leaching

5
LEACHING / EKSTRAKSI PADAT-CAIR Untuk memisahkan satu atau lebih komponen dalam campuran, campuran harus dikontakkan dengan fase lain, proses ini dikenal dengan nama Ekstraksi. Fase lain yang dikontakkan dapat berupa gas-cair, uap-cair, cair-cair maupun solid-fluida. Proses ekstraksi sendiri dibedakan menjadi dua macam yaitu, ekstraksi cair-cair dan ekstraksi padat- cair (leaching). Ekstraksi pelarut (ekstraksi cair-cair) seringkali digunakan sebagai alternatif untuk melakukan pemisahan selain dengan distilasi atau evaporasi. Contohnya asam asetat dapat dipisahkan dari air dengan distilasi atau dengan ekstraksi menggunakan pelarut organik. Kebanyakan senyawa biologi, organik, dan anorganik terbentuk dalam campuran dari  berbagai komponen dalam padatan. Untuk memisahkan solut (zat yang ingin diekstrak) yang diinginkan maupun yang tak diinginkan dari suatu solid, solid dikontakkan dengan fase liquid/ cair. Kedua fase tersebut akan mengalami kontak dan solut dapat berdifusi dari solid menuju fase liquid sehingga terjadi solut yang tadinya berada dalam solid dapat dipisahkan. Proses pemisahan inilah yang disebut dengan leaching. Padaleaching, ketika komponen yang tidak diinginkan dipisahkan dari solid dengan menggunakan air maka disebut washing. Leaching banyak dipakai dalam berbagai industri. Pada proses industri biologi dan makanan banyak produk dipisahkan dari struktur alaminya dengan proses leaching. Sebagai contoh, gula dihasilkan dari prosesleaching dari tebu atau gula bit dengan menggunakan air. Dalam produksi minyak sayur, pelarut organik seperti heksana, aseton, dan eter digunakan untuk mengekstrak minyak dari kacang tanah, kacang kedelai, biji bunga matahari, biji kapas, dan sebagainya. Pada industri farmasi, berbagai produk farmasi yang berbeda dihasilkan dengan proses leaching akar tanaman, daun, ataupun batang. Selain untuk berbagai kegunaan di atas leaching juga dijumpai dalam industri pemrosesan logam. Biasanya logam yang  bermanfaat biasanya terdapat dalam campuran dengan jumlah konstituen tak diinginkan yang cukup besar. Leaching dipakai untuk memisahkan logam sebagai garam yang terlarut. Misalnya garam tembaga di-leachingdari bijih yang mengandung berbagai logam dengan menggunakan asam sulfat atau larutan amoniak. Persiapan dari solid yang akan di-leaching tergantung pada proporsi solut yang ada, distribusinya pada solid dan sifat alami dari solid. Bila senyawa terlarut dikelilingi oleh bahan yang tidak larut, pelarut harus berdifusi ke dalam dan lalu berkontak serta melarutkan solut dan kemudian berdifusi keluar. Material biologi biasanya memiliki struktur seluler dan solut berada dalam sel. Proses leachingnya berlangsung relatif lebih lambat karena dinding sel menyebabkan suatu

Upload: hilda-hayatii

Post on 11-Oct-2015

37 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

Leaching ( ekstraksi padat-cair)

