Perbedaan utama antara pertukaran ion dan reverse osmosis adalah bahwa pertukaran ion adalah metode fisio-kimia yang secara selektif menghilangkan kontaminan dengan secara efektif menukar ion dengan muatan listrik yang sama, sedangkan reverse osmosis adalah metode fisik di mana air dilewatkan melintasi membran semi-permeabel terhadap gradien konsentrasi, menerapkan tekanan.
Penjernihan air merupakan proses penting dalam penyediaan air bersih bagi masyarakat. Ada banyak langkah yang terlibat dalam proses pemurnian air, yang meliputi prosedur biologis, kimia dan fisik. Pertukaran ion dan reverse osmosis adalah dua proses yang digunakan dalam pemurnian air. Keduanya menghilangkan padatan terlarut dari air. Beberapa proses pemurnian air menggunakan kombinasi kedua metode tersebut. Selain itu, keduanya umum digunakan di berbagai industri.
Apa itu Pertukaran Ion?
Pertukaran ion adalah teknik yang digunakan dalam demineralisasi air limbah dan pelunakan air domestik. Dalam teknik ini, ion dikeluarkan dari larutan berair dengan menukarnya dengan spesies ionik lain. Dengan cara ini, ion yang terikat lemah dapat digantikan oleh spesies ionik yang mengikat kuat. Kami menyebutnya prinsip efek selektivitas. Dengan menggunakan prinsip ini, ion yang tidak diinginkan di dalam air digantikan oleh ion lain selama teknik pertukaran ion.
Teknik pertukaran ion dapat dilakukan dalam mode batch atau kontinyu. Ini diterapkan dalam pemurnian air limbah untuk menghilangkan nitrogen, fosfor dan logam berat. Selain itu, digunakan untuk menghilangkan kotoran tertentu secara selektif dan untuk memulihkan jejak logam berharga seperti kromium, nikel, tembaga, timbal dan kadmium dari pembuangan limbah industri.
Gambar 01: Pertukaran Ion
Resin penukar ion terbuat dari butiran kecil berpori yang tidak larut dalam air dan pelarut organik. Bahan dasar yang paling banyak digunakan adalah polistirena dan poliakrilat. Selain itu, banyak mineral alami, terutama mineral aluminium silikat, memiliki sifat pertukaran ion ini.
Apa itu Reverse Osmosis?
Reverse osmosis adalah proses di mana tekanan lebih besar dari tekanan hidrolik diterapkan ke sistem untuk memungkinkan pergerakan air melalui membran semi-permeabel. Pergerakan terjadi melawan gradien konsentrasi. Membran yang digunakan dalam reverse osmosis disebut sebagai membran reverse osmosis (RO). Bahan yang biasa digunakan untuk membuat membran RO komersial adalah komposit film tipis poliamida (TFC), selulosa asetat (CA) dan selulosa triasetat (CTA). Tergantung pada jenis bahan membran, efisiensi dan kecepatan teknik berbeda.
Pengaturan osmosis balik terdiri dari serat berongga dengan bahan membran dililitkan secara spiral di sekitar serat. Serat-serat ini terikat bersama untuk meningkatkan luas permukaan untuk reverse osmosis. Setelah air yang mengalir mengalami tekanan tinggi, air dan molekul kecil melewati membran semi-permeabel. Ini mempertahankan partikel besar dan sisa partikel yang tidak diinginkan. Air yang disaring kemudian dialirkan untuk pengolahan hilir.
Gambar 02: Reverse Osmosis (A – Tekanan yang diterapkan B – Air laut masuk C – Kontaminan D – Membran semi-permeabel E – Air minum keluar F – Distribusi)
RO membran dapat menyaring hampir semua partikel termasuk kuman, bahan organik, ion dan partikel lainnya. Filtrasi molekul besar hingga berat molekul >300 Da dimungkinkan dengan teknik reverse osmosis.
Keuntungan Reverse Osmosis dalam Penjernihan Air
- Efektifitas biaya
- Dapat menyaring hampir semua partikel termasuk ion dan logam berat
- Dapat digunakan untuk menghilangkan partikel radioaktif dari sampel air
- Penggunaan bahan kimia diminimalkan
Apa Persamaan Antara Pertukaran Ion dan Reverse Osmosis?
- Pertukaran ion dan reverse osmosis adalah dua proses yang biasa digunakan dalam proses pemurnian air.
- Kombinasi kedua metode menghasilkan pemurnian berkualitas tinggi.
- Resin penukar ion dapat dipasang di depan unit reverse osmosis.
- Penggunaan kedua metode tergantung pada zat spesifik yang ada serta kemurnian target aliran yang diolah.
Apa Perbedaan Antara Pertukaran Ion dan Reverse Osmosis?
Pertukaran ion adalah metode fisio-kimia yang menukar ion antara fase cair dan resin penukar ion. Di sisi lain, reverse osmosis adalah proses di mana air melewati membran semi-permeabel melawan gradien konsentrasi, yang difasilitasi oleh tekanan tinggi. Jadi, inilah perbedaan utama antara pertukaran ion dan osmosis balik. Pertukaran ion adalah metode fisio-kimia, sedangkan reverse osmosis adalah metode fisik. Selain itu, proses pertukaran ion menggunakan resin penukar ion sedangkan reverse osmosis menggunakan membran reverse osmosis.
Infografik di bawah ini menjelaskan perbedaan antara pertukaran ion dan osmosis balik.
Ringkasan – Pertukaran Ion vs Reverse Osmosis
Pertukaran ion dan osmosis balik adalah dua teknik yang digunakan dalam proses pemurnian air. Metode pertukaran ion adalah proses fisio-kimia yang menukar ion (kontaminan) di dalam air dengan resin penukar ion. Sebaliknya, reverse osmosis adalah metode fisik yang menyaring semua hampir semua kontaminan berdasarkan ukurannya. Pada reverse osmosis, air dilewatkan melalui membran semipermeabel. Reverse osmosis menggunakan tekanan untuk memaksa air melintasi membran. Pertukaran ion menghilangkan zat tertentu berdasarkan muatan ionik sedangkan reverse osmosis menggunakan proses eksklusi ion.
