…………………………………………………………………………………………………….......................................... ISSN 2798-3471 (Cetak)
EFEKTIFITAS VOLUME RESIN ION EXCHANGER TERHADAP KAPASITAS PERTUKARAN ION  DAN  WAKTU  JENUH  PADA  UNIT  DEMIN  PLANT  DI  PT  PLN  (PERSERO)  UPDK KERAMASAN
Oleh Aliyah Shahab 1 , Indah Agus Setiorini 2 1,2 Program Studi Teknik Pengolahan Migas, Politeknik Akamigas Palembang, 30257, Indonesia E-mail: 1 aliyah@pap.ac.id , 2 indah@pap.ac.id
Article History: Received: 21-12-2022 Revised: 22-01-2023 Accepted: 24-02-2023
Abstract: Resin  penukar  ion  pada  sistem  demineralisasi merupakan  media  yang  digunakan  dalam  proses pengolahan air baku untuk menghasilkan air bebas mineral yang  digunakan  untuk  proses  produksi  khususnya  proses demin  plant.  Air  demineralisasi  merupakan  air  yang  telah mengalami  proses  penghilangan  kation  anion  yang terkandung  didalamnya.  Kandungan  mineral  sebagai bentuk kation anion dalam air, prinsip Unit Demin Plant PT PLN  (Persero)  UPDK  Keramasan  merupakan  unit pengolahan  air  bersih  sehingga  didapatkan  air  demin (demineralized  water)  yang  bebas  dari  mineral  berupa garam – garam  terlarut.  Proses  pertukaran  ion  Unit  Demin Plant  yang  ada  di  PT  PLN  (Persero)  UPDK  Keramasan adalah  pada saat  air melewati campuran resin kation dan anion yang terdapat didalam demin plant, maka terjadilah proses  ion  exchange  (pertukaran  ion).Perhitungan  ini bertujuan  untuk  mengetahui  kebutuhan  resin  yang digunakan  di  PT  PLN  (Persero)  UPDK  Keramasan,  resin yang  didapatkan  yaitu  volume  kolom  kation  pada  saat tinggi  90  cm  adalah  435,362L  dan  saat  tinggi  120  cm adalah  580,483L,  volume kolom  anion  pada  saat  tinggi  90 cm  435,362L  dan  saat  tinggi  120  cm  adalah  580,483L. Kapasitas Pertukaran Ion kolom kation pada saat tinggi 90 cm adalah 957,796 eq dan pada saat tinggi 120 cm adalah 1277,06  eq,  Kapasitas  Pertukaran  ion  kolom  anion  pada saat  tinggi  90cm  adalah  478,898  eq  dan  pada  saat  tinggi 120 cm adalah 638,531 eq, serta waktu jenuh kolom kation dan anion adalah 33,33 hari.
Keywords: Anion, Demin, Kation, Resin

## PENDAHULUAN
Air  berperan  penting  dalam  segala  kegiatan  pertanian,  industri,  kebutuhan  rumah tangga,  dan  lain-lain.  Dalam  menunjang  kegiatan  industri,  air  yang  digunakan  harus memenuhi syarat dari segi kualitas dan kuantitasnya agar kegiatan industri dapat berjalan dengan  baik.  Kualitas  air  dapat  ditinjau  dari  segi  fisik,  kimia,  dan  biologi.  Kebutuhan  air dalam  kegiatan  industri  sangat  berpengaruh  dalam  proses  yang  ada  dalam  kegiatan

