PERSYARATAN AIR
PROSES, PELUNAKAN AIR
DAN CONTOH SOAL
Oleh :
Dr. Isminingsih G, MSc. S. Teks.
Hariyanti Rahayu S, S. Teks., MT
Budy Handoko, SST
SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI TEKSTIL
BANDUNG
2008
SERI KULIAH AIR PROSES
DAN LIMBAH INDUSTRI
TABEL 1. SYARAT AIR UNTUK PROSES TEKSTILTABEL 1. SYARAT AIR UNTUK PROSES TEKSTIL
200,0BIKARBONAT (HCO3)-16.
5,0MAGNESIUM (Mg)2+15.
10,0 KALSIUM (Ca)2+14.
100,0KHLORIDA (Cl)-13.
100,0SULFAT (SO4)2-12.
110,0SILIKAT (SiO2)2-11.
150,0JUMLAH GAS TERLARUT10.
75,0ALKALINITAS9.
30,0 (3o dH)KESADAHAN JUMLAH (sbg CaO)8.
0,5ALUMINIUM OKSIDA (Al2O3)7.
0,01LOGAM BERAT LAIN6.
0,2JUMLAH (Fe + Mn)5.
0,05MANGAN (Mn)4.
0,1BESI (Fe)3.
(5,0)WARNA TAK BERWARNA2.
5,0KESADAHAN1.
JUMLAH
(< mg/L)
KANDUNGAN DALAM AIRNo.
PENGELANTANGAN : Fe2+ + O2 Fe2O3
PEMASAKAN : RCOONa + Ca 2+ (RCOO)2 Ca
RCOONa + Mg 2+ (RCOO)2 Mg
AIR YANG TIDAK MEMENUHI SYARAT UNTUK PROSES TEKSTIL
KARENA Ca, Mg, atau L (logam) TERLALU TINGGI
PENCELUPAN :
-2-
O N a
O N a
O
O
O N a
O N a
C a
N = N N R
S O2
N a S O2
N a
N = N N R
S O2 S O
2
M g
+ C a 2 +
G A R A M L E U K O B E J A N A
(L A R U T ) P IG M E N B E J A N A -C a
(M E N G E N D A P )
Z W D IR E K A Z O
(L A R U T )
+ M g 2 +
P IG M E N D IR E K - M g
(M E N G E N D A P )
AIR YANG TIDAK MEMENUHI SYARAT UNTUK PROSES TEKSTIL
KARENA Ca, Mg, atau L (logam) TERLALU TINGGI
PENCELUPAN :
-3-
N a2
S2
O4
+ N a O H
C a
M g
C a M g
O
O
O N a
O N a
O N a
O
O
O N a
O N a
O
O
O
R E D U K S I
L E U K O Z W B E J A N A ( L A R U T D L M A I R )
G A R A M S A D A H
2 +
2 +
A T A U
A T A U
Z W - B E J A N A - C a
( M E N G E N D A P )
Z W . B E J A N A A N T R A K U I N O N
( T I D A K L A R U T )
Z W - B E J A N A - M g
( M E N G E N D A P )
AIR YANG TIDAK MEMENUHI SYARAT UNTUK PROSES TEKSTIL
KARENA Ca, Mg, atau L (logam) TERLALU TINGGI
PENCELUPAN :
-4-
O
O
N
O
O
O
N H2 N a
2S
2O
4 +
2 N a O H
O
O N a
N
O
O
O N a
N H2
O
O
N
O
O
O
N H2
R E D U K S I
C A L E D O N R E D 3 B (C .I. V A T R E D 1 0 )
(T ID A K L A R U T ) L E U K O C A L E D O N R E D 3 B (C . I. V A T R E D 1 0 )
(L A R U T )
C a A T A U M g
G A R A M S A D A H
C aA TA U
M gP IG M E N C A L E D O N R E D 3 B (C .I . V A T R E D 1 0 )
(M E N G E N D A P )
AIR YANG TIDAK MEMENUHI SYARAT UNTUK PROSES TEKSTIL
KARENA Ca, Mg, atau L (logam) TERLALU TINGGI
PENCELUPAN :
-5-
- N = N -
O H
N a O 3 S N H -S O 3 S N a
N = N -
O H
- N = N -
O H
O3
S N H -S O
3
N = N -
O H
C H L O R A M I N E R O S E B
( C . I . D I R E C T R E D 3 1 )3 1 1 8 ) ( L A R U T )
C a
A T A U
M g
C aA T A U
M g
P I G M E N D I R E K ( M E N G E N D A P )
G A R A M S A D A H
AIR YANG TIDAK MEMENUHI SYARAT UNTUK PROSES TEKSTIL
KARENA Ca, Mg, atau L (logam) TERLALU TINGGI
PENCELUPAN :
-6-
N H2
S O3
H
S O2
C H2
C H2
O S O3
H
O
O
N a2
C O3
N H2
S O3
N a
S O2
C H = C H2
O
O
N H2
S O3
S O2
C H = C H2
O
O
N H2
S O3
S O2
C H = C H2
O
O
A L K A L I
R E M A Z O L B R IL L IA N T B L U E R
( C . I. R E A C T IV E B L U E 1 0 )
G A R A M V IN IL S U L F O N D A R I
R E M A Z O L B R IL L IA N T B L U E R
(C . I . R E A C T IV E B L U E 1 0 ) (L A R U T D A N R E A K T IF D A L A M S U A S A N A A L K A L I)
G A R A M S A D A H
C a A T A U
M g
P IG M E N Z A T W A R N A R E A K T IF R E M A Z O L B R IL L IA N T B L U E R ( C . I. R E A C T IV E B L U E 1 0 ) (M E N G E N D A P )
C a A T A U M g
-7-
TABEL 2. SYARAT AIR UNTUK PENGISI KETEL UAPTABEL 2. SYARAT AIR UNTUK PENGISI KETEL UAP
50100 –
1500
500 –
2500
500 –
3000
GARAM-GARAM TERLARUT
(sisa kering; mg/L)
254080WARNA (mg/L)
0035Gas belerang; H2S (mg/L)
9,69,08,48,0pH (minimum)
15304050HIDROKSINA; OH (mg/L)
2040100200KARBONAT; CO3 (mg/L)
052020BIKARBONAT, HCO3(mg/L)
0,010,050,55ALUMINIUM OKSIDA; Al2O3
(mg/L)
152040SILIKA; SiO2 (mg/L)
0,00,00,151,5OKSIGEN TERLARUT (mg/L)
0,10,62,24,5KESADAHAN (dH)
TEKANAN
(psi)
(atm)
PERIHAL
> 2717 - 2710 - 170 - 10
> 400250 - 400150 - 2500 - 150
KESADAHAN :
Membentuk endapan CaCO3 dan Mg(OH)2, karena pada
suhu tinggi, kelarutan garam-pgaram sadah akan menurun
Ca-sulfat; Ca-silikat; dan Al-silikat mengendap pada suhu
tinggi, membentuk :
kerak-kerak ketel yang sukar hilang;
daya hantar panas rendah;
pemanasan setempat, membahayakan dinding ketel;
Efisiensi penguapan <<
AIR YANG TIDAK MEMENUHI SYARAT UNTUK AIR YANG TIDAK MEMENUHI SYARAT UNTUK
PENGISI KETEL UAPPENGISI KETEL UAP
KANDUNGAN DALAM AIR MELEBIHI PERSYARATAN :
KEKERUHAN : } endapan pada pipa-pipa dan dinding-dinding
WARNA :
Zat organik dan kekeruhan, menggangg pemurnianair dengan cara pengendapanMengapung pada permukaan airMenghambat pemanasan pada permukaan air
-8-
REAKSI PEMBENTUKAN KOROSI
1. REAKSI PERTAMA : Fe Fe2+ + 2 e-
2. DISOSIASI AIR : H2O H+ + OH-
3. POLARISASI : 2H+ + 2 e- H2
4. DEPOLARISASI : H2 H2 pH rendah
5. DEPOLARISASI : H2 + ½ O2 H2O
6. REAKSI KEDUA : Fe2+ + 2 OH- Fe(OH)2Fe2+ + O FeO
7. REAKSI KEDUA : Fe(OH)2 + ½ O2 Fe2O3 + H2O
Fe2O3 + FeO Fe3O4
FeO.Fe2O3
Fe(OH)2 + OH- Fe(OH)3OH- NaFe2O2
Na (Na-ferit yang larut)
Fe2O3 + Na2CO3 2 NaFe2O2
+ CO2
-9-
| | | | | | | | | | | | | |
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
K O
R O
S I
KURVA PEMBENTUKAN KOROSIKURVA PEMBENTUKAN KOROSI
PENGARUH pHPENGARUH pH
pH
H+
H2
FeO; Fe(OH)2Fe(OH)3
NaFe2O2(LARUT)
Pengaruh O2
Pengaruh OH-
OH- >
-10-
ZAT PADAT TERLARUT : NaCl, Na2CO3, NaHCO3,
Apabila konsentrasinya sangat tinggi,
Mengganggu proses penguapan & bersifat korosif
NaOH dan NaNO3
CL- + Mg2+ MgCl2 KOROSIF PADA SUHU TINGGI
OH-
CO2-
HCO3-} KONSENTRASI
SANGAT TINGGIKOROSIF
KERAPUHAN KOSTIK DAN KRISTALISASI BAJA KETEL
CL- ; SO42+, KONSENTRASI TINGGI, AKAN IKUT MENGUAP BERSAMA UAP AIR
KESUKARAN LEBIH LANJUT KOROSIF, MENGGANGGU PROSES
-11-
CO2 + H2O H2CO3 H+ KOROSI >
Fe + 2 H+ Fe2+ + H2
Fe + H2O + CO2 FeCO3 + H2
FeCO3 + H2O + O2 Fe(OH)2 + CO2
CO2 >> FeCO3 >> Fe2+ >>
PENGIONAN LOGAM BESI >> KOROSI
MENURUT NERNST : ADANYA Fe PADA KETEL
Fe + H2O Fe23O4 + H2
PADA SUHU > 300oC ; TEKANAN >200 atm
PEMBENTUKAN H2 >> KOROSI >>
GAS TERLARUT : CO2; O3; NH3
-12-
METODA PELUNAKAN
�PEMANASAN
�PENGENDAPAN
�KOMPLEKSOMETRI
�PENUKAR ION
�FILTRASI
-13-
1. Pelunakan Air Cara
Pemanasan
Prinsip : Pengendapan garam sadah
sementara dengan cara
pemanasan
Reaksi : Ca(HCO3)2 CaCO3 + H2O + CO2
Mg(HCO3)2 MgCO3 + H2O + CO2
Mg(OH)2 + CO2
-14-
2. Pelunakan Air Cara
Pengendapan
Prinsip : Pengendapan garam
Sadah dan logam-logam dengan
1) Soda-Kapur
2) Soda-Soda
3) Barit
4) Fosfat
-15-
2.1). Pelunakan Cara Soda Kapur
Prinsip :
1. Pengendapan Ca2+ oleh Na2CO3
2. Mg2+, logam-logam & CO2 oleh Ca(OH)2
Keuntungan :
paling sering dipakai, murah & sederhana,
Kerugian :
Sadah sisa masih cukup tinggi (≥)3 0 DH
-16-
Reaksi pengendapan denganSoda-Kapur
Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 2CaCO3 + 2 H2O
Mg(HCO3)2 + Ca(OH)2 CaCO3 + Mg(OH)2 + 2 H2O + CO2
MgCl2 + Ca(OH)2 Mg(OH)2 + CaCl2
MgSO4 + Ca(OH)2 Mg(OH)2 + CaSO4
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O
FeCl2 + Ca(OH)2 Fe(OH)2 + CaCl2
2FeCl3 + 3Ca(OH)2 2Fe(OH)2 + 3CaCl2
MnSO4 + Ca(OH)2 Mn(OH)2 + CaSO4
Al2(SO4)3 + 3Ca(OH)2 2Al(OH)3 + 3CaSO4
CaCl2 + Na2CO3 CaCO3 + NaCl
CaSO4 + Na2CO3 CaCO3 + Na2SO4
-17-
Dosis soda kapur
SODA [Na2CO3 ]
= [CaCl2]+[CaSO4]+[MgCl2]+[MgSO4]+[L]
= [sadah tetap (NKH)] + [L] 2,8
KAPUR [Ca(OH)2]
= [Ca(HCO3)2]+[Mg(HCO3)2]+[MgCl2]+[MgSO4] [CO2]+[L]
= [Sadah Sementara(KH)]+[Mg tetap]+[CO2]+[L]2,8
-18-
2.1a) HASIL ANALISA AIR 1a)
Calcium
Magnesium
Sodium
Potassium
Bicarbonate
Sulfate
Chloride
Komponen
40.0
10.0
11.7
7.0
110
67.2
11.0
1
2
3
4
5
6
7
mg/lNo
-19-
2.1a). Soal Pelunakan Air
Cara Soda-Kapur:
Gambarkan grafik miliequivalen
dari kandungan air 1a);
Berapa Nilai Kesadahan Air 1a) tersebutsebagai CaCO3, CaO, dan oDH;
Berapa Nilai Alkalinitasnya sebagai CaCO3dan NaHCO3;
Hitung Dosis / Kebutuhan Soda-Kapur apabilaterhadap air tersebut akan dilakukanpelunakan cara soda-kapur
20
Kesetaraan Kesadahan
10
8,05
5,6
0,56
17,86
14,38
10
1
1
1
1
1
DH
EH
FH
AH
Deutse(Jerman)
English(Inggris)
France(Perancis)
American(Amerika)
1
2
3
4
mg/L (ppm)CaO
mg/L(ppm)CaCO3
Derajat(o)
Sing-katan
IstilahKesadahan
No.
