KOAGULASI Tujuan utama koagulasi & flokulasi adalah untuk memisahkan koloid yg ada dlm air Sistem koloidal : suatu sistem di mana partikel (halus) terdispersi.

Presentasi berjudul: "KOAGULASI Tujuan utama koagulasi & flokulasi adalah untuk memisahkan koloid yg ada dlm air Sistem koloidal : suatu sistem di mana partikel (halus) terdispersi."— Transcript presentasi:

1 KOAGULASI Tujuan utama koagulasi & flokulasi adalah untuk memisahkan koloid yg ada dlm air Sistem koloidal : suatu sistem di mana partikel (halus) terdispersi dlm suatu medium Gbr-Koagulasi.ppt Fase terdispersi Medium pendispersi Nama Contoh Cairan Gas Liquid aerosol Fog, liquid spray Padatan Solid aerosol Smoke, dust Liquid Foam Foam of soap solution, fire extinguisher foam Emulsion Milk, mayonnaise Sol colloidal Suspension : paste Au sol Ag sol : toothpaste Solid foam Expanded polystyrene Solid emulsion opal, pearl Solid suspension Pigmented plastic

2 Tabel 1. Sedimentasi partikel kecil, silika Sp. Gr 2,65
Tipikal mm micron Surface area (total) Settling time, 1 m fall Gravel 10 10.000 3,14 cm2 1 sec Coarse sand 1 1.000 31,4 cm2 10 sec Fine sand 0,1 100 314 cm2 125 sec Silt 0,01 0,314 m2 108 minute Bacteria 0,001 3,14 m2 180 hour Colloidal matter 0,0001 31,4 m2 755 days Catatan : Partikel > 100 micron adalah visible dan dianggap sbg settleable solid Partikel 10 – 100 micron dianggap sbg kekeruhan Patikel < 10 mikron dianggap sbg koloidal Partikel > 0,1 mikron dpt dilihat melalui mikroskop cahaya Partikel < 0,1 micron dideteksi melalui mikroskop elektron * Koloid didasarkan afinitas thd medium pendispersi, dikenal: - hyophobic (“liquid hating”) hydrophobic (medium air) - hyophilic (“liquid loving”)  hydrophilic (medium air)

3 Dispersi koloid yg sering dijumpai di bidang Teknik Lingkungan:
- sol ; clay  penyebab kekeruhan - emulsi minyak - busa Jika koloidal sol ditempatkan pd medan listrik, partikel akan bergerak ke salah satu elektrodeelectrophoresis Ini menunjukkan partikel koloid memiliki/ membawa muatan listrik. Besar & tanda muatan tergantung sifat material. Muatan listrik tsb dpt diperoleh karena : a. Ketidak sempurnaan dlm struktur kristal misal : SiO2 tetrahedron b. Adsorpsi ion-2 pd permukaan partikel Partikel koloidal dlm aquaeous media umumnya mengadsorb anion & memiliki muatan negatif. Ini karena kation-2 umumnya lebih terhidrasi dibanding anion-2 & terpisah dari koloid krn ‘lapisan’ air terhidrasi. Gelembung-2 gas & butiran-2 minyak seringkali mendapatkan muatannya dengan cara adsorpsi ini HO O O O OH HO O O O OH Si Si Si Si Si Al Si Si HO O O O OH HO O O O OH

4 c. Pelarutan ion (ion dissolution)
Terjadi jika muatan ion-2 berlawanan yg tersusun di dalamnya terlarut dalam jumlah yg tidak setara d. Ionisasi gugus fungsional Misal : protein mendapatkan muatan sbg hasil ionisasi grup carboxyl atau amino. Ionisasi grup ini tergantung pH, pd pH rendah muatan ‘+’ dan pd pH tinggi muatan ‘-’, pH intermediate dikenal sbg iso-electric point bermuatan 0 (netral) Perbedaan terpenting koloid hydrophobic VS hydrophilic - hydrophobic : stabilitas koloid terutama krn gaya tolak elektrikal - hydrophilic : stabilitas koloid terutama krn ‘particle solvation’ Penekanan pd koloidal sol krn paling banyak dijumpai, khususnya terkait dg air permukaan  koloid penyebab kekeruhan dan warna Koloid penyebab kekeruhan & warna sulit dipisahkan dari air krn tdk akan mengendap secara gravitasi & lolos dari media filtrasi umum, shg perlu ‘digabungkan dan diperbesar’ ukurannya Agar terjadi agregasi perlu tahap ; 1. reduksi gaya tolak (destabilisasi partikel) 2. transport partikel (yg sudah terdestabilisasi) agar saling berkontak COOH COO COO- R R R NH NH NH2

