Pengolahan limbah cair dengan menggunakan ion exchanger

1.      Tujuan percobaan

1.      Menghasilkan produk berupa air yang bebas io – ion pengotor

2.      Mambandingkan kualitas air sebelum dan sesudah dikontakkan ke dalam kolom ion exchanger

2.      Alat dan bahan yang digunakan

1.      Unit ion exchanger

2.      Spektrofotometri serapan atom

3.      Tempat sampel

4.      Aquadest

5.      Sampel yang mengandung ion – ion pengotor

3.      Dasar teori

            Dalam kondisi penukaran ion kation adalah proses terjadi penukaran ion ( + ) sedangkan dalam resin annion yang terjadi penukaran adalah ion ( - ). Resin penukaran ion adalah senyawa hidrokarbon terpolimerisasi sampai tingkat yang tinggi yang melakukan ikatan – ikatan hubung silang serta gugusan yang mengandung ion – ion yang dapat dipertukarkan. Berdasarkan gugus fungsionalnya, resin penukar ion terbagi menjadi dua yaitu resin penukar kation dan resin penukar annion.

            Resin penukar kation mengandung kation yang dapat dipertukarkan sedangkan resin anion resin yang mengandung anion yang dapat dipertukarkan. Sifat – sifta rsin penukar ion adalah sebagai berikut :

1.      Kapasitas penukar ion

2.      Selektivitas

3.      Derajat ikat silang

4.      Porositas

5.      Kestabilan resin

      Aplikasi penukaran ion sebagai berikut :

1.      Pelunakan air ( water softtening )

Banyak air yang digunakan untuk kebutuhan industri mengandung senyawa – senyawa yang larut dalam air dan dapat merugikan seperti: dapat menyebabkan terjadinya korosi pada alat, dapat menyebabkan terjadinya fouling pada saat reaksi, dan dapat menyebabkan terjadi nya kerak. Oleh karena itu kandungan senyawa tersebut harus dihilangkan, dengan cara penukaran ion.

2.      Demineralisasi air ( water demineralizer )  

Air didalam banyak mengandung ion – ion baik kation dan anion. Dalam industri ataupun laboraturium banyak air yang diperlukan adalah air yang bebas dari ion – ion tersebut. Air tersebut diperoleh dengan cara penukaran resin. Air yang keluar dari resin disebut dengan air yang bebas mineral.

            Ion exchanger adalah suatu alat atau suatu metoda penghilangan mineral air, media umum dipakai berupa resin alam atau sintesis. Ion adalah atom yang masing – masing terdiri dari spesies dibebankan positif dan negatif yang melibatkan pertukaran satu atau lebih komponen ionnik.

4.      Langkah kerja

1.      Mempersipakan unit ion exchanger

2.      Menyiapkan larutan sampel yang akan dihilangkan kandungan – kandungan ion nya atau limbah cair buatan yang mengandung Fe.

3.      Mengatur bukaan valve sesuai dengan arah aliran

4.      Menghidupkan pompa yang digunakan

5.      Mengambil sampel hasil dari pengontakkan dengan resin dengan membuka valve produk kolom ion exchanger untuk kemudian melakukan analisa

5.      Analisa percobaan

            Pada percobaan ini yaitu ion exchanger mengolah limbah cair. Resin penukaran ion adalah suatu senyawa polimer tinggi organik dimana terdapat gugusan fungsional yang mengandung ion – ion yang dapat bertukar. Resin yang digunakan yaitu resin anion dan resin kation. Resin anion adlaah ion anion yang dapat ditukar, sedangkan resin kation adalah resin kation yang dapat dipertukarkan.

            Pada percobaan ini sebelum digunakan alat ion exchanger dilakukan pencucian. Pencucian dilakukan dengan menggunakan aquadest, hingga kurang lebih sebanyak 3- 4 kali. Larutan yang akan di analisa adalah CaCO₃. Pada prinsipnya percobaan kali ini mengganti atau menukar ion yang terikat pada polimer pengisian resin.

            Sampel yang lewat pada ion exchanger akan mengalami pertukaran ion sesuai dengan kolom yang dilewati. Untuk mengetahui sampel kadar dari konsentrasi kation dan anion dilakukan titrasi. Pada saat titrasi dan analit telah mencapi titik ekuivalen atau berubah warna dapat dihitung konsentrasi dan jumlah sampel atau anion yang tersisa pada sampel.

6.      Kesimpulan

Dari percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan :

1.      Ion exchanger adalah alat yang digunakan untuk menukar ion kation dan anion

2.      Prinsip dari ion exchanger dapat digunakan diindustri untuk menghilangkan mineral – mineral yang terkandung didalam air

7.      Daftar pustaka

            Jobsheet. Teknik pengolahan limbah. Politeknik negeri sriwijaya. palembang

laporan pengolahan air dengan membran keramik

Pengolahan air dengan membran keramik

1.      Tujuan percobaan

Menentukan efisiensi pengisian air dengan proses filltrasi menggunakan membran keramik

2.      Alat dan bahan yang digunakan

1.      Neraca analitik

2.      Stopwatch

3.      pH meter

4.      spatula

5.      pengaduk

6.      bola karet

7.      pipet tetes

8.      air demineral

9.      air sungai

10.  unit pengolahan air membran keramik

3.      Dasar teori

            Untuk memperoleh air bersih yang banyak digunakan diperlukan suatu cara yang baik. Salah satu metode alternatif lain yang digunakan adalah filltrasi ( penyaringan ) dengan memenfaatkan teknologi membran, khususnya membran keramik dengan media filtrasi menggunakan zeolit. Hal ini dapat membantu persediaan air bersih yang dapat dikonsumsi. Metode ini juga dapat digunakan didaerah pedesaan yang berada ditepi sungai ataupun sumber air lainnya.

