Categories
Filter Kesehatan Tubuh Manusia

Menangkal Virus Corona Menggunakan Penyaring Udara

Menangkal virus Corona bisa dilakukan dengan berbagai cara. Virus ini menular dengan berbagai cara ; lewat udara, terbawa melalui benda padat yang kemudian masuk ke rongga pernafasan. Udara memegang peranan besar dalam penularan virus corona.

Virus memiliki ukuran yang sangat kecil, dibawah 1 mikrometer. Adapun coronavirus, ukurannya diperkirakan sekitar 100 nm (nanometer). Jika dikonversikan ke meter, maka 100 nm = 10-7 meter. Saking kecilnya, virus tidak bisa diamati oleh mikroskop biasa.

Membasmi virus bisa dilakukan dengan 3 cara, yaitu :

  1. Menyaring virus agar tak melewati saringan yang lebih kecil dari ukuran diameternya.
  2. Memanaskan benda yang dicurigai mengandung virus. Virus corona baru bisa mati (non-aktif) jika mengalami pemanasan di atas 65 0C.
  3. Menggunakan bahan kimia yang bisa me non-aktifkan virus.

Artikel ini mengulas point 1 di atas, yaitu menggunakan penyaring udara sebagai alat untuk penyaring virus. Masker adalah salah satu dari jenis penyaring udara. Penyaring udara lainnya adalah alat yang memang digunakan untuk menyaring udara.

Alat penyaring udara dalam bahasa Inggris disebut “Air Purifier”, yang menyaring partikel-partikel padat yang berterbangan di udara.

Secara visual dan kasat mata, Anda pasti sering melihat debu dan kotoran yang menempel di kipas angin. Meskipun debu dan kotoran jauh lebih halus dibanding jaring kipas angin, namun sebagian dari mereka tetap saja terjebak di jaring kipas angin.

Atau jika Anda memiliki AC, dalam beberapa waktu saringan udara di AC akan penuh dan menyebabkan terjadinya penyumbatan udara. Sirkulasi udara menjadi sulit yang menjadikan suhu ruangan menjadi panas. Saat indoor AC dibuka, Anda menemukan saringan yang sudah penuh dengan debu yang sangat halus.

Penyaring udara sangat tepat digunakan di ruangan tertutup atau sedikit terbuka. Penyaring udara berfungsi menangkap debu-debu sangat halus, termasuk kuman dan virus.

Di pasaran sudah banyak tersedia alat penyaring udara (air purifier) yang digerakkan oleh tenaga listrik. Harga pun bervariasi antara satu produk dengan produk lainnya.

Untuk memilih alat penyaring udara yang tepat buat Anda, ikuti beberapa tips berikut :

  • Konsumsi listrik yang digunakan. Variabel listrik perlu dipertimbangkan, karena pertambahan alat akan menaikkan pengeluaran untuk listrik.
  • Kapasitas output udara. Kapasitas output menentukan banyaknya udara yang tersaring dalam waktu tertentu. Makin besar kapasitas suatu “Air Purifier”, makin banyak kotoran yang tersaring.
  • Suara mesin berisik atau tenang. Suara mesin penggerak (kipas) dari berbagai tipe penyaring udara berbeda-beda.
  • Ukuran diameter saringan udara. Makin kecil ukuran diameter saringan suatu alat makin mampu alat tersebut digunakan untuk menyaring virus.
  • Alat terbaik adalah alat yang telah memiliki HEPA Filter.

Filter HEPA (High Efficiency Particulate Air) mampu menyaring partikel padat yang berukuran hingga 300 nm. Virus berukuran antara 20 nm – 999 nm. Diameter filter HEPA mampu menyaring partikel berukuran nano.

Ada beberapa merek “air purifier” yang telah dijual di pasaran, antara lain ; Daikin, Panasonic, Sharp, Hitachi, dan sebagainya.

Penggunaan Air Purifier sebagai penyaring udara di dalam ruangan memang tidak menjamin Anda tak tertular virus.

Namun setidaknya, sama seperti masker, penyaring udara mampu menurunkan resiko tertular virus. Tambahan lain adalah Anda mendapat suplai udara yang bersih dan bebas dari kuman.

