Zeolit Sebagai Penukar Ion dan Manfaatnya

Zeolit merupakan mineral alam yang sudah dikenal luas karena sejuta manfaatnya. Mineral ini memiliki beragam sifat, salah satunya adalah sifatnya sebagai penukar ion (ion exchange). Sifatnya ini juga sangat bermanfaat bagi kehidupan manusia. Berikut ini akan kami jelaskan beberapa manfaat zeolit sebagai penukar ion. Silahkan simak.

Penukar Ion

Pertukaran ion mengacu pada interaksi spesies ionik dalam larutan berair dengan bahan padat adsorben. Ini dibedakan dari Adsorpsi konvensional oleh sifat dan morfologi bahan adsorben yang dalam banyak kasus adalah matriks polimer dinamis atau struktur anorganik yang mengandung gugus fungsi yang dapat ditukar.

Semua resin penukar ion modern adalah struktur polimer, umumnya didasarkan pada stirena atau matriks akrilik. Resin kation asam polistirena sulfonat adalah kopolimer ikatan silang dari stirena (vinilbenzena), dengan divinilbenzena (gugus asam sulfonat liontin yang mengandung DVB yang mampu menukar kation dalam larutan pada seluruh rentang pH.

Resin kation akrilik dibuat dengan mengkopolimerisasi akrilik atau asam metakrilat dengan DVB. Resin ini memiliki kapasitas tinggi dan akan bertukar kation dalam kisaran pH basa 7-14. Resin penukar bawang polistirena adalah kopolimer ikatan silang dari polistirena-DVB, dengan gugus fungsi gantung yang terdiri dari amina primer, sekunder, dan tersier.

Resin basa kuat beroperasi pada seluruh rentang pH, sedangkan resin basa lemah menukar anion pada rentang pH 0-7. Kopolimer polistirena memiliki struktur tipe gel, membengkak dan berkontraksi dalam larutan berair dan secara fisik kuat dalam sebagian besar operasi proses.

Resin makropori atau makroretikuler telah dikembangkan yang memiliki struktur sinter berpori yang memiliki saluran air bebas di dalam matriks berdiameter sekitar 1.000 ..Å. Molekul besar dapat bergerak bebas di dalam pori-pori ini dan oleh karena itu, bahan-bahan ini kurang rentan terhadap pengotoran organik. Bahan anorganik adalah bahan alami atau bahan sintetis.

Contoh umum adalah zeolit ​​alam dan sintetik; garam yang tidak larut, misalnya, zirkonium fosfat hidro; asam heteropoli, misalnya amonium fosfomolibdat; lempung alami, misalnya montmorillonit.

Selektivitas Pertukaran Ion

Sifat-sifat penting dari bahan zeolit sebagai penukar ion diberikan di bawah ini:

- Untuk menjaga keelektronetralan, pertukaran ion bersifat stoikiometri dan kapasitasnya tidak bergantung pada sifat ion lawan;

- Pertukaran ion hampir selalu merupakan proses reversibel;

- Pertukaran ion adalah proses yang dikendalikan laju, biasanya diatur oleh difusi dalam fase padat atau dalam film cair sekitarnya.

- Kesetimbangan pertukaran kation biner sederhana dapat dinyatakan dengan hukum aksi massa.

Perlakuan matematisnya sangat berbeda jika penukar diperlakukan sebagai fase padat dan mekanismenya diasumsikan sebagai reaksi kimia yang heterogen. Model konseptual untuk menggambarkan studi kasus ini serupa dengan yang dikembangkan untuk reaksi cairan-padat nonkatalitik. Shell progresif, model inti menyusut atau lapisan abu telah diterapkan untuk pertukaran ion, terutama jika ada reaksi pengompleksan.

Reaksi pertukaran ion konvensional sering dapat dijelaskan dengan kinetika difusi homogen. Misalnya, reaksi pertukaran ion sederhana yang ditemui dalam pengolahan air, seperti Na+-H+ atau C1−-OH− dengan gel polielektrolit dan resin makroretikuler, dapat dilengkapi dengan teori difusi.

Namun, reaksi pertukaran ion yang lebih kompleks yang melibatkan ion kompleks atau bahan penukar ion pengkelat tidak dipenuhi oleh hubungan difusi. Misalnya, penyerapan dan desorpsi tembaga oleh penukar asam iminodiacetic lebih baik dipasang dengan model laju reaksi kimia.

Juga, penyerapan ke dalam penukar ion anorganik lebih baik dijelaskan dengan model laju reaksi kimia. Slater (1991) telah menyatukan sebagian besar teori pertukaran ion yang tersedia dan membahas interpretasi dan prediksi data perpindahan massa.

