Pasir aktif dan karbon aktif adalah dua media filter air yang digunakan dalam proses penjernihan air bersih, air minum, dan aplikasi lainnya.
Kedua media ini memiliki perbedaan dari berbagai aspek.
Ady Water meringkasnya dalam tabel di bawah ini, silahkan disimak Bapak Ibu.
Aspek
Pasir Aktif
Karbon Aktif
Fungsi
Pasir aktif digunakan untuk menyaring Besi (Fe) dan Mangan (Mn)
Karbon aktif berfungsi untuk menyerap bau, warna, dan berbagai senyawa kimia dalam air
Bahan Baku
Pasir silika
Berbagai material yang mengandung unsur karbon dalam kadar tinggi seperti batu bara, batok kelapa, saw dust (debu gergaji) dan lain-lain
Cara Pembuatan
Salah satu teknik pembuatan pasir aktif adalah dengan penyerapan asam oksalat oleh pasir silika
Arang yang berasal dari batu bara atau batok kelapa diaktivasi dengan cara ditempatkan di dalam tangki tanpa oksigen dan dipaparkan pada suhu yang sangat tinggi, 600-900 derajat Celcius. Setelah itu, karbon dipaparkan dengan bahan kimia yang berbeda, biasanya argon dan nitrogen, dan ditempatkan lagi di dalam tangki dan dipanaskan dari 600-1200 derajat Celcius.
Parameter yang Perlu Diperhatikan Saat Membeli
Ukuran partikel
Nomor iodin
Merek
Ady Water Ferrolite Tohkemy Jepang
Ady Water Calgon Jacobi Calgon Norit Haycarb
Mari kita uraikan lebih lanjut dalam artikel ini.
Perbedaan Fungsi Pasir Aktif dan Karbon Aktif
Dalam satu tangki filter air, Bapak Ibu bisa menggunakan pasir aktif dan karbon aktif.
Bisa juga pasir aktif dan karbon aktif di dalam satu tabung masing-masing, tergantung dari desain filter air yang Bapak Ibu buat, apakah filter satu tabung, dua tabung, atau lebih.
Mengapa menggunakan dua media, tidak satu saja?
Karena masing-masing media memiliki fungsi yang berbeda-beda.
Prinsip sederhananya adalah air seperti apa yang ingin dihasilkan, lalu bagaimana kondisi awal air baku Bapak Ibu.
Lalu tentukan masing-masing media penjernihnya.
Jadi jika Bapak Ibu menggunakan pasir aktif dan karbon aktif dalam suatu sistem filter air, masalah air Bapak Ibu lebih dari satu.
Karbon aktif berfungsi menghilangkan bau, warna, rasa, dan berbagai senyawa organik
Video review perbandingan fungsi pasir aktif Tohkemy dan Lokal
Video review fungsi karbon aktif
Sedikit tips dari pengalaman Ady Water, jika Bapak Ibu memiliki masalah air yang dominan, maka tambahkan media penyaringnya lebih banyak dibandingkan media lainnya.
Sebagai contoh jika permasalahan utamanya adalah kandungan besi, maka tambahkan pasir aktif yang banyak.
Sedangkan jika permasalahan utamanya adalah bau, maka tambahkan karbon aktif yang banyak.
Jumlah masing-masing media filter air tidak harus sama, tergantung dari kebutuhan.
Begitupun dengan media lain seperti pasir silika, pasir zeolit, dan media filter lainnya.
Oh ya, kami juga sudah menyiapkan artikel agar Bapak Ibu mudah mengenali ciri-ciri air yang mengandung besi atau mengandung kimia organik. Lihat di sini: ciri air mengandung besi
Perbedaan Bahan Baku Pasir Aktif dan Karbon Aktif
Pasir aktif untuk penyaring besi, itu dibuat dari pasir silika yang direndam dengan berbagai larutan kimia.
Pasir silika dapat ditemukan di alam, misalnya ditambang dari sungai.
Disebut pasir silika industrial jika kandungan silikon dioksidanya lebih dari 95%.
Sementara karbon aktif terkadang disebut pasir karbon aktif untuk ukuran nya yang sebesar butiran pasir, tetapi sebetulnya ia berbeda dengan pasir yang terbentuk karena pelapukan alam.
Karbon aktif dibuat dari bahan baku dengan kandungan unsur karbon (C) yang sangat tinggi.
Sebagaimana diketahui, unsur karbon merupakan unsur dengan keberlimpahan terbesar ke-15 di kerak bumi (sumber).
Seluruh makhluk hidup yang kita ketahui di Bumi adalah carbon based.
Baik hewan, tumbuhan, bahkan mikroorganisme.
Namun, tentu untuk produksi karbon aktif skala pabrik, tentu harus menggunakan source yang efisien.
Batok kelapa adalah limbah bagi satu industri, tapi harta karun bagi industri karbon aktif.
Artinya, produksi karbon aktif sendiri adalah suatu kontribusi tersendiri untuk mengurangi limbah industri.
Pasir aktif
Perbedaan Proses Pembuatan Pasir Aktif dan Karbon Aktif
Proses pembuatan pasir aktif dan karbon aktif jauh berbeda.
Pasir aktif dibuat dengan merendam (leaching) dalam larutan kimia, salah satunya adalah asam oksalat.
Karakteristik pasir aktif untuk menghilangkan ion besi bukan dengan menyerap kandungannya, tapi reaksi antara lapisan yang terdapat pada pasir aktif menjadikan ion besi solid / terendap dan terpisah dari air.
Oleh karena itulah jika Bapak Ibu melihat media pasir aktif di dalam tabung yang sudah bekerja, sering ada endapan besi.
Sementara karbon aktif dibuat dengan pemanggangan suhu tinggi tanpa oksigen di dalam tangki tertutup.
Hal ini membuat pori-pori arang aktif terbuka di seluruh permukaannya.
Senyawa pengotor dan penyebab bau dalam air ketika kontak pada karbon aktif, ia menempel pada permukaan pori-pori karbon aktif.
Karakteristik ini disebut juga adsorpsi.
Perbedaan Parameter yang Harus Diperhatikan Saat Membeli Pasir Aktif dan Karbon Aktif
Bagi Bapak Ibu yang hendak membeli pasir aktif dan karbon aktif, masing-masing berbeda parameter yang harus Bapak Ibu perhatikan.
Parameter-parameter ini biasanya bisa Bapak Ibu lihat pada Certificate of Analysis atau Hasil uji analisis kandungan, atau dalam bahasa lain disebut juga spesifikasi produk.
Untuk pasir aktif, parameter yang harus Bapak Ibu perhatikan adalah ukuran partikel.
Misalnya pasir aktif Ferrolite MC-1 dan Ferrolite MC-2, kedua media ini berbeda ukuran partikelnya.
Ini harus dicocokkan dengan spesifikasi sistem filter air yang Bapak Ibu desain, termasuk nozzle / strainer yang digunakan.
Sementara untuk karbon aktif, parameter yang harus Bapak Ibu perhatikan adalah nomor iodin.
Nomor iodin menunjukkan kapasitas penyerapan karbon aktif dalam satuan mg/g.
Semakin tinggi nomor iodin, maka semakin besar kapasitas penyerapan karbon aktifnya.
