Produksi Air Ultra Murni Sheryn Julianti

Produksi Air Ultra Murni Sheryn Julianti Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Bandung Jalan Ganesa No. 10, Bandung, Indonesia Corresponding Author: [email protected]

Abstrak Air ultra murni mengacu pada air dengan kemurnian tinggi yang telah dibuat sedekat mungkin pada H2O dengan mengintegrasikan berbagai teknologi untuk pemurnian air. Kemurnian air ditingkatkan ke tingkat ultra high dengan menghapus tidak hanya zat padat dan garam tetapi juga gas terlarut dalam air. Cara memproduksi air ultra murni harus melalui beberapa tahapan seperti koagulasi, flokulasi, filtrasi, reverse osmosis, degasing, ion exchange, dan conductive electro deionization. Tahap demi tahap proses tersebut merupakan cara yang krusial untuk mendapatkan air dengan kemurnian tinggi. Tahap koagulasi, flokulasi, dan sedimentasi merupakan tahapan awal di mana partikel-partikel besar yang terkandung dalam air akan digumpalkan, berubah menjadi flok, dan diendapkan pada dasar wadah tempat proses dilakukan. Air yang bersih kemudian dipisahkan dan dialirkan untuk difiltrasi menggunakan berbagai jenis batuan dan pasir, guna menghilangkan zat makroskopik sisa. Tahapan selanjutnya adalah air hasil filtrasi untuk memasuki membran reverse osmosis, di mana akan terjadi pemisahan karena perbedaan tekanan antara permeate dan umpan. Namun sebelum dilewatkan pada membran reverse osmosis perlu dilakukan pretreatment untuk mencegah fouling pada membran. Setelah melewati membran reverse osmosis, hampir seluruh kontaminan pada air akan hilang. Untuk mencapai level dari kemurnian berikutnya, masih perlu dilakukan degasifikasi atau penghilangan gas-gas terlarut pada air seperti oksigen dan karbon dioksida menggunakan alat bernama degasifier. Ion-ion logam yang berbahaya juga perlu diminimalisasi keberadaannya dengan menggunakan ion exchange resin, yakni menggantinya atau menukarnya dengan ion lain yang tidak berbahaya. Conductive electro deionization merupakan suatu metode untuk memurnikan air dari ion-ion yang tidak diinginkan. Ultra pure water sangat bermanfaat untuk industry farmasetika dan semikonduktor sehingga permintaan akan air ultra murni banyak mengarah dari sana. Kata kunci : air ultra murni, membran, reverse osmosis, kontaminan, degasing, ion exchange

1. Pendahuluan

Air ultra murni, juga dikenal sebagai UPW (Ultra Pure Water) atau air dengan kemurnian tinggi, adalah air yang telah dimurnikan dengan spesifikasi luar biasa ketat. Air ultra murni adalah istilah yang umum digunakan dalam industri untuk menekankan fakta bahwa air diberikan treatment sampai ke tingkat kemurnian tertinggi untuk semua jenis kontaminan, termasuk: senyawa organik dan anorganik; senyawa terlarut dan partikel; volatile dan non-volatile, reaktif dan inert; hidrofilik dan hidrofobik; dan gas terlarut [1][26]. Ultra Pure Water umum diaplikasikan untuk membersihkan permukaan semiconductor chip, sebagai umpan uap masuk turbin untuk

menggerakkan generator, berbagai kebutuhan medis dan industri farmasi. Air ultra murni umumnya diproses dengan mengintegrasikan berbagai teknologi pemurnian air sehingga pengotor-pengotor hilang. Zat-zat pengotor dapat dibagi menjadi tiga kelompok besar, yakni: 1. Gas, seperti oksigen, karbon dioksida, dan lain-lain. 2. Padatan terlarut, seperti mineral yang terlarut dalam air. 3. Suspended solids, seperti clay, debu, minyak, dan lain-lain. Produksi air ultra murni sering kali harus dilakukan dalam 2 tahap atau lebih. Misalnya, dari air keran atau air tanah

Sheryn Julianti, Produksi Air Ultra Murni, 2015, 01-13

segar, pertama-tama harus demineralisasi oleh membran filtrasi atau ion exchange

untuk mencapai konduktivitas akhir dari 10 uS / cm.

