rangkuman absorpsi, pertukaran ion & aersi

7/23/2019 Rangkuman Absorpsi, Pertukaran Ion & Aersi

1/12

TUGAS II

UNIT PROSES

OLEH

NURMALA MUJAHID

D121 13 014

PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGANJURUSAN SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS HASANUDDIN

GOWA

2015


2/12

RANGKUMAN

Absors!

Absorpsi atau penyerapan, dalamkimia, adalah suatu fenomenafisik atau

kimiawi atau suatuprosessewaktu atom, molekul,atau ionmemasuki suatu

fase limbak (bulk) lain yang bisa berupa gas,cairan, ataupunpadatan. Proses

ini berbeda dengan adsorpsi karena pengikatan molekul dilakukan melalui

volume dan bukan permukaan.

Absorbsi adalah proses pemisahan bahan dari suatu campuran gas dengan

cara pengikatan bahan tersebut pada permukaan absorben cair yang diikuti

dengan pelarutan. Kelarutan gas yang akan diserap dapat disebabkan hanya

oleh gaya-gaya fisik (pada absorpsi fisik) atau selain gaya tersebut uga oleh

ikatan kimia (pada absorpsi kimia). Komponen gas yang dapat mengadakan

ikatan kimia akan dilarutkan lebih dahulu dan uga dengan kecepatan yang

lebih tinggi. Karena itu absorpsi kimia mengungguli absorpsi fisik. Absorbsi

gas atau penyerapan gas merupakan proses perpindahan massa.

Pada absorbsi gas, uap yang diserap dari campurannya dengan gas

tidak aktif atau lembab (inert gas) dengan bantuan !at cair dimana gas terlarut

(solute gas) dapat larut banyak atau sedikit. "ungsi Absorbsi dalam industri

adalahmeningkatkan nilai guna dari suatu !at dengan cara merubah fasenya.

#ambar $. Penyerapan gas-cair (a) Penyerapan cair-padat (b) mekanisme

%ingkaran biru adalah molekul terlarut.
https://id.wikipedia.org/wiki/Kimiahttps://id.wikipedia.org/wiki/Kimiahttps://id.wikipedia.org/wiki/Fenomenahttps://id.wikipedia.org/wiki/Fenomenahttps://id.wikipedia.org/wiki/Proseshttps://id.wikipedia.org/wiki/Atomhttps://id.wikipedia.org/wiki/Molekulhttps://id.wikipedia.org/wiki/Molekulhttps://id.wikipedia.org/wiki/Ionhttps://id.wikipedia.org/wiki/Gashttps://id.wikipedia.org/wiki/Cairanhttps://id.wikipedia.org/wiki/Cairanhttps://id.wikipedia.org/wiki/Padatanhttps://id.wikipedia.org/wiki/Padatanhttps://id.wikipedia.org/wiki/Adsorpsihttps://id.wikipedia.org/wiki/Fenomenahttps://id.wikipedia.org/wiki/Proseshttps://id.wikipedia.org/wiki/Atomhttps://id.wikipedia.org/wiki/Molekulhttps://id.wikipedia.org/wiki/Ionhttps://id.wikipedia.org/wiki/Gashttps://id.wikipedia.org/wiki/Cairanhttps://id.wikipedia.org/wiki/Padatanhttps://id.wikipedia.org/wiki/Adsorpsihttps://id.wikipedia.org/wiki/Kimia


3/12

#ambar &. 'nit Absorpsi asar

alam gambar & ditunukkan daur dasar absorpsi. 'ap tekanan rendah dari

evaporator diserap oleh larutan cair (liuid solution) dalam absorber. *ika

proses absorpsi ini dilakukan secara adiabatik, suhu larutan naik dan akhirya

absorpsi uap akan berhenti. 'ntuk mengekalkan proses absorpsi, absorber

didinginkan oleh udara atau air yang kemudian melepaskan kalor ke udara

bebas. Pompa menerima !at cair tekanan-rendah dari absorber, meninggikan

tekanan !at cair, dan mengirimkan !at cair ke generator. alam generator,

kalor dari suatu sumber suhu-tinggi mendorong lepas uap yang telah diserap

oleh larutan. %arutan cairan dikembalikan ke absorber melalui katup troler

yang maksudnya adalah untuk memberikan penurunan tekanan guna menaga-

beda tekanan antara generator dan absorber.