Ia bisa menyerap lebih banyak zat pengotor atau penyebab bau, dan keuntungannya bisa lebih awet dibandingkan karbon aktif yang nomor iodinnya lebih rendah untuk menyaring air dengan kondisi yang sama.
Karbon aktif dari batok kelapa
Perbedaan Merek Pasir Aktif dan Karbon Aktif
Pasir aktif yang bisa Bapak Ibu beli salah satunya adalah merek Ferrolite Tohkemy Jepang.
Pasir aktif Tohkemy ini sudah banyak digunakan di industri-industri Indonesia dan terbukti handal untuk menurunkan ppm besi dan mangan.
Pasir aktif Tohkemy digunakan juga untuk masalah air rumah tangga yang berwarna kuning dan memiliki lapisan minyak atau bakteri besi.
Sementara merek karbon aktif yang tersedia seperti karbon aktif Calgon, karbon aktif Jacobi, karbon aktif Norit, dan karbon aktif Haycarb.
Masing-masing merek memiliki keunggulannya masing-masing.
Ada juga tipe-tipe karbon aktif khusus, seperti karbon aktif untuk penyerap gas dan karbon aktif untuk pemulihan emas (gold recovery).
Meskipun kedua nya berbeda, tapi ada juga satu brand yang menjual kedua media ini, baik pasir aktif maupun karbon aktif loh.
Brand apa itu? Ady Water.
Ady Water jual pasir aktif dan karbon aktif merek Ady Water, selain dari merek-merek import di atas.
Harga medianya terbaik dan kualitas produknya juga bisa bersaing dan cukup untuk jenis-jenis industri tertentu.
Jika Bapak Ibu ingin beli karbon aktif dan pasir aktif, belinya kemana?
Kontak
Telepon & Whatsapp: 0821 2742 4060
Email: adywater@gmail.com
Alamat
Kantor Pusat Bandung:
Jalan Mande Raya No. 26, RT/RW 01/02 Cikadut-Cicaheum, Bandung 40194
rute google map klik: Ady Water Bandung
Kantor Cabang Jakarta:
Jalan Kemanggisan Pulo 1, No. 6, RT/RW 01/08, Kelurahan Pal Merah, Kecamatan Pal Merah, Jakarta Barat, 11480
rute google map klik: Ady Water Jakarta Barat
Kantor Cabang Jakarta 2:
Jalan Tanah Merdeka No. 80B, RT.15/RW.5 Rambutan, Ciracas, Jakarta Timur 13830
rute google map klik: Ady Water Jakarta Timur
Kantor Cabang Surabaya:
Kupang Panjaan I No.18, DR. Soetomo, Kec. Tegalsari, Kota SBY, Jawa Timur 60264
rute google map klik: Ady Water Surabaya
Daftar produk Ady Water
Pasir silika / pasir kuarsa berbagai ukuran mesh (Batu silika, Pasir silika kasar, pasir silika halus, tepung silika halus / fine powder mesh 200 dan mesh 325). Harga pasir silika terbaik di Ady Water.
Karbon aktif Jacobi, karbon aktif Calgon, karbon aktif Norit, karbon aktif Haycarb, karbon aktif KDK, karbon aktif Lokal
Pengertian Koagulasi dan Flokulasi dalam Pengolahan Air
Koagulasi dan flokulasi adalah dua proses penting dalam pengolahan air untuk menghasilkan air bersih maupun dalam pengolahan air limbah.
Koagulasi adalah proses penggumpalan partikel-partikel kecil yang ada dalam air, sedangkan flokulasi adalah proses pembentukan flok atau gumpalan partikel yang lebih besar agar mudah disaring atau dipisahkan dari air.
Sementara koagulan adalah zat kimia untuk melakukan proses koagulasi dan flokulan adalah zat kimia untuk melakukan proses flokulasi.
Kedua proses ini bekerja bersama-sama untuk menciptakan air yang aman dan berkualitas tinggi serta mengurangi pencemaran pada air limbah sebelum dibuang kembali ke lingkungan.
Tujuan dan Pentingnya Koagulasi dan Flokulasi dalam Pengolahan Air
Tujuan utama dari koagulasi dan flokulasi dalam pengolahan air bersih adalah untuk menghilangkan partikel-partikel yang menyebabkan air menjadi keruh dan mengandung zat-zat pencemar.
Partikel yang ada dalam air dapat berasal dari berbagai sumber seperti lumpur, kotoran, zat organik, bakteri, dan material lainnya.
Proses koagulasi membantu menyatukan partikel-partikel kecil ini menjadi gumpalan-gumpalan yang lebih besar sehingga lebih mudah diendapkan atau diangkat.
Setelah melalui proses flokulasi, partikel-partikel yang telah menggumpal ini akan membentuk flok yang mudah dipisahkan dari air dengan menggunakan penyaringan atau sedimentasi.
Proses ini sangat penting untuk memastikan air yang dihasilkan benar-benar bebas dari partikel-partikel berbahaya dan mengandung bahan pencemar.
Tahap-tahap Koagulasi dalam Pengolahan Air Bersih
Proses koagulasi dalam pengolahan air bersih terdiri dari beberapa tahap yang penting untuk mencapai hasil yang optimal.
Tahap pertama adalah penambahan koagulan ke dalam air yang akan diolah.
Koagulan ini biasanya berupa senyawa kimia, baik anorganik maupun organik, yang akan membantu proses penggumpalan partikel.
Senyawa-senyawa ini bekerja dengan cara menetralisir muatan listrik pada partikel-partikel kecil, sehingga partikel tersebut akan berbondong-bondong saling mendekat dan membentuk gumpalan.
Tahap kedua adalah proses pengadukan atau pencampuran air dengan koagulan. Pada tahap ini, air yang mengandung koagulan akan diaduk secara intensif untuk memastikan koagulan tercampur dengan merata di dalam air.
Pengadukan yang baik akan meningkatkan peluang kontak antara koagulan dan partikel-partikel yang ada dalam air sehingga proses penggumpalan dapat berlangsung secara efektif.
Lamanya tahap pengadukan ini akan bervariasi tergantung pada jenis koagulan yang digunakan dan kondisi air yang diolah.
Tahap terakhir dari proses koagulasi adalah tahap pembentukan flok atau gumpalan partikel yang telah menggumpal sebelumnya.
Pada tahap ini, air yang mengandung partikel-partikel yang telah menggumpal akan diaduk secara perlahan agar partikel-partikel ini dapat saling bersatu dan membentuk flok yang lebih besar.
Proses ini memerlukan waktu yang cukup lama agar flok yang terbentuk benar-benar cukup besar dan stabil sehingga mudah untuk dipisahkan dari air pada tahap selanjutnya.
Setelah proses koagulasi selesai, air yang mengandung flok ini akan menjalani tahap penyaringan atau sedimentasi untuk memisahkan flok dari air.
Hasil akhir dari proses ini adalah air yang jernih, bebas dari partikel-partikel kecil yang menyebabkan keruh, dan siap untuk dikonsumsi atau digunakan untuk keperluan lainnya.
Koagulan Kimia Anorganik dalam Pengolahan Air
Koagulan kimia anorganik merupakan salah satu jenis koagulan yang sering digunakan dalam proses pengolahan air.
