PRINSIP KERJA REVERSE OSMOSIS

Proses Osmosis

Untuk memahami proses reverse osmosis, sebaiknya kita mengkaji terlebih

dahulu proses osmosis. Proses osmosis dapat dijelaskan dengan menggunakan ilustrasi

di bawah ini.

Gambar 1.1 : Proses Reverse Osmosis

Terdapat dua jenis larutan yang berbeda diletakkan secara berdampingan dan

diantara kedua jenis larutan itu diletakan membrane semi permeable sebagai

pembatas. Pada wadah sebelah kiri disebut concentrated solution, yaitu larutan

dengan kadar garam tinggi. Sedangkan pada wadah sebelah kanan disebut dilute

solution, yaitu larutan dengan kadar garam rendah. Fungsi membrane semi

permeable diletakkan ditengah kedua larutan tersebut untuk mencegah terjadinya

percampuran diantara kedua larutan tersebut. Membrane semi permeable adalah

membrane yang bisa dilewati oleh molekul air tetapi tidak bisa dilewati molekul garam.

Proses osmosis adalah proses mengalirnya molekul air dari larutan berkadar garam

rendah (dilute solution) menuju ke larutan berkadar garam tinggi (concentrated

solution). Proses osmosis merupakan proses alamiah yang terjadi sebagai upaya untuk

menyeimbangkan konsentrasi garam pada kedua sisi. Proses osmosis ini akan

menyebabkan ketinggian permukaan air pada concentrated solution akan menjadi

OSMOSIS REVERSE OSMOSIS

lebih tinggi daripada permukaan pada dilute solution. Secara alamiah air akan

memberikan tekanan dari permukaan air yang lebih tinggi ( concentrated solution )

menuju ke permukaan air yang lebih rendah ( dilute solution ). Tekanan yang terjadi

inilah biasa kita disebut sebagai osmotic pressure. Pada ketinggian air tertentu di

concentrated solution), besarnya osmotic pressure ini akan menyebabkan proses

osmosis berhenti.

Proses reverse osmosis pada prinsipnya adalah kebalikan proses osmosis.

Dengan memberikan tekanan larutan dengan kadar garam tinggi (concentrated

solution) supaya terjadi aliran molekul air yang menuju larutan dengan kadar garam

rendah ( dilute solution ). Pada proses ini molekul garam tidak dapat menembus

membrane semipermeable, sehingga yang terjadi hanyalah aliran molekul air saja.

Melalui proses ini, kita akan mendapatkan air murni yang dihasilkan dari larutan

berkadar garam tinggi. Inilah prinsip dasar reverse osmosis.

Berdasarkan penjelasan sederhana diatas, dalam proses reverse osmosis

minimal selalu membutuhkan dua komponen yaitu adanya tekanan tinggi ( high

pressure ) dan membrane semi permeable. Itulah alasan kenapa pada mesin reverse

Osmosis modern, membrane semi permeable dan pompa tekanan tinggi ( high

pressure pump ) menjadi komponen utama yang harus ada.

Gambar 1.2 : Proses Reverse Osmosis

Permasalahan Pada Reverse Osmosis

Jika kita perhatikan ilustrasi gambar diatas, saat kita memberikan tekanan pada

sisi larutan kadar garam tinggi (concentrated solution), maka terjadilah proses yang

disebut reverse osmosis terjadi. Pada saat proses reverse osmosis molekul air mengalir

menembus membrane semi permeable, akan tetapi pada saat yang bersamaan

molekul garam tertahan di wadah sebelah kiri karena molekul garam tidak mampu

melewati membran semi permeable. Sehingga setelah beberapa waktu, terjadi

pengurangan vlolume air yang ada di wadah sebelah kiri, sementara itu jumlah garam

tetap sama. Hal ini mengakibatkan konsentrasi garam menjadi meningkat tajam.

Peningkatan konsentrasi ini akan terus berlanjut seiring berkurangnya jumlah air.

Peningkatan konsentrasi garam inilah yang akan menjadi penyebab utama “scaling”

di membrane semi permeable. Scaling sendiri merupakan peristiwa dimana

terbentuknya padatan / endapan yang disebabkan pertemuan antara ion positif dan

ion negatif. Misalnya ion Calsium yang bereaksi dengan ion karbonat, akan

menghasilkan padatan Calsium Carbonat. Pada saat konsentrasi ion Calsium dan

Carbonate di air masih sangat rendah, kedua ion ini tidak bisa bereaksi membentuk

padatan. Tetapi pada saat konsentrasinya meningkat tajam ( karena semakin

berkurangnya jumlah molekul air ), maka terbentuklah endapan. Endapan yang

terbentuk ini bisa menempel pada permukaan membrane, dan menjadi penyebab

terjadinya kebuntuan pada membrane.

Pada sistem Reverse Osmosis masalah utama yang sering terjadi adalah

kebuntuan membrane ( membrane blocked ). Secara umum penyebab terjadinya

kebuntuan membrane dapat dikategorikan menjadi dua, yaitu Scaling dan Fouling.

Fouling sendiri terjadi disebabkan karena adanya beberapa zat tertentu di dalam air

yang memiliki kecenderungan dapat menempel di permukaan membrane. Misalnya

zat organik, zat besi, silika, dan masih banyak lagi. Untuk mengantisipasi serta

mengatasi permasalahan ini, maka aspek desain system Reverse Osmosis menjadi

sangat penting. Permasalahan ini akan dibahas pada artikel – artikel selanjutnya.

( Kontributor : Agung Arief Wijaya, ST, MM penulis merupakan anggota dari SWA “Singapore

Water Association” dan MASAR – USA)