Bagaimana cara kerja sistem pengolahan air elektrolisis?
Seiring dengan meningkatnya kebutuhan masyarakat akan kualitas air, beragamteknologi pengolahan airtelah muncul. Diantaranya, teknologi air elektrolisis telah menarik banyak perhatian karena efek pengolahannya yang unik dan prospek penerapannya yang luas.
Jadi, apa itu air elektrolisis? Bagaimana cara kerja sistem pengolahan air elektrolisis? Artikel ini akan menganalisis teknologi pengolahan air modern ini secara detail untuk Anda.
Apa itu air elektrolisis?
Air elektrolisis, disebut juga air tereduksi elektrolisis, adalah penguraian air keran biasa menjadi dua jenis air yang mengandung ion berbeda, yaitu air asam dan air basa, melalui elektrolisis. Air elektrolisis memiliki banyak sifat unik, seperti sterilisasi, desinfeksi, penghilang lemak, dll., dan oleh karena itu telah banyak digunakan di bidang rumah tangga, perawatan medis, pertanian, pengolahan makanan, dll.
Apa klasifikasi air elektrolisis?
Menurut kegunaan dan sifat setelah elektrolisis, air elektrolisis terutama dibagi menjadi: air elektrolisis asam, air elektrolisis basa, dan air elektrolisis netral.
1. Air elektrolisis asam:Air yang kaya akan ion klorida dan oksida yang dihasilkan selama proses elektrolisis biasanya bersifat asam dan memiliki efek bakterisidal dan desinfektan yang kuat.
2. Air elektrolisis basa:Air yang kaya akan ion hidrogen dan produk tereduksi yang dihasilkan selama proses elektrolisis biasanya bersifat basa dan memiliki efek penghilangan lemak dan pembersihan yang kuat.
3. Air elektrolisis netral:Air yang dihasilkan melalui proses elektrolisis tertentu tidak bersifat asam atau basa, serta memiliki efek bakterisidal dan pembersihan ringan.
Apa prinsip kerja sistem pengolahan air elektrolisis?
Itusistem pengolahan air elektrolisisterutama terdiri dari sel elektrolitik, elektroda, diafragma, perangkat pasokan air, dan sistem kontrol. Prinsip kerjanya didasarkan pada reaksi elektrokimia larutan elektrolit di bawah pengaruh medan listrik.
1. Elektroliser:
Sel elektrolitik merupakan komponen inti dari sistem pengolahan air elektrolisis, yang digunakan untuk menampung air yang akan dielektrolisis dan elektroda. Sel elektrolitik biasanya terbuat dari bahan tahan korosi untuk memastikan tidak rusak selama proses elektrolisis.
2. Elektroda:
Elektroda merupakan komponen kunci dalam elektroliser, biasanya terbuat dari bahan logam inert seperti platina dan titanium. Elektroda dibagi menjadi anoda dan katoda, yang masing-masing dihubungkan ke kutub positif dan negatif dari catu daya DC. Selama proses elektrolisis, reaksi oksidasi dan reduksi masing-masing terjadi di anoda dan katoda, sehingga menguraikan air menjadi air elektrolisis dengan sifat berbeda.
3. Diafragma:
Diafragma digunakan untuk memisahkan elektroliser menjadi dua area untuk mencegah ion-ion berbeda yang dihasilkan oleh anoda dan katoda bercampur satu sama lain. Bahan diafragma yang umum digunakan meliputi membran penukar ion dan membran mikropori, yang memungkinkan ion tertentu melewatinya sekaligus mencegah difusi ion lain.
4. Perangkat penyedia air:
Perangkat penyedia air digunakan untuk menyediakan sumber air ke elektroliser, biasanya termasuk pompa air, filter, dan katup pengatur. Filter digunakan untuk menghilangkan bahan tersuspensi dan kotoran dalam sumber air untuk menjamin stabilitas proses elektrolisis dan kemurnian air yang dielektrolisis.
5. Sistem kendali:
Sistem kontrol digunakan untuk mengatur parameter seperti arus, tegangan dan aliran air dalam elektroliser untuk mencapai otomatisasi dan kontrol yang tepat pada proses elektrolisis. Sistem pengolahan air elektrolitik modern biasanya dilengkapi dengan mikroprosesor dan sensor, yang dapat memantau dan menyesuaikan kondisi elektrolisis secara real time untuk mendapatkan efek pengolahan terbaik.
Bagaimana proses kerja sistem pengolahan air elektrolitik?