Koagulan ini berperan penting dalam membantu proses penggumpalan partikel dan zat-zat pencemar dalam air.
Tiga jenis koagulan kimia anorganik yang umum digunakan dalam pengolahan air adalah alum, klorida besi (ferric chloride), dan polialuminium klorida.
Setiap jenis koagulan memiliki karakteristik dan kelebihan yang berbeda, sehingga pemilihan koagulan yang tepat akan sangat mempengaruhi efisiensi proses pengolahan air.
1. Tawas / Sulfat Alumunium (Alum)
Tawas atau Alum / sulfat alumunium merupakan koagulan anorganik yang paling umum digunakan dalam pengolahan air.
Senyawa ini umumnya berbentuk bubuk atau kristal putih yang larut dalam air. Alum bekerja dengan cara membentuk flok yang stabil dan mudah dipisahkan dari air.
Kelebihan dari alum adalah harganya relatif murah, mudah diperoleh, dan efektif dalam menghilangkan partikel-partikel kecil seperti tanah liat, bakteri, dan material organik.
Namun, alum memiliki kelemahan yaitu dapat meningkatkan kadar aluminium dalam air yang diolah, yang dapat menyebabkan rasa yang tidak sedap dan berpotensi menimbulkan efek kesehatan jika dikonsumsi dalam jumlah besar.
2. Besi Klorida (Ferric Chloride)
Klorida besi atau ferric chloride merupakan koagulan kimia anorganik lain yang sering digunakan dalam pengolahan air.
Senyawa ini umumnya berbentuk cairan yang berwarna kuning atau cokelat.
Klorida besi memiliki kemampuan untuk menggumpalkan partikel-partikel kecil dengan cepat, sehingga proses pengolahan air dapat berlangsung lebih efisien.
Kelebihan dari klorida besi adalah daya penggumpalannya yang tinggi, bahkan pada kondisi air yang sulit diolah.
Selain itu, penggunaan klorida besi cenderung menghasilkan endapan flok yang lebih padat dan mudah dipisahkan dari air.
Namun, klorida besi juga memiliki kelemahan yaitu biaya yang lebih tinggi dibandingkan alum, dan dapat meningkatkan kadar besi dalam air yang diolah jika tidak dikendalikan dengan baik.
3. Polialuminium Klorida / PAC
Polialuminium klorida merupakan koagulan anorganik yang semakin populer dalam pengolahan air karena beberapa keunggulan yang dimilikinya.
Senyawa ini berbentuk cairan dengan tingkat keasaman yang lebih rendah dibandingkan alum atau klorida besi, sehingga cenderung tidak menyebabkan peningkatan kadar aluminium atau besi dalam air yang diolah.
Polialuminium klorida memiliki daya penggumpalan yang baik, bahkan pada pH air yang agak tinggi.
Selain itu, polialuminium klorida juga dapat menghilangkan beberapa jenis zat warna dan zat organik yang sulit diolah oleh koagulan lain.
Penggunaan polialuminium klorida dapat mengurangi kebutuhan akan penggunaan bahan kimia lainnya, sehingga dapat menghemat biaya operasional dalam pengolahan air.
Dalam pemilihan koagulan kimia anorganik yang tepat, perlu mempertimbangkan sumber air yang akan diolah, kondisi fisik dan kimia air, serta efisiensi proses pengolahan yang diinginkan.
Setiap jenis koagulan memiliki karakteristik dan dosis yang berbeda-beda, sehingga penggunaannya harus disesuaikan dengan kebutuhan spesifik dari instalasi pengolahan air.
Selain itu, penggunaan koagulan juga harus memperhatikan dampak lingkungan dan kesehatan, serta mematuhi regulasi dan standar yang berlaku untuk pengolahan air.
Pengenalan tentang Flokulasi dalam Pengolahan Air Limbah
Flokulasi adalah proses penting dalam pengolahan air limbah yang bertujuan untuk menggumpalkan partikel-partikel kecil yang masih tersuspensi dalam air limbah.
Partikel-partikel ini mungkin tidak terpisahkan dengan mudah hanya dengan proses sedimentasi atau penyaringan sederhana.
Oleh karena itu, proses flokulasi digunakan untuk membantu partikel-partikel tersebut berkumpul dan membentuk flok yang lebih besar dan lebih padat sehingga dapat lebih mudah dipisahkan dari air limbah.
Air limbah mengandung berbagai zat dan partikel yang berasal dari berbagai sumber seperti rumah tangga, industri, dan komersial.
Partikel-partikel yang ada dalam air limbah dapat berupa bahan organik, padatan tersuspensi, minyak dan lemak, deterjen, limbah industri, dan bahan pencemar lainnya.
Sebelum air limbah dibuang kembali ke lingkungan, perlu dilakukan pengolahan yang tepat untuk menghilangkan zat-zat berbahaya dan mengurangi dampak negatif pada ekosistem perairan dan kesehatan manusia.
Proses Flokulasi dalam Pengolahan Air Limbah
Proses flokulasi dalam pengolahan air limbah dimulai setelah tahap koagulasi, di mana koagulan kimia telah ditambahkan ke dalam air limbah untuk membantu penggumpalan partikel.
Pada tahap ini, air limbah yang mengandung partikel-partikel yang telah menggumpal akan diaduk perlahan untuk membantu partikel-partikel ini bersatu dan membentuk flok yang lebih besar.
Pengadukan yang lambat dan perlahan ini memungkinkan flok-flok tersebut untuk tumbuh dengan stabil dan tidak mudah pecah atau hancur.
Selain itu, proses flokulasi juga memfasilitasi kontak antara flok dan partikel-partikel kecil lainnya yang masih tersuspensi sehingga dapat menggumpalkan lebih banyak partikel yang belum terendapkan.
Pengadukan yang optimal sangat penting dalam proses flokulasi.
Jika pengadukan terlalu cepat atau terlalu kuat, flok-flok yang telah terbentuk dapat pecah dan partikel-partikel kecil dapat kembali tersuspensi dalam air limbah.
Sebaliknya, jika pengadukan terlalu lambat atau tidak merata, proses flokulasi akan menjadi tidak efisien dan flok-flok yang terbentuk tidak akan cukup besar untuk mudah dipisahkan dari air limbah.
Oleh karena itu, perlu dilakukan pengaturan dan pemantauan yang baik terhadap tahap flokulasi untuk mencapai hasil yang optimal.
Peran Polimer dalam Proses Flokulasi
Dalam beberapa kasus, penggunaan koagulan kimia anorganik saja tidak selalu cukup efektif dalam proses flokulasi, terutama ketika air limbah mengandung zat-zat yang sulit diolah atau partikel-partikel yang sangat kecil.
Untuk meningkatkan efisiensi flokulasi, seringkali ditambahkan polimer sebagai bantuan flokulan.
Polimer adalah senyawa organik yang memiliki struktur molekul yang panjang dan kompleks, sehingga dapat membantu membentuk flok yang lebih besar dan lebih padat.
Peran polimer dalam proses flokulasi adalah membantu meningkatkan daya tangkap flok terhadap partikel-partikel kecil yang masih tersuspensi dalam air limbah.
