TINJAUAN PUSTAKA 2
-
Upload
lidya-kurniawan -
Category
Documents
-
view
125 -
download
0
Transcript of TINJAUAN PUSTAKA 2
TINJAUAN PUSTAKA
MODUL 1.10
KOLOM PENUKAR ION
Kelompok : 131.1.33
Praktikan 1 : Michelle Lidya / 6210010
Praktikan II : Lidya Kurniawan / 6210046
Dosen Pembimbing : Dra. Maria Inggrid, M.Sc
Tanggal Praktikum : 14 September 2012
JURUSAN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS KATOLIK PARAHYANGAN
BANDUNG
2012
Pertukaran Ion
Pertukaran ion (ion exchange) adalah proses yang terdiri dari reaksi kimia
reversibel dan stoikiometrik antara ion-ion dalam fasa liquid dengan ion-ion dalam fasa solid.
Ion-ion di dalam larutan akan terserap oleh resin penukar ion, sebaliknya resin penukar ion
akan melepaskan ion-ion dengan muatan sejenis ke dalam larutan supaya muatannya tetap
netral.
Prinsip pertukaran ion adalah sebagai berikut :
Ion yang mempunyai koefisien selektivitas besar mampu menggantikan ion di dalam
resin yang koefisien selektivitasnya lebih kecil. Berikut ini adalah pertukaran ion
dalam reaksi kimia :
M1+ + Re.M2 M2
+ + Re.M1
dimana M +, M 2+ adalah kation yang berbeda dan Re adalah resin.
Dari reaksi itu didapat konstanta kesetimbangan K M 2+¿M 1+¿ ¿¿.
K M 2+¿M 1+¿ ¿¿ = [ ℜ . M 1 ] ¿¿
K M 2+¿M 1+¿ ¿¿merupakan konstanta selektivitas atau konstanta aksi massa. Besarnya
konstanta selektivitas menyatakan besarnya preferensi relatif untuk pertukaran ion,
artinya kecenderungan resin untuk mengikat ion M1 dibandingkan dengan ion M2.
Semakin besar nilai K, semakin besar kecenderungan ion dalam larutan untuk diikat
oleh resin penukar ion. (1) Nilai koefisien selektivitas dipengaruhi oleh :
- Valensi ion
Semakin tinggi valensi ion, semakin besar kecenderungan untuk terikat pada resin
sehingga makin besar koefisien selektivitasnya.
Th4+ > Al3+ > Ca2+ > Na+ dan PO43 -> SO4
2- > Cl-
- Kemampuan polarisasi
Semakin baik kemampuan polarisasi dari suatu ion, semakin besar koefisien
selektivitas.
NO3- > Br- > NO2- > Cl-
- Volume terlarut dari ion
1 Reynolds, T.D. 1982. Unit Operations and Processes in Environmental Engineering, Cole Engineering Division. Monterey, California. Hal. 215,218-219.
Semakin kecil volume terlarutnya, maka semakin besar kecenderungannya untuk
diikat resin. Pada umumnya ion dengan volume terlarut yang kecil memiliki
diameter ion yang besar. Sehingga semakin besar nomor atom dalam satu
periode, semakin besar pula koefisien selektifitasnya.
Cs+ > Rb+> K+> Na+> Li+dan Ba2+> Sr2+> Ca2+> Mg2+> Be2+
CNS- > ClO4- > I- > NO3- > Br- > CN-
- Kemampuan ion untuk membentuk ikatan kompleks
Semakin mudah suatu ion membentuk ion kompleks, semakin kecil koefisien
selektivitasnya.
