KRISTALISASI

Bentuk-bentuk kristal

• Kristalisasi adalah proses pembentukan butir-butir kristal dari zat yang mula-mula terlarut dalam cairan

Contoh: gula pasir dari nira tebu• Definisi:

Solut (solute) = zat yang terlarut dan akan dikristalkan

Solven (solvent) = cairan yang melarutkan solut• Tentunya tidak semua solut yang terlarut dalam solven

dapat diubah menjadi kristal; ada sebagian solut yang tetap berada dalam larutan, dalam keadaan setimbang dengan kristal padatnya

• Pada contoh nira tebu, diperoleh kristal gula pasir dan larutan sisa yang masih mengandung gula, disebut tetes

• Pada keadaan setimbang tadi, larutan sisa dalam keadaan jenuh dengan solut

o Kadar solut dalam larutan (C) lebih besar dari kadar jenuh (Cs ), terjadi kristalisasi

o Kadar solut dalam larutan (C) lebih kecil dari kadar jenuh (Cs ), terjadi pelarutan kristal

o Kadar solut dalam larutan (C) sama dengan kadar jenuh (Cs ), terjadi kesetimbangan

Prinsip kristalisai

• Jadi prinsip kristalisasi adalah membuat kadar solut dalam larutan (C) lebih tinggi dari kadar jenuhnya (Cs)

• Ada 3 cara:o Penguapan solven, sehingga kadar solut di

larutan (C) naiko Penurunan suhu, sehingga nilai kadar jenuh

(Cs) turun

o Penambahan zat lain sehingga kadar jenuh (Cs) turun

• Pada umumnya kadar jenuh akan turun dengan turunnya suhu

• Cara penguapan solven kurang cocok jika titik didih solven tinggi dan solut mudah rusak pada suhu tinggi

• Cara penurunan suhu cocok jika kadar jenuh turun tajam akibat penurunan suhu

• Pada proses kristalisasi terjadi 2 proses seri:o Pembentukan inti kristalo Pembesaran kristal

• Laju kedua proses tergantung nilai C - Cs = DC

• Laju pembentukan inti kristal naik tajam (exponensial) dengan naiknya DC

• Laju pembesaran kristal naik linier dengan naiknya DC

• Pada DC kecil, laju pembesaran kristal jauh lebih tinggi dari laju pembentukan inti kristal; diperoleh kristal besar-besar namun sedikit; bisa ditambahkan inti kristal dari luar (bibit = seed)

• Jika DC besar, laju pembentukan inti kristal lebih tinggi dari laju pembesaran kristal; diperoleh kristal kecil-kecil namun banyak

• Nilai DC bisa dikontrol dengan misalnya pengontrolan suhu

Neraca massa kristalisator

a) membuat diagram alir

menyusun neraca massa air/solven

Neraca massa solute

Neraca massa kristalisator jika terdapat air yang teruapkan

Neraca massa air:

Neraca massa solute:

Latihan soal 1

Latihan soal 2

Neraca Panas

Contoh perhitungan neraca panas

• Petunjuk:

1. Selesaikan persamaan neraca massnya.

2. Hitunglah berat molekulnya.

3. Hitunglah panas karena perubahan suhu.

4. Hitunglah panas kelarutan.

5. Hitunglah q

Berikut disajikan sejumlah skema peralatan kristalisator:

Forced-circulation (evaporative) crystallizer (figure 18-64, Perry):

Draft-tube-baffle crystallizer (figure 18-65, Perry):

Forced-circulation baffle surface-cooled crystallizer (figure 18-66, Perry):

Direct-contact-refrigeration crystallizer (figure 18-67, Perry):

Swenson reaction type crystallizer, dipakai untuk (NH4)2SO4 (figure 18-68, Perry):

Swenson atmospheric-reaction-type crystallizer, KCl.MgCl2.4H2O (figure 18-69, Perry):

OSLO evaporative crystallizer (figure 18-70, Perry):

OSLO surface-cooled crystallizer (Figure 18-71, Perry):

Typical agitated batch crystallizer (figure 18-72, Perry):

Swenson single-stage recompression evaporator (figure 18-73, Perry):

Sekian dan terima kasih!