Dengan adanya polimer, flok-flok yang terbentuk akan memiliki daya tangkap yang lebih kuat terhadap partikel-partikel kecil, sehingga lebih banyak partikel yang dapat diendapkan atau diangkat dari air limbah.
Polimer juga membantu flok-flok tumbuh dengan lebih stabil dan tidak mudah pecah, sehingga memastikan efisiensi proses flokulasi yang lebih baik.
Pemilihan jenis dan dosis polimer yang tepat sangat penting dalam proses flokulasi.
Setiap jenis polimer memiliki karakteristik dan daya tangkap yang berbeda-beda terhadap partikel-partikel tertentu, dan pemilihan yang salah dapat menyebabkan hasil yang tidak optimal.
Selain itu, penggunaan polimer juga harus mempertimbangkan dampak lingkungan dan biaya operasional, sehingga perlu dilakukan pengujian dan evaluasi yang cermat sebelum penggunaannya dalam pengolahan air limbah.
Keuntungan Proses Flokulasi dalam Pengolahan Air Limbah
Penerapan proses flokulasi dalam pengolahan air limbah memiliki sejumlah keuntungan, antara lain:
1. Penghilangan partikel-partikel kecil: Proses flokulasi dapat membantu menggumpalkan partikel-partikel kecil yang tidak dapat diendapkan atau diangkat hanya dengan proses sedimentasi atau penyaringan biasa.
2. Peningkatan efisiensi proses pengolahan: Dengan adanya proses flokulasi, lebih banyak partikel dapat diendapkan atau diangkat dari air limbah, sehingga efisiensi proses pengolahan menjadi lebih baik.
3. Penggunaan bahan kimia yang lebih sedikit: Penggunaan flokulan organik seperti polimer dapat mengurangi kebutuhan akan koagulan kimia anorganik dalam pengolahan air limbah, sehingga dapat menghemat biaya operasional.
4. Peningkatan kualitas air limbah yang diolah: Dengan penggunaan proses flokulasi, air limbah yang dihasilkan akan memiliki kualitas yang lebih baik, sehingga lebih aman untuk dibuang kembali ke lingkungan atau digunakan untuk keperluan lainnya.
Meskipun proses flokulasi memiliki banyak keuntungan, perlu diingat bahwa proses ini harus dilakukan dengan tepat dan terkendali agar hasil yang diinginkan dapat tercapai.
Pemantauan dan pengaturan yang baik terhadap tahap flokulasi sangat penting untuk mencapai efisiensi pengolahan yang optimal dan mengurangi dampak negatif pada lingkungan dan kesehatan manusia.
Polimer Kationik dan Polimer Anionik dalam Proses Flokulasi
Dalam proses flokulasi dalam pengolahan air limbah, penggunaan polimer seringkali menjadi bagian penting untuk meningkatkan efisiensi penggumpalan partikel.
Polimer adalah senyawa organik dengan rantai molekul panjang yang dapat membantu membentuk flok yang lebih besar dan lebih padat.
Dua jenis polimer yang umum digunakan dalam proses flokulasi adalah polimer kationik dan polimer anionik.
Kedua jenis polimer ini memiliki karakteristik dan kemampuan flokulasi yang berbeda, sehingga pemilihan jenis polimer yang tepat akan mempengaruhi hasil dari proses pengolahan air limbah.
1. Polimer Kationik
Polimer kationik adalah jenis polimer yang memiliki muatan positif pada bagian molekulnya. Muatan positif pada polimer ini membantu berinteraksi dengan partikel-partikel negatif yang ada dalam air limbah, seperti partikel bermuatan negatif yang berasal dari kotoran, bakteri, dan zat organik.
Interaksi antara polimer kationik dengan partikel-partikel negatif ini membantu membentuk flok yang lebih besar dan lebih padat dengan lebih efektif.
Polimer kationik bekerja dengan cara menetralkan muatan negatif pada partikel-partikel yang ada dalam air limbah.
Ketika polimer kationik ditambahkan ke dalam air limbah, muatan positif pada polimer akan berinteraksi dengan muatan negatif pada partikel, sehingga partikel-partikel ini akan tertarik satu sama lain dan membentuk flok yang lebih besar.
Selain itu, polimer kationik juga dapat membantu meningkatkan daya tangkap flok terhadap partikel-partikel kecil yang masih tersuspensi dalam air limbah, sehingga lebih banyak partikel dapat diendapkan atau diangkat dari air limbah.
Kelebihan dari polimer kationik adalah kemampuannya dalam menggumpalkan partikel-partikel kecil yang bermuatan negatif dengan efektif.
Polimer ini juga cenderung bekerja lebih baik pada pH yang rendah atau asam, sehingga cocok untuk digunakan dalam kondisi air limbah yang bersifat asam.
Namun, perlu diperhatikan bahwa penggunaan polimer kationik harus sesuai dengan dosis yang tepat, karena dosis yang berlebihan dapat menyebabkan flok yang terbentuk menjadi terlalu besar dan sulit dipisahkan dari air limbah.
2. Polimer Anionik
Berbeda dengan polimer kationik, polimer anionik adalah jenis polimer yang memiliki muatan negatif pada bagian molekulnya.
Muatan negatif ini membuat polimer anionik berinteraksi lebih baik dengan partikel-partikel yang bermuatan positif dalam air limbah, seperti logam berat dan ion logam lainnya.
Polimer anionik membantu membentuk flok dengan partikel-partikel bermuatan positif ini sehingga dapat diendapkan atau diangkat lebih efisien dari air limbah.
Polimer anionik bekerja dengan cara menetralkan muatan positif pada partikel-partikel yang ada dalam air limbah.
Ketika polimer anionik ditambahkan ke dalam air limbah, muatan negatif pada polimer akan berinteraksi dengan muatan positif pada partikel, sehingga partikel-partikel ini akan tertarik satu sama lain dan membentuk flok yang lebih besar.
Polimer anionik juga dapat membantu memperbaiki kualitas air limbah dengan menghilangkan logam berat dan ion logam lainnya yang berpotensi berbahaya bagi lingkungan dan kesehatan manusia.
Kelebihan dari polimer anionik adalah kemampuannya dalam menggumpalkan partikel-partikel bermuatan positif dengan efisien, terutama logam berat dan ion logam lainnya.
Polimer ini juga cenderung bekerja lebih baik pada pH yang tinggi atau basa, sehingga cocok untuk digunakan dalam kondisi air limbah yang bersifat basa.
Namun, seperti halnya polimer kationik, penggunaan polimer anionik juga harus sesuai dengan dosis yang tepat agar hasil pengolahan air limbah menjadi optimal dan tidak menyebabkan masalah baru.
Pemilihan jenis polimer yang tepat dalam proses flokulasi tergantung pada karakteristik air limbah yang akan diolah, kondisi fisik dan kimia air limbah, serta jenis partikel dan zat-zat pencemar yang ada dalam air limbah.
Perlu dilakukan pengujian dan evaluasi yang cermat untuk memastikan penggunaan polimer yang sesuai dengan kebutuhan spesifik dari instalasi pengolahan air limbah.