Cl- > HCO3- > CH3COO- > OH- > F- (2)
Definisi Resin Penukar Ion
Resin penukar ion adalah bahan-bahan sintetis yang dibuat dengan memasukkan
gugus yang dapat diionisasi ke dalam matriks polimer organik (yang paling umum adalah
polistirena) yang terhubung silang dengan divinilbenzena. Matriks polimer atau kristal lattice
yang menyusun resin penukar ion tidak larut tetapi permeable. Definisi lain menjelaskan
resin penukar ion sebagai senyawa hidrokarbon terpolimerisasi yang mengandung ikatan
hubung-silang (cross-linking) dan memiliki struktur berpori serta gugusan yang mengandung
ion-ion yang dapat dipertukarkan. Cross linking adalah ikatan kimia antar rantai molekul
yang membentuk struktur tiga dimensi. Produk-produk resin penukar ion tersedia dalam
berbagai derajat hubungan-silang; jenis resin untuk keperluan umum biasanya adalah ‘8%
terhubung-silang’, yang artinya memiliki kandungan divinilbenzena 8%. Resin ini berbentuk
manik-manik bulat dengan diameter 0,1 - 1 mm.(3)
2 Teh Fu Yen. 2007. Chemical Process for Environmental Engineering, Imperial College Press, Singapore. Hal 139.3 R. A. Day, Jr. dan A. L. Underwood, Analisis Kimia Kuantitatif, edisi keenam, Penerbit Erlangga, Jakarta, 1989, hal. 530
Reaksi antara styrene dan divinylbenzene
Sifat Resin Penukar Ion
Resin penukar ion memiliki sifat sebagai berikut :
a. Kapasitas Penukaran Ion
Sifat ini menggambarkan ukuran kuantitatif jumlah ion-ion yang dapat dipertukarkan.
Kapasitas resin biasanya dinyatakan sebagai kapasitas total atau kapasitas operasi.
Kapasitas total menyatakan jumlah ion total yang secara teoritis dapat dipertukarkan
per satuan massa atau volume resin (misal: meq/l, meq/g). Kapasitas operasi
menyatakan kapasitas pemakaian resin aktual untuk menukar ion dari larutan melalui
partikel resin pada kondisi tertentu. Kapasitas operasi resin tergantung pada debit air
melewati kolom, kedalaman bed, koefisien selektifitas, ukuran ion, jumlah regeneran
yang digunakan, komposisi dan konsentrasi bahan terlarut, temperatur, dan kualitas air
yang dikehendaki.
b. Selektivitas
Sifat ini merupakan sifat resin penukar ion yang menunjukkan aktifitas pilihan
berdasarkan ion tertentu. Secara umum selektivitas penukaran ion dipengaruhi oleh
muatan ion dan jari-jari ion. Selektivitas resin penukar ion akan menentukan dapat atau
tidaknya suatu ion dipisahkan dalam suatu larutan serta dapat atau tidaknya ion yang
telah terikat pada matriks padatan tersebut dilepaskan.
c. Derajat Ikat Silang (Cross-linking)
Resin penukar ion harus memiliki cross-linking yang cukup kuat sehingga tidak mudah
larut di dalam air. Derajat ikatan cross linking (hubungan-silang) yang tinggi dapat
styrene divinylbenzene
menyebabkan struktur resin menjadi kaku, menurunkan porositas, dan kemampuan ion
untuk berdifusi di dalamnya.
d. Porositas
Nilai porositas menunjukkan ukuran pori-pori saluran-saluran kapiler. Ukuran saluran-
saluran ini biasanya tidak seragam. Porositas mempengaruhi kapasitas dan selektifitas.
Apabila resin tidak memiliki pori, maka hanya permukaannya saja yang aktif menukar
ion.
e. Kestabilan Resin
Kestabilan penukar ion meliputi kestabilan fisik dan mekanik yang menyangkut
kekuatan dan ketahanan terhadap gesekan. (4)
Jenis Resin Penukar Ion
Resin penukar ion dibagi menjadi dua macam berdasarkan jenis gugus
fungsionalnya, yaitu resin penukar kation dan resin penukar anion.
1. Resin penukar kation
Resin penukar kation adalah resin yang menukarkan kation di dalam larutan dengan
kation di dalam resin.
a. Resin penukar kation asam kuat ( R-SO3H )
Resin penukar kation asam kuat memiliki gugus fungsi yang kuat, yaitu gugus
sulfonik (-SO3H ). Resin penukar kation asam kuat dapat memindahkan semua
kation. (5) Bentuk hidrogen :
2 R-SO3H + Ca2+ (R-SO3)2Ca + 2 H+
Dapat diregenerasi oleh larutan asam kuat seperti HCl dan H2SO4.