Tabel 1 Persyaratan untuk Air pada Titik Distribusi di Industri Elektronika dan Semikonduktor [4] Parameter

Type E-1 18.1

Type E1.1 0.350.25 18.2

Type E1.2 0.180.09 18.2

Type E1.3 0.0650.032 18.2

Type E-2

Type E-3

Type E4

Linewidth (microns)

1.0-0.5

5.0-1.0

>5.0

-

Resistivity, 25oC (On-line) TOC (µg/L) (on-line for <10 ppb) On-line dissolved oxygen (µg/L) On-line Residue after evaporation (µg/L) On-line particles/L (micron range) >0.05 µm 0.05-0.1 0.1-0.2 0.2-0.5 0.5-1 1.0 SEM particles/L (micron range) 0.1-0.2 0.2-0.5 0.5-1 10 Bacteria in CFU/Volume 100 mL sample 1 L sample 10 L sample Silica – total (µg/L) Silica – dissolved (µg/L) Anions and Ammonium by IC (µg/L) Ammonium Bromide Chloride Fluoride Nitrate Nitrite Phosphate Sulfate Metals by ICP/MS (µg/L) Aluminum Antimony Arsenic Barium Boron Cadmium Calcium

16.5

12

0.5

5

2

1

1

50

300

1000

25

10

3

10

-

-

-

1

0.5

0.1

-

-

-

1000 500 200 <100

1000 350 <100 <50 <20

200 <100 <10 <5 <1

500 N/A N/A N/A N/A N/A

-

-

-

1000 500 100 <50

700 400 50 <30

<250 <100 <30 <10

N/A N/A N/A N/A

3000 -

10000 -

100000

5

3

1 10

10

50

100

5 3

3 1

1 0.5

N/A 1 1 0.5 0.5

10 -

50 -

1000 -

0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1

0.10 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05

0.05 0.02 0.02 0.03 0.02 0.02 0.02 0.02

0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05

1 1 1 1

10 5 5 5

1000 500 500 500

0.05

0.02

0.005

-

-

-

0.05 0.3

0.02 0.1

0.001 0.05

-

-

-

0.05

0.02

0.002

0.001 0.001 0.001 0.001 0.05 0.01 0.001

-

-

-

2


Chromium Copper Iron Lead Lithium Magnesium Manganese Nickel Potassium Sodium Strontium Tin Titanium Vanadium Zinc Temperature Stability (K) Temperature Gradient (K/10 min) Dissolved Nitrogen Online (mg/L) Dissolved Nitrogen Stability

0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05

0.05

0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02

0.02

2. Karakteristik dan Indikator Kualitas Ultra Pure Water Kualitas dari air ultra murni ditentukan oleh beberapa indikator, yakni: a. Padatan terlarut total: menunjukkan jumlah ion terlarut pada air. b. Konduktivitas: kemampuan air untuk menghantarkan listrik, semakin rendah padatan terlarut semakin rendah konduktivitas. c. Total organic carbon (TOC): jumlah karbon dalam senyawa organik yang terdapat pada air. d. pH: derajat keasaman. e. Salinitas: banyaknya kadar garam yang terkandung di dalam air. f. Biochemical Oxygen Demand (BOD): kebutuhan oksigen terlarut selama proses penguraian zat-zat oragnik secara biokimia aerobik. g. Chemical Oxygen Demand (COD): jumlah oksigen yang dikonsumsi selama terjadinya oksidasi zat-zat organic secara kimia pada suatu kondisi tertentu

0.002 0.002 0.002 0.005 0.003 0.002 0.002 0.002 0.005 0.005 0.001

0.002

0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.01 0.001 0.001 0.001 0.01 0.01 0.01 0.001 ±1

