Aplikasi Lingkungan Dari Bahan Zeolitik Alam Berdasarkan Sifat Pertukaran Ionnya
Saat ini dan potensi penggunaan zeolit alam sebagai penukar kation dalam perlindungan lingkungan ditinjau. Zeolit silikat, seperti chabazite, clinoptilolite, mordenite dan phillipsite, menunjukkan selektivitas yang baik untuk kation dengan kerapatan muatan rendah, misalnya, Cs+ dan NH4 +, dan untuk kation dengan energi hidrasi rendah, seperti Pb2+. Tufa yang dizeolitisasi, yang mengandung zeolit-zeolit tersebut, oleh karena itu dapat digunakan untuk menghilangkan kation-kation di atas dan kation-kation lainnya dari air limbah sebelum dibuang.
Proses berkelanjutan dengan tempat tidur tetap biasanya digunakan untuk pemurnian air, seperti yang digunakan di AS dan di negara lain di seluruh dunia untuk pembuangan amonium dari limbah kota. Penambahan penukar ion secara langsung diperlukan ketika polutan, misalnya radionuklida, harus dikeluarkan dari tanah dan terperangkap dalam kerangka zeolit, seperti dalam kasus kecelakaan nuklir Chernobyl.
Penghapusan logam berat dari air limbah dipersulit oleh kompleksitas limbah yang akan diolah, misalnya, dengan adanya beberapa polutan kationik yang zeolit tidak menunjukkan selektivitas yang sebanding.
Proses terputus-putus (penambahan zeolit ke larutan limbah) juga dimungkinkan, dan direkomendasikan dalam kasus efisiensi proses yang rendah, asalkan lumpur zeolit, yang dihasilkan dari penghilangan kation pencemar, distabilkan-dipadatkan dalam matriks semen sebelum dibuang atau kembali -menggunakan.
Pertukaran Ion pada Zeolit
Pencemaran air merupakan masalah yang sangat memprihatinkan. Kation beracun, seperti banyak kation logam berat atau amonium, dapat merugikan kehidupan akuatik dan juga dapat mencapai manusia melalui rantai makanan. Inilah sebabnya mengapa pembatasan ketat telah diberlakukan oleh banyak negara untuk pembuangan air limbah di badan air (laut, sungai, danau).
Zeolit alam, seperti klinoptilolit, chabazite, phillipsite, dan mordenit, menunjukkan selektivitas yang baik untuk beberapa polutan air, misalnya, Cs+, NH4"1" dan Pb^4". Oleh karena itu, tufa yang kaya zeolit dapat digunakan untuk menghilangkan bahan di atas dan lainnya. kation dari air limbah sebelum dibuang.
Oleh karena itu, limbah kota atau air limbah yang berasal dari industri harus diserahkan ke pengolahan kimia dan/atau biologis sebelum dibuang. Pengurangan kation biasanya dicapai dengan presipitasi, sedangkan amonium dihilangkan secara biologis, tetapi kedua perlakuan terkadang menjadi tidak memuaskan, misalnya, batas pelepasan terlewati, karena masalah khusus dari asal kimia dan/atau fisik .
Proses berkelanjutan dengan bed tetap biasanya digunakan untuk pemurnian air, seperti yang digunakan di AS untuk pembuangan amonium dari limbah kota. Penambahan penukar ion secara langsung diperlukan ketika polutan harus dikeluarkan dari tanah dan terperangkap dalam kerangka zeolit. Proses terputus-putus (penambahan zeolit ke larutan limbah) juga dimungkinkan, asalkan lumpur zeolit yang tercemar distabilkan-dipadatkan dalam matriks semen sebelum dibuang.
Selain itu, pertukaran ion dapat menjadi alternatif yang layak untuk metode kimia dan biologi biasa. Zeolit khususnya telah menunjukkan selektivitas yang sangat baik untuk kation berbahaya, kinetika reaksi yang wajar, dan dampak lingkungan yang sangat moderat. Zeolit alam hadir selain keuntungan dari difusi besar dan biaya rendah. Makalah ini bermaksud untuk meninjau keberhasilan utama penggunaan dan prospek aplikasi zeolit alam sebagai penukar kation dalam pengendalian pencemaran lingkungan.
