ion exchanger of technology by bmd street consulting
TRANSCRIPT
![Page 1: Ion Exchanger of Technology by BMD Street Consulting](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052905/5587d7fbd8b42a0a408b45f0/html5/thumbnails/1.jpg)
ION EXCHANGERION EXCHANGER
BMD Street Consulting (www.bmdstreet.com)
Training Wastewater Treatment & WWT Konsultan
![Page 2: Ion Exchanger of Technology by BMD Street Consulting](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052905/5587d7fbd8b42a0a408b45f0/html5/thumbnails/2.jpg)
Pendahuluan
� Apakah ion exchange itu?Proses pertukaran timbal balik antara ion yang terdapat di dalam air dengan ion yang ada padaresin ion exchange
� Resin penukar ion adalah suatu senyawa organikberstruktur tiga dimensi dengan ikatan silang danmempunyai gugus-gugus fungsi yang dapatterionisasi. Dengan demikian dapat dikatakan bahwaresin penukar ion terdiri dari fase organik padatyang tidak dapat larut dalam air yang padanyaterikat ion-ion bermuatan. Ion-ion inilah yang dapatdipertukarkan dengan ion-ion lain.
![Page 3: Ion Exchanger of Technology by BMD Street Consulting](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052905/5587d7fbd8b42a0a408b45f0/html5/thumbnails/3.jpg)
Contoh Struktur tiga dimensi resin penukar ion
![Page 4: Ion Exchanger of Technology by BMD Street Consulting](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052905/5587d7fbd8b42a0a408b45f0/html5/thumbnails/4.jpg)
Gambar Cation Resin
![Page 5: Ion Exchanger of Technology by BMD Street Consulting](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052905/5587d7fbd8b42a0a408b45f0/html5/thumbnails/5.jpg)
Gambar Anion Resin
![Page 6: Ion Exchanger of Technology by BMD Street Consulting](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052905/5587d7fbd8b42a0a408b45f0/html5/thumbnails/6.jpg)
Jenis-jenis ion
![Page 7: Ion Exchanger of Technology by BMD Street Consulting](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052905/5587d7fbd8b42a0a408b45f0/html5/thumbnails/7.jpg)
![Page 8: Ion Exchanger of Technology by BMD Street Consulting](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052905/5587d7fbd8b42a0a408b45f0/html5/thumbnails/8.jpg)
Jenis Media Ion Exchange
u2
![Page 9: Ion Exchanger of Technology by BMD Street Consulting](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052905/5587d7fbd8b42a0a408b45f0/html5/thumbnails/9.jpg)
Slide 8
u2 user, 7/18/2010
![Page 10: Ion Exchanger of Technology by BMD Street Consulting](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052905/5587d7fbd8b42a0a408b45f0/html5/thumbnails/10.jpg)
CATION EXCHANGERS
� ANORGANIK
sintetis : Zeolite
natural : greensand, clay
� ORGANIK
- Sulfonated Coal
- Sintetis : jenis phenolic & jenis Styrene Base
![Page 11: Ion Exchanger of Technology by BMD Street Consulting](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052905/5587d7fbd8b42a0a408b45f0/html5/thumbnails/11.jpg)
CATION EXCHANGERS
� ORGANIK
sebagian besar yang digunakan di industri adalah styrene base, karena memiliki kestabilan pada suhu tinggi (300oF) dan rentang pH yg besar (strong tinggi (300oF) dan rentang pH yg besar (strong acid resins), tahan terhadap senyawa2 pengoksidasi.
CaSO4 � � NaSO4
Cation[ Na+]
Exchanger
![Page 12: Ion Exchanger of Technology by BMD Street Consulting](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052905/5587d7fbd8b42a0a408b45f0/html5/thumbnails/12.jpg)
CATION EXCHANGERS
� Strong Acid Resins
Strong acid resins: resin-resin dalam bentuk asam dan garam (R-SO3H & R-SO3Na) yang dapat meremove garam-garam logam yang meremove garam-garam logam yang dipertukarkan dengan ion Na+ dan H+ dengan rentang pH yang luas.
Umumnya dalam proses Deionisasi menggunakan resin asam kuat H+ form, sedangkan resin asam kuat Na+ form digunakan dalam water softening.
![Page 13: Ion Exchanger of Technology by BMD Street Consulting](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052905/5587d7fbd8b42a0a408b45f0/html5/thumbnails/13.jpg)
CATION EXCHANGERS
� ORGANIK
Sedangkan untuk resin kation exchange asam lemah mengandung senyawa2 karboksilat ataupun phenolic (weak Acid resins). Bekerja dengan cara phenolic (weak Acid resins). Bekerja dengan cara melepas ion-ion hidrogennya yang kemudian berikatan dengan ion2 bikarbonat , seperti pada senyawa Ca(HCO3)2.