Selain itu, perlu diingat bahwa efisiensi proses flokulasi juga dipengaruhi oleh pengadukan, dosis koagulan, dan kondisi operasional lainnya, sehingga pengaturan dan pemantauan yang baik sangat penting untuk mencapai hasil yang optimal.
Zat yang Bisa Dihilangkan Menggunakan Koagulan dan Flokulan
Proses koagulasi dan flokulasi dalam pengolahan air limbah memiliki peran penting dalam menghilangkan berbagai zat-zat pencemar yang ada dalam air limbah.
Berkat proses ini, air limbah dapat diolah menjadi lebih bersih dan aman untuk dibuang kembali ke lingkungan atau digunakan kembali untuk keperluan lainnya.
Beberapa zat yang dapat disisihkan oleh proses koagulasi dan flokulasi meliputi padatan tersuspensi, minyak dan lemak, zat warna dan bau tak sedap, serta logam berat dan ion logam lainnya.
1. Padatan Tersuspensi
Padatan tersuspensi adalah partikel-partikel padat kecil yang terdapat dalam air limbah dan menyebabkan air menjadi keruh.
Partikel-partikel ini dapat berasal dari berbagai sumber, seperti tanah liat, kotoran, sisa-sisa makanan, dan limbah industri.
Proses koagulasi membantu menyatukan partikel-partikel ini menjadi gumpalan-gumpalan yang lebih besar, sedangkan flokulasi membantu membentuk flok yang padat sehingga dapat diendapkan atau diangkat dari air limbah.
Setelah proses koagulasi dan flokulasi selesai, air limbah akan menjalani tahap sedimentasi atau penyaringan untuk memisahkan flok dari air.
Flok-flok yang terbentuk akan mengendap ke dasar tangki atau terperangkap oleh media penyaringan, sehingga air yang keluar dari proses ini menjadi lebih jernih dan bebas dari padatan tersuspensi.
2. Minyak dan Lemak
Minyak dan lemak adalah zat pencemar yang sering ditemukan dalam air limbah dari industri makanan, restoran, dan pabrik pengolahan minyak.
Zat-zat ini dapat menyebabkan permukaan air menjadi berminyak, menghambat proses pengolahan biologi, serta mengurangi kadar oksigen terlarut dalam air limbah.
Penggunaan koagulan kimia anorganik, seperti alum atau klorida besi, membantu menggumpalkan minyak dan lemak dalam bentuk flok yang lebih besar, sehingga mudah untuk diangkat atau diendapkan dari air limbah.
Namun, untuk menghilangkan minyak dan lemak dalam jumlah besar, mungkin diperlukan proses tambahan seperti penggunaan skimmer minyak atau proses flotasi udara terlarut (DAF).
Proses tambahan ini membantu mengapungkan minyak dan lemak ke permukaan air limbah sehingga dapat diangkat secara efisien.
Setelah minyak dan lemak terpisah dari air limbah, air limbah akan menjalani proses selanjutnya untuk menghilangkan flok-flok dan zat pencemar lainnya sebelum dibuang kembali ke lingkungan.
3. Zat Warna dan Bau Tak Sedap
Zat warna dan bau tak sedap adalah zat pencemar yang dapat menyebabkan air limbah memiliki warna yang tidak diinginkan dan bau yang tidak sedap.
Zat-zat ini biasanya berasal dari industri tekstil, industri kimia, atau limbah domestik yang mengandung deterjen atau bahan kimia lainnya.
Polimer kationik sering digunakan bersama koagulan kimia anorganik untuk membantu menggumpalkan zat warna dan bau tak sedap dalam air limbah.
Proses flokulasi membantu meningkatkan daya tangkap flok terhadap zat warna dan bau tak sedap, sehingga flok-flok ini dapat diendapkan atau diangkat lebih efisien dari air limbah.
Selain itu, penggunaan proses oksidasi atau proses biologi tertentu juga dapat membantu menguraikan zat-zat ini menjadi senyawa yang lebih sederhana dan tidak berbahaya sebelum air limbah dibuang kembali ke lingkungan.
4. Logam Berat dan Ion Logam Lainnya
Logam berat dan ion logam lainnya adalah zat pencemar yang sering ditemukan dalam air limbah industri, seperti limbah dari industri elektronik, galvanisasi, atau pertambangan.
Zat-zat ini bersifat toksik dan dapat menyebabkan keracunan pada organisme perairan dan manusia jika terdapat dalam konsentrasi tinggi.
Polimer anionik sering digunakan bersama koagulan kimia anorganik untuk membantu menggumpalkan logam berat dan ion logam dalam air limbah.
Proses flokulasi membantu meningkatkan daya tangkap flok terhadap logam berat dan ion logam, sehingga flok-flok ini dapat diendapkan atau diangkat lebih efisien dari air limbah.
Setelah proses flokulasi selesai, air limbah dapat menjalani tahap pengolahan tambahan seperti proses adsorpsi atau proses pertukaran ion untuk menghilangkan logam berat dan ion logam lainnya yang belum terendapkan sebelum air limbah dibuang kembali ke lingkungan.
Kesimpulan
Proses koagulasi dan flokulasi dalam pengolahan air limbah memainkan peran penting dalam menghilangkan berbagai zat-zat pencemar yang ada dalam air limbah.
Dengan menggunakan koagulan kimia anorganik, polimer kationik, dan polimer anionik, partikel-partikel, minyak dan lemak, zat warna dan bau tak sedap, serta logam berat dan ion logam lainnya dapat diendapkan atau diangkat dari air limbah sehingga air limbah menjadi lebih bersih dan aman untuk dibuang kembali ke lingkungan.
Penggunaan proses tambahan, seperti proses flotasi udara terlarut (DAF) atau proses adsorpsi, juga dapat membantu menghilangkan zat pencemar dalam jumlah besar atau zat pencemar yang sulit diolah.
Dengan pengolahan yang tepat dan efisien, air limbah dapat diolah menjadi lebih bersih dan aman sehingga tidak merusak lingkungan dan dapat dimanfaatkan kembali untuk keperluan lainnya.
Jual tabung softener baik type FRP maupun type Mild Still. Tabung Softener type FRP merek Pentair dan Struktural USA. Sedangkan tabung softener dari Mild Steel buatan workshop lokal.
Ady Water sebagai distributor resin kation merek DOWEX, PUROLITE, AMBERLITE, TherMax dan LEWATIT bisa melengkapi kebutuhan tabung Softener Anda.
Fungsi Tabung softener ini untuk menghilangkan kesadahan/menghilangkan kadar kapur dari kalsium dan magnesium dengan cara pertukaran ion Ca2+/Mg2+. Pertukaran ion kation ini terus berlangsung di dalam tabung Softener (FRP/Mild Steel) hingga resin kation Jenuh.
Apa sih karbon aktif itu? Karbon Aktif adalah suatu material yang memiliki pori-pori sangat banyak, pori-pori ini berfungsi untuk menyerap apa saja yang dilaluinya.
Kok bisa banyak pori-pori sih? Ini terjadi karena proses aktivasi, ada 2 cara yaitu pemanasan pada suhu tinggi dan pencampuran dengan bahan kimia.