Menangkal virus Corona di udara bisa dilakukan dengan 2 cara ; menyemprotkan zat kimia pembunuh virus, atau menyaring virus di udara menggunakan “Air Purifier”.

Categories
Filter Kesehatan Kimia Resin Penukar Ion

Praktek Menurunkan Kesadahan Air

Pada artikel ini Anda sudah bisa melakukan praktek menurunkan kesadahan air menggunakan resin kation. Proses ini bisa dilakukan setelah Anda menyelesaikan regenerasi resin tahap awal pada resin kation, pada artikel sebelum ini.

Proses penurunan kesadahan air dilakukan sebagai berikut :

  1. Tempatkan resin kation ke dalam suatu wadah, misalnya pipa paralon panjang. Resin kation dimasukkan ke dalam jaring kain sintetis yang memiliki pori-pori sekitar mesh 100. Selanjutnya buntalan resin ini dimasukkan ke dalam pipa yang memiliki penahan bolong-bolong di bagian ujungnya.
  2. Alirkan air yang akan digunakan ke pipa menggunakan pompa air. Air yang masuk pipa bersentuhan dengan butir-butir resin. Saat keluar dari pipa, kesadahan air menjadi berkurang dari sebelumnya.

Reaksi yang terjadi antara air sadah dengan resin kation saat praktek menurunkan kesadahan air berlangsung sebagai berikut :

7 RK (Na+)  +  Mg2+ + Ca2+ + Fe3+  →   2 RK (Mg2+)  +   2 RK (Ca2+)  + 3 RK (Fe3+)  +  7 Na+, dimana

RK (Na+) =      resin kation yang bermuatan ion Na+

RK (Mg2+) =    resin kation yang telah dimuati oleh ion Mg2+, yang merupakan penyebab kesadahan air.

RK (Ca2+) =      resin kation yang telah bermuatan ion Ca2+, yang merupakan salah satu penyebab kesadahan air.

RK (Fe3+) = resin kation yang telah bermuatan ion Fe3+, yang sering membuat air menjadi kuning kemerahan.

Mg2+ =  ion magnesium dalam air sadah.

Ca2+ =   ion kalsium dalam air sadah.

Fe3+ =   ion besi dalam air sadah.

Jika semua resin kation telah termuati oleh ion Ca2+, Mg2+, dan ion selain Na+, maka dikatakan bahwa resin kation tersebut telah jenuh, dan tak bisa digunakan untuk menurunkan kesadahan air.

Namun resin kation adalah resin yang bisa di regenerasi hingga 2000 kali. Oleh karena itu resin yang telah jenuh bisa di regenerasi dan selanjutnya digunakan kembali.

Untuk mengetahui apakah resin kation yang digunakan untuk mengurangi kesadahan air telah jenuh, kita bisa menguji melalui air yang masuk dan keluar dari pipa yang mengandung resin.

Selanjutnya, Anda bisa membaca di sini : Cara mengetahui kejenuhan resin kation.

Categories
Filter Kesehatan Kimia Resin Penukar Ion

Petunjuk Menghilangkan Kesadahan Air

Artikel ini menjelaskan “Petunjuk menghilangkan kesadahan air” menggunakan resin kation. Air sadah tak hanya tidak bagus digunakan untuk air mandi dan cuci. Namun air sadah juga merusak peralatan rumah tangga. Mulai dari peralatan mandi dan cuci, hingga piring gelas dan sebagainya.

Ada beberapa langkah sebagai bagian dari “Petunjuk menghilangkan kesadahan air” yang harus dilakukan.

Langkah awal untuk menghilangkan kesadahan air menggunakan resin kation adalah melakukan regenerasi awal resin kation.

Resin kation yang masih baru, umumnya memiliki muatan ion Na+ di dalamnya. Sebenarnya isi dari resin kation sudah tepat untuk proses penghilangan kesadahan air. Namun, dalam resin kation yang masih baru, isi resin tak hanya ion Na+, namun ada juga pewarna yang menyebabkan air keruh jika langsung digunakan.