1 1 2 1

2 2 5 5

500 500 500 1000

1

5

500

<0.1 8-18 ±2

Persyaratan untuk air ultra murni tertera pada Tabel 1 [4]. Jumlah kandungan logam pada air ultra murni haruslah sangat kecil. Kandungan logam dapat menyebabkan terganggunya proses pembersihan alat-alat semikonduktor juga manufaktur barang-barang farmasetika [27][28]. Logam-logam berat dan bakteribakteri tertentu akan sangat berbahaya sehingga kandungannya dijaga seminimal mungkin [3]. 3. Teknologi Produksi Air Ultra Murni Kunci dari teknologi produksi air ultra murni adalah menghilangkan kontaminankontaminan dari air. Untuk itu, perlu diketahui tingkat kemurnian air beserta penggunaaan dan karakteristiknya.

Gambar 1. Tingkat Kemurnian Air [6]

3


Tabel 2. Karakteristik Air Berdasarkan Penggunaannya [2] `Purposes Cleaning semiconductor devices and LCD components Pharmaceutical manufacturing Thermal/nuclear power stations Trace substance analysis Cleaning of precision machinery Chemical product manufacturing Materials for beverages Physicochemical tests Cooking, laundry, bathing Cooling water and other miscellaneous water for factories Sources of industrial and utility water

Ion-ion logam umumnya dapat dipisahkan dari air dengan metode cation exchange resin. Metode yang berbeda harus digunakan apabila ingin mendapatkan air yang bebas dari oksigen terlarut. Oksigen umumnya dipisahkan dengan dua cara, yakni metode yang menggunakan prinsip fisika atau dipisahkan secara kimiawi. Metode fisika yang lebih konventional seperti thermal degassing, vacuum degassing atau nitrogen bubble deaeration memiliki beberapa kelemahan yaitu bentuk desain yang besar dan biaya operasional yang mahal [5]. Untuk itu, banyak metode pemisahan oksigen dari air menggunakan modul membran. Langkah-langkah yang biasa digunakan untuk memproduksi air ultra murni terdiri dari: • • • • • • • •

Electric Relativity Ratio*

Purity Level In a 50 meter long swimming pool the following contains

15 MΩ.cm or more

A single grain of sugar

0.1 to 15 MΩ.cm

1 cc of sugar

0.002 to 0.02 MΩ.cm

Some 200 kg of sugar

Koagulasi Koagulasi adalah proses perubahan cairan atau larutan menjadi gumpalangumpalan lunak baik secara seluruhan ataupun hanya sebagian. Atau dengan kata lain, koagulasi adalah proses penggumpalan suatu cairan atau larutan sehingga terbentuk padatan lunak ataupun keras seperti gel [7]. Untuk menggumpalkan partikelpartikel yang tidak diinginkan dilakukan proses destabilisasi patikel koloid yang meliput beberapa tahapan, yaitu: • Penambahan bahan kimia seperti tawas dan kaporit • Rapid mixing • Hydrolic jump selama 30-90 detik Proses ini ditunjukkan oleh Gambar 3.

Koagulasi Flokulasi Sedimentasi Filtrasi Reverse osmosis Degasing Ion exchange Conductive Electro Deionization (CEDI) Gambar 3. Proses Koagulasi [33]

4


Proses koagulasi akan menghasilkan produk berupa zat-zat terkoagulasi dan air. Air yang bebas dari bahan-bahan yang terkoagulasi ini masih harus melewati tahapan selanjutnya dalam proses produksi air ultra murni.

Filtrasi Setelah koagulasi, flokulasi, dan sedimentasi dilakukan, partikel-partikel besar telah dihilangkan dari air. Filtrasi dilakukan untuk menyaring air agar tidak ada partikel-partikel besar yang mengontaminasi air.

Flokulasi Flokulasi adalah suatu proses dimana koloid keluar dari suspensi dalam bentuk flok atau serpihan; baik secara spontan atau karena penambahan clarifying agent [9]. Unit ini befungsi sebagai tempat pembentukan dan penambahan ukuran flok. Proses ini berbeda dari proses koagulasi. Perbedaan ini terlihat dari seberapa cepat pengadukan dilakukan.

