Pengaruh Resin Penukar Ion Dalam Pengendalian Kualitas Air Untuk Air Umpan Boiler Di PTPN II Pagar Merbau

(1)

PENGARUH RESIN PENUKAR ION DALAM PENGENDALIAN

KUALITAS AIR UNTUK AIR UMPAN BOILER

DI PTPN II PAGAR MERBAU

TUGAS AKHIR

ALFIAN ROSAADI

082409044

PROGRAM STUDI D3 KIMIA INDUSTRI

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(2)

PENGARUH RESIN PENUKAR ION DALAM PENGENDALIAN KUALITAS AIR UNTUK AIR UMPAN BOILER

DI PTPN II PAGAR MERBAU

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh gelar Ahli Madya

ALFIAN ROSADI 082409044

PROGRAM STUDI D3 KIMIA INDUSTRI DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(3)

PERSETUJUAN

Judul : PENGARUH RESIN PENUKAR ION DALAM

PENGENDALIAN KUALITAS AIR UNTUK AIR UMPAN BOILER DI PTPN II PAGAR MERBAU

Kategori : TUGAS AKHIR

Nama : ALFIAN ROSADI

Nomor Induk Mahasiswa : 082409044

Program Studi : DIPLOMA (D-3) KIMIA INDUSTRI

Departemen : KIMIA

Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Disetujui di Medan, Juli 2011

Diketahui

Koordinator Program Studi Pembimbing

Kimia Industri

Dra. Emma Zaidar, M.Si DR. Yugia Muis, Msi NIP : 195512181987012001 NIP : 195606241983031002

(4)

Dr. Rumondang Bulan, MS NIP : 195408301985032001

PERNYATAAN

PENGARUH RESIN PENUKAR ION DALAM PENGENDALIAN KUALITAS AIR UNTUK AIR UMPAN BOILER DI PTPN II PAGAR MERBAU

TUGAS AKHIR

Saya mengaku bahwa tugas akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, Juli 2011

(5)

ABSTRAK

Penukar ion (ion exchange) adalah suatu bahan granular tak larut yang memiliki radikal asam atau basa pada struktur molekulnya yang dapat melaksanakan pertukarun ion, tanpa mengalami perubahan fisis, tanpa kerusakan atau kelarutan, ion positif atau negatif diikat pada radikal ini untuk ion-ion yang bertanda sama dalam larutan di cairan akan saling berhubungan. Proses ini, dikenal sebagai Pertukaran ion (Ion exchange) dan komposisi ionik yang tersedia di dalam cairan yang mengalami pengolahan akan dimodifikasi tanpa mengubah jumlah total dari ion-ion di dalam cairan tersebut.

Bahan pentukar ion yang pertama adalah bahan galian alami yaitu zeolit; kemudian digantikan oleh bahan anorganik sintetis yaitu Aluminium silikat dan bahan organik sintetis. Bahan organik sintetis digunakan lebih banyak saat ini dan dikenal sebagai Resin dalam bentuk granular pada umumnya atau dalam bentuk merjan/butiran.

(6)

(7)

THE INFLUENCE OF ION EXCHANGER RESIN IN WATER QUALITY CONTROL FOR BOILER FEED WATER AT PTPN II PAGAR MERBAU

ABSTRACT

Ion exchangers are insoluble granular substances which have in their molecular structure acidic or basic radicals that can exchange, without any apparent modification in their physical appearance and without deterioration or solubilization, the positive or negative ions fixed on these radicals for ions of the same sign in solution in the liquid in contact with them. This process, know as ion exchange, enables the ionic composition of the liquid being treated to be modified without changing the total number of ions in the liquid before the exchange.

The first ion exchange substances were natural earths (zeolites); they were followed by synthetic inorganic compounds (alluminosilicates) and organic compounds; the latter materials are used today almost exclusively under the name of resins. This term has been wrongly extended to cover any kind of exchanger. They are either in the form of granules, as is usually the case, or in the form of beads.

(8)

(9)

PENGHARGAAN

Bismillahirrahmaanirrahim

Syukur alhamdulillah penulis haturkan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan karuniaNya, selanjutnya shalawat dan salam penulis sampaikan kepada junjungan kita Nabi besar Muhammad SAW beserta sahabat dan keluarganya yang telah membawa kita dari alam kegelapan kealam yang berilmu pengetahuan sehingga penulis dapat menyelesaikan Karya Ilmiah yang berjudul PENGARUH RESIN PENUKAR ION

DALAM PENGENDALIAN KUALITAS AIR UNTUK AIR UMPAN BOILER

DI PTPN II PAGAR MERBAU. Karya ilmiah ini disusun sebagai salah satu syarat

untuk memperoleh gelar Ahli Madya pada program studi Kimia Industri D-3 Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.

(10)

membantu penulis selama penulis melaksanakan studi, anshari dan anggi yg selalu ingat kepada penulis.

Selama laporan ini, banyak mendapat bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak, untuk itu pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Ibu Dr. Yugia Muis, Msi selaku dosen pembimbing yang bersedia meluangkan waktu, tenaga dan pikiran untuk membantu penulis menyelesaikan karya ilmiah ini

2. Ibu Dr. Rumondang Bulan, MS selaku ketua Departemen Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara

3. Ibu Dra. Emma Zaidar,MSc selaku ketua program studi DIII Kimia Industri Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara 4. Seluruh staff pengajar dan pegawai Fakultas Matematika dan Ilmu

Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara. Khususnya Program Studi Kimia Industri.

(11)

6. Teman – teman satu PKL penulis yaitu lina, ijol, pi’i, edo, maksum, taufiq, reza, tios yang mana sama – sama menimba ilmu di PTPN II Pagar Merbau. 7. Rekan-rekan di Kimia Industri stambuk 2008 yang telah memberikan

informasi dan dukungan kepada penulis dalam menyelesaikan karya ilmiah ini 8. Semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan karya ilmiah

ini yang tidak mungkin penulis sebutkan satu persatu

Medan, Juni 2011

Penulis

( Alfian Rosadi )

ABSTRAK

(12)

(13)

ABSTRACT

(14)

DAFTAR ISI

Daftar Lampiran x

Bab 1 Pendahuluan 1

1.1.Latar Belakang 1

1.2.Permasalahan 3

1.3.Tujuan 3

1.4.Manfaat 3

Bab 2 Tinjauan Pustaka 4

2.1. Sejarah Resin Penukar Ion 4

2.2. Berbagai Resin Penukar Ion 5

2.2.1. Penukar Ion Sintetik 5

2.2.2. Resin Jenis Gel 6

2.2.3. Resin Makropori (makroretikuler) 6

2.2.4. Resin Isopori 6

2.2.5. Penukar Ion “jangat” 7

(15)

