MODUL PENUKAR ION

2021

DYAH ROSITA HENY, MT
SMK Negeri 1 Sragi

PENUKAR ION 2

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah. Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT yang atas
berkat dan rahmatnya penulis dapat menyelesaikan penyusunan bahan ajar ini tepat
waktu.

Dalam penyusunan bahan ajar ini tidak sedikit hambatan yang penulis hadapi,
namun pada akhirnya dapat dilalui berkat adanya bantuan dan bimbingan dari
berbagai pihak baik secara moral maupun spiritual. Untuk itu, pada kesempatan ini
penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada seluruh pihak yang telah
membantu dalam penyusunan bahan ajar ini.

Penyusun menyadari banyak sekali kekurangan dalam penyusunan bahan ajar
ini. Oleh karena itu, penulis memohon maaf atas kesalahan dan kekurangan dalam
penulisan bahan ajar ini. Penulis sangat mengharapkan saran serta kritik yang
membangun dari seluruh pihak agar dapat menjadi lebih baik lagi di masa yang
akan datang.

Atas saran dan kritikannya penulis mengucapkan terima kasih.

Sragi, Agustus 2021
Penulis

Dyah Rosita Heny, MT

i

PENUKAR ION 2

DAFTAR ISI

Kata Pengantar ................................................................................................hal. i
Daftar Isi..........................................................................................................hal. ii
I. Pendahuluan ............................................................................................. hal. 1

A. Deskripsi Singkat ............................................................................... hal. 1
B. Petunjuk Belajar ................................................................................. hal. 1
II. Kegiatan Inti ............................................................................................. hal. 2
A. Tujuan Pembelajaran .......................................................................... hal. 2
B. Peta Konsep ........................................................................................ hal. 2
C. Materi Pokok ...................................................................................... hal. 3
D. Uraian Materi ..................................................................................... hal. 3

1. Rangkaian Peralatan Penukar Ion .................................................. hal. 4
2. Prosedur Pengoperasian Peralatan Penukar Ion Sedehana ............ hal. 7
3. Parameter Data Praktikum Pengoperasian Peralatan Penukar

Ion Sederhana ................................................................................. hal. 13
4. Analisis Data Praktikum Hasil Praktikum Pengoperasian

Peralatan Penukar Ion Sederhana .................................................. hal. 15
E. Forum Diskusi .................................................................................... hal. 17
III. Penutup ..................................................................................................... hal. 17
A. Rangkuman ......................................................................................... hal. 17
B. Tes Formatif ....................................................................................... hal. 18
Daftar Pustaka .................................................................................................hal. 22
Kunci Jawaban Tes Fromatif ........................................................................ hal. 23

ii

PENUKAR ION 2

I. PENDAHULUAN
A. Deskripsi Singkat
Pada bahan ajar ini terdiri atas tiga bagian yaitu pendahuluan, kegiatan
inti dan penutup. Bagian pendahuluan berisi deskripsi singkat mengenai bahan
ajar serta petunjuk belajar.
Kegiatan inti berisi tujuan pembelajaran, materi pokok, uraian materi
pokok, dan forum diskusi. Materi pokok yang terdapat pada bagian kegiatan
inti meliputi rangkaian peralatan penukar ion sederhana, prosedur
pengoperasian peralatan penukar ion sederhana, parameter data praktikum
pengoperasian peralatan penukar ion sederhana, dan analisis data praktikum
pengoperasian peralatan penukar ion sederhana.
Bagian penutup berisi rangkuman dari materi yang telah dipaparkan
pada bagian sebelumnya, dilengkapi dengan tes formatif untuk mengukur
ketercapaian pembelajaran setelah membaca bahan ajar ini. Jawaban tes
formatif terdapat pada kunci jawaban yang berada di bagian akhir bahan ajar.
Jika nilai tes formatif sudah mencapai nilai 75, silakan melanjutkan
pembelajaran pada bahan ajar berikutnya. Bila belum mencapai nilai 75 silakan
pelajari ulang materi dalam bahan ajar ini.