Bahan penukar ion banyak digunakan untuk mengolah persediaan air baku yang mengandung garam terlarut. Bahan-bahan ini memiliki kemampuan unik untuk menukar satu ion dengan yang lain, menahannya sementara, dan melepaskannya ke larutan regeneran. Regeneran yang tepat dapat menggantikan ion yang tidak diinginkan yang diambil dari air dengan bahan pertukaran dengan pasokan ion baru yang dapat diterima.
Misalnya, pelembut natrium zeolit menggantikan ion kalsium dan magnesium pembentuk kerak di dalam air dengan ion natrium. Salah satu proses awal untuk melunakkan air menggunakan natrium aluminosilikat, yang biasa disebut zeolit. Saat ini, resin sintetis berkapasitas tinggi yang efisien telah menggantikan bahan alami ini, tetapi istilah zeolit masih digunakan untuk menggambarkan proses pertukaran kation.
Polystyrene divinyl benezene dan resin berbasis karboksilat adalah bahan utama yang digunakan dalam pengolahan air. Resin selanjutnya diklasifikasikan sebagai memiliki baik struktur tipe membran gelular, permeabel atau struktur tipe makroreticular (macroporous). Resin kationik makroretikuler memiliki pori-pori diskrit yang memberikan ketahanan tinggi terhadap kejutan termal dan oksidasi. Resin anionik makroretikuler menahan pengotoran organik dan biasanya digunakan di bagian hulu resin gelular untuk melindunginya dari bahan organik air mentah.
Bahan penukar ion ada yang selektif untuk ion tertentu. Misalnya, Gottlieb telah melaporkan resin yang memiliki selektivitas tinggi untuk ion nitrat. Namun, untuk sebagian besar bahan penukar ion, ada urutan selektivitas umum yang didasarkan pada sifat dan/atau karakteristik kimia dasar.
Secara umum, semakin kecil ion yang bergerak untuk muatan tertentu (keadaan valensi), semakin kuat tertarik dan, dengan demikian, selektif terhadap bahan penukar ion tertentu. Juga, secara umum, semakin rendah berat atom suatu ion, semakin kecil ukurannya. Namun, ion dilarutkan dalam air sebagai akibat dari molekul air yang mengelilingi ion, tertarik oleh gaya elektrolitik dan ditahan oleh ikatan hidrogen.
Ion "terlarut" (ion ditambah lapisan molekul air yang melekat) merupakan unit bergerak. Karena ion dengan berat atom lebih tinggi menahan lapisan air terlarut lebih erat daripada ion dengan berat atom lebih rendah, ion yang lebih berat membentuk unit bergerak yang radiusnya lebih kecil daripada ion dengan berat atom lebih rendah. Hasil akhirnya adalah, secara umum, semakin tinggi berat molekul untuk muatan ion tertentu, semakin selektif bahan penukar ion untuk ion tersebut.
Kimia Zeolit Alam
Zeolit alam, yang dapat dengan mudah digunakan dalam proses relevansi teknologi, adalah mereka yang hadir dalam endapan tufa sedimen besar, seringkali berasal dari gunung berapi, tersebar luas di seluruh dunia. Zeolit yang dieksploitasi atau dieksploitasi sebagai penukar ion terbatas pada empat jenis: chabazite, clinoptilolite-heulandite, mordenite, dan phillipsite.
Semua jenis ini dapat diklasifikasikan sebagai zeolit bersilika, karena rasio Si/Al mereka berkisar antara kira-kira 3 untuk phillipsite dan chabazite dan setidaknya 4 untuk klinoptilolit dan mordenit. Dengan demikian, mengingat persentase zeolit dalam batuan asli biasanya lebih besar dari 50%, kapasitas tukar kation rata-rata berada di kisaran 1,5-2,5 meq/g.
Selektivitas Kation Dan Kinetika Pertukaran
Meskipun selektivitas adalah fungsi dari beberapa parameter, baik tergantung pada jenis kerangka dan komposisi dan pada sifat kation dalam persaingan, hubungan sederhana selektivitas dengan komposisi kerangka dapat dikerjakan.
Karena zeolit yang mengandung silika, seperti yang berasal dari sedimen, menyajikan kekuatan medan anionik yang rendah, dalam pertukaran kation uni-univalen, kation dengan kerapatan muatan rendah, seperti sesium dan amonium, lebih disukai. Dalam pertukaran di-divalen, zeolit lebih memilih kation besar, terlepas dari komposisi kerangkanya.
