Metode PEMISAHAN DENGAN REVERSE OSMOSIS DIALISIS DAN MEMBRAN

Metode PEMISAHAN DENGAN REVERSE OSMOSIS DIALISIS DAN MEMBRAN

1.Reverse osmosis (Reverse osmosis (Osmosis terbalik) atau RO Osmosis terbalik) atau RO

Suatu metode penyaringan yang dapat menyaring berbagai molekul besar dan ion-ion dari suatu larutan dengan cara memberi tekanan pada larutan ketika larutan itu berada di salah satu sisi membran seleksi (lapisan penyaring).

-Prinsip Kerja Reverse Osmosis

Proses Reverse Osmosis dilakukan dengan memberi tekanan tinggi pada air yang dialirkan melalui membran semi permeable dimana pemisahan ion terjadi. Dengan pemisahan ion, molekul air membentuk barier yang memungkinkan molekul air lainnya untuk liwat dan menghalangi liwatnya hampir semua kontaminan. Tingkat penolakan kontaminan ini berkisar antara 85-95% yang tergantung pada kualitas awal dari air yang diolah.

Dari beragam teknologi penjernihan air minum diatas dapatlah disimpulkan  bahwa banyak teknologi dan metoda yang efektif untuk menyingkirkan sejumlah kontaminan, tapi tidak ada teknologi tunggal yang dapat menyingkirkan semua kontaminan.

Teknologi yang spesifik atau kombinasi dari beberapa teknologi biasanya digunakan untuk mengatasi tuntutan permasalahan kualitas air baku yang akan diproses  menjadi air minum.

-Apliasi RO dalam Kehidupan sehari- hari

Untuk daur ulang air, dari air kotor menjadi air bersih, pengolahan air limbah, pemurnian air untuk kebutuhan industri seperti Boiler, chiller, cooling water atau digunakan untuk bahan percampuran untuk produk kosmetik atau campuran makanan.

2. Dialisis

Dialisis adalah salah satu sifat koloid yang merupakan cara untuk mengurangi ion-ion pengganggu yang terdapat dalam sistem koloid dengan menggunakan selaput semipermeabel.

 Selaput semipermeabel adalah sejenis alat saring yang dibuat khusus untuk keperluan dialisis koloid yang memiliki daya saring sangat tinggi. Selaput semipermeabel ini hanya melewatkan molekul air dan ion-ion saja, sedangkan partikel koloid tetap tinggal.

-Prinsip Kerja Dialisis

Prinsip dialisis atau pemisahan koloid dari ionion penganggu ini didasarkan pada perbedaan laju transport partikel. Proses Dialisis Koloid sangatlah sederhana. Koloid yang akan di dialisis dimasukan kedalam sebuah kantong yang terbuat dari selaput semipermeabel. Jika kantong berisi koloid tersebut kemudian dimasukan kedalam sebuah tempat berisi air yang mengalir, maka ion-ion penganggu akan menembus selaput semipermeabel bersama air dan yang tinggal selaput semipermeabel hanyalah koloid yang telah dimurnikan.

-Aplikasi Metode Dialisis dalam kehidupan sehari-hari

Metode dialsis banyak digunakan dalam pemurnian protein (terutama enzim). Dalam proses ini, dialisis digunakan untuk menghilangkan molekul garam, seperti amonium sulfat, sebelum dilanjutkan dalam proses pemurnian berikutnya ataupun pada tahap akhir pemurnian. Dialisis juga banyak digunakan dalam proses pencucian darah pada pasien penderita gagal ginjal. Untuk kasus ini, peranan ginjal untuk menghilangkan senyawa beracun, garam dan air berlebih digantikan dengan sistem buatan. Hemodialisis adalah metode pencucian darah dengan menggunakan mesin, sedangkan dialisis peritoneal menggunakan membran peritoneal yang berlokasi di daerah perut untuk menggantikan peranan ginjal.