Ca(HCO3)2 � � H2CO3Cation[ H+]
Exchanger
![Page 14: Ion Exchanger of Technology by BMD Street Consulting](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052905/5587d7fbd8b42a0a408b45f0/html5/thumbnails/14.jpg)
CATION EXCHANGERS
� Weak acid Resins
Weak acid resins: merupakan resin-resin yang tergolong grup asam karboksilat (COOH), resin ini terdisosiasi lebih lemah, yang dipertukarkan dalam terdisosiasi lebih lemah, yang dipertukarkan dalam resin ini yaitu ion hidrogen dengan kondisi pH<6
![Page 15: Ion Exchanger of Technology by BMD Street Consulting](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052905/5587d7fbd8b42a0a408b45f0/html5/thumbnails/15.jpg)
ANION EXCHANGERS
� ANORGANIK
Natural : Dolomit
Sintetis : heavy metal silicates, metallic oxides
� ORGANIK (sintetis)
- Basa Lemah : NH4OH,
- Basa kuat : NaOH
![Page 16: Ion Exchanger of Technology by BMD Street Consulting](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052905/5587d7fbd8b42a0a408b45f0/html5/thumbnails/16.jpg)
ANION EXCHANGERS
� ORGANIK (sintetis)
Resin anion basa kuat (strong base anion resins) yang umum digunakan untuk water deionization dengan mempertukarkan ion OH-, dapat dengan mempertukarkan ion OH-, dapat digunakan pada rentang pH yang luas, dapat bereaksi dengan anion-anion dalam larutan dan mengkonversi larutan asam menjadi pure water.
H2SO4 � � H2O Anion[ OH- ]
Exchanger
![Page 17: Ion Exchanger of Technology by BMD Street Consulting](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052905/5587d7fbd8b42a0a408b45f0/html5/thumbnails/17.jpg)
ANION EXCHANGERS
� ORGANIK (sintetis)
Resin anion basa lemah (weak base anion resins) (RNH2OH) hanya dapat digunakan sebagai absorber asam kuat dengan kondisi pH larutan>7.absorber asam kuat dengan kondisi pH larutan>7.
![Page 18: Ion Exchanger of Technology by BMD Street Consulting](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052905/5587d7fbd8b42a0a408b45f0/html5/thumbnails/18.jpg)
� Reaksi penukaran ion terjadi karena perbedaan afinitas atau daya ikat ion-ion
� Contoh Reaksi pertukaran kation:
R-H + Na+ → R – Na + H+
REAKSI PENUKARAN ION
R-H + Na+ → R – Na + H+
� Contoh Reaksi pada pertukaran anion
R-OH + Cl → R – Cl + OH -
![Page 19: Ion Exchanger of Technology by BMD Street Consulting](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052905/5587d7fbd8b42a0a408b45f0/html5/thumbnails/19.jpg)
� Reaksi pertukaran bersifat reversibel atau dapat berbalik dan disesuaikan dengan stoichiometri reaksi.
� Resin dapat diregenerasi dengan reaksi
REAKSI PENUKARAN ION
� Resin dapat diregenerasi dengan reaksi reversibelnya
Reaksi Ionisasi :
2(R-SO3H) + NiSO4 = (R-SO3)2Ni + H2SO4
Reaksi Regenerasi :
(R-SO3)2Ni + H2SO4 = 2(R-SO3H) + NiSO4
![Page 20: Ion Exchanger of Technology by BMD Street Consulting](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052905/5587d7fbd8b42a0a408b45f0/html5/thumbnails/20.jpg)
� Reaksi penukaran ion pada proses Softening (Cation Exchanger)
CaSO4 � Na+ � Na2SO4
Ca(HCO3)2 � Na+ � NaHCO3
REAKSI PENUKARAN ION
� Reaksi penukaran ion Dealkalization (Anion Exchanger )
Na2SO4 � Cl-� NaCl
NaHCO3 � Cl-� NaCl
� Reaksi penukaran ion Demineralisasi (Cation-Anion Exchanger)
Ca(HCO3)2 � H+ � H2CO3 � OH-� H2O
![Page 21: Ion Exchanger of Technology by BMD Street Consulting](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052905/5587d7fbd8b42a0a408b45f0/html5/thumbnails/21.jpg)
KAPASITAS PENUKARAN ION
Kemampuan resin untuk menukar ionnya merupakan ukuran penting dalam aplikasi industri.