Pola aliran kalor dari empat komponen penukaran kalor pada daur absorpsi

yaitu kalor suhu-tinggi masuk ke generator sedangkan kalor suhu rendah dari

bahan yang hendak didinginkan masuk ke dalam evaporator. Pelepasan kalor

dari daur teradi pada absorber dan kondensor pada suhu-suhu tertentu

sehingga kalor dapat di buang ke atmosfir.


4/12

A"r#s!

Aerasi adalah suatu proses penambahan udara+oksigen dalam air dengan

membawa air dan udara ke dalam kontak yang dekat, dengan cara

menyemprotkan air ke udara (air ke dalam udara) atau dengan memberikan

gelembung-gelembung halus udara dan membiarkannya naik melalui air

(udara ke dalam air). umber lain menelaskan bahwa aerasi adalah suatu

proses atau usahadalam menambahkan konsentrasi oksigenyang terkandung

dalam air limbah, agar proses oksidasi biologi oleh mikroba akan dapat

beralan dengan baik. alam melakukan proses Aerasi ini perlu menggunakan

alat yang dinamakan aerator. Prinsip kera alat ini adalah untuk menambahkan

oksigen terlarut di dalam air tersebut. Kemudian yang menadi tugas utama

dari aerator ini adalah memperbesar permukaan kontak antara air dan udara.

Proses ini merupakan suatu usaha penambahan konsentrasi oksigen yang

terkandung dalam air limbah, agar proses oksidasi biologi oleh mikroba akan

dapat beralan dengan baik. alam prakteknya terdapat & cara untuk

menambahkan oksigen ke dalam air limbah, yaitu

a. emasukkan udara ke dalam air limbah

/aitu proses memasukkan udara atau oksigen murni ke dalam air

limbah melalui benda porous atau no!!le. 0o!!le tersebut diletakkan di

tengah1 tengah sehingga akan meningkatkan kecepatan kontak gelembung

udara tersebut dengan air limbah, dan proses pemberian oksigen akan

beralan lebih cepat. 2leh karena itu, biasanya no!!le ini diletakkan pada

dasar bak aerasi. 'dara yang dimasukkan adalah berasal dari udara luar

yang dipompakan ke dalam air limbah oleh pompa tekan.

b. emaksa air ke atas untuk berkontak dengan oksigen

Adalah cara mengontakkan air limbah dengan oksigen melalui

pemutaran baling1baling yang diletakkan pada permukaan air limbah.

Akibat dari pemutaran ini, air limbah akan terangkat ke atas dan dengan

terangkatnya maka air limbah akan mengadakan kontak langsung dengan

udara sekitarnya.
https://id.wikipedia.org/wiki/Airhttps://id.wikipedia.org/wiki/Udarahttps://id.wikipedia.org/wiki/Udarahttps://id.wikipedia.org/wiki/Usahahttps://id.wikipedia.org/wiki/Oksigenhttps://id.wikipedia.org/wiki/Aeratorhttps://id.wikipedia.org/wiki/Airhttps://id.wikipedia.org/wiki/Udarahttps://id.wikipedia.org/wiki/Usahahttps://id.wikipedia.org/wiki/Oksigenhttps://id.wikipedia.org/wiki/Aerator


5/12

#ambar 3. Proses Aerasi

P"r$%r#' Io'

Pengolahan dengan cara pertukaran ion adalah suatu cara yang

menggunakan ion exchange resin dengan garam-garam terlarut (ion-ion) di

dalam air dihilangkan guna menda-patkan air terolah untuk keperluan ketel

uap. ecara kasar pengolahan secara pertukaran ion dapat dikelompokkan

sebagaimana pada tabel $.