5 * Koagulasi : penambahan koagulan & pengadukan cepat agar
Destabilisasi partikel dapat dicapai dengan ; 1. kompresi lapisan ganda (double layer compression) 2. adsorpsi & netralisasi muatan (adsorption & charge neutralization) 3. pemerangkapan dalam suatu presipitasi (enmeshment in a precipitation)- sweep coagulation 4. adsorpsi & jembatan antar partikel (adsorption & interparticle bridging) * Koagulasi : penambahan koagulan & pengadukan cepat agar terjadi destabilisasi koloid dan pembentukan inti flok Koagulan : bahan kimia yang ditambahkan agar terjadi destabilisasi koloid Fungsi pengadukan cepat : - melarutkan koagulan - mendistribusikan koagulan merata dlm air - menghasilkan partikel-2 halus sbg inti koagulasi * Flokulasi : pengadukan lambat dan pembesaran flok, dapat ditambahkan flokulan jika diperlukan Flokulan : bahan kimia yg ditambahkan untuk membantu pembentukan flok shg memiliki karakter yg mudah diendapkan umumnya berupa rantai polimer Fungsi pengadukan lambat : - memberi kesempatan flok kecil/ halus utk bergabung - memudahkan “benang” flokulan utk mengikat flok-2 kecil - mencegah pecahnya kembali flok yg sdh terbentuk Gbr-Koagulasi.ppt

6 Tabel 2. Sifat koagulan umum :
Nama umum Formula Berat equivalen pH pada 1 % Ketersediaan Alum Al2(SO4).14H2O 100 3,4 Lump -17 % Al2O3 Liquid - 8,5 % Al2O3 Ferric chloride FeCl3.6H2O 91 3 - 4 Lump - 20 % Fe Liquid - 20 % Fe Ferric sulfate Fe2(SO4)3.3H2O 51,5 Granular - 18,5 % Fe Copperas FeSO4.7H2O 139 Granular - 20 % Fe Sodium aluminat Na2Al2O4 Flake - 46 % Al2O3 Liquid - 25 % Al2O3 - 20 % Al2O3 Lime Ca(OH)2 40 12 Lump - sbg CaO Powder - 93 s/d 95 % Slurry – 15 s/d 20 %

7 Tabel 3. Beberapa karakteristik organik polimer
Kelas Range berat molekul Bentuk & Ketersediaan Koagulan kationik - Polyamines - Polyquaternaries - PolyDADMAC - Epi-DMA Dibawah Semua dalam bentuk larutan 2. Flokulan kationik Copolymer dari : - Acrylamide & DMAEM - Acrylamide & DADMAC Di atas Bubuk atau emulsi 3. Flokulan nonionik - Polyacrylamide 4. Flokulan anionik - Polyacrylates - Copolymer dari acrylamide & acrylate Catatan : DADMAC ; diallyl-dimethyl ammonium chloride Epi ; epichlorhydrin DMA ; dimethylamine DMAEM ; dimethyl-aminoethyl-methacrylate

8 Manfaat jar-tes : - pemilihan koagulan & flokulan yg sesuai - penentuan dosis optimum koagulan & flokulan - penentuan nilai G & T yg layak - membandingkan ukuran flok utk kepentingan pengendapan - mempelajari pengaruh pH & unsur lainnya thd proses koagulasi & flokulasi -menghitung efisiensi proses koagulasi & flokulasi - …… Perlu diingat ! jar-tes adalah proses batch sehingga memiliki perbedaan dengan proses kontinyu untuk aplikasi hasil jar-tes ke proses kontinyu perlu suatu faktor koreksi