DAFTAR ISI

Kata Pengantar..i

Daftar Isi..ii

Bab I. Pendahuluan..1

1.1. Latar Belakang..1

1.2. Tujuan...2

13. Manfaat..2

Bab II. Pembahasan ..3

Kesadahan.3

Tipe tipe Kesadahan 3

Analisis Kesadahan Air ..5

Dampak dampak Air Sadah ....6

Water Softening7

Chemical Water Softening.8

Mechanical Water Softening14

Bab III. Kesimpulan ...... 22

Daftar Pustaka iii

iiBAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Air merupakan kebutuhan yang sangat utama bagi kehidupan manusia, oleh karena itu jika kebutuhan akan air belum terpenuhi baik secara kuantitas, maka akan menimbulkan dampak yang besar terhadap kehidupan sosial dan ekonomi masyarakat. Planet bumi ini hampir 70% luas permukaannya diisi oleh air, dengan sumber utamanya adalah air laut. Laut dan sumber sumber air lain di dalam ini merupakan suatu mata rantai yang membentuk siklus yang dikenal sebagai daur hidrologi (hydrology cycle). Air yang jatuh ke tanah sebagian mengalir ke sungai dan dikembalikan ke laut, sedangkan sisanya meresap ke dalam tanah. Air yang menguap dan meninggalkan permukaan bumi dalam sikulus hidrologi, akan dikembalikan ke bumi dalam jumlah yang sama. Air yang bergerak dalam suatu siklus hidrologi akan bersentuhan dengan bahan atau senyawa lain, sehingga bahan bahan tersebut terlarut ke dalam air. Jadi pada hakekatnya, tidak ada air alam yang betul betul murni.

Air sadah mengandung mineral mineral yang dapat menyebabkan kerusakan dan kerugian dalam kehidupan sehari hari, maupun dalam dunia industri. Kesadahan air diindikasikan dengan kesukaran pembentukan busa oleh sabun dalam air. Kesadahan air terutama disebabkan oleh adanya ion ion kalsium dan magnesium. Kerugian yang dapat ditimbul akibat adanya kesadahan dalam air industri diantaranya adalah pembentukan kerak dalam ketel dan sistem pendingin, Selain itu pemakaian sabun akan meningkat bila kesadahan terdapat dalam air pencuci. Oleh karena itu, kesadahan air harus dikurangi. Proses pengolahan air untuk mengurahi kesadahan yang terkandung dalam air adalah proses pelunakan.

1.2 Tujuan

Tujuan dari penulisan makalah ini adalah :

Mengetahui tentang kesadahan air dan dampak dampak dari air sadah terhadap kehidupan sehari hari maupun dalam bidang industri. Mengetahui proses - proses pelunakan air untuk mengurangi kesadahan.

Manfaat

Manfaat dari penulisan makalah ini adalah :

Pembaca mendapatkan informasi tentang kesadahan air beserta dampak dampaknya terhadap kehidupan sehari hari maupun dalam bidang industri. Pembaca dapat memaami proses pelunakan air untuk mengurangi kesadahan.

BAB IIPEMBAHASAN

2.1 Kesadahan

Kesadahan atau yang disebut juga sebagai hardness merupakan sifat air yang disebabkan oleh ion ion (kation) logam bervalensi dua. Ion ion tersebut mampu berinteraksi dengan sabun membentuk kerak air. Kesadahan dalam air terutama disebabkan oleh ion kalsium (Ca) dan magnesium (Mg) dalam bentuk garam karbonat, juga ion Mn2+ , Fe2+ serta ion kation lain yang bervalensi 2.Dari tingkat kesadahannya, air dikelompokkan menjadi dua, yakni air sadah atau air keras dan air lunak. Air sadah atau air keras (hard water) adalah air yang mengandung kadar mineral, khususnya ion kalsium dan magnesium yang tinggi. Pada air sadah, sabun menghasilkan busa yang sedikit atau bahkan tidak sama sekali. Air dengan kesadahan tinggi ini biasanya terdapat pada air tanah di daerah berkapur tinggi. Sedangkan air lunak, adalah air yang mengandung kadar mineral yang rendah. Berikut adalah tingkat kesadahan air :

Type of waterAmount of hardness

mg/litergpgSoft0-500-3Moderately Soft50-1003-6Moderately Hard100-2006-12Hard200-40012-23Very Hard400-60023-35Extremely HardOver 600Over 35

2.1.1 Tipe tipe Kesadahan

Berdasarkan jenis anion yang diikat, kesadahan dibagi menjadi dua, yakni kesadahan sementara dan kesadahan tetap.