## JIRK
Journal of Innovation Research and Knowledge

## Vol.2, No.9, Februari 2023
…………………………………………………………………………………………………………………………………… .. Journal of Innovation Research and Knowledge
ISSN 2798-3471 (Cetak) ISSN 2798-3641 (Online)
industri  baik  itu  kebutuhan  air  yang  mengandung  mineral  maupun  air  yang  tidak mengandung  mineral  didalamnya.  Air  Demin adalah air yang  terbuat  dari  proses pemurnian air dan  terbebas  dari  mineral-mineral  yang  terlarut  dalam air.  Kegunaan  Air demin digunakan dalam proses produksi berbagai industri. Air yang mengandung mineral biasanya akan di hilangkan dulu mineralnya sebelum masuk dalam kegiatan proses industri karena air yang mengandung mineral dapat merusak alat yang ada di industri tersebut. Air yang kandungan mineralnya sudah hilang disebut air demin yang memiliki peranan penting dalam berlangsungnya proses industri, entah itu dalam indusri migas, petrokimia, dan lain lain.
Demin  Plant  adalah  proses  menurunkan  kandungan  TDS  dengan  cara  menukar kation dalam air dengan ion H + dan anion dengan ion OH – yang ada di dalam Resin penukar ion. Seperti kita ketahui TDS adalah jumlah kandungan garam terlarut di dalam air. Garam- garam terlarut tersebut melepaskan ion-ion positif (kation) dan ion-ion negative (anion) ke dalam air. Resin penukar ion (ion exchange resin) adalah resin/polimer yangbersifat tidak larut, berbentuk butiran kecil (jari-jari 0.25-1.43mm), berpori baik di permukaan maupun di  dalam,  sehingga  luas  permukaan  sangat  besar untuk  terjadinya  proses  pertukaran  ion. Matriks resin ada yang gel (transparan) dan ada yang macroporous (opaque). Setiap resin penukar ion di strukturnya terdapat ion tetap (fixed ion) dan ion lawannya (counter ion) supaya  tetap  netral.  Counter  ion  bersifat  mobile  sehingga  dapat  keluar  masuk  dalam butiran  resin.  counter ion  inilah  yang  akan  bertukar dengan  ion-ion dalam TDS  air,  tentu saja  harus  dengan  ion  bermuatan  sama,  kation  dengan  kation  dan  anion  dengan  anion, supaya muatan dalam resin tetap netral. Jadi resin penukar ion sudah pasti resin penukar kation atau resin penukar anion, tidak bisa penukar anion dan kation sekaligus dalam satu resin. (Beta, 2022)
Berdasarkan  penelitian  yang  dilakukan  oleh  (Engkos  Kosim,  2021)  mengenai efisiensi  penukar  ion  pada  proses  demineralisasi  didapatkan  data  yang  diperoleh perhitungan kapasitas resin penukar ion, didapatkan hasil efisiensi untuk resin kation yakni memiliki  nilai  51.41%  dan  nilai  efisiensi  untuk  resin  anion  yakni  memiliki  nilai  83.47  %. Pada nilai efisiensi resin kation memiliki nilai yang jauh lebih rendah dari nilai resin anion. Nilai  efisiensi  resin  kation  <  80%,  dimana  nilai  efisiensi  yang  baik  diperoleh  pada  80% (Nurbana,  2015).  Hal  ini  disebabkan  karena  kondisi  resin  yang  sudah  jenuh  dalam penggunaannya  sehingga  memerlukan  pemeliharaan  lebih  lanjut  yakni  dengan  cara pembilasan dan regenerasi dengan larutan HCl 32% dan apabila resin tetap tidak berfungsi secara  maksimal  maka  sebaiknya  dilakukan  penggantian  terhadap  resin  kation.  Nilai efisiensi yang diperoleh pada resin anion adalah > 80%. Hal ini menunjukan bahwa sistem pertukaran ion pada resin anion masih sangat baik dan efisien.
Penelitian yang dilakukan oleh (Tri Partuti, 2014) mengenai efektifitas resin dalam menurunkan  kadar  TDS  dalam  limbah  diketahui  bahwa  pengembangan  resin  perlu dilakukan  untuk  menghilangkan  udara  yang  terperangkap  diantara  manik-manik  resin, sehingga proses adsorpsi ion berlangsung dengan sempurna. Resin penukar kation efektif untuk  menurunkan  konsentrasi  TDS  limbah  air  produksi  antara  70 – 97  %  untuk konsentrasi  TDS  <  5.000  ppm  dan  pada  kondisi  larutan  netral  (pH  =  7).  Semakin  tinggi
…………………………………………………………………………………………………….......................................... ISSN 2798-3471 (Cetak)
ISSN 2798-3641 (Online)
konsentrasi TDS dalam limbah air terproduksi maka waktu pertukaran kationnya semakin cepat.
Dari  beberapa  penelitian  sebelumnya  maka  peneliti  mennganggap  pentingnya menganalisa keefektifan dari volume ion exchanger terhadap kapasitas pertukaran ion dan waktu jenuh pada PT PLN (PERSERO) UPDK Keramasan.

## LANDASAN TEORI

## 1. Demineralisasi
Dalam dunia industri petrokimia, penggunaan air bebas mineral (Demineral Water) merupakan  kebutuhan  pokok,  dimana  air  jenis  ini  digunakan  sebagai  umpan  ke boiler dalam menghasilkan steam sebagai penggerak pompa turbin. Air demin memiliki peranan vital, karena steam dihasilkan melalui proses perubahan fase air menjadi vapour atau uap air.  Air  merupakan  salah  satu  senyawa  yang  bersifat  korosif  terhadap  unsur  logam tertentu,  karena  air  pada  alam  bebas  banyak  mengandung  mineral-mineral  dari  yang sedang hingga berat, antara lain seperti Ca + dan Mg + , kandungan Kalsium dan Magnesium yang  tinggi  dalam  air  berpengaruh  pada  nilai  kesadahan  air  dimana  kesadahan  ini  bisa menyebabkan kerak di ketel uap ( boiler ) dan akhirnya efisien energi akan rendah. Mineral- mineral tersebut adalah racun yang harus dibuang jika air akan digunakan untuk umpan boiler untuk  menghasilkan steam guna  mencegah  korosi  pada  peralatan,  sudu-sudu kompresor,  dan line -pipa  logam.  Air  umpan boiler yang  tidak  memenuhi  syarat  dapat menimbulkan  masalah  seperti  terjadinya  kerak,  korosi,  dan  busa.  Kerak  dapat  terjadi akibat presipitasi padatan dalam air lalu melekat dipermukaan dinding ketel, ini berakibat pada  pemanasan  lanjut  lokal  sehingga  fungsi  logam  ketel  sebagai  konduktor  berkurang atau bahkan gagal. Beberapa kerang yang sering terbentuk antara lain: Kalsium Karbonat, Kalsium Sulfat, Magnesium Hidroksida, Besi oksida, Kalsium silikat, dan Magnesium silikat.
Demineralisasi  adalah  salahsatu  teknologi  proses  pengolahan  air  untuk menghilangkan mineral dari air. Istilah Demineralisasi biasanya digunakan secara khusus untuk  proses  pertukaran  ion  untuk  penghilangan  total  kontaminan  mineral  ion  sampai mendekati  angka  nol.  Seringkali,  istilah  Demineralisasi  dan  Deionisasi  digunakan  secara bergantian.  Demineralisasi  menggunakan  resin  penukar  kation  dan  anion,  di  dalam  dua tabung atau di dalam satu tabung secara bersama. Setelah Demineralisasi, air yang diolah akan  memiliki  tingkat  kemurnian  yang  tinggi  sebanding  dengan  air  suling.  Proses regenerasi  pada  demineralisasi  ion  exchanger  ini  dapat  dilakukan  secara  berurutan  dari resin cation lalu resin anion atau dapat pula dilakukan bersamaan. Bila proses regenerasi cation  dan  anion  dilakukan  bersamaan,  maka  dibutuhkan  minimal  air hasil  proses  water softener untuk meregenerasi resin anion karena bila tidak menggunakan air softener maka pengendapan CaCO3 akan terjadi dan resin akan rusak. Hal ini menyebabkan jarang orang melakukan regenerasi  kation dan anion secara bersamaan karena dibutuhkan unit water softener tambahan. (Muhammad, 2021)