Filtrasi biasanya dilakukan dengan cara mengalirkan air ke dalam suatu wadah yang diisi dengan lapisan pasir dan batu-batuan. Pasir dan batu-batuan terdiri dari berbagai ukuran, tingkat kekasaran, dan diameter sehingga zat-zat makroskopik diharapkan tertinggal melekat pada butiran pasir dan tidak ikut terbawa lagi oleh air.

Gambar 4. Proses Flokulasi [10] Sedimentasi Sedimentasi berfungsi untuk mengendapkan partikel-partikel koloid yang sudah didestabilisasi oleh unit-unit sebelumnya. Proses sedimentasi menggunakan prinsip massa jenis. Zat dengan massa jenis lebih besar dari air akan turun ke dasar dan membentuk endapan sehingga air dan cake akan terpisah dengan sendirinya. Gambar 6 merupakan tahapan koagulasi, flokulasi, dan sedimentasi secara keseluruhan.

Gambar 5. Proses Filtrasi [11] Reverse Osmosis Membran umumnya efisiensi pemisahan yang tinggi, dan memungkinkan penggunaan kembali air yang diolah dan

5


Gambar 6. Proses overall koagulasi, flokulasi, dan filtrasi [32] pemulihan dari beberapa konstituen limbah berharga. Ultrafiltrasi, nanofiltrasi, dan reverse osmosis telah terbukti mampu menghapus micropollutants konvensional dari air [13]. Proses membran dengan tekanan sebagai driving force memiliki beberapa Keuntungan, yakni: kualitas permeat dimurnikan tinggi, suhu operasi sedang dan kebutuhan energi yang rendah, secara umum tidak menggunakan bahan kimia, dan fakta bahwa membran dapat dikombinasikan dengan proses pemisahan lainnya. Setelah melewati proses filtrasi, air dianggap sudah cukup layak untuk masuk ke dalam membran reverse osmosis. Namun, sebelum melalui membran, perlu dilakukan pre-treatment pada air untuk mencegah fouling pada membran. Terjadinya fouling pada membran ditunjukkan oleh Gambar 7. Contohcontoh pre-treatment disajikan dalam Tabel 3 [12].

Tabel 3. Pre-treatment untuk Mencegah Fouling [2] Fouling Penyebab Pre-treatment

Biological fouling

Bakteri, mikroorgan isme, virus, protozoa

Klorinasi

Particle fouling

Pasir, clay (padatan tersuspensi)

Filtrasi

Colloidal fouling

Partikel koloid organic mau inorganik

Koagulasi + Filtrasi

6


Organic fouling

Natural Organic Matter (NOM): asam humat, biopolimer

Koagulasi + Filtrasi + Adsorpsi dengan karbon aktif Atau Koagulasi + Ultrafiltrasi

Mineral fouling

Calcium, Magnesium , Karbonat

Larutan antiscaling Asidifikasi

Oxidant fouling

Klorin, Ozone, KMnO4

Oxidant scavenger dosing: Sodium (meta)bilsulfite Karbon aktif yang berbentuk granula

Dalam proses RO, air bertekanan dipisahkan dari zat-zat terlarut yang ingin dihilangkan dengan mengalirkannya melalui membran permeable yang terhadap air (hanya melewatkan air). Proses spesifik yang terjadi dinamakan ion eksluksi, di mana sejumlah ion pada permukaan membran sebagai sebuah pembatas yang mengizinkan molekulmolekul air untuk melaluinya seiring melepas substansi-substansi lain [25].

Gambar 7. Fouling pada Membran Permeate didorong untuk mengalir melalui membran dengan perbedaan tekanan yang diciptakan antara feedwater dan air produk yang bertekanan atmosfer. Sisa air umpan terus bergerak melalui sisi bertekanan dari membran sebagai air garam. Kebutuhan energi utama adalah untuk tekanan awal air umpan tersebut, yakni sebesar 800-1000 psi. Dalam prakteknya, air umpan dipompa ke dalam wadah tertutup, melawan membran, untuk menekan air umpan tersebut. Pompa menghasilkan tekanan operasi yang sesuai bagi air umpan untuk melewati membran. Selama produk air melewati membran, air umpan yang tersisa dan larutan konsentrat menjadi lebih terkonsentrasi (pekat).