Bentuk natrium :
2 R-SO3Na + Ca2+ (R-SO3)2Ca + 2 Na+
Dapat diregenerasi oleh larutan NaCl.
4 http://www.scribd.com/doc/94568018/Resin-Penukar-Ion5 Reynolds, T.D. 1982. Unit Operations and Processes in Environmental Engineering, Cole Engineering Division. Monterey, California. Hal. 217.6Teh Fu Yen. 2007. Chemical Process for Environmental Engineering, Imperial College Press, Singapore. Hal 130, 134.
Contoh resin penukar kation asam kuat, yaitu Amberlite IR-120, Amberlite IR-200,
Dowex 50, Dowex 50W, Dowex MPC-1. Duolite C-20, Duolite C-240, lonac C-
250. (6)
Berikut ini adalah struktur resin penukar kation asam kuat : (7)
Asam polistirenasulfonat, 5% divinil benzen
b. Resin penukar kation asam lemah (R-COOH)
Resin penukar kation asam lemah mempunyai kemampuan menukarkan kation
sangat lemah, yaitu gugus karbosiklik (-COOH). Resin ini hanya memindahkan
kation dari basa lemah seperti Ca2+ dan Mg2+ tetapi memiliki kemampuan terbatas
untuk memindahkan kation dari basa yang kuat. (8) Bentuk hidrogen :
2 R-COOH + Ca2+ (R-COO)2Ca + 2 H+
Dapat diregenerasi oleh larutan asam kuat seperti HCl dan H2SO4.
Bentuk natrium :
2 R-COONa + Ca2+ (R-COO)2Ca + 2 Na+
Dapat diregenerasi oleh larutan NaCl.
Contoh resin penukar kation asam lemah : Amberlite IRC-50, Amberlite IRC-84,
Duolite CA-101, Ionac C-270. (9)
2. Resin penukar anion
Resin penukar anion adalah resin yang menukarkan anion di dalam larutan dengan
anion di dalam resin.
6
7 Bassett, J,dkk. 1994. Buku Ajar Vogel : Kimia Analisis Kuantitatif Anorganik. Penerbit Buku Kedokteran EGC. Jakarta. Hal 193 .8 Reynolds, T.D. 1982. Unit Operations and Processes in Environmental Engineering, Cole Engineering Division. Monterey, California. Hal. 217-218.9 Teh Fu Yen. 2007. Chemical Process for Environmental Engineering, Imperial College Press, Singapore. Hal 130-131, 134.
a. Resin penukar anion basa kuat (R-R3N+:OH-)
Resin penukar anion basa kuat memiliki gugus fungsi yang kuat seperti gugus
ammonium kuartener, dan resin ini mampu memindahkan semua anion. (10) Bentuk
hidroksida :
2 R-NR3OH + SO42- (R-NR3)2SO4 + 2 OH-
Dapat diregenerasi oleh larutan basa kuat seperti NaOH.
Bentuk klorida :
2 R-NR3Cl + SO42- (R-NR3)2SO4 + 2 Cl-
Dapat diregenerasi oleh larutan NaCl atu HCl.
Contoh resin penukar anion basa kuat antara lain Zerolit FF, Amberlite 400,
Amberlite 410, Dowex-1, Duolite A-42. (11)
Berikut ini adalah struktur salah satu contoh resin penukar anion basa kuat :
Polistirena amonium kuaterner
b. Resin penukar anion basa lemah (R-NH2-)
Resin penukar anion basa lemah mempunyai gugus fungsional seperti gugus
amina. Resin ini hanya memindahkan anion dari asam kuat seperti SO42-, Cl-, dan
NO3-. (12) Bentuk hidroksida :
2 R-NH3OH + SO42- (R-NH3)2SO4 + 2 OH-
Dapat diregenerasi oleh larutan NaOH, NH4OH, Na2CO3.
