A. PENDAHULUAN1. Penghilangan Kesadahan (Pelunakan)Penghilangan kesadahan (pelunakan) air dilakukan untuk menghilangkan atau mengurangi kation Ca2+ dan Mg2+. Katon penyebab kesadahan dapat dikurangi atau dihilangkan dengan proses-proses sebagai berikut:

Pemanasan

Proses pengendapan kimia, dan

Pertukaran ion (Ion exchange)

Penghilangan kesadahan dapat dilakukan dalam instalasi pengolahan (treatment plant) untuk kapasitas yang besar atau dalam skala rumah tangga untuk skala yang kecil. Untuk kesadahan yang tinggi umumnya dilakukan di instalasi pengolahan air sampai derajad kesadahan moderat yakni 50 150 mg/l kesadahan. Untuk skala rumah tangga penghilangan kesadahan umumnya dilakukan dengan cara pertukaran ion.

2. Pengendapan Kesadahan dengan Pengendapan

Tiap jenis senyawa yang menyebabkan kesadahan mempunyai tingkat kelarutan yang berbeda dalam air seperti ditunjukkan pada tabel berikut :

Jenis MineralRumusKelarutan,

mg/l CaCO3didalam air pada 00 C

Kalsium BikarbonatCa(HCO3)21.620

Kalsium KarbonatCaCO315

Kalsium KhloridaCaCl2336.000

Kalsium SulfatCaSO41.290

Kalsium HidroksidaCa(OH)22.390

Magnesium BikarbonatMg(HCO3)237.100

Magnesium KarbonatMgCO3101

Magnesium KhloridaMgCl2362.000

Magnesium SulfatMgSO4170.00

Sodium BikarbonatNa(HCO3)238.700

Sodium KarbonatNa2CO361.400

Sodium KhloridaNaCl225.000

Sodium HidroksidaNaOH370.000

Sodium SulfatNa2SO433.600

Sumber: Peavy, Rowe and Tchobanoglous, Environmental Engineering

Di dalam proses penghilangan kesadahan dengan pengendapan kimia tujuannya adalah untuk membentuk garam-garam kalsium dan magnesium menjadi bentuk garam-garam yang tidak larut, sehingga dapat diendapkan dan dapat dipisahkan dari air. Bentuk garam kalsium dan magnesium yang tidak larut dalam air adalah:

Kalsium Karbonat ( CaCO3 )

Magnesium Hidroksida ( Mg(HCO3)2 )

Penghilangan kesadahan dengan pengendapan kimia dapat dilakukan dengan proses Kapur-soda Ash (Lime Soda Softening).B. DESKRIPSI PROSES

C. Proses Kapur-Soda Ash (Lime-Soda Softening)

Fungsi utama dari teknik pelunakan dengan kapur adalah untuk mengurangi kesadahan air dengan mengendapkannya kemudian memisahkan endapan tersebut dari air dengan settling dan filtrasi. Kapur ditambahkan pada air sehingga bereaksi dengan CO2 dan Ca(HCO3)2 membentuk endapan CaCO3, dengan Mg(HCO3)2 membentuk endapan CaCO3 dan Mg(OH)2, dan senyawa magnesium lain membentuk endapan magnesium klorida dan larutan kalsium sulfat serta kalsium klorida. Reaksi yang terjadi :

CO2 + Ca(OH)2 ( CaCO3 + H2O

Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 ( 2CaCO3 +2H2O

Mg(HCO3)2 + 2Ca(OH)2 ( Mg(OH)2 + 2CaCO3 +2H2O

MgSO4 + Ca(OH)2 ( CaSO4 + Mg(OH)2

Kesadahan tetap atau sadah nonkarbonat dapan dikurangi dengan penambahan kapur dan soda abu (Na2CO3) pada air, menghasilkan endapan kalsium karbonat dan garam natrium netral. Reaksinya sebagai berikut :

