Kemanfaatan dan Berbagai Cara Membuat Air Suling (Air Destilasi).

Penyulingan adalah salah satu cara pemisahan air dari partikel-pertikel lain yang sebelumnya ada di dalam air tersebut. Matahari merupakan mesin penyuling air terbesar di planet kita, bumi. Melalui panas yang ditimbulkan cahayanya, air dari daratan dan lautan diuapkan dan kemudian mengembun di permukaan atmosfir. Air yang diuapkan oleh matahari selanjutnya diturunkan kembali menjadi hujan.

Penyulingan air bertujuan memurnikan air dari berbagai kotoran. Penyulingan air secara tradisional dilakukan menggunakan panas yang dikenakan kepada air yang akan dimurnikan. Uap air yang timbul akibat pemanasan selanjutnya diembunkan (di kondensasi) melalui proses pendingan di dalam pipa. Pengembunan (proses kondensasi) dilakukan menggunakan suhu dingin yang dikenakan di sepanjang pipa, sehingga panas dari air yang diserap pipa selanjutnya dibuang menggunakan aliran cairan atau udara dingin yang menyentuh permukaan pipa.

Air laut umumnya memiliki kandungan mineral sebanyak 3% dari total beratnya, dimana jika diukur menggunakan alat TDS (Total Dissolved Solid), kandungan ion logam dan non logam bisa mencapai 30.000 ppm (part per million) atau 3% dari total berat air alut. Air laut tentu saja tidak bisa dikonsumsi dan digunakan untuk keperluan rumah tangga dan industri. Penyulingan air laut bertujuan menguapkan air (H2O) dan memisahkannya dari ion-ion logam dan non logam yang ada di dalamnya. Penyulingan dengan pemanasan pada akhirnya menghasilkan air yangmemiliki kandungan mineral rendah.Hasil dari proses penyulingan yang dilakukan secara normal, diperoleh air yang memiliki kandungan mineral lebih rendah dari 1000 ppm. Artinya, penyulingan air laut yang dilakukan menggunakan proses penguapan mampu menurunkan kandungan mineral hingga 95% dari total kandungan sebelumnya.

Pemurnian air yang dilakukan menggunakan penyulingan membutuhkan energi sangat besar, sehingga biaya yang dibutuhkan juga menjadi sangat tinggi. Kualitas air yang diperoleh melalui proses penyulingan tradisional juga tak bisa menghasilkan air dengan kandungan mineral 0 ppm. Penyulingan hanya menghasilkan air dengan kandungan mineral terlarut minimum 2 ppm, artinya penyulingan yang dilakukan lebih dari 1 kali pun tak akan mampu menghasilkan air yang bebas dari mineral terlarut.

Teknologi pemurnian air yang dilakukan menggunakan cara penyulingan kini sudah dianggap usang, karena beberapa faktor berikut ini :

  • Tak mampu menghasilkan air dengan kualitas maksimum. Air murni adalah air yang tak tercemar oleh unsur-unsur kimia lain di dalamnya. Hasil penyulingan tradisional tak pernah bisa menghasilkan air dengan tingkat kemurnian 99,99%.
  • Biaya produksi yang sangat tinggi. Pemanasan air hingga menghasilkan uap membutuhkan energi yang tinggi. Energi identik dengan biaya. Penyulingan tradisional merupakan proses pemurnian air yang berbiaya sangat tinggi, tidak ekonomis jika dibandingkan dengan cara-cara pemurnian lainnya.
  • Pemanasan yang dilakukan umumnya menggunakan bahan bakar fosil sebagai penghasil kalor. Limbah dari proses ini adalah gas CO2 yang menyebabkan pemanasan global, dan gas SO2 sebagai biang dari hujan asam.
  • Kapasitas dan laju produksi yang rendah.

Penyulingan Air Modern

Cara-cara pemurnian air yang dilakukan saat ini tidak lagi mengandalkan proses penyulingan tradisional, melainkan menggunakan cara-cara yang didasarkan pada proses kimia dan atau fisika.

  • Pemurnian air yang dilakukan menggunakan Resin Penukar Ion
  • Pemurnian air dilakukan menggunakan filter membrane, yang mampu menyaring molekul berdiameter dibawah 1 nano meter.

I. Pemurnian Air Menggunakan Resin Penukar Ion

Pemurnian air menggunakan resin penuklar ion merupakan reaksi kimia substitusi, yang bekerja dengan prinsip menukar setiap ion positif di dalam air dengan kation hidrogen yang ada di dalam resin kation. Sebaliknya terhadap anion yang terlarut di dalam air, penukaran ion terjadi antara ion hidroksil yang ada di dalam resin anion, dengan ion-ion negatif (anion) yang ada di dalam air. Dengan demikian, penukaran ion positif menghasilkan ion hydrogen di dalam air, dan penukaran ion negatif  menghasilkan ion hidroksil. Hasil akhirnya adalah terbentuknya molekul air akibat dari reaksi antara ion hidrogen dan hidroksil. Reaksinya sebagai berikut :

H+   +   OH   =========>   H2O (aq)

Dengan bertukarnya setiap kation dengan kation hidrogen, dan setiap anion dengan anion hidroksil, maka pada akhirnya semua kation dan anion terlarut berubah menjadi air. Pemurnian air menggunakan resin penukar ion bisa menghasilkan air yang bebas dari mineral apapun yang terlarut padanya.