2.2.12. Penukar Anion Jenis Amino 9 2.2.13. Penukar Anion Jenis Piridin 10

2.3. Prinsip Resin Penukar Ion 10

2.4. Sumber Air 12

2.5. Beberapa Parameter Kualitas Air 12

2.5.1. Derajat Keasaman 12

2.5.2. Total Disolved Solid (TDS) 13

2.5.3. Kesadahan dan Garam 13

2.6. Penyedian Air (Water Suplay) 14

2.6.1. Peralatan yang digunakan dalam penyediaan air 15 2.6.1.1. Pompa Air Sungai (Raw Water Tower) 15 2.6.1.2. Pompa Bahan Kimia (Chemical Pump) 15 2.6.1.3. Tangki Pemisahan endapan / lumpur (Clarifier Tank) 15

2.6.1.4. Bak Reservoir 16

2.6.1.5. Penyaring Pasir (Sand Filter) 16 2.6.1.6. Menara Air (Water Tower) 17

2.6.1.7. Pompa – Pompa Air 17

2.6.1.8. Tangki Air Umpan (Feed Water Tank) 19

2.6.2. Demineralisasi 17

2.6.2.1. Penukar Kation 17

2.6.2.2. Degisfier 18

2.6.2.3. Penukar Anion 18

2.7. Pengolahan Air Secara Umum 20

2.7.1. External Treatment 21

2.7.1.1. Pengendapan Awal 21

2.7.1.2. Clarifier 22

2.7.1.3. Penambahan Flukolan 22

2.7.1.4. Pemisahan kation dan anion dengan pertukaran ion 23

2.7.2. Internal Treatment 24

2.7.2.1. Dispersant treatment 24

2.7.2.2. Siklus Carbonat 24

2.7.2.3. Gabungan Karbonat dan Dispersant 24 2.7.2.4. Perlakuan dengan Fosfat 25 2.7.2.5. Gabungan fosfat dan dispersant 25

2.7.2.6. Gabungan Polimer 25

2.7.2.7. Perlakuan Chelant 25

2.7.2.8. Standart perlakuan alkali fosfat dispersant 26 2.7.2.9. Chelant Polymer treatment 26 2.7.2.10. Pengawasan alkalinity dan silika 26

(16)

Bab 3 Bahan dan Metode 27

3.1. Alat dan Bahan 27

3.1.1. Alat 27

3.1.2. Bahan 27

3.2. Pembuatan Reagensia 28

3.2.1. Pembuatan Larutan Ammonium Molibdat 10 % 28

3.2.2. Pembuatan Larutan HCL 1:1 28

3.2.3. Pembuatan Oxalsure dihydrat 10 % 28 3.2.4. Pembuatan Larutan Kalium Kromat 28 3.2.5. Pembuatan Larutan Soda Buffer 28 3.2.6. Pembuatan Larutan Eriocromach Zwart 5 % 29 3.2.7. Pembuatan Larutan Complexon III 29 3.3. Prosedur Kerja

3.3.1. Penentuan PH (Derajat Keasaman Air) 29 3.3.2. Analisa TDS (Total Dissolved Solid) 29

3.3.3. Analisa Silika 30

3.3.3. Analisa Kesadahan / Hardnes 30

Bab 4 Hasil dan Pembahasan 32

4.1. Data 32

4.2. Perhitungan 34

4.3. Pembahasan 34

Bab 5 Kesimpulan dan Saran 37

5.1. Kesimpulan 37

5.2. Saran 38

Daftar Pustaka 39

DAFTAR TABEL

Halaman Tabel 2.1. Persyaratan air untuk Air Umpan Boiler 14

Tabel 2.2. Cara Regenerasi Tangki Kation 19

Tabel 4.1. Analisa air tangki kation 32

Tabel 4.2. Analisa air tangki anion 33

(17)

DAFTAR LAMPIRAN

(18)

Lampiran A : Model Sebuah Ketel Pipa Air Merk Takuma 40

(19)

ABSTRAK

Penukar ion (ion exchange) adalah suatu bahan granular tak larut yang memiliki radikal asam atau basa pada struktur molekulnya yang dapat melaksanakan pertukarun ion, tanpa mengalami perubahan fisis, tanpa kerusakan atau kelarutan, ion positif atau negatif diikat pada radikal ini untuk ion-ion yang bertanda sama dalam larutan di cairan akan saling berhubungan. Proses ini, dikenal sebagai Pertukaran ion (Ion exchange) dan komposisi ionik yang tersedia di dalam cairan yang mengalami pengolahan akan dimodifikasi tanpa mengubah jumlah total dari ion-ion di dalam cairan tersebut.

(20)

(21)

ABSTRACT

(22)

(23)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Air alam mengandung senyawa-senyawa kimia seperti garam-garam yang sifatnya dapat merusak bahan-bahan logam. Seperti kita ketahui bahwa air alam sangat jarang yang murni karena air dalam siklusnya telah terkontaminasi dengan bahan-bahan kimia yang ada di permukaan bumi yang sifatnya sebagai polutan, baik itu sebagai polutan yang ada di tanah maupun diudara atau mungkin di kandung oleh air sendiri, sehingga sifat kimia air dapat berubah.

Uap dan air merupakan 2 (dua) bagian yang sangat penting dalam proses pengolahan minyak nabati maupun jenis pabrik lainnya. Pada proses pengolahan Tandan Buah Segar (TBS) menjadi Crude Palm Oil (CPO) di pabrik Pengolahan Kelapa Sawit (PKS) memerlukan uap air (steam) untuk sterilisasi buah, pengeringan inti, pemanasan tangki timbun dan lain-lain selama proses pengolah berlangsung.

(24)

membutuhkan air umpan dengan persyaratan tertentu. Air dari sumber air yang digunakan belum memenuhi syarat-syarat tersebut. Oleh karena itu perlu diolah terlebih dahulu sebelum digunakan sebagai air umpan.

Water treatment (pengolahan air) diperlukan pada pabrik kelapa sawit

dikarenakan air yang digunakan pada proses pengolahan dan air umpan boiler harus memenuhi standart. Dengan kata lain proses water treatment sesungguhnya adalah proses pengolahan air untuk mengurangi dan menghilangkan pengotor atau impurities yang terdapat dalam air sehingga air dapat memenuhi syarat-syarat mutu air yang diperlukan dalam penggunaannya.

Pada mulanya pertukaran ion dibuat dari tanah liat alam yang dialiri air, sehingga dapat membentuk suatu muatan, akan tetapi sifat tanah liat alam ini tidak seragam dan sukar diramalkan, oleh karena itu untuk pertukaran ion digunakan bahan sintesis, agar hasilnya mempunyai daya ulang yang tinggi.

(25)

Pada pemakaian pelunakan air dapat diterapkan untuk menurunkan kesadahan air, yaitu untuk menghilangkan ion – ion yang sering berada dalam air sadah, misalnya calsium, magnesium atau ion sisa asam misalnya sulfat, khlorida, dan kandungan logam berat yang sering terikut, misalnya besi aluminium.

1.2 Permasalahan

Boiler untuk memproduksi steam yang di butuhkan dalam pengolahan kelapa sawit di PKS membutuhkan air umpan dengan persyaratan tertentu. Air umpan yang tidak / kurang memenuhi syarat dapat menimbulkan masalah selama pengoperasian boiler tersebut. Karena sumber air tidak menghasilkan air yang memenuhi persyaratan tersebut, maka perlu diolah terlebih dahulu sebelum diumpankan ke dalam boiler. Masalah-masalah seperti pembentukan kerak dan korosi dapat ditimbulkan oleh air yang tidak memenuhi syarat yang ditetapkan.