B. Petunjuk Belajar
Untuk memperoleh hasil belajar yang optimal sesuai dengan tujuan
pembelajaran maka langkah yang disarankan dalam mempelajari bahan ajar
ini adalah sebagai berikut:
1. Mempelajari konsep yang dipaparkan dalam materi pembelajaran.
2. Mengukur kemampuan diri dengan mengerjakan soal-soal yang
tercantum dalam evaluasi
3. Memperkaya pemahaman materi pembelajaran melalui pengamatan di
dalam kehidupan sehari-hari dan penerapan di industri (pengolahan air
umpan boiler dan air pendingin)

1

PENUKAR ION 2
II. KEGIATAN INTI

A. Tujuan Pembelajaran
Setelah mempelajari bahan ajar ini, diharapkan peserta didik mampu :
1. Menjabarkan rangkaian peralatan penukar ion dengan tepat.
2. Mengoperasikan peralatan penukar ion sederhana dengan tepat.
3. Mencatat parameter data hasil praktikum pengoperasian peralatan penukar ion
sederhana dengan tepat.
4. Menganalisis data pengamatan hasil praktikum pengoperasian peralatan penukar
ion sederhana dengan tepat.

B. Peta Konsep
Untuk memberi gambaran awal mengenai materi yang akan dibahas,

silahkan anda pelajari terlebih dahulu peta konsep berikut ini!

2

PENUKAR ION 2

C. Materi Pokok
Materi pokok yang akan dibahas dalam bahan ajar ini antara lain:
1. Rangkaian peralatan penukar ion.
2. Prosedur pengoperasian peralatan penukar ion sederhana.
3. Parameter data hasil praktikum pengoperasian peralatan penukar ion
sederhana.
4. Analisis data hasil praktikum pengoperasian peralatan penukar ion
sederhana.

D. Uraian Materi

Kenapa Karena bisa menyebabkan timbulnya
kandungan ion kerak. Kerak ini akan mengurangi
Ca2+ dan CO32- penampang basah pipa &
mengganggu menyulitkan pemanasan air dalam
kinerja peralatan
ketel uap (boiler), serta mengurangi
proses? daya koagulasi yang melalui dalam
pipa dengan menurunnya turbulensi

3

PENUKAR ION 2

1. Rangkaian Peralatan Penukar Ion
Menurut sistem rangkaian peralatannya, peralatan penukar ion jenis fixed

bed dibedakan menjadi fixed bed kolom ganda (multiple unit) dan fixed bed kolom
campuran (single unit).

a. Fixed Bed Kolom Ganda (Multiple Unit)
Dinamakan kolom ganda karena kolom yang digunakan ada dua, yaitu

kolom untuk penukar kation dan kolom penukar anion (penukar kation dan
anion ditempatkan pada kolom terpisah), seperti yang terlihat pada gambar 1.

Gambar 1. Fixed Bed Kolom Ganda (Multiple Unit)
(Sumber : viscochemical.com)

Pada awal proses demineralisasi multiple unit, air akan melewati kolom
kation yang berisi resin resin kation untuk mengikat ion-ion positif (kation).
Proses ini diikuti dengan pelepasan ion H+ ke dalam air. Selanjutnya ion H+
yang lepas ke dalam air akan berikatan dengan anion terlarut di dalam air,
sehingga menghasilkan asam seperti asam sulfat, asam karbonat, asam nitrat,
dll (tergantung anionnya).

Untuk menghilangkan keasaman ini, air dialirkan lebih lanjut ke kolom
anion yang berisi resin anion. Saat melewati resin anion, terjadi kontak antara
asam dengan resin anion. Sehingga terjadi pertukaran ion dan dihasilkan air
yang bebas asam (air product).
Contoh reaksi yang terjadi :
2RSO3H + CaSO4  (RSO3)2Ca + H2SO4

4

PENUKAR ION 2
2RCH2N(CH3)3OH + H2SO4  (RCH2N(CH3)3)2SO4 + H2O
Proses pertukaran ion pada fixed bed multiple unit ion exchanger diilustrasikan
pada gambar 2.

Gambar 2. Proses pertukaran ion pada fixed bed multiple unit ion exchanger
(Sumber : https://www.youtube.com/watch?v=ctlHNf1s6RM)

Dalam proses pertukaran ion di alat penukar ion sistem continue jenis fixed bed
kolom ganda (multiple unit) sering kali menghasilkan gas, sehingga perlu
adanya alat tambahan berupa alat degasifier seperti yang disajikan dalam
gambar 3.