7

8


Tabel 4. Spesifikasi Membran [14] Module (name) Minimax Plus, Oxygenator TieMinimax 1a TieMinimax 2a,b TieMinimax 3a,b

Manufacturer / supplier

Type of hollow fiber

Flow configuration

Overall size

No. of fibers

Fiber i.d./o.d. (cm)

Mass transfer area (cm2)

Medtronic

Porous polypropylene

Crossflow

2 in. x 5 in.

3300

0.021/0.026

8000

Process studied CO2, CO2 desorption

Porous, 2 in. x polypropylene, Parallel flow 7500 0.024/0.03 17000 Absorption 10 in. Celgard X-10 a Unit manufactured by Medtronic Inc., Minneapolis, MN. Material of construction: polycarbonate (Lexan) and polyurethane potting. b Fibers in the unit are coated with PDD-TFE by Compact Membrane Systems Inc., Wilmington, DE. Liqui-Cel

HoechstCelanese

Membran permeabel menghambat berjalannya zat terlarut sementara memungkinkan air produk melewatinya. Karena tidak ada membran ideal, dalam rejeksinya terhadap zat terlarut, sebagian kecil zat melewati membran dan tetap berada dalam air produk. Modul dari RO yang paling populer adalah spiral wound dan hollow fiber dengan ketebalan 150 µm. Keduanya terbuat dari selulosa asetat, poliamida aromatik, atau, saat ini, komposit film polimer tipis [12]. Spesifikasi membran yang digunakan terdapat pada Tabel 4. Setelah membran dipakai, partikel pengotor melekat pada pori-pori membran sehingga memperkecil ukuran celah-celah yang dilalui air. Untuk membuang kotoran yang menyumbat pori-pori, maka membran perlu di-backwash atau dialirkan pembersih melalui aliran keluaran permeate dan kotoran akan keluar melalui aliran masuk umpan. Membran pun kembali siap digunakan. Degasing Membrane degasifier bisa menghilangkan kandungan gas dari air. Untuk memenuhi kebutuhan mencapai gas terlarut dalam air produk dalam

jumlah traces dari proses degasification, modul membran harus memiliki desain hidrodinamika yang baik untuk meningkatkan perpindahan massa secara substansial [14]. Pengolahan air yang diperoleh juga memerlukan membran untuk menahan agen pengoksidasi residual hadir dalam air umpan serta untuk mencegah biofouling dari permukaan membran. Dengan demikian, membran harus memiliki surface properties dan ketahanan kimia yang memadai. Prinsip degasifikasi adalah memasukkan udara bertekanan dari bawah kolom. Udara tersebut akan bertemu dengan tetesan-tetesan air. Besi dan mangan kemudian bisa teroksidasi, zat volatile juga menguap ke dalam aliran udara yang bergerak. Kapabilitas degasifikasi tersedia secara komersial modul crossflow blood oxygenator kecil yang terbuat dari serat polypropylene berpori hidrofobik dipelajari. Modul ini sangat efisien dalam menghilangkan kedua CO2 dan O2. Ketika serat dalam modul yang sama memiliki lapisan non-porous ultra-tipis kopolimer PDD-TFE di luar diameter, perfomansi dari degasifikasi agak