Untuk melakukan pemurnian air, maka kita harus menggunakan 2 jenis resin secara bersamaan, resin anion dan resin kation. Resin kation yang masih baru dari dalam zaknya umumnya telah berisi ion natrium (Na+), dan resin anion yang baru berisi ion klor (Cl).

Agar resin kation bisa dimuati dengan ion hidrogen, resin tersebut harus di regenerasi menggunakan larutan asam. Larutan asam memiliki kation H+ sebagai pembentuk asam. Resin direndam di dalam larutan asam (umumnya regenerasi dilakukan menggunakan larutan asam klorida – HCl), atau dilewatkan di larutan asam, kemudian dibilas dengan air yang memiliki kandungan mineral rendah (sebaiknya pembilasan dilakukan menggunakan air dengan TDS = 0).

Resin anion pun diregenerasi menggunakan anion yang berasal dari senyawa basa, misalnya anion yang berasal dari larutan soda api (NaOH) atau anion yang berasal dari larutan kapur / Ca(OH)2. Pada saat regenerasi, anion klor yang berada di dalam resin akan digantikan oleh anion hidroksil yang berasal dari larutan basa.

Disamping keunggulannya yang mampu menghasilkan air dengan TDS = 0 ppm, pemurnian  air yang dilakukan  menggunakan resin penukar ion juga memiliki kelemahan-kelemahan, antara lain :

  • Air baku yang akan dimurnikan haruslah telah memiliki kandungan mineral yang rendah atau normal. Kandungan mineral di dalam air normal berada di kisaran 20 ppm – 100 ppm. Air dengan kandungan mineral tinggi tidak efektif dimurnikan menggunakan resin penuklar ion.
  • Pemurnian hanya dilakukan melalui proses pertukaran ion, sehingga air yang dihasilkan kemungkinan juga masih mengandung partikel micron dan partikel – partikel koloid. Bakteri dan kuman memiliki diameter berukuran micron, sedangkan virus berdiameter nano. Untuk membebaskan air dari partikel-partikel padat ini, proses pemurnian menggunakan resin penukar ion perlu dikombinasikan dengan proses pemurnian air menggunakan filterisasi.

Setelah regenerasi, resin anion dan kation telah siap untuk digunakan pada proses pemurnian air. Praktek pembuatan air suling menggunakan resin penukar ion bisa disaksikan dalam video tutorial “Pemurnian air menggunakan resin penukar ion”.

II. Pemurnian Air Menggunakan Filterisasi

Penyaringan air sebagai salah satu cara pemurnian didasarkan pada prinsip tidak samanya ukuran diameter tiap atom dan molekul di dalam air atau larutan. Pemisahan dilakukan dengan cara melewatkan molekul yang memiliki diameter yang diinginkan, sedangkan diameter yang lebih besar ditahan oleh ukuran mesh membrane yang digunakan.

Pasangan ion-ion terlarut di dalam air memiliki diameter molekul yang lebih besar dari dimeter molekul air, sehingga pemisahan antar molekul memungkinkan dilakukan menggunakan penyaringan. Ukuran diameter saringan menentukan molekul apa saja yang bisa lolos dari saringan tersebut. Filterisasi menggunakan reverse osmosis merupakan salah satu cara yang saat ini banyak dilakukan untuk memisahkan air dari partikel-partikel yang terlarut di dalamnya.

Pemurnian menggunakan filterisasi merupakan proses fisika, yang dilakukan menggunakan tenaga dan saringan membrane untuk memisahkan antara air dan molekul-molekul lain. Proses ini memiliki efisiensi hingga 95%, dengan tingkat kemurnian air maksimum di TDS = 2 ppm. Pemurnian menggunakan reverse osmosis ini tidak mampu menghasilkan air dengan kandungan mineral = 0 ppm.

Agar air yang dihasilkan mampu mencapai nilai mineral terlarut = 0 ppm, maka proses pemurnian menggunakan reverse osmosis harus dikombinasikan dengan proses pemurnian air menggunakan resin penukar ion.

Manfaat Air Suling atau Air Murni

Air suling atau air murni merupakan air yang bebas dari berbagai mineral, oleh karena itu dapat dikatakan bebas juga dari cemaran logam-logam berat. Air suling sangat baik digunakan sebagai air minum, karena sudah dipastikan aman dari berbagai cemaran.

Air suling (air destilasi) digunakan sebagai air baku di laboratorium-laboratorium kimia dan biologi. Air TDS nol dipakai sebagai pengencer berbagai bahan kimia, agar bahan kimia yang diencerkan dipastikan tak tercemar oleh partikel yang tak diinginkan.

Air suling digunakan untuk pengencer larutan asam sulfat yang digunakan pada aki kendaraan bermotor. Pengenceran air aki yang dilakukan menggunakan air suling dimaksudkan agar umur aki menjadi awet dan tahan lama.

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *

Comment moderation is enabled. Your comment may take some time to appear.