4abel $. Pengelompokan pengolahan air dengan pertukaran ion

5esin Pertukaran 6on


6/12

5esin yang digunakan di dalam pengolahan dengan cara pertukaran

ion mempunyai struktur ion exchange radicals yang digabung dengan

polimer dan dikelompokkan menadi resin pertukaran kation (cation

exchange resins) dan resin pertukaran anion (anion exchange resins).

Cation exchange resins adalah suatu resin yang dikombinasikan

dengan ion negatif, seperti

a. Sulfo group (-237) sebagai radikal, disebut resin pertukaran kation

asam kuat.

b. Carboxyl group (-8220) sebagai radikal, disebut resin pertukaran

kation asam lemah.

edangkan anion exchange resin adalah suatu resin yang

dikombinasikan dengan positif, seperti

a. Quaternary ammonium group, disebut disebut resin pertukaran anion

basa kuat.

b. Primary tertiary amines (-07&, -075, -05&), disebut resin

pertukaran anion basa lemah.

Pengolahan dengan 8ara Softening (pelunakan)

Komponen kesadahan (hardness)penyebab terbentuknya kerak (scale)

pada ketel uap bertekanan rendah dapat dihilangkan dengan pengolahan

softening.

#ambar 9. Pengolahan Softening

5eaksi softening adalah sebagai berikut

5(-230a)& : 8a(7823)&

5(-23 )& 8a : & 0a7823 ($)


7/12

5(-230a)& : g29 5(-23 ) g : & 0a&29 (&)

5esin yang telah enuh diregenerasi dengan menggunakan larutan

natrium khlorida $; dan $> mg+%seperti terlihat pada gambar >.

#ambar >. Pengolahan Pelunakan dan ealkalisasi (Hydrogen and sodium form

resinunits in parralel)

Pengolahan dengan 8ara emineralisasi%ixed &ed

Pengolahan dengan cara demineralisasi mixed bed adalah suatu cara

dengan air baku dilewatkan melalui sebuah kolom, yang di dalamnya

terdapat resin asam kuat Hform dan resin basa kuat 'Hform


8/12

sebagaimana ditunukkan pada gambar ?. engan pengolahan

demineralisasi mixed bed akan didapat air demin dengan kemurnian yang

tinggi.

#ambar ?. emineralisasi dengan menggunakan mixedbed

Akan tetapi pada sisi lain, regenerasinya sulit dan biaya regenerant

lebih tinggi bila dibandingkan dengan sistem sistem yang lain. 2leh

karenanya sistem ini digunakan dalam hal penggunaan yang kapasitasnya

relatif kecil atau digunakan sebagaipolisher dari air demin yang didapat

dari sistem lain.

Pengolahan dengan emineralisasi *enis &-@ $- egasifier

Pengolahan dengan cara demineralisasi enis & bed $-degasifier terdiri

dari satu kolom Kation yang diisi dengan resin asam kuat 7-form (7-bed),

satu degasifier dan satu kolom anion dengan resin basa kuat 27-form

(27-bed). istem ini telah digunakan secara lugs seak lama dan masih

populer.

eperti tergambar pada #ambar B, setelah Kation-kation di dalam air

baku ditukar dengan ion-ion hidrogen (7:) di dalam 7-bed dan karbon

dioksida dihilangkan di dalam dekarbonator, anion-anion ditukar dengan

ion-ion hidroksids (27-) didalam 27-bed sehingga didapat air yang tidak

mengandung ion dengan (mempunyai) kualitas electrical conductiity

*+ C+cm dan konsentrasi silika ;,;> - ;,3 mg+%. @ila air tersebut

digunakan sebagai umpan ketel uap bertekanan tinggi, unit ini ditambah

lagi dengan demineralisasi dengan enis mixed bed (sebagaipolisher).