CaSO4 + Na2CO3 ( CaCO3 + Na2SO4CaCl2 +Na2CO3 ( CaCO3 + 2NaCl

MgSO4 + Ca(OH)2 ( Mg(OH)2 + CaSO4MgCl2 +Ca(OH)2 ( Mg(OH)2 + CaCl2

Dalam, bentuk ionik, reaksi rekarbonasi dan pelunakan :

Ca(OH)2 ( Ca2+ + 2OH-CO2 + 2OH- ( CO32- +H2O Ca2+ + CO32- ( CaCO3Mg2+ + 2OH- ( Mg(OH)2Pada air yang mengandung magnesium, jumlah kapur yang ditambahkan harus cukup tidak hanya untuk mengubah CO2 bebas dan bikarbonat menjadi karbonat, tetapi juga untuk menghasilkan magnesium hidroksida dengan penambahan hidroksida berlebih (Williams, 1986).

Pengendapan CaCO3 maupun Mg(OH)2 sangat tergantung pada pH air. pH optimum pengendapan CaCO3 berkisar antara 9,0 sampai 9,5, sedangkan untuk pengendapan Mg(OH)2 memerlukan pH sekitar 11,0. Oleh karena kebanyakan air secara alami mempunyai pH dibawah harga tersebut, maka untuk proses pengendapan CaCO3 maupun Mg(OH)2 pH air perlu dinaikan dengan cara penambahan kapur berlebih. D. JENIS DAN FUNGSI BAHAN

1. Proses Kapur-Soda Ash (Lime-Soda Softening)

Fungsi utama dari teknik pelunakan dengan kapur adalah untuk mengurangi kesadahan air dengan mengendapkannya kemudian memisahkan endapan tersebut dari air dengan settling dan filtrasi. Kapur ditambahkan pada air sehingga bereaksi dengan CO2 dan Ca(HCO3)2 membentuk endapan CaCO3, dengan Mg(HCO3)2 membentuk endapan CaCO3 dan Mg(OH)2, dan senyawa magnesium lain membentuk endapan magnesium klorida dan larutan kalsium sulfat serta kalsium klorida. Reaksi yang terjadi :CO2 + Ca(OH)2 ( CaCO3 + H2O

Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 ( 2CaCO3 +2H2O

Mg(HCO3)2 + 2Ca(OH)2 ( Mg(OH)2 + 2CaCO3 +2H2O

MgSO4 + Ca(OH)2 ( CaSO4 + Mg(OH)2

Kesadahan tetap atau sadah nonkarbonat dapan dikurangi dengan penambahan kapur dan soda abu (Na2CO3) pada air, menghasilkan endapan kalsium karbonat dan garam natrium netral. Reaksinya sebagai berikut :

CaSO4 + Na2CO3 ( CaCO3 + Na2SO4CaCl2 +Na2CO3 ( CaCO3 + 2NaCl

MgSO4 + Ca(OH)2 ( Mg(OH)2 + CaSO4MgCl2 +Ca(OH)2 ( Mg(OH)2 + CaCl2

Dalam, bentuk ionik, reaksi rekarbonasi dan pelunakan :

Ca(OH)2 ( Ca2+ + 2OH-CO2 + 2OH- ( CO32- +H2O Ca2+ + CO32- ( CaCO3Mg2+ + 2OH- ( Mg(OH)2Pada air yang mengandung magnesium, jumlah kapur yang ditambahkan harus cukup tidak hanya untuk mengubah CO2 bebas dan bikarbonat menjadi karbonat, tetapi juga untuk menghasilkan magnesium hidroksida dengan penambahan hidroksida berlebih (Williams, 1986).

Pengendapan CaCO3 maupun Mg(OH)2 sangat tergantung pada pH air. pH optimum pengendapan CaCO3 berkisar antara 9,0 sampai 9,5, sedangkan untuk pengendapan Mg(OH)2 memerlukan pH sekitar 11,0. Oleh karena kebanyakan air secara alami mempunyai pH dibawah harga tersebut, maka untuk proses pengendapan CaCO3 maupun Mg(OH)2 pH air perlu dinaikan dengan cara penambahan kapur berlebih.

E. APLIKASI