Di banyak industri, air demineralisasi adalah kebutuhan mutlak—baik untuk proses kimia, sistem boiler, menara pendingin, maupun produksi elektronik presisi tinggi. Proses demineralisasi bertujuan untuk menghilangkan ion terlarut seperti kalsium, magnesium, natrium, klorida, sulfat, dan lainnya, sehingga air tidak korosif, tidak menyebabkan kerak, dan tidak mengganggu reaksi kimia yang sedang berlangsung.
Namun, salah satu tantangan yang sering muncul bahkan setelah proses selesai adalah air demineralisasi masih mengandung silika ($SiO_2$). Tidak sedikit industri yang menganggap bahwa air demineralisasi sudah bersih dari semua kontaminan, padahal kenyataannya silika masih bisa lolos dari sistem demineralisasi standar.
Mengapa Kandungan Silika Menjadi Masalah?
Silika bukan hanya kontaminan biasa. Dalam konteks industri—terutama pembangkit listrik, manufaktur elektronik, industri kimia, dan bahkan farmasi—kehadiran silika dalam air proses dapat menyebabkan kerugian besar. Berikut adalah beberapa alasan mengapa silika harus menjadi perhatian utama.
1. Kerak pada Sistem Pemanas
Silika yang terbawa dalam air proses dapat membentuk kerak yang sangat keras di dalam boiler, penukar panas, atau pipa bertekanan tinggi. Berbeda dengan kerak berbasis kalsium, kerak silika sangat sulit dihilangkan, bahkan dengan bahan kimia yang kuat.
Baca Juga: Penskalaan dan Korosi pada Boiler: Ancaman Tersembunyi yang Harus Dihadapi
2. Kerusakan pada Turbin dan Peralatan Presisi
Di pembangkit listrik, uap dari air demineralisasi digunakan untuk menggerakkan turbin. Jika air masih mengandung silika, silika akan terbawa bersama uap dan mengendap di permukaan turbin, menyebabkan penurunan efisiensi atau kerusakan permanen.
3. Kontaminasi Proses Produksi
Dalam industri semikonduktor atau farmasi, keberadaan silika sekecil apa pun dapat menyebabkan kontaminasi serius, merusak batch produksi, dan berpotensi menyebabkan kerugian finansial yang signifikan.
Mengapa Silika Tetap Ada Setelah Demineralisasi?
Meskipun sistem demineralisasi mixed bed kation-anion sangat efektif dalam menghilangkan ion terlarut, sistem ini tidak sepenuhnya efektif dalam menghilangkan silika. Berikut adalah beberapa alasan mengapa silika tetap ada setelah demineralisasi.
1. Jenis Silika yang Tidak Tersaring oleh Resin
Silika hadir dalam dua bentuk utama di dalam air:
- Silika terlarut, dalam bentuk asam silikat ($H_4SiO_4$), yang merupakan bentuk ionik dan relatif mudah dihilangkan oleh resin penukar ion.
- Silika koloidal, dalam bentuk partikel mikroskopis tersuspensi, yang tidak bermuatan dan tidak terpengaruh oleh resin penukar ion.
Sebagian besar sistem demineralisasi hanya efektif terhadap bentuk ionik, sementara bentuk koloidal tidak teradsorpsi oleh resin penukar ion dan oleh karena itu terbawa ke dalam produk akhir.
2. Penurunan Efisiensi Resin Penukar Ion
Penggunaan resin yang berkepanjangan tanpa regenerasi yang optimal akan mengurangi kapasitas penukaran ion, termasuk untuk menghilangkan silika. Resin yang jenuh atau terkontaminasi akan menyebabkan kebocoran silika ke dalam air produk.
3. Desain Sistem yang Tidak Memadai
Beberapa sistem demineralisasi tidak dirancang untuk menangani air baku dengan kandungan silika yang tinggi. Tanpa pra-perlakuan yang tepat seperti ultrafiltrasi atau koagulasi khusus, silika koloidal akan tetap berada di dalam sistem hingga tahap akhir.