Gambar 8. Alat Degasifier [31] berkurang daripada modul yang tidak memiliki lapisan pada serat. Semakin tebal lapisan PDD-TFE berakibat pada pengurangan kinerja degassing. Kedua spesies bakteri yang diperoleh dari sistem UPW ditemukan tumbuh di datar polypropylene berpori hidrofobik permukaan membran dan mengurangi kemampuan degassing membran. Demikian pula, spesies bakteri tidak tumbuh dalam ruang sisi shell PDD-TFE dilapisi modul berongga akan berkurang sampai batas tertentu [14]. Ion Exchange Resin adalah senyawa hidrokarbon terpolimerisasi sampai tingkat yang tinggi yang mengandung ikatan-ikatan hubung silang (cross-linking) serta gugusan yang mengandung ion-ion yang dapat dipertukarkan. Penukar ion adalah elektrolit yang larut dalam air yang dapat menukar ion dengan elektrolit terlarut. Pertukaran ion didefinisikan sebagai pertukaran ion yang reversibel antara fase padatan dan fase cair yang dalam struktur padatan tidak ada perubahan tetap. Padatan adalah bahan penukar ion, sedangkan ion dapat merupakan zat aktif. Apabila digunakan sebagai suatu pembawa zat aktif, bahan penukar ion memberikan suatu cara untuk mengikat zat aktif pada matriks polimer tak larut dan dapat secara efektif menutup rasa dan arome zat aktif yang akan diformulasikan menjadi tablet kunyah. Resin penukar ion adalah suatu jaringan polimer yang mempunyai gugus fungsi ionik. Ion adalah partikel bermuatan listrik. Berdasarkan muatan

listriknya, ada dua jenis ion yaitu ion bermuatan positif dan ion bermuatan negatif. Ion bermuatan positif disebut kation sedangkan ion bermuatan negatif disebut anion [15]. Prinsip dari ion exchange adalah ionion dalam air baku menyebabkan tingginya kandungan padatan terlarut dan adanya daya hantar listrik. Ion-ion tersebut ditukar dengan ion yang terdapat dalam gugus aktif resin yang menyebabkan tingginya padatan terlarut dan konduktivitas, yaitu ion hydrogen dan ion hidroksida di mana komposisi keduanya menghasilkan air [29][30]. Pada aplikasi ini, resin pertukaran ion yang digunakan untuk menghilangkan ion logam berat yang beracun dari larutan, menggantinya dengan ion yang lebih berbahaya, seperti natrium dan kalium. Beberapa resin penukar ion menghilangkan klorin atau kontaminan organik dari air - ini biasanya dilakukan dengan menggunakan filter arang aktif dicampur dengan resin. Ada beberapa resin penukar ion yang menghilangkan ion organik, seperti MIEX (magnetik ion-exchange) resin. Resin pemurnian air biasanya tidak diisi ulang resin tersebut akan dibuang ketika tidak bisa lagi digunakan [16]. Kation dapat pula diganti dengan ion hidrogen menggunakan resin penukar ion; anion diganti dengan hidroksil menggunakan resin anion-exchange. Ion hidrogen dan hidroksil bergabung kembali memproduksi molekul air. Proses pemurnian biasanya dilakukan dalam beberapa langkah dengan "kolom penukar ion mixed bed".

9


Tabel 5. Tipe Ion Exchange Resin [34]

Resi n Type

Stro ng acid cati on

Gambar 9. Ion Exchange Resin [17] Ada empat jenis resin pertukaran ion, seperti yang dijelaskan dalam tabel di bawah. Resin bertindak atas larutan kimia yang merupakan kebalikan dari solusi tersirat dalam nama mereka; misalnya, resin kation asam (SAC) yang kuat digunakan untuk menetralkan basa kuat, sementara resin anion basa lemah (WBA) digunakan untuk menetralisir asam lemah. Resin campuran mengandung kombinasi resin kation dan anion [23]. Membran penukar ion dapat pula digunakan untuk proses ini [20].

Wea k acid cati on

Stro ng base anio n

Wea k base anio n

Idea l pH Ran ge

Applications

Notes

All

Softening, full demineraliza tion; decationizati on

Often combined with WAC to provide efficient full demineraliz ation

7-14

Dealkalizati on; partial demineraliza tion; highhardness and high alkalinity waters

