KAJIAN DESALINASI LARUTAN SIMULASI TETES SECARA EKSKLUSI ION

KAJIAN DESALINASI LARUTAN SIMULASI TETES SECARA EKSKLUSI ION

T 547.781 0465 BUN

ABSTRAK Proses desalinasi merupakan salah satu tahap utama pada pengolahan tetes menjadi gula cair ataupun dalam mempersiapkan tetes sebagai bahan dasar untuk medium fermentasi untuk pembuatan berbagai produk yang lebih efisien. Proses desalinasi dengan cara eksklusi ion dipenga ruhi oleh pelbagai faktor, yaitu faktor fisikokimia resin, komposisi umpan dan variabel operasi kolom eksklusi. Untuk memperoleh hasil desalinasi yang optimal,per lu dipilih resin penukar ion yang cocok, volume dan kom posisi umpan serta kondisi;pengoperasian kolom eksklusi yang tepat. Pada percobaan ini, dengan menggunakan resin penukar kation Dowex 50W X-4 bentuk Na + 200 400 mesh, penukar anion Dowex 1 X-4 bentuk Cl - 50-100 mesh dan 100-200 mesh, diteliti proses desalinasi secara eksklusi ion untuk larutan simulasi tetes. Pada proses de salinasi sekali lewat, dikaji efisiensi pemakaian resin dengan memvariasikan angka banding panjang/diameter kolom. Di samping itu dikaji pula pengaruh volume umpan dan konsentrasi garam terhadap derajat pemisahan. Untuk meningkatkan perolehan kembali dan konsentrasi gula pada produk dilakukan pula desalinasi proses ulang lewat. vi

Ternyata pengaruh angka banding panjang/diameter kolom terhadap resolusi bergantung pada jenis gula.un tuk larutan (simulasi tetes) glukosa dan sukrosa, dengan menggunakan resin Dowex 50W X-4 - pada laju alir sekitar satu mililiter per menit, temperatur 65 C - pemakaian re sin yang paling efisien adalah pada angka banding pan jang/diameter kolom 14,0. Sedangkan untuk larutan (simulasi tetes) fruktosa, pada kondisi operasi tersebut memberikan resolusi yang paling rendah. Pada proses sekali lewat, volume umpan maksimum yang masih memberikan hasil pemisahan yang baik adalah sama dengan volume cair an antar butir, yang pada percobaan ini adalah 2770 dari volume total sosok kolom resin. Dengan resin Dowex 1 X-4, desalinasi larutan feed dengan kadar garam sampai 7,39 7, NaCl atau 6,92% CaC1 2 masih memberikan resolusi yang cukup baik. Untuk larutan simulasi 15,58% sukrosa, 3,67% NaCl pada proses ulang lewat ke empat kali dengan menggu nakan resin yang disebut terakhir - pada angka banding panjang/diameter kolom 6,8, temperatur 65 C, laju alir sekitar satu mililiter per menit - dapat mengurangi ka - dar garam sampai 70% dengan perolehan kembali gula sekitar 52,4% dan konsentrasi gula pada produk 1,3 kali konsentrasi gula pada larutan umpan semula. vii

ABSTRACT The desalination process is one of the primary stages in the desugarisation of molasses or the manufacturing of liquid sugar from molasses. Desalinated molasses is a more efficient medium for many fermentation processes leading to various products. The desalination process by means of ion exclusion was influenced by various factors, such as the physicochemical nature of the ion exchange resin, the composition of feed and the exclusion column operating variables. In order to obtain optimal desalination, the proper ion exchanger, the optimal volume and composi - tion of feed and suitable.operating conditions should be determined. In this experiment, by using the sodium form of the cation exchanger Dowex 50W X-4 200-400 mesh, and the chloride form of the anion exchanger Dowex 1 X-4 50-100 mesh and 100-200 mesh, the desalination process of simulated molasses by means of ion exclusion was investigated. For the single pass desalination process, the efficiency of desalination was studied by varying the ratio of length to diameter of ion exchange column. Then the influence of feed volume and salt concentration on the degree of separation were also investigated. viii

To increase the recovery and concentration of the sugar product, the multiplepass process of desalination was also carried out. The influence of the ratio of length to diameter of column on the degree of separation was dependent on the kind of sugar being separated. For the glucose and sucrose solutions, by using the Dowex 50W X-4 - with a flow rate about one mililiter per minute, a temperature of 65 C - the most efficient separation was obtained with a ratio of 14.0. On the other hand, for fructose solution, the same operating conditions gave the poorest resolution. For the single pass process, the maximum feed volume which would still give good separation was equal to the interstitial volume in the column packing. This amounted to 2770 of the total volume of the column bed. By using Dowex I X-4, the desalination of feed solutions with salt concentration of 7.39% NaCl or 6.9270 CaC1 2 still gave a fair resolution. For the molasses simulated solution of 15.58% sucrose and 3.67% NaCl, by using Dowex 1 X-4 resin, four passes - a ratio of length to diameter of column of 6.8, a temperature of 65 C, and a flow rate of about one mililiter per minute - it was possible to decrease the salt concentration with 7070. The recovered sugar product was about 52.4% with the sugar concentration was 1.3 times that in the initial feed solution. ix