21
Solusi :
Merubah satuan dari mg/l menjadi meq/l
Meq/l = mg/l x Valensi
Berat molekul
Urutkan berdasarkan penyebab utama
kesadahan
Bagian atas : Kation (calcium, magnesium, sodium dan
potassium)
Bagian bawah : Anion (carbonate jika ada, bicarbonate, sulfate
dan chloride)
Memisahkan antara kation dan anion
Merubah satuan dari oDH menjadi meq/l CaOoDH = meq/l x 2.8 CaO
22
Tabel konversi ion dari mg/l ke meq/l
dalam Air 1a)
110.0
67.2
11.0
HCO3-
SO42-
Cl-
1
2
3
40.0
10.0
11.7
7
Ca2+
Mg2+
Na+
K+
1
2
3
4
mg/lKomponenNo
Total anion
61.0
48.0
35.5
Total kation
20.0
12.2
23.0
39.1
Berat equivalen
3.51
1.80
1.40
0.31
3.51
2.00
0.82
0.51
0.18
meg/l
23
GRAFIK
MILIEQUIVALEN
24
GrafikGrafik MiliequivalenMiliequivalen air 1a)air 1a)
Ca2+ Mg2+ Na+ K+
HCO3- SO4
2- Cl-
0.0
0.0 2.00 2.82 3.33 3.51
3.513.20
1.80
KClNaCl
Na2SO4
MgSO4CaSO4
Ca(HCO3)2
2.00
2.82 3.33
25
Perhitungan pada Air 1a) :
1.80
0.20
0.82
0.38
0.13
0.18
Ca(HCO3)2
CaSO4
MgSO4
Na2SO4
NaCl
KCl
1
2
3
4
5
6
meq/lKomponenNo
Kesadahan jumlah : (sbg. CaCO3)
2.82 meg/l x 100 x2
mg/l CaCO3
meg/l
= 141 mg/l = 14,1oFH
Alkalinitas : (sbg. CaCO3)
1.80 x 100/2 = 90,0 mg/l
26
Perhitungan pada Air 1a) :
1.80
0.20
0.82
0.38
0.13
0.18
Ca(HCO3)2
CaSO4
MgSO4
Na2SO4
NaCl
KCl
1
2
3
4
5
6
meq/lKomponenNo
Kesadahan jumlah : (sbg. CaO)
2.82 meg/l x 56 x2
mg/l CaOmeg/l
= 78.96 mg/l = 7,896 oDH
Alkalinitas : (sbg. NaHCO3)
1.80 x 84/1 =151,2 mg/l
27
Kebutuhan Abu Soda pada Air 1a) :
� Na2CO3 = [CaSO4] + [CaCl2] + [MgSO4 ] +
[MgCl2] + [ L ]
28
� Na2CO3 = [CaSO4] + [MgSO4]
= [ 0.2 + 0.82 ] = [ 0.2 + 0.82 ] meq/lmeq/l
= [ 1.02 ] = [ 1.02 ] meq/lmeq/l
= 1.02 = 1.02 meqmeq x x 106106 xx
22
mg/l Na2CO3
meg/l
= 54.06 mg/l
Kebutuhan Kapur pada Air 1a) :
29
� Ca(OH)2 = [Ca(HCO3)2] + Mg(HCO3)2] + [MgSO4 ]
+ [MgCl2] + [CO2] + [L]
� Ca(OH)2 = [Ca(HCO3)2] + [MgSO4 ]
= [ 1.8 ] + [ 0.82 ] = [ 1.8 ] + [ 0.82 ] meq/lmeq/l
= [ 2.62 ] = [ 2.62 ] meq/lmeq/l
= 2.62 = 2.62 meqmeq x x 74 74 x
22
mg/l Ca(OH)2
meg/l
= 96,04 mg/l
2.1b) Hasil analisa air 1b):
33.6 dH
16,52 dH
272.0 mg/l
114.48 mg/l
54.0 mg/l
25.2 mg/l
61.0 mg/l
44.0 mg/l
Kesadahan Jumlah
Kesadahan Mg
CaSO4
MgCl2
FeCl3
MnCl2
Na2SiO3
CO2
1
2
3
4
5
6
7
8
KonsentrasiKomponenNo
30
2.1b). Soal Pelunakan Air Cara Soda-Kapur:
31
� Gambarkan grafik miliequivalen darikandungan air 1b);
Hitung dalam oDH terhadap : kesadahan Ca (CaH) dan kesadahan Mg (MgH), Kesadahan tetap (NKH), kesadahan tetap Ca (NKH)Ca, dan kesadahan tetap Mg (NKH)MgKesadahan sementara (KH), kesadahansementara Ca (KH)Ca, serta kesadahansementara Ca (KH)Mg
� Berapa dosis / kebutuhan soda-kapur apabilaair tersebut akan dilunakkan dengan caratersebut dalam (mg/l)
Tabel konversi dari oDH dan mg/l ke meq/lunsur-unsur dalam Air 1b)
32
12.0
5,9
6.1
4.0
2.4
1.0
0.4
1.0
2.0
meg/l
2.8
2.8
2.8
68.0
47.7
54.0
63.0
61.0
22.0
oDH
oDH
oDH
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
33.60
16.52
17.08
272.0
114.48
54.0
25.2
61.0
44.0
Kesadahan
Jumlah (GH)
Kesadahan
Mg (MgH)Kesadahan
Ca (CaH)
CaSO4
MgCl2FeCl3MnCl2Na2SiO3
CO2
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Pemba-
giUnit JumlahKomponenNo.
Tabel konversi ion dan CO2 darimg/l ke meq/l dalam Air 1b)
44,00CO2
128.10360.00133.0038.00
HCO3-
SO42-
Cl-
SiO2-
1234
122.071.9856.0
25.2023.00
Ca2+
Mg2+
Fe++
Mn+
Na+
12345
mg/lKomponenNo
22,00
Total anion
61.0048.0035.5038.00
Total kation
20.0012.2056.0063.0023.00
Berat equivalen
2,00
14.40
2.107,503.801.00
14.40
6.105.901.000.401.00
meg/l
33
GrafikGrafik miliequivalenmiliequivalen air 1b)air 1b)
Ca2+ Mg2+ Mn2+
HCO3-
SO42- Cl-
0.0
0.0 6.10 12.00 13.0 13.4
13.4
MnCl2
FeCl3MgSO4
CaSO4Ca(HCO3)2
6.12.1 9.6
MgCl2
12.0 13.0
Fe3+CO2
2,0
35
Na+
14.4
SiO32-
14.4
Na2SiO3
Hasil analisa (untuk perhitungan soda-kapur)
33.60
27.72
11.20
16.52
5.88
5.88
0.00
9.80
6.72
5.88
-
-
-
-
12.00
9.90
4.00
5.90
2.10
2.10
0.00
3.50
2.40
2.10
1.00
0.40
1.00
2.00
Kesadahan Jumlah (GH)
Kesadahan Tetap (NKH)
Kesadahan Tetap Ca (NKH)Ca
Kesadahan Tetap Mg NKH)Mg
Kesadahan Sementara (KH)
Kesadahan Sementara (KH)Ca
Kesadahan Sementara (KH)Mg
MgSO4
MgCl2Ca (HCO3)2
FeCl3MnCl2Na2SiO3
CO2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
oDHMeq/lKomponenNo
36
Perhitungan pada Air 1b) :
2.10
4.00
2,40
3.50
1.00
0,40
1.00
2,00
Ca(HCO3)2
CaSO4
MgCl2
MgSO4
FeCl3
MnCl2
Na2SiO3
CO2
1
2
3
4
5
6
7
8
meq/lKomponenNo
Kesadahan Tetap (NKH) : (sbg. CaO)
9,90 meg/l x 56 x2
mg/l CaOmeg/l
= 277,2 mg/l = 27,72 oDH
Kesadahan Sementara (KH) :(sbg.CaO)
2.10 meg/l x 56 x2
mg/l CaOmeg/l
= 58.8 mg/l = 5,88 oDH
37
Perhitungan pada Air 1b) :
Kesadahan Tetap Ca (NKH)Ca : (sbg. CaO)
(NKH)Ca = 4= 4,00 meg/l x 56 x2
mg/l CaOmeg/l
= 112 mg/l CaO = 11,2 oDH
Kesadahan Tetap Mg (NKH)Mg :(sbg.CaO)
(NKH)Mg = 5.90 meg/l x 56 x2
mg/l CaOmeg/l
= 165.2 mg/l CaO = 16.52 oDH
38
Kebutuhan Soda Abu pada Air 1b)
� Na2CO3 = [ Sadah tetap ] + [ L ]
� Na2CO3 = [CaSO4] + [MgSO4 ] + [MgCl2]
+ [FeCl3] + [MnCl2]
39
= [ 9.9 ] + [ 1.4] = [ 9.9 ] + [ 1.4] meq/lmeq/l
= [ 11.3 ] = [ 11.3 ] meq/lmeq/l
= 11.3 = 11.3 meqmeq x x 106106 xx
22
mg/l Na2CO3
meg/l= 598.9 mg/l
� Ca(OH)2 = [ Sadah Sementara ] + [ Mg tetap ] + [ L ] + [CO2]
mg/l Ca(OH)2
meg/l
= [ 2.1 ] + [ 5.9 ] + [ 1.4 ] + [ 2 ] = [ 2.1 ] + [ 5.9 ] + [ 1.4 ] + [ 2 ] meq/lmeq/l
= [ 11.4 ] = [ 11.4 ] meq/lmeq/l
= 11.4 = 11.4 meqmeq x x 7474 xx
22
= 421.8 mg/l
Kebutuhan Kapur pada Air 1b)
� Ca(OH)2 = [Ca(HCO3)2] + [MgSO4 ] + [MgCl2]
+ [FeCl3] + [MnCl2] + [CO2]
40
2.2). Pelunakan Cara Soda-soda
Prinsip :
1. Pengendapan Ca2+ oleh Na2CO3
2. Mg2+, logam-logam & CO2 oleh NaOH
Keuntungan :
Bila banyak [HCO3] dan [CO2], penggunaan
[Na2CO3] kecil sekali atau = 0
Kerugian :
Sadah sisa masih cukup tinggi (≥ )3 0 DH 41
Reaksi pengendapan dengan
Kaustik Soda - Soda
Ca(HCO3)2 + NaOH CaCO3 + Na2CO3 + 2 H2O
Mg(HCO3)2+ NaOH Mg(OH)2 +2Na2CO3+2 H2O+CO2
MgCl2 + 2NaOH Mg(OH)2 + 2NaCl2
MgSO4 + 2NaOH Mg(OH)2 + Na2SO4
CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O
FeCl2 + 2NaOH Fe(OH)2 + 2NaCl
FeCl3 + 3NaOH Fe(OH)3 + 3NaCl
MnSO4 + 2NaOH Mn(OH)2 + Na2SO4
Al2(SO4)3 + 6NaOH 2Al(OH)3 + 3Na2SO4
CaCl2 + Na2CO3 CaCO3 + 2NaCl
CaSO4 + Na2CO3 CaCO3 + Na2SO442
Dosis soda - Soda
DOSIS SODA ABU [Na2CO3 ]
= [CaCl2]+[CaSO4]-[Ca(HCO3)2]-[Mg(HCO3)2]-[CO2]
= [Sadah Ca tetap ]-[Sadah Sementara (KH)]-[CO2]
2,8
DOSIS KAUSTIK SODA [NaOH]
= [Ca(HCO3)2]+[Mg(HCO3)2]+[MgCl2]+[MgSO4]+ [CO2]+[L]
= [Sadah Sementara (KH)]+[Mg tetap]+[CO2]+[L]
2,8
43
2.2a). Soal Pelunakan Air
Cara Soda-Soda:
Hitung Dosis / Kebutuhan Kaustik Soda dan Soda Abu apabila air 1a) tersebutakan dilakukan pelunakan cara Soda-Soda
44
Perhitungan pada Air 1a) :
1.80
0.20
0.82
0.38
0.13
0.18
Ca(HCO3)2
CaSO4
MgSO4
Na2SO4
NaCl
KCl
1
2
3
4
5
6
meq/lKomponenNo
45
Kebutuhan Soda Abu pada Air 1a) :
mg/l Na2CO3
meg/l
= [ 0.2 ] = [ 0.2 ] -- [ 1.8 ] [ 1.8 ] meq/lmeq/l -- 00
= [ = [ --1.6 ] 1.6 ] meq/lmeq/l
= = --1.6 1.6 meqmeq x x 106106 xx
22
= -84.8 mg/l ≈≈≈≈ 0 (tidak perlu dosis soda)
[Ca tetap ]-[Sadah Sementara (KH)]Na2CO3 = - [CO2]
2,8
46
� NaOH = [ Sadah Sementara ] + [ Mg tetap ] 2.8
+ [ L ] + [CO2]
mg/l NaOH
meg/l
= [ 1.8 ] + [ 0.82 ] + [ 0 ] + [ 0 ] = [ 1.8 ] + [ 0.82 ] + [ 0 ] + [ 0 ] meq/lmeq/l
