345
berbeda dari pelunakan, yaitu menyingkirkan atau menghilangkan bahan-bahan organik dan mikroorganisme dari air. Klasifikasi
clasification kadang-kadang amat penting dan digunakan bersamaan dengan pengendapan precipitation dalam proses
pelunakan air dingin.
A. Penukar Ion
Air sungai dan air tanah mula-mula ditampung di bak tarik yang dilengkapi pompa untuk dialirkan ke bak pencampur dan diberi tawas
sebagai flokulan. Air yang telah diberi tawas dialirkan ke bak penggumpal untuk memberi waktu flokulasi pengotor dalam air. Air
dengan flok-flok pengotor dialirkan ke bak pengendap agar flok-flok yang terbentuk turun dan terpisah dari air. Air yang keluar dari bak
pengendap sudah jernih tapi masih ada pengotor yang melayang, oleh karena itu air kemudian disaring dengan saringan untuk
memisahkan partikel ini. Air yang telah disaring masih mengandung zat-zat terlarut yang
menimbulkan kesadahan. Untuk menghilangkan pengotor yang terlarut ini digunakan zat yang dapat menyerap ion-ion dalam larutan
tersebut. Dengan ion exchanger, diharapkan air yang akan digunakan pada proses memiliki kesadahan sesedikit mungkin bahkan 0 agar
tidak menimbulkan kerak.
1. Kondisi Peralatan Penukar Ion
Proses penghilangan ion-ion yang terlarut dalam air dapat melibatkan penukar kation cation exchanger yang berupa resin
Na R-Na. Proses-pertukaran-ion natrium merupakan proses yang paling banyak digunakan untuk melunakkan air. Dalam proses
pelunakan ini, ion-ion kalsium dan magnesium disingkirkan dari air berkesadahan tinggi dengan jalan pertukaran kation dengan
natrium. Bila resin penukar itu sudah selesai menyingkirkan
Di unduh dari : Bukupaket.com
346
sebagian besar ion kalsium dan magnesium sampai batas kapasitasnya, resin itu di kemudian diregenerasi kembali ke dalam
bentuk natriumnya dengan menggunakan larutan garam dengan pH antara 6 sampai 8. Kapasitas pertukaran resin polistirena
besarnya 650 kgm
3
bila diregenerasikan dengan 250 g garam per kilogram kesadahan yang dibuang.
Gambar 5-2. Ion Exchanger
Untuk penukar kation siklus natirum atau hidrogen biasanya digunakan resin sintetik jenis sulfonat stirena -divinilbenzena. Resin
ini sangat stabil pada suhu tinggi sampai 150
o
C dan dalam pH antara 0 sampai 14. Di samping itu, bahan ini sangat tahan
terhadap oksidasi. Kapasitas total penukar kation bisa mencapai 925 kg CaCO
3
per meter kubik penukar ion dengan siklus hidrogen dan sampai 810 kg CaCO
3
per meter kubik dengan siklus natrium. Namun dalam praktiknya kapasitas operasi tidak setinggi itu.
Di unduh dari : Bukupaket.com
347
Dalam reaksi pelunakan air di bawah ini, lambang R menunjukkan radikal penukar kation.
Resin tersebut menghilangkan ion Ca
2
+ dan Mg
2
+ penyebab kesadahan. Reaksinya sebagai berikut:
CaCO
3
+ 2 R-Na Æ
R
2
-Ca + Na
2
C0
3
MgCO
3
+ 2 R-Na Æ
R
2
-Mg + Na
2
C0
3
Bila tanur penukar kation sudah habis kemampuannya untuk menghasilkan air lunak, unit pelunak itu dihentikan; lalu
dicuci balik backwash untuk membersihkannya dan mengklasifikasikan partikel resin di dalam tanur itu kembali;
kemudian diregenerasi dengan larutan garam biasa natrium klorida yang menyingkirkan kalsium dan magnesium dalam
bentuk klorida yang dapat larut dan sekaligus mengembalikan penukar kation itu ke dalam bentuk natriumnya. Tanur itu dicuci
lagi untuk membersihkannya dari hasil samping yang dapat larut dan dari kelebihan garam; kemudian dikembalikan ke operasi
untuk selanjutnya melunakkan air. Reaksi regenerasi
menggunakan air gararn NaCI dapat dilukiskan sebagai berikut: R
2
-Ca + 2 NaCI Æ
2 R-Na + CaCl
2
R
2
-Mg + 2 NaCI Æ
R-Na + MgCl
2
Sedangkan kandungan anion tidak dihilangkan lewat penukar anion anion exchanger. Jika kandungan anion sudah
tinggi, biasanya dilakukan blowdown yaitu membuang sebagian besar air dan diganti dengan air kondensat.
Selain pengotor-pengotor diatas, terdapat pula berbagai macam gas yang terlarut dalam air C0
2
, CF
4
, 0
2
, H
2
S. Gas tersebut dihilangkan dengan deaerator sebelum memasuki ketel.
Deaerator bekerja dengan cara memanaskan air ketel sehingga gas-gas tersebut dapat keluar.
Di unduh dari : Bukupaket.com
348
2. Mengoperasikan Alat Penukar Ion