## JIRK
Journal of Innovation Research and Knowledge

## Vol.2, No.9, Februari 2023
…………………………………………………………………………………………………………………………………… .. Journal of Innovation Research and Knowledge
ISSN 2798-3471 (Cetak) ISSN 2798-3641 (Online)

## 2. Macam-macam Cara Menghasilkan Air Demin 1. Air Demin dengan Menggunakan Distilasi
Distilasi adalah proses pemurniaan yang dilakukan pada perbedaan titik didih atau kemampuan  suatu  zat  untuk  menguap.  Zat  cair  akan  dipanaskan  sampai  titik  didihnya. Adapun uap yang dihasilkan kemudian akan dialirkan ke dalam kondensor atau pendingin untuk  dikumpukan.  Sehingga  didapat  hasil  pengembunan  zar  cair  murni  tanpa  bahan pengotor yang berupa air demin/ air demineral.

## 2.Air Demin melalui Proses Reverse Osmosis
Reverse Osmosis adalah  proses  pemurniaan  atau  penyaringan  air  melalui  membran RO. Membran yang digunakan tersebut memiliki karakteristik pori-pori ukuran yang sangat kecil  0,0001  mikron.  Karena  itulah  membran  mampu  menyaring  zat  pencemar,  zat berbahaya, dan termasuk mikroorganisme yang terlarut dalam zat cair.

## 3.Air Demin Melalui Proses Deionisasi
Deionisasi merupakan proses pengolahan air dengan pertukaran ion melalui media ion  exchanger resin.  Metode  ini  menghasilkan  air  dengan  tingkat  kemurniaan  tinggi. Dimana kandungan zat ionik dan Anionik hampir tidak bisa dideteksi lantaran jumlahnya dibuat mendekati nol. Selebihnya deionisasi sering disebut pula determinasi.

## 3. Sistem Demineralisasi
Demineraliasi  air  adalah  sebuah  proses  penyerapan  kandungan ion - ion mineral didalam air. Air hasil proses demineralisasi digunakan untuk berbagai macam kebutuhan, terutama  untuk  industri.  Industri  yang  menggunakan  air  demin  diantaranya  yakni pembangkit listrik tenaga uap, industri semikonduktor, industri pengolahan migas, industri petrokimia,  dan  masih  banyak  lainnya.  Ada  dua  tipe  kolom  resin  yang  umum  digunakan pada  proses  demineralisas  air.  Keduanya  adalah Single Bed dan Mixed Bed Ion Exchanger Resin. Single Bed berarti  didalam  satu  kolom  hanya  terdapat  satu  jenis  resin  saja  yakni kation  atau  Anion  saja.  Sedangkan  Kolom Mixed  Bed berisi  campuran  resin  kation  dan Anion. Kedua tipe kolom resin diatas bekerja pada dua sistem demineralisasi yang berbeda.