            Membran didefinisikan sebagai suatu metode berpori yang berbentuk seperti tabung atau film tipis, bersifat semipermiabel yang berfungsi untuk memisahkan partikel dengan ukuran molekular ( spesi ) dalam suatu sistem larutan. Spesi yang memiliki ukuran yang lebih besar dari pori membran akan tertahan sedangkan spesi dengan ukuran yang lebih kecil dari pori membran akan lolos melalui pori membran. Filtrasi membran dapat menyaring polutan / kontaminan yang tidak diinginkan berdasarkan ukuran partikelnya. Sederhana jika ukuran pori – pori membran halus lebih kecil dari itu.

            Membran terdiri dari 3 jenis yaitu : porous membran dan non – porous membran, dan carrier membrane. Porous membran yaitu pemisahan berdasarkan atas ukuran partikel dari zat – zat yang akan dipisahkan. Non – porous membrane digunakan untuk memisahkan molekul dengan ukuran yang samaa baik gas maupun cairan. Carrier membrane digunakan untuk pemisah terjadinya dengan bantuan carrier molecule yang mentransportasikan komponen yang diinginkan unntuk melewati membran.

            Proses pemisahan dengan membran dapat tercapai karena membran mempunyai kemampuan untuk memindahkan atau memisahkan suatu komponen. Dari suatu campuran umpan denganbaik dan lebih mudah dari komponen lain. Hal ini disebabkan perbedaan sifat fisika dan kimia antara membran dengan kompenen yang dapat dilewati.  

            Kinerja membran ditentukan oleh : fluks dan rejeksi ( penolakan ). Fluks adalah zat yang dapat menembus membran tiap satuan luas membran/ satuan waktu. Rejeksi adalah besarnya kandungan garam yang tertahan pada permukaan membran yang tidak menembus membran. Keuntungan menggunakan teknologi membran yaitu: pemisahan dapat dilakukan secara kontinyu, konsumsi energi umumnya relatif rendah, mudah dalam scale up, tidak memerlukan bahan tambahan, pemakaiiannya mudah. 

            Berdasarkan ukuran pori pada membran, membran dapat dibagi menjadi 4 :

a.       Reverse asmosis

      Merupakan proses filtrasi paling baik, yang dapat menyisihkan partikel berukuran 1A^o sampai 10A^o. Keuntungan metode ini: untuk umpan dengan terlarut dibawah 400 ppm, merupakan perlakuan yang murah.

b.      Nanofiltrasi

      Proses nanofiltrasi merejeksi kesadahan, menghilangkan bakteri dan virus, menghilangkan zat warna karena adanya bahan organik tanpa menghasilkan zat kimia berbahaya seperti hidrokarbon terklorinasi.

c.       Ultrafiltrasi

      Merupakan teknologi pemisah menggunakan membran untuk memisahkan berbagai zat terlarut dengan berat molekul tinggi, bermacam koloid, mikroba sampai padatan tersuspensi dalam suatu larutan. Metode ini menggunakan membran semi permeabel untuk memisahkan makromolekul dari larutannya.

d.      Mikrofiltrasi

      Merupakan pemisah partikel berukuran micron.

4.       Langkah kerja

1.      Memasang membran pada modul membran

2.      Mengalirkan umpan yang berupa limbah cair dari tangki umpan ke modul membran dan kembali ke tangki umpan.

3.      Mengatur tekanan yang diinginkan selama waktu yang telah ditentukan

4.      Menampung permeat yang dihasilkan dalam wadah produk

5.      Melakukan percobaan yangs ama seperti prosedur 2 dengan tekanan yang berbeda sesuai dengan yang telah ditentukan

6.      Melakukan analisa pada umpan dan hasil pengolahan dengan mengatur pH, TTS, TDS, salinitas dan kangdungan besi.

5.      Analisa percobaan

            Dari percobaan yang telah dilakukan bertujuan untuk menentukan efisiensi air dengan cara filtrasi dengan menggukanan membran keramik. Suatu sampel air yang sudah dicampur dengan lumpur dimasukan ke alat membran keramik. Tapi sebelum dilakukan percobaan alat filtrasi membran keramik dicuci terlebih dahulu dengan menggunakan air. Setelah dilakukan pencucian barulah percobaan akan dilakukan. Kemudian sampel dilakukan perngukuran TDS, dan pH. Sampel di filtarsi sebanyak 4kali. Dan didapatkan hasil

6.      Kesimpulan

1.      Pengolahan limbah cair denga menggunakan membran sangat berguna dan mudah digunakan

2.      Semakin sampel banyak dilakukan filtrasi kandungan pengotor yang ada didalam sampel berkurang

7.      Daftar pustaka

Jobsheet. Teknil pengolahan limbah. Politeknik negeri sriwijaya. palembang.