Kapasitas Pertukaran Ion kation anion

Pertukaran ion adalah proses berulang dimna resin memuat ion, lama kelamaan daya muat resin akan penuh dan tidak ada tempat lagi untuk memuat ion dan mulai proses regenerasi resin bekerja.


 Total kapasitas adalah Kapasitas  menukar  ion menunjukkan daya muat resin memuat ion.

Kapasitas Operasi adalah  jumlah ion yang bisa di pertukarkan selama proses terjadi.


Kapasitas operasi selalu lebih kecil dari total kapasitas.

1.Kasus Ideal

pada kasus ideal ini , awalnya resin yang masih baru akan mengalami regenerasi awal yang full dan bekerja 100 % semua resin yang ada di dalam tabung.

saat pertengahan operasi, sebagian resin mengalami jenuh

saat akhir operasi , semuanya resin akan jenuh semuanya.

artinya nilai total kapasitas yang tertera di brosur pabrik resin sesuai dengan kapasitas operasi. ini dalam kondisi ideal semua resin aktif semuanya setelah di regenerasi

Dalam dunia nyata, ada 2 kasus yang sebetulnya terjadi yaitu kasus 2 dan 3 :

2.Pada saat awal sekali, semua resin bisa di regenerasi 100%  (WAC & WBA)

pada awalnya ,resin mengalami 100 % regenerasi.

kemudian di pertengahan operasi, bagian atas kelompok resin mengalami kejenuhan pertama kalinya.

zona pertukaran ion yang dilakukan resin kation lemah dan resin anion lemah mulai berubah.

Kejenuhan ini terus bergerak ke bawah , hingga saat akhir operasi , semua resin akan mengalami kejenuhan.

Kapasitas operasi resin anion lemah sekitar 70-90 % dari total kapasitas yang seharusnya .

Kapasitas operasi resin kation lemah di atas 90 % namun belum fix karena banyak parameternya

3. Sebagian resin sudah jenuh saat awal operasi ( SAC  dan SBC)

Regenerasi resin kation kuat dan resin anion kuat ini lebih sulit karena regenerant mesti berlebih agar bisa mencapai semua posisi resin.

Pada prakteknya, memberi regenerant terlalu banyak itu menjadi boros atau tidak ekonomis

Biasanya kapasitas riil operasi mereka hanya 40-60 % saja dari total kapasitas

3B. aliran searah dengan regenerant

pada cara regenerasi searah , nampak bahwa resin penukar ion yang mengalami regenerasi itu hanya yang berada di posisi bagian atas, sedangkan bagian terbawah tidak tersentuh regenerant..

Saat di pertengahan operasi, maka yang bekerja itu hanya bagian yang terkena regenerant dan akhirnya cepat jenuh. 

Kinetika pertukaran ion


Resin basa/anion lemah dan resin kation/asam lemah memiliki profil sensitif terhadap laju alir.

Ketika laju alir di percepat, zona reaksi bertambah

sedangkan resin kation kuat dan resin anion kuat kurang sensitif terhadap laju alir.

KESIMPULAN

Parameter yang mempengaruhi Kapasitas Pertukaran Ion saat operasi  :

1) konsentrasi dan jenis ion yang akan diserap

2) laju alir saat operasi

3)suhu

4) jenis, konsentrasi dan jumlah regenerant

5) pola aliran regenerant : aliran searah, aliran berlawan arah

6) tinggi kolom

7) ukuran resin penukar ion

Beberapa vendor telah membuat perhitungan data kapasitas operasi mereka.

Data Kapasitas operasi dalam satuan eq per liter

Resin type*	Total capacity	Operating capacity
WAC	3.7 to 4.5 [4.2]	1.0 to 3.5
SAC	1.7 to 2.2 [2.0]	0.6 to 1.7
WBA	1.1 to 1.7 [1.3]	0.8 to 1.3
SBA	0.9 to 1.4 [1.2]	0.4 to 0.9

(terjemahan bebas dari dardel.info)