## 4. Ion Exchanger
Ion Exchanger adalah sebuah proses untuk memisahkan molekul ion suatu senyawa berdasarkan nilai muatan antar senyawa, Pertukaran ion melibatkan butiran-butiran resin dengan  permukaan  bermuatan  positif dan  negatif.  Biasanya  resin-resin  tersebut  memiliki pori-pori  kecil  adalah  berupa  molekul  ikatan  hidrokarbon  kompleks  yang  sangat  panjang dengan ujung rantai mengikat ion H + untuk resin Kation dan OH - untuk resin Anion. Resin ion  Exchanger atau  resin  penukar ion dapat  didefinisikan  sebagai  senyawa  hidrokarbon terpolimerisasi  yang  mengandung  ikatan  hubung  silang  ( cross  linking )  serta  gugusan fungsional  yang  mempunyai ion-ion yang  dapat  di  pertukarkan.  Sebagai  Zat  penukar ion , resin mempunyai karakteristik yang berguna dalam analisi kimia, antara lain kemampuan mengelembung (underwood 1989).
…………………………………………………………………………………………………….......................................... ISSN 2798-3471 (Cetak)
ISSN 2798-3641 (Online)
Resin penukar ion adalah suatu matriks yang tidak dapat larut, berupa butiran yang memiliki  diameter  ±  1-2  mm.  Resin  tersebut  pada  umumnya  terbuat  dar i  suatu  substrat polimer  organik.  Kebanyakan  resin  penukar  ion  terbuat  dari  polisytrene  yang  memi  liki ikatan  crosslinker  pada  umumnya  dicapai  dengan  menam-bahkan  suatu  proporsi  kecil divinyl benzene kedalam styrene. Noncrosslinker polimer juga digunakan hanya saja jarang dipakai karena kecenderungan polimer tersebut untuk mengubah demensi pada ikatan ion. Banyak sedikitnya ikatan crosslinked tergantung pana kapasitas resin dan memperpanjang waktunya dapat dicapai kesetimbangan ion dalam larutan dan resin, sehingga secara umum resin  penukar  ion  didefinisikan  sebagai  senyawa  hidrokarbon  terpolimerisasi  sampai tingkat  yang  tinggi  yang  mengandung  ikatan-ikatan  hubung  silang  (cross-linking)  serta gugusan yang mengandung ion-ion yang dapat dipertukarkan. (Dyiah dkk, 2012).
Mineral-mineral  yang  yang  terkandung  pada  air  berkumpul  menjadi  satu  dengan dua  bentuk  yang  berbeda  yakni  ion  positif  (kation)  serta  negatif  (anion).  Untuk menghilangkan  partikelpartikel  yang  ada  dalam  kandungan  mineral  dilakukan  suatu aktivitas  penukaran  ion  dengan  bantuan  penukar  ion  (ion  exchanger)  terdiri  dari  cation exchanger,  dan  anion  exchanger,  yang  mana  di  dalam  setiap  exchanger  terdapat  resin penukar  ion.  Pertukaran  ion  merupakan  proses  fisika-kimia.  Resin  pada  dasarnya  akan memperoleh  jumlah  ion  positif  atau  negatif  yang  berasal  dari  cairan  A  dan  kemudian mengeluarkan ion lain ke dalam cairan itu dengan total yang sepadan. Jika ion yang ditukar adalah kation, resin disebut resin penukar kation, dan jika ion yang ditukar adalah anion, resin disebut resin penukar anion. (Sutopo, 2019).
Suatu  reaksi  pertukaran  ion  hanya  bisa  berlangsung  apabila  bahan  penukar  bisa menyediakan  hidrogen  atau  hidroksida  untuk  menggantikan  kation  dan  anion  dari  air mentah.  Apabila suatu resin  kation dan  anion  tidak dapat  lagi  menukar,  maka  kation dan anion  tersebut  harus  diregenerasi  agar  kondisinya  kembali  kepada  keadaan  awal. Penggantian resin sebaiknya dilaksanakan pada jangka waktu optimal empat tahun sekali. Tetapi  apabila  dikaji  lebih  spesifik,  penggantian  resin  akan  optimal  jika  digunakan  hanya selama  dua  tahun  atau  dengan  kata  lain  diganti  setiap  dua  tahun  sekali  karena  faktor lingkungan turut mempengaruhi (Arthapersada et al., 2020).
Penggunaannya  dalam  analisi  kimia  misalnya  untuk  menghilangkan ion-ion pengganggu,  memperbesar  konsentrasi  jumlah ion-ion renik,  proses  deionisasi  air  atau demineralisasi  air  memisahkan ion - ion logam  dalam  campuran  dengan  kromatografi penukar ion. Pada saat operasi dikontakkan dengan resin ion , maka ion terlarut dalam air akan terserap ke resin penukar ion dan resin akan melepaskan ion lain dalam kesetaraan ekivalen , dengan melihat kondisi tersebut maka kita dapat mengatur jenis ion yang diikat dan  dilepas.  Sebagai  media  penukar ion ,  maka  resin  penukar ion yang  diikat  dan  dilepas, sebagai media penukar ion . Ada 2 macam penukar ion adalah sebagai berikut:
1. Resin Kation Resin  penukar ion positif  atau  lebih  dikenal  dengan  resin  Kation  pada  umumnya dalam  bentuk  asam  kuat  dan  asam  lemah.  Resin  Kation  dalam  bentuk  asam  kuat  dapat menghilangkan  seluruh ion positif  yang  terkandung  dalam  air  sedangkan  resin  Kation

## JIRK
Journal of Innovation Research and Knowledge

## Vol.2, No.9, Februari 2023
…………………………………………………………………………………………………………………………………… .. Journal of Innovation Research and Knowledge
ISSN 2798-3471 (Cetak) ISSN 2798-3641 (Online)
dalam bentuk asam lemah hanya dapat menghilangkan sebagian kesadahan dalam air yang umumnya kesadahan dalam bentuk alkainitas.
Resin  penukar ion mempinyai  afinitas  yang  berbeda  terhadap  jenis ion yang  ada dalam  air.  Akibatnya  resin  penukar ion menunjukkan  urutan  selektivitas  untuk  tiap  jenis ion terlarut dalam air. Untuk resin penukar ion positif dalam bentuk asam kuat urutan jenis ion positif  yang  mempunyai  afinitas  terhadap  resin  penukar ion positif  dimulai  dari terbesar  hingga  terkecil  sebagai  berikut:  Kalsium  (Ca + ),  Magnesium  (Mg + ),  Ammonium (NH 4+ ), Potassium (K + ), Natrium (Na + ), dan Hidrogen (H + ).