Kesadahan Sementara

Air sadah sementara adalah air sadah yang mengandung ion bikarbonat (HCO3-), atau boleh jadi air tersebut mengandung senyawa kalsium bikarbonat (Ca(HCO3)2) atau magnesium bikarbonat (Mg(HCO3)2). Oleh kareana itu, kesadahan sementara ini sering disebut sebagai kesadahan bikarbonat. Air yang mengandung ion atau senyawa-senyawa tersebut disebut air sadah sementara karena kesadahannya dapat dihilangkan dengan pemanasan air, sehingga air tersebut terbebas dari ion Ca2+ dan/atau Mg2+. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut : Ca(HCO3)2 (aq) CaCO3 (s) + H2O (l) + CO2 (g) Mg(HCO3)2 (aq) MgCO3 (s) + H2O (l) + CO2 (g)

Kesadahan Tetap

Kesadahan tetap adalah kesadahan yang disebabkan oleh adanya garam-garam klorida, sulfat, dan karbonat, misal CaSO4, MgSO4, CaCl2, MgCl2. Air sadah tetap adalah air sadah yang mengadung anion selain ion bikarbonat, misalnya dapat berupa ion Cl-, NO3- dan SO42-. Berarti senyawa yang terlarut boleh jadi berupa kalsium klorida (CaCl2), kalsium nitrat (Ca(NO3)2), kalsium sulfat (CaSO4), magnesium klorida (MgCl2), magnesium nitrat (Mg(NO3)2), dan magnesium sulfat (MgSO4). Air yang mengandung senyawa-senyawa tersebut disebut air sadah tetap, karena kesadahannya tidak bisa dihilangkan hanya dengan cara pemanasan. Untuk membebaskan air tersebut dari kesadahan, harus dilakukan dengan cara kimia, yaitu dengan mereaksikan air tersebut dengan zat-zat kimia tertentu. Pereaksi yang digunakan adalah larutan karbonat, yaitu Na2CO3 (aq) atau K2CO3 (aq). Penambahan larutan karbonat dimaksudkan untuk mengendapkan ion Ca2+ dan atau Mg2+. Reaksi yang terjadi :

CaCl2 (aq) + Na2CO3 (aq) CaCO3 (s) + 2NaCl (aq)

Mg(NO3)2 (aq) + K2CO3 (aq) MgCO3 (s) + 2KNO3 (aq)

Dengan terbentuknya endapan CaCO3 atau MgCO3 berarti air tersebut telah terbebas dari ion Ca2+ atau Mg2+ atau dengan kata lain air tersebut telah terbebas dari kesadahan.Analisis Kesadahan Air

Analisis kesadahan air dapat dilakukan denan titrasi kompleksometri EDTA dengan indikator EBT. Titrasi kompleksometri atau kelatometri adalah suatu jenis titrasi dimana reaksi antara bahan yang dianalisis dan titrat akan membentuk suatu kompleks senyawa. Kompleks senyawa ini disebut kelat dan terjadi akibat titran dan titrat yang saling mengkompleks. Kelat yang terbentuk melalui titrasi terdiri dari dua komponen yang membentuk ligan dan tergantung pada titran serta titrat yang hendak diamati.Baik kalsium atau magnesium dapat bereaksi dengan EDTA membentuk senyawakompleks. Apabila dalam suatu sampel air terdapat ion-ion magnesium saja kemudianditambahkan indikator EBT maka ion magnesium(II) akan mengikat indikator EBT (H3In) menghasilkankompleks berwarna merah (Mg-In), apabila larutan magnesium dititrasi dengan EDTAmaka kompleks Mg-In akan terputus dan membentuk kompleks Mg-EDTA yang lebih stabil daripadakompleks Mg-In, sedangkan In berada dalam keadaan bebas berwarna biru. Titrasi dihentikan ketika warna biru jelas telah terbentuk. Reaksi yang terjadi :

Mg2+ + HIn2-(biru) MgIn-(merah) + H+

MgIn-(merah) + H2Y2- MgY2- + HIn2- + H+

Ion kalsium(II) juga dapat bereaksi dengan EBT menghasilkankompleks Ca-In, tetapi kompleks ini kurang stabil jikadibandingkan dengan kompleks Mg-In. Sebaliknya kompleks Ca-EDTA lebih stabil jika dibandingkan dengan kompleksMg-EDTA. Indikator Patton-Reeder adalah indikator terbaik untuk penentuan kalsium dalam air. Asam etilenadiaminatetraasetat (Ethylenediaminetetraacetic acid, disingkat EDTA) adalah asam kompleks, berupa asam karboksilatpoliamino yang biasa digunakan sebagai agensia pengkelat atau ligan beberapa ion atau unsur logam, terutama Fe3+, Mg2+ dan Ca2+.