Gambar 3. Proses demineralisasi dengan pertukaran ion kolom ganda
yang dilengkapi dengan alat degasifier
(Sumber: Fitriyani Yetti H.)

b. Fixed Bed Kolom Campuran (Single Unit)
Fixed bed tipe kolom campuran (single unit) disebut juga sebagai mixbed

exchanger. Disebut mixbed exchanger jika penukar kation dan penukar anion
ditempatkan pada satu kolom. Unit ini berfungsi mengikat sisa-sisa anion atau
kation yang masih terkandung dalam air setelah melewati cation dan anion
exchanger. Mixbed exchanger berisi carnpuran resin anion dan kation karena

5

PENUKAR ION 2
perbedaan berat resin anion berada lapisan atas dan resin kation pada lapisan
bawah. Warna resin anion lebih terang daripada resin kation. Proses operasi
pada tipe mixbed exchanger dapat dilihat pada gambar 4.

Gambar 4. Proses operasi pada mixbed exchanger
Míxbed exchanger dioperasikan dengan cara melewatkan air menuju anion
exchanger dari atas kolom menuju ke bawah kolom. Setelah melewati resin
anion, selanjutnya melewatu dan resin kation yang berada di bawahnya. Reaksi
yang terjadi sama dengan reaksi di cation dan anion exchanger.

Jika resin penukar ion dalam kolom kation dan anion telah jenuh, maka
perlu dilakukan regenerasi resin. Regenerasi resin kation dilakukan dengan
mengalirkan larutan HCl atau H2SO4 atau NaCl konsentrasi tertentu ke dalam
kolom kation. Sedangkan regenerasi resin anion dilakukan dengan mengalirkan
larutan NaOH konsentrasi tertentu ke dalam kolom anion.
Diagram alir proses pengoperasian peralatan penukar ion dan regenerasi resin di
industri disajikan dalam gambar 5.

6

PENUKAR ION 2

Gambar 5. Diagram alir proses pengoperasian peralatan penukar ion dan
regenerasi resin di industri

(Sumber : viscochemical.com)
2. Prosedur Pengoperasian Peralatan Penukar Ion Sederhana

Rangkaian peralatan penukar ion sederhana yang ada di SMK Negeri
1Sragi disajikan dalam gambar 6.

Gambar 6. Rangkaian peralatan penukar ion sederhana
(https://www.youtube.com/watch?v=ggSn8rvs8G4)

7

Tahukah kamu bagaimana cara PENUKAR ION 2
mengoperasikan peralatan
Yuk kita simak penjelasan
penukar ion sederhana di atas? dalam video berikut :

https://www.youtube.com/wa
tch?v=CvCasHTkRjk

Prosedur pengoperasian perlatan penukar ion sederhana sesuai dengan gambar di
atas meliputi proses pertukaran ion dan proses regenerasi resin penukar ion.

Tahapan proses pertukaran ion meliputi kegiatan memeriksa kondisi
sebelum start up, melakukan start up dan pengoperasian peralatan penukar ion,
serta melakukan shut down peralatan penukar ion. Secara rinci akan dijelaskan
pada penjelasan berikut.

Gambar 6. Diagram alir rangkaian peralatan penukar ion sederhana

a. Memeriksa Kondisi Sebelum Start Up
1) Menggunakan APD yang sesuai
2) Memastikan kondisi & keamanan area kerja
3) Memastikan stok bahan tersedia
4) Memeriksa kondisi pH meter, TDS meter, dan konduktometer
5) Memastikan keadaan valve 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 dalam kondisi close
6) Memastikan valve kolom karbon aktif posisi “filter”
8

PENUKAR ION 2
7) Memastikan valve cation exchanger posisi “service”
8) Memastikan valve anion exchanger posisi “service”
9) Mengecek ketersediaan garam sebagai bahan regeneran

b. Melakukan Start Up dan Pengoperasian Peralatan Penukar Ion
1) Membuka valve 1
2) Membuka valve 2
3) Membuka valve 3
4) Membuka valve 5
5) Membuka valve 7
6) Menyalakan saklar pompa
7) Membuka valve 4
8) Mengambil sampel bahan baku
9) Menutup kembali valve 4
10) Menganalisa sampel bahan baku (pH,TDS, conductivity)
11) Mengontrol valve 3 menjadi ½ open
12) Menunggu proses penukaran ion
13) Membuka valve 8
14) Mengambil sampel produk
15) Menutup kembali valve 8
16) Menganalisa sampel produk (pH,TDS, conductivity)

c. Melakukan Shut Down Peralatan Penukar Ion
1) Mematikan saklar pompa
2) Memposisikan semua valve dalam posisi close (dengan urutan 7-5-3-2-1)

Jika air product yang dihasilkan tidak sesuai standar maka perlu dilakukan
regenerasi resin.