Superior regeneratio n, efficient

All

Softening; full demineraliza tion

Treated with ammonium functional groups after polymerizati on

0-7

Dealkalizati on; removal of sulfuric, nitric, and hydrochloric acids

10


Gambar 7. Contoh Alat Penghasil Ultra Pure Water [6] Conductive Deionization Elektrodeionisasi konduktif (conductive electredeionization, CEDI) adalah gabungan dari proses elektrodialisis dan resin penukar ion konvensional [24]. Elektrodialisis sendiri merupakan proses berbasis membran dengan gaya dorong listrik. Listrik yang dialirkan menarik ion-ion yang terdapat dalam air melewati membran penukar ion masuk ke kompartemen yang berbeda sehingga didapatkan air yang bebas ion disalah satu sisi kompartemen [21]. Proses ini dapat menghilangkan jejak ion dari air sehingga didapatkan air ultra murni yang cocok untuk berbagai aplikasi. Integrasi reverse osmosis dan CEDI telah dipasang di PT Badak LNG, Bontang. Proses ini dimaksudkan untuk membuat air umpan boiler yang biasa dibuat dengan resin penukar ion konvensional. Dengan penggunaan alat ini, harga produksi dapat ditekan karena tidak membutuhkan regenerasi kimia dan didapatkan kualitas kinerja yang lebih baik [18] [19].

Alat Produksi Ultra Pure Water Alat produksi Ultra Pure Water dapat dibagi-bagi pengelompokannya untuk berbagai jenis kebutuhan. Beberapa di antaranya ada kebutuhan untuk analisis laboratorium dan untuk chemical seperti pada produksi semikonduktor maupun untuk power stations. Berdasarkan keperluannya masingmasing, jenis alat yang akan digunakan tentu akan memiliki spesifikasi yang berbeda-beda. Oleh karena itu produksi air ultra murni sangat dibuat spesifik sesuai dengan keinginan atau keperluan sang konsumen. Gambar 7 menjelaskan berbagai merek dan jenis alat untuk menghasilkan air ultra murni untuk berbagai jenis permintaan pasar [6]. 4. Kesimpulan Cara memproduksi air ultra murni adalah dengan melalui tahapan koagulasi, flokulasi, sedimentasi, filtrasi, reverse osmosis, degasing, dan ion exchange. Semua tahapan ini akan menghasilkan air dengan tingkat kemurnian tertinggi, yang dapat digunakan pada industry semikonduktor maupun industri lain yang memiliki kebutuhan tinggi akan air dengan kontaminan yang sangat rendah.

11


Daftar Pustaka [1] Wikipedia, Ultrapure Water, Available: https://en.wikipedia.org/wiki/Ultrapure_w ater, diakses 04-11-2015. [2] Lenntech, Ultrapure Water, Available: http://www.lenntech.com/applications/ultr apure/ultrapure-water.htm, diakses 04-112015. [3] T. Takeda, M. Tamada, N. Seko, Y. Ueki, Ion exchange fabric synthesized by graft polymerization and its application to ultra-pure water production, Radiation Physics and Chemistry 7 (2010) 223–226. [4] ASTM, Standard Guide for Ultra-Pure Water Used in the Electronics and Semiconductor Industries, Available: http://www.astm.org/Standards/D5127.ht m, diakses 04-11-2015. [5] K. Li, Ivy Chua, W. J. Ng, W. K. Teo, Removal of Dissolved Oxygen in Ultrapure Water Production Using A Membrane Reactor, Chemical Engineering Science 50 (1995) 3547, 3556, 1995. [6] Organo, Ultrapure Water, Available: www.organo.co.jp, diakses 04-11-2015. [7] Kamusq, Koagulasi, Available: http://www.kamusq.com/2014/02/koagula si-adalah-pengertian-dan-definisi.html, diakses 04-11-2015. [8] Chemistry, Public Water Supply, Available: http://www.chemistry.wustl.edu/~edudev/ LabTutorials/Water/PublicWaterSupply/P ublicWaterSupply.html, diakses 04-112015. [9] Wikipeda, Flocculation, Available: https://en.wikipedia.org/wiki/Flocculation , diakses 04-11-2015. [10] Water.me, Lesson 1, Available: https://water.me.vccs.edu/courses/ENV10 8/Lesson1_print.htm, diakses 04-11-2015. [11] Wikimedia, Water Filtration Systems, Available: https://commons.wikimedia.org/wiki/File: Water_Filtration_Systems.png, diakses 04-11-2015.