Eriochrome Black T (EBT) adalah indikator yang berwarna merah muda, bila berada dalam larutan yang mengandung ion kalsium dan ion magnesium. Pada keadaan buffer dengan pH 10, indikator ini berwarna biru. Senyawa ini memiliki dua gugus fenol yang dapat terionisasi, Nama lain dari

Eriochrome Black Tadalah Solochrome Black T atau EBT. Suatu kelemahan Eriochrome Black T adalah larutannya tidak stabil, dan hanya bisa digunakan dalam suasana basa. Bila disimpan akan terjadi penguraian secara lambat, sehingga setelah jangka waktu tertentu indikator tidak berfungsi lagi. Sebagai gantinya dapat diganti dengan indikator Calmagite. Indikator ini stabil dan dalam kebanyakan sifatnya sama dengan Eriochrome Black T.

Struktur EBT

Dampak dampak Air Sadah

Air dengan kesadahan tinggi, dimana Ca2+ dan Mg2+ berasal dari kalsium bikarbonat (Ca(HCO3)2) atau magnesium bikarbonat (Mg(HCO3)2), kelebihan ion Ca2+ serta ion CO3- mengakibatkan terbentuknya kerak pada dinding pipa, ceret, panci yang disebabkan oleh endapan kalsium karbonat (CaCO3). Kerak ini akan mengurangi penampang basah pada pipa , ceret, panci dan menyulitkan pemanasan air, memerlukan bahan bakar yang lebih banyak dalam ketel (boiler) dan bahkan ketel tersebut akan meledak.

Air sadah juga tidak menguntungkan atau mengganggu proses pencucian menggunakan sabun. Bila sabun digunakan pada air sadah, mula mula sabun harus berinteraksi lebih dahulu dengan setiap ion kalsium dan magnesium yang terdapat dalam air sadah tersebut, sebelum sabun dapat berfungsi menurunkan tegangan permukaan. Air sadah mengendapkan anion sabun sehingga mengurangi efektivitas mencuci. Hal ini menyebabkan boros konsumsi sabun. Ketika air sadah bertemu dengan sabun yang terjadi adalah ion yang dikandung air sadah merusak efek surfaktan dari sabun. Ketika air sadah bertemu dengan sabun akan membentuk endapan padat (soap scum)dengan reaksi berikut :

2 RCOONa(aq) + Ca2+(aq) (RCOO)2Ca (s) + 2 NaCl

Hal ini bukan saja memboroskan penggunaan sabun, tetapi gumpalan gumpalan yang terjadi akan mengendap sebagai lapisan tipis pada alat alat yang dicuci sehingga mengganggu proses pembersihan dan pembilasan oleh air. Menurut WHO, air yang bersifat sadah akan menimbulkan dampak :

Terhadap kesehatan dapat menyebabkan cardiovascular disease (penyumbatan pembuluh darah jantung) dan urithialis (batu ginjal).

Menyebabkan pergerakan pada peralatan logam untuk memasak sehingga penggunaan energy menjadi boros.

Penyumbatan pada pipa logam karena endapan CaCO3

Pemakaian sabun menjadi boros karena buih yang dihasilkan sedikit.

Air sadah tidak begitu berbahaya untuk diminum, namun dapat menyebabkan beberapa masalah. Air sadah dapat menyebabkan pengendapan mineral, yang menyumbat saluran pipa dan keran. Air sadah juga menyebabkan pemborosan sabun di rumah tangga, dan air sadah yang bercampur sabun dapat membentuk gumpalan scum yang sukar dihilangkan. Dalam industri, kesadahan air yang digunakan diawasi dengan ketat untuk mencegah kerugian.