Proses kerja sistem pengolahan air elektrolitik terutama dibagi menjadi 4 langkah: penyediaan air dan perlakuan awal → reaksi elektrolisis → pemisahan dan pengumpulan → pasca pengolahan dan penerapan.
1. Pasokan air dan pengolahan awal:
Sebelum sumber air masuk ke dalam sel elektrolitik melalui alat penyedia air, terlebih dahulu disaring dan dimurnikan dengan sistem pretreatment. Sistem pra-perawatan biasanya mencakup filter mekanis, filter karbon aktif, dan pelembut untuk menghilangkan bahan tersuspensi, bahan organik, dan ion kekerasan di dalam air.
2. Reaksi elektrolisis:
Air yang telah diolah sebelumnya memasuki sel elektrolitik dan mengalami reaksi elektrolisis di bawah aksi medan listrik. Reaksi berikut terjadi masing-masing di anoda dan katoda:
● Reaksi anoda (reaksi oksidasi): 2H2O→O2+4H++4e−
● Reaksi katoda (reaksi reduksi): 4H2O+4e−→2H2+4OH−
Melalui reaksi elektrolisis, air diuraikan menjadi hidrogen, oksigen, ion hidroksida dan ion hidrogen membentuk air asam dan air basa.
3. Pemisahan dan pengumpulan:
Diafragma pada elektroliser memisahkan air asam dan air basa, yang mengalir keluar dari saluran keluar yang berbeda. Air asam dan air basa dikumpulkan di tangki penyimpanan untuk tujuan berbeda.
4. Pasca perawatan dan penerapan:
Air elektrolisis dapat diolah pasca-pengolahan sesuai kebutuhan, seperti menyesuaikan nilai pH, menghilangkan gas, dll. Air elektrolisis yang telah diolah dapat digunakan dalam berbagai aplikasi, seperti desinfeksi, pembersihan dan dekontaminasi, irigasi pertanian, dan pengolahan makanan.
Apa kelebihan dan kekurangan sistem pengolahan air elektrolisis?
Keuntungan dari sistem pengolahan air elektrolisis: sterilisasi yang efisien, perlindungan dan keamanan lingkungan, dan aplikasi yang luas.
1. Sterilisasi efisiensi tinggi:Oksida aktif dan ion hidroksida dalam air elektrolisis memiliki kemampuan sterilisasi yang kuat dan secara efektif dapat menghilangkan bakteri, virus, dan jamur di dalam air.
2. Perlindungan dan keamanan lingkungan:Proses pengolahan air elektrolisis tidak memerlukan penambahan bahan kimia, tidak menghasilkan produk samping yang berbahaya, dan ramah lingkungan.
3. Aplikasi luas:Air elektrolisis dapat digunakan di banyak bidang, seperti air minum rumah tangga, perawatan medis dan kesehatan, irigasi pertanian, dan pengolahan makanan.
Kerugian dari sistem pengolahan air elektrolisis: biaya peralatan yang tinggi, konsumsi energi yang tinggi dan kebutuhan kualitas air yang tinggi.
1. Biaya peralatan tinggi:Itusistem pengolahan air elektrolisismembutuhkan penggunaan bahan tahan korosi dan elektroda efisiensi tinggi, dan biaya peralatannya tinggi.
2. Konsumsi energi yang tinggi:Proses pengolahan air elektrolisis memakan banyak listrik dan biaya operasional yang tinggi.
3. Persyaratan kualitas air yang tinggi:Kotoran dan ion kesadahan dalam sumber air akan mempengaruhi efek elektrolisis dan perlu diolah terlebih dahulu.
Kesimpulan tentang sistem pengolahan air elektrolisis
Sebagai teknologi pengolahan air jenis baru, air elektrolisis memiliki keunggulan sterilisasi efisiensi tinggi, perlindungan dan keamanan lingkungan, dan penerapan yang luas. Namun, biaya peralatan dan konsumsi energi pengoperasiannya tinggi, sehingga diperlukan pengolahan awal yang ketat terhadap sumber air. Melalui pengenalan rinci tentang air elektrolisis dan sistem pengolahan air elektrolisis, saya yakin pembaca memiliki pemahaman yang lebih dalam tentang teknologi pengolahan air modern ini. Saat memilih dan menggunakan sistem pengolahan air elektrolisis, kelebihan dan kekurangannya harus dipertimbangkan secara komprehensif sesuai dengan kualitas air spesifik dan persyaratan penggunaan untuk mencapai efek pengolahan air terbaik.