Bahan – bahan Media Filtrasi. (3)

-…

3. Material Penukar Ion (Ion exchange)
Resin penukar ion merupakan polimer yang mempunyai berat molekul tinggi dan mempunyai gugus fungsional yang merupakan bagian dari struktur polimer. Sintetis resin penukar ion pertama kali dikerjakan oleh 2 orang berkebangsaan Inggris yaitu Adam BA dan Holmes EL pada tahun 1935.
Resin penukar ion sintetis merupakan suatu polimer yang terdiri dari dua bagian yaitu struktur fungsional dan matrik resin yang sukar larut. Resin penukar ion ini dibuat melalui kondensasi phenol dengan formaldehid yang kemudian diikuti dengan reaksi sulfonasi untuk memperoleh resin penukar ion asm kuat.
Sedangkan untuk resin penukar ion basa kuat diperoleh dengan mengkondensasikan phenilendiamine dengan formaldehid dan telah ditunjukkan bahwa baik resin penukar kation dan resin penukar anion hasil sintesis ini dapat digunakan untuk memisahkan atau mengambil garam – garam.
Pada umumnya senyawa yang digunakan untuk kerangka dasar resin penukar ion asam kuat dan basa kuat adalah senyawa polimer stiren divinilbenzena. Ikatan kimia pada polimer ini amat kuat sehingga tidak mudah larut dalam keasaman dan sifat basa yang tinggi dan tetap stabil pada suhu diatas 150oC.
Polimer ini dibuat dengan mereaksikan stiren dengan divinilbenzena, setelah terbentuk kerangka resin penukar ion maka akan digunakan untuk menempelnya gugus ion yang akan dipertukarkan.
Resin penukar kation dibuat dengan cara mereaksikan senyawa dasar tersebut dengan gugus ion yang dapat menghasilkan ( melepaskan ) ion positif. Gugus ion yang biasa dipakai pada resin penukar kation asam kuat adalah gugus sulfonat dan cara pembuatannya dengan sulfonasi polimer polistyren divinilbenzena ( matrik resin ).
Resin penukar on yang direaksikan dengan gugus ion yang dapat melepaskan ion negative diperoleh resin penukar anion. Resin penular anion dibuat dengan matrik yang sama dengan resin penukar kation tetapi gugus ion yang dimasukkan harus bisa melepas ion inegatif, misalnya –N (CH3)3+ atau gugus lain atau dengan kata lain setelah terbentuk kopolimer styren divinilbenzena (DVB), maka diaminasi kemudian diklorometilasikan untuk memperoleh resin penukar anion.
Gugus ion dalam penukar ion merupakan gugus yang hidrofilik (larut dalam air). Ion yang terlarut dalam air adalah ion – ion yang dipertukarkan karena gugus ini melekat pada polimer, maka ia dapat menarik seluruh molekul polimer dalam air, maka polimer resin ini diikata dengan ikatan silang (cross linked) dengan molekul polimer lainnya, akibatnya akan mengembang dalam air.
Mekanisme pertukaran ion dalam resin meskipun non kristalisasi adalah sangat mirip dengna pertukaran ion- ion kisi kristal. Pertukaran ion dengan resin ini terjadi pada keseluruhan struktur gel dari resin dan tidak hanya terbataspada efek permukaan. Pada resin penukar anion, pertukaran terjadi akibat absorbsi kovalen yang asam. Jika penukar anion tersebut adalah poliamin, kandungan amina resin tersebut adalah ukuran kapasitas total pertukaran.
Dalam proses pertukaran ion apabila elektrolit terjadi kontak langsung dengan resin penukar ion akan terjadi pertukaran secara stokiometri yaitu sejumlah ion – ion yang dipertukarkan dengan ion – ion yang muatannya sama akan dipertukarkan dengan ion – ion yang muatannya sama pula dengan jumlah yang sebanding.
Material penukar ion yang utama berbentuk butiran atau granular dengan struktur dari molekul yang panjang (hasil co-polimerisasi), dengan memasukkan grup fungsional dari asam sulfonat, ion karboksil. Senyawa ini akan bergabung dengan ion pasangan seperti Na+, OH− atau H+. Senyawa ini merupakan struktur yang porous. Senyawa ini merupakan penukar ion positif (kationik) untuk menukar ion dengan muatan elektrolit yang sama (positif) demikian sebaliknya penukar ion negatif (anionik) untuk menukar anion yang terdapat di dalam air yang diproses di dalam unit “Ion Exchanger”.
Proses pergantian ion bisa “reversible” (dapat balik), artinya material penukar ion dapat diregenerasi. Sebagai contoh untuk proses regenerasi material penukar kationik bentuk Na+ dapat diregenerasi dengan larutan NaCl pekat, bentuk H+ diregenerasi dengan larutan HCl sedangkan material penukar anionik bentuk OH− dapat diregenerasi dengan larutan NaOH (lihat buku panduan dari pabrik yang menjual material ini).
Regenerasi adalah suatu peremajaan, penginfeksian dengan kekuatan baru terhadap resin penukar ion yang telah habis saatkerjanya atau telah terbebani, telah jenuh. Regenerasi penukaran ion dapat dilakukan dengan mudah karena pertukaran ion merupakan suatu proses yang reversibel yang perlu diusahakan hanyalah agar pada regenerasi berlangsung reaksi dalam arah yang berkebalikan dari pertukaran ion.
Dalam proses pengolahan air minum “ion exchanger” sering dipakai untuk menurunkan kandungan ion-ion yang tidak dikehendaki atau membuat air bebas mineral yang disebut proses “demineralisasi ”.


4. Kapur padam
Kapur padam adalah kapur yang alami yang berbentuk kristalin kecil sebagai kalsium karbonat. Kapur itu dipakai dalam bentuk granula sebagai media filter untuk menurunkan keasaman.


5. Batu gamping
Batu gamping adalah kalsium karbonat alami yang dengan fluktual struktur kristalin yang sangat kecil. Utamanya dipakai untuk penyaring tunggal untuk menurunkan keasaman tetapi juga untuk menghilangkan besi dan mangan.


6. Media buatan
Media Buatan dalam bentuk kompak atau sebagai bentuk busa bisa dimanfaatkan dalam media filter ganda dan terutama sabagai media tunggal dalam filter yang mempunyai arah aliran air dari bawah ke atas.


7. Lava
Larva adalah silikat alami dari gunung api yang dimanfaatkan dalam bentuk granula sebagai media filter.


8. Marmer
Marmer adalah kristalin kalsium karbonat yang bentuknya kasar dan alami biasanya dipakai dalam bentuk granula sebagai media filter untuk menurunkan keasaman.


9. Kerikil silika
Butiran pasir yang berdiameter lebih besar dari pada 2 mm (diameter bervariasi dari ukuran kecil sampai besar 1 s/d 5 cm). Kerikil silika berasal dari batuan yang sama dengan Pasir Silika. Kerikil ini biasanya digunakan sebagai lapisan penyangga pada filter, jika sistem bagian bawah filter tidak menggunakan nozzle. Lapisan penyangga ini menggunakan kerikil silika dengan ukuran yang berbeda (dari besar sampai kecil dengan urutan dari bawah ke atas).

@_pararaja

2 thoughts on “Bahan – bahan Media Filtrasi. (3)

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s