Material karbon aktif apa saja ya? Banyak. Bahan baku yang berasal dari hewan, tumbuh-tumbuhan, ataupun mineral yang mengandung karbon antara lain dari arang batok kelapa, arang kayu keras, arang batok sawit, arang batok kemiri, arang batang jagung, ada juga yang dari batu bara, tulang, ampas tebu, serbuk gergaji, dsb. Pokoke bahan yang mengandung karbon.
Terus gunanya untuk apa?
Karbon aktif berguna sebagai filter untuk menjernihkan air, contoh sederhananya pada depot air isi ulang, karbon aktif diletakkan pada tabung filternya, supaya airnya jernih, tidak ada bau dan layak dikonsumsi.
Karbon aktif berguna sebagai pemurnian gas, contohnya tabung gas yang kita pakai di rumah buat masak itu diolah pakai karbon.
Karbon aktif berguna sebagai filter industri minuman, contohnya perusahaan yang sudah kita kenal coca-cola, pengolahannya pakai karbon juga tuh.
Karbon aktif berguna di farmasi, biasanya di rumah sakit itu banyak limbah cairnya kaya bekas suntikan dll, itu tidak boleh langsung dibuang, berbahaya. Limbah cair tadi harus disaring dulu pakai karbon aktif untuk menghilangkan zat-zat berbahayanya.
Karbon aktif berguna di pabrik kimia, ini mirip sama farmasi untuk mennyaring air limbah menjadi air yang tidak lagi berbahaya bagi lingkungan saat dibuang.
Karbon aktif berguna di pabrik gula pasir, loh buat apa? Gula kan dibuat dari air tebu, nah air tebu itu kan kuning warnanya kalo langsung diolah warna gulanya pasti kuning, supaya gula bisa putih bersih dipakailah karbon aktif sebagai pemucat atau penghilang warna kuning pada gula pasir.
Karbon aktif berguna di penambakan, apa hubungannya di tambak? Karbon aktif bisa membuat air laut menjadi air tawar. Hebat kan?
Karbon aktif berguna di kapal laut, sama juga yang ini buat memurnikan air laut yang asin menjadi air tawar. Ya buat kru kapal MCK (mandi, cuci, kakus) he he he.
Karbon aktif berguna di tempat cuci pakaian alias laundry, berguna untuk menyaring air sabun menjadi air bersih yang dapat digunakan untuk nyiram tanaman dll, ini namanya karbon yang ramah lingkungan, he he he.
Karbon aktif berguna di penambangan, wih buat apa lagi neh?Kalo di penambangan karbon aktif berguna untuk menyerap hasil tambang seperti emas, timah, tembaga dsb. Neh saya terangin dikit, untuk mendapatkan hasil tambang karbon aktif dicampurkan pada air lumpur yang mengandung bahan tambang, sifat karbon aktif kan menyerap apa saja yang dilaluinya walau material yang kecil sekalipun. Nah bahan tambang yang berbentuk pertikel kecil tadi pada nyangkut di karbon aktif. Setelah itu karbon aktif dibakar nah bahan tambang yang mengumpul pada karbon aktif akan kelihatan setelah karbon aktif habis menjadi abu.
Ini buat di Indonesia kalo di luar negeri lebih hebat lagi, gak abis kalo disebut satu-satu, contohnya mereka buat penyaring udara menggunakan karbon aktif supaya udara yang berbahaya seperti asap pabrik, asap rokok menjadi udara yang bersih.
Membuat penyerap bau di ruangan, kendaraan, kulkas gunanya yah untuk nyerap bau yang gak sedap, kalo di Indonesia baru ada contohnya penyerap bau yang dijual di super market tuh merk "bagus" yang kita kenal dengan kapur barusnya (bukan iklan red.)
Gimana cara proses pembuatannya? Waduh banyak tahapannya, neh saya terangin tahap-tahapnya.
Tahap pertama kita buat material karbon aktif dulu. Materialnya apa aja? Yah tadi arang batok kelapa, arang kayu keras, arang batok sawit, arang batok kemiri, arang batang jagung, atau batu bara tinggal pilih, tapi yang paling populer di Indonesia arang batok kelapa. Nah kita bahas yang bahan bakunya dari arang batok kelapa aja yah!
Gimana bikin arang batok kelapa? Membuat arang batok kelapa gampang kok, ada 2 cara pembuatan arang batok kelapa, pertama dengan membuat lubang tanah dan yang kedua dengan menggunakan media drum. Tapi jangan lupa batok kelapa yang kita pilih sebelum dibuat arang harus sudah bersih dari sabut kelapa. Karena ini berpengaruh pada arang yang dihasilkan(arang tidak bercampur abu serabut red.). Eeh satu lagi batok kelapanya dipilih yang sudah tua dan daging batok tebal.
Pembuatan arang batok kelapa dengan menggunakan lubang tanah bisanya menghasilkan arang batok kelapa yang tidak bersih dikarenakan saat pengambilan arang yang sudah jadi, sering bercampur tanah atau pasir, ini tidak bagus untuk digunakan sebagai bahan baku pembuatan karbon aktif.
Pembuatan arang batok kelapa dengan menggunakan drum lebih banyak dipilih selain mudah (gak perlu buat lubang he he) arang yang dihasilkan pasti bersih. Bakar batok kelapa mentah sedikit demi sedikit di dalam drum, setelah drum penuh dengan bara batok kelapa tutup rapat-rapat drum tersebut, jangan sampai terjadi kebocoran sedikitpun, diamkan beberapa jam sampai benar-benar dingin. Hati-hati pada saat penutupan drum harus benar-benar rapat karena jika ada kebocoran maka bara batok kelapa akan menjadi abu bukan arang!
Setelah mendapatkan arang batok kelapa yang bersih dan kering kemudian bahan ini digiling dengan menggunakan mesin crusser ( giling). Bahan yang telah digiling kemudian kita masukkan kedalam mesin ayak, ini berguna untuk memisahkan abu yang terjadi saat penggilingan, dan juga untuk membuat ukuran-ukuran tertentu. Setelah arang batok menjadi ukuran-ukuran kecil (granule) nah inilah yang kita pakai untuk membuat karbon aktif.
Kenapa seh kok pake ukuran? Karena penggunaan karbon aktif menggunakan ukuran-ukuran tertentu sesuai pada industri yang membutuhkan, ini ada tabel penggunaan ukuran karbon aktif, aplikasi penggunaan karbon aktif dalam industri.
No.
Pemakai
Kegunaan
Jenis/ Mesh
Industri obat dan makanan
Menyaring, penghilangan bau dan rasa
8×30, 325
Minuman keras dan ringan
Penghilangan warna, bau pada minuman
4×8, 4×12
Kimia perminyakan
Penyulingan bahan mentah
4×8, 4×12, 8×30
Pembersih air
Penghilangan warna, bau penghilangan resin
Budi daya udang
Pemurnian, penghilangan ammonia, nitrit, penol, dan logam berat
4×8, 4×12
Industri gula
Penghilagan zat-zat warna, menyerap proses penyaringan menjadi lebih sempurna
4×8, 4×12
Pelarut yang digunakan kembali
Penarikan kembali berbagai pelarut
4×8, 4×12, 8×30
Pemurnian gas
Menghilangkan sulfur, gas beracun, bau busuk asap.
