RESIN
PENUKAR ION
Tanti
Oktapianti
123020025
Asisten : Galuh
Permata Sari
Tujuan
Percobaan : untuk
mengetahui pemurnian atau pemisahan zat-zat dengan metode resin penukar ion.
Prinsip
Percobaan : berdasarkan pada penukaran ion dimana ion
positif akan terikat oleh ion negatif dan juga sebaliknya. Dapat dijelaskan
dengan persamaan berikut :
MX(aq) + Res-H HX(aq) + Res-M
HX(aq) + Res-OH H2O(aq) + Res-X
Metode
Percobaan :
|
Hasil
Pengamatan
Berdasarkan hasil percobaan yang dilakukan
didapatkan hasil sebagai berikut :
|
(Sumber : Tanti Oktapianti, Kelompok A, Meja 12, 2012)
Pembahasan
:
Resin penukar ion merupakan salah satu metoda
pemisahan menurut perubahan kimia. Resin penukar ion ada dua macam yaitu resin
penukar kation dan resin penukar anion. Jika disebut resin penukar kation maka
kation yang terikat pada resin akan digantikan oleh kation pada larutan yang
dilewatkan. Begitupun pada resin penukar anion maka anion yang terikat pada
resin akan digantikan pleh anion pada larutan yang dilewatkan (Wahono, 2007).
Resin
penukar ion adalah suatu bahan padat yang memiliki bagian (ion positif atau
negatif) tertentu yang bisa dilepas dan ditukar dengan bahan kimia lain dari
luar. Syarat-syarat
dasar bagi suatu resin yang berguna adalah resin itu harus cukup
terangkai-silang, sehingga keterlarutannya yang dapat diabaikannya. Resin itu
harus cukup hidrofolik untuk memungkinkan difusi ion-ion melalui strukturnya
dengan laju yang terukur (finite) dan berguna. Resin harus menggunakan cukup
banyak gugus penukar ion yang dapat dicapai dan harus stabil kimiawi dan resin
yang sedang mengembang harus lebih besar rapatannya daripada air. (Harjadi,
1993).
Suatu resin penukar kation adalah sebagai suatu
polimer berbobot molekul tinggi, yang terangkai-silang yang mengandung
gugus-gugus sulfonat, karboksilat, fenolat, dan sebagainya sebagai suatu bagian
integral dari resin itu serta sejumlah kation yang ekuivalen.
MX (aq) + Res-H → HX (aq) + Res-M
|
Suatu resin penukar-anion adalah suatu polimer
yang mengandung gugus-gugus amino (atau amonium kuartener) sebagai bagian
–bagian integral dari kisi polimer itu dan sejumlah ekuivalen anion-anion
seperti ion klorida, hidroksil atau sulfat (Basset,1994).
MX (aq) + Res-H → H2O (aq) + Res-X
|
Ion Exchange adalah proses penyerapan ion-ion
oleh resin dengan cara ion-ion dalam fasa cair (biasanya dengan
pelarut air) diserap lewat ikatan kimiawi karena
bereaksi dengan padatan resin. Resin sendiri melepaskan ion lain sebagai ganti
ion yang diserap. Selama operasi berlangsung, setiap ion akan
dipertukarkan dengan ion penggantinya hingga seluruh resin jenuh dengan ion
yang diserap.
Alat penukar ion ada 2 macam : Alat penukar ion
dengan kolom ganda dan alat penukar ion kolom tunggal.
Cara kerja kolom ganda yaitu
pada proses kolom ganda, air mentah mula-mula masuk kedalam penukar kation.
Disini semua kation yang terkandung dalam air (terutama ion kalsium, magnesium,
dan natrium) ditukar dengan ion hidrogen. Dalam kolom berikutnya yang berisi
penukar anion, maka anion (terutama ion khlorida, sulfat dan bikarbonat)
ditukar dengan ion hidroksil. Ion hidrogen yang berasal dari penukar kation dan
ion hidroksil dari penukar anion akan membentuk ikatan dan menghasilkan air. Setelah
air terbentuk maka resin penukar ion harus diregenerasi. Pelaksanaan regenerasi
pada proses kolom ganda sangat sederhana. Kedalam kolom penukar kation
dialirkan asam khlorida encer dan kedalam kolom penukar anion dialirkan larutan
natrium hidroksida encer. Regeneran yang berlebihan selanjutnya dibilas dengan
air.
Cara kerja kolom tunggal yaitu pada proses
kolom tunggal, resin penukar kation dan penukar anion dicampur menjadi satu
dalam sebuah kolom tunggal. Dengan proses ini dapat dicapai tingkat kemurnian
air yang jauh lebih tinggi daripada dengan proses kolom ganda. Sebaliknya, pada
proses kolom tunggal regenerasi resin penukar lebih kompleks.