Oleh karena itu, ada baiknya sebelum digunakan, terlebih dahulu dilakukan proses regenerasi pada resin kation.

Ada 2 tahap regenerasi yang dilakukan terhadap resin kation yang masih baru, yaitu :

  1. Mengganti muatan resin yang semula Na+ dengan ion H+. Ion H+ bisa berasal dari larutan H2SO4 atau HCl. Namun yang sering dilakukan adalah menggunakan HCl.
  2. Mengganti muatan resin dari H+ menjadi Na+ menggunakan larutan NaOH.

Untuk melaksanakan 2 langkah di atas, kita menggunakan 2 jenis regenerant. Regenerasi I menggunakan larutan HCl, dan regenerasi II menggunakan larutan NaOH.

Reaksi regenerasi resin kation menggunakan HCl berlangsung sebagai berikut :

RK (Na+) + H+ + Cl   →  RK (H+)  +  Na+  +  Cl

Penjelasan dari reaksi di atas :

RK = resin kation

RK (Na+) = resin kation yang bermuatan ion Na+

RK (H+) = resin kation yang bermuatan ion H+

Untuk regenerasi, langkah awal adalah mengeluarkan isi ion Na+ menggunakan larutan HCl 3-5 %. Untuk proses regenerasi tahap awal resin kation, Anda membutuhkan larutan asam klorida (HCl) dan kertas indikator pH atau indikator pH digital.

Larutan HCl yang tersedia di pasaran umumnya memiliki konsentrasi 28% – 32%. Untuk menjadikan konsentrasi 3%, kita bisa mencampur larutan HCl dengan air tawar dengan perbandingan 1 : 8. Dimana 1 bagian volume HCl dicampur dengan 8 bagian volume HCl. Larutan HCl encer ini selanjutnya di aduk rata menggunakan pengaduk non-logam.

Saat sebelum resin kation dimasukkan ke air regenerant, jika diukur, pH air regenerant (air HCl encer) = 0. Masukkan resin kation, aduk secara perlahan sekitar 2 menit.

Selanjutnya pisahkan resin dari air regenerant melalui kain nilon berpori, dan dipastikan semua sisa air menetes keluar dari resin.

Resin yang telah terpisah dari air regenerant I dimasukkan ke dalam air regenerant II, yang merupakan larutan NaOH konsentrasi 5%. NaOH adalah rumus kimia dari soda api. Di pasaran, umumnya soda api tersedia dalam bentuk flake, dengan konsentrasi 98%.

Untuk menurunkan konsentrasi menuju 4%, kita bisa melarutkan soda api flake dengan air, dengan perbandingan 1 : 25. Artinya, 1 bagian berat soda api dengan 20 bagian berat air. Jika kita menggunakan soda api dengan berat 40 gram, maka air yang digunakan harus seberat 1000 gram, atau 1 liter.

Soda api mudah larut dalam air. Lakukan pengadukan soda api di dalam airnya selama 1 menit. Untuk menggunakan soda api, Anda harus membaca “Petunjuk Pemakaian Soda Api”.

Air yang mengandung soda api memiliki pH 14. Saat dimasukkan resin kation hasil dari proses regenerasi I, pH larutan akan turun menuju 7. Agar penggunaan soda api menjadi terukur, maka pemberian larutan soda api disesuaikan dengan pH pada wadah resin. Artinya, resin kation ditempatkan dahulu ke dalam wadah yang terbuat dari plastik, selanjutnya masukkan larutan soda api secara bertahap, dengan disertai pengukuran pH.

Jika pH saat dimasukkan soda api masih di bawah 7, berarti masih dibutuhkan penambahan larutan soda api. Saat pH air regenerat sudah mencapai 7, hentikan penambahan soda api.

Proses selanjutnya, pisahkan resin dari larutan regenerant II menggunakan kain kasa nilon. Resin yang sudah terpisah dibilas dengan air tawar yang bukan air sadah.

Nah, resin kation yang sudah di regenerasi ini sudah siap digunakan untuk menghilangkan kesadahan air.

Selanjutnya : Praktek pemakaian resin kation untuk menghilangkan kesadahan air.