9/12

#ambar B. Pengolahan emineralisasi (&ed -egasifier type)

Pengolahan dengan emineralisasi *enis 9-@ed $ egasifier

Pengolahan dengan cara demineralisasi type 9-bed $-degasifier adalah

suatu sistem rangkaian tipe &-bed $-degasifier yang ditambah lagi dengan

7-bed dan 27-bed seperti pada gambar D.

Kualitas air yang didapat hampir sama dengan hasil dari demineralisasi

dengan enis &-bed $-degasifier yang ditambah denganpolisher.

#ambar D. iagram alir 9-bed $-degestifier >-deminerali!er

#ambar E. 5egenerasi Cation &ed /bed -degestifier type deminerali$er

Pengolahan dengan emineralisasi *enis 5egenerasi %awan arah

Pengolahan dengan cara demineralisasi enis regenerasi lawan arah

(countercurrent) adalah suatu cara dengan aliran fluida pada waktu operasi

dan regenerasi melalui arah yang berlawanan seperti tergambar pada


10/12

#ambar $;, sedangkan pada demineralisasi tipe konvensional kedua aliran

mengalir pada arah yang sama (cocurrent).

Keuntungan regenerasi dengan countercurrent yaitu umlah regenerant

yang dibutuhkan dapat dikurangi ika dibandingkan dengan regenerasi co

current. 7al ini disebabkan oleh faktor-faktor berikut ,

$. Air dengan kemurnian yang tinggi dapat diperoleh sungguhpun dengan

regenerasi yang rendah .

&. Perbedaan rangkaian ion yang diabsorbsi dengan resin menaikkan

effisiensi penggunaan regenerant

3. Kuantitas air untuk rinse dan waktu regenerasi dapat diperpendek.

5egenerasi dibagi menadi dua yaitu regenerasi lawan arah denganarah keatas dan arah ke bawah. @ila digunakan arah regenerasi keatas,

diperlukan perhatian khusus untuk mencegah phonomena Fshort pathF

yang disebabkan pencairan waktu regenerasi. #ambar $; menunukkan

suatu contoh deminerali!er dengan countercurrent .

#ambar $;. 5egenerasi Countercurrent regeneration deminerali$er

#ambar $$. 8ontoheminerali$er %awan-arah


11/12

Pengolahan dengan emineralisasiual 0ayer

Pengolahan dengan cara demineralisasi dual layer adalah suatu cara

dengan resin asam kuat dan resin asam basa lemah diisikan ke dalam dua

lapisan pada kolom cation exchange dan resin basa kuat dan resin basa

lemah (menengah) di dalam kolom anion exchange. #ambar E

menunukkan suatu contoh deminerali!er dengan dual layer.

Keuntungan deminerali!er dengan dual layer adalah sebagai berikut

$. Koefisien penggunaan regenerantnya tinggi, sekitar D; - $;;


12/12

enuh. isamping itu type ini uga mempunyai kerugian-kerugian antara

lain ion bikarbonat dan karbonat menadi suatu beban bagi resin anion,

kesulitan dalam mengikuti perubahan konsentrasi garam-garam didalam

air baku dan variasi service charge serta konsumsi resin nya tinggi.

DAFTAR PUSTAKA

http++elearning.gunadarma.ac.id+docmodul+teknikGpendingin+babBGsiklusGabsorp

si.pdf diakses pada 9 september &;$> pukul &;9; H64A

http++elisa.ugm.ac.id+user+archive+download+3&;?B+>D?ED9?d3>$BBc3;Ee>?Ec;$

?BBBb&cE diakses pada 9 september &;$> pukul &&&D H64A

http++eprints.upnatim.ac.id+$&99+&+(?)G%ulukGedahwati.pdf diakses pada 9

september &;$> pukul &;9B H64A

https++id.wikipedia.org+wiki+Aerasi diakses pada 9 september &;$> pukul &;>$H64A

https++id.wikipedia.org+wiki+Absorpsi diakses pada 9 september &;$> pukul &;9&

H64A

rangkuman absorpsi, pertukaran ion & aersi

Documents