= [ 2.62 ] = [ 2.62 ] meq/lmeq/l
= 2.62 = 2.62 meqmeq x 40 xx 40 x
= 104.8 mg/l
Kebutuhan Kaustik Soda pada Air 1a) :
47
2.2b). Soal Pelunakan Air
Cara Soda-Soda:
Hitung Dosis Kebutuhan Kaustik Soda dan Soda Abu apabila air 1b) tersebutakan dilakukan pelunakan pengendapancara Soda-Soda
48
Perhitungan pada Air 1b) :
2.10
4.00
2,40
3.50
1.00
0,40
1.00
2,00
Ca(HCO3)2
CaSO4
MgCl2
MgSO4
FeCl3
MnCl2
Na2SiO3
CO2
1
2
3
4
5
6
7
8
meq/lKomponenNo
49
mg/l Na2CO3
meg/l
= [ 4.0 ] = [ 4.0 ] -- [ 2,1 ] [ 2,1 ] meq/lmeq/l –– [2.0][2.0]
= [ = [ -- 0.1 ] 0.1 ] meq/lmeq/l
= = -- 0.1 0.1 meqmeq x x 106106 xx
22
= - 5,3 mg/l ≈≈≈≈ 0 (tidak perlu dosis soda)
Ca tetap ]-[Sadah Sementara (KH)]� Na2CO3 = - [CO2]
2,8
Kebutuhan Soda Abu pada Air 1b) :
50
� NaOH = [ Sadah Sementara ] + [ Mg tetap ]
+ [ L ] + [CO2]
mg/l NaOH
meg/l
= [ 2,1 ] + [ 5.9 ] + [ 1.4 ] + [ 2,0 ] = [ 2,1 ] + [ 5.9 ] + [ 1.4 ] + [ 2,0 ] meq/lmeq/l
= [ 11.4 ] = [ 11.4 ] meq/lmeq/l
= 11,4 = 11,4 meqmeq x 40 xx 40 x
= 456,0 mg/l
Kebutuhan Kaustik Soda pada Air 1b) :
51
2.3). Cara Barit
Prinsip :
Pengendapan SO42- oleh Ba2+
Pemilihan :
Untuk air dengan kasar sulfat berlebihan dilakukan
setelah cara soda-kapur
Keuntungan :
Selain barit mengendapkan ion-ion sulfat, bila ada
kalsium sulfat reaksinya dengan barit akan menghasilkan
kapur yang mengendapkan sadah magnesium dan sadah
sementara
52
Reaksi dengan Barit
CaSO4 + Ba(OH)2 Ca(OH)2 + BaSO4
MgSO4 + Ba(OH)2 Mg(OH)2 + BaSO4
Na2SO4 + Ba(OH)2 2NaOH + BaSO4
L-SO4 + Ba(OH)2 L(OH)2 + BaSO4
Ca(OH)2 dan NaOH yang terbentuk dapat membantu sia-sisa sadah
sementara dan Mg klorida dan logam-logam klorida yang belum hilang
pada pelunakan soda-kapur dan soda-soda
Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 2CaCO3 + 2 H2O
MgCl2 + NaOH Mg(OH)2 + NaCl
Dosis Barit
[Ba(OH)[Ba(OH)22] = [CaSO] = [CaSO44] + [MgSO] + [MgSO44] + [ Na] + [ Na22SOSO44] + [L] + [L--SOSO44]]
53
2.3a). Soal Pelunakan Air
Cara Barit:
Hitung Dosis Kebutuhan barium hidroksida apabila air 1a) tersebut akandiproses pelunakan pengendapan caraBarit
54
CaSO4 + Ba(OH)2 Ca(OH)2 + BaSO4
MgSO4 + Ba(OH)2 Mg(OH)2 + BaSO4
Na2SO4 + Ba(OH)2 2NaOH + BaSO4
Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 2CaCO3 + 2 H2O
Kebutuhan Barit pada Pelunakan Air 1a)
���� Ba(OH)2 = [CaSO4] + [MgSO4][CaSO4] + [MgSO4] + [ Na[ Na22SOSO44]]
= ([ 1.02 ] + [ 0,38 ] ) = ([ 1.02 ] + [ 0,38 ] ) meq/l
= 1.40 = 1.40 meqmeq x x 171,4 xx
22
mg/l Ba(OH)2
meg/l
= 120.0 mg/l55
2.3b). Soal Pelunakan Air
Cara Barit:
Hitung Dosis KebutuhanBariumhidroksida apabila air 1b) tersebutakan diproses pelunakan pengendapancara Barit
56
CaSO4 + Ba(OH)2 Ca(OH)2 + BaSO4
MgSO4 + Ba(OH)2 Mg(OH)2 + BaSO4
Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 2CaCO3 + 2 H2O
MgCl2 + 2 NaOH Mg(OH)2 + 2 NaCl
FeCl2 + 2 NaOH Fe(OH)2 + 2NaCl
MnCl2 + 2 NaOH Mn(OH)2 + 2NaCl
���� Ba(OH)2 = [CaSO4] + [MgSO4][CaSO4] + [MgSO4]
= ([ 4.0 ] + [ 3,5 ] ) = ([ 4.0 ] + [ 3,5 ] ) meq/l
= 7.50 = 7.50 meqmeq x x 171,4 xx
22
mg/l Ba(OH)2
meg/l
= 642,75 mg/l
Kebutuhan Barit pada Pelunakan Air 1b)
57
2.4). Pelunakan Air Cara Fosfat
Prinsip :Pengendapan garam sadah dan logam dengan natrium fosfat
Keuntungan :Dapat menghasilkan nilai kesadahan sadah sisa ≤ 0,1 0dH selain
itu juga dapat mengendapkan logam-logam serta tidak mudah
terhidrolisa ke suasana alkali (OH-, CO32-)
Seperti halnya pada cara soda kapur dan soda-soda pengendapan
dengan garam fosfat berlangsung cepat
Kerugian :Harganya mahal
Hanya untuk kerja iring sesudah soda kapur atau soda-soda
58
Reaksi dengan natrium fosfat
3Ca(HCO3)2 + 2Na3PO4 Ca3(PO4)2 + 6NaHCO3
3Mg(HCO3)2 + 2Na3PO4 Mg3(PO4)2 + 6NaHCO3
3CaSO4 + 2Na3PO4 Ca3(PO4)2 + 3Na2SO4
MgCl2 + 2Na3PO4 Mg3(PO4)2 + 6NaCl
Dosis Fosfat
[Na[Na33POPO44] = [Ca] = [Ca2+2+ ] + [Mg] + [Mg2+2+ ] + [L]] + [L]
3MgSO3MgSO44 + 2Na+ 2Na
33POPO44 MgMg
33(PO(PO44))22 + 3Na+ 3Na
22SOSO44
3MnSO3MnSO44 + 2Na+ 2Na
33POPO44 MnMn
33(PO(PO44))22 + 3Na+ 3Na
22SOSO44
59
2.4a). Soal Pelunakan Air
Cara Fosfat:
Hitung Kebutuhan fosfat apabila air 1a) tersebut akan diproses pelunakanpengendapan cara Fosfat
60
Reaksi dengan natrium fosfat pada Air 1a)
3Ca(HCO3)2 + 2Na3PO4 Ca3(PO4)2 + 6NaHCO3
3Mg(HCO3)2 + 2Na3PO4 Mg3(PO4)2 + 6NaHCO3
3CaSO4 + 2Na3PO4 Ca3(PO4)2 + 3Na2SO4
Dosis Fosfat
[Na[Na33POPO44] = [Ca] = [Ca2+2+ ] + [Mg] + [Mg2+2+ ] ]
3MgSO3MgSO44 + 2Na+ 2Na33POPO44 MgMg33(PO(PO44))22 + 3Na+ 3Na2SOSO4
= ([ 2.0 ] + [ 0.82 ]) = ([ 2.0 ] + [ 0.82 ]) meq/lmeq/l
= [ 2.82 ] = [ 2.82 ] meq/lmeq/l
= 2.82 = 2.82 meqmeq x x 1644 xx
33
mg/l Na3(PO4)
meq/l= 154.16 mg/l 61
2.4b). Soal Pelunakan Air
Cara Fosfat:
Hitung Kebutuhan fosfat apabila air 1b) tersebut akan diproses pelunakanpengendapan cara Fosfat
62
Reaksi dengan natrium fosfat pada Air 1b)
3Ca(HCO3)2 + 2Na3PO4 Ca3(PO4)2 + 6NaHCO3
3CaSO4 + 2Na3PO4 Ca3(PO4)2 + 3Na2SO4
3MgSO4 + 2Na3PO4 Mg3(PO4)2 + 3Na2SO4
3FeCl3FeCl22 + 2Na+ 2Na33POPO44 MnMn33(PO(PO44))22 + 6NaCl+ 6NaCl
[Na[Na33POPO44] = [Ca] = [Ca2+2+ ] + [Mg] + [Mg2+2+ ] + [FeCl] + [FeCl22] + [MnCl] + [MnCl2]]
= ([ 8.5 ] + [ 3.5 ] + [1,4]) = ([ 8.5 ] + [ 3.5 ] + [1,4]) meq/lmeq/l = [ 13.4 ] = [ 13.4 ] meq/lmeq/l
= 13.4 = 13.4 meqmeq x x 1644 xx
33mg/l Na3(PO4)
meg/l
= 732.53 mg/l
3MnCl3MnCl22 + 2Na+ 2Na33POPO44 MnMn33(PO(PO44))22 + 6NaCl+ 6NaCl
63
3. Pelunakan Air Cara Kompleksometri
3.1). Kompleksometri dengan
Natrium - EDTAPrinsip :
Mengikat Ca2+, Mg2+ atau logam menjadi garam komplek yang larut
Keuntungan :
Pelaksanaan mudah dan cepat, dapat dilaksanakan setiapsaat dalam bentuk garam komplek yang larut, menghasilkansadah sisa ≤ 0,1 0dH
Kerugian :
Membentuk larutan yang bersifat alkali dan mudah teruraipada suhu tinggi
Dosis Na2 – EDTA [Na[Na2 –– EDTA] = [CaEDTA] = [Ca2+2+] + [Mg] + [Mg2+2+] + [L]] + [L]
64
Contoh Reaksi dengan Na2-EDTA
H O - - C - - C H2
O - - C - - C H2
O
O N - - - C H2
- - - - - C H2
- - - N
C H2
- - C - - O H
C H2
- - C - - O
O
O
Garam kompleks Ca-EDTA atau Mg-EDTA yang larut
CaAtau
Mg65
H O - - C - - C H2
N a O - - C - - C H2
O
O N - - - C H2- - - - - C H
2- - - N
C H2- - C - - O H
C H2- - C - - O N a
O
O
C a C l2
M g S O4
D in a t r iu m e t i l e n d ia m in o t e t r a a s a m a s e t a t ( N a 2 - E D T A )
+ a t a u
G a r a m s a d a h
3.1a). Soal Pelunakan Air 1a)
Cara Kompleksometri dengan Na2EDTA
Hitung Kebutuhan fosfat apabila air 1a) tersebut akan diproses pelunakan caraKompeksometri dengan Na2EDTA
66
Perhitungan Kebutuhan Na2EDTA apabilaair 1a) tersebut akan dilakukan pelunakancara Kompeksometri dengan Na2EDTA
[Na[Na2 –– EDTA] = [CaEDTA] = [Ca2+2+] + [Mg] + [Mg2+2+] ]
= [2] + [0,82]
NaNa22–– EDTA + CaEDTA + Ca2+2+ →→ CaCa--EDTA EDTA
NaNa22–– EDTA + CaEDTA + Ca2+2+ →→ MgMg--EDTA EDTA
= 2.82 = 2.82 meqmeq x x 33336 xx
22mg/l Na2-EDTA
meg/l
= 473.76 mg/l 67
3.1b). Soal Pelunakan Air 1b)Cara
Kompleksometri dengan Na2EDTA
Hitung Kebutuhan fosfat apabila air 1b) tersebut akan diproses pelunakan caraKompeksometri dengan Na2EDTA
68
Perhitungan Kebutuhan Na2EDTA apabilaair 1b) tersebut akan diproses pelunakancara Kompeksometri dengan Na2EDTA
[Na[Na2 –– EDTA] = [CaEDTA] = [Ca2+2+] + [Mg] + [Mg2+2+] + [FeCl] + [FeCl22] + [MnCl] + [MnCl2]]
