KARAKTERISTIK KINERJA RESIN PENUKAR ION

PADA SISTEM AIR BEBAS MINERAL(GCA 01) RSG-GAS

KELOMPOK 12

Wilis Okti Pamungkas

Suci Larasati

Retno Tri Lidya Ningrum

KROMATOGRAFI PENUKAR ION

Cocok untuk pemisahan ion-ion anorganik

Pemisahan terjadi karena pertukaran ion-ion pada fasa diam

Fasa diam dalam kromatografi ini disebut resin

KROMATOGRAFI RESIN PENUKAR ION

Resin - Merupakan suatu matriks

yang kuat dan permukaanya bermuatan

- Matriks penukar ion yang sering dipakai ialah resin sintetik seperti matriks polistiren, polidekstran, selulosa dan silika

Resin ada 2 macam yaitu 1. Resin penukar

kation 2. Resin penukar

anion

RESIN PENUKAR KATION

mengandung kation yang dapat dipertukarkan

Contohnya yaitu

-Asam sulfonat

(pH 1-14)

-Asam karboksilat

(pH 5-14)

RESIN PENUKAR ANION

• mengandung anion yang dapat dipertukarkan.

• Contohnya yaitu

-Gugus amonium

Kuartener

(pH 0-12)

-Gugus anion

(pH 0-9)

SIFAT-SIFAT PENTING RESIN

• Kapasitas Penukaran ion

• Selektivitas

• Derajat ikat silang (crosslinking)

• Porositas

• Kestabilan resin

PROSES PERTUKARAN ION

PENGGUNAAN KROMATOGRAFI PENUKAR ION

Kromatografi jenis ini banyak digunakan untuk :

Pembuatan air bebas mineral (deionized water)

Mengkonsentrasikan komponen berkadar kecil

Pemisahan asam-asam amino

Kinerja Resin Penukar Ion Pada Sistem Air Bebas Mineral (GCA 01) RSG-GAS.

Proses pembuatan air bebas mineral ada tiga kolom utama untuk mengikat pengotor, diantaranya yaitu

Kolom resin penukar kation

Kolom resin penukar anion

Kolom resin mixed bed

Kolom Resin Penukar Kation

• garam terlarut dalam air dikonversi menjadi asam mineralnya melalui pertukaran kation dengan ion H+

• Mekanisme reaksinya yaitu :

Lewatit-2H+ + Ca(HCO3)2 → Lewatit-Ca+ 2 + H2CO3

H2CO3 → H2O + CO2↑ Lewatit-2H+ + MgSO4 → Lewatit-Mg + H2SO4 Lewatit-2H+ + CaCl2 → Lewatit-Ca + 2HCl

Kolom Resin Penukar Anion

• anion pengotor air seperti SO42-, Cl- yang

ada dalam air dipertukarkan dengan OH-

• Mekanisme reaksinya yaitu

Lewatit-2OH + H2SO4 → Lewatit-SO4 + 2H2O

Lewatit-OH + HCl → Lewatit-Cl + H2O

Kolom Resin Mixed Bed

• berisi campuran resin penukar kation dan anion

• sisa-sisa kation yang masih ada dalam air dipertukarkan dengan ion hidrogen dan sisa anion termasuk asam karbonat dipertukarkan dengan ion hidroksil

Sehingga air keluaran kolom resin mix-bed telah terbebas dari mineral pengotor

Diagram Alir Tahapan Proses Pembuatan Air Bebas Mineral RSG –GAS

Untuk mengetahui Karakteristik Kinerja Resin Penukar Ion pada Sistem Air Bebas Mineral(GCA 01) dilakukan pengukuran pH dan konduktivitas air keluaran pada :

kolom resin penukar kation

kolom resin penukar anion

kolom resin mix-bed

Dengan selang waktu tertentu hingga diperoleh harga pengukuran yang stabil.

METODE PENELITIAN

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hal-hal yang akan menjadi pembahasan pada penelitian ini yaitu :

Interval waktu kinerja resin hingga keadaan stabil

Hubungan konduktivitas dengan waktu operasi

Hasil pengukuran pH

Hasil pengukuran konduktivitas

Interval waktu kinerja resin hingga keadaan stabil

pada awal pengoperasian sistem air bebas mineral cenderung tinggi tetapi selang beberapa waktu akan mengalami penurunan hingga akhirnya didapatkan suatu harga yang stabil.

belum terpenuhinya waktu kontak antara resin dengan air

Hubungan konduktivitas dengan waktu operasi

• bertambahnya waktu pengoperasian harga konduktivitas air keluaran resin penukar anion mengalami kenaikan

• Kemampuan tukar resin penukar ion semakin berkurang dan akhirnya tidak mampu lagi mempertukarkan ion-ion pengotor didalam air dengan H+ maupun OH- dari resin penukar ion

Hasil pengukuran pH

•pH air keluaran kolom penukar kation turun

•pH air keluaran kolom resin penukar anion naik dengan pH 6,3–8,4

• Sisa kation yang masih ada dalam air akan ditukar dengan ion H+dan sisa anion ditukar dengan ion OH- pada mixed bed dan pH-nya 5,8– 6,2

Hasil pengukuran konduktivitas

• konduktivitas air keluaran kolom penukar kation naik

• Konduktivitas air setelah melewati kolom resin penukar anion turun

• air keluaran kolom resin mix-bed telah terbebas dari mineral pengotor dan konduktivitasnya rendah yaitu 0,2 μS/cm

KESIMPULAN – Kualitas air keluaran kolom resin penukar kation cenderung

stabil dan bersifat asam dengan harga pH 3.2-3.3 dan konduktivitas 265-320 μS/cm.

– Kualitas air keluaran kolom resin penukar anion stabil setelah selang beberapa waktu pengoperasian sistem Air bebas mineral (GCA 01). Dan dengan bertambahnya waktu pengoperasian sistem Air bebas mineral (GCA 01) menunjukan adanya kenaikan pH dan konduktivitas

– Indikasi kejenuhan resin ditunjukan oleh adanya kenaikan konduktivitas dan pH air keluaran kolom resin penukar anion.

– Air keluaran kolom resin mix-bed telah bebas mineral dengan harga pH 5.8-6.2 dan harga konduktivitas ± 0.2 μS/cm.

– Kualitas air bebas mineral hasil produksi instalasi pembuat air bebas mineral di RSG-GAS memenuhi syarat sebagai air pendingin reaktor.

DAFTAR PUSTAKA

• ANONIMOUS, “Plant Description and Operating Instruction Demineralizazion Plant GCA 01”, Interatom

• DIYAH ERLINA LESTARI, September 2006, ”Kimia Air”, Diktat Penyegaran Operator dan Supervisor Reaktor, Pusbang Teknologi Reaktor Riset.

• A.S.GOKHLE, P.K; MATHOR and K.S. VENKATESWARHU, 1987, “Ion Exchange Resin for Water Purification; Properties and Characteristion”,Water chemestry Division, Bhabha Atomic. Research Centre. Bombay, India.

• ENDANG ASIJATI W, 2004, “Ion Exchanger”, Diktat pada National Training Course on Water Chemistry of Nuclear Reaktor Sistem, August 30–Sptember 9,2004, Dept Kimia FMIPA, Universitas Indonesia.

• KORRAD DRORFNER, ANTON J. HARTONO, 1995, Iptek Penukar Ion, Andi Offset , Edisi I, Yogyakarta.

• ANONIMOUS, 1998, “Instruction Manual Conductivity/TDS Meter Model 44600”, Hatch Company.

• ANONIMOUS, 1991, “Instruction Manual Water Quality Checker U-10”, Horiba.Ltd.