2.2 Proses Pelunakan Air

Proses pelunakan air adalah proses yang berfungsi sebagai penurunan konsentrasi kalsium, magnesium, dan ion lainnya di dalam kategori air keras (hard water). Proses ini mengurangi atau menghilangkan kesadahan pada air sehingga didapatkan air dengan kandungan mineral yang rendah.

2.2.1 Chemical Water Softening

Pelunakkan melalui pemberian bahan kimia adalah sama caranya seperti yang dilakukan pada penanganan kekeruhan (removal of turbidity) dengan koagulasi, flokulasi, dan sedimentasi.

Ada banyak variasi, tetapi proses yang khas adalah melibatkan penambahan kapur (lime) untuk menaikkan pH air sampai cukup tinggi untuk reaksi yang terjadi pada senyawa kesadahan yang digunakan untuk mengendapkan dari air tersebut. Peralatan yang digunakan juga menyerupai peralatan penanganan kekeruhan (removal of turbidity) kapur (lime) ditambahkan pada pengadukkan cepat (flash mixer), kemudian air diflokulasi, dan setelah itu senyawa-senyawa kesadahan (hardness compounds) menggumpal dan mengendap secara gravitasi di dalam bak sedimentasi. Terdapat dua jenis proses pelunakan air, yaitu internal treatment dan eksternal treatment :

2.2.1.1 External Treatment

External Treatment merupakan salah sati contoh proses pelunakan air dimana dalam proses tersebut terjadi diluar sistem penggunaan, misalnya diluar boiler, di luar siklus air pendingin. External Treatment sendiri dibagi menjadi 2 jenis berdasarkan ada tidaknya proses pemanasan ketika water softening, yaitu :

2.2.1.1.1. Cold Process

Cold Process merupakan proses pelunakan air yang terjadi tanpa melalui proses pemanasan atau dengan menggunakan suhu rendah. Suhu operasi yang biasa dipakai berkisar antara 4oC 35oC. Cold Process dapat dibagi menjadi beberapa jenis, diantaranya :

Lime Softening

Lime softening adalah salah satu jenis cold process yang dilakukan untuk menghilangkan kesadahan air.Sesuai dengan namanya, jenis zat yang ditambahkan adalah lime yaitu Ca(OH)2. Selain untuk menghilangkan kesadahan air, proses lime softening digunakan untuk meningkatkan klarifikasi sebelum filtrasi. Lime Softening bekerja pada pH optimum 10,3. Proses ini prinsipnya adalah proses presipitasi yang cukup banyak digunakan untuk pre-treatment boiler make up water.Cold Lime Softening dapat menurunkan kesadahan air sampai 50 70 ppm, selain itu cocok untuk aplikasi pada air pendingin & air bersih. Suatu air dikatakan menjadi air sadah apabila mengandung 150 mg/L CaCO3. Kesadahan yang dapat dihilangkan dengan menggunakan lime softening adalah jenis kesadahan disebabkan oleh multivalen ion, seperti Ca2+ dan Mg2+ , serta kesadahan sementara dimana suatu zat atau senyawa tersebut mengandung ion bikarbonat. Reaksi yang terjadi dalam lime softening :

Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 2 CaCO3 + H2O

Contoh contoh reaksi lain lime softening dengan penambahan Ca(OH)2 dapat diaplikasikan juga pada :Kesadahan

LimeEndapan / produkCO2+Ca(OH)2CaCO3 + H2OCa(HCO3)2+Ca(OH)22CaCO3+ 2H2OMg(HCO3)2+Ca(OH)22CaCO3+ 2H2O + MgCO3MgCO3+Ca(OH)2CaCO3+ Mg(OH)2

Berikut proses yang terjadi pada cold softening, dengan penambahan zat lime atau soda :

Soda Softening

Soda Softening memiliki pengertian dan proses yang hampir sama dengan lime softening, namun zat yang ditambahkan adalah soda ash yaitu Na2CO3. Ada beberapa tujuan yang ingin dilakukan dengan penambahan soda,yaitu :

Menghilangkan garam kalsium non-karbonat : Ca-bikarbonat; Mg-non karbonat, dsb

Kebutuhan Na2CO3 ditentukan berdasarkan "total non-carbonate

hardness"

Reaksi yang terjadi yaitu :

CaSO4 + Na2CO3

CaCO3+ Na2SO4

CaCl2 + Na2CO3CaCO3+ 2 NaCl

Hasil dari proses pelunakan deengan soda softening ini tergantung pada kelarutan Mg(OH)2 dan CaCO3, selain itu juga dipengaruhi oleh temperatur dan pH. Pada proses pengendapan Mg(OH)2 dan CaCO3 tergantung pada pH air, pH optimumuntuk pengendapan CaCO3 berkisar antara 9 sampai 9,5, sedangkan untuk pengendapan Mg(OH)2 memerlukan pH 11.