NaNa22–– EDTA + CaEDTA + Ca2+2+ →→ CaCa--EDTA EDTA
NaNa22–– EDTA + CaEDTA + Ca2+2+ →→ MgMg--EDTA EDTA
= 13.4 = 13.4 meqmeq x x 33336 xx
22mg/l Na2-EDTA
meg/l
= 2251.2 mg/l
= ([ 8.5 ] + [ 3.5 ] + [1,4]) = ([ 8.5 ] + [ 3.5 ] + [1,4]) meq/lmeq/l
69
3.2). Kompleksometri denganNa-Nitrilo Triasetat
Prinsip : Idem Na2-EDTA
Keuntungan : Idem Na2-EDTA
Kerugian : Idem Na2-EDTA
Contoh Reaksi dengan Na-NTA
CH2COOH
2 N CH2COONa + Ca2+ atau
CH2COOH Mg2+
2 Nitrilo triasetat (NTA)
CH2COOH HOOCH2
N CH2COOH HOOCH2 N
CH2COO OOCH2
Caatau
MgGaram komleks Ca-NTA atau Mg-NTA yang larut
Dosis Na-Nitrilo triasetat
[Na [Na –– nitrilonitrilo triasetattriasetat] = [Ca] = [Ca2+2+] + [Mg] + [Mg2+2+] + [L]] + [L] 70
3.2a). Soal Pelunakan Air 1a) Cara
Kompleksometri dengan Na-NTA
Hitung Kebutuhan natrium triasetat (Na-NTA) apabila air 1a) tersebut akandiproses pelunakan cara Kompeksometridengan Na-NTA
71
Perhitungan Kebutuhan Na-NTA apabila air 1a) tersebut akan dilakukan pelunakan caraKompeksometri dengan Na-NTA
[Na[Na––NTA] = [CaNTA] = [Ca2+2+] + [Mg] + [Mg2+2+] ]
= ([2] + [0,82]) meq/L
2 Na2 Na--NTA + CaNTA + Ca2+2+ →→ CaCa--(NTA)(NTA)2
2 Na2 Na––NTA + MgNTA + Mg2+2+ →→ MgMg--(NTA)(NTA)22
= 2.82 = 2.82 meqmeq x 213 xx 213 x mg/l Na-NTAmeg/l
= 600.66 mg/l 72
3.2b). Soal Pelunakan Air 1b) Cara
Kompleksometri dengan Na-NTA
Hitung Kebutuhan fosfat apabila air 1b) tersebut akan diproses pelunakan caraKompleksometri dengan Na-NTA
73
Perhitungan Kebutuhan Na-NTA apabila air 1b) tersebut akan dilakukan pelunakan caraKompeksometri dengan Na-NTA
2 Na2 Na--NTA + CaNTA + Ca2+2+ →→ CaCa--(NTA)(NTA)2
2 Na2 Na––NTA + MgNTA + Mg2+2+ →→ MgMg--(NTA)(NTA)22
mg/l Na-NTAmeg/l
= 2854.20 mg/l
[Na[Na––NTA] = [CaNTA] = [Ca2+2+] + [Mg] + [Mg2+2+] + [FeCl] + [FeCl22] + [MnCl] + [MnCl2]]
2 Na2 Na––NTA + FeClNTA + FeCl22 →→ FeFe--(NTA)(NTA)22
2 Na2 Na––NTA + MnClNTA + MnCl22 →→ MnMn--(NTA)(NTA)22
= ([ 8.5 ] + [ 3.5 ] + [1,4]) = ([ 8.5 ] + [ 3.5 ] + [1,4]) meq/lmeq/l
= 13.4 = 13.4 meqmeq x 213 xx 213 x
74
3.3). CalgonPrinsip : Mengikat Ca2+, Mg2+ atau logam-logam
menjadi garam komplek yang larut
Keuntungan : Dapat memberikan sadah sisa sampai ≤ 1 0dH, kalau ada unsur CaCO3 dapat diikat Calgon dan menghasilkan soda abu, adanya endapansabun juga dapat diaktifkan Calgon
Kerugian : Harga mahal dan hanya dapat digunakanuntuk pelunakan setempat dan harus segeradigunakan. Pada suhu Tinggi akan mengendapsebagai fosfat.
ReaksiNa4[Na2(PO3)6] + Ca2+ Na4[Ca(PO3)6] + 2 Na+
Heksa meta fosfat
Na2[Na2(PO3)6] + Ca2+ Na2[Ca(PO3)6] + 2 Na+
Tetra meta fosfat
Na2P2O7 + Ca2+ CaP2O7
Natrium pirofosfat
Dosis Calgon
[[CalgonCalgon] = [Ca] = [Ca2+2+] + [Mg] + [Mg2+2+] + [L]] + [L] 75
3.3a). Soal Pelunakan Air 1a) Cara
Kompleksometri dengan Calgon
Hitung Kebutuhan fosfat apabila air 1a) tersebut akan diproses pelunakan caraKompleksometri dengan Calgon, sebagaiheksa meta fosfat, tetra meta fosfat, dannatrium pirofosfat
76
Reaksi dengan Calgon
Garam sadah dan logam diikat oleh calgon
sebagai senyawa kompleks yang larut
CaCl2 + Na
4[Na
2(PO
3)6] NaCl + Na
4[Ca(PO
3)6]
MgSO4 + Na
4[Na
2(PO
3)6] Na
2SO
4 + Na
4[Mg(PO
3)6]
Ca(HCO3)2 + Na
4[Na
2(PO
3)6] Na
2CO
3 + Na
4[Ca(PO
3)6]
Mg(HCO3)2 + Na
4[Na
2(PO
3)6] Na
2CO
3 + Na
4[Mg(PO
3)6]
FeCl2 + Na
4[Na
2(PO
3)6] NaCl + Na
4[Fe(PO
3)6]
MnSO4 + Na
4[Na
2(PO
3)6] Na
2SO
4 + Na
4[Mn(PO
3)6]
FeCl3 + Na
4[Na
2(PO
3)6] NaCl + NaFe[Na
2(PO
3)6]
AlCl3 + Na
4[Na
2(PO
3)6] NaCl + NaAl[Na
2(PO
3)6]
CaCO3 + Na
4[Na
2(PO
3)6] Na
2CO
3 + Na
4[Ca(PO
3)6]
(RCOO)2Ca + Na
4[Na
2(PO
3)6] RCOONa + Na
4[Ca(PO
3)6]
Mg(OH)2 + Na
4[Na
2(PO
3)6] Na
2CO
3 + Na
4[Mg(PO
3)6]
Contoh Reaksi dengan Heksa meta fosfat
2
2
3
3
2
77
3.3a1)Perhitungan Kebutuhan heksa meta fosfat,
apabila air 1a) tersebut akan dilunakkan dengan cara
Kompeksometri dengan Calgon
= ([2] + [0,82]) meq/L
= 2.82 = 2.82 meqmeq x x 612 xx
66mg/l Na-NTA
meg/l
= 287.64 mg/l
MgSO4 + Na
4[Na
2(PO
3)6] Na
2SO
4 + Na
4[Mg(PO
3)6]
Ca(HCO3)2 + Na
4[Na
2(PO
3)6] Na
2CO
3 + Na
4[Ca(PO
3)6]
CaSO4 + Na
4[Na
2(PO
3)6] Na
2SO
4 + Na
4[Ca(PO
3)6]
Contoh Reaksi dengan Heksa meta fosfat untuk air 1a)
[Na4{Na2(PO3)6}] = [Ca[Ca2+] + [Mg] + [Mg2+]]
78
Reaksi dengan Calgon
Garam sadah dan logam diikat oleh calgon
sebagai senyawa kompleks yang larut
CaCl2 + Na
2[Na
2(PO
3)
6] NaCl + Na
2[Ca(PO
3)
6]
MgSO4 + Na
2[Na
2(PO
3)
6] Na
2SO
4 + Na
2[Mg(PO
3)
6]
Ca(HCO3)
2 + Na
2[Na
2(PO
3)6] Na
2CO
3 + Na
2[Ca(PO
3)
6]
Mg(HCO3)
2 + Na
2[Na
2(PO
3)
6] Na
2CO
3 + Na
2[Mg(PO
3)
6]
FeCl2 + Na
2[Na
2(PO
3)
6] NaCl + Na
2[Fe(PO
3)
6]
MnSO4 + Na
2[Na
2(PO
3)
6] Na
2SO
4 + Na
2[Mn(PO
3)
6]
FeCl3 + Na
2[Na
2(PO
3)
6] NaCl + Na[Fe(PO
3)
6]
AlCl3 + Na
2[Na
2(PO
3)
6] NaCl + Na[Al[PO
3)
6]
CaCO3 + Na
2[Na
2(PO
3)
6] Na
2CO
3 + Na
2[Ca(PO
3)
6]
(RCOO)2Ca + Na
2[Na
2(PO
3)
6] RCOONa + Na
2[Ca(PO
3)
6]
Mg(OH)2 + Na
2[Na
2(PO
3)
6] Na
2CO
3 + Na
2[Mg(PO
3)
6]
(dengan tetra meta fosfat)2
2
3
3
2
79
3.3a2) Perhitungan Kebutuhan tetra meta fosfat, apabila air 1a) tersebut akan dilunakkan dengan caraKompeksometri dengan Calgon
= ([2] + [0,82]) meq/L
= 2.82 = 2.82 meqmeq x x 5566 xx
44
mg/l Na-NTAmeg/l
= 399.02 mg/l
[Na2{Na2(PO3)6}] = [Ca[Ca2+] + [Mg] + [Mg2+]]
MgSO4 + Na
2[Na
2(PO
3)6] Na
2SO
4 + Na
2[Mg(PO
3)6]
Ca(HCO3)2 + Na
2[Na
2(PO
3)6] Na
2CO
3 + Na
2[Ca(PO
3)6]
CaSO4 + Na
2[Na
2(PO
3)6] Na
2SO
4 + Na
2[Ca(PO
3)6]
Contoh Reaksi dengan Heksa meta fosfat untuk air 1a)
80
Reaksi dengan Calgon
Garam sadah dan logam diikat oleh calgon
sebagai senyawa kompleks yang larut
C a C l2 + N a
2P
2O
7 N a C l + C a P
2O
7]
M g S O4 + N a
2P
2O
7 N a
2S O
4 + M g P
2O
7
C a ( H C O3
)2 + N a
2P
2O
7 N a
2C O
3 + C a P
2O
7
M g ( H C O3)
2 + N a
2P
1O
7 N a
2C O
3 + M g P
2O
7
F e C l2 + N a
2P
2O
7 N a C l + F e ( P
2O
7
M n S O4 + N a
2P
2O
7 N a
2S O
4 + M n P
2O
7
F e C l3 + N a
2P
2O
7 N a C l + F e
2( P
2O
7)
3]
A l C l3 + N a
2P
2O
7 N a C l + A l
2[ P
2O
7)
3]
C a C O3 + N a
2P
2O
7 N a
2C O
3 + C a P
2O
7
( R C O O )2
C a + N a2
P2
O7 R C O O N a + C a P
2O
7
M g ( O H )2 + N a
2[ N a
2( P O
3)
6] N a
2C O
3 + N a
2[ M g ( P O
3)
6]
( d e n g a n n a t r iu m p i r o f o s f a tf o s f a t ) 2
2
3
3
2
81
3.3a3) Perhitungan Kebutuhan natrium pirofosfat,
apabila air 1a) tersebut akan dilunakkan dengan cara
Kompleksometri dengan Calgon
= ([2] + [0,82]) meq/L
= 2.82 = 2.82 meqmeq x x 220220 xx44
mg/l Na-NTAmeg/l
= 155.10 mg/l
[Na2P2O7] = [Ca[Ca2+] + [Mg] + [Mg2+]]
M g S O4 + N a
2P
2O
7 N a
2S O
4 + M g P
2O
7
C a( H C O3)
2 + N a
2P
2O
7 N a
2C O
3 + N a
2C a P
2O
7
C a S O4 + N a
2P
2O
7 N a
2S O
4 + C a P
2O
7
C o n to h R e a k s i d e n g a n n a tr iu m p iro fo s fa t u n tu k a ir 1 a )
82
3.3b). Soal Pelunakan Air 1b) Cara
Kompleksometri dengan Calgon
Hitung Kebutuhan fosfat apabila air 1a) tersebut akan diproses pelunakan caraKompleksometri dengan Calgon, sebagaiheksa meta fosfat,
83
3.3b1) Perhitungan Kebutuhan Na-heksa-metafosfatapabila air 1b) tersebut akan diproses pelunakancara Kompleksometri dengan Calgon
Na4[Na2(PO3)6 + Ca+ Ca2+2+ →→ NaNa4[Ca([Ca(PO3)6
mg/l Na-NTAmeg/l
= 1366.80 mg/l
NaNa4[Na[Na2(POPO3)6] = [Ca] = [Ca2+2+] + [Mg] + [Mg2+2+] + [FeCl] + [FeCl22] + [MnCl] + [MnCl2]]
