Ekstraksi Cair - Cair

DefinisiEkstraksi adalah proses pemisahan satu atau lebih komponen dari suatu campuran homogen menggunakan pelarut cair (solven) sebagai separating agent.Pemisahan didasarkan pada prinsip beda kelarutan

Skema

Prinsip pemisahanPada ekstraksi cair-cair solut dipisahkan dari cairan pembawa (diluen) menggunakan solven.Diluen dan solven tidak saling campur (immiscible), sehingga terdapat 2 fase, yaitu fase diluen (rafinat) dan fase solven (ekstrak).Solut terdistribusi ke dalam kedua fase dengan prinsip kesetimbangan fase cair-cair

Pemilihan SolvenMampu melarutkan solut dengan baik, tetapi sedikit atau tidak melarutkan diluen,Tidak mudah menguap pada saat ekstraksi,Memiliki perbedaan densitas yang cukup besar dengan diluenMudah dipisahkan dari solut, sehingga dapat dipergunakan kembali,Tersedia dan tidak mahal.

Separation Sequence

Kapan ekstraksi dipilih?Dari grafik terlihat bahwa sistem air/asam asetat memerlukan jumlah stage yang sangat banyak jika dipisahkan dengan MD

Sistem EkstraksiImmiscible extraction: solven (S) dan diluen (D) tidak saling larut.

Partially miscible: solven (S) dan diluen (D) kelarutannya terbatas.

Sistem immiscibleSistem partially miscible

Solvent Recovery UnitSuatu unit ekstraksi selalu diikuti dengan unit pemungutan solven agar dapat digunakan kembali

Tipe ekstraktorContinuous contactor, contoh: packed bed extractor, spray tower, rotary disc contactor. Sering disebut menara transfer massaStage wise contactor, contoh: mixer settler, sieve tray extractor. Sering disebut menara stage kesetimbangan

Sieve tray extractor

Jenis AliranCo CurrentCross CurrentCounter Current

Variabel Perancangankondisi bahan yang akan dipisahkan (umpan), yaitu kecepatan arus fluida umpan, komposisi.banyak solut yang harus dipisahkan,jenis solven yang akan digunakan,suhu dan tekanan alat,kecepatan arus solven minimum dan kecepatan arus solven operasi,Diameter menara,Jenis alat kontak,Jumlah stage ideal, aktual, dan tinggi menara,Pengaruh panas.

Immiscible ExtractionPada immiscible extraction hanya solut yang terdistribusi di kedua faseDistribusi solut lebih mudah dinyatakan sebagai hubungan antara x (kg solut/kg diluen) dengan y (kg solut/kg solven)Kadangkala hubungan ini dapat dinyatakan sebagai y = k x, dengan k adalah koefisien distribusi

Contoh immiscible extractionPengambilan nikotin (C) dalam air (A) menggunakan kerosen (B)Pemungutan uranil nitrat (C) dalam air (A) dengan tributil fosfat (B). Distribusi solut dinyatakan sebagai (kg UN/kg TBP) = 5.5 (kg UN/kg air)

X=nic/airY=nic/ker000.0010010.0008070.002460.0019610.005020.004560.007510.006860.009980.009130.02040.01870

LatihanLarutan nikotin dalam air dengan kadar 1% akan diekstraksi secara counter current menggunakan kerosin murni. Tujuan dari proses ini adalah menurunkan kadar nikotin hingga 0.1%.Tentukanlah jumlah solven minimal yang diperlukan utk mengekstraksi 1000 kg/jam larutanBerapa jumlah stage ideal jika solven yang digunakan sebesar 2 x solven minimal.