Categories
Filter Kesehatan Kimia Resin Penukar Ion

Menghilangkan Kesadahan Menggunakan Resin Kation

Menghilangkan kesadahan menggunakan resin penukar ion adalah salah satu cara yang paling praktis dibanding beberapa cara lainnya. Air sadah adalah air yang banyak mengandung kation magnesium (Mg2+) dan kalsium (Ca2+).

Ciri-ciri air sadah antara lain :

  • Air terasa licin jika terkena kulit, dan kulit terasa lengket jika telah kering.
  • Jika dimasak di panci, akan muncul kerak seperti kapur kekuningan di dasar panci, yang disebabkan terbentuknya senyawa padat CaSO4, dan sebagainya.
  • Jika air sadah digunakan untuk mandi, sabun yang digunakan sulit untuk menghasilkan busa, dan setelah pembilasan pun kulit terasa licin dan akhirnya lengket.

Air sadah tak efektif digunakan untuk mandi dan mencuci pakaian. Agar kesadahan air bisa hilang atau berkurang, ada beberapa cara yang bisa dilakukan. Salah satu cara yang paling efektif adalah pelunakan kesadahan air menggunakan resin kation.

Menghilangkan Kesadahan Menggunakan Resin Kation.

Proses ini yang sekarang banyak digunakan, disamping tentu juga proses reverse osmosis. Namun jika ditinjau dari segi kesempurnaan hasil, proses pertukaran ion memiliki berbagai keunggulan dibanding reverse osmosis.

Proses pelunakan air sadah dilakukan menggunakan resin kation yang telah dimuati oleh kation natrium (Na+). Saat permukaan fisik resin mengalami kontak dengan air yang mengandung kation magnesium dan kalsium, pada saat itulah terjadi pertukaran ion.

Ion natrium yang berada di resin bertukar dengan ion magnesium dan kalsium yang berada di dalam air, sehingga muatan resin pun bertukar menjadi Mg2+ dan Ca2+, dan muatan air menjadi Na+. Hasil dari proses ini adalah turunnya kesadahan air (air sudah tak licin lagi jika terkena kulit).

Proses pertukaran antara ion natrium dari resin dan ion magnesium serta kalsium dari air terjadi akibat adanya perbedaan potensial elektroda antara natrium dan ion-ion logam yang bertukar dengannya.

Jika seandainya air juga mengandung ion-ion logam berat semacam besi, tembaga, atau merkuri dan timbal, maka ion-ion tersebut juga bertukar dengan ion natrium yang berasal dari resin, di mana kecepatan pertukaran ini berlangsung dalam tempo yang jauh lebih cepat.

Proses pertukaran ion dari resin akan berhenti jika muatan ion di resin sudah jenuh. Resin yang jenuh berarti hampir semua ion natrium dalam resin telah diganti dengan ion-ion lain. Untuk menyegarkan kembali resin yang jenuh bisa dilakukan dengan cara merendam resin jenuh dalam air garam yang memiliki konsentrasi tinggi.

Proses perendaman ini menimbulkan reaksi kimia pertukaran resin, di mana muatan ion-ion di dalam resin akan bertukar dengan ion-ion natrium yang berasal dari larutan garam berkonsentrasi tinggi. Selanjutnya resin dibilas dengan air TDS 0 (air murni). Hasil proses ini adalah resin yang telah pulih dan bias digunakan kembali untuk proses pelunakan air sadah.

Selanjutnya baca : Petunjuk Menghilangkan Kesadahan Air Menggunakan Resin Kation

Categories
Filter Kimia Resin Penukar Ion

Demineralisasi Air Menggunakan Resin Penukar Ion

Demineralisasi air menggunakan resin penukar ion adalah salah satu cara untuk memurnikan air, dengan cara menyerap semua ion-ion mineral dari dalam air ke dalam resin.

Untuk memurnikan air, dasar pemikiran kita adalah mengganti semua kation yang larut dalam air dengan kation hidrogen dari dalam resin. Demikian juga, kita pun harus mengganti semua anion dalam air (selain OH-) dengan anion OH dari dalam resin.

