2 Prosedur Hilangkan Kontaminan Dengan Zeolit Alam

 

Berikut Penjelasan hilangkan kontaminan dengan zeolit alam, zeolit alam dikenal baik sebagai media filter air yang mampu menghilangkan segala jenis kontaminan di dalam air karena kandungannya. Zeolit melakukan pemurnian dengan cara penukaran ion atau ion exchange. Mereka akan menangkap dan menghilangkan kontaminan berbahaya dan melepaskan ion yang ada di dalam dirinya untuk melakukan pembersihan atau pemurnian air.

 

Inilah kenapa batu zeolit alam digunakan di berbagai sektor dengan berbagai kebutuhan dari mulai kebutuhan air bersih di rumah hingga kebutuhan air untuk sektor industri farmasi, kosmetik dan lain sebagainya. Wajar jika zeolit, di berbagai belahan dunia maju mana pun masih diandalkan sebagai media filter air untuk menjernihkan air keran di dalam rumah termasuk air limbah rumah tangga dan air permukaan atau bawah tanah untuk menghasilkan air layak minum.

 

Dua Prosedur hilangkan Kontaminan dengan Zeolit

 

Paling tidak, ada dua prosedur standar yang biasanya diaplikasikan untuk menghilangkan kontaminan dari air menggunakan zeolit: prosedur batch dan kolom. Perlu diingat jika sebelum melakukan aplikasi pertukaran ion praktis, beberapa studi khusus sampel zeolit ​​yang representatif dari deposit untuk potensi eksploitasinya harus dilakukan secara seksama.

Penting juga untuk menggarisbawahi bahwa kapasitas tukar kation zeolit ​​sangat bergantung pada komposisi kation aslinya, karena tidak semua situs kation dalam struktur zeolit ​​tersedia untuk pertukaran kation. Efisiensi penyisihan ion dari larutan air meningkat dengan semakin tingginya porsi komponen utama zeolit ​​alam.

 

Proses “Batch”

 

Dalam proses batch sejumlah zeolit ​​alam atau yang termodifikasi digunakan, ditempatkan dalam kontak dengan larutan sampel air sintetis atau real pada waktu tertentu. Prosedur Batch biasanya dilakukan pada temperatur konstan dan kondisi hidrodinamik.

Jumlah ion amobil pada zeolit ​​disajikan sebagai distribusi keseimbangan ion antara zeolit ​​alam atau modifikasi dan larutan. Efisiensi penyisihan ion logam oleh zeolit ​​alam tergantung pada kuantitas dan kapasitas tukar serta keberadaan kation dan anion lain dalam air yang diolah.

Dengan meningkatnya konsentrasi ion logam dalam air, efisiensi penghilangan ion-ion ini meningkat menggunakan zeolit ​​alam (dari 500 mg/L menjadi 1 g/L). Zeolit ​​alam dan zeolit ​​modifikasi efisien pada konsentrasi rendah dari ion logam yang berbeda seperti Zn2+ (konsentrasi dari 1 sampai 5 mg/L) dan Fe3+ (konsentrasi dari 0,2 sampai 2,0 mg/L) sekitar 50-60%.

Untuk pengolahan air yang efisien, yang merupakan sifat penting dari zeolit ​​alam adalah regenerasi melalui proses siklik dan penggunaannya kembali. Studi terbaru tentang efisiensi desorpsi ion logam dan regenerasi zeolit ​​alam – klinoptilolit menunjukkan bahwa prosesnya reversibel dalam banyak kasus.

Penyerapan ion pada zeolit ​​alam termodifikasi besi tergantung pada keberhasilan modifikasi kimia dan pembentukan besi hidroksida pada permukaannya. Pengaruh pH larutan dan konsentrasi awal ion arsenik dalam air sangat penting untuk efisiensi penyisihan ion arsenik.

 

Sisi Lain

 

Di sisi lain, beberapa anion (misalnya asetat, klorida, nitrat, fosfat atau sulfat) telah diketahui dapat mengganggu penyerapan arsenat. Untuk pengikatan ion arsenik pada zeolit ​​yang dimodifikasi besi, prosesnya tidak dapat diubah, yaitu terjadinya kompleks arsenik dan besi yang stabil, yang sangat penting untuk penghilangan ion arsenik secara permanen dari larutan air.