4. Kondisi Operasi yang Tidak Stabil
Variasi tekanan, suhu, dan aliran air dalam sistem demineralisasi juga dapat mempengaruhi efektivitas proses pengurangan silika. Selain itu, perubahan pH dalam proses juga dapat menyebabkan perubahan bentuk silika dari terlarut menjadi koloidal.
Solusi untuk Mengatasi Kandungan Silika dalam Air Demineralisasi
Masalah silika dalam air demineralisasi bukan berarti tidak dapat diatasi. Dengan pendekatan sistematis, pemilihan teknologi yang tepat, dan pemeliharaan sistem yang optimal, kandungan silika dapat dikurangi hingga minimum.
Berikut adalah pendekatan menyeluruh yang dapat diterapkan.
1. Analisis Air Baku dan Audit Sistem
Langkah awal yang penting adalah melakukan analisis menyeluruh terhadap air baku, serta audit terhadap sistem demineralisasi yang sudah berjalan. Lautan Air Indonesia menyediakan layanan survei dan analisis kualitas air yang komprehensif untuk menentukan apakah sumber silika dalam bentuk koloidal atau ionik.
2. Optimalisasi Sistem Pra-Perlakuan
Untuk silika koloidal, peran sistem pra-perlakuan sangat penting. Beberapa solusi yang dapat diterapkan:
- Koagulasi dan Flokulasi: Dengan bahan kimia khusus, partikel silika koloidal dapat digabungkan menjadi flok besar yang lebih mudah disaring.
- Ultrafiltrasi (UF): Sistem membran ini sangat efektif dalam menghilangkan partikel silika koloidal yang tidak dapat ditangani oleh resin.
Lautan Air Indonesia memiliki lini lengkap bahan kimia koagulan dan sistem membran UF yang telah terbukti efektif di berbagai sektor industri.
3. Pemilihan Resin Khusus untuk Silika
Tidak semua resin penukar ion mampu menangani silika dengan baik. Lautan Air Indonesia menyediakan resin penukar ion berkinerja tinggi yang dirancang khusus untuk aplikasi yang menargetkan penghilangan silika.
Baca Juga: Fouling Resin: Penyebab, Dampak, dan Cara Mencegahnya pada Sistem Penukar Ion
4. Implementasi Sistem Mixed Bed atau EDI
Untuk air ultra murni, seperti yang dibutuhkan di industri elektronik dan farmasi, sistem Mixed Bed atau Electrodeionization (EDI) dapat digunakan untuk memoles hasil akhir dari sistem demineralisasi. Kedua sistem ini sangat efektif dalam mengurangi kandungan silika hingga di bawah 10 ppb.
5. Pemantauan dan Pemeliharaan Berkala
Pengendalian kualitas air tidak cukup dilakukan secara berkala secara manual. Diperlukan sistem pemantauan real-time agar setiap potensi kebocoran silika dapat diantisipasi dengan segera. Lautan Air Indonesia menawarkan solusi pemantauan digital dan sistem pengontrol berbasis IoT untuk memantau parameter air seperti TDS, silika, dan konduktivitas secara otomatis.
Kesimpulan
Meskipun air demineralisasi dirancang untuk bebas dari ion mineral, silika masih bisa lolos ke dalam sistem jika tidak ditangani dengan benar. Hal ini dapat berdampak serius pada proses industri, mulai dari pembentukan kerak hingga kerusakan peralatan dan kontaminasi produk.
Namun, dengan pendekatan terstruktur—mulai dari analisis air, optimalisasi pra-perlakuan, pemilihan resin yang tepat, hingga implementasi teknologi canggih seperti EDI dan sistem pemantauan digital—masalah silika dapat diatasi secara efektif.
Lautan Air Indonesia hadir sebagai mitra tepercaya Anda dalam menyediakan solusi pengolahan air industri yang komprehensif. Hubungi kami hari ini untuk konsultasi gratis dan cari tahu bagaimana kami dapat membantu sistem air Anda menjadi lebih bersih, lebih efisien, dan bebas risiko.
