalnya mengenai urutan pelaksanaan operasi, kuantitas dan konsentrasi regeneran, waktu regenerasi dan waktu pencucian harus diikuti dengan seksama. Perhatian: Pada saat bekerja dengan asam dain basa yang diperlukan untuk regenerasi, perlengkapan keselamatan perorangan yang sesuai harus digunakan. Air buangan yang keluar pada regenerasi dapat bersifat asam, basa atau me- ngandung garam. dan karena itu dalam hubungannya dengan pelestarian lingkungan harus ditangani seperti air limbah kimia. Ukuran performansi sebuah instalasi penukar ion adalah kuantitas cairan yang diproduksi per jam atau selang waktu di antara dua regenerasi. Performansi tergantung pada besarnya alat atau kuantitas penukar, pada kuantitas ion yang akan dipisahkan dengan syarat kemurnian air yang diinginkan telah tertentu dan pada tingkat kemurnian yang diminta. Untuk operasi yang semi kontinu bila pengolahan air tidak bolch berhenti di tengah-tengah diperlukan dua buah unit yang dihubungkan secara paralel. Karena proses pertukaran dan proses regenerasi tidak dapat berlangsung pada saat yang bersamaan, kedua unit tersebut bekerja secara bergantian, yang satu sebagai penukar ketika yang lain sedang regenerasi. 351 Gambar 5.3. Performansi Instalasi Penukar Ion Beberapa jenis proses pertukaran sering juga digabungkan bersama. Misalnya untuk meringankan beban kolorn utama dari instalasi unggun campuran untuk meningkatkan perforinansinya dapat dipasang sebuah kolom pelunak air di depannya. Untuk tujuan penggunaan tertentu dari air yang telah diolah misalnya untuk mengurangi bahaya korosi pada pernbangkitan nap scringkali diperlukan pengeluaran gas penghilangan O 2 dan CO 2 . Penghilangan gas dapat dilakukan secara termis atau dengan penambahan bahan-bahan kimia. Di samping itu juga acapkali diinginkan agar sebelum pertukaran ion berlangsung. pencemar organik yang terlarut dalam kuantitas besar dihilangkan supaya resin penukar tida-kmenjadi rusak. Penghilangan pencemar dapat dilakukan dengan bantuan adsorben. Di samping instalasi-instalasi penukar ion yang tak kontinu dan yang semi kontinu, terdapat pula instalasi yang kontinu. Prinsip kerjanya misaInya adalah bahwa resin penukar juga 352 digerakkan. Dengan irama kerja tertentu resin penukar dialirkan dalam suatu sirkulasi yang terdiri atas daerah pertukaran, daerah regenerasi dan daerah pencucian.

3. Mengganti Resin Penukar Ion

Penukar ion kebanyakan berupa bahan organik, yang umumnya dibuat secara sintetik. Bahan ini terdiri atas rnakromolekul-makromolekul dan memiliki susunan yang serupa dengan resin sintetik. Oleh karena itu bahan tersebut sering juga disebut resin penukar ion. Namun berlawanan dengan resin sintetik biasa yang secara kimia umumnya, netral, penukar ion mengandung bagian-bagian aktif dengan ion yang dapat dipertukarkan. Bagian aktif semacam itu misaInya adalah pada penukar kation: - Kelompok-kelompok asam sulfo – SO - 3 H + dengan sebuah ion H + yang dapat ditukar pada penukar anion: - Kelompok-kelompok amonium kuartener -N- CH 3 3 +OH - dengan sebuah ion OH - yang dapat ditukar Jenis penukar Tipe Suhu tertinggi yang diizinkan o C Rentang pH Penerapan terutama di bidang Kation Asam kuat Asam lemah 120 120 1 – 14 4 - 14 Pengolahan air pemisahan limbah Katalisasi Pengolahan limbah laurtan farmasi dan antibiotika Anion Basa kuat Basa kuat 60 – 75 40 11 – 12 11 - 12 Demineralisasi Air produksi, katalisa Penghilangan garam dari air pencuci yang mengandung khromat. Demineralisasidan menghilangkan asam Resin pencampur Asam kuat dan basa kuat 60 0 – 14 Air bekas garam Penukar ion dapat digunakan baik dalam bentuk granulat atau bola- bola kecil Ø 0,3 - 1,5 mm. Bahan ini tidak larut dalam air, tetapi akan mengernbung bila dimasukkan ke dalam air 353 pengambilan air sampai 50. Agar bahan tersebut selalu dalarn keadaan siap pakai, penyimpanannya harus dalarn keadaan lembab dalam kondisi mengembung. Sifat-sifat penting yang diharapkan dari penukar ion adalah daya pengambilan kapasitas yang besar, selektivitas yang besar, kecepatan pertukaran yang besar. ketahanan terhadap suhu, ketahanan terhadap pengaruh kimia maupun ketahanan terhadap pengikisan. Regenerasi dari penukar ion yang telah terbebani dapat dilakukan dengan mudah, karena pertukaran ion merupakan suatu proses yang sangat reversibel. Yang perlu diusahakan hanyalah agar pada regenerasi berlangsung reaksi dalam arah yang berkebalikan dari pertukaran ion. Untuk itu pertukar kation dicampur dengan larutan yang mengandung ion-ion H + inisalnya asam khlorida encer, dan penukar anion dengan larutan yang mengandung ion-ion OH - misalnya larutan natrium hidroksida encer. Reaksi-reaksi proses, regenerasi secara sederhana dapat dirumuskan sebagai berikut.. - Regenerasi penukar kation R - - Na + + H + ? R - - H + + Na + - Regenerasi penukar anion R + - Cl - + OH - ? R + - OH - + Cl - Gambar 5.4. Regenerasi penukar kation dan anion