= ([ 8.5 ] + [ 3.5 ] + [1,4]) = ([ 8.5 ] + [ 3.5 ] + [1,4]) meq/lmeq/l
Na4[Na2(PO3)6 + Mg+ Mg2+2+ →→ NaNa4[Mg([Mg(PO3)6
Na4[Na2(PO3)6 + FeCl+ FeCl2 →→ NaNa4[Fe([Fe(PO3)6
Na4[Na2(PO3)6 + MnCl+ MnCl2 →→ NaNa4[Mn([Mn(PO3)6
= 13.4 = 13.4 meqmeq x x 612 xx
6684
3.3b2) Perhitungan Kebutuhan Na-tetra-metafosfatapabila air 1b) tersebut akan diposes pelunakan caraKompleksometri dengan Calgon
Na2[Na2(PO3)6 + Ca+ Ca2+2+ →→ NaNa2[Ca([Ca(PO3)6
mg/l Na-NTAmeg/l
= 1896.10 mg/l
NaNa2[Na[Na2(POPO3)6] = [Ca] = [Ca2+2+] + [Mg] + [Mg2+2+] + [FeCl] + [FeCl22] + [MnCl] + [MnCl2]]
= ([ 8.5 ] + [ 3.5 ] + [1,4]) = ([ 8.5 ] + [ 3.5 ] + [1,4]) meq/lmeq/l
Na2[Na2(PO3)6 + Mg+ Mg2+2+ →→ NaNa2[Mg([Mg(PO3)6
Na2[Na2(PO3)6 + FeCl+ FeCl2 →→ NaNa2[Fe([Fe(PO3)6
Na2[Na2(PO3)6 + MnCl+ MnCl2 →→ NaNa2[Mn([Mn(PO3)6
= 13.4 = 13.4 meqmeq x x 566 xx
4485
3.3b3) Perhitungan Kebutuhan Na-pirofosfat apabilaair 1b) tersebut akan diproses pelunakan caraKompleksometri dengan Calgon
NaNa2PP2OO7 + Ca+ Ca2+2+ →→ CaCaP2O7
mg/l Na-NTAmeg/l
= 310.20 mg/l
[Na[Na2PP2OO7] = [Ca] = [Ca2+2+] + [Mg] + [Mg2+2+] + [FeCl] + [FeCl22] + [MnCl] + [MnCl2]]
NaNa2PP2OO7 + MnCl+ MnCl22 →→ MnP2O7
= ([ 8.5 ] + [ 3.5 ] + [1,4]) = ([ 8.5 ] + [ 3.5 ] + [1,4]) meq/lmeq/l
= 13.4 = 13.4 meqmeq x x 220 xx
2
NaNa2PP2OO7 + Mg+ Mg2+2+ →→ MgMgP2O7
NaNa2PP2OO7 + FeCl+ FeCl22 →→ MnP2O7
86
4. Cara Penukar Ion (Ion Exchanger)
Keuntungan :
Dapat menukar semua jenis ion yang melebihi
persyaratan, sampai kesadahan ≤2,8 mgeq/L
Kerugian :
Harganya mahal dan cepat jenuh dengan
ion-ion pengganggu, sehingga harus sering
diregenerasi / diaktifkan kembali
Hanya untuk keperluan khusus,
Seperti pengisi ketel uap
87
4. Cara Penukar (Ion Exchanger)
Prinsip : Menukar kation (Ca2+, Mg2+,
dan L) dengan natrium dari penukar
kation anorganik dan penukar kation
organik. Penukar berbentuk tabung
saringan, dimana air sadah dapat
dilewatkan melalui tabung dan air
yang keluar berupa air lunak bebas
Ca, Mg dan L (logam-logam), karena
telah mengganti ion Na dari Penukar
Kation
4.1. Penukar Kation
88
4.1.1 Penukar Kation Anorganik
Nama Dagang : Zeolit dengan
Struktur umum (Na2OZ)
Atau (Na2O)x (Al2O3)y (SiO2)z (H2O)n
Garam natrium aluminium silikat
N a2
O Z + C a C a O Z + N a
N a2
O Z + M g M g O Z + N a
N a2
O Z + F e F e O Z + N a
R E A K S I P E L U N A K A N
2
2
2
Dosis Zeolit
[Na2OZ) ≥ [Ca2+] + [Mg2+] + [L]89
Dosis NaCl
[NaCl] ≥ [Ca2+] + [Mg2+] + [L]
REGENERASI :
Prinsip :
Pengaktifan kembali penukar zeolit yang telahjenuh mengandung kation Ca, Mg dan L, denganlarutan NaCl jenuh
C a O Z + N a C l N a2
O Z + C a C l2
M g O Z + N a C l N a2
O Z + M g C l2
F e O Z + N a C l N a2
O Z + F e C l2
R E A K S I R E G E N E R A S I Z E O L I T
2
2
2
90
4.1.1a). Soal Pelunakan Air
Cara Penukar Kation:
Hitung Dosis / Kebutuhan Di-Natrium Zeolit
(Na2-OZ) apabila air 1a) tersebut akan
diproses pelunakan Penukar Kaion
Hitung Dosis / Kebutuhan Natrium klorida
untuk regenerasi Di-Natrium Zeolit yang jenuh
dengan garam sadah menjadi Penukar Kation
yang aktif
91
HASIL ANALISA AIR 1a)
Calcium
Magnesium
Sodium
Potassium
Bicarbonate
Sulfate
Chloride
Komponen
40.0
10.0
11.7
7.0
110
67.2
11.0
1
2
3
4
5
6
7
mg/lNo
92
Perhitungan Kebutuhan Natrium Zeolit (Na2OZ)
Atau Garam natrium aluminium silikat
(Na2O)x (Al2O3)y (SiO2)z (H2O)n
Peda Pelunakan air 1a), dengan reaksi :
Dosis Zeolit
[Na2OZ) ≥ [Ca(HCO3)2] + [CaSO4] + [MgSO4]
93
N a2
O Z + C a ( H C O3
)2
C a O Z + N a H C O3
N a2
O Z + M g S O4
M g O Z + N a2
S O4
R E A K S I P E L U N A K A N
N a2
O Z + C a S O4
C a O Z + N a2
S O4
2
dengan berat molekul = 241
> [1.8] + [0.2] + [0.82]
>> 2.82 2.82 meqmeq x x 241 xx
22mg/l Na2OZ
meg/l
> 339.1 mg/l Na2OZ
Dosis NaCl
Kebutuhan natrium klorida untuk regenerasi /Pengaktifan kembali penukar zeolit yang telahjenuh mengandung kation Ca, dan Mg, denganlarutan NaCl jenuh (dari pelunakan air 1a)
94
C a O Z + N a C l N a2
O Z + C a C l2
M g O Z + N a C l N a2
O Z + M g C l2
R E A K S I R E G E N E R A S I Z E O L I T
2
2
[NaCl) ≥ [Ca(HCO3)2] + [CaSO4] + [MgSO4]
> [1.8] + [0.2] + [0.82]
>> 2.82 2.82 meqmeq x 58.5 xx 58.5 x mg/l NaClmeg/l
> 164.97 mg/l NaCl
dengan berat molekul = 58.5
4.1.1b). Soal Pelunakan Air 1b)
Cara Penukar Kation:
Hitung Dosis / Kebutuhan Di-Natrium Zeolit
(Na2-OZ) apabila air 1b) tersebut akan
diproses pelunakan Penukar Kation
Hitung Dosis / Kebutuhan Natrium klorida
untuk regenerasi Di-Natrium Zeolit yang jenuh
dengan garam sadah menjadi Penukar Kation
yang aktif
95
Perhitungan Kebutuhan Natrium Zeolit (Na2OZ) Atau Garam natriumaluminium silikat (Na2O)x (Al2O3)y (SiO2)z (H2O)nPada Pelunakan air 1b), dengan reaksi :
Dosis Zeolit
[Na2OZ) ≥ [Ca(HCO3)2] + [CaSO4] + [MgSO4] + [MgCl2] + [FeCl3] + [MnCl2]
96
dengan berat molekul = 241
> [2.1] + [4.0] + [3.50] + [2.40] + [1.00] + [0.40]
>> 13.40 13.40 meqmeq x x 241 xx
22mg/l Na2OZ
meg/l
> 1614.7 mg/l Na2OZ
N a2
O Z + C a ( H C O3
)2
C a O Z + N a H C O3
N a2
O Z + M g S O4
M g O Z + N a2
S O4
R E A K S I P E L U N A K A N A I R b )
N a2
O Z + C a S O4
C a O Z + N a2
S O4
N a2
O Z + M g C l2
M g O Z + N a C l
N a2
O Z + F e C l3
F e2
( O Z )3
+ N a C l
N a2
O Z + M n C l2
M n O Z + N a C l
2
2
3 6
2
1
2
Dosis NaCl
Kebutuhan natrium klorida untuk regenerasi /Pengaktifan kembali penukar zeolit yang telah jenuhmengandung kation Ca, dan Mg, dengan larutan NaCl jenuh(dari pelunakan air 1b)
97
mg/l NaClmeg/l
> 783.90 mg/l NaCl
C a O Z + N a C l N a2
O Z + C a C l2
M g O Z + N a C l N a2
O Z + M g C l2
R E A K S I R E G E N E R A S I Z E O L I T
F e2
( O Z )3
+ N a C l N a2
O Z + F e C l3
M g O Z + N a C l N a2
O Z + M g C l2
2
2
2
2
36
[NaCl] ≥ [Ca(HCO3)2] + [CaSO4] + [MgSO4] + [MgCl2] + [FeCl3] + [MnCl2]
> [2.1] + [4.0] + [3.50] + [2.40] + [1.00] + [0.40]
>> 13.40 13.40 meqmeq x 58.5 xx 58.5 x
dengan berat molekul = 58.5
Nama Dagang : Wofatit (W-Na2)
H3
C - - - C H2
- - - - C H2
- - - - - - - - - - C H2
- -
C H2
S O3
N a
O HC H2
H3
C - - - C H2
- - - - C H2
- - - - - - - - - - C H2
- -
O H
C H2 O H
O H
C H2
S O3
N a
D a r i j e n i s r e s i n P h e n o p l a s t
98
4.1.2. Penukar Kation Organik
4.1.2. Penukar Kation OrganikNama Dagang : Wofatit (W-Na2)
99Berat molekul monomer = 854
-H2C- - -C H
2-- -C H
2
C H2S O
3Na
O H
-H2C- -C H
2- -C H
2
O H
C H2 O H
O H
C H2S O
3Na
D ari jen is resin P henoplast
C
CC C
CC
C
C
C
CC
C
CC
C
CC
C
CC
CC
C
C CC C
CC
CC
CC
C
C
C
nH
H
H H
H
H
H
H
HH
H
HHHH H
H H
Dosis Wofatit :
[W-Na2) ≥ [Ca2+] + [Mg2+] + [L]
W - N a2
+ C a W - C a + N a
W - N a2
+ M g W - M g + N a
W - N a2
+ F e W - F e + N a
R E A K S I P E L U N A K A N
2
2
2
REGENERASI W-Na2
Prinsip :
Pengaktifan kembali penukar Wofatit yang telahjenuh mengandung kation Ca, Mg dan L, denganlarutan NaCl jenuh
W - C a + N a C l W - N a2
+ C a C l2
W - M g + N a C l W - N a2
+ M g C l2
W - F e + N a C l W - N a2
+ F e C l2
R e a k s i R e g e n e r a s i
2
2
2
100
4.1.2a). Soal Pelunakan Air 1a)
Cara Penukar Kation:
Hitung Dosis / Kebutuhan Di-Natrium
Phenoplast (Wofatit ) W-Na2 apabila
air 1a) tersebut akan diproses
pelunakan Penukar Kaion
Hitung Dosis / Kebutuhan Natrium
klorida untuk regenerasi Di-Natrium