Bentuk klorida :
2 R-NH3Cl + SO42- (R-NH3)2SO4 + 2 Cl-
Dapat diregenerasi oleh larutan HCl.
10 Reynolds, T.D. 1982. Unit Operations and Processes in Environmental Engineering, Cole Engineering Division. Monterey, California. Hal. 218.11 Teh Fu Yen. 2007. Chemical Process for Environmental Engineering, Imperial College Press, Singapore. Hal 131.12 Reynolds, T.D. 1982. Unit Operations and Processes in Environmental Engineering, Cole Engineering Division. Monterey, California. Hal. 218.
Contoh resin penukar anion basa lemah adalah Lewatite MP 7080, Duolite A-14,
Amberlite 68, dan Amberlite 45. (13)
Mekanisme pertukaran ion
Proses pertukaran ion merupakan proses heterogen (melibatkan dua fase, yaitu cair dan
padatan) yang melibatkan transfer ion ke dan dari perbatasan inter-fase, reaksi kimia, difusi
ke dalam materi padat, dan difusi ke dalam larutan. Lapisan inter-fase yang dimaksud adalah
lapisan film yang disebut Lapisan difusi Nernst. Lapisan film ini terbentuk sebagai akibat dari
adanya perbedaan konsentrasi antara permukaan materi padat (resin) dengan larutan. Difusi
yang melewati lapisan Nernst disebut difusi film, sedangkan difusi di dalam materi (resin)
disebut difusi partikel.
Ketika ion meninggalkan resin, harus ada ion lain yang menggantikan dengan jumlah yang
sama (ekivalen). Hal ini disebabkan oleh prinsip electroneutrality, ketika ion melewati
lapisan inter-fase, akan terjadi beda potensial listrik antara kedua fase sehingga harus
dikompensasi dengan pergerakan ion lain dengan arah berlawanan, maka terjadilah
pertukaran ion. Mekanisme yang terjadi pada reaksi pelunakan air sadah : (14)
Terjadi disosiasi ion-ion pada senyawa dari larutan, yaitu CaSO4 menjadi Ca2+ dan
SO42- serta MgSO4 menjadi Mg2+ dan SO4
2-.
Ion-ion hasil disosiasi dari larutan (Ca2+) dan (Mg2+) berdifusi menuju lapisan film
inter-fase. Pada proses pertukaran ion dengan menggunakan kolom, turbulensi aliran
lokal antara resin-resin dapat membantu perpindahan massa menuju dan dari batas
antar-fase.
Ion-ion Ca2+ dan Mg2+ berdifusi melewati Lapisan film Nernst.
Setelah transfer ion melalui batasan antara lapisan film Nernst dan padatan, ion-ion
Ca2+ dan Mg2+ berdifusi di dalam pori material (resin) akibat adanya gradien
konsentrasi.
Terjadi asosiasi antara ion-ion Ca2+ dan Mg2+ dengan gugus fungsi yang berikatan pada
matriks resin.
Ikatan antara ion Na+ dengan gugus fungsional dalam resin terdisosiasi.
Ion yang telah terdisosiasi dari resin (Na+) akan berdifusi melalui pori ke permukaan
resin.
13 Teh Fu Yen. 2007. Chemical Process for Environmental Engineering, Imperial College Press, Singapore. Hal 131.14 Zagorodni, Andrei A. (2006). Ion Exchange Materials Properties and Application. Amsterdam: Elsevier Science. Hal 221-224
Ion Na+ berdifusi dari permukaan resin melewati lapisan inter-fase menuju ke larutan.
Ion Na+ lalu berdifusi dari lapisan inter-fase menuju larutan.
Aplikasi dari Resin Penukar Ion
1. Pelunakan air sadah
Salah satu aplikasi resin penukar ion yang paling banyak digunakan adalah pelunakan
air sadah dengan menukarkan ion natrium dengan ion kalsium dan ion magnesium.
Karena pelunakan semua kesadahan tidak diinginkan untuk suplai air rumah tangga,
sebagian dari aliran dapat melewati resin penukar ion untuk mencampurkan air
dengan kesadahan yang diinginkan. Proses ini disebut split-flow softening.