Dengan adanya pertukaran antara setiap kation dengan H+ dan setiap anion dengan OH, maka terjadi reaksi antara ion H+ dan OH di dalam air.

OH + H+ →  H2O

Dari reaksi kimia di atas, pergantian setiap kation dari air dengan kation H+ dan setiap anion dengan OH menyebabkan rterbentuknya molekul air (H2O) yang menggantikan senyawa yang sebelumnya larut dalam air.

Kerja Resin penukar ion untuk pemurnian Air

Air yang bening bukan merupakan jaminan bahwa air tersebut sudah murni, ataupun sudah layak minum. Beberapa ion logam berat yang terlarut dalam air tak memiliki warna alias bening. Misalnya ion timbal, merkuri, dan logam-logam lainnya.

Ion tembaga yang memiliki warna khas biru pun dalam konsentrasi rendah tidak menimbulkan warna pada air.
Pemurnian air memiliki berbagai tujuan akhir, antara lain :

  • Air dimurnikan untuk dijadikan air aquadest, yaitu air yang digunakan dalam proses-proses laboratorium.
  • Pemurnian air dari air limbah, untuk dijadikan air layak minum.
  • Air limbah pabrik yang akan dibuang atau disirkulasi, dimurnikan terlebih dahulu, agar persyaratan AMDAL bisa terpenuhi.
  • Air minum bebas mineral logam berat, dan air kaya oksigen.

Demineralisasi air menggunakan resin penukar ion tak sama dengan proses pelunakan air sadah. Pemurnian air adalah proses pemisahan pasangan ion terlarut (kation dan anion) dari molekul H2O dalam air, sehingga pada akhirnya dihasilkan air yang hanya mengandung molekul H2O.

Proses penghilangan kesadahan air dilakukan hanya menggunakan resin kation yang berisi ion Na+, yang akan menggantikan ion Mg2+ dan Ca2+ di dalam air. Sedangkan pemurnian air dilakukan menggunakan kombinasi resin kation dan resin anion yang dimuati oleh H+ dan OH.

Baca juga : Lanjutan demineralisasi air menggunakan resin penukar ion

Pelunakan Kesadahan Air Menggunakan Resin Kation

Cara Kerja Resin Penukar Ion

 

Categories
Filter Kimia Resin Penukar Ion

Cara Kerja Resin Penukar Ion

Cara kerja resin penukar ion (ion exchange resin) ; ion dari dalam resin keluar, bereaksi substitusi dengan ion dari larutan di luar resin. Pertukaran ion terjadi dengan persyaratan sebagai berikut :

– Pada pH standar (pH = 7), pertukaran ion positif berlangsung berdasarkan deret volta (deret elektrokimia).

Penjelasannnya ; kation yang masuk ke dalam resin kation memiliki potensial elektroda yang lebih tinggi dibanding kation yang ada di dalam resin.

Misalnya jika kation dalam resin adalah ion Na+, dan kation dalam larutan terdiri dari ion Cu2+, Fe2+, dan Li+. Yang bisa menggantikan ion Na+ dalam resin kation adalah ion Cu2+ dan Fe2+, dengan laju pertukaran ion tercepat terjadi antara ion Cu2+ dan ion Na+.

Jika mengacu pada sifat sisa asam dan sisa basa, maka kecenderungan pengisi resin kation adalah ion sisa asam yang terlemah. Misalnya dalam larutan kation terbanyak adalah ion tembaga (Cu2+) selain besi (Fe2+). Maka dalam pertukaran ion, ion Cu2+ akan lebih diutamakan dibanding ion Fe2+.

– Sama seperti yang terjadi pada kation, resin anion juga menggunakan prinsip yang sama. 

Anion sisa basa terlemah lah yang memiliki prioritas untuk bertukar dengan isi anion dari resin anion.

– Pada nilai pH di atas 7, seluruh kation dari larutan akan bereaksi substitusi dengan kation hidrogen (H+) dari dalam resin.

Artinya, pada pH 7, kation H+ dari dalam resin akan ditukar dengan seluruh jenis kation dari dalam larutan.

– Pada pH larutan di bawah 7, semua anion dari larutan akan bertukar dengan anion OH dari dalam resin anion.