(26)

Tujuan dari karya ilmiah ini adalah untuk mengetahui tahap-tahap pengolahan dan cara analisa yang akan digunakan untuk air umpan boiler di pabrik kelapa sawit PTPN II Pagar Merbau serta mengetahui jenis dan karakteristik resin yang di gunakan pada unit pertukar kation dan unit pertukar anion pada pabrik kelapa sawit PTPN II Pagar Merbau.

1.4 Manfaat

Dengan pengendalian kualitas air umpan yang baik, dapat mencegah atau mengurangi terjadinya korosi kerak pada dinding sebelah dalam boiler yang dapat menimbulkan kerusakan pada boiler serta mengetahui jangka waktu penggunaan resin yang baik

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

(27)

Sejarah pertukaran ion sebenarnya sama usianya dengan peradaban manusia itu sendiri, yaitu dimulai pada saat mereka memperhatikan tanah tempatnya berpijak. Gejala pertukaran ion berlangsung di seluruh alam semesta: jauh lebih banyak ion dari pada molekul netral. Catatan sejarah, Aristoteles (384-322 SM), mengamati bahwa air laut ataupun air kotoran, bila dilewatkan melalui lapisan pasir atau batuan, akan menghasilkan air yang layak minum. Kemudian Sir Francis Bacon dengan dua puluh bejananya. Sir Humphry Davy, Lambuschini dan Huxtable mengamati bagaimana tanah menyerap kotoran ternak, dan Fuch melihat lempung tertentu mengeluarkan kalium dan natrium bila diberi perlakuan gamping kapur. Pelan tapi pasti, manusia makin mencoba mengerti.

Abad 19 manusia menapaki arah yang tepat. Berawal dari kerja Spence ( asal York) yang memberi perlakuan amonium sulfat pada kolom pasir-lempung, dan ternyata menghasilkan gips pada eluetnya. Kemudian Thompson dan Way, profesor kimia, melanjutkan penemuan tadi (1850-1854) dan mengamati bahwa tanah dapat mempertukarkan basa : amonium, kalsium dan magnesium.

(28)

resin polistirena terikat silang. Begitulah perkembangan iptek pertukaran ion makin cerah, tak ada yang sanggup mencegahnya. Dan sejak akhir Perang Dunia II, bidang penukar ion makin melejit pengembangan serta penerapannya. (Konrad Dorfner, anton. J. Hartomo, 1995).

2.2 Berbagai Resin Penukar ion

Dalam perkembangannya, penukar ion berawal dari bahan anorganik industri, tetapi sekarang kedudukannya diambil alih oleh resin. Berbagai resin itu tersedia dan terus meningkat jumlah serta mutunya. Namun demikian bahan anorganik , karena kuatnya sifat mekanis - termal - kimia serta penyingkapannya atas gejala-gejala dalam tanah, dalam dasawarsa belakangan kembali tampil kokoh. Ada juga penukar ion dekstran, penukar ion basis karbon, penukar ion cair dan sebagainya dengan peluang teknologis hebat. Membran penukar ion pun makin marak piawai. Berbagai jenis penukar ion tersebut antara lain :

2.2.1 Penukar Ion Sintetik

(29)

anion, maupun amfoter. Pembuatannya banyak secara polimerisasi, memberikan stabilitas termal dan kimia lebih baik dari pada polikondensasi.

Pada jenis penukar kuat, misalnya stirena bersama divinil benzen (DVB) dipolimerisasi, sedangkan untuk penukar kation asam lemah memakai DVB dan asam akrilat/metakrilat. Resin polikondensasi sering kali tersusun atas fenol dan formaldehida.

2.2.2 Resin Jenis Gel

Pada polimerisasi pembentukan kerangka penukar ion, dapat diperoleh gel, suatu jalinan seragam elastik berkandungan pelarut. Bila pembentuk ikat silangnya relatif sedikit, ia akan mekar hebat dalam pelarut (dan kuat mekanisnya juga terpengaruh). Pengertian porositasnya bersifat terpendam atau laten.

2.2.3 Resin Makropori (makroretikuler)

(30)

besarpun lebih mudah menembus. Ekonomi jenis makropori dibatasi kapasitas kecil dan lebih mahalnya regenerasi, namu jenis ini sangat memadai untuk tujuan katalitik.

2.2.4 Resin Isopori

Penukar ion ini berstruktur pori serta ikat silang diubah sehingga ukuran pori seragam. Pengikatsilangan agak melambat tetapi seragam, kapasitas lebih besar, regenerasi lebih efisien, biaya kinerja murah. Juga sesuai sebagai penukar anion untuk membuang silikat dari larutan.

Penyidikan atas pilihan penukar ion berdasarkan porositas dapat sesuai monomer yang dipakai, porositasnya merupakan fungsi kapasitas penahan air bentuk khloridanya, serta gugus ionogeniknya. Dapat pula pilihan berdasarkan bentuk dan ukuran partikel resinnya. Resin hasil proses polimerisasi biasanya jenis bulat, sedangkan yang kondensasi berjenis bubuk tak teratur. Bentuk bead lazim dijumpai tetapi yang granul berpermukaan serta rongga kolom lebih besar. Sementara itu disesuaikan maksud penggunaanya.

2.2.5 Penukar Ion ”jangat”

(31)

demikian, bahan tahan tekanan tinggi dan penukar ionnya berkinerja kinetik cepat dan pemisahannya cepat. Pembuatannya tidak sukar dan ukuran bead gelasnya sekitar 50 mikron.

2.2.6 Resin Penukar Ionogenik Parsial

(32)

2.2.7 Penukar Kation Asam Kuat Jenis Sulfonat

Jenis penukar kation sulfonat bermatriks stirena-DVB (ikat silang) penting karena dalam industri digunakan untuk penghilangan kesadahan air. Produksinya tidak sederhana, termasuk persyarat bead sempurna tanpa retakan. Pembuatan reaksi sulfonasi menghasilkan ion hidrogen sebagai ion lawan. Dengan perlakuan larutan

NaOH, penukar ion diubah menjadi bentuk Na+. Pengubahan ini harus sempurna, sebab sisa ion hidrogen didalamnya memicu kororsi.

2.2.8 Penukar Kation Asam Lemah Jenis Karboksilat.

Gugus karboksilatnya terdiri atas komponen kopolimer, yakni asam akrilat/metakrilat yang terikat silang – DVB. Karena selektif ion kalsium dan magnesium, regenerasinya memakai NaCl tidak efektif. Penukar ini sesuai untuk menghilangkan kation dari larutan basa atau memecah garam alkali lemah, kation bervalensi banyak. Dengan mengubah struktur, ia dapat memecah garam kalium dan natrium pula. Jenis akrilat lebih asam kuat daripada metakrilat, maka bermanfaat bagi perlakuan air terutama pengurangan alkalinitas.

