Dalam banyak industri, air demineralisasi (demin water) menjadi kebutuhan mutlak—baik untuk proses kimia, sistem boiler, cooling tower, hingga produksi elektronik berpresisi tinggi. Proses demineralisasi bertujuan menghilangkan ion-ion terlarut seperti kalsium, magnesium, natrium, klorida, sulfat, dan lain-lain, agar air tidak bersifat korosif, tidak menyebabkan kerak, serta tidak mengganggu reaksi kimia yang berlangsung.
Namun, satu tantangan yang kerap muncul bahkan setelah proses tersebut selesai adalah air demineralisasi masih mengandung silika (SiO₂). Tidak sedikit industri yang menganggap air demin sudah bersih dari semua kontaminan, padahal kenyataannya silika bisa tetap lolos dari sistem demineralisasi standar.
Mengapa Kandungan Silika Jadi Masalah?
Silika bukan hanya kontaminan biasa. Dalam konteks industri—terutama pembangkit listrik, manufaktur elektronik, industri kimia, hingga farmasi—keberadaan silika dalam air proses bisa menimbulkan kerugian besar. Berikut beberapa alasan mengapa silika harus menjadi perhatian utama.
1. Skala pada Sistem Panas
Silika yang terbawa dalam air proses bisa mengendap menjadi kerak (scale) yang sangat keras di dalam boiler, heat exchanger, atau pipa bertekanan tinggi. Tidak seperti kerak berbasis kalsium, kerak silika sangat sulit dibersihkan, bahkan dengan bahan kimia kuat sekalipun.
Baca Juga: Scaling dan Korosi pada Boiler: Ancaman Tersembunyi yang Harus Dihadapi
2. Kerusakan pada Turbin dan Peralatan Presisi
Dalam pembangkit listrik, uap dari air demineralisasi digunakan untuk menggerakkan turbin. Jika air masih mengandung silika, maka silika akan ikut terbawa uap dan mengendap di permukaan turbin, menyebabkan penurunan efisiensi hingga kerusakan permanen.
3. Kontaminasi Proses Produksi
Di industri semikonduktor atau farmasi, keberadaan silika sekecil apa pun dapat menjadi penyebab kontaminasi serius, merusak batch produksi dan berpotensi menyebabkan kerugian finansial yang besar.
Mengapa Silika Masih Tersisa Setelah Proses Demineralisasi?
Meskipun sistem demineralisasi berbasis cation-anion mixbed sangat efektif dalam menghilangkan ion-ion terlarut, teknologi ini tidak sepenuhnya efektif dalam menghilangkan silika. Berikut berbagai alasan silika masih tersisa setelah proses demineralisasi.
1. Jenis Silika yang Tidak Terfilter oleh Resin
Silika hadir dalam dua bentuk utama dalam air:
- Silika terlarut (dissolved silica)dalam bentuk asam silikat (H₄SiO₄), yang merupakan bentuk ionik dan relatif mudah dihilangkan oleh resin ion exchange.
- Silika koloid (colloidal silica)berupa partikel mikroskopik tersuspensi, yang tidak bermuatan dan tidak terpengaruh oleh resin ion exchange.
Sebagian besar sistem demineralisasi hanya efektif terhadap bentuk ionik, sedangkan bentuk koloid tidak teradsorpsi oleh resin penukar ion sehingga tetap terbawa dalam hasil akhir.
2. Efisiensi Resin Penukar Ion yang Menurun
Penggunaan resin dalam waktu lama tanpa regenerasi optimal akan menurunkan kapasitas pertukaran ion, termasuk untuk menghilangkan silika. Resin yang jenuh atau terkontaminasi akan menyebabkan silika leak ke dalam air produk.
3. Desain Sistem yang Tidak Memadai
Beberapa sistem demineralisasi tidak didesain untuk menangani air baku dengan kandungan silika tinggi. Tanpa pre-treatment yang tepat seperti ultrafiltrasi atau koagulasi khusus, silika koloid akan tetap berada dalam sistem hingga tahap akhir.
4. Kondisi Operasional yang Tidak Stabil
Variasi tekanan, suhu, dan aliran air dalam sistem demineralisasi juga dapat mempengaruhi efektivitas proses penurunan silika. Selain itu, perubahan pH dalam proses juga bisa menyebabkan perubahan bentuk silika dari terlarut menjadi koloid.
Solutions to Overcome Silica Content in Demineralized Water
The problem of silica in demineralized water does not mean that it cannot be overcome. With a systematic approach, selection of the right technology, and optimal system maintenance, silica content can be reduced to a minimum.
The following is an end-to-end approach that can be applied.
1. Raw Water Analysis and System Audit
An important initial step is to conduct a thorough analysis of the raw water, as well as an audit of the demineralization system that is already running. Lautan Air Indonesia provides comprehensive water quality survey and analysis services to determine whether the silica source is in colloidal or ionic form.
2. Optimization of Pre-Treatment System
Untuk silika koloid, peran sistem pre-treatment sangat krusial. Beberapa solusi yang bisa diterapkan:
- Coagulation and Flocculation: Dengan bahan kimia khusus, partikel silika koloid bisa digabungkan menjadi flok besar yang lebih mudah disaring.
- Ultrafiltrasi (UF): Sistem membran ini sangat efektif untuk menghilangkan partikel silika koloid yang tidak bisa ditangani oleh resin.
Lautan Air Indonesia memiliki lini lengkap produk bahan kimia koagulan serta sistem membran UF yang telah terbukti efektif di berbagai sektor industri.
3. Pemilihan Resin yang Spesifik untuk Silika
Tidak semua resin penukar ion mampu menangani silika dengan baik. Lautan Air Indonesia menyediakan resin penukar ion berkinerja tinggi yang didesain khusus untuk aplikasi dengan target penghilangan silika.
Baca Juga: Resin Fouling: Penyebab, Dampak, dan Cara Mencegahnya dalam Sistem Ion Exchange
4. Penerapan Sistem Mixed Bed atau EDI
Untuk hasil 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 menurunkan kandungan silika hingga di bawah 10 ppb.
5. Monitoring dan Maintenance Berkala
Kontrol terhadap kualitas air tidak cukup dilakukan secara berkala manual. Dibutuhkan sistem pemantauan yang real-time agar setiap potensi leak silika bisa segera diantisipasi. Lautan Air Indonesia menawarkan solusi pemantauan digital dan sistem controller 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 dilakukan penanganan yang tepat. Hal ini bisa berdampak serius bagi proses industri, mulai dari pembentukan kerak hingga kerusakan alat dan kontaminasi produk.
Namun, dengan pendekatan yang terstruktur—mulai dari analisa air, optimasi pre-treatment, pemilihan resin yang tepat, hingga penerapan teknologi lanjutan seperti EDI dan sistem monitoring digital—masalah silika bisa diatasi secara efektif.
Lautan Air Indonesia hadir sebagai mitra terpercaya Anda dalam memberikan solusi pengolahan air industri yang menyeluruh. Hubungi kami hari ini untuk konsultasi gratis dan temukan bagaimana kami dapat membantu sistem air Anda menjadi lebih bersih, efisien, dan bebas risiko.