Akhirnya, dalam selektivitas pertukaran uni-divalen lebih ditentukan oleh energi hidrasi daripada interaksi kation-kisi. Oleh karena itu, zeolit alam menunjukkan preferensi yang nyata untuk kation dengan energi hidrasi rendah, misalnya timbal.
Dengan mengacu pada kinetika pertukaran, karena dimensi pori tuf berada pada kisaran 10 -10-> A, difusi kation tidak dipengaruhi oleh matriks berpori batuan, sehingga tuf yang kaya zeolit berperilaku sebagai zeolit murni. . Konstanta laju reaksi pertukaran tuf kaya klinoptilolit-, chabazit-, atau phillipsite yang ditukar Na untuk sebagian besar kation logam berat berada dalam kisaran KT^-IO"* 1/meq-min.
Proses Penghapusan Terus Menerus Dan Terputus-Putus
Penghapusan kation berbahaya dengan pertukaran ion menggunakan zeolit alam umumnya dirancang sebagai proses yang berkesinambungan. Lapisan-lapisan tetap dari butiran tuf zeolit diresapkan oleh air yang mengandung kation-kation yang akan dihilangkan sampai habis dan kemudian diregenerasi dengan mengelusinya dengan larutan garam pekat.
Proses penghilangan terputus (penambahan zeolit ke dalam larutan limbah) juga dipertimbangkan ketika efisiensi proses kontinu rendah, tetapi dalam kasus ini, prosedur tambahan untuk menstabilkan lumpur zeolit yang mengandung polutan, misalnya dalam matriks semen, adalah diperlukan.
Penggunaan utama zeolit alam sebagai penukar kation untuk perlindungan lingkungan telah ditinjau baru-baru ini oleh Pansini. Bidang utama di mana penggunaan zeolit alam dianjurkan adalah:
(a) Pembuangan amonium dari limbah kota. Clinoptilolite sedang digunakan di beberapa fasilitas skala besar di Amerika Serikat, di mana amonia dihilangkan dan dipulihkan sebagai larutan pupuk amonium sulfat. Peningkatan proses, masih pada tingkat pabrik percontohan atau percontohan, telah diperkenalkan dengan proses RIM-NUT, di mana amonium atau fosfat dihilangkan dan diperoleh kembali sebagai pupuk padat. Penerapan zeolit untuk menghilangkan amonium dalam budidaya juga dilaporkan dalam literatur.
(b) Penghapusan logam berat dari air limbah. Proses-proses ini, baik terus menerus atau terputus-putus, masih pada tingkat uji laboratorium. Zeolit yang digunakan adalah klinoptilolit, phillipsite, chabazite; kation yang diuji, terutama timbal, kromium, kadmium. Perawatan air asam tambang juga telah dipertimbangkan.
(c) Penghapusan radionuklida dari perairan pembangkit listrik tenaga nuklir. Dekontaminasi larutan limbah radioaktif disukai oleh selektivitas zeolit alam yang tinggi untuk sesium, yang biasanya dipisahkan dengan pertukaran ion dalam unggun tetap dan kemudian dipulihkan sebagai garam (Hartford Atomic Energy Project) atau dibuang sebagai limbah padat.
Campuran zeolit biasanya diperlukan untuk menghilangkan bersama cesium dan strontium, karena selektivitas zeolit alam yang buruk untuk kontaminan terakhir. Campuran zeolit alam dan sintetis telah digunakan juga untuk mengurangi dampak lingkungan dari kecelakaan besar yang terjadi di pembangkit listrik tenaga nuklir seperti yang terjadi di Three Mile Island, AS, dan di Chernobyl (Rusia). Data awal mengenai radionuklida lain yang kurang umum juga tersedia dalam literatur.
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.
Tags :
Ady Water
ADY WATER
Konsultasi Gratis dengan para sales kami untuk menemukan solusi yang paling tepat untuk kebutuhan Bapak Ibu
- Ady Water
- Jalan Mande Raya No. 26, RT/RW 01/02 Cikadut-Cicaheum, Bandung 40194
- Jalan Tanah Merdeka No. 80B, RT.15/RW.5 Rambutan, Ciracas, Jakarta Timur 13830
- Jalan Kemanggisan Pulo 1, No. 4, RT/RW 01/08, Kelurahan Pal Merah, Kecamatan Pal Merah, Jakarta Barat, 11480
- Kupang Panjaan I No.18, DR. Soetomo, Kec. Tegalsari, Kota SBY, Jawa Timur 60264
- 022 723 8019