Aplikasi Zeolit Pertukaran Ion

Aplikasi industri zeolit pertukaran ion sangat luas dan berkisar dari pemurnian komoditas berbiaya rendah, seperti air, hingga pemurnian dan pengolahan produk farmasi berbiaya tinggi serta logam mulia seperti emas dan platinum, Dorfner (1991) telah meninjau aplikasi industri pertukaran ion dan referensi komprehensif dapat ditemukan di buku teksnya.

Aplikasi tunggal terbesar, diukur dari segi penggunaan resin zeolit penukar ion, adalah pengolahan air, yaitu, pelunakan, demineralisasi untuk boiler bertekanan tinggi dan dealkalisasi. Kemajuan besar dalam teknologi pertukaran ion telah terjadi karena kebutuhan tanpa henti untuk air murni dan ultra murni.

Aplikasi industri utama lainnya adalah pemrosesan dan penghilangan warna larutan gula dan pemulihan uranium dari larutan pelindian bijih mineral kadar rendah. Pertukaran ion juga digunakan dalam bidang kedokteran, farmasi, pengolahan bahan kimia, katalisis dan analisis laboratorium.

Manfaat Zeolit Sebagai Penukar Ion: Pengolahan air

Penghilangan garam dan pengotor ionik lainnya dari air terutama didasarkan pada pertukaran kation (Na+, K+, Ca2+, Mg2+, dll.) dengan bentuk hidrogen dari penukar kation dan pertukaran anion (C−, HCO , CO , SO, dll.) dengan bentuk hidroksida dari penukar anion.

Biasanya, pelunakan air dicapai dengan penukar kation dan demineralisasi, dengan campuran resin penukar kation/anion. Air tanah alami mengandung sejumlah besar asam alifatik rantai panjang, misalnya asam humat dan fulvat dan ini cenderung mengotori resin penukar anion konvensional.

Resin penukar anion polimer makroretikuler mengatasi masalah ini dan menawarkan regenerasi yang relatif mudah. Air dengan kemurnian sangat tinggi untuk tenaga nuklir, semikonduktor, dan industri farmasi diproduksi menggunakan proses pertukaran ion unggun campuran. Pertukaran ion sekarang banyak digunakan dalam pengolahan limbah dan pengendalian polusi.

Bolto dan Pawlowski (1987) telah meninjau prosedur ini secara rinci. Strategi proses tergantung sepenuhnya pada limbah yang akan diolah, konsentrasi polutan dan laju aliran. Pengolahan air drainase tambang, penghilangan amonia, nitrat dan pestisida dari air tanah dan pengolahan larutan limbah nuklir adalah contoh aplikasi yang khas.

Manfaat Zeolit Sebagai Penukar Ion: Pengolahan Gula

Aplikasi utama pertukaran ion dalam pemurnian dan pengolahan larutan gula, jus dan sirup adalah:

- Pelunakan dan demineralisasi jus gula untuk menghilangkan elemen pembentuk kerak sebelum penguapan;

- Dekolorisasi dengan resin penukar anion;

- Inversi katalitik sukrosa menjadi fruktosa dan glukosa;

- Pemisahan glukosa/fruktosa.

 

Zeolit penukar ion sebagian besar digunakan dalam industri gula bit karena sirup mengandung sejumlah besar kalsium dan magnesium, dan ini dapat ditukar dengan penukar kation konvensional dalam bentuk natrium. Deionisasi sirup gula menggunakan resin penukar kation dan anion juga mengurangi molase dan dengan demikian, hasil gula meningkat. Inversi sukrosa dapat dikatalisis oleh resin penukar kation dalam bentuk hidrogen.

Manfaat Zeolit Sebagai Penukar Ion: Penggunaan Farmasi dan Medis

Beberapa kegunaan penting dari zeolit penukar ion adalah: pengolahan obat-obatan, penggunaan dalam organ buatan dan aplikasi analitis dalam pengobatan. Antibiotik, seperti streptomisin, dapat dipisahkan dari kaldu fermentasi dengan resin penukar kation di bawah kondisi pH netral.

Resin penukar ion karboksilat asam lemah biasanya digunakan dalam bentuk natrium dan diregenerasi dengan asam mineral. Demikian pula, vitamin B12 dapat dipulihkan dari kaldu fermentasi mikroba menggunakan penukar ion asam lemah. Dalam pengobatan, resin penukar ion juga digunakan sebagai media preparatif dan untuk berbagai aplikasi klinis.