2. Demineralisasi air
Pertukaran ion digunakan untuk menghilangkan semua kation dan anion dari air.
Dalam demineralisasi total, resin penukar kation mengandung ion hidrogen dan resin
penukar anion mengandung ion hidroksil. Resin penukar kation mempertukarkan ion-
ion hidrogen dengan kation-kation dan resin penukar anion mempertukarkan ion-ion
hidroksil dengan anion-anion. Jadi air yang terolah hanya mengandung ion hidrogen
dan hidroksil, yang akan membentuk air murni. Industri menggunakan boiler dengan
tekanan tinggi untuk mendemineralisasi air menjadi air boiler.
Pertukaran ion dapat digunakan untuk demineralisasi sebagian air limbah dan
perairan payau untuk pasokan air. Teknik pertukaran ion dapat digunakan, salah
satunya adalah split-aliran demineralisasi.
3. Perlakuan terhadap logam berat dalam limbah cair
Penukar ion dapat digunakan untuk menghilangkan ion logam berat dari air limbah
tertentu. Contohnya adalah pengolahan air limbah dari industri pelapisan logam yang
mengandung seng, kadmium, tembaga, nikel, dan kromium.
4. Lempung dan mineral lainnya yang memiliki kapasitas pertukaran ion digunakan
untuk mengolah limbah radioaktif level-rendah atau level-sedang dengan
menghilangkan radionuklida logam berat seperti Cs. (15)
Siklus Pertukaran dalam Kolom Penukar Ion
Proses pertukaran ion menggunakan resin dapat dioperasikan dengan tiga cara,
yaitu fixed-bed (unggun tetap), fluidized-bed (unggun terfluidakan), dan kontinyu.
Pertukaran ion dengan fixed-bed dapat dibagi menjadi 5 tahap, yaitu start-up, service,
backwash, regenerasi, dan rinsing.
1. Start-up
Tahap start-up memiliki tujuan utama yaitu untuk mengatur tinggi resin dan laju alir
yang akan melewati resin. Laju alir yang diberikan biasanya dalam satuan Bed Volume
(BV). Bed Volume (BV) merupakan parameter yang meliputi volume partikel, volume
pori dalam partikel, dan volume dari fraksi lowong dalam unggun. Satuan Bed Volume
(BV) digunakan karena laju alir akan dipengaruhi oleh volume resin. Prinsipnya,
waktu kontak larutan dengan resin selalu konstan di mana laju alir diatur selambat
mungkin sehingga waktu kontak antara air sadah dengan resin lebih sempurna. Tinggi
resin juga diatur dengan tujuan yang sama dengan pengaturan laju alir. (16)
2. Service
Tahap service bertujuan untuk menukar ion-ion logam yang terdapat di dalam air
sadah dengan kation yang terdapat di dalam resin. Pada pelunakan air sadah, terjadi
pertukaran ion antara Ca2+ dan Mg2+ dari air sadah dengan ion Na+ yang dilepaskan
oleh resin. Berikut ini adalah reaksi pelunakan air sadah oleh resin penukar ion :
Ca 2+ + 2 Na.Ex Ca.Ex2 + 2 Na +
Mg 2+ + 2 Na.Ex Mg.Ex2 + 2 Na + (17)
15 Reynolds, T.D. 1982. Unit Operations and Processes in Environmental Engineering, Cole Engineering Division. Monterey, California. Hal. 218.16 http://www.scribd.com/doc/49009964/Kolom-Penukar-Ion
Tahap service dikarakterisasi oleh kurva breakthrough service yang menyatakan
kemampuan kolom resin untuk menampung ion yang ingin ditukarkan dengan cara
mengalurkan konsentrasi ion setelah pelunakan (Ce) per konsentrasi sebelum
pelunakan (Co) terhadap volume operasi sampel. Berikut ini adalah gambar kurva
breakthrough service.
Sumber : Teh Fu Yen. 2007. Chemical Process for Environmental Engineering, Imperial College Press, Singapore. Hal 153.