[12] Lenntech, Available: http://www.lenntech.com/, diakses 04-112015. [13] F. Javier Benitez, Juan L. Acero, Francisco J. Real, Carolina Garcia, Removal of phenyl-urea herbicides in ultrapure water by ultrafiltration and nanofiltration processes, Water Research 43 (2009) 267-276. [14] Debabrata Bhaumik, Sudipto Majumdar, Qiuxi Fan, Kamalesh K. Sirkar, Hollow fiber membrane degassing in ultrapure water and microbiocontamination, Journal of Membrane Science 235 (2004) 31-41. [15] Iman Syahrul, Resin Penukar Ion, Available: http://imansyahrul.blogspot.co.id/2014/06 /resin-penukar-ion.html, diakses 04-112015. [16] Wikipedia, Ion-exchange Resin Available: https://en.wikipedia.org/wiki/Ionexchange_resin#Water_purification, diakses 04-11-2015. [17] Globalspec, Ion Exchange Resin, Available: http://www.globalspec.com/learnmore/ma nufacturing_process_equipment/filtration _separation_products/ion_exchange_resin s, diakses 04-11-2015. [18] I. G. Wenten, 2010, Teknologi Membran dan Aplikasinya di Indonesia, Teknik Kimia Institut Teknologi Bandung [19] I. G. Wenten, 2014, Elektrodeionisasi, Teknik Kimia Institut Teknologi Bandung [20] I. G. Wenten, 2014, Perpindahan Ion dalam Membran Penukar Ion, Teknik Kimia Institut Teknologi Bandung [21] I. G. Wenten, 2014, Pemisahan Elektro Ionik Berbasis Membran, Teknik Kimia Institut Teknologi Bandung [22] I. G. Wenten, 2014, Desain Proses Berbasis Membran, Teknik Kimia Institut Teknologi Bandung [23] T. Takeda, M. Tamada, N. Seko, Y. Ueki, Ion exchange fabric synthesized by graft polymerization and its application to

12


ultra-pure water production, Radiation Physics and Chemistry 79 (2010) 223– 226. [24] J. Wood, J. Gifford, J. Arba, M. Shaw, Production of ultrapure water by continuous electrodeionization, Desalination 250 (2010) 973–976. [25] S. Khajavi, J. C. Jansen, F. Kapteijn, Production of ultra pure water by desalination of seawater using a hydroxy sodalite membrane, Journal of Membrane Science 356 (2010) 52–57. [26] RWL Water, Available: http://www.rwlwater.com/ultrapure-water/ diakses 23-11-2015. [27] Fast Company, Available: http://www.fastcompany.com/1750612/da ngerously-clean-water-used-make-youriphone, diakses 23-11-2015. [28] C. Liu, A. R. Martin, Applying Membrane Distillation in High-Purity Water Production for Semiconductor Industry, Division of Heat and Power Technology, Department of Energy Technology KTH, Royal Institute of Technology, Sweden. [29] J. Wang, B. Fan, Z. Luan, D. Qu, X. Peng, D. Hou, Integration of direct contact membrane distillation and recirculating cooling water system for pure water production, Journal of Cleaner Production 16 (2008) 1847-1855. [30] Total Water, Ultrapure Water, Available: http://www.totalwater.com/solutions/ultrapure-water/, diakses 23-11-2015. [31] Applied Membranes Inc., Degasifier Systems – Membrane Contactor, Available: http://appliedmembranes.com/degasifiersystems-membrane-contactors.html, diakses 23-11-2015 [32] Aryansyah, Available: https://aryansah.files.wordpress.com/2010 /12/aselator.jpg, diakses 23-11-2015. [33] Bisa Kimia, Available: https://bisakimiadotcom.files.wordpress.c om/2014/09/coagulation.png, diakses 2311-2015

[34] T. Setiadi, Diktat Kuliah TK-2206 Sistem Utilitas I Pengolahan dan Penyediaan Air, Teknik Kimia Institut Teknologi Bandung

13

Produksi Air Ultra Murni Sheryn Julianti

Recommend Documents