MIGRASI ZIRKONIUM PADA PROSES DESORPSI DALAM TUMPUKAN DIAM RESIN ANION DOWEX-1X8

Sari

ABSTRAK

MIGRASI ZIRKONIUM  PADA PROSES DESORPSI DALAM TUMPUKAN DIAM RESIN ANION DOWEX-1X8.Penelitian ini bertujuan untuk menentukan model migrasi zirkonium pada proses desorpsi dalam tumpukan diam resinanion dowex-1X8.Penelitian juga bertujuan untuk melakukan validasi model matematis dan menentukan besarnya nilai koefisien migrasi zirkonium meliputi konstanta Henry (H), koefisien perpindahan massa (k_c.a) dan koefisien difusivitas aksial (D_z). Model matematis desorpsi zirkonium dalam tumpukan diam resin berupa persamaan differensial parsial simultan sebagai berikut :

Dengan C_A* = H. X_A. Migrasi zirkonium dilakukan dengan mengalirkan larutan H₂SO₄4M sebagai eluen ke dalam tumpukan resin dowex 1X8 yang berisi jenuh zirkonium.Kecepatan alir yang digunakan sebesar  1,5; 2,0; dan 2,5 mL/menit pada tinggi resin 12 cm. Larutan yang keluar dari tumpukan resin  dalam kolom ditampung dan dianalisis konsentrasi zirkoniumnya pada setiap interval waktu tertentu menggunakan spektrometer pendar sinar–X, kemudian data konsentrasi zirkonium ini dibandingkan dengan data konsentrasi zirconium hasil perhitungan menggunakan model persamaan di atas. Nilai k_ca dan D_zyang dipilih adalah yang menghasilkan nilai sum of square of errors (SSE)  minimum. Dengan menggunakan data laaoratorium diperoleh konstante Henry (H)= 2,535. Hasil penelitian menunjukkan bahwa semakin besar kecepatan alir superfisial maka diperoleh nilai k_c.a dan D_z yang semakin besar. Pada kecepatan alir umpan 1,5 mL/menit diperoleh harga k_c.a sebesar 0,0095 /menit dan D_z sebesar 12,2276cm²/menitdengan nilai SSE 0,2141dan ralat rerata  = 7,958%, pada kecepatan alir umpan 2,0 mL/menit diperoleh harga k_c.a sebesar 0,0117/menit dan D_z sebesar 13,2445 cm²/menit dengan nilai SSE 0,0358 dan ralat rerata  = 5,0579 % serta pada kecepatan alir umpan 2,5 mL/menit diperoleh harga k_c.a sebesar 0,0153 /menit dan D_z sebesar 13,2754 cm²/menit dengan nilai SSE 0,0327 dan ralat rerata  =6,1071%.

Kata kunci: Migrasi, desorpsi, zirkonium, resin anion dowex 1X8

ABSTRACT

MIGRATION OF ZIRCONIUM IN THE FIXED BED OFDOWEX-1X8 ANION RESIN ON THE DESORPTION PROCESS. The research was aimed to determine the zirconium migration model in the fixed bed of dowex-1X8 anion resin on the desorption process. It also aims to validated the mathematical model and determiningthe value of zirconium migration coefficients includeHenry constant (H), mass transfer coefficient (k_c.a) and axial diffusivity (D_z). The mathematical modelof zirconium desorptioninthe fixed bed resinis simultaneous partial differential equationsas follows:

With C_A* = H. X_A. Migration zirconium done by passing a solution of 4M H₂SO₄ as the eluent into a fixed bed of dowex 1X8 resin containing saturated zirconium. Flow rate used of 1.5; 2.0,and 2.5mL/min at 12 cm height resin. The solution that came out of the fixed bed of resin in the column was collected and then analyzed the concentration of zirconium at each time interval using X-ray fluorescence spectrometer, and the data were compared with zirconium concentration data calculated using the above equation model. The value of kca and Dz​​ were accepted if giving minimum of sum of square of errors (SSE). By using experimental data it was obtained Henry constant (H) =2.535. The rusults of reseach showed that the greater the superficial flow rate obtained the value of kca and Dz greater. At the feed with flow rate of 1.5mL/min obtained kca value of 0.0095/min and Dz of 12.2276 cm²/min with SSE of  0.2141 and average error of 7.958%​​, at the feed flow rate of 2.0 mL/min obtained kca value of 0,0117/min, Dz of 13.2445 cm²/min with SSE value of 0.0358, average error of 5.0579 % and then at the feed flow rate of 2.5mL/min obtained kca value of 0.0153/mni, Dzof 13.2754 cm₂/min with SSE 0.0327 and average error of 6.1071%.

Keywords: Migration, desorption, zirconium, anion resin dowex 1X8