Excess Lime Softening

Excess Lime Softening adalah salah satu jenis dari cold softening yang dilakukan untuk menghilangkan kesadahan Mg dengan cara penambahan lime

(Ca(OH)2) secara berlebih. Pada proses pengendapan Mg(OH)2 dan CaCO3 tergantung pada pH air, pH optimum untuk pengendapan CaCO3 berkisar antara 9 sampai 9,5, sedangkan untuk pengendapan Mg(OH)2 memerlukan pH 11. Oleh karena itu, kebanyakan air memiliki pH dibawah angka tersebut, maka untuk mengendapkan Mg(OH)2 dan CaCO3, pH air perlu dinaikkan dengan cara penambahan lime (kapur) secara berlebih. Reaksinya adalah :

CaO + H2O Ca2+ + 2OH-

Dengan penambahan kapur sebanyak 1,25 meq/l umumnya dapat menaikkan pH hingga 11,0. Jika di dalam air bakunya terdapat CO2 terlarut, maka karbon dioksida tersebut juga akan bereaksi sesuai reaksi berikut :

CaO + CO2 CaCO3

Meskipun reaksi di atas tidak mereduksi kesadahan, tetapi mengonsumsi kapur sehingga kebutuhan kapur menjadi semakin banyak. Untuk menghilangkan CO2 yang terlarut sering digunakan metode aerasi untuk mereduksi kebutuhan kapur. Apabila konsentrasi CO2 melebihi 10g/l , maka akan lebih ekonomis apabila CO2 dihilangkan terlebih dahulu sebelum proses penghilangan kesadahan. Reaksi yang terjadi saat proses excess lime softening :

Mg(HCO3)2 + Ca(OH)2 CaCO3 + MgCO3+ H2O

MgCO3 + Ca(OH)2Mg(OH)2+ CO2

2.2.1.1.2. Hot Process

Berbeda dengan cold process, jenis hot process merupakan salah satu jenis chemical water softening yang prosesnya dilakukan dengan menggunakan proses pemanasan. Hot process biasanya dilakukan di bawah tekanan pada suhu 227-240 F (108-116 C). Pada suhu operasi, reaksi hot process softening berjalan menuju derajat kesempurnaan. Metode ini melibatkan reaksi yang sama seperti cold softening, kecuali bahwa CO2 air baku vented dan tidak berpartisipasi dalam reaksi kapur. Penggunaan pengurangan kapur dan soda ash izin kekerasan turun menjadi 0,5 gr / gal, atau sekitar 8 ppm, kalsium karbonat. Selain itu, Magnesium dikurangi menjadi 2-5 ppm karena kelarutan rendah magnesium hidroksida pada temperatur tinggi.

Hot Process Lime-Soda Softening

Hot Process Lime Soda Softening ini efektif untuk menghilangkan silika pada air yang hardness-nya sudah rendah

Hot Process Phosphate Softening

Pada jenis hot process ini dilakukan dengan penambahan di/tri sodium phosfat, dan dilakukan pada suhu operasi : 100 C (212 F). Dapat dikatakan apabila proses yang terjadi ini efektif karena penurunan hardness / tingkat kesadahan dapat mencapai "Zero Hardness". Contoh aplikasi dari jenis Hot

Process Phosphate Softening adalah pada air yang diolah untuk boiler tekanan tinggi.

2.2.1.2. Internal Softening

Internal softening adalah proses pelunakan air yang terjadi di luar sistem penguunaan, khususnya terjadi di dalam siklus boiler. Di dalam proses ini, ditambahkan suatu atau beberapa bahan kimia (chemicals) ke dalam air yang akan digunakan untuk proses maupun pendukung proses. Pengolahan air secara internal merupakan proses yang esensial, terlepas dari kenyataan apakah air itu diolah atau tidak sebelumnya.