Regenerasi Peralatan Penukar Ion (Ion Exchanger)
Resin yang telah digunakan secara terus menerus atau jika semua ion H+ yang

terdapat pada resin kation dan ion OH- pada resin anion semua telah digantikan oleh
kation dan anion, maka dapat dikatakan resin tersebut telah jenuh atau resin tersebut
sudah tidak aktif lagi. Untuk mengaktifkan kembali resin tersebut maka resin
tersebut harus dilakukan proses regenerasi.

9

PENUKAR ION 2

Proses regenerasi dapat dilakukan dengan cara mengalirkan larutan asam kuat

misalnya asam klorida (HCl) atau asam sulfat (H2SO4) untuk resin kation.

Sedangkan untuk resin anion maka proses regenerasinya dilakukan dengan cara

mengalirkan larutan basa kuat seperti NaOH. Reaksi regenerasi resin penukar

kation :

(RSO3)2Ca + H2SO4  2 RSO3H + CaSO4
(RSO3)2Mg + H2SO4  2 RSO3H + MgSO
2 RSO3Na + H2SO4  2 RSO3H + Na2SO4

resin jenuh resin aktif

Lamanya waktu regenerasi bermacam-macam pada umumnya berlangsung
minimal 30 menit atau sesuai spesifikasi pembuat. Setelah tahap regenerasi maka
perlu dilakukan pembilasan terhadap resin. Pembilasan dilakukan dengan dua tahap
yaitu pembilasan awal dan pembilasan akhir. Pembilasan awal dilakukan untuk
menghilangkan sisa-sisa regeneran yang masih menempel pada resin. Pembilasan
akhir dilakukan untuk menghilangkan kemungkinan garam yang terbentuk.

Ditinjau dari system aliran yang digunakan proses regenerasi dapat dilakukan
dengan dua cara yaitu dengan aliran searah (concurrent) dan aliran berlawanan
(counter current).

a. Aliran Searah (Cocurrent)
Proses regenerasi dengan aliran searah baik proses pelunakan atau proses

regenerasi dilakukan di dalam reaktor atau bejana yang sama. Air yang diproses
maupun larutan regenerant (regenerant solution) dialirkan ke resin penukar ion
dengan aliran dari bawah ke atas.

Di dalam proses regenerasi dengan aliran searah, ion hidrogen akan
menggantikan ion kalsium, magnesium dan natrium di dalam unggun resin mulai
dari atas ke bawah. Penggantian ion akan berjalan sempurna apabila ditambahkan
ion hidrogen yang berlebih di dalam larutan regenerant. Proses ini dapat dilihat
pada gambar 7 berikut.

10

PENUKAR ION 2

Gambar 7. Regenerasi aliran searah
(Sumber : https://123dok.com/document/qm0nv75y-penghilangan-kesadahan-di-dalam-air-

minum.html)

b. Aliran Berlawanan (Counter Current)
Proses pelunakan air dialirkan dengan aliran dari atas ke bawah sehingga

unggun resin penukar ion terpadatkan di dalam reactor. Untuk regenerasi aliran
berlawanan, larutan regenerant dialirkan ke dalam resin penukar ion yang telah
jenuh dengan aliran dari bawah ke atas. Dengan demikian jika larutan regenerant
yang digunakan adalah larutan asam maka ion hidrogen akan menggantikan ion
kalsium, magnesium dan natrium yang ada di dalam unggun resin mulai dari
bawah ke atas sehingga pada bagian bawah unggun resin seluruhnya akan
dikonversi oleh ion hidrogen dan selanjutnya bergerak ke atas sampai seluruh ion
natrium digantikan oleh ion hidrogen. Hal tersebut dapat terjadi jika kecepatan
aliran larutan regenerant diatur agar unggun stabil pada keadaan tetap (packed
resin). Jika kecepatan larutan regenerant terlalu besar maka unggun resin akan
terfluidisasi sehingga urutan pertukaran ion menjadi tidak beratauran. Selain itu
dapat mengakibatkan aliran chanelling sehingga kontak antara larutan regenerant
dan resin menjadi kurang efektif. Proses ini dapat dilihat pada gambar 8 berikut.