Wofatit (W-Na2) yang jenuh dengan
garam sadah menjadi Penukar Kation
yang aktif
101
Perhitungan Kebutuhan Wofatit (W-Na2) Atau Resin Dinatrium-Phenoplast, Pada Pelunakan air 1a), dengan reaksi :
Dosis W-Na2
[W-Na2) ≥ [Ca(HCO3)2] + [CaSO4] + [MgSO4]
102
dengan berat molekul = 854
> [1.8] + [0.2] + [0.82]
>> 2.82 2.82 meqmeq x x 85854 xx
22
mg/l W-Na2meg/l
> 1204.14 mg/l W-Na2
W - N a2
+ C a ( H C O3
)2
W - C a + N a H C O3
R E A K S I P E L U N A K A N A I R a ) D E N G A N W - N a2
:
W - N a2
+ C a S O4
W - C a + N a2
S O4
W - N a2
+ M g S O4
W - M g + N a2
S O4
2
1
Dosis NaCl
Kebutuhan natrium klorida untuk regenerasi /
Pengaktifan kembali penukar Wofatit (W-Na2) yang telah jenuhmengandung kation Ca, dan Mg, dengan larutan NaCl jenuh (daripelunakan air 1a)
103
[NaCl) ≥ [Ca(HCO3)2] + [CaSO4] + [MgSO4]
> [1.8] + [0.2] + [0.82]
>> 2.82 2.82 meqmeq x 58.5 xx 58.5 x mg/l NaClmeg/l
> 164.97 mg/l NaCl
dengan berat molekul = 58.5
W - C a + N a C l W - N a2
+ C a C l2
W - M g + N a C l W - N a2
+ M g C l2
R E A K S I R E G E N E R A S I P H E N O P L A S - W O F A T I T ( W - N a2
]
2
2
4.1.2b). Soal Pelunakan Air 1b)
Cara Penukar Kation:
Hitung Dosis / Kebutuhan Di-Natrium
Phenoplast (Wofatit ) W-Na2 apabila
air 1b) tersebut akan diproses
pelunakan Penukar Kaion
Hitung Dosis / Kebutuhan Natrium
klorida untuk regenerasi Di-Natrium
Wofatit (W-Na2) yang jenuh dengan
garam sadah menjadi Penukar Kation
yang aktif
104
Perhitungan Kebutuhan Wofatit (W-Na2) Atau Resin Dinatrium-Phenoplast, Pada Pelunakan air 1b), dengan reaksi :
Dosis W-Na2
[W-Na2) ≥ [Ca(HCO3)2] + [CaSO4] + [MgSO4]
105
dengan berat molekul = 854
>> 13.4 13.4 meqmeq x x 85854 xx
22mg/l W-Na2
meg/l
> 5721.80 mg/l W-Na2
W - N a2
+ C a ( H C O3
)2
W - C a + N a H C O3
W - N a2
+ M g S O4
W - M g + N a2
S O4
R E A K S I P E L U N A K A N A I R b ) D E N G A N P E N U K A R W - N a2
W - N a2
+ C a S O4
W - C a + N a2
S O4
W - N a2
+ M g C l2
W - M g + N a C l
W - N a2
+ F e C l3
W3
- F e2
+ N a C l
W - N a2
+ M n C l2
W - M n + N a C l
2
2
3 6
2
1
2
+ [MgCl2] + [FeCl3] + [MnCl2]
> [2.1] + [4.0] + [3.50] + [2.40] + [1.00] + [0.40]
Dosis NaCl
Kebutuhan natrium klorida untuk regenerasi /
Pengaktifan kembali penukar Wofatit (W-Na2) yang telah jenuhmengandung kation Ca, dan Mg, dengan larutan NaCl jenuh (daripelunakan air 1b)
106
[NaCl) ≥ [Ca(HCO3)2] + [CaSO4] + [MgSO4]
>> 13.4 13.4 meqmeq x 58.5 xx 58.5 x mg/l NaClmeg/l
> 783.90 mg/l NaCl
dengan berat molekul = 58.5
W - C a + N a C l W - N a2
+ C a C l2
W - M g + N a C l W - N a2
+ M g C l2
R E A K S I R E G E N E R A S I W O F A T I T W - N a2
W - M g + N a C l W - N a2
+ M g C l2
W3
F e2
+ N a C l W - N a2
+ F e C l3
2
2
2
2
36
+ [MgCl2] + [FeCl3] + [MnCl2]
> [2.1] + [4.0] + [3.50] + [2.40] + [1.00] + [0.40]
4.1.3. Penukar Kation Organik
- - C H - - C H2
- - C H - - C H2
- - C H - - C H2
-
- - C H - - C H2
- - C H - - C H2
- - C H - - C H2
-
S O3
N a
S O3
N a S O3
N a
S O3
N a
P E N U K A R K A T I O N P O L I S T I R E N ( P S - N a2
)
107
108
-- CH -- CH2 -- CH --
-- CH -- CH2 -- -CH --
SO3Na
SO3Na
PENUKAR KATION POLISTIREN (PS-Na2)
CH
CH
CH
CH
CH
CH
CH
CH
HC
HC
HC
HCHC
HC
HC
HCC
C
C
C C
C
C
C
HH n
Berat molekul monomer = 592
4.1.3. Penukar Kation Organik
Dosis Polistiren (PS-Na2): [PS-Na2) ≥ [Ca2+] + [Mg2+] + [L]
P S - C a + N a C l P S - N a2
+ C a C l2
P S - M g + N a C l P S - N a2
+ M g C l2
P S - F e + N a C l P S - N a2
+ F e C l2
R e a k s i R e g e n e r a s i
2
2
2
REGENERASI PS-Na2
Prinsip :Pengaktifan kembali penukar Polistiren yang telah jenuhmengandung kation Ca, Mg dan L, dengan larutan NaCl jenuh
P S - N a2
+ C a P S - C a + N a
P S - N a2
+ M g P S - M g + N a
P S - N a2
+ F e P S - F e + N a
R e a k s i P e l u n a k a n
2
2
2
109
4.1.3a). Soal Pelunakan Air 1a)
Cara Penukar Kation:
Hitung Dosis / Kebutuhan Polistiren-
Di-Natrium (PS-Na2) apabila air 1a)
tersebut akan diproses pelunakan
Penukar Kation
Hitung Dosis / Kebutuhan Natrium
klorida untuk regenerasi Polistiren-Di-
Natrium yang jenuh dengan garam
sadah menjadi Penukar Kation yang
aktif
110
Perhitungan Kebutuhan Polistiren (PS-Na2) Atau Resin Dinatrium-Polistiren, Pada Pelunakan air 1a), dengan reaksi :
Dosis PS-Na2
[PS-Na2) ≥ [Ca(HCO3)2] + [CaSO4] + [MgSO4]
111
dengan berat molekul = 592
> [1.8] + [0.2] + [0.82]
>> 2.82 2.82 meqmeq x x 592592 xx
22
mg/l PS-Na2meg/l
> 1669.44 mg/l PS-Na2
P S - N a2 + C a ( H C O
3)
2 P S - C a + N a H C O
3
R E A K S I P E L U N A K A N A I R a ) D E N G A N P S - N a2 :
P S - N a2 + C a S O
4 P S - C a + N a
2S O
4
P S - N a2 + M g S O
4 P S - M g + N a
2S O
4
2
1
Dosis NaCl
Kebutuhan natrium klorida untuk regenerasi /
Pengaktifan kembali penukar Polistiren (PS-Na2) yang telahjenuh mengandung kation Ca, dan Mg, dengan larutan NaCljenuh (dari pelunakan air 1a)
112
[NaCl) ≥ [Ca(HCO3)2] + [CaSO4] + [MgSO4]
> [1.8] + [0.2] + [0.82]
>> 2.82 2.82 meqmeq x 58.5 xx 58.5 x mg/l NaClmeg/l
> 164.97 mg/l NaCl
dengan berat molekul = 58.5
P S - C a + N a C l P S - N a2 + C a C l
2
P S - M g + N a C l P S - N a2 + M g C l
2
R E A K S I R E G E N E R A S I P O L I S T I R E N ( P S - N a2]
2
2
4.1.3b). Soal Pelunakan Air 1b)
Cara Penukar Kation:
Hitung Dosis / Kebutuhan Polistiren-
Di-Natrium (PS-Na2) apabila air 1b)
tersebut akan diproses pelunakan
Penukar Kaion
Hitung Dosis / Kebutuhan Natrium
klorida untuk regenerasi Polistiren-Di-
Natrium (PS-Na2) yang jenuh dengan
garam sadah menjadi Penukar Kation
yang aktif
113
Perhitungan Kebutuhan Polistiren (PS-Na2) Atau Resin Dinatrium-Phenoplast, Pada Pelunakan air 1b), dengan reaksi :
Dosis PS-Na2
[PS-Na2) ≥ [Ca(HCO3)2] + [CaSO4] + [MgSO4]
114
dengan berat molekul = 592
>> 13.4 13.4 meqmeq x x 592592 xx
22mg/l PS-Na2
meg/l
> 15151.65 mg/l PS-Na2
+ [MgCl2] + [FeCl3] + [MnCl2]
> [2.1] + [4.0] + [3.50] + [2.40] + [1.00] + [0.40]
P S - N a2
+ C a ( H C O3
)2
P S - C a + N a H C O3
P S - N a2
+ M g S O4
P S - M g + N a2
S O4
R E A K S I P E L U N A K A N A I R b ) D E N G A N P E N U K A R P S - N a2
P S - N a2
+ C a S O4
P S - C a + N a2
S O4
P S - N a2
+ M g C l2
P S - M g + N a C l
P S - N a2
+ F e C l3
( P S )3
- F e2
+ N a C l
P S - N a2
+ M n C l2
P S - M n + N a C l
2
2
3 6
2
1
2
Dosis NaCl
Kebutuhan natrium klorida untuk regenerasi /
Pengaktifan kembali penukar Polistiren (PS-Na2) yang telahjenuh mengandung kation Ca, dan Mg, dengan larutan NaCljenuh (dari pelunakan air 1b)
115
[NaCl) ≥ [Ca(HCO3)2] + [CaSO4] + [MgSO4]
>> 13.4 13.4 meqmeq x 58.5 xx 58.5 x mg/l NaClmeg/l
> 783.90 mg/l NaCl
dengan berat molekul = 58.5
+ [MgCl2] + [FeCl3] + [MnCl2]
> [2.1] + [4.0] + [3.50] + [2.40] + [1.00] + [0.40]
P S - C a + N a C l P S - N a2
+ C a C l2
P S - M g + N a C l P S - N a2
+ M g C l2
R E A K S I R E G E N E R A S I P O L I S T I R E N P S - N a2
P S - M g + N a C l P S - N a2
+ M g C l2
P S 3
F e2
+ N a C l P S - N a2
+ F e C l3
2
2
2
2
36
4.2. Penukar Hidrogen
Keuntungan :
Dapat digunakan penukar kation jenis natrium dengan
Jalan substitusi ion Na dengan ion H (W-H2 dan PS-H2)
Kerugian :
Prinsip :
Menukar kation (Ca, Mg, Na dan L) dengan hidrogen
atau penukar hidrogen.