Untuk internal treatment di dalam boiler harus diperhatikan apakah boiler tersebut bertekanan rendah atau bertekanan tinggi.

a. Internal Treatment Boiler Bertekanan Rendah

Salah satu campuran bahan kimia yang dipakai di dalam jenis boiler ini adalah :

Natrium silikat atau campuran bahan kimia yang mengandung Natrium silikat dan alkali lainnya. Bahan kimia ini bisa diberikan dalam bentuk liquid ataupun solid

Campuran dari soda ash dan natrium phospat dengan Natrium Dikromat ataupun Natrium Kromat juga baik dipakai. Jika alkali yang digunakan sebagai bahan treatment, sebaiknya air boiler hanya mengandung 100-350 ppm hidroksida dengan total alkalinity paling tinggi adalah 300-500 ppm yang dinyatakan dalam CaCO3. Untuk alkalinity yang lebih tinggi dari 1000 ppm tidak baik bagi boiler.

Internal treatment untuk boiler bertekanan tinggi

Di dalam boiler yang bertekanan tinggi ada beberapa hal yang perlu diperhati-kan yaitu:

1. Total Solid

Jumlah solid di dalam boiler perlu diperhatikan untuk menghindari hal-hal yang tidak dikehendaki. Total dissolved solid, suspended solid, alkalinity dan minyak harus dikontrol untuk mencegah carry over yang paling memuaskan adalah pada konsentrasi 1500-3500 ppm total solid. Dalam penambahan bahan bahan kimia anti foam diperkenankan sampai 30.000 ppm. Untuk mengurangi total solid dapat dilakukan blow down sebelum terbentuk carry over atau priming.

2. Alkalinity

Alkalinity air boiler harus tinggi untuk mencegah korosi karena adanya asam. Campuran Phosphat, Caustic soda, Soda ash sangat menolong untuk mengatur alkalinity di dalam boiler.

3. Phosphat

Kelebihan PO4 akibat dari penambahan bahan kimia pada treatment dapat terjadi. Oleh karena itu sebaiknya konsentrasi PO4 tidak lebih dari 30-60 ppm.

4. Hardness

Diharapkan hardness di dalam air boiler adalah nol, tetapi hal seperti ini sangat sulit untuk dicapai.

2.2.2 Mechanical Water Softening

Mechanical Water softening ini merupakan porses pelunakan pada air yang memiliki kesadahaan cukup tinggi. Proses ini meliputi proses pertukaran ion, distilasi, pembekuan, osmosis balik, dan elektrodialsis.

2.2.2.1 Proses pertukaran ion ( Ion-Exchange softening)

Pada industri yang menggunakan ketel uap, air yang digunakan harus terbebas dari kesadahan. Proses penghilangan kesadahan air yang sering dilakukan pada industri-industri dan yang paling efektif digunakan dalam skala besar adalam proses pertukaran ion. Proses ini tidak memakan banyak waktu seorang operator. Pelunakan pertukaran ion adalah sangat efektif pada penurunan kesadahan karbonat dan non karbonat, dan pelunakan dengan pertukuran ion sering digunakan untuk kesadahan non karbonat yang tinggi dengan total juga mempunyai kerugian. Kalsium dan magnesium di (dalam) air kesadahan kurang dari 350 mg/L. Bagaimanapun, pelunakan dengan pertukaran ion (ion exchange softening) mengandung mineral digantikan oleh ion sodium, yang dapat menyebabkan permasalahan kesehatan karena air yang dikonsumsi mengandung kadar garam. Penanganannya adalah pelunak (softner) harus di backwash dengan cara yang sama seperti pada saringan, dan memberikan imbuhan air, keadaan seperti itu kita kenal dengan nama brine. Proses pertukaran ion ini dapat menggunakan zat zat berikut :1. Resin Pengikat Kation dan Anion

Kesadahan ini umumnya dihilangkan menggunakan resin penukar ion. Resin pelunak air komersial dapat digunakan dalam skala kecil, meskipun demikian tidak efektif digunakan untuk sekala besar. Resin adalah zat yang punya pori yang besar dan bersifat sebagai penukar ion yang berasal dari polysterol, atau polyakrilat yang berbentuk granular atau bola kecil dimana mempunyai struktur dasar yang bergabung dengan grup fungsional kationik, non ionik/anionik atau asam. Sering kali resin dipakai untuk menghilangkan molekul yang besar dari air misalnya asam humus, liqnin, asam sulfonat. Untuk regenerasi dipakai garam alkali atau larutan natrium hidroksida, bisa juga dengan asam klorida jika dipakai resin dengan sifat asam. Air melalui suatu saringan yang berisi resin granular (butiran-butiran kecil). Di dalam saringan, dikenal sebagai pelunak (softener), kalsium (Ca2+) dan magnesium (Mg2+) di dalam air ditukar (exchanged) dengan natrium (Na+) dari resin granular (butiran-butiran kecil). Air yang dihasilkan nantinya mempunyai kesadahan (hardness) 0 mg/L dan harus dicampur dengan air sadah untuk mencegah terjadinya masalah kelunakan (softness) ketika air didtribusikan ke rumah-rumah penduduk.