Dengan mengukur kapasitas kita dapat memilih resin yang terbaik dengan harga murah dan dapat yang terbaik dengan harga murah dan dapat mendesain alat serta mengevaluasi kerusakan resin.
Jumlah ion yang dapat ditukar oleh resin persatuan volume atau berat
untuk kation : 2-3 meq/mL
untuk anion : 1-2 meq/mL
![Page 22: Ion Exchanger of Technology by BMD Street Consulting](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052905/5587d7fbd8b42a0a408b45f0/html5/thumbnails/22.jpg)
KAPASITAS PENUKARAN ION
Dalam menentukan besarnya kapasitas penukaran ion dengan mudah dapat ditentukan di laboratorium dengan cara titrasi biasa.
![Page 23: Ion Exchanger of Technology by BMD Street Consulting](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052905/5587d7fbd8b42a0a408b45f0/html5/thumbnails/23.jpg)
REGENERASI ION EXCHANGER
3 Tahap umum dalam REGENERASI ION EXCHANGER :
1. Tahap Backwash � pencucian dengan air1. Tahap Backwash � pencucian dengan air
2. Tahap Recharge / Regeneration � pengaliran regenerant
3. Tahap Rinse � pembilasan kembali dengan air
![Page 24: Ion Exchanger of Technology by BMD Street Consulting](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052905/5587d7fbd8b42a0a408b45f0/html5/thumbnails/24.jpg)
REGENERASI ION EXCHANGER
Exchanger Type Regenerant Regenerant
Dosage (lb/ft3)
Operating
Capacity
(kg/ft3)
Cation (high capacity) Salt 6 – 8
10 – 15
20 – 24
25 – 30 10 – 15 25 – 30
Cation (high capacity) Sulfuric Acid 4 – 6
8 – 10
10 – 12
14 – 16
Anion (weak base) Ammonia
Soda ash
1.5 – 2
3 – 5
20 – 22
12 – 15
Anion (strong base) Caustic 3.5 – 5 10 – 12
![Page 25: Ion Exchanger of Technology by BMD Street Consulting](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052905/5587d7fbd8b42a0a408b45f0/html5/thumbnails/25.jpg)
REGENERASI ION EXCHANGER
![Page 26: Ion Exchanger of Technology by BMD Street Consulting](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052905/5587d7fbd8b42a0a408b45f0/html5/thumbnails/26.jpg)
KERUSAKAN RESIN
Meskipun resin dapat diregenerasi, tetapi resin tidak dapat bertahan selamanya, kerusakan dapat terjadi akibat :
�Oksidasi�Oksidasi
disebabkan adanya Cl2(klorin) dan ozon dalam air menyebabkan terputusnya ikatan silang dan gugus penukar ion menjadi inaktif, maka perlu dipasang adsorbent karbon sebelum kolom resin.
![Page 27: Ion Exchanger of Technology by BMD Street Consulting](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052905/5587d7fbd8b42a0a408b45f0/html5/thumbnails/27.jpg)
KERUSAKAN RESIN
� Fouling
Pori-pori resin dpt tertutup oleh penyerapan zat organik irreversibel atau partikel koloid.
maka perlu dilakukan penyaringan air dan maka perlu dilakukan penyaringan air dan adsorbent carbon untuk mencegahnya.
� Hancur
Resin dapat cepat hancur jika dialirkan air dengan tekanan yang terus menerus, ataupun karena resin yang sempat mengering.
![Page 28: Ion Exchanger of Technology by BMD Street Consulting](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052905/5587d7fbd8b42a0a408b45f0/html5/thumbnails/28.jpg)
Kelebihan ion exchange
![Page 29: Ion Exchanger of Technology by BMD Street Consulting](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052905/5587d7fbd8b42a0a408b45f0/html5/thumbnails/29.jpg)
Kekurangan ion exchange
![Page 30: Ion Exchanger of Technology by BMD Street Consulting](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052905/5587d7fbd8b42a0a408b45f0/html5/thumbnails/30.jpg)
Aplikasi Ion Exchange padaPengolahan Air
![Page 31: Ion Exchanger of Technology by BMD Street Consulting](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052905/5587d7fbd8b42a0a408b45f0/html5/thumbnails/31.jpg)
4. Detoksifikasi air limbah dan daur ulang
Dengan kemempuan menukar ion, resin berpotensi dalam pengolahan limbah.
logam berat dapat diserap dengan resin penukar logam berat dapat diserap dengan resin penukar kation
polutan anion beracun dapat diserap dengan resin penukar anion.