11

PENUKAR ION 2

Gambar 8. Regenerasi aliran berlawanan
(Sumber : https://123dok.com/document/qm0nv75y-penghilangan-kesadahan-di-dalam-air-

minum.html)

Tahapan proses regenerasi resin penukar ion akan dijelaskan pada penjelasan
berikut.
a. Melakukan Start Up Peralatan Penukar Ion

1) Memastikan valve kolom karbon aktif posisi “filter”
2) Memastikan valve cation exchanger posisi “service”
3) Memastikan valve anion exchanger posisi “service”
4) Menimbang 300 g brine (NaCl)
5) Menuang brine (NaCl) ke penampung
6) Memposisikan selang regenerasi pada penampung
7) Membuka valve 1
8) Membuka valve 2
9) Membuka ½ penuh valve 3
10) Membuka valve 5
11) Membuka valve 7
12) Menyalakan saklar pompa

b. Melakukan Regenerasi Resin Penukar Ion (Resin Kation)
1) Memutar valve kolom kation pada posisi brine refill
2) Mengisi penampung
3) Mengaduk brine sampai larut
4) Memutar valve kolom kation pada posisi brine & slow R
12

PENUKAR ION 2

5) Menunggu brine habis
6) Memutar valve kolom kation pada posisi fast rinse
7) Membilas selama 5 menit
8) Memutar valve kolom kation pada posisi backwash
9) Melakukan backwash selama 10 menit
10) Memutar valve kolom kation pada posisi fast rinse
11) Membilas selama 5 menit
12) Memutar valve kolom kation posisi service
13) Membuka valve 8
14) Mengambil sampel produk (kemudian menutup kembali valve 8)
15) Menganalisa sampel produk (pH, TDS, conductivity)

c. Melakukan Shut Down Peralatan Penukar Ion
1) Mematikan saklar pompa
2) Memposisikan semua valve dalam posisi close (dengan urutan 7-5-3-2-1)

3. Parameter Data Pengataman Hasil Praktikum Pengoperasian Peralatan
Penukar Ion Sederhana
a. Derajar Keasaman (pH)
pH adalah derajat keasaman yang digunakan untuk menyatakan tingkat
keasaman atau kebasaan yang dimiliki oleh suatu larutan. Skala pH bukanlah
skala absolut. Ia bersifat relatif terhadap sekumpulan larutan standar yang pH-
nya ditentukan berdasarkan persetujuan internasional. Konsep pH pertama kali
diperkenalkan oleh kimiawan Denmark Søren Peder Lauritz Sørensen pada
tahun 1909. Air murni bersifat netral, dengan pH-nya pada suhu 25 °C
ditetapkan sebagai 7,0. Larutan dengan pH kurang daripada tujuh disebut
bersifat asam, dan larutan dengan pH lebih daripada tujuh dikatakan bersifat
basa atau alkali.
Pengukuran pH sangatlah penting dalam bidang yang terkait dengan
kehidupan atau industri pengolahan kimia seperti kimia, biologi, kedokteran,
pertanian, ilmu pangan, rekayasa (keteknikan), dan oseanografi. Tentu saja
bidangbidang sains dan teknologi lainnya juga memakai meskipun dalam
frekuensi yang lebih rendah. Ada beberapa cara yang digunakan untuk
mengukur pH suatu larutan yaitu dengan menggunakan kertas lakmus, kertas
13

PENUKAR ION 2

indikator universal serta menggunakan pH meter.

