aplikasi alat penukar ion
DESCRIPTION
Menjelaksan aplikasi alat penukar ion dalam pengolahan limbah elektroplatingTRANSCRIPT
PrinsipPenukaran
ION
Alat Penukar ION
Pengolahan LimbahELEKTROPLATINGDiagram Alir 1
Diagram Alir 2
A.Prinsip Penukar ION
Pertukaran ion adalah proses, dimana ion – ion dari suatu larutanelektrolit di ikat pada permukaan
bahan padat.
Dalam kolom resin penukar kationterjadi reaksi pertukaran kationpengotor air dengan ion H+ dari
resin penukar kation , dan dalamkolom resin penukar anion terjadireaksi pertukaran anion pengotor
air dengan ion OH- dari resin penukar anion .
Resin adalah senyawa polimerdengan bobot molekul tinggi yang
mengandung gugus sulfonat, karboksilat, fenol atau amina yang mampu mengikat dan melepaskan
ion-ionnya.
B.Alat Penukar ION
Ion exchange adalahsuatu proses untuk
pemurnian air dimanaion-ion dalam suatu
larutan ditukar dengansuatu penukar ion
(berupa resin), padatan,gel. Tipe-tipe
penukar ion adalah resin penukar ion, zeolit, tanah
liat dan humus.
Pengolahan LimbahElektroplating dengan Alat
Penukar ION
diterapkan dalam
C.PENGOLAHAN
LIMBAH
ELEKTROPLATINGElektroplating (penyepuhan) adalah proses pelapisan
logam dengan logam yang lebih tipis melalui prinsip bahwa logam yang akan
disepuh diperlakukan sebagai katoda, dan logam penyepuh diperlakukan sebagai anoda.
Air limbah industri elektroplating mengandung
berbagai jenis ion logam berat seperti ion kromium
(Cr) valensi 3 dan 6, Timbal (Pb2+), Nikel (Ni2+), Tembaga
(Cu), Seng (Zn2+), Sianida (CN-) dan sebagainya.
Larutan yang digunakan harus sesuai dengan bahan yang digunakan untuk menyepuh yang dipasang sebagai anoda. Jika akan menyepuh
benda dengan khrom, maka anoda yang digunakan adalah khrom dan larutan elektrolit
adalah asam khromat (H2CrO4). Nah, jika elektroplating perak, tentu perak sebagai anoda
dan larutannya adalah perak nitrat.
C.PENGOLAHAN
LIMBAH
ELEKTROPLATING
Resin yang digunakan dalam proses ini adalah :Ion Cr6+
Dowex SBR-PIon Pb2+
Dowex 50
Proses Pengolahan…
Dalam pengolahan limbah elektoplating menggunakan alat penukar ion di bagi menjadi 2 tahap. Tahap pertama dengan proses kimia – fisika
menggunakan bahan kimia fero Sulfat (FeSO4) sebagai reduktor, natriumhidroksida, (NaOH) dan kalsium hidroksida (Ca(OH)2) sebagai presipitat
(bahan pengendap).Yang kedua proses pertukaran ion menggunakan resin kation sebagai penukar ion logam berat bermuatan positif (Cr+3, Cu+2, Zn+2,
Pb+2, Cd+2) dan resin anion penukaran logam berat bermuatan negative (Cr2O7
2- dan CN-)
Proses Pengolahan…
BAK PENAMPUNG
DISTRIBUSI ALIRAN + CAIRAN FERRO
BAK PROSES + NaOH / Cr(OH)2
BAK PRECIPITASI
CLARIFIER
(PEMISAHAN/PA
DATAN FLOK)
AIR
FLOK
Proses Kimia-Fisika
Mekanisme reduksi ion kromium valensi VI menjadi kromium valensi III seperti berikut: Cr6+
Cr3+ (ferro sulfat dalam kondisi asam)
Mekanisme reaksi-reaksi logam berat dengan Ion hidroksida sebagaiberikut :Nikel : Ni2+ + 2 OH-
Ni(OH)2 (Padatan/endapan)Timbal : Pb2+ + 2 OH-
Pb(OH)2(padatan/endapan)Seng : Zn2+ + 2 OH-
Zn(OH)2 (Padatan/endapan)Tembaga : Cu2+ + 2OH-
Cu(OH)2 (Padatan/endapan)Kadmium : Cd2+ + 2 OH-
Cd(OH)2 (Padatan/endapan)Kromium : Cr3+ +3 OH-
Cr(OH)3 (Padatan/endapan)
Proses Pengolahan…
Bak distribusi aliran
Bak penampung
Kolom
Resin
Anion
Kolom
Resin
Kation Hasil pengolahan
Proses Penukaran ION
Mekanisme Pengikatan Ion Logam Berat BermuatanNegatif pada Resin Anion R+.OH - + CN -
OH - + R+.CN –
R+.OH - + Cr 2O72-
OH - + R +. Cr 2O72
Mekanisme Pengikatan Ion Logam Berat BermuatanMekanisme Pengikatan Ion Logam Berat Bermuatan Positifpada Resin KationR-.H + + Ni 2+
H+ + R +.Ni 2+
RDowex.H + + Pb 2+ H+ + R +. Pb 2+
R-.H + + Cd 2+ H+ + R +.Cd 2+
R-.H + + Cu 2+ H+ + R +. Cu 2+
R-.H + + Zn 2+ H+ + R +.Zn 2+
RDowex.H + + Cr 3+ H+ + R +. Cr 3+