## 2.Resin Anion
Resin Anion bertujuan untuk menghilangkan ion - ion yang bermuatan negatif seperti SO 42- , Cl - , CO 32- , SiO 32 , dan ion negatif lainnya dengan cara pertukaran dengan ion OH - . Pada reaksi pertukaran ion terjadi pada saat air dengan kandungan ion negatif (SO 42- , Cl - , CO 32- , SiO 32- )  Melewati  gugus  resin  Anion.  Pada  awalnya  molekul  resin  mengikat ion OH - dan karena ion molekul  resin  memiliki  gaya  raik  menarik  yang  lebih  kuat  dengan ion negatif (SO 42- , Cl - , CO 32- , SiO 32- ) maka terjadilah proses pertukaran ion . Molekul resin melepaskan OH - kedalam air, diikuti dengan pengikatan ion negatif (SO 42- , Cl - , CO 32- , SiO 32- ) ke molekul resin dimana reaksi tersebut menghasilkan H 2 O.
Terdapat  empat  jenis  resin  yang  dapat  digunakan  dalam  proses  pengolahan  air yakni  resin  kation  asam  kuat,  resin  kation  asam  lemah,  resin  anion  basa  kuat,  dan  resin anion basa lemah. Resin penukar ion adalah hidrokarbon yang sangat terpolimerisasi yang mengandung gugus ion yang saling terkait dan dapat dipertukarkan. Ketika kontak dengan resin penukar ion, ion yang larut dalam air akan diserap oleh resin penukar ion dan resin akan melepaskan ion lain dalam jumlah yang setara. Penukar ion biasanya banyak berupa bahan bahan organik, yang juga biasanya dibuat secara sintetik(Luthfi et al., 2019).
Demineralisasi dengan ion exchanger (resin) ini bertujuan menghilangkan zat padat terlarut  ( ionic )  dadalam  air,  sehingga  banyak  diterapkan  untuk  memurnikan  air,  tidak sekedar  penjernihan.  Pemurniaan  hanya  diterapkan  untuk  kalangan  industri  demi memperoleh air bebeas mineral sebagai air proses boiler , atau yang lainnya. Bisa dikatakan, aplikasi  utama  demineralisasi  adalah  menyiapkan  air  berkualitas  tinggi  untuk  umpan boiler , guna lainnya adalah dalam pabrik serat sintesis seperti nylon, rayon, dan kain pada umumnya.  Begitu  pula  pabrik  komponen  elektronika  seperti  televisi,  komputer,  dan farmasi  perlu  air  ultramurni,  bahkan  pembangkit  listrik  tenaga  nuklir  (PLTN)  dan  yang berbahan bakar batubara pun perlu proses demineralisasi atas air umpannya.
Khusus  umpan boiler ,  demineralisasinya  dilaksanakan  dengan ion exchanger yang terdiri  dari  atas  cation exchanger dan  Anion exchanger .  Dua  jenis  atau  dua  penukar ion inilah  yang  biasanya  dipasang  seri  dalam  dua  kolom  terpisah.  Air  bakunya  melewati penukar Kation dulu, baru kemudian dilakukan dipetukaran Anion. Tetapi urutan ini bisa saja  di  balik,  bahkan  bisa  dicampur  dalam  satu  kolom  yang  disebut  dengan mixed  bed , artinya  semua  susunan  resin  tersebut  memiliki  kelebihan  sekaligus  kekurangan, bergantung  pada  tahap  prosesnya,  kualitas  media  resinnya  dan  kualitas  air  baku  yang diolahnya.
…………………………………………………………………………………………………….......................................... ISSN 2798-3471 (Cetak)
ISSN 2798-3641 (Online)
Proses regenerasi kation exchanger dilakukan dengan H2SO4. Proses itu dilakukan menggunakan  resin  kationik  R-SO3H  (tipe  Dowex  Upcore  Mono  A-500)  untuk menghilangkan  unsur  logam  seperti  kation.  Proses  ini  dilakukan  dengan  membiarkan  air melewati  bagian  bawah,  di  mana  logam  akan  diikat  resin.  Resin  jenis  R-SO3H  tergolong sebagai  asam  kuat,  sehingga  disebut  resin  penukar  kation  asam  kuat.  Proses  ini menghasilkan asam, seperti HCl, H2SO4 dan asam lainnya sehingga memiliki nilai pH antara 2,8 - 3,5 (Jahulu, 2019).
Dalam proses regenerasi, larutan regeneran diinjeksikan dari atas. Proses regenerasi diawali  dengan  backwash,  slow  rinse  dan  fast  rinse.  Backwash  ialah  proses  dimana  air bersih  dialirkan  ke  arah  berlawanan  melalui  tangki  kation  atau  anion  hingga  air keluarannya  bersih.  Tahap  pembilasan  bertujuan  menghilangkan  sisa  larutan  regeneran yang terperangkap oleh resin. Pembilasan ini memakai air produk dengan aliran down flow dan  dilakukan  dalam  dua  tingkat.  Slow  rinse  ialah  proses  dimana  air  dialirkan  secara perlahan  ketika  penghapusan  regeneran  dalam  resin  dan  fast  rinse  adalah  kegiatan menyiram  unit  pada  kecepatan  yang  lebih  cepat  untuk  menghilangkan  regeneran  yang tersisa sebelum operasi. (Putra & Panggabean, 2020).
Demin  plant  adalah  salah  satu  unit  di  water  treatment  plant  yang  bekerja  untuk mendapatkan demineralized water. Air mineral merupakan air dalam bentuk garam yang tidak  mengandung  mineral.  Garam  yang  terlarut  dalam  air  mengikat  sebagai  kation  dan anion. Ion dihilangkan melalui proses pertukaran ion dengan penukar ion (ion exchanger) yang  terdiri  dari  cation  exchanger,  dan  anion  exchanger.  Proses  regenerasi  kation exchanger dilakukan untuk mengikat ion positif yang terdapat pada resin. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penggunaan H ₂ SO ₄ dalam satu kali proses regenerasi kation exchange, setidaknya  dibutuhkan  H ₂ SO ₄ sebesar  356,098  kg.  Hasil  penelitian  juga  mengungkapkan bahwa  penggunaan  H ₂ SO ₄ pada  keadaan  actual  tidak  sesuai  dengan  perhitungan  dan menyebabkan  regenerasi  secara  aktual  tidak  dilakukan  secara  optimum.  Sehingga penelitian  yang  dilakukan  telah  menjawab  rumusan  permasalahan  yang  ada.  (Gultom, 2021)