Apabila air sumber setelah proses dengan penukar
kation, terlalu banyak mengandung ion natrium
Harganya mahal dan hanya untuk keperluan khusus,
Seperti pengisi ketel uap116
Dosis Wofatit (W-H2)
[W-H2) ≥ [Na+] + [Ca2+] + [Mg2+] + [L]
H3
C - - - C H2
- - - - C H2
- - - - - - - - - - C H2
- -
C H2
S O3
H
O HC H2
H3
C - - - C H2
- - - - C H2
- - - - - - - - - - C H2
- -
O H
C H2 O H
O H
C H2
S O3
H
D a r i j e n i s r e s i n P h e n o p l a s t
P e n u k a r H i d r o g e n ( W - H 2 )
117
4.2.1. Penukar Hidrogen OrganikNama Dagang : Wofatit (W-H2)
118Berat molekul monomer = 810
- H2
C - - - C H2- - - C H
2
C H2
S O3
H
O H
- H2
C - - C H2- - C H
2
O H
C H2 O H
O H
C H2
S O3
H
D a r i je n is r e s in P h e n o p la s t
C
CC C
CC
C
C
C
CC
C
CC
C
CC
C
CC
CC
C
C CC C
CC
CC
CC
C
C
C
nH
H
H H
H
H
H
H
HH
H
HHHH H
H H
W - H2
+ C a C l2
W - C a + H C l
W - H2
+ M g S O4
W - M g + H2
S O4
W - H2
+ M n C l2
W - M n + H C l
P E N U K A R H I D R O G E N
W - H2
+ N a C l W - N a2
+ H C l
W - H2
+ N a2
S O4
W - N a2
+ H2
S O4
W - H2
+ N a2
S i O4
W - N a2
+ H2
S i O4
W - H2
+ N a N O3
W - N a2
+ H N O3
W - H2
+ F e C l3
W3
- F e2
+ H C l
W - H2
+ A l2
( S O4
)3
W3
- A l2
+ H2
S O4
2
2
3 6
3 3
2
22
119
REAKSI PELUNAKAN DENGAN
120
W - C a + H C l W - H2
+ C a C l2
W - M n + H C l W - H2 + M n C l
2
R E G E N E R A S I P E N U K A R H I D R O G E N
W - N a2 + H C l W - H
2 + N a C l
W3
F e2 + H C l W - H
2 + F e C l
3
W3
A l2
+ H C l W - H2 + A l C l
3
W - M g + H C l W - H2
+ M g C l2
W - F e + H C l W - H2 + F e C l
2
2
2
23
22
2
26 3
2
6
2
Prinsip :
Pengaktifan kembali penukar hidrogen Wofatit yang telah jenuhmengandung kation Na, Ca, Mg dan L, dengan larutan HCl jenuh
W - C a + H C l W - H2
+ C a C l2
W - M g + H C l W - H2 + M g C l
2
W - M n + H C l W - H2 + M n C l
2
W - N a2
+ H C l W - H2
+ N a C l
R e a k s i R e g e n e r a s i
2
2
2
2
2
Regenerasi (W-H2):
Prinsip :
Pengaktifan kembali penukar hidrogen Wofatit yang telah jenuhmengandung kation Na, Ca, Mg dan L, dengan larutan HCl jenuh
121
W - H2
+ C a C l2
W - C a + H C l
W - H2
+ M g C l2
W - M g + H C l
W - H2
+ M n S O4
W - M n + H2
S O4
W - H2
+ N a C l W - N a2
+ H C l
R e a k s i P e l u n a k a n
2
2
2
2
4.2.1a). Soal Pelunakan Air 1a)
Cara Penukar Hidrogen:
Hitung Dosis / Kebutuhan Di-
Hidrogen Phenoplast (Wofatit ) W-H2
apabila air 1a) tersebut akan diproses
pelunakan Penukar Hidrogen
Hitung Dosis / Kebutuhan Hidrogen
klorida untuk regenerasi Di-Hidrogen
Wofatit (W-H2) yang jenuh dengan
garam natrium dan kalium menjadi
Penukar Hidrogen yang aktif
122
Perhitungan Kebutuhan Wofatit (W-H2) Atau Resin Dihidrogen-Phenoplast, Pada Pelunakan air 1a), dengan reaksi :
Dosis W-H2
[W-H2) ≥ [NaHCO3] + [Na2SO4] + [NaCl] + [KCl]
123
dengan berat molekul = 810
> [1.8] + [1.4] + [0.13] + [0.18]
>> 3.51 3.51 meqmeq x x 810810 xx
22
mg/l W-H2
meg/l
> 1421.55 mg/l W-H2
W - H2
+ N a H C O3
W - N a2
+ H2
C O3
R E A K S I P E L U N A K A N A I R a ) D E N G A N W - H2
:
W - H2
+ N a2
S O4
W - N a2
+ H2
S O4
W - H2
+ N a C l W - N a2
+ H C l
W - H2
+ K C l W - K2
+ H C l
2
1
2
2 2
22
Dosis HCl
Kebutuhan natrium klorida untuk regenerasi /
Pengaktifan kembali penukar Hideogen Wofatit (W-H2) yang telah jenuh mengandung kation Na, dan K, dengan larutan KCljenuh (dari pelunakan air 1a)
124
[HCl) ≥ [W-Na2] + [W-K2]
>> 3.51 3.51 meqmeq x 36.5 xx 36.5 x mg/l HClmeg/l
> 128.12 mg/l HCl
dengan berat molekul = 36.5
> [1.8] + [1.4] + [0.13] + [0.18]
[HCl) ≥ [NaHCO3] + [Na2SO4] + [NaCl] + [KCl]
W - N a2 + H C l W - H
2 + N a C l
W - K2 + H C l W - H
2 + K C l
R E A K S I R E G E N E R A S I P E N U K A R H I D R O G E N - W O F A TI T ( W - H2]
2
2
2
2
4.2.1b). Soal Pelunakan Air 1b)
Cara Penukar Hidrogen:
Hitung Dosis / Kebutuhan Di-Hidrogen Phenoplast (Wofatit ) W-H2
apabila air 1b) tersebut akan diprosespelunakan Penukar Hidrogen
Hitung Dosis / Kebutuhan Hidrogenklorida untuk regenerasi PenukarHidrogen Di-Hidrogen Wofatit (W-H2) yang jenuh dengan garam natriumgan kalium menjadi PenukarHidrogen yang aktif
125
Perhitungan Kebutuhan Wofatit (W-H2) Atau Resin Di-Hidrogen-Phenoplast, Pada Pelunakan air 1b), dengan reaksi :
Dosis W-H2
126
dengan berat molekul = 810
>> 14.4 14.4 meqmeq x x 810810 xx
22mg/l W-H2
meg/l
> 5832.00 mg/l W-H2
> [2.1] + [4.0] + [3.50] + [2.40] + [1.00] + [0.40] + [1.00]
W - H2 + N a H C O
3 W - N a
2 + H
2C O
3
W - H2 + N a
2S i O
3 W - N a
2 + H
2S i O
3
R E A K S I P E L U N A K A N A I R b ) D E N G A N P E N U K A R W - H2
W - H2 + N a
2S O
4 W - N a
2 + H
2S O
4
W - H2 + N a C l W - N a
2 + H C l
2
2
1
2
[W-H2) ≥ [NaHCO3] + [Na2SO4] + [NaCl] + [Na2SiO3]
Dosis HCl
Kebutuhan natrium klorida untuk regenerasi /
Pengaktifan kembali penukar Hidrogn Wofatit (W-H2) yang telahjenuh mengandung kation Na, dengan larutan HCl jenuh (daripelunakan air 1b)
127
[HCl) ≥ [Ca(HCO3)2] + [CaSO4] + [MgSO4]
>> 14.4 14.4 meqmeq x 36.5 xx 36.5 x mg/l NaClmeg/l
> 525.60 mg/l HCl
dengan berat molekul = 36.5
+ [MgCl2] + [FeCl3] + [MnCl2] + [Na2SiO3]
> [2.1] + [4.0] + [3.50] + [2.40] + [1.00] + [0.40] + [1.00]
W-Na2 + HCl W-H
2 + NaCl
REAKSI REGENERASI PENUKAR HIDROGEN W OFATIT W-H2
2 2
[HCl) ≥ [W-Na2]
Dosis Polistiren (PS-H2)
[PS-H2) ≥ [Na+] + [Ca2+] + [Mg2+] + [L]
- - C H - - C H2
- - C H - - C H2
- - C H - - C H2
-
- - C H - - C H2
- - C H - - C H2
- - C H - - C H2
-
S O3
H
S O3
H S O3
H
S O3
H
D a r i j e n i s P o l i s t i r e n ( P S - H2
)
P e n u k a r H i d r o g e n P o l i s t i r e n
128
129
Berat molekul monomer = 548
4.2.2. Penukar Hidrogen Organik
- - C H - - C H2 - - C H - -
- - C H - - C H2 - - - C H - -
S O3H
S O3H
P E N U K A R H I D R O G E N P O L I S T I R E N ( P S - H2)
C H
C H
C H
C H
C H
C H
C H
C H
H C
H C
H C
H CH C
H C
H C
H CC
C
C
C C
C
C
C
HH n
P S - H2
+ C a C l2
P S - C a + H C l
P S - H2
+ M g C l2
P S - M g + H C l
P S - H2
+ M n S O4
P S - M n + H2
S O4
P S - H2
+ N a C l P S - N a2
+ H C l
R e a k s i P e l u n a k a n :
2
2
2 2
Regenerasi (PS-H2):
Prinsip :
Pengaktifan kembali penukar hidrogen Phenoplast yang telah jenuhmengandung kation Na, Ca, Mg dan L, dengan larutan HCl jenuh
P S - C a + H C l P S - H2
+ C a C l2
P S - M g + H C l P S - H2
+ M g C l2
P S - M n + H C l P S - H2
+ M n C l2
P S - N a2
+ H C l P S - H2
+ N a C l
R e a k s i R e g e n e r a s i
2
22
2
2
130
4.2.2a). Soal Pelunakan Air 1a)
Cara Penukar Hidrogen:
Hitung Dosis / Kebutuhan Di-
Hidrogen Polistiren (PS-H2) apabila
air 1a) tersebut akan diproses
pelunakan Penukar Hidrogenn
Hitung Dosis / Kebutuhan Hidrogen
klorida untuk regenerasi Di-Hidrogen
Polistiren (PS-H2) yang jenuh dengan
garam natrium dan kalium menjadi
Penukar Hidrogen yang aktif
131
Perhitungan Kebutuhan Polistiren (PS-H2) Atau Resin Dihidrogen-Polistiren, Pada Pelunakan air 1a), dengan reaksi :
Dosis PS-H2
[PS-H2) ≥ [NaHCO3] + [Na2SO4] + [NaCl] + [KCl]
132
dengan berat molekul = 548
> [1.8] + [1.4] + [0.13] + [0.18]
>> 3.51 3.51 meqmeq x x 548548 xx
22
mg/l PS-H2
meg/l
> 961.74 mg/l PS-H2
P S - H2 + N a H C O
3 P S - N a
2 + H
2C O
3
R E A K S I P E L U N A K A N A I R a ) D E N G A N P S - H2 :
P S - H2
+ N a2
S O4 P S - N a
2 + H
2S O
4
P S - H2 + N a C l P S - N a
2 + H C l
P S - H2 + K C l P S - K
2 + H C l
2
1
2
2 2
22
Dosis HCl
Kebutuhan natrium klorida untuk regenerasi /
Pengaktifan kembali penukar Hidrogen Polistiren (PS-H2) yang telah jenuh mengandung kation Na, dan K, dengan larutan HCljenuh (dari pelunakan air 1a)
133
[HCl) ≥ [PS-Na2] + [PS-K2]
>> 3.51 3.51 meqmeq x 36.5 xx 36.5 x mg/l HClmeg/l
> 128.12 mg/l HCl
dengan berat molekul = 36.5
> [1.8] + [1.4] + [0.13] + [0.18]
[HCl) ≥ [NaHCO3] + [Na2SO4] + [NaCl] + [KCl]
PS-Na2 + HCl PS-H
2 + NaCl
REAKSI REGENERASI PENUKAR HIDROGEN -POLISTIREN (PS-H2]
PS-K2 + HCl PS-H
2 + KCl
2 2
22
4.2.2b). Soal Pelunakan Air 1b)
Cara Penukar Hidrogen:
Hitung Dosis / Kebutuhan Di-Hidrogen Polistiren (PS-H2) apabilaair 1b) tersebut akan diprosespelunakan Penukar Hidrogen
Hitung Dosis / Kebutuhan Hidrogenklorida untuk regenerasi PenukarHidrogen Di-Hidrogen Polistiren(PS-H2) yang jenuh dengan garamnatrium gan kalium menjadi PenukarHidrogen yang aktif
134
Perhitungan Kebutuhan Polistiren (PS-H2) Atau Resin Di-Hidrogen-Polistiren, Pada Pelunakan air 1b), dengan reaksi :
Dosis PS-H2
135
dengan berat molekul = 810
>> 14.4 14.4 meqmeq x x 548548 xx
22mg/l W-H2
meg/l
> 3945.60 mg/l W-H2
> [2.1] + [4.0] + [3.50] + [2.40] + [1.00] + [0.40] + [1.00]
[PS-H2) ≥ [NaHCO3] + [Na2SO4] + [NaCl] + [Na2SiO3]
P S - H2
+ N a H C O3
P S - N a2
+ H2
C O3
P S - H2
+ N a2
S i O3
P S - N a2
+ H2
S i O3
R E A K S I P E L U N A K A N A I R b ) D E N G A N P E N U K A R P S - H2
P S - H2
+ N a2
S O4
P S - N a2
+ H2
S O4
P S - H2
+ N a C l P S - N a2
+ H C l
2
2
1
2
Dosis HCl
Kebutuhan natrium klorida untuk regenerasi /
Pengaktifan kembali penukar Hidrogen Polistiren (PS-H2) yang telah jenuh mengandung kation Na, dengan larutan HCl jenuh(dari pelunakan air 1b)