Prinsip-prinsip di atas menjadi pedoman cara kerja resin penukar ion dalam berbagai aplikasi, termasuk untuk proses pemurnian air.

Aplikasi yang menggunakan resin penukar ion antara lain :

  1. Aplikasi pengurangan kesadahan air.
  2. Aplikasi demineralisasi air, dengan tujuan pemurnian air (proses destilasi menggunakan resin).
  3. Proses ekstraksi logam dalam hydrometallurgy. Misalnya ekstraksi ion kompleks emas, perak, tembaga, nikel, hingga uranium.
  4. Pemurnian gula, alkohol, ekstraksi silika nano, dan banyak aplikasi lainnya.

Berikutnya : Proses Demineralisasi Air Menggunakan Resin Penukar Ion

Berbagai Penggunaan Resin Penukar ion

Cara Kerja Resin Anion

Cara Kerja Resin Kation

Menghilangkan Kesadahan air menggunakan resin kation.

 

 

 

Categories
Filter

Jenis-jenis Saringan

Jenis-jenis saringan (filter) umumnya disesuaikan dengan material yang akan disaring. Penyesuaian bahan saringan umumnya di dasarkan pada 2 kategori di bawah ini :

  1. Tingkat kekerasan dari partikel yang disaring. Partikel yang memiliki skala kekerasan tinggi disaring dengan filter yang memiliki kekerasan yang seimbang, dan kelenturan yang cukup baik.
  2. Sifat-sifat kimia dari partikel yang di saring.

Penggunaan saringan mesh harus disesuaikan dengan peruntukannya. Penyesuaian berdasarkan peruntukan ini berhubungan dengan kekuatan sebagai sifat fisika, dan kekuatan saringan terhadap bahan-bahan kimia.

Jenis-jenis saringan

Untuk saringan tepung-tepung yang memiliki tingkat kekerasan yang rendah serta memiliki berat jenis yang ringan, kita bisa menggunakan penyaring yang berasal dari bahan polimer.

Termasuk untuk penyablonan dan pencetakan yang menggunakan bahan kimia biasa, kita cukup menggunakan penyaring berbahan polimer.

Namun untuk material yang keras dan memiliki berat jenis tinggi (seperti tepung batu) kita harus menggunakan penyaring yang terbuat dari logam.

Saringan mesh logam ada yang dibuat dari aluminium, paduan aluminium, dan stainless stell.

Saringan yang berbahan stainless steel juga disesuaikan dengan kebutuhan. Saringan mesh yang terbuat dari stainless steel tipe 201 dan 202 memiliki kekuatan terhadap bahan kimia yang lebih rendah dari jaring mesh 304.

Saringan mesh stainless steel yang terbaik umumnya menggunakan tipe stainless steel 316 atau 316 L ( https://bestekin.com/2019/01/06/stainless-steel/).

Saringan berbahan aluminium sangat mudah hancur jika menyaring lumpur-lumpur yang terkontaminasi dengan alkali hidroksida, misalnya cairan kotor yang mengandung soda api. Soda api bereaksi kuat dengan logam aluminium. Demikian juga cairan kotor yang mengandung asam klorida dan asam sulfat.

Saringan stainless steel kuat menyaring cairan kotor yang tercemar asam sulfat encer dan asam nitrat pekat ataupun encer. Namun saringan stainless steel jenis apapun tak cocok menyaring lumpur yang mengandung asam klorida (HCl).

Saringan minyak juga memiliki karakter fisik dan sifat kimia tertentu. Umumnya saringan untuk minyak memiliki bahan yang berbeda dari saringan air dan larutan.

Categories
Filter Kimia

Cara Membuat Air Suling (Air Destilasi)

Cara Membuat Air Suling (Air Destilasi) akan diajarkan pada artikel ini. Penyulingan adalah salah satu cara pemisahan air dari partikel-partikel lain yang sebelumnya ada di dalam air tersebut. Matahari merupakan mesin pembuat air suling 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.