Reaksi yang terjadi sebagai berikut :

Proses CaSO4 + 2R Na R2Ca + Na2SO

MgSO4 + 2 R Na R2Mg + Na2SO4Regeneras

R2Ca + NaCl 2 R Na + CaCl2R2Mg + NaCl 2 R Na + MgCl2

Kemampuan resin dalam menghilangkan kesadahan disebut kapasitas penukaran. Angka kapasitas dapat ditetapkan melalui pengukuran jumlah kesadahan yang dapat dihilangkan oleh satuan volume resin, ditunjukkan dalam mili ekuivalen per gram resin atau kg per m3 resin penukar ion. Kapasitas pertukaran ion bervariasi tergantung dari jenis dan merk, berkisar antara 2-10 meq/gram resin atau sekitar 15-100 kg per m3 resin.2. Zeolit

Zeolit memiliki rumus Na2(Al2SiO3O10 . 2H2O) atau K2(Al2SiO3O10 . 2H2O). Zeloit ini sering disebut sebagai Na-cycle. Zeolit mempunyai struktur tiga dimensi yang memiliki pori-pori yang dapat dilewati air.

Prinsip kerja zeolit hampir sama dengan resin pengikat ion, yakni ion Ca2+ , Mg2+ atau Fe3+dalam air sadah akan menggantikan Na+karena ion Na+ lebih lemah berikatan dengan zeolit daripada Ca2+ , Mg2+ atau Fe3+sehingga air terbebas dari kesadahannya. Tidak bisa digunakan pada air keruh. Reaksi yang terjadi:. Proses pertukaran ion

Ca2+ + Na2Z CaZ + 2 Na+

Regeneras

CaZ + 2 NaCl Na2Z + CaCl2

2.2.2.2 Pelunakan Osmosis Balik (Reverse Osmosis Softening)

Sesuai dengan namanya, osmosis balik (RO) adalah suatu proses yang berlawanan dengan osmosis. Osmosis balik adalah proses pemisahan yang menggunakan tekanan untuk memaksa pelarut melalui suatu membran semipermeabel sehingga meninggalkan zat terlarut (solute) di satu sisi dan diikuti mengalirnya pelarut ke sisi yang lain. Dengan kata lain, kebalikan osmosis memaksa pelarut dari larutan yang konsentrasinya tinggi mengalir ke larutan yang konsentrasinya lebih rendah dengan memberi tekanan melebihi tekanan osmotiknya.

Proses tersebut menjadikan zat terlarut terendap di lapisan yang dialiri tekanan sehingga zat pelarut murni bisa mengalir ke lapisan berikutnya. Membran seleksi itu harus bersifat selektif atau bisa memilah yang artinya bisa dilewati zat pelarutnya (atau bagian lebih kecil dari larutan) tapi tidak bisa dilewati zat terlarut seperti molekul berukuran besar dan ion-ion. Osmosis adalah sebuah fenomena alam yang terjadi dalam sel makhluk hidup dimana molekul solvent (biasanya air) akan mengalir dari daerah berkonsentrasi rendah ke daerah Berkonsentrasi tinggi melalui sebuah membran semipermeabel. Membran semipermeabel ini menunjuk ke membran sel atau membran apa pun yang memiliki struktur yang mirip atau bagian dari membran sel. Gerakan dari solvent berlanjut sampai sebuah konsentrasi yang seimbang tercapai di kedua sisi membran. Reverse osmosis adalah sebuah proses pemaksaan sebuah solvent dari sebuah daerah konsentrasi solute tinggi melalui sebuah membran ke sebuah daerah solute rendah dengan menggunakan sebuah tekanan melebihi tekanan osmotik. Dalam istilah lebih mudah, reverse osmosis adalah mendorong sebuah solusi melalui filter yang menangkap solute dari satu sisi dan membiarkan pendapatan solvent murni dari sisi satunya. Proses ini digunakaan untuk mengolah air laut menjadi air tawar sejak tahun 1970an.