Dalam proses resin penukar ion larutan yang
akan dimurnikan dimasukkan kedalam kolom yang didalamnya terdapat resin dan
glass woll. Glass woll sebagai salah satu komponen untuk menjernihkan larutan,
glass woll dapat diganti dengan bulu angsa namun harga bulu angsa yang relatif
mahal, menyebabkan glass woll banyak digunakan. Larutan
yang melalui kolom disebut influent, sedangkan larutan yang keluar kolom
disebut effluent. (Khopkar, 1990).
Langkah-langkah kerja regenerasi kolom tunggal
diantaranya pemisahan resin penukar kation dan penukar anion dengan klasifikasi
menggunakan air (pencucian kembali dari bawah ke atas). Dalam hal ini resin
penukar anion yang lebih ringan (berwarna lebih terang) akan berada diatas
resin penukar kation yang lebih berat (berwarna lebih gelap).
Sedangkan proses regenerasi dalam kolom tunggal
yaitu untuk regenerasi, regeneran bersama dengan air dialirkan melewati kedua
lapisan resin, asam khlorida encer (HCl) dialirkan dari bawah ke atas melewati
resin penukar kation dan dikeluarkan dari kolom pada ketinggian lapisan
pemisah. Larutan natrium hidroksida encer (NaOH) dialirkan dari atas ke bawah
melewati resin penukar anion, juga dikeluarkan pada ketinggian lapisan pemisah.
Kelebihan kedua regeneran kemudian dicuci
dengan air. Ketinggian permukaan air dalam kolom diturunkan dan kedua resin
penukar dicampur dengan cara memasukkan udara tekan dari ujung bawah kolom. Pencucian
ulang kolom tunggal dengan air dari atas ke bawah sampai alat ukur
konduktivitas menunjukkan kondisi kemurnian air yang diinginkan.
Resin penukar ion sering digunakan untuk
menghilangkan kesadahan dalam air. Air yang banyak mengandung mineral
kalsium dan magnesium dikenal sebagai “air sadah”. Kesadahan
air dapat dibedakan atas dua macam, yaitu kesadahan sementara yang disebabkan
oleh garam-garam karbonat (CO3-) dan bikarbonat (HCO3-)
dari kalsium (Ca) dan magnesium (Mg) dan kesadahan tetap yang disebabkan
oleh adanya garam-garam khlorida (Cl-) dan sulfat (SO42-)
dari kalsium (Ca) dan magnesium (Mg).
Dari percobaan yang dilakukan yaitu pemurnian
air yang diduga Fe2+ dan air yang mengandung AgNO3 dengan
metode resin didapatkan hasil yaitu pada resin kation influentnya berwarna
putih keruh dan effluentnya bening dengan reaksi :
AgNO3 + NaCl AgCl + NaNO3
|
|
Sedangkan
hasil yang didapat pada resin anion yaitu influentnya berwarna kekuningan dan
effluentnya tidak berwarna (bening), dengan reaksi :
Fe2+ + KSCN Fe(SCN)2 + 2K+
|
|
Faktor
kesalahan pada resin penukaran ion adalah ketika resin ion kation dan anion
tidak di regenerasi, maka akan menimbulkan lewat jenuh pada resin, berdampak
pada larutan yang akan di murnikan.
Kesimpulan :
Berdasarkan hasil percobaan
resin penukar ion, bahwa anion akan mengikat yang positif (+) dan kation akan
mengikat negatif (-). Resin penukar ion digunakan dalam proses pembuatan air
mineral. Setelah dilakukan resin penukar ion dihasilkan effluent yang bebas
dari logam-logam berat. Terutama dalam pembuatan air mineral, karena manusia
tidak boleh mengkonsumsi air mineral yang mengandung logam. Kita dapat
melakukan pemurnian air dengan metode resin penukar ion melalui proses
penyerapan ion-ion oleh resin dengan cara ion-ion dalam fase cair yang diserap
lewat ikatan kimiawi karena bereaksi dengan padatan resin.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim.2012.Anion dan Kation.http://auroracahya.wordpress.com/2012/03/15/an
ion-dan-kation/.
Access: 10 Desember 2012.
Anonim.2012.Macam-macam Resin.http://pelatihanguru.net/tag/macam-macam-resin Access:10 Desember 2012.
Harjadi, W.1993.Ilmu Kimia Analitik Dasar.Gramedia
Pustaka Utama : Jakarta
Khopkar.1990.Konsep Dasar Kimia Analitik. UI Press
: Jakarta.
Sutrisno, E.T. dan Nurminabari, I.S.2010.Penuntun Praktikum Kimia Dasar. Universitas Pasundan : Bandung.
Wahono.2007.Resin Penukar Ion.Balai Pustaka :
Jakarta