![Page 32: Ion Exchanger of Technology by BMD Street Consulting](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052905/5587d7fbd8b42a0a408b45f0/html5/thumbnails/32.jpg)
ION EXCHANGER in Water Softener
Water Softener sering dikatakan sebagai alat “filter” yang menghilangkan Calcium dan Magnesium dalam Hard Water dengan menggunakan plastic beads yang mengandung ion-ion positif (resin cation) dan dapat membersihkan dengan sendirinya cation) dan dapat membersihkan dengan sendirinya secara periodik yg dsbt dengan “regenasi” .
3 komponen dalam water softener : Mineral Tank, Brine Tank, dan Control Valve.
![Page 33: Ion Exchanger of Technology by BMD Street Consulting](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052905/5587d7fbd8b42a0a408b45f0/html5/thumbnails/33.jpg)
A. MINERAL TANK
Merupakan tank tempat terjadinya proses. Hard water masuk ke dalam tank kemudian melewati plastic beads yang terbuat dari polystyrene (resin beads) yang memiliki muatan negatif yang mengikat Na+
ION EXCHANGER in Water Softener
yang memiliki muatan negatif yang mengikat Na+ atau K+.
Mg dan Ca yang bermuatan + dalam hard water akan tertarik pada plastic beads tersebut, sehingga ion Na+ terlepas dari ikatannya dan ion Ca & Mg tertinggal pada plastic beads.
![Page 34: Ion Exchanger of Technology by BMD Street Consulting](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052905/5587d7fbd8b42a0a408b45f0/html5/thumbnails/34.jpg)
B. BRINE TANK
merupakan suatu tank yang berisi larutan garam jenuh. Umumnya garam yang
ION EXCHANGER in Water Softener
digunakan berupa garam Natrium, namun dibeberapa tempat larutan garam Natrium diganti dengan garam Kalium yang lebih stabil dari gangguan bakteri dan lebih ramah lingkungan.
![Page 35: Ion Exchanger of Technology by BMD Street Consulting](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052905/5587d7fbd8b42a0a408b45f0/html5/thumbnails/35.jpg)
C. CONTROL VALVE
merupakan katup pengontrol sistem water softener untuk
ION EXCHANGER in Water Softener
water softener untuk menentukan kapan saat nya “regenerasi” dilakukan karena plastic beads sudah mulai jenuh dengan Ca & Mg.
![Page 36: Ion Exchanger of Technology by BMD Street Consulting](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052905/5587d7fbd8b42a0a408b45f0/html5/thumbnails/36.jpg)
REGENERASI Water Softener
BACKWASH
� Proses awal regenerasi dimana valve mengalirkan � Proses awal regenerasi dimana valve mengalirkan air ke dalam mineral tank untuk membuang kotoran-kotoran yang menyumbat beads
![Page 37: Ion Exchanger of Technology by BMD Street Consulting](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052905/5587d7fbd8b42a0a408b45f0/html5/thumbnails/37.jpg)
RECHARGE/REGENERATION
� Larutan garam jenuh dari Brine tank dipompakan kedalam mineral tank.
REGENERASI Water Softener
kedalam mineral tank.
� Dengan tinggi nya konsentrasi larutan garam tersebut dgn muatan positif yang dibawanya maka akan tertarik pada plastic beads, sehingga mendorong ion Ca & Mg untuk lepas dari plastic beads.
![Page 38: Ion Exchanger of Technology by BMD Street Consulting](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052905/5587d7fbd8b42a0a408b45f0/html5/thumbnails/38.jpg)
RINSE
� Proses akhir regenerasi yaitu pembilasan beads
REGENERASI Water Softener
� Proses akhir regenerasi yaitu pembilasan beads dengan air bertujuan untuk membuang/mendorong ion-ion yang tidak diinginkan dalam beads.
![Page 39: Ion Exchanger of Technology by BMD Street Consulting](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052905/5587d7fbd8b42a0a408b45f0/html5/thumbnails/39.jpg)
![Page 40: Ion Exchanger of Technology by BMD Street Consulting](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052905/5587d7fbd8b42a0a408b45f0/html5/thumbnails/40.jpg)
![Page 41: Ion Exchanger of Technology by BMD Street Consulting](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052905/5587d7fbd8b42a0a408b45f0/html5/thumbnails/41.jpg)
![Page 42: Ion Exchanger of Technology by BMD Street Consulting](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052905/5587d7fbd8b42a0a408b45f0/html5/thumbnails/42.jpg)
Hub kami untuk kebutuhan Training dan Konsultasi Wastewater Treatmentdi no tlp: (021) 3280 50 64 atau kunjungi www.bmdstreet.com