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.
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.
348
2. Mengoperasikan Alat Penukar Ion
Pada proses kolom ganda, air mentah mula-mula masuk ke dalam kolom penulcar kation. Di sini sernua kation yang
terkandung dalam air terutama ion kalsium, magnesium dan natrium ditukar dengan ion hidrogen. Dalarn kolom berikutnya
yang berisi penukar anion, maka anion terutama ion khlorida, sulfat dan bikarbonat ditukar dengan ion hidroksil. Ion hidrogen
yang berasal dari penukar kation dan ion hidroksil dari penukar anion akan membentuk ikatan dan menghasilkan air.
Setelah air terbentuk maka resin penukar ion harus diregenerasi. Pelaksanaan regenerasi pada proses kolorn ganda sangat
sederhana. Ke dalam kolom penukar kation dialirkan asarn khlorida encer dan ke dalam kolom penukar anion dialirkan larutan
natrium hidroksida encer. Regene ran yang berlebihan selanjutnya dibilas dengan air.
Pada proses unggun campuran - kolom tunggal, resin penukar kation dan penukar anion dicampur menjadi satu dalam sebuah
kolom tunggal. Dengan proses unggun campuran dapat dicapai tingkat kemurnian air yang jauh lebih tinggi daripada dengan
proses kolom ganda. Sebaliknya, pada proses unggun campuran regenerasi resin penukar lebih kompleks.
Gambar 5.1. Pengopeasian alat penukar ion
Langkah-langkah kerja pada regenerasi unggun campuran: Pernisahan resin penukar kation dan penukar anion dengan cara
klasifikasi menggunakan air pencucian kembali dari bawah ke atas. Dalam hal ini resin penukar anion yang lebih ringan
kebanyakan berwarna lebih terang akan berada di atas resin
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