Cara Membuat Air Suling Secara Tradisional

Penyulingan bertujuan memurnikan air dari berbagai kotoran. Penyulingan air secara tradisional dilakukan menggunakan panas yang dikenakan kepada air yang dimurnikan. Uap air selanjutnya diembunkan (di kondensasi) melalui proses pendinginan 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 untuk keperluan rumah tangga.

Penyulingan air laut bertujuan menguapkan air (H2O) dan memisahkannya dari ion-ion logam dan non logam yang larut.

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 6 ppm.

Artinya, penyulingan air laut yang dilakukan menggunakan proses penguapan mampu menurunkan kandungan mineral hingga 99% dari total kandungan sebelumnya.

Penyulingan tradisional membutuhkan energi sangat besar, sehingga biaya yang dibutuhkan juga menjadi sangat tinggi. Kualitas air yang diperoleh pun 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 tradisional 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 tinggi. Pemanasan air hingga menghasilkan uap membutuhkan energi yang tinggi, yang identik dengan biaya.
  • 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 rendah.

Cara Membuat Air Suling (Air Destilasi) 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. Cara Membuat Air Suling (Air Destilasi) 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 terlarut 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 menghasilkan air yang bebas dari mineral 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. Cara Membuat Air Suling (Air Destilasi) 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 mesh membrane yang digunakan.

Pasangan ion-ion terlarut di dalam air memiliki diameter molekul yang lebih besar dari diameter 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.

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.

Categories
Filter Metalurgi

Pengertian Ukuran Mesh dan Konversinya

Pengertian ukuran Mesh adalah ukuran dari jumlah lubang suatu jaring atau kasa pada luasan 1 inch persegi jaring / kasa yang bisa dilalui oleh material padat.

Mesh 20 memilki arti terdapat 20 lubang pada bidang jaring / kasa seluas 1 inch, demikian seterusnya.

Ukuran mesh banyak digunakan pada proses penepungan atau penghalusan suatu bahan padatan, yang sebelum dihaluskan memiliki ukuran yang lebih besar.

Pabrik semen, tepung makanan, industri metalurgi, dan pabrik powder kosmetik, menggunakan ukuran mesh dalam proses produksi nya.

Tabel Perbandingan Ukuran Mesh : Inci : Millimeter : Mikrometer
MeshInciMillimeterMikrometer
30.26506.7306730
40.18704.7604760
50.15704.0004000
60.13203.3603360
70.11102.8302830
80.09372.3802380
100.07872.0002000
120.06611.6801680
140.05551.4101410
160.04691.1901190
180.03941.0001000
200.03310.841841
250.02800.707707
280.02380.700700
300.02320.595595
350.01970.500500
400.01650.420420
450.01380.354354
500.01170.297297
600.00980.250250
700.00830.210210
800.00700.177177
1000.00590.149149
1200.00490.125125
1400.00410.105105
1700.00350.08888
2000.00290.07474
2300.00240.06363
2700.00210.05353
3250.00170.04444
4000.00150.03737
5500.000990.02525
6250.000790.02020
12000.00050.01212
12500.0003940.01010
25000.0001970.0055
48000.0001180.0033
50000.0000990.00252.5
120000.00003940.0011

Note : 1 mm = 1000 μm

Makin besar angka ukuran mesh screen, makin halus material yang bisa terloloskan.

Dari tabel di atas, screen dengan ukuran mesh 12000 mampu menyaring partikel dengan ukuran 1 μm ; bakteri dan kuman yang berukuran di atas 1 mikron mampu disaring menggunakan filter yang memiliki ukuran mesh 12.000.

Pemisahan suspensi dari larutan juga bisa ditempuh menggunakan proses penyaringan, tentu menggunakan filter yang memiliki diameter jaring mesh 1 mikrometer.

Untuk mengetahui jenis-jenis saringan, Anda bisa baca di sini.

Proses pasteurisasi susu dilakukan pada suhu 700C, dan sterilisasi pada suhu 1000C. Dengan ditemukannya media penyaring yang mampu menyaring partikel hingga 1 nanometer, maka proses pasteurisasi dan sterilisasi terhadap susu bisa dilakukan melalui penyaringan, tanpa mendapat perlakuan panas sama sekali.

