PEMODELAN PEMISAHAN ZIRKONIUM DAN HAFNIUM MENGGUNAKAN KROMATOGRAFI ANULAR

PEMODELAN PEMISAHAN ZIRKONIUM DAN HAFNIUM MENGGUNAKAN KROMATOGRAFI ANULAR. Zirkonium derajat nuklir dalam bentuk paduan logam merupakan material utama untuk kelongsong bahan bakar PLTN. Zirkonium juga digunakan sebagai bahan pelapis kernel UO2 dalam bentuk ZrC sebagai pengganti SiC pada elemen bahan bakar Reaktor Suhu Tinggi (RST). Hafnium sulit dipisahkan dari zirkonium karena mempunyai banyak kemiripan dalam sifat kimianya. Kromatografi anular adalah suatu alat yang dapat digunakan untuk pemisahan zirkonium dan hafnium hingga diperoleh zirkonium derajat nuklir. Oleh karena itu diperlukan pemodelan matematis yang dapat mendiskripsikan pemisahan zirkonium dan hafnium pada kromatografi anular yang berisi bahan isian resin anion dowex-1X8. Tujuan penulisan ini adalah melakukan simulasi pemisahan menggunakan model kesetimbangan dan koefisien perpindahan massa hasil penelitian. Pada penelitian ini digunakan Zr dan Hf dalam umpan, masing-masing 26 dan 1 g/l. Parameter tinggi resin (L), kecepatan sudut (ω) dan laju alir aksial (uz) divariasi untuk mengetahui pengaruh masing-masing parameter terhadap pemisahan Zr dan Hf. Hasil simulasi menunjukkan bahwa zirkonium dan hafnium dapat dipisahkan menggunakan kromatografi anular dengan tinggi resin (panjang bed) 50 cm, kecepatan alir superfisial 0,001 cm/det, kecepatan putaran 0,006 rad/menit dan diameter anular 20 cm. Pada kondisi tersebut diperoleh hasil zirkonium 10.303,226 g/m3 dan hafnium 12,324 g/m3 (ppm).

Kata kunci: zirkonium, hafnium, resin anion dowex-1X8, kromatografi anular.