Proses Osmosis balik dengan lapisan semipermeable

Pada proses pelunakan dengan osmosis balik ini, air sadah yang mengandung ion Ca2+ dan Mg2+ diberi tekanan dari satu sisi dan kemudian melewati membrane semipermeable sehingga yang berhasil lolos melewati membran tersebut adalah air yang telah terbebas dari kesadahaannya di sisi yang lain.

2.2.2.3 Distilasi (Distillation)

Secara umum, distilasi atau penyulingan adalah suatu metode pemisahanbahan kimia berdasarkan perbedaan kecepatan atau kemudahan menguap (volatilitas) bahan atau dapat dikatakan berdasarkan perbedaan titik didih.Dalam penyulingan, campuran zat dididihkan sehingga menguap, dan uap ini kemudian didinginkan kembali ke dalam bentuk cairan. Zat yang memiliki titik didih lebih rendah akan menguap lebih dulu.

Proses pelunakan air dengan metode distilasi

Air sadah yang mengandung konsentrasi mineral tinggi didihkan. Kemudian uap air tersebut kemudian dikondensasi sehingga menjadi air kembali. Air yang terkondensasi dipisahkan dengan air sadah yang didihkan. Air yang terkondensasi tersebut sudah terlepas dari kesadahannya karena mineral mineral tersebut tidak ikut menguap dan tertinggal di sisi lain.

2.2.2.4 Elektrodalisis

Pelunakkan dengan cara ini air dilewatkan diantara dua plat dengan muatan listrik. Metal-metal di dalam air ditarik ke plat dengan muatan negatif sementara yang non metal ditarik ke plat dengan muatan positif. Kedua jenis ion ini dapat ditangani dengan plat. Electrodialysis sering digunakan pada air yang sangat sadah, dengan kesadahan lebih dari 500 mg/L sebagai CaCO3.

Elektrodialisis

Pelunakkan bukanlah satu-satunya yang diperlukan dalam proses pengolahan, maka bangunan pengolahan haruslah memutuskan ya atau tidaknya untuk menggunakan softening. Keputusan ini harus dibuat secara hati-hati dengan menimbang keuntungan dan kerugian-kerugian dari pelunakan tersebut. Sisi positifnya, pelunakkan akan dapat menangani permasalahan kesadahan yang menyebabkan air sukar berbusa dan penyebab terjadi pengerakkan (scaling).

BAB IIIKESIMPULAN

Dari makalah yang telah dituliskan tersebut, dapat disimpulkan beberapa hal yaitu :

Proses pelunakan air atau water softening adalah suatu proses untuk menghilangkan ion Ca2+ dan Mg2+ yang menyebabkan kesadahan pada air

Water Softening sendiri terdiri dari 2 jenis yaitu chemical softening dan mechanical softening. Chemical softening dibagi kembali menjadi 2 jenis yaitu internal treatment, dimana prosesnya terjadi di dalam boiler, dan external treatment yang prosesnya terjadi di luar boiler seperti penambahan kapur untuk menghilangkan kesadahan. Sedangkan, untuk mechanical softening adalah seperti proses ion exchange dengan menggunakan resin penukar ion, dan elektrodialisis.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2011. Kesadahan. http://nuaryhanifah.blogspot.com/2011/04/kesadahan.html?m=1. Diakses pada tanggal 30 Desember 2014 pukul 19.46 WIB

GE Power and Water. 2013. Handbook of Industrial Water Treatment. http://www.gewater.com/handbook/index.jsp. Diakses pada tanggal 31 Desember 2014 pukul 23.00 WIB.

Said, Ruliasih et al. 2010. Penghilangan Kesadahan dalam Air Minum. http://www.kelair.bppt.go.id/Publikasi/BukuAirMinum/BAB9SADAH.pdf. Diakses pada tanggal 3 Januri 2015 pukul 21.55 WIB.

Setiadi, Tjandra Prof Dr. 2013. Diktat Kuliah Sistem Utilitas Pabrik. http://www.academia.edu/8212262/Diktat_Kuliah_TK_2206_Sistem_Utilitas_I_PENGOL AHAN_dan_PENYEDIAAN_AIR_Oleh. Diakses pada tanggal 29 Desember 2014 pukul 12.40 WIB.