Industri pemurnian air modern telah menggunakan proses penyaringan untuk memisahkan mikroba dan virus dari air. Pemisahan senyawa-senyawa /ion-ion terlarut juga bisa dilakukan.

Reverse osmosis merupakan teknik penyaringan modern, yang mampu menyaring ion-ion yang memiliki diameter lebih kecil dari 1 nanometer.

Kawat mesh stainless steel banyak digunakan pada proses metallurgi dan pertambangan. Penepungan batu dengan ukuran yang hampir seragam umumnya menggunakan mesh stainless steel sebagai penyaring.

Categories
Filter Kimia Metalurgi

Pengertian TDS dalam Air Minum

Pengertian TDS dalam air adalah banyaknya kandungan zat padat yang terlarut dalam air tersebut. Misalnya suatu air memiliki ukuran TDS = 55 ppm, artinya air tersebut memiliki kandungan zat padat sebesar 55 gram dalam 1000 liter air.

TDS adalah singkatan dari Total Dissolved Solid, atau jumlah padatan yang terlarut dalam air.

TDS adalah ukuran jumlah partikel padat terlarut, baik berupa senyawa organik maupun senyawa anorganik. Pengertian terlarut di sini adalah partikel padat di dalam air yang memiliki ukuran di bawah 1 nano-meter. Kekeruhan bukan masuk dalam TDS, namun diukur menggunakan skala TSS.

Pengukuran TDS dilakukan menggunakan alat TDS-Meter, atau biasa juga disebut Conductivity-Meter, atau PPM-Tester. Umumnya angka yang ditampilkan pada display adalah nilai ppm (part per million / bagian per sejuta bagian).

Jika angka menunjukkan nilai 1, maka zat yang terlarut di dalam air yang diukur sebesar 1 ppm (1 gram padatan dalam 1000 liter air).

Dari penjelasan di atas cukup jelas maksud dari pengertian TDS dalam air minum atau air baku.

Nilai TDS biasanya digunakan untuk beberapa hal berikut ini :

– Indikasi awal untuk mengetahui layak tidaknya air untuk di konsumsi.

Nilai TDS yang tinggi pada air baku memiliki kemungkinan air tersebut telah tercemar oleh zat-zat yang berbahaya bagi kesehatan. Namun bukan berarti nilai TDS yang rendah memiliki arti bahwa air yang diuji telah terbebas dari zat-zat yang berbahaya.

– Indikasi awal layak tidaknya suatu air digunakan sebagai sebagai bahan baku untuk air minum.

Nilai TDS yang tinggi menyebabkan biaya produksi air hingga menjadi layak minum menjadi tinggi. Makin tinggi nilai TDS suatu air, makin tinggi biaya yang dibutuhkan untuk memprosesnya menjadi air layak minum.

– Pengukuran salinitas suatu air.

Nilai salinitas dibutuhkan untuk industri pembuatan garam dan tambak air payau.

– Pengukuran tingkat kesadahan air tanah.

Makin tinggi angka TDS suatu air tanah, makin sadah air tersebut.

– Penggunaan untuk laboratorium kimia, dan pengujian mineral yang menggunakan metoda AAS.

Pengertian TDS dalam air sangat penting pada laboratorium kimia, terutama untuk pengukuran cemaran mineral pada air aquadest.

Aquadest yang tercemar oleh mineral tak bisa digunakan sebagai air kalibrasi pada mesin AAS, air pengencer larutan kimia, dan pelarut bahan kimia. Air H2O yang digunakan sebagai pengencer harus memiliki nilai TDS = 0 ppm, dengan pH yang sudah dipastikan = 7.

– Proses demineralisasi air menjadi air aquadest (potable water). Proses demineralisasi adalah proses ekstraksi mineral terlarut dalam air, menggunakan resin atau karbon sebagai adsorbent.

– Persiapan air baku untuk proses hydrometallurgy.

Misalnya air baku untuk pengolahan emas menggunakan sianida ; air baku untuk sianidasi tak boleh memiliki TDS yang terlalu tinggi. TDS yang terlalu tinggi menyebabkan tingginya pemakaian kapur untuk menaikkan pH lumpur.