Gambar 9. pH meter
(Sumber : https://www.tokopedia.com/mwhydro/ph-meter-hm-digital-ph-80-original)

b. TDS
Zat padat terlarut TDS (Total Dissolved Solid) adalah terlarutnya zat

padat, baik berupa ion, berupa senyawa, koloid di dalam air. Total padatan
terlartut merupakan konsenterasi jumlah ion kation (bermuatan positif) dan
anion (bermuatan negatif) di dalam air. Oleh karena itu, analisa total padatan
terlarut menyediakan pengukuran kualitatif dari jumlah ion terlarut, tetapi tidak
menjelaskan pada sifat atau hubungan ion. Selain itu pengujian tidak
memberikan wawasan dalam masalah kualitas air spesifik. Oleh karena itu
analisa total padatan terlarut digunakan sebagai uji indikator untuk menetukan
kualitas umum dari air. Sumber padatan terlarut total dapat mencakup semua
kation dan anion terlarut (Oram, 2010).

Total zat padat terlarut biasanya terdiri atas zat organik, garam anoranik
dan gas terlarut. Bila total zat padat terlarut bertambah maka kesadahan akan
naik pula. Selanjutnya efek padatan terlarut atapun padatan terhadap kesehatan
tergantung pada spesies kimia pada penyebab masalah tersebut (Slamet, 1994).

Gambar 10. TDS meter
(Sumber : www.google.com)

14

PENUKAR ION 2
c. Konduktivitas

Konduktivitas sangat dipengaruhi oleh ion-ion yang terdapat dalam air
terutama kandungan ion mayor. Konduktivitas listrik atau daya hantar listrik
(DHL) adalah kemampuan larutan untuk menghantarkan arus listrik yang
memiliki satuan μmhos/cm atau μSiemens/cm. Nilai konduktivitas listrik
sebuah zat cair adalah jumlah ion serta TDS yang terlarut di dalamnya.

Gambar 11. Conductivitymeter
(Sumber : https://syariftama.com/product/lutron-cd-4302-conductivity-meter/ )

4. Analisis Data Pengamatan Hasil Praktikum Pengoperasian Peralatan
Penukar Ion Sederhana.
Analisis data pengamatan hasil praktikum pengoperasian peralatan

penukar ion sederhana dilakukan dengan membandingkan data nilai pH, TDS, dan
konduktivitas yang diperoleh dengan standar air umpan boiler dan standar air
umpan coolong tower. Jika data yang diperoleh belum sesuai makan perlu
dilakukan langkah tindak lanjut, yaitu dengan regenerasi resin. Apabila setelah
regenerasi resin ternyata data nilai pH, TDS, dan konduktivitas masih belum
sesuai; maka langkah yang harus dilakukan adalah mengganti resin dengan yang
baru.

15

PENUKAR ION 2
a. Syarat Air Umpan Boiler

Tabel 1. Standar Air Umpan Boiler

Sumber : https://www.eonchemicals.com/artikel/persyaratan-air-
umpan-boiler-dan-cara-memenuhinya/

b. Syarat Air Pendingin (Cooling Water)

(Sumber : http://www.mech.co.jp/web-en/01/02/img/kijun02.pdf)
16

PENUKAR ION 2

Berdasarkan sumber-sumber di atas tentang syarat air umpan boiler dan air
pendingin (cooling water), maka standar air produk peralatan penukar ion di SMK
Negeri 2 Cilegon ditetapkan sebagai berikut :

No. Parameter Nilai
1. pH 6,5 – 8,2
2. TDS max 200 ppm
3. konduktivitas max 800 µS/cm

E. Forum Diskusi
Setelah melaksanakan praktikum pengoperasian peralatan penukar ion sederhana,
lakukan analisis terhadap data pengamatan parameter pH, TDS, dan konduktivitas
dari proses pertukaran ion dan regenerasi resin. Diskusikan dengan anggota
kelompokmu :
1. Apakah data parameter yang diperoleh sudah sesuai standar?
2. Jika belum sesuai standar, langkah apa yang harus dilakukan?

III. PENUTUP

A. Rangkuman

1. Menurut sistem rangkaian peralatannya, peralatan penukar ion jenis fixed bed
dibedakan menjadi fixed bed kolom ganda (multiple unit) dan fixed bed kolom
campuran (single unit).

2. Dinamakan fixed bed kolom ganda (multiple unit) karena kolom yang
digunakan ada dua, yaitu kolom untuk penukar kation dan kolom penukar
anion (penukar kation dan anion ditempatkan pada kolom terpisah.