2.2.9 Penukar Kation Berarsen dan Fosfor

(33)

2.2.10 Penukar Kation Jamak Fungsi

Penukar kation berion banyak ini bergugus ionik yang berbeda dua atau lebih namun muatannya sama (misal sulfonat dan karboksilat). Penjelasan atasnya lebih bernuansa akademik daripada komersial, walaupun Rusia memproduksinya untuk penggunaan khusus (Kation KBU-1).

2.2.11 Penukar Anion Amonium Kuartener Basa Kuat

Penukar ion ini dibuat dengan cara khlorometilasi kopolimer S-DVB lalu diubah dengan amina tersier. Produknya amat stabil dan berkapasitas besar, bahkan karena berupa basa kuat maka dapat bertukar silika dan karbonat. Jenis ini mudah diubah (regenerasi) dari khlorida menjadi hidroksida memakai NaOH, tetapi agak sukar dengan Na₂CO₃ dan nyaris mustahil memakai amonia. Resin jenis ini baik

untuk terapan suhu tinggi (panas). Dikenal pula yang bermatriks akrilamida yang setidaknya sama hebat dengan jenis tersebut.

2.2.12 Penukar Anion Jenis Amino

Resin jenis ini sangat beraneka ragam produk, komposisi dan sifatnya. Gugus ionorganiknya dapat berupa amina primer, sekunder maupun tersier (yang terakhir itu polifungsi). Penukar ion basa lemah klasik, hanya mampu bertukar anion kuat semisal

(34)

dapat diubah kebentuk hidroksil oleh basa lemah. Produk komersial bentuk khloridanya mudah terhidrolisis dan gugus ionogenik basa lemah tak bertukar dengan anion garam netral.

2.2.13 Penukar Anion Jenis Piridin

Polimer berjenis gel bergugus aktif piridin merupakan penukar anion basa lemah. Bahan demikian tahan kimia, termal dan radiasi, juga bagus ciri kinetiknya. Penukar anion poli (vinil piridin) makropori lebih stabil mekanik dan osmotik, sifat kinetiknya lebih baik daripada yang gel. Jenis polifungsi baik sebagai penyerap ekstraktif logam molibdenum, wolfram, emas dsb (kapasitas tinggi dan tahan kimia) serta selaku katalis. Resin bergugus piridin dikembangkan bagi tujuan khusus.

Penukar ion dapat berada dalam aneka bentuk khas, dapat diubah-ubah dari satu ke lainnya, sesuai komposisi larutan, perlakuan dan selektivitas yang dikehendaki, menururt masalah dan terapannya. Tetapi sering kali hal itu tak mudah dilakukan, maka pemilihan bentuk terbaik merupakan cara penting yang perlu dilakukan kalangan industri. (Konrad Dorfner, anton. J. Hartomo, 1995).

(35)

dengan menggunakan penukaran kesetaraan. Resin penukar ion merupakan polimer tinggi organik yang mengandung gugus fungsional ionik, resin pada umumnya adalah polimer berupa butiran dengan berbagai ukuran. Butiran-butiran ini ditempatkan dalam tabung glass yang cukup panjang sehingga menghasilkan kolom ion penukar ion yang didalamnya akan terjadi proses penyetaraan.

Penukar ion dapat berupa suatu zat dan penukar itu sendiri adalah zat padat tertentu yang dapat membebaskan ionnya kedalam larutan ataupun menggantikan ion lain dari ion larutan. Berupa butiran, biasa disebut resin yang tidak larut dalam air. Dalam strukturnya, resin ini mempunyai gugus ion yang dapat dipertukarkan. Contoh : pengolahan air dengan penukaran ion untuk produksi uap didalam sebuah ketel uap. Air umumnya mengandung ion kalsium. Karena terjadi penguapan,konsentrasi kapur didalam ketel akan meningkat sehingga menimbulkan kerak. Kerak ini akan menyebabkan pemborosan bahan bakar, karena menghambat panas. Oleh karena itu kadar kapur harus seminimal mungkin. Salah satu caranya adalah dengan penukar ion dengan penukar resin yang mengandung gugus natrium. Air dilewatkan ke dalam

tumpukan butiran resin. Dengan resinnya R – Na : R-Na + Ca++→R-Ca + Na+, Ca++

(36)

kapur (Ca) sehingga kemampuan penukarannya hilang. Resin perlu diganti, untunglah dalam praktek resin tidak perlu dibuang tetapi bisa dicuci, caranya dengan penukaran

ion juga.

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 oleh anion pada larutan yang dilewatkan. ( Wahono,2007 ).

(37)

ciri-cirinya ion yang bermuatan negatif, dan memiliki pasangan ion yang dapat disumbangkan untuk membentuk ikatan koordinasi yang baik. ( Hiskia, 1994 ).

2.4 Sumber Air

Air yang digunakan pada proses pengolahan dan air umpan ketel diperoleh dari air sungai, air waduk, sumur bor dan sumber mata air lainnya. Kualitas air tersebut tidak sama walaupun menggunakan sumber air sejenis, ini dipengaruhi oleh lingkungan asal mata air tersebut. Sumber mata air sungai umumnya sudah mengalami pencemaran oleh penduduk atau industi, oleh sebab itu perlakuan pemurnian air harus dilakukan. (Ponten M. Naibaho, 1998)

Sumber air Pabrik kelapa Sawit PTPN II Pagar Merbau adalah air yang berasal dari sungai galang, lebarnya kurang lebih 4 – 5 meter, dengan kedalam air rata – rata 40 cm dimana letak sungai tersebut kurang lebih 1,5 Km dari Pabrik. (PTPN II, 2009)

2.5 Beberapa Parameter Kualitas Air

2.5.1 Derajat Keasaman

PH terdiri dari 14 skala merupakan logaritma konsentrasi hydrogen (-log.CH) yang menggambarkan keasaman, alkalinitas air. PH dibawah nilai tujuh

(38)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 PH 0

Asam netral basa

(Ponten M. Naibaho, 1998)

PH merupakan statu faktor yang harus dipertimbangkan mengingat bahwa derajat keasaman dari air akan sangat mempengaruhi aktivitas pengolahan yang akan dilakukan, misalnya dalam melakukan koagulasi kimiawi, desinfeksi, pelunakan air (water softening) dan dalam pencegahan korosi. Yang sangat penting untuk di ketahui

yakni bahwa konsentrasi OH−suatu larutan tak akan dapat diturunkan sampai nol,

bagaimanapun asamnya larutan, dan bahwa konsentrasi H+tak akan dapat diturunkan sampai nol, bagaimanapun basanya larutan. PH yang lebih kecil dari 6,5 dan lebih besar dari 9,2 akan dapat menyebabkan korosi pada pipa-pipa air.

(Sutrisno dan Suciastuti,2002).