Keterangan :
• Co = konsentrasi ion sebelum pelunakan
• Ca-Ce = proses awal pelunakan di mana resin masih bekerja secara maksimal
(resin mengikat ion logam dalam sampel dalam jumlah banyak).
• Ce-Cd = pertengahan pelunakan, kurva naik dengan tajam. Kapasitas resin
berkurang karena resin mulai jenuh sehingga tidak dapat bekerja secara optimal.
Semakin mendekati Co, maka semakin sedikit ion yang ditukar oleh resin.
• >Cd = akhir pelunakan, di mana resin sudah tidak dapat lagi menukar ion, sehingga
konsentrasi ion sesudah dialirkan sama dengan sebelum dialirkan (Ci=Co)
• Breakthrough point (Ce) adalah titik di mana resin mulai jenuh.
Pada tahap service ini, dapat diketahui kapasitas total dan kapasitas operasi
dari suatu resin. Kapasitas total menyatakan jumlah ion total yang dapat dipertukarkan
17 Reynolds, T.D. 1982. Unit Operations and Processes in Environmental Engineering, Cole Engineering Division. Monterey, California. Hal. 216-217.
per satuan massa atau volume resin. Kapasitas operasi menyatakan pemakaian resin
aktual untuk menukar ion dari larutan melalui partikel resin pada kondisi tertentu
(debit air yang melewati kolom, tinggi resin, koefisien selektivitas, ukuran ion,
temperatur). Daerah yang diarsir pada gambar di bawah ini menunjukkan kapasitas
total dari kolom : (18)
Tahap service dapat dijelaskan oleh 3 zona dalam kolom penukar ion yaitu
ketika resin jenuh, zona reaksi, dan resin yang masih aktif.
Keterangan gambar:
a. Resin jenuh
b. Zona reaksi
c. Resin yang telah teregenerasi
Pada zona reaksi, terjadi reaksi pertukaran ion antara ion sadah dengan ion
dalam resin. Ketinggian zona reaksi ini dipengaruhi oleh laju alir, konsentrasi ion,
koefisien selektivitas, dan tinggi resin. Waktu ketika titik terendah dari zona reaksi
mencapai ujung kolom merupakan waktu yang menyatakan bahwa tahap service telah
berakhir.19
18 Teh Fu Yen. 2007. Chemical Process for Environmental Engineering, Imperial College Press, Singapore. Hal 135.19 Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry. Ion Exchangers. Hal 9
3. Backwash
Tahap backwash merupakan tahap pencucian resin dimana kotoran-kotoran atau gas
yang terperangkap di dalam kolom resin dihilangkan dengan cara mengalirkan air pada
resin dengan kecepatan tertentu. Tujuan proses ini adalah:
Memecahkan gumpalan resin
Menghilangkan partikel halus yang terperangkap di dalam celah antar resin
Menghilangkan gas yang terperangkap di dalam celah antar resin
Mengatur resin-resin dalam kolom agar terdistribusi dengan aliran seragam
Ekspansi / pengembangan volume resin
Prinsip proses ini adalah mengalirkan air lewat bagian bawah kolom dengan laju
alir yang cukup untuk mengekspansi resin. 20
4. Regenerasi
Reaksi pertukaran ion bersifat reversibel sehingga dapat dilakukan regenerasi. Tahap
regenerasi memiliki tujuan untuk mengganti ion yang telah dipertukarkan selama
proses service dan mengembalikan resin agar dapat digunakan kembali. Kapasitas
resin yang dikembalikan tidak akan sama dengan kapasitas semula tetapi hanya
mengembalikan sebagian dari kemampuan pertukaran awal sesuai dengan regeneran
yang digunakan.
Siklus pertukaran ion terdiri dari 2 tipe yaitu, pertukaran ion dengan siklus Na
yang regenerasinya memakai larutan natrium klorida atau garam dapur (NaCl), dan
pertukaran ion dengan siklus H yang regenerasinya menggunakan larutan asam kuat
misalnya Asam Klorida (HCl) atau Asam Sulfat.