Di sisi lain, perlu diketahui bahwa amonium merupakan salah satu polutan utama yang terkandung dalam limbah kota, air limbah pabrik pupuk dan limbah pertanian. Meskipun tidak beracun, namun berbahaya bagi lingkungan menjadi salah satu penyebab utama eutrofikasi.

Pertukaran kation telah diidentifikasi sebagai mekanisme penyerapan NH4 + dengan nilai KTK operasi yang terdiri dari 0,1 hingga 2,3 meq/g (dari 1,8 hingga 41,4 mg/g). Secara khusus, nilai tertinggi telah didaftarkan untuk klinoptilolit yang ditukar dengan natrium.

 

Penelitian Zeolit

 

Beberapa penelitian menunjukkan bahwa ion amonium berikatan pada kerangka zeolit ​​melalui kombinasi dua proses paralel: pertukaran ion dan adsorpsi. Modifikasi zeolit ​​oleh ion NH4+ dilakukan dengan meningkatkan konsentrasi ion amonium dan ditentukan oleh kapasitas tukar kation dan konsentrasi ion logam yang dilepaskan dari struktur zeolit.

Ion Na+ paling cepat ditukar dengan ion amonium dari larutan air. Total KTK zeolit ​​ditemukan hingga 13 mg NH4+/g zeolit. Perlakuan kimia zeolit ​​alam dengan konsentrasi HCl yang berbeda memiliki pengaruh yang signifikan terhadap penghilangan ion amonium dari larutan.

Yaitu, semakin tinggi konsentrasi asam yang diperlakukan zeolit, semakin lemah kapasitas tukar ion NH4+. Anion serta senyawa terdisosiasi atau terdisosiasi buruk, baik anorganik maupun organik (misalnya sianida, fluorida, borat, turunan hidrokarbon) adalah kontaminan berbahaya yang ada dalam air terutama sebagai akibat dari industri kimia intensif atau berasal dari alam.

Dua modifikasi utama telah diperhatikan untuk membuat zeolit ​​efektif juga untuk penyerapan spesies ini: i) doping logam dan ii) pengobatan dengan surfaktan organik kationik.

Meskipun demikian, mineral klinoptilolit seperti itu telah dilaporkan secara mengejutkan sebagai sorben untuk penghilangan fluorida alami dari air sumur. Efisiensi penghilangan fluorida yang lebih tinggi dari 50% (dari 2 sampai 6 mg/L konsentrasi fluorida awal) telah diklaim.

Doping logam (misalnya penambahan oksida lantanida, aluminium atau zirkonium) telah dikutip sebagai cara yang mungkin untuk meningkatkan efisiensi penyisihan zeolit ​​alam. Dua mekanisme telah disimpulkan untuk penyerapan fluorida: hidroksida/pertukaran fluorida (karena kesamaan sterik dan elektrostatik antara anion ini) dan oklusi fluorida.

 

Proses kolom

 

Dalam proses kolom terdapat beberapa aspek yang mempengaruhi dinamika serapan kation oleh zeolit, faktor tersebut terutama larutan (suhu, pH, laju alir, konsentrasi kation awal yang dihilangkan oleh zeolit, larutan pretreatment, adanya ion yang bersaing dalam larutan, karakteristik logam berat yang dihilangkan oleh zeolit) dan faktor spesifik padat (ukuran partikel, debu permukaan, pengotor yang ditemukan dalam sampel zeolit, jenis prosedur perlakuan awal yang diterapkan pada zeolit).

Modifikasi zeolit ​​alam dilakukan dengan menerapkan lapisan mangan dioksida, yang merupakan prosedur yang dilindungi/dipatenkan secara teknologi. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa efisiensi penghilangan ion besi dari air minum dapat ditingkatkan sekitar 90% dengan menggunakan zeolit ​​termodifikasi.

Klinoptilolit yang dimodifikasi MnO2 (New Mexico, USA) tampaknya menjadi adsorben yang menjanjikan untuk menghilangkan jumlah jejak arsenik dari air. Efisiensi penyisihan yang diperoleh dengan zeolit ​​termodifikasi menjadi dua kali lipat dibandingkan dengan yang diperoleh dengan zeolit ​​yang tidak dimodifikasi.

 

error: Content is protected !!