136
[HCl) ≥ [Ca(HCO3)2] + [CaSO4] + [MgSO4]
>> 14.4 14.4 meqmeq x 36.5 xx 36.5 x mg/l NaClmeg/l
> 525.60 mg/l HCl
dengan berat molekul = 36.5
+ [MgCl2] + [FeCl3] + [MnCl2] + [Na2SiO3]
> [2.1] + [4.0] + [3.50] + [2.40] + [1.00] + [0.40] + [1.00]
[HCl) ≥ [W-Na2]
P S - N a2 + H C l P S - H
2 + N a C l
R E A K S I R E G E N E R A S I P E N U K A R H I D R O G E N P O L I S T I R E N P S - H2
2 2
4.3. Penukar Anion
Prinsip :
Menukar anion dari mineral,
seperti asam kuat (H2SO4, HCl, dan HNO3)
dan asam lemah (H2CO3 dan H2SiO3)
Keuntungan :
Dapat menukar semua jenis anion yang melebihi
persyaratan, sampai kadar anion ≤ 100 mg/L
Kerugian :
Harganya mahal dan hanya untuk keperluan khusus,
Seperti pengisi ketel uap137
Penukar Anion Wofatit (W-NH2)
Dari jenis resin Aminoplast
RUMUS UMUM :
PENUKAR ANION BERBASA LEMAH (R3N)
PENUKAR ANION BERBASA KUAT (R4N0H)
W-NH2 termasuk penukar anion berbasa lemah
- - - C H2
- - N H - - - C H2
- - N H - - - C H2
- - N H2
C H2
H2
N - - - - C H2
- - N H - - - C H2
- - N H - -
C H2
C H2
- -
138
Penukar Anion Wofatit (W-NH2)
Dari jenis resin Aminoplast
RUMUS UMUM :
PENUKAR ANION BERBASA LEMAH (R3N)
PENUKAR ANION BERBASA KUAT (R4N0H) 139
CH
- - N H - C
CH
CH
C - - C H2-
CH
CH
- - N H - C
CH
C - - C H2- - N H
2
CH
C H2
H2
N - C
CH
CH
C - - C H2- -
CH
CH
N H - - C
CH
C -- C H2-
CH
- - N H - - C
CH
CH
C - -
CH
C H2
C H2
- - C
CH
CH
C --
CH
CH
- C
CH
C - - C H2-
CH
n
Berat molekul monomer = 790
Penukar Anion (R3N)
Dari jenis resin Aminoplast
RUMUS UMUM :
PENUKAR ANION BERBASA LEMAH (R3N)
140
Berat molekul polimer = (3 x 772) + 14 = 2330
CH
- - N H - C
CH
CH
C - - C H2
-
CH
CH
- - N H - C
CH
C - - C H2
- - - - - - - - - - - - - - - N
CH
C H2
H2
C - C
CH
CH
C - - C H2
- -
CH
CH
N H - - C
CH
C - - C H2
-
CH
- - N H - - C
CH
CH
C - -
CH
C H2
C H2
- - C
CH
CH
C - -
CH
CH
- C
CH
C - - C H2
-
CH
3
Dosis PA Berbasa Lemah
[W-NH2) ≥ [HCl] + [HNO3] + [H2SO4]
Penukar Anion (PA) Berbasa Lemah
[R3N) ≥ [HCl] + [HNO3] + [H2SO4]
Jenis Amina Tersier (W-NH2) dan (R3N)
Reaksi Pelunakan
W - N H2
+ H N O3
W - N H2
. H N O3
W - N H2
+ H C l W - N H2
. H C l
R3
N + H N O3
( R3
N )2
. H N O3
R3
N + H2
S O4
( R3
N )2
. H2
S O4
Reaksi Regenerasi :
Terhadap Asam Kuat
Dengan Basa Lemah W - N H2 . H N O
3 + N a
2C O
3 W - N H
2 + N a N O
3 + C O
2 + H
2O
W - N H2 . H C l + N a
2C O
3 W - N H
2 + N a C l + C O
2 + H
2O
( R3
N ) . H N O3 + N a
2C O
3 R
3N H + N a N O
3 + C O
2 + H
2O
( R3
N ) . H2
S O4 + N a
2C O
3 R
3N H + N a
2S O
4 + C O
2 + H
2O
2
141
Dosis PA Berbasa Kuat
Penukar Anion (PA) Berbasa Kuat
[R4NOH) ≥ [HCl] + [HNO3] + [H2SO4] + [H2CO3] + [H2SO3]
Jenis Amina Kwarterner (R4NOH)
Reaksi Pelunakan R4
N O H + H2
S O4 ( R
4N )
2S O
4 + H
2O
R4
N O H + H C l R4
N C l + H2
O
R4
N O H + H N O3 R
4N - N O
3 + H
2O
R4
N O H + H2
C O3 R
4N - H C O
3 + H
2O
R4
N O H + H2
S i O3 R
4N - H S i O
3 + H
2O
22
Reaksi Regenerasi :
Terhadap Semua Asam
Dengan Basa Kuat
R4
N - N O3 + N a O H R
4N O H + N a N O
3
R4
N C l + N a O H R4
N O H + N a C l
R4
N - H N O3 + N a O H R
4N O H + N a
2N O
3 + H
2O
( R4
N )2
S O4 + N a O H R
4N O H + N a
2S O
4
R4
N - H S i O3 + N a O H R
4N O H + N a
2S i O
3 + H
2O
2 2
2
142
Penukar Anion (R4N-OH)
Dari jenis resin Aminoplast
RUMUS UMUM :
PENUKAR ANION BERBASA KUAT (R4N-OH)143
Berat molekul polimer = (4 X 772) + 31 = 3119
CH
- - N H - C
CH
CH
C - - C H2
-
CH
CH
- - N H - C
CH
C - - C H2
- - - - - - - - - - - N O H
CH
C H2
H2
C - C
CH
CH
C - - C H2
- -
CH
CH
N H - - C
CH
C - - C H2
-
CH
- - N H - - C
CH
CH
C - -
CH
C H2
C H2
- - C
CH
CH
C - -
CH
CH
- C
CH
C - - C H2
-
CH
4
4.3.1a). Soal Pelunakan Air 1a)
Cara Penukar Anion:
Hitung Dosis / Kebutuhan Resin Aminoplast (R4N-OH)) apabila air 1a) hasil Penukar Hidrogen tersebut yang menghasilkan asam-asam kuat, akandiproses pelunakan Penukar Anion ?
Hitung Dosis / Kebutuhan alkali untukregenerasi resin Penukar Anion (R4N-OH) yang jenuh dengan ikatanhidrogen dengan asam-asam hasilPelunakan, menjadi Penukar nionyang aktif 144
Dosis PA Berbasa Kuat
Penukar Anion (PA) Berbasa Kuat
[R4NOH) ≥ [HCl] + [H2SO4] + [H2CO3]
Jenis Amina Kwarterner (R4N-OH)
Reaksi Pelunakan untuk Air 1a)
R4
N O H + H2
S O4
( R4
N )2
S O4
+ H2
O
R4
N O H + H C l R4
N C l + H2
O
R4
N O H + H2
C O3
R4
N - H C O3
+ H2
O
22
Reaksi Regenerasi :
Terhadap Semua Asam hasil Penukar Hidrogen
Dengan Basa Kuat
145
R4
N C l + N a O H R4
N O H + N a C l
R4
N - H C O3
+ N a O H R4
N O H + N a H C O3
+ H2
O
( R4
N )2
S O4
+ N a O H R4
N O H + N a2
S O4
2 2
Perhitungan Kebutuhan Penukar Anion (R4NOH) dari Resin Aminoplast, Pada Pelunakan air 1a), hasil reaksi Penukar Hidrogen:
Dosis R4N-OH
[R4N-OH) ≥ [NaHCO3] + [Na2SO4] + [NaCl] + [KCl]
146
dengan berat molekul = 3119
> [1.8] + [1.4] + [0.13] + [0.18]
>> 3.51 3.51 meqmeq x x 31193119 xx
44
mg/l R4N-OH
meg/l
> 2736.92 mg/l R4N-OH
P S - H2
+ N a H C O3
P S - N a2
+ H2
C O3
R E A K S I P E L U N A K A N A I R a ) D E N G A N P S - H2
:
P S - H2
+ N a2
S O4
P S - N a2
+ H2
S O4
P S - H2
+ N a C l P S - N a2
+ H C l
P S - H2
+ K C l P S - K2
+ H C l
2
1
2
2 2
22
4.3.1b). Soal Pelunakan Air 1b)
Cara Penukar Anion:
Hitung Dosis / Kebutuhan Resin Aminoplast (R4N-OH)) apabila air 1b) hasil Penukar Hidrogen tersebut yang menghasilkan asam-asam kuat, akandiproses pelunakan Penukar Anion ?
Hitung Dosis / Kebutuhan alkali untukregenerasi resin Penukar Anion (R4N-OH) yang jenuh dengan ikatanhidrogen dengan asam-asam hasilPelunakan, menjadi Penukar nionyang aktif 147
Dosis PA Berbasa Kuat
Penukar Anion (PA) Berbasa Kuat
[R4NOH) ≥ [HCl] + [H2SO4] + [H2CO3] + [H2SiO3]
Jenis Amina Kwarterner (R4NOH)
Reaksi Pelunakan Air 1b)
R4
N O H + H2
S O4 ( R
4N )
2S O
4 + H
2O
R4
N O H + H C l R4
N C l + H2
O
R4
N O H + H2
C O3 R
4N - H C O
3 + H
2O
R4
N O H + H2
S i O3 R
4N - H S i O
3 + H
2O
22
2 2 2
Reaksi Regenerasi :
Terhadap Semua Asam hasil Penukar Hidrogen
Dengan Basa Kuat
148
R4N-HC O
3 + NaOH R
4NOH + NaHC O
3
R4NCl + NaOH R
4N OH + NaCl
(R4N)
2S O
4 + NaOH R
4N OH + Na
2S O
4
R4N-HSiO
3 + NaOH R
4N OH + Na
2SiO
3 + H
2O
2 2
2
Perhitungan Kebutuhan Penukar Anion (R4N-OH) dengan Resin Aminoplast, Pada Pelunakan air 1b), dengan reaksi :
Dosis R4N-OH
149
dengan berat molekul = 3119
>> 14.4 14.4 meqmeq x x 31193119 xx
44mg/l R4N-OH
meg/l
> 11228.40 mg/l R4N-OH
> [2.1] + [4.0] + [3.50] + [2.40] + [1.00] + [0.40] + [1.00]
[R4N-OH] ≥ [NaHCO3] + [Na2SO4] + [NaCl] + [Na2SiO3]
P S - H2 + N a H C O
3 P S - N a
2 + H
2C O
3
P S - H2 + N a
2S i O
3 P S - N a
2 + H
2S i O
3
R E A K S I P E L U N A K A N A I R b ) D E N G A N P E N U K A R P S - H2
P S - H2 + N a
2S O
4 P S - N a
2 + H
2S O
4
P S - H2 + N a C l P S - N a
2 + H C l
2
2
1
2
4.4. DemineralisasiPrinsip :
Penghilangan semua jenis kation dengan
Penukar Hidrogen dan dilanjutkan dengan
penghilangan anion menggunakan
Penukar anion
Keuntungan :
Dapat menggabungkan sekaligus sistem
Penukar kation dan Penukar anion
Kerugian :
Harganya mahal dan hanya untuk
keperluan khusus,
Seperti pengisi ketel uap 150
W -N a2 + C a Cl
2 W -C a + Na Cl
W -N a2 + M g S O
4 W -M g + Na
2S O
4
P S-N a2 + C a Cl
2 P S-C a + N a Cl
P S-N a2 + M g S O
4 P S-M g + N a
2S O
4
W-Na2 + M g(H C O
3)
2 W -M g + N a H C O
3
W -N a2 + C a(H C O
3)
2 W -C a + N a H C O
3
P S-N a2 + C a(H C O
3)
2 P S-C a + N a
2C O
3
P S-N a2 + M g(H C O
3)
2 P S-M g + N a
2C O
3
P E N U K A R K A TIO N (W -N a 2 D A N P S -N a 2)
2
2
2
2
151
KEMUNGKINAN REAKSI-REAKSI YANG TERJADI :
152
KEMUNGKINAN REAKSI-REAKSI YANG TERJADI :
W - H2 + C a C l
2 W - C a + H C l
W - H2 + M g S O
4 W - M g + H
2S O
4
W - H2 + M n C l
2 W - M n + H C l
R E A K S I D E N G A N P E N U K A R H I D R O G E N W O F A T I T :
W - H2 + N a C l W - N a
2 + H C l
W - H2 + N a
2S O
4 W - N a
2 + H
2S O
4
W - H2 + N a
2S i O
4 W - N a
2 + H
2S i O
4
W - H2 + N a N O
3 W - N a
2 + H N O
3
W - H2 + F e C l
3 W
3- F e
2 + H C l
W - H2 + A l
2( S O
4)
3 W
3- A l
2 + H
2S O
4
2
2
3 6
3 3
2
22
153
KEMUNGKINAN REAKSI-REAKSI YANG TERJADI :
P S - H2
+ C a C l2
P S - C a + H C l
P S - H2 + M g S O
4 P S - M g + H
2S O
4
P S - H2 + M n C l
2 P S - M n + H C l
R E A K S I D E N G A N P E N U K A R H I D R O G E N P O L I S T I R E N :
P S - H2 + N a C l P S - N a
2 + H C l
P S - H2 + N a
2S O
4 P S - N a
2 + H
2S O
4
P S - H2
+ N a2
S i O4
P S - N a2 + H
2S i O
4
P S - H2 + N a N O
3 P S - N a
2 + H N O
3
W - H2 + F e C l
3 W
3- F e
2 + H C l
W - H2 + A l
2( S O
4)
3 W
3- A l
2 + H
2S O
4
2
2
3 6
3 3
2
22
W-NH2 + H
2SO
4 W-NH
2. H
2SO
4
W-NH2 + HCl W-NH
2.HCl
R4 NOH + H
2CO
3 R
4N HCO
3 + H
2O
R4 NOH + H
2SiO
3 R
4N HSiO
3 + H
2O
W-NH2 + HNO
3 W-NH
2. HNO
3
R3 N + HNO
3 (R
3-N)
2 HNO
3
R4 NOH + HNO
3 R
4-NNO
3 + H
2O
R4 NOH + HCl R
4N Cl + H
2O
R4 NOH + H
2SO
4 (R
4N)
2 Cl + H
2O
PENUKAR ANION BERBASA LEMAH (W-NH2 DAN R3 N)
PENUKAR ANION BERBASA KUAT R4-NOH
154
Top Related