Manfaat Zeolit Sebagai Penukar Ion: Hidrometalurgi

Zeolit penukar ion telah digunakan secara luas dalam pemulihan logam dari larutan pelindian mineral dan dari larutan limbah sekunder. Aplikasi yang paling penting adalah pemulihan uranium dari badan bijih tingkat rendah di deposit mineral Australia, Kanada, Afrika Selatan dan Amerika Serikat. Pertukaran ion juga telah digunakan untuk pemulihan thorium, elemen tanah jarang, logam transisi, elemen transuranik, logam mulia seperti emas, perak dan platinum, dan logam dasar seperti kromium.

Uranium dipulihkan dari larutan pelindian mineral sebagai sulfat anionik atau kompleks karbonat, tergantung pada sifat tubuh bijih. Anion uranil sulfat diserap secara istimewa pada nilai pH dalam kisaran 0,5-1,5 pada resin penukar anion basa kuat konvensional dan dapat dielusi menggunakan asam sulfat (biasanya dipanaskan untuk meningkatkan regenerasi).

Penyerapan uranium sangat menguntungkan dan untuk alasan ini, pengayaan uranium yang tinggi dicapai dalam eluan. Uranium biasanya diendapkan dari eluan dengan alkali. Proses ini secara tradisional dilakukan dalam kaskade kolom unggun tetap yang beroperasi dengan prinsip "komidi putar", tetapi dalam beberapa tahun terakhir kontaktor pertukaran ion berlawanan arus yang canggih telah dikembangkan dan dipasang di tambang di Afrika Selatan.

Emas dapat diperoleh kembali dari aliran samping konsentrasi rendah dengan karbon aktif. Adsorpsi arus balik juga telah diterapkan pada proses ini, meskipun langkah regenerasi lebih sulit dan membutuhkan elasi suhu tinggi dan reaktivasi termal karbon.

Baru-baru ini, banyak pekerjaan telah dikhususkan untuk pengembangan resin penukar ion baru yang mampu memulihkan emas dari cairan sianida dan menerima regenerasi kimia menggunakan reagen konvensional pada suhu sekitar.

Distributor Zeolit Untuk Berbagai Aplikasi dan Industri

Jika Anda adalah perusahaan yang membutuhkan zeolit untuk pengolahan berbagai produk Anda, kami siap membantu. Ady Water jual zeolit untuk filter air jenis batu, pasir, dan tepung. Kemasan zeolit per karung 20 kilogram dan eceran 4 kilogram.

Kami juga sudah suplai zeolit ke industri food and beverage, berbagai BUMN, kebutuhan softener (Pelunak Air / Pengurang Kesadahan Air) rumah tangga. Semua produk kami ready stock. Selain itu, kami juga dapat memberikan suplai hingga puluhan ton secara rutin per bulan atau sesuai dengan kebutuhan Anda.

Untuk informasi lebih lanjut bisa hubungi kami di;

Pusat Zeolit Unggulan Ady Water Bandung

Jalan Mande Raya No. 26, RT/RW 01/02 Cikadut-Cicaheum, Bandung 40194

 

Zeolit Filtrasi Air Jakarta

Jalan Tanah Merdeka No. 80B, RT.15/RW.5 Rambutan, Ciracas, Jakarta Timur 13830

 

Zeolit Untuk Air Bersih Jakarta Barat

Jalan Kemanggisan Pulo 1, No. 4, RT/RW 01/08, Kelurahan Pal Merah, Kecamatan Pal Merah, Jakarta Barat, 11480

 

 Atau Anda juga bisa langsung kontak sales kami secara langsung baik via phone maupun WhatsApp:

•         0821 2742 4060 (Ghani)

•         0812 2165 4304 (Yanuar)

•         0821 2742 3050 (Rusmana)

•         0821 4000 2080 (Fajri)

•         0812 2445 1004 (Kartiko)

•         0812 1121 7411 (Andri)               

Untuk Anda yang membutuhkan zeolit baik untuk kebutuhan pengolahan air rumah tangga maupun industri termasuk bagi Anda yang menjalankan bisnis pengolahan air, silahkan kontak kami segera.

Jika Anda memiliki pertanyaan seputar zeolit, silahkan kontak kami untuk diskusi lebih lanjut dan temukan produk zeolit sesuai kebutuhan. Kami di Ady Water menawarkan zeolit terbaik untuk berbagai aplikasi. Silahkan datang ke kantor kami atau kontak sales kami di nomor di atas. Terima kasih.