2.5.2 Total Disolved Solid (TDS)

(39)

2.5.3 Kesadahan dan garam

Yang dimaksud dengan kesadahan total adalah kesadahan yang disebabkan

oleh adaanya ion Ca++ dan Mg++ secara bersama – sama. Ini disebabkan karena kebanyakan kesadahan dalam air alam adalah disebabkan oleh kedua kation tersebut. (Sutrisno dan Suciastuti, 2002)

Kehadiran garam kalsium dan magnesium akan menyebabkan kesadahan. Derajat kesadahan air berkolerasi dengan perbandingan antara garam kalsium dan magnesium yang terdapat di dalam air.

Garam yang menyebabkan air sadah adalah : - Kalsium bikarbonat Ca(HCO₃)₂

- Kalsium sulfat CaSO₄

- Magnesium bikarbonat Mg(HCO₃)₂

- Magnesium sulfat MgSO₄

Air sadah yang disebabkan oleh garam kalsium bikarbonat dan magnesium bikarbonat disebut dengan “kesadahan sementara” sedangkan garam sulfat dan kloride sulfat disebut “kesadahan permanen”. (Ponten M. Naibaho, 1998)

(40)

Parameter Standard Satuan

pH 7,5 – 9,5

TDS 100 (max) ppm

Silica 5 (max) ppm

Hardness 10 (max) ppm

Total Alkali 20 ppm

( PTPN II, 2009)

2.6 Penyediaan Air (Water Suplay)

Yang dimaksud dengan Water Suplay adalah penyediaan air dengan jumlah yang mencukupi untuk keperluan pabrik dan domestik (Rumah Tangga) dengan mutu yang sesuai norma yang ditentukan. Proses pemurnian dilakukan dengan jalan penambahan bahan kimia tertentu yakni Aluminium Sulphat dan Soda Abu (Soda ash), dengan tujuan mengumpulkan kotoran – kotoran yang terkandung dalam air dan mudah dipisahkan.

2.6.1 Peralatan yang digunakan dalam penyedian air

(41)

Pompa ini digunakan untuk memompa air dari sungai (sumber air) ketangki pemisahan endapan / lumpur (Clarifier tank). Pada pipa air masuk kedalam tangki pemisahan Lumpur, dimasukkan bahan kimia dengan tujuan agar percampuran bahan kimia tersebut dengan air lebih homogen , sehingga penggumpalan menjadi lebih cepat. Kapasitas pompa disesuaikan dengan kebutuhan air pabrik dan domestic,

sebesar kurang lebih 1,5 m3 / ton TBS dan 150 liter / orang / hari. Hal – hal yang perlu diperhatikan dalam operasi ialah mencegah penumpukan pasir dibawah pipa isap pompa. Pembersihan dan pemeriksaan menyeluruh dilakukan setiap bulan.

2.6.1.2 Pompa Bahan Kimia (Chemical Pump)

Pompa ini digunakan untuk memasukkan bahan kimia kedalam pipa air sebelum masuk kedalam tangki pemisah lumpur. Pompa dijalankan secara terus menerus dengan bahan kimia yang telah ditentukan sesuai dengan kondisi air sungai.

2.6.1.3 Tangki Pemisahan Endapan / lumpur (Clarifier Tank)

(42)

dipasang kran pembuangan endapan lumpur, dan pada bagian tengah dan atas dipasang pipa dan kran kontrol untuk mengetahui ketinggian endapan dalam tangki. Pembuangan lumpur dilaksanakan apabila tinggi floc clarifier tank mencapai 7,5 cm dari dasar. Biasanya seminggu dua kali. Air yang telah dicampur dengan bahan kimia, masuk dari bagian bawah dengan gaya sentrifugal, sehingga pencampuran bahan kimia lebih sempurna yang mempercepat terjadinya penggumpalan. Gumpalan turun kebagian bawah, dan air yang jernih naik ke permukaan dan turun kealat berikutnya untuk di saring.

2.6.1.4 Bak Reservoir

Bak penampung air yang berasal dari clarifier tank, merupakan bak persediaan air yang sudah dijernihkan, berfungsi sebagai bak pengendapan floc yang masi terikut dalam air, kandungan air disini sudah jernih tetapi masi banyak mengandung floc.

2.6.1.5 Penyaring Pasir (Sand Filter)

(43)

2.6.1.6 Menara Air (Water Tower)

Menara air digunakan untuk menimbun dan membagi air keperalatan – keperalatan yang memerlukan air. Pembersihan dan pemeriksaan menyeluruh dilakukan setiap bulan

2.6.1.7 Pompa – pompa Air

Alat ini digunakan untuk memompa air yang keluar dari saringan pasir ke menara air. Pemerikasaan dilakukan setiap minggu.

Sedangkan untuk persediaan air umpan ketel harus melalui proses demineralisasi dengan maksud memperkecil kandungan bahan mineral dalam air.

2.6.2 Demineralisasi

(44)

ion mempunyai daya tahan tertentu kurang lebih 450 m3 dan kemudian harus diaktifkan kembali dengan bahan kimia. Resin penukar ion positif dengan asam sulphate (sulphuric acid) dan resin penukar ion negatif dengan soda api ( caustic soda).

2.6.2.1 Penukar Kation

Berfungsi untuk mengurangi/menghilangkan kesadah air (Ca++, Mg++) dengan memakai resin pertukaran kation (cation exchanger). Ion ini kalau tidak disingkirkan akan dapat membentuk kerak dalam pipa dan drum boiler.

Bila resin telah jenuh dengan ion Ca++dan Mg++, maka dilakukan regenerasi dengan memakai H₂SO₄agar dapat berfungsi kembali. Karakteristik resin yang

digunakan antara lain :

Jenis resin : Amber lite IR – 120 Sifat : Asam lemah dan asam kuat Kapasitas : 1200 L

Temperatur : 120oC (Max)

Regenerasi : H₂SO₄

Pemakaian : 120 Kg H₂SO₄dilarutkan dalam 600 L air

(45)

Tangki tempat pemercikan air agar Co₂mudah terurai dalam air. Reaksi yang

terjadi pada cation exchanger selain terbentuk asam kadang – kadang dapat juga

berbentuk Co₂. Zat ini dapat dibuang melalui degisfier (pelepasan gas) dengan jalan

menghembuskan udara pada percikan air.