Nah sekarang ketahap pembuatan karbon aktif, seperti yang sudah saya sebut seperti di atas pembuatan karbon aktif ada 2 proses, yaitu dengan pemanasan dengan suhu tinggi dan dengan pencampuran arang batok kelapa dengan bahan kimia.
Proses dengan pemanasan suhu tinggi atau bahasa kerennya Destilasi kering.
Gimana proses destilasi kering? Ini merupakan suatu proses penguraian suatu bahan akibat adanya pemanasan pada temperatur tinggi serta dialirkan uap panas (steam) secara bersamaan. Pemanas yang biasa digunakan adalah blower yang menggunakan bahan bakar minyak atau gas dengan suhu 1000°C. Dengan proses ini maka arang akan memiliki pori-pori yang sangat luas, dalam satu gram karbon aktif, pada umumnya memiliki luas permukaan seluas 500-1500 m2, sehingga sangat efektif dalam menangkap partikel-partikel yang sangat halus berukuran 0.01-0.0000001 mm. Karbon aktif bersifat sangat aktif dan akan menyerap apa saja yang kontak dengan karbon tersebut. Proses ini sangat banyak dipakai para produsen karbon aktif karena lebih efektif dan yang pasti tidak adanya pencemaran lingkungan dibandingkan dengan proses kimia.
Sekarang kita bahas proses pembuatan dengan bahan kimia, arang batok kelapa diaktifkan dengan menyertakan bahan-bahan kimia. Aktifasi ini merupakan proses pemutusan rantai karbon dari senyawa organik dengan pemakaian bahan-bahan kimia. Aktivator yang digunakan adalah bahan-bahan kimia seperti: hidroksida logam alkali garam-garam karbonat, klorida, sulfat, fosfat dari logam alkali tanah dan khususnya ZnCl2, asam-asam anorganik seperti H2SO4 dan H3PO4. Pada proses kimia, kualitas karbon aktif yang dihasilkan tergantung dari bahan kimia yang kita pakai. Setelah pencampuran selesai karbon aktif kemudian dicuci lalu dikeringkan kembali pada oven pengering, suhu yang dipakai pada saat pengeringan sekitar 30°C. Pada proses ini ribet makanya kurang populer dan untuk penggunaan air minum tidak bisa digunakan.
Dimana sih cari karbon aktif? Gampang banyak kok di toko kimia biasanya ada tapi hati-hati biasanya karbon yang dijual kualitasnya kurang bagus, cari karbon aktif yang benar-benar berkualitas, saran saya cari tau pembuat aktif karbon biasanya mereka bisa buat karbon yang berkualitas. Tapi yah UUD (ujung ujung duit) harga gak bisa bohong. Kalo mau karbon yang berkualitas tinggi ya harga nya juga mahal, karena pada proses pembuatan karbon aktif yang berkualitas tinggi banyak gagalnya.
Contohnya bikin karbon dengan banyak 1 ton maka pada proses pembuatan karbon aktif yang yang berkualitas tinggi hanya 30%-40% yang dihasilkan, sisanya yah karbon aktif yang kurang bagus.
Karbon Aktif/Aktif Karbon/Arang Aktif adalah material yang mengandung karbon (kayu, cangkang sawit, bambu, batok kelapa, batu bara, dll) yang diproses secara gasifikasi pada temperatur tinggi (>450 Derajat Celcius) dan diberi steam/uap air.
Karbon Aktif ini memiliki fungsi untuk menyerap zat organik dan anorganik sampai pori-pori penuh. Luas permukaan karbon aktif berkisar antara 100 - 2000 m2 per gram.
Tidak semua proses pembuatan karbon memakai bahan kimia asam atau basa, saat saya menjalankan pabrik PT. Eratech Subang, saya tidak melibatkan katalis baik asam maupun basa, produk karbon aktif powder dan karbon aktif granular memiliki spesifikasi food grade.
Karbon Aktif powder dibuat dengan cara karbon aktif granular yang telah aktif di grinder/giling dan hanya debu dengan ukuran mesh 325 dihisap dengan cyclone, sehingga terbentuk produk karbon aktif powder yang aktif.
Harga Karbon aktif bervariasi sesuai dengan kualitas iodine number dan metilen blue dimana semakin tinggi nilainya, Karbon Aktif memiliki harga semakin mahal, Karbon Aktif murah adalah Karbon Aktif yang nyaris tidak aktif/asal-asalan.
Kristal zeolit normal mengandung molekul air yang berkoordinasi dengan kation penyeimbang. Zeolit dapat didehidrasi dengan memanaskannya. Pada keadaan ini kation akan berpindah posisi, sering kali menuju tempat dengan bilangan koordinasi lebih rendah. Zeolit terdehidrasi merupakan bahan pengering (drying agents) yang sangat baik. Penyerapan air akan membuat kation kembali menuju keadaan koordinasi tinggi.
Zeolit sebagai penukar ion
Kation Mn+ pada zeolit dapat ditukarkan oleh ion lain yang terdapat pada larutan yang mengelilinginya. Dengan sifat ini zeolit-A dengan ion Na+ dapat digunakan sebagai pelunak air (water softener) dimana ion Na+ akan digantikan oleh ion Ca2+ dari air sadah. Zeolit yang telah jenuh Ca2+ dapat diperbarui dengan melarutkannya ke dalam larutan garam Na+ atau K+ murni. Zeolit-A sekarang ditambahkan ke dalam deterjen sebagai pelunak air menggantikan polipospat yang dapat menimbulkan kerusakan ekologi. Produksi air minum dari air laut menggunakan campuran Ag dan Ba zeolit merupakan proses desalinasi yang baik walaupun proses ini tergolong mahal.
Beberapa zeolit mempunyai affinitas besar terhadap kation tertentu. Clipnoptilolite (HFU) merupakan zeolit alam yang digunakan untuk recovery137Cs dari sampah radioaktif. Zeolit-A juga dapat digunakan untuk mengisolasi strontium. Zeolit telah digunakan secara besar-besaran untuk membersihkan zat radioaktif pada kecelakaan Chernobyl dan Three-Mile Island.
Zeolit juga digunakan untuk mengurangi tingkat pencemaran logam berat seperti Pb, Cd, Zn, Cu2+, Mn2+, Ni2+ pada lingkungan. Modifikasi zeolit sebagai adsorben anion seperti NO3-, Cl-, dan SO4- telah dikembangkan melalui proses kalsinasi zeolit-H pada suhu 5500C.
Zeolit sebagai adsorben
Zeolit yang terdehidrasi akan mempunyai struktur pori terbuka dengan internal surface area besar sehingga kemampuan mengadsorb molekul selain air semakin tinggi. Ukuran cincin dari jendela yang menuju rongga menentukan ukuran molekul yang dapat teradsorb. Sifat ini yang menjadikan zeolit mempunyai kemampuan penyaringan yang sangat spesifik yang dapat digunakan untuk pemurnian dan pemisahan. Chabazite (CHA) merupakan zeolit pertama yang diketahui dapat mengadsorb dan menahan molekul kecil seperti asam formiat dan metanol tetapi tidak dapat menyerap benzena dan molekul yang lebih besar. Chabazite telah digunakan secara komersial untuk mengadsorb gas polutan SO2 yang merupakan emisi dari cerobong asap. Hal yang sama terdapat pada zeolit-A dimana diameter jendela berukuran 410 pm yang sangat kecil dibandingkan diameter rongga dalam yang mencapai 1140 pm sehingga molekul metana dapat masuk rongga dan molekul benzena yang lebih besar tertahan diluar.