3. Fixed bed tipe kolom campuran (single unit) disebut juga sebagai mixbed
exchanger. Disebut mixbed exchanger jika penukar kation dan penukar anion
ditempatkan pada satu kolom.

4. Prosedur pengoperasian peralatan penukar ion meliputi kegiatan memeriksa
kondisi sebelum start up, melakukan start up dan pengoperasian peralatan
penukar ion, serta melakukan shut down peralatan penukar ion.
17

PENUKAR ION 2

5. Prosedur regenerasi resin penukar ion meliputi kegiatan melakukan start up
perlatan penukar ion, melakukan regenerasi resin, dan melakukan shut down
peralatan penukar ion.

6. Parameter data pengamatan praktikum pengoperasian peralatan penukar ion
meliputi nilai pH, TDS, dan konduktivitas dari air baku dan air product.

7. Analisis data pengamatan hasil praktikum pengoperasian peralatan penukar
ion sederhana dilakukan dengan membandingkan data nilai pH, TDS, dan
konduktivitas yang diperoleh dengan standar air umpan boiler dan standar air
umpan cooling tower.

8. Jika data yang diperoleh belum sesuai makan perlu dilakukan langkah tindak
lanjut, yaitu dengan regenerasi resin.

9. Apabila setelah regenerasi resin ternyata data nilai pH, TDS, dan konduktivitas
masih belum sesuai; maka langkah yang harus dilakukan adalah mengganti
resin dengan yang baru.

B. Tes Formatif
Pilihlan jawaban yang paling tepat!
1. Suatu peralatan penukar ion dioperasikan dengan cara melewatkan air baku
menuju anion exchanger dari atas kolom menuju ke bawah kolom. Setelah
melewati resin anion, selanjutnya melewati dan resin kation yang berada di
bawahnya. Berdasarkan uraian tersebut, dapat disimpulkan bahwa jenis
peralatan penukar ion yang digunakan adalah ….
A. fixed bed single unit
B. fixed bed multiple unit
C. fluidized bed single unit
D. fluidized bed multiple unit
E. ion exchanger tangki berpengaduk

2. Perhatikan gambar rangkaian peralatan penukar ion berikut:

Rangkaian peralatan penukar ion di atas merupakan jenis ….
A. fixed bed single unit
B. fixed bed multiple unit

18

PENUKAR ION 2

C. fluidized bed single unit
D. fluidized bed multiple unit
E. ion exchanger tangka berpengaduk

3. Dalam pengoperasian alat penukar ion sederhana, tahap operasi penggantian
ion yang terserap dengan ion awal yang semula berada dalam matriks resin
dan pengambilan kapasitas ke tingkat awal atau ke tingkat yang diinginkan
dilakukan pada proses….
A. service
B. backwash
C. regenerasi
D. pembilasan
E. down flow

4. Jika kita ingin mengatur lamanya waktu kontak resin dengan air, maka
valve yang harus diatur pembukaan dan penutupanya adalah ….
A. valve inlet kolom ion exchanger
B. valve inlet penampungan bahan baku
C. valve outlet kolom ion exchanger
D. valve backwash kolom ion exchanger
E. kolom outlet penampungan bahan baku

5. Salah satu proses pada sistem pengoperasian alat penukar ion sederhana
yaitu proses membilas unit dengan laju yang lebih cepat untuk
menghilangkan regeneran sebelum operasi. Proses tersebut dilakukan pada
tahap ….
A. fash rinse
B. slow rinse
C. down flow
D. service
E. backwash

6. Sebelum instalasi pemrosesan air umpan boiler dengan ion exchanger
dinyalakan perlu diperhatikan posisi-posisi valve pada rangkaian alat.