2.6.2.3 Penukar anion

Berfungsi untuk mengurangi / menghilangkan kadar silika dalam air (SiO₂)

dengan memakai resin. Ion silika (SiO₂) dapat membentuk garam silika dan

membentuk kerak dalam pipa maupun drum boiler. Bila resin telah jenuh dengan SiO

2, maka dilakukan regenerai dengan memakai NaOH sehingga resin dapat berfungsi

kembali. Karakteristik resin yang digunakan antara lain : Jenis Resin : Anber lite IRA – 420

Sifat : Basa lemah dan basa kuat Kapasitas : 800 L

Temperatur : 60oC Regenerasi : NaOH

Pemakain : 75 Kg NaOH dilarutkan dalam 1500 L air

(46)

Langkah / fungsi Kecepatan Aliran * _(GPM) _(Menit)Waktu

Back Wash 60 10

Pemberian Asam dan Basa 0,38 18,5

Pencucian Awal 16 10

Pencucian Akhir 65 10

Bekerja / Berjalan Kembali 63 -

*) Gallon per menit (1 Gallon = 15 liter)

2.6.1.8 Tangki Air Umpan (Feed Water Tank)

Tangki air umpan dipakai untuk penimbunan air umpan ketel dan uap. Kapasitas tangki dibuat sedemikian rupa sehingga mencapai kebutuhan ketel uap selama waktu regenerasi (kurang lebih 4 jam). Air dalam tangki umpan dipanasi

dengan uap injeksi sampai suhu 60-70oC guna mempermudah pelepas gas pada alat selanjutnya. ( PTPN II, 2009)

(47)

Air merupakan kebutuhan vital bagi sebuah PKS karena sebagian besar proses pengolahan memerlukan air. Air yang digunakan harus memenuhi syarat – syarat tertentu, seperti kesadahan dan kadar silika. Jika kurang memenuhi syarat, air harus diolah sebelum digunakan. Umumnya, air yang diperoleh dari sumbernya, seperti air hujan, air sungai, air sumur bor, dan lain – lain belum memenuhi persyaratan tekhnis untuk keperluan PKS dan persyaratan higienis untuk keperluan air minum.

Pengolahan air untuk kebutuhan PKS dimulai dari penampungan air hingga berbagai sumber pada sebuah waduk. Kemudian, air dari waduk dipompa ke tangki pengendapan (clarifier tank). Sebelum sampai ketangki pengendapan, bahan kimia (soda ash dan allum) ditambahkan kedalam air untuk mempercepat pengendapan partikel-partikel padat yang terdapat dalam air. Setelah itu, air dikirim ke bak pengen dapan (watter satling basin) untuk mendapatkan pengendapan lebih lanjut. Air dari bak pengendapan selanjutnya disaring dengan saringan bertekanan yang di sebut sand filter untuk zat tersuspensi. Air hasil penyaringan di sand filter dikirim kemenara air (water tower) dan siap untuk diolah sesuai keperluan atau untuk memenuhi syarat-syarat teknis maupun higienis.

(48)

kuman biasa disebut dengan klorinisasi karena pada umumnya digunakan senyawa chlor, misalnya kaporit (CaOCl₂). Dengan penambahan kaporit, protoplasma dari

bakteri akan teroksidasi sehingga bakteri mati. Selain mengoksidasi protoplasma, senyawa chlor juga mengabsorbsi senyawa organik yang terdapat dalam air.

Untuk keperluan boiler, diperlukan air yang bebas dari kandungan mineral atau mendekati murni (kadar silika dan hardness rendah). Silika menyebabkan kerak – kerak pada pipa – pipa boiler sehingga efisiensi boiler menurun. Unsur – nsur kesadahan (seperti Mg, Ca, dan lain – lain) menyebabkan erosi pada sudu – sudu turbin. Dengan demikian, diperlukan proses pelunakan air, yaitu demineralisasi atau softener untuk menghilangkan unsur – unsur perusak tersebut. Pemilihan metode tergantung pada kondisi air yang tersedia di water teatment. Proses demineralisasi bertujuan untuk mengurangi kesadahan, silika, dan TDS (total disolved solid); sedangkan softener bertujuan untuk mengurangi kesadahan (total hardness).

(Iyung Pahan, 2008)

2.7.1 External Treatment

2.7.1.1 Pengendapan Awal

(49)

umpan boiler. Apabila pengadaan air tidak dapat disesuaikan dengan persyaratan air boiler, maka perlu ditingkatkan usaha pemurnian air dengan external treatment. Air baku yang diperoleh dari sumber, sebelum diolah perlu dibebaskan dari partikel – partikel berat seperti pasir, tanah dan lumpur. Tujuan pengendapan ini ialah memberi kesempatan pada partikel – partikel besar untuk mengendap. Partikel yang lebih halus akan membutuhkan waktu endap yang lebih lama. Pengendapan ini disebut ”plain sedimentation”. Pengendapan umumnya dilakukan pada bak yang terdiri dari bagian : a. Inlet zone, yaitu bagian tempat masuknya air baku, dan pasir yang masuk akan

mengendap.

b. Settling zone, ialah daerah pengendapan suspensi dan dispersi dan bergerak sesuai dengan aliran air.

c. Bottom zone, yang merupakan tempat pengumpulan lumpur dan bahan padatan untuk dibuang

d. outlet zone bagian bak tempat mengalirkan air ke unit pengolahan selanjutnya dengan kadar lumpur dan pasir yang telah berkurang.

2.7.1.2 Clarifier

(50)

sedangkan partikel dengan berat jenis > 1 akan mengendap kedasar clarifier. Senyawa yang berbentuk kolloidal yang keluar dari bak sedimentasi dapat dipisahkan pada alat clarifier jika air sebelum memasuki clarifier diberikan bahan kimia flokulan.

2.7.1.3 Penambahan flukolan

Senyawa yang terlarut dalam air akan menimbulkan kekeruhan (turbidity), yang sulit diendapkan dalam waktu singkat. Senyawa tersebut mudah diendapkan dengan penambahan flukolan seperti aluminium sulfat, aluminiumchlorida, ferro sulfat, copper chlor, dan sodium aluminat, yang pemakaiannya tergantung dari penggunaan air tersebut. Fungsi flokulan yang ditambahkan pada air ialah :

a. memeperbesar persingguhan antara partikel halus dan membentuk partikel yang lebih besar sehingga sifat kolloidal larutan menurun.

b. perbesaran molekul yang terjadi akan mendorong senyawa tersebut mengendap.

2.7.1.4 Pemisahan kation dan anion dengan pertukaran ion

a. pelunakan

alat ini berperan untuk menurunkan kesadahn (hardness) air, biasanya menggunakan bahan penukar ion zeolit alam. Pelunakan yang dimaksud ialah

(51)

Na+-Ze + Ca++ Ca-Ze + Na+

Pelunakan ini akan lebih sempurna bila air yang akan dimurnikan melalui pemanasan pendahuluan. Pelunakan banyak diterapkan pada pemurnian air yang sedikit mengandung anion silika.

b. Demineralize

Alat ini merupakan pertukaran kation dan anion yang banyak digunakan pada sumber air yang tidak memenuhi baku mutu air industri. Demineralizer terdiri dari dua jenis yaitu :

Penukar Kation, Unit penukar kation mengandung asam kuat dan asam lemah

yang terrikat dengan resin sebagai bahan dasar, seperti R-SO3₋, R-PO3− dan RC6H5

O₋ Penukar ion berbentuk padatan dengan spesifikasi berikut :

i. Mengandung ion sebagai tempat pertukaran ion. ii. Tidak larut dalam air.

iii. Memiliki pori – pori sebagai tempat keluar masuk ion.

iv. Penukar kation memiliki muatan negatif dalam kerangka resin.

Apabila resin telah jenuh maka perlu dilakukan regenerasi dengan penambahan

Na+, sehingga resin aktif kembali sebgai penukar ion.

(52)

Bahan dasarnya adalah resin sebagai tempat pertukaran ion seperti R-NH₃₊, R-H+,

dan R-NH₂-R+.