## METODE PENELITIAN
Tahapan Pehitungan 1. Menghitung Volume Kolom Resin Kation dan Anion (V R ) V R = 1 4 . π x D 2 x Tinggi isian resin
(Sumber: Fatta, M Fakhrizal. Analisa sistem air kondensat) Dimana:
V R = Volume Resin (L) D = Diameter (cm) t R = Tinggi isian Resin

## JIRK
Journal of Innovation Research and Knowledge

## Vol.2, No.9, Februari 2023
…………………………………………………………………………………………………………………………………… .. Journal of Innovation Research and Knowledge
ISSN 2798-3471 (Cetak) ISSN 2798-3641 (Online)
a. V R pada Kation bed (V RK )
V RK = 1 4 . π. D K2 . Tinggi isian resin Kation
(Sumber: Fatta, M Fakhrizal. Analisa sistem air kondensat) Dimana:
V RK = Volume Resin Kation (L) D K = Diameter Kation (cm)
t RK =Tinggi isian Resin Kation
b. V R pada Anion bed (V RA )
V RA = 1 4 . π. D A2 . Tinggi isian resin Anion
(Sumber: Fatta, M Fakhrizal. Analisa sistem air kondensat) Dimana:
V RA = Volume Resin Anion (L)
D A = Diameter Anion (cm)
t RA =Tinggi isian Resin Anion
2.  Kapasitas Pertukaran Ion (KPI)
a. Kapasitas Pertukaran Ion (Kation Bed) -Kapasitas pertukaran Ion ketinggian 90 cm Kapasitas  pertukaran ion = volume kolom  resin  90  cm  X  kapasitas  pertukaran ion (berdasarkan jenis resin kation)
-Kapasitas Pertukaran Ion pada ketinggian 120 cm Kapasitas  pertukaran ion = volume kolom  resin  120cm  X  kapasitas  pertukaran ion (berdasarkan jenis resin kation) b. Kapasitas Pertukaran Ion (Anion Bed) -Kapasitas pertukaran Ion ketinggian 90cm Kapasitas  pertukaran ion = volume kolom  resin  90cm  X  kapasitas  pertukaran ion (berdasarkan jenis resin anion)
-Kapasitas Pertukaran Ion ketinggian 120cm Kapasitas  pertukaran ion = volume kolom  resin  120cm  X  kapasitas  pertukaran ion (berdasarkan jenis resin anion)
3. Menghitung waktu jenuh (t j ) a. Menghitung pada Kation bed (t jK ) 𝑘𝑎𝑝𝑎𝑠𝑖𝑡𝑎𝑠 𝑝𝑒𝑟𝑡𝑢𝑘𝑎𝑟𝑎𝑛 𝑖𝑜𝑛 𝑠𝑎𝑎𝑡 𝑖𝑛𝑖 𝑤𝑎𝑘𝑡𝑢 𝑗𝑒𝑛𝑢ℎ 𝑠𝑎𝑎𝑡 𝑖𝑛𝑖 = 𝑘𝑎𝑝𝑎𝑠𝑖𝑡𝑎𝑠 𝑝𝑒𝑟𝑡𝑢𝑘𝑎𝑟𝑎𝑛 𝑖𝑜𝑛 𝑝𝑎𝑑𝑎 𝑡𝑖𝑛𝑔𝑔𝑖 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑛 𝑚𝑎𝑘𝑠𝑖𝑚𝑢𝑚 𝑤𝑎𝑘𝑡𝑢 𝑗𝑒𝑛𝑢ℎ 𝑚𝑎𝑘𝑠𝑖𝑚𝑢𝑚
c. Menghitung pada Anion bed (t jA )
d.
𝑘𝑎𝑝𝑎𝑠𝑖𝑡𝑎𝑠 𝑝𝑒𝑟𝑡𝑢𝑘𝑎𝑟𝑎𝑛 𝑖𝑜𝑛 𝑠𝑎𝑎𝑡 𝑖𝑛𝑖 𝑤𝑎𝑘𝑡𝑢 𝑗𝑒𝑛𝑢ℎ 𝑠𝑎𝑎𝑡 𝑖𝑛𝑖 = 𝑘𝑎𝑝𝑎𝑠𝑖𝑡𝑎𝑠 𝑝𝑒𝑟𝑡𝑢𝑘𝑎𝑟𝑎𝑛 𝑖𝑜𝑛 𝑝𝑎𝑑𝑎 𝑡𝑖𝑛𝑔𝑔𝑖 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑛 𝑚𝑎𝑘𝑠𝑖𝑚𝑢𝑚 𝑤𝑎𝑘𝑡𝑢 𝑗𝑒𝑛𝑢ℎ 𝑚𝑎𝑘𝑠𝑖𝑚𝑢𝑚
…………………………………………………………………………………………………….......................................... ISSN 2798-3471 (Cetak)
ISSN 2798-3641 (Online)

