Fitur dan Prinsip RO (Membran)

RO (membran), atau membran reverse osmosis, adalah membran dengan sifat khusus yang memungkinkan pemisahan molekul air dari mikroorganisme, virus, dan garam. Teknologi RO (membran) menggunakan prinsip osmotik yang sederhana dan kompleks. Bagaimana mekanisme dan fiturnya? Berikut penjelasannya.

Membran RO adalah Membran Semipermeabel yang melakukan pemisahan air tawar dari larutan garam dengan tekanan yang lebih tinggi dari tekanan osmosis larutan garam. Membran artinya selaput. Meskipun keberadaannya sudah diketahui para ilmuwan sejak abad ke-18, tetapi tidak dipublikasikan untuk waktu yang lama dan pertama kali berhasil digunakan secara praktis pada pertengahan abad ke-20. Rencana pengembangan awalnya bertujuan untuk desalinasi air laut untuk mengatasi kekurangan air minum, hingga saat ini penggunaan utamanya masih untuk desalinasi air laut. Kegunaan lainnya yaitu pengolahan air, pemurnian air dan limbah, konsentrasi minuman seperti jus dan susu, pemurni air rumah tangga, dan konsentrasi bahan kimia.

Ketika dua jenis cairan dengan konsentrasi yang berbeda dipisahkan oleh membran osmotik (atau membran semipermeabel), molekul dalam cairan konsentrasi rendah melewati membran karena perbedaan tekanan osmotik dan secara alami bergerak menuju cairan konsentrasi tinggi. Fungsi ini disebut tekanan osmotik. Namun saat ini, jika tekanan melebihi besarnya tekanan osmotik yang diterapkan dengan cara merekayasa ke sisi cairan berkonsentrasi tinggi, maka memungkinkan untuk memindah kandungan air dalam cairan pekat ke cairan yang lebih tipis. Fungsi ini disebut "reverse osmosis ", dan membran khusus yang hanya memungkinkan molekul air yang dapat digunakan, serta bagian peresapannya adalah membran reverse osmosis, yang disebut membran RO.

 

Tahukah Anda bahkan jika Anda mengetahui membran RO, namanya akan berubah tergantung pada jenis membrannya. Misalnya, membran yang memurnikan air keran yang digunakan dalam pemurni air rumah tangga disebut membran TFC (Thin FIlm Composite). Prosesnya adalah mengolah air keran dengan partikel halus dan klorin menggunakan filter karbon aktif, dan memberi tekanan pada membran TFC dengan pompa bertekanan untuk mendapatkan air murni.

 

Selain itu, ketika konsentrasi pada sisi tekanan RO meningkat, tekanan yang dibutuhkan untuk permeasi meningkat secara bertahap. Akhirnya tidak akan bisa meresap, sehingga tidak mungkin semua air dapat meresap pada sisi yang bertekanan. Bahkan ketika air murni diekstraksi dari cairan dengan konsentrasi yang sama, efisiensi penyaringan akan menurun jika suhu cairan rendah. Hal ini dikarenakan tekanan yang dibutuhkan untuk reverse osmosis meningkat pada suhu rendah.

 

 

Oleh karena itu, bahkan ketika cairan bersuhu rendah digunakan dalam perangkat osmosis di musim dingin, perlu untuk memberikan fleksibilitas untuk tekanan maksimum sehingga efisiensi dapat dipertahankan, atau instalasi fasilitas pemanas air. Di luar itu, ada banyak kasus di mana kotoran yang belum menembus membran menumpuk membentuk membran semu, mengurangi efisiensi filtrasi. Perlu diperhatikan bahwa cairan berkonsentrasi tinggi harus mengaliri membran reverse osmosis untuk mencegah penumpukan kotoran pada membran dan menjaga efisiensi filtrasi.

 

Filtrasi memiliki empat tahap, tergantung pada tingkat kekotoran yang dapat dihilangkan. Filtrasi pertama dan paling kasar adalah penyaringan kasar yang menghilangkan butiran pati, sel darah merah, dan ragi. Selanjutnya, terdapat filtrasi membran presisi yang dapat menghilangkan ragi, bakteri, virus influenza, dan lainnya. Diikuti oleh filtrasi asing yang dapat menyaring virus mosaik tembakau, virus polio, hemoglobin, sitokrom C, dan lainnya. Dan filtrasi yang paling tepat adalah menggunakan membran reverse osmosis. Selain semua kotoran tersebut, membran reverse osmosis tidak dapat dilewati ion yang berukuran > 0.002 Mikron, sehingga hampir semua hal kecuali molekul air tidak dapat melewatinya.

 

Membran RO memiliki pori-pori halus dengan diameter sekitar 0.2 Nanometer hingga 2 Nanometer atau kurang. Karena ukuran molekul air sekitar 275 picometer atau 0.275 Nanometer, pada dasarnya ada kemungkinan dapat melewati lubang ini. Namun, filtrasi dalam reverse osmosis lebih rumit dari sekedar diameter pori-pori. Misalnya, dalam reverse osmosis desalinasi air laut, yang memperoleh air tawar dari air laut, Ion natrium dalam air laut tidak dapat melewati pori-pori membran RO, tetapi diameter ion natrium sekitar 0,12 Nanometer, yang lebih halus daripada pori-pori membran RO. Meskipun demikian pada kenyataannya, Ion natrium dan ion Chloride dalam garam melakukan hidrasi yang mengikat 6 molekul air yang berujung ukuran menjadi lebih besar dan tertahan di pori-pori membran.