Posisi valve yang harus terbuka adalah ....
A. tidak ada
B. semua valve
C. 1, 2, 3, 4, 7
D. 1, 2, 5, 7, 8

19

PENUKAR ION 2

E. 1, 2, 3, 5, 7

7. Setiap valve dalam rangkaian peralatan penukar ion memiliki fungsi yang
berbeda.

Fungsi valve 8 yang dipasang setelah kolom anion exchanger pada
rangkaian peralatan penukar ion sederhana adalah ....
A. untuk mengalirkan produk dari kolom ion exchanger
B. untuk mengalirkan air baku ke kolom ion exchanger
C. untuk mengalirkan air baku ke tangki produk
D. untuk mengalirkan produk yang akan dianalisis
E. untuk mengalirkan brine

8. Jika tekanan pompa untuk mengalirkan bahan baku ke kolom ion exchange
terlalu besar, maka langkah yang harus diambil adalah ....
A. Mematikan satu per satu proses dari awal sampai akhir
B. Membuka valve control pompa
C. Mematikan kerja pompa
D. Menutup valve air baku
E. Membuka valve produk

9. Air product yang dihasilkan dari proses ion exchange harus sesuai kualifikali
sebelum air product tersebut dimanfaatkan sebagai air unpan boiler atau air
pendingin (cooling water). Untuk mengetahui apakah air product ion
exchanger sudah sesuai kualifikasi atau belum, dapat dilakukan dengan cara
....
A. mencium bau produk
B. mencicipi rasa produk
C. menganalisa produk secara kualitatif
D. mengukur kesadahan, pH, TDS, dan konduktivitas
E. mengukur densitas, viskositas, dan specific density

10. Hasil analisis kualitas air product dari ion exchanger menentukan Langkah
tindak lanjut yang harus dilakukukan. Jika air product yang dihasilkan tidak
sesuai kualifikasi maka dilakukan langkah regenerasi resin atau
penggantian resin. Anda dapat melakukan regenerasi resin pada ion
exchange, ketika ....
A. resin jenuh

20

PENUKAR ION 2
B. resin sudah habis
C. bahan baku telah habis
D. air dalam tangki penampung telah habis
E. instalasi pemrosesan air umpan boiler telah beroperasi selama 1 bulan

21

PENUKAR ION 2

DAFTAR PUSTAKA

Fitriyani Yetti Handayani, Wahid Sujarwo. 2020. Operasi Teknik Kimia Kelas XII.
Malang: PT Kuantum Buku Sejahtera.

Oram,B. (2010) ,Total Dissolved Solids, Dipetik Mei, 18, 2016 dari https://www.water-
research.net/index.php/water-treatment/tools/total-dissolved-solids . Diakses
tanggal 8 Agustus 2021 pukul 15.56 WIB.

Slamet, J. S. 1994. Kesehatan Lingkungan. Yokyakarta: Gajah Mada University Press.

http://eprints.poltekkesjogja.ac.id/877/4/4%20Chapter%202.pdf . Diakses tanggal 8
Agustus 2021 pukul 14.56 WIB.

https://jurnal.uns.ac.id › jmpf › article › download. Diakses tanggal 8 Agustus 2021
pukul 15.01 WIB.

http://repository.untag-sby.ac.id/186/3/BAB%20II.pdf . Diakses Tanggal 8 Agustus
2021 pukul 15.23 WIB.

https://viscochemical.com/demineralisasi/ . Diakses tanggal 8 Agustus 2021 pukul
15.34 WIB.

http://digilib.uinsgd.ac.id/15706/4/4_bab1.pdf . Diakses tanggal 8 Agustus 2021 pukul
16.04 WIB.

http://www.mech.co.jp/web-en/01/02/img/kijun02.pdf. Diakses tanggal 8 Agustus
2021 pukul 17.03 WIB.

https://www.eonchemicals.com/artikel/persyaratan-air-umpan-boiler-dan-cara-
memenuhinya/ Diakses tanggal 9 Agustus 2021 pukul 06.24 WIB.

https://syariftama.com/product/lutron-cd-4302-conductivity-meter/ Diakses tanggal 9
Agustus 2021 pukul 06.24 WIB.

https://www.youtube.com/watch?v=CvCasHTkRjk Diakses tanggal 9 Agustus 2021
pukul 06.31WIB.

https://www.youtube.com/watch?v=ggSn8rvs8G4 Diakses tanggal 9 Agustus 2021
pukul 06.32 WIB.

https://123dok.com/document/qm0nv75y-penghilangan-kesadahan-di-dalam-air-
minum.html. Diakses tanggal 18 Agustus 2021 pukul 23.32 WIB.

22

PENUKAR ION 2

KUNCI JAWABAN TES FORMATIF

1. A 6. E

2. B 7. D

3. C 8. B

4. C 9. D

5. A 10. A

23