3. Membran

Membran dapat didefinisikan sebagai suatu penghalang yang selektif antara dua fasa (umpan dan permeat) yang memungkinkan terjadinya transfer masa dari fasa umpan (melewati membran) ke fasa permeat yang disebabkan oleh adanya perbedaan ukuran, bentuk dan struktur kimia. Proses terjadinya transfer masa tersebut disebabkan larena adanya gaya dorong seperti gradien temperatur, gradien konsentrasi, gradien tekanan, dan gradien potensial kimia.

-Macam-macam membran

1. Membran Reverse Osmosis 

2. Membran Ultrafiltrasi

- Prinsip Kerja Membran Reverse Osmosis

 Membran Reverse Osmosis adalah membrane yang paling rapat dalam proses pemisahan air. Pada prinsipnya air adalah satu-satunya material yang dapat melewati membrane sehingga membrane ini merejeksi partikel berberat molekul tinggi dan rendah. Osmosis merupakan proses dimana pelarut pindah dari larutan berkonsentrasi rendah menuju larutan berkonsentrasi tinggi. Untuk mendapatkan proses reverse osmosis (RO), diperlukan adanya peningkatan tekanan pada bagian dengan konsentrasi pekat menjadi melebihi bagian dengan konsentrasi yang lebih encer. Gaya per unit luas yang dibutuhkan untuk mencegah mengalirnya pelarut melalui membran permeabel selektif dan masuk ke larutan dengan konsentrasi yang lebih pekat sebanding dengan tekanan turgor. Tekanan osmotik merupakan sifat koligatif, yang berarti bahwa sifat ini bergantung pada konsentrasi zat terlarut, dan bukan pada sifat zat terlarut itu sendiri. Membrane RO memiliki pori-pori dengan ukuran kurang dari 0,02 μm dengan ketebalan 150μm.

 -Prinsip Kerja Membran Ultrafiltrasi

Membran Ultrafiltrasi adalah proses pemisahan yang menahan komponen dengan berat molekul tinggi (protein, makro molekul, polisakarida) sedangkan melewatkan komponen berberat molekul rendah. Proses pemisahan dalam modul ultrafiltrasi terjadi secara cross flow dimana umpan mengalir secara tangensial sepanjang permukaan membrane. Membran UF dapat digolongkan berpori, namun strukturnya lebih asimetris dibandingkan membrane mikrofiltrasi. Membran Ultrafiltrasi memiliki ukuran pori lapisan teratas 20 – 1000 A, ketebalan 0,1 – 1,0 μm, dan bekerja pada tekanan 1 – 10 bar. Proses ultrafiltrasi biasanya digunakan untuk memisahkan partikel dengan ukuran berkisar antara 0,05 μm – 1 nm. Membran UF dapat menghasilkan fluks yang sangat tinggi, namun pada umumnya membrane ini hanya digunakan untuk menghasilkan fluks antara 50-200 galon per hari dengan tekanan operasi sekitar 50 psig.

Membrane Ultrafiltrasi dapat berbentuk plate and frame, spiral-wound, dan tubular. Setiap konfigurasi memiliki aplikasinya masing-masing. Untuk air dengan kemurnian tinggi, spiralwound. lebih umum untuk digunakan. Konfigurasi dipilih berdasarkan jenis dan konsentrasi dari material berkoloid atau emulsi. Untuk semua konfigurasi, desain sistem yang optimum harus memperhatikan laju alir, hilang tekan, konsumsi energi, fouling, dan juga harga membrane itu sendiri.

-Apikasi Membran dalam kehidupan sehari-hari

Pemisahan dingin menggunakan teknologi membran banyak digunakan dalam teknologi pangan , bioteknologi dan industri farmasi . 

. Dalam pengolahan air limbah, teknologi membran menjadi semakin penting. Dengan bantuan ultra / mikrofiltrasi dimungkinkan untuk menghilangkan partikel, koloid dan makromolekul, sehingga air limbah dapat didesinfeksi dengan cara ini. Ini diperlukan jika air limbah dibuang ke perairan sensitif terutama yang ditujukan untuk olahraga air kontak dan rekreasi.