Selain itu zeolit juga dapat digunakan sebagai adsorben zat warna brom dan untuk pemucatan minyak sawit mentah.
Zeolit yang digunakan sebagai penyaring molekular tidak menunjukkan perubahan cukup besar pada struktur kerangka dasar pada dehidrasi walaupun kation berpindah menuju posisi dengan koordinasi lebih rendah. Setelah dehidrasi, zeolit-A dan zeolit lainnya sangat stabil terhadap pemanasan dan tidak terdekomposisi dibawah 7000C. Volume rongga pada zeolit-A terdehidrasi adalah sekitar 50% dari volume zeolit.
Zeolit sebagai katalis
Zeolit merupakan katalis yang sangat berguna yang menunjukkan beberapa sifat penting yang tidak ditemukan pada katalis amorf tradisional. Katalis amorf hampir selalu dibuat dalam bentuk serbuk untuk memberikan luas permukaan yang besar sehingga jumlah sisi katalitik semakin besar. Keberadaan rongga pada zeolit memberikan luas permukaan internal yang sangat luas sehingga dapat menampung 100 kali molekul lebih banyak daripada katalis amorf dengan jumlah yang sama. Zeolit merupakan kristal yang mudah dibuat dalam jumlah besar mengingat zeolit tidak menunjukkan aktivitas katalitik yang bervariasi seperti pada katalis amorf. Sifat penyaring molekul dari zeolit dapat mengontrol molekul yang masuk atau keluar dari situs aktif. Karena adanya pengontrolan seperti ini maka zeolit disebut sebagai katalis selektif bentuk.
Aktivitas katalitik dari zeolit terdeionisasi dihubungkan dengan keberadaan situs asam yang muncul dari unit tetrahedral [AlO4] pada kerangka. Situs asam ini bisa berkarakter asam Bronsted maupun asam Lewis. Zeolit sintetik biasanya mempunyai ion Na+ yang dapat dipertukarkan dengan proton secara langsung dengan asam, memberikan permukaan gugus hidroksil (situs Bronsted). Jika zeolit tidak stabil pada larutan asam, situs Bronsted dapat dibuat dengan mengubah zeolit menjadi garam NH4+ kemudian memanaskannya sehingga terjadi penguapan NH3 dengan meninggalkan proton. Pemanasan lebih lanjut akan menguapkan air dari situs Bronsted menghasilkan ion Al terkoordinasi 3 yang mempunyai sifat akseptor pasangan elektron (situs lewis). Permukaan zeolit dapat menunjukkan situs Bronsted, situs Lewis ataupun keduanya tergantung bagaimana zeolit tersebut dipreparasi.
Tidak semua katalis zeolit menggunakan prinsip deionisasi atau bentuk asam. Sifat katalisis juga dapat diperoleh dengan mengganti ion Na+ dengan ion lantanida seperti La3+ atau Ce3+. Ion-ion ini kemudian memposisikan dirinya sehingga dapat mencapai kondisi paling baik yang dapat menetralkan muatan negatif yang terpisah dari tetrahedral Al pada kerangka. Pemisahan muatan menghasilkan gradien medan elektrostatik yang tinggi di dalam rongga yang cukup besar untuk mempolarisasi ikatan C-H atau mengionisasi ikatan tersebut sehingga reaksi selanjutnya dapat terjadi. Efek ini dapat diperkuat dengan mereduksi Al pada zeolit sehingga unit [AlO4] terpisah lebih jauh. Tanah jarang sebagai bentuk tersubtitusi dari zeolit-X menjadi katalis zeolit komersial pertama untuk proses cracking petroleum pada tahun 1960an. Akan tetapi katalis ini telah digantikan oleh Zeolit-Y yang lebih stabil pada suhu tinggi. Katalis ini menghasilkan 20% lebih banyak petrol (gasolin) daripada zeolit-X.
Cara ketiga penggunaan zeolit sebagai katalis adalah dengan menggantikan ion Na+ dengan ion logam lain seperti Ni2+, Pd2+ atau Pt2+ dan kemudian mereduksinya secara in situ sehingga atom logam terdeposit di dalam kerangka zeolit. Material yang dihasilkan menunjukkan sifat gabungan antara sifat katalisis logam dengan pendukung katalis logam (zeolit) dan penyebaran logam ke dalam pori dapat dicapai dengan baik.
Teknik lain untuk preparasi katalis dengan pengemban zeolit melibatkan adsorsi fisika dari senyawa anorganik volatil diikuti dengan dekomposisi termal. Ni(CO)4 dapat teradsorb pada zeolit-X dan dengan pemanasan hati-hati akan terdekomposisi meninggalkan atom nikel pada rongga. Katalis ini merupakan katalis yang baik untuk konversi karbon monoksida menjadi metana.
Zeolit mempunyai tiga tipe katalis selektif bentuk
1. Katalis selektif reaktan
Dimana hanya molekul (reaktan) dengan ukuran tertentu yang dapat masuk ke dalam pori dan akan bereksi di dalam pori.
2. Katalis selektif produk
Hanya produk yang berukuran tertentu yang dapat meninggalkan situs aktif dan berdifusi melewati saluran (channel) dan keluar sebagai produk.
3. Katalis selektif keadaan transisi
Reaksi yang terjadi melibatkan keadaan transisi dengan dimensi yang terbatasi oleh ukuran pori.
Rekayasa zeolit
Penelitian mengenai zeolit telah berkembang menuju preparasi material baru dengan memasukkan berbagai molekul atau ion ke dalam sangkar zeolit. Misalnya pigmen ultramarine pada struktur sodalite dan mengandung ion S3- yang terjerat pada sangkar yang memberikan warna biru yang menarik.
Salah satu bidang penelitian ini telah terfokus pada pembentukan deposit material semikonduktor pada sangkar zeolit. Hasilnya berupa partikel yang sangat kecil yang disebut titik quantum (quantum dots). Partikel ini mempunyai sifat elektronik, magnetik dan optikal yang sangat menarik yang merupakan konsekuensi dari ukurannya daripada dari komposisi kimia. Selama proses pengisian pori, titik quantum menjadi bersambung dan material yang dihasilkan mempunyai sifat intermediet diantara partikel diskrit dan bulk semikonduktor. Salah satu contohnya adalah band gap semikonduktor CdS yang membentuk kubik diskrit klaster (CdS)4 pada sangkar sodalite dari zeolit-A, -X dan –Y yang berbeda dengan bulk CdS.
Berbagai molekul atau ion lain dapat dimasukkan ke dalam β-cages dari zeolit termasuk logam alkali, perak dan garam perak, selenium serta berbagai polimer konduktif. Berbagai material baru ini sedang diteliti dengan pusat perhatian pada sifat fisika yang penting (semikonduktor, fotokonduktif dan konduktivitas ion, luminescence, warna dan efek ukuran quantum) yang kemudian mempunyai kemungkinan eksploitasi secara komersial.