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Berdasarkan data actual pada Demin Plant di PT. PLN (PERSERO) UPDK Keramasan pada tanggal 01 april – 1 Mei 2021. Maka diperoleh hasil perhitungan performa Demin Plant sebagai berikut:
Tabel 4.1 Hasil Perhitungan Uraian Nilai 1. Tinggi kolom resin (t) a. Kation b. Anion 180 cm 180 cm 2. Diameter  tangki
(D 2 )
a. Kation b. Anion 78,5 cm                                              78,5 cm 3. -      Tinggi  Resin saat ini a. Kation
b. Anion
- Saat resin  di
tinggikan
a. kation b. anion 90 cm                                                   90 cm 120 cm 120 cm 4. Volume kolom resin
a. Kation 90 cm b. Kation 120 cm
c. Anion 90 cm
d. Anion 120 cm
435,362 L
580,483 L 435,362 L 580,362 L 5. Kapasitas Penukaran Ion a. Kation 90 cm
b. Kation 120 cm
c. Anion 90 cm
d. Anion 120 cm 957,796 eq                                     1277,06 eq 478,898 eq                                       638,531 eq
6. Waktu jenuh a. Kation b. Anion 33,33 hari 33,33 hari
Persediaan air demin dalam industri menjadi hal yang utama, terutama bagi industri PLTGU  sehingga  dibutuhkan  unit  pengelolaan  air  yang  memproduksi  air  demin  secara optimal.  Pada  PT.  PLN  (Persero)  UPDK  Keramasan  penentuan  kebutuhan  air  demin  telah disediakan unit Water Treatment Plant Salah  satu  bagian  yang  penting  dari Water  Treatment  Plant adalah Demineralizer Plant yang terdiri dari Two bed tank (anion bed tank , kation bed tank ) dan mixbed tank pada alat tersebut terdapat resin yang berfungsi untuk menyerap ion yang tidak diinginkan dari

## JIRK
Journal of Innovation Research and Knowledge

## Vol.2, No.9, Februari 2023
…………………………………………………………………………………………………………………………………… .. Journal of Innovation Research and Knowledge
ISSN 2798-3471 (Cetak) ISSN 2798-3641 (Online)
suatu  larutan  dan  mengganti ion tersebut  dengan ion hidrogen  (H + )  atau  dengan ion hidroksil (OH – ). Kedua ion tersebut dapat bergabung dan membentuk air murni (H 2 O). Pada alat anion bed tank dan kation bed tank yang berada di PT PLN (Persero) UPDK Keramasan tinggi isian resin yang digunakan saat ini belum diisi secara maksimal sehingga salah satu caranya dengan mengoptimalkan tinggi isian resin dari ketinggian awal resin anion tank 90 cm menjadi 120 cm dan pada kation bed tank dari semula 90 cm menjadi 120 cm sehingga kapasitas pertukaran ion lebih besar. Berdasarkan perhitungan volume kolom resin kation yang  semula  435,362  L  menjadi  580,483  L  dan  pada  resin  anion volume kolom  semula 435,362  L  menjadi  580,483  L.  Dengan  mengetahui volume kolom  resin  maka  dapat ditentukan kapasitas pertukaran ion untuk kation dari semula 957,796 eq menjadi 1277,06 eq  dan  anion  dari  957,898  eq  menjadi  1277,06  eq.  Dari  perhitungan  tersebut  dengan semakin tinggi volume kolom resin yang dipergunakan semakin banyak pula ion yang dapat dipertukarkan sehingga semakin banyak air demin yang akan di hasilkan.
Berdasarkan perhitungan dengan menambahkan resin pada penukar kation menjadi 580,483  L  dari volume kolom awal  435,362  L  dan  penukar anion  menjadi  580,483  L  dari volume kolom  awal  435,362  L  akan  mengakibatkan  waktu  jenuh  resin  menjadi  semakin lama, hal tersebut dapat disebabkan karena ion yang dapat dipertukarkan dalam resin akan semakin  banyak,  terlihat  dari  hasil  perhitungan  resin  kation  dari  957,796  eq  menjadi 1277,06 eq dan anion yang awalnya 478,898 eq menjadi 638,531 eq, kapasitas pertukaran ion juga  dipengaruhi  dari  jenis  resin  yang  digunakan,  setiap  resin  memiliki  spesifikasi tersendiri.  Jika  waktu  jenuh  yang  asalnya  hanya  25  hari  untuk  anion  dan  kation, menghasilkan  3000ton  air  demin,  maka  dengan  meningkatkan  kapasitas  pertukaran ion , akan  memperbanyak  air  demin  yang  di  hasilkan,  berdasarkan  perhitungan  dapat ditingkatkan  menjadi  33,33  hari  untuk  resin  anion  dan  kation,  sehingga  memperlambat interval waktu regenerasi.
Penelitian  ini  sejalan  dengan  penelitian  Desmiarti  R  (2017)  “Kombinasi  Proses Filtrasi  dan  Ion  exchange  Secara  Kontinu  pada  Pembuatan  Aquadm  (Demineralized Water)”.  Peneli tian  Desmiarti  menggunakan  resin  seberat  300  gr  dengan  laju  alir  200 ml/m.  Tujuan  penelitian  ini  adalah  untuk  mengetahui  pengaruh  laju  alir  air  umpan  dan jumlah  resin  terhadap  kualitas  air  demin  yang  dihasilkan  sedangkan  teknologi  filtrasi sendiri  bertujuan  untuk  menghilangkan  padatan  tersuspensi.  Penelitian  Desmiarti  dapat menurunkan pH air limbah dari 8,9 menjadi 7,5.
Penelitian ini juga sejalan dengan penelitian Penurunan pH pada variasi 250 gr rata- rata  dari  10,73  menjadi  9,36.  Penurunan  pH  pada  variasi  300  gr  rata-rata  dari  10,35 mennjadi  8,9  dan  penurunan  pH  pada  variasi  350  gr  rata-rata  dari  10,28  menjadi  8,3. Terdapat  pengaruh  penurunan  pH  air  limbah  produksi  dengan  variasi  berat  resin. Penurunan  pH  terjadi  dikarenakan  Pertukaran  satu  bentuk  ion  dalam  senyawa dipertukarkan untuk beberapa bentuk, yaitu anion ditukar dengan penukar anion. Proses pertukaran ion dalam penelitian ini terjadi antara ion dalam fase cair (air limbah) dan ion dalam fase padat (resin anion). Penurunan pH air limbah terbesar terjadi pada variasi berat resin  350  gr  dikarenakan  jumlah  resin  yang  digunakan  lebih  besar  dari  variasi  lainnya. Sehingga jumlah ion yang dapat dipertukarkan pun semakin besar jumlahnya
…………………………………………………………………………………………………….......................................... ISSN 2798-3471 (Cetak)