2.7.2 Internal Treatment

Internal tratment digunakan dalam air umpan yang merupakan metode perlindungan boiler dalam proses pembentukan uap. Ada beberapa prinsip didalam perlakuan internal pada air umpan untuk mencapai keberhasilan dengan pemilihan program yang tepat, yaitu jumlah uap yang dihasilkan dari air (%), bentuk boiler dan peralatan operasional yang diperlukan dalam program dan pengawasan. Seluruh program dirancang untuk menghindarkan pembentukan kerak, korosi dan carryover. Ada beberapa hal yang dapat dilakukan

2.7.2.1 Dispersant treatment

Dispersant ialah bahan kimia yang digunakan untuk mencegah pengendapan menjadi bentuk dispersi. Boiler harus dibebaskan dari pati dan tanin dapat digunakan untuk maksud tersebut.

2.7.2.2 Siklus carbonat

Bahan kimia yang dapat mengendalikan kerak adalah soda abu (Na₂CO₃)

(53)

2.7.2.3 Gabungan karbonat dan dispersant

Langkah untuk memperoleh air umpan yang sesuai untuk boiler adalah menggunakan perlakuan siklus karbonat dengan dispersant

2.7.2.4 Perlakan dengan fosfat

Hall, 1930 telah membuat dasar perlakuan dengan pemberian alkali fosfat. Cara ini merupakan garis pola dalam internal treatment selama seperempat abad. Cara ini bertujuan untuk melunakkan air dengan mengendapkan garam kalsium dalam bentuk kalsium fosfat basa dan magnesium hidroksida atau campuran hidroksida silikat kompleks. Lagi pula endapan tersebut tidak cenderung untuk melekat dengan permukaan boiler dan pemakaian sulfat tersebut didasarkan kepada perlakuan siklus karbonat.

2.7.2.5 Gabungan fosfat dan dispersant

Langkah ini adalah penggabungan antara standart alkali fosfat dengan dispersant dan merupakan perbaikan yang nyata. Dewasa ini pemakaian beberapa polimer merupakan perbaikan yang sangat aktif digunakan sebagai dispersant dan berkembang sesuai perlakuan sulfat, cara ini telah berkembang dan telah banyak diterapkan.

(54)

Cara ini banyak diterapkan dalam bentuk kombinasi fosfat dan karbonat. Pemakaian polimer merupakan cara baru yang menunjukkan keefektipan yang cukup baik, bahkan untuk beberapa boiler dalam pengoprasiannya dianjurkan memakai polimer.

2.7.2.7 perlakuan chelant

Kemampuan boiler telah ditingkatkan dengan segera, akan tetapi sesungguhnya boiler dengan disain baru tidak mungkin dapat berkemampuan tinggi tanpa disyaratkan dengan sistem perlakuan air yang baik. Pemakaian chelant tidak akan mengendapkan hardness akan tetapi membuat stabil, terbentuk kompleks dan tidak membentuk kerak. Chelant polimer seperti oksida besi. Tanah liat dan lainnya yang terbentuk suspensi dapat dikembangkan.

2.7.2.8 Standart perlakuan alkali fosfat dispersant

Standart perlakuan dengan alkali fosfat dispersant masih banyak digunakan dalam industri. Untuk pengendalian kerak dan deposit, perlakuan dengan fosfat dalam usaha pengendalian kalsium didalam boiler dalam bentuk hidroksi apatif (Ca₃(PO₄

)2.2Ca(OH)₂, sedangkan seluruh magnesium akan terdapat sebagai 3MgO.2SiO₂O

dan magnesium hidroksida (Mg(OH)₂).

2.7.2.9 Chelant polymer treatment

(55)

a. Tidak terjadi pengendapan hardness di dalam boiler b. Perlakuan yang lebih mutakhir

2.7.2.10 Pengawasan Alkalinity dan silika

Ketidak sesuaian alkalinity yang berarti tidak memperbolehkan kehadiran silika dalam larutan yang memungkinkan terjadinya kerak silika.

2.7.2.11 Kombinasi polymer

(56)

BAB 3

BAHAN DAN METODE

3.1 Alat dan Bahan

3.1.1 Alat

- PH Meter

- TDS Meter

- Erlenmeyer 100mL, 250mL, 500 mL - Tabung Reaksi

- Pipet Volum 10mL

- Buret 50mL

- Gelas ukur 100mL

3.1.2 Bahan

(57)

- Air Umpan Boiler - Larutan Buffer PH 7

- Larutan Ammonium Molibdat 10 % - Larutan HCl 1 : 1

- Larutan Oxalsure dihydrat 10 % - Larutan Kalium kromat

- Larutan Soda Buffer

- Larutan Eriochrome Swazt 5 % - Larutan Complexon III

3.2 Pembuatan Reagensia

3.2.1 Pembuatan Larutan Ammonium Molibdat 10 %

Kristal Ammmonium Molibdat dilarutkan dengan aquadest dengan perbandingan sbb :

10 gram Kristal dilarutkan dengan 100 liter air Aquadest

3.2.2 Pembuatan Larutan HCl 1:1

Larutan HCL pekat dilarutkan dengan Aquadest dengan perbandingan = 1 : 1

3.2.3 Pembuatan Oxalsure dihydrat 10 %

(58)

3.2.4 Pembuatan Larutan Kalium Kromat

Kristal kalium chromat dilarutkan 0,630 gram dengan 1000 cc aquades.

3.2.5 Pembuatan larutan Soda Buffer

Bahan Kimia yang dipergunakan :

- 40 gram Kristal Natrium Carbonat Na2CO3

- 0,398 gram Kristal Magnesium Sulfat MgSO4.7H2O - 0,465 gram Kristal Tritriplek III C10 H14N2O8.2H2O

Semua bahan diatas dilarutkan dengan 1000 cc Aquadest.

3.2.6 Pembuatan Larutan Eriocromach Zwart 5%

5 gram Kristal Eriocromach Zwart dilarutkan dgn Alkohol 100 ml

3.2.7 Pembuatan Larutan Complexon III

0,664 gram Tritriplex III dilarutkan dengan Air Aquadest 1000 ml

3.3 Prosedur Kerja

3.3.1 Penentuan PH (Derajat Keasaman Air)

(59)

• Elektroda PH meter dikeluarkan dari larutan buffer PH 7, lalu di bersihkan

dengan aquades

• Setelah dibersihkan, elektroda dimasukkan kedalam sampel air yang akan

dianalisa. Pembacaan pada PH meter menyatakan PH dari sampel

3.3.2 Analisa TDS (Total Dissolved Solid)

• TDS meter dikalibrasi dengan larutan standart NaCl 1 gr/l yang mempunyai

daya hantar listrik 2000 micro ohm / cm

• Elektroda TDS meter dikeluarkan dari larutan standat dan dicuci sampai bersih

dengan aquades

• elektroda TDS meter yang telah bersih dimasukkan kedalam air yang akan di

periksa. Angka pada TDS meter menunjukkan jumlah zat padat yang terlarut dalam sampel ( pembacaan mg / 1 CaCoO3 diperoleh dengan cara mengkonversikan dari angka yang diperoleh pada pembacaan micro ohms / cm. Konversi ini dapat dilihat pada liflet TDS meter).