20 http://www.scribd.com/doc/49009964/Kolom-Penukar-Ion
Sumber : Teh Fu Yen. 2007. Chemical Process for Environmental Engineering, Imperial College Press, Singapore. Hal 153.
Jika menggunakan asam kuat misalnya asam klorida atau asam sulfat, maka
pada akhir regenerasi maka ion kalsium atau magnesium yang menempati unggun resin
akan digantikan seluruhnya oleh ion hidrogen. Apabila regenerasi menggunakan larutan
Natrium Chlorida (NaCl), seluruh ion kalsium atau magnesium yang telah menempati
unggun resin akan digantikan oleh ion natrium.21
Prinsip tahap regenerasi hampir sama dengan tahap service hanya saja air
sadah diganti dengan NaCl untuk meregenerasi resin. Ion-ion Na dalam larutan akan
masuk dan berdifusi ke dalam resin yang mengandung ion-ion logam larutan yang
dipertukarkan karena sudah jenuh dan terjadi pertukaran ion. Resin akan mengikat ion
Na dan ion logam yang dipertukarkan dari larutan akan terdifusi keluar dari resin.
Kurva regenerasi resin akan berbanding terbalik dengan kurva service yaitu pertama-
tama Ce/Co kurva regenerasi resin akan mendekati 1 lalu pada titik tertentu akan turun
drastis mendekati 0 yang berarti tidak ada ion yang dipertukarkan lagi. Berikut ini
adalah gambar kurva breakthrough regenerasi :
Keterangan :
1. Tahap pertama menunjukkan resin masih dalam keadaan jenuh. Nilai Ce/Co
masih tinggi yang disebabkan ion logam di dalam resin masih banyak.
2. Tahap kedua menunjukkan kemampuan resin dalam mempertukarkan ion mulai
meningkat, ion-ion dalam resin keluar dan kemudian digantikan dengan ion Na+
3. Tahap ketiga menunjukkan resin kembali ke kapasitas semula (Ce=0) Hal ini
menunjukkan resin bekerja kembali seperti semula dan saat itu juga regenerasi
dihentikan (22)
5. Rinsing
21 http://www.kelair.bppt.go.id/Publikasi/BukuAirMinum/BAB9SADAH.pdf22 23 http://www.scribd.com/doc/49009964/Kolom-Penukar-Ion
Prinsip tahap rinsing (pembilasan) adalah pembebasan regeneran yang berlebih sebelum
resin dioperasikan kembali. Tahap rinsing dapat dibedakan menjadi dua jenis yaitu
pembilasan cepat dan pembilasan lambat. Pembilasan cepat bertujuan untuk mencuci
sisa-sisa ion pada resin sedangkan pembilasan lambat bertujuan untuk mendesak sisa
regeneran keluar dari unggun resin dan membuang sisa-sisa pembilasan yang mengikat
garam dari regeneran. Tahap rinsing dapat dilakukan dengan pengukuran konduktivitas
atau pengukuran pH. (23)
DAFTAR PUSTAKA
1, 5, 8, 10, 12, 15, 17 Reynolds, T.D. 1982. Unit Operations and Processes in Environmental
Engineering, Cole Engineering Division. Monterey, California.
23
2, 6, 9, 11, 13, 18 Teh Fu Yen. 2007. Chemical Process for Environmental Engineering, Imperial
College Press, Singapore. 3 R. A. Day, Jr. dan A. L. Underwood, Analisis Kimia Kuantitatif, edisi keenam, Penerbit
Erlangga, Jakarta, 1989.4, 16, 20, 22, 23 http://www.scribd.com/doc/49009964/Kolom-Penukar-Ion7 Bassett, J,dkk. 1994. Buku Ajar Vogel : Kimia Analisis Kuantitatif Anorganik. Penerbit
Buku Kedokteran EGC. Jakarta. 14 Zagorodni, Andrei A. (2006). Ion Exchange Materials Properties and Application.
Amsterdam: Elsevier Science.19 Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry. Ion Exchangers. 21 http://www.kelair.bppt.go.id/Publikasi/BukuAirMinum/BAB9SADAH.pdf