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Arthapersada, R. I., Adiputra, M. K., Hakim, I. P., Putro, I. K., Zainuddin, A. P., Marbelia, L.,  &  Yuliansyah,  A.  T.  (2020).  Optimasi  Biaya  dalam  Proses  Pemurnian  Metanol  untuk Mengurangi Resin sebagai Limbah Bahan Berbahaya dan Beracun di PT Kaltim Methanol Industri. Jurnal Rekayasa Proses, 14(2), 148. https://doi.org/10.22146/jrekpros.59553
[2] Beta Pramesti Asia, 2021, Demin Plant, Jakarta.
[3] Desmiarti,  dkk.  2017.  “Kombinasi  Proses  Filtrasi  dan  Ion  Exchange  secara  Kontinu  pada Pembuatan Aquadm (Demineralized Water)”. Padang: Universitas Bung Hatta.
[4] Diyah  Erlina  Lestari,  Setyo  Budi  Utomo,  H.  (2012).  Analisis  Kemampuan  Resin  Penukar Ion.  Prosiding  Seminar  Nasional  Teknologi  Dan  Aplikasi  Reaktor  Nuklir  PRSG  Tahun 2012.
[5] Engkos  Muhamad  Kosim,  Prambudi  Dwi  1  ,  Rini  Siskayanti,  2021,  Analisis  Efisiensi Penukar Ion Sistem Demineralisasi Pada Pengolahan Air di Proses Produksi Electroplating, Program Studi Teknik Kimia, Universitas Muhammadiyah Jakarta, DKI Jakarta.
[6] Gultom,  Riska  Miranda,  2021,  Menghitung  Banyaknya  Jumlah  H 2 SO 4 Untuk  Satu  Kali Proses Regenerasi Kation Exchange di Water Treatment Plant, Institut Teknologi Nasional Bandung.
[7] Hasri  Ahsanti  1  Sri  Slamet  Mulyati  2  Bambang  Yulianto,  2021,  Pengaruh  Variasi  Berat Resin Ion Exchange Terhadap Penurunan pH Air Limbah Produksi di PT. XYZ
[8] Jahulu,  P.  (2019).  Analisa  Pengaruh  Kualitas  Air  Terhadap  Efisiensi  Ketel  Uap  Di  PT Perkebunan Lembah Bhakti (PLB). Skripsi, 1–61.
[9] Luthfi,  J.  K.,  Fariati,  &  Yuliatun,  S.  (2019).  Dekolorisasi  Dan  Demineralisasi  Nira  Tebu Menggunakan  Resin  Penukar  Ion  (Amberlite  Ir-120  Na  Dan  Amberlite  Ira-96  Rf). November, 21–29.
[10] M.  K.,  Hakim,  I.  P.,  Putro,  I.  K.,  Zainuddin,  A.  P.,  Marbelia,  L.,  &  Yuliansyah,  A.  T. (2020). Optimasi Biaya dalam Proses Pemurnian Metanol untuk Mengurangi Resin sebagai Limbah  Bahan  Berbahaya  dan  Beracun  di  PT  Kaltim  Methanol  Industri.  Jurnal  Rekayasa Proses, 14 (2), 148. https://doi.org/10.22146/jrekpros.59553 .
[11] Nurbana,  A.  2015.  Menghitung  Volume  Resin  Pada  Demin  Plant  atau  Sistem  Ion Exchange. Dipetik November 25, 2019.
[12] Rahmah,  Amalia.  2019.  “Rancang  Bangun  Alat  Pembuatan  Aquademin  Metode  Tanpa Pemanasan  (Tinjauan  Kinerja  Pada  Ion  Exchanger)”.  Palembang:  Politeknik  Negeri Sriwijaya.
[13] Saroso, Hadi. 2016. Optimalisasi Pemakaian NaOH dan HCl untuk Regenerasi Resin Two Bed Water Treatment Plant. Sentia 2016
[14] Sutopo, E. (2019). Proses Demineralisasi Air Tanah Menjadi Air TDS 0 ppm Menggunakan Metode  Resin  Penukar  IonTunggal  (Single  Ionic  Resin  Exchange  Method).  Universitas Pamulang.

## JIRK
Journal of Innovation Research and Knowledge

## Vol.2, No.9, Februari 2023
…………………………………………………………………………………………………………………………………… .. Journal of Innovation Research and Knowledge
ISSN 2798-3471 (Cetak)
ISSN 2798-3641 (Online)

## HALAMAN INI SENGAJA DIKOSONGKAN