3.3.3 Analisa Silika

• Diambil masing masing air contoh :

(60)

− Untuk air Umpan Boiler ( FWT ) 50 ml − Air pembanding ( air aquadest ) 50 ml

• Kemudian masing masing air contoh tersebut dimasukkan kedalam tabung

reaksi

• Setelah itu masing masing air contoh diberikan :

− Larutan Ammonium Heptamolibdat 10 % sebanyak 2 ml − Larutan HCL 1 : 1 sebanyak 1,0 ml

− Larutan Oxalsure dihyrdrat 10 % sebanyak 1,5 ml

• Kemudian larutan tersebut akan terjadi perubahan warna menjadi kekuningan • Lalu diambil air pembanding (air aquades sebanyak 50 ml) untuk mengetahui

hasil titrasi

• Setelah itu air pembanding tersebut dititrasi dengan larutan Kalium kromat

hingga warnanya sama dengan air contoh tersebut lalu catat hasil titrasi maka silica dapat dihitung

• Titrasi dimulai dengan warna yang lebih muda

3.3.4 Analisa Kesadahan / Hardnes

• Diambil masing masing air contoh 100 mL

• Kemudian masing masing air contoh tersebut dimasukkan kedalam

(61)

• Setelah itu masing masing air contoh diberikan : − Larutan Soda buffer sebanyak 2 ml

− Diberikan indicator Eriochrome Swazt sebanyak 3 tetes

• Lalu diitrasi dengan larutan Complexon III hingga warna larutan berubah

(62)

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Data Percobaan

Data utuk analisa air tangki kation, air tangki anion dan air umpan boiler (FWT) dapat dilihat pada table berikut

Tabel 4.1 Analisa air tangki kation

(63)

18 Jan 2011

Tabel 4.2 Analisa air tangki anion

(64)

20 Jan 2011

5

08.00 9.43 37 2,15 1.07

21 Jan 2011

Rata – rata 9,62 37,6 2,96 0,962

Tabel 4.3 Analisa air umpan boiler (FWT)

Hari Ke

(65)

Hasil titrasi K₂CrO₄ x 1000 x 0,1 Kadar Silika (SiO₂) =

Volume Sampel

Sebagai contoh, Hasil titrasi K₂CrO₄adalah 1,2, dengan volume

sample 50 mL, maka ;

Kadar silika = 1,2 x 1000 x 0,1 = 2,4 50

b. Penentuan Kesadahan

Hasil titrasi x 17,85 Kesadaha (DH)) =

10

Sebagai Contoh , voleme larutan Complexon III yang terpakai pada saat titrasi adalah 0,6 maka ;

Kesadahan = 0,6 x 17,85 = 1,07 10

4.3 Pembahasan

(66)

Adanya garam – garam logam serta pengotor – pengotor yang terkandung di dalam air isiaan akan mengganggu kerja dari boiler. Dengan adanya bahan – bahan tersebut dapat menimbulkan kerak – kerak di permukaan dinding pipa yang akan menyebabkan perpindahan panas dari dapur ke air akan menjadi terhambat. Untuk dapat memperoleh suhu yang sama maka penambahan bahan bakar merupakan jalan keluar yang harus dilakukan. Penambahan bahan bakar sangat merugikan perusahaan karena biaya untuk pemenuhan bahan bakar sangat besar. Kerak akan menambah kebutuhan bahan bakar menjadi 2-5%. Penambahan tebal kerak 1 mm menyebabkan kenaikan bahan bakar 5% untuk dapat memperoleh suhu uap yang sama.

(67)

Berdasarkan data yang di peroleh dari hasil analisa air tangki kation pada tanggal 19 Januari 2011 kesadahan (hardness) yang diperoleh adalah 2,15 ppm, dan silika yang diperoleh pada tangki anion adalah 5,25, sedangkan batas maksimum untuk kesadahan pada tangki kation adalah 2 ppm, dan batas maksimum untuk silika pada tangki anion adalah 5 ppm. Hal ini disebabkan karena resin yang digunakan tidak

efektif lagi untuk menyerap ion silika, Ca2+, dan Mg2+ yang terkandung di dalam air. Oleh karena itu, untuk mengatasi hal tersebut dilakukan regenerasi dengan memakai H

2SO4pada tangki kation dan regenerasi pada pada tangki anion dengan memakai

NaOH.

Air umpan ketel harus mempunyai PH antara 8,5 – 9,2 karena pada kondisi ini memungkinkan endapan yang terbentuk dapat dengan mudah keluar dari boiler pada saat dilakukan blow down.

(68)

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

1. Tahap – tahap pengolahan air pada pabrik pengolahan kelapa sawit PTPN II Pagar Merbau, yaitu :

a. External treatment b. Internal treatment

2. Analisa yang digunakan untuk air umpan boiler yakni analisa PH, TDS, hardness, silika dan kesadahan, dimana hasil analisa dapat di lihat pada tabel berikut :

Analisa PH

TDS (Total

Disolved Solid) Silika

(69)

Dapat dinyatakan bahwa air umpa boiler pada pabrik pengolahan kelapa sawit PTPN II Pagar Merbau telah memenuhi persyaratan untuk air umpan boiler.

3. Pengeluaran (blow down) air pada boiler dilakukan untuk mengurangi konsentrasi garam – garam logam, silika, padaatan melayang, dan beberapa bahan lainnya yang dinyatakan dengan total zat padat, sehingga dengan pengeluaran air ini diharapkan zat padat tersebut menjadi rendah.

5.2 Saran

1. Boiler harus dicuci secara terjadwal dengan air bersih sehingga pipa – pipa bersih dan terhindar dari pembentukan endapan, karena padatan yang berbentuk suspensi dalam masa tertentu dapat mengeras dan dapat membentuk kerak

(70)

DAFTAR PUSTAKA

Dorfner, Konrad dan Anton J. Hartomo. 1995. Iptek Penukar Ion. Edisi Pertama. Yogyakarta: Andi Offset.

Hiskia.1994. Penuntun Praktikum Kimia Dasar. Jakarta: Departemen Pendidikan dan Kebudayaan.

23 april 2011.

Naibaho, P.M. 1998. Teknologi Pengolahan Kelapa Sawit. Medan: Pusat Penelitian Kelapa sawit.

Pahan, I. 2008. Panduan Lengkap Kelapa Sawit : Manajemen Agribisnis dari Hulu hingga Hilir. Cetakan 4. Jakarta: Penebar Swadaya.

PT Perkebunan Nusantara II (Persero) Tanjung Morawa.2009. Buku Pedoman Kerja Pebrik Kelapa Sawit. Medan: PT.PN2

Sutrisno, Totok dan Erni Suciastuti. 2002. Teknologi Penyediaan Air Bersih. Cetakan Keempat. Jakarta : Rineka Cipta.

(71)

(72)

(73)