TRANSCRIPT

LEACHING / EKSTRAKSI PADAT-CAIRUntuk memisahkan satu atau lebih komponen dalam campuran, campuran harus dikontakkan dengan fase lain, proses ini dikenal dengan nama Ekstraksi. Fase lain yang dikontakkan dapat berupa gas-cair, uap-cair, cair-cair maupun solid-fluida. Proses ekstraksi sendiri dibedakan menjadi dua macam yaitu, ekstraksi cair-cair danekstraksi padat-cair(leaching). Ekstraksi pelarut (ekstraksi cair-cair) seringkali digunakan sebagai alternatif untuk melakukan pemisahan selain dengan distilasi atau evaporasi. Contohnya asam asetat dapat dipisahkan dari air dengan distilasi atau dengan ekstraksi menggunakan pelarut organik.Kebanyakan senyawa biologi, organik, dan anorganik terbentuk dalam campuran dari berbagai komponen dalam padatan. Untuk memisahkan solut (zat yang ingin diekstrak) yang diinginkan maupun yang tak diinginkan dari suatu solid, solid dikontakkan dengan fase liquid/ cair. Kedua fase tersebut akan mengalami kontak dan solut dapat berdifusi dari solid menuju fase liquid sehingga terjadi solut yang tadinya berada dalam solid dapat dipisahkan. Proses pemisahan inilah yang disebut denganleaching.Padaleaching, ketika komponen yang tidak diinginkan dipisahkan dari solid dengan menggunakan air maka disebutwashing.Leachingbanyak dipakai dalam berbagai industri. Pada proses industri biologi dan makanan banyak produk dipisahkan dari struktur alaminya dengan prosesleaching. Sebagai contoh, gula dihasilkan dari prosesleachingdari tebu atau gula bit dengan menggunakan air. Dalam produksi minyak sayur, pelarut organik seperti heksana, aseton, dan eter digunakan untuk mengekstrak minyak dari kacang tanah, kacang kedelai, biji bunga matahari, biji kapas, dan sebagainya. Pada industri farmasi, berbagai produk farmasi yang berbeda dihasilkan dengan prosesleachingakar tanaman, daun, ataupun batang. Selain untuk berbagai kegunaan di atasleachingjuga dijumpai dalam industri pemrosesan logam. Biasanya logam yang bermanfaat biasanya terdapat dalam campuran dengan jumlah konstituen tak diinginkan yang cukup besar.Leachingdipakai untuk memisahkan logam sebagai garam yang terlarut. Misalnya garam tembaga di-leachingdari bijih yang mengandung berbagai logam dengan menggunakan asam sulfat atau larutan amoniak.Persiapan dari solid yang akan di-leachingtergantung pada proporsi solut yang ada, distribusinya pada solid dan sifat alami dari solid. Bila senyawa terlarut dikelilingi oleh bahan yang tidak larut, pelarut harus berdifusi ke dalam dan lalu berkontak serta melarutkan solut dan kemudian berdifusi keluar.Material biologi biasanya memiliki struktur seluler dan solut berada dalam sel. Prosesleachingnya berlangsung relatif lebih lambat karena dinding sel menyebabkan suatu halangan untuk berdifusi. Untuk itu biasanya materi biologi yang akan dileachingdipotong tipis memanjang atau dikecilkan ukurannya lebih dahulu agar sel-sel terpecah sehingga difusi dapat berlangsung lebih cepat. Contohnya dalam untuk mengekstraksi gula dari tebu, tebu harus dipotong terlebih dulu.Pada prosesleaching, mekanismenya ialah solven ditransfer menuju permukaan solid, kemudian solven berdifusi atau masuk ke dalam solid. Lalu, solut yang ada dalam solid berdifusi ke solven. Kemudian solut yang sudah terlarut dalam solven berdifusi menuju permukaan lalu ditransfer ke pelarut.Umumnya mekanisme proses ekstraksi dibagi menjadi 3 bagian yaitu: Perubahan fase solute untuk larut ke dalam pelarut, misalnya dari padat menjadi cairan. Difusi melalui pelarut di dalamporiporiuntuk selanjutnya keluar dari partikel. Akhirnya perpindahan solute ini dari sekitar partikel ke dalam larutan keseluruhannya.Setiap bagian dari mekanisme ini akan mempengaruhi kecepatan ekstraksi, namun bagian pertama berlangsung dengan cepat maka terhadap kecepatan ekstraksi secara keseluruhan dapat diabaikan.Jadi prosesleachingdapat dilakukan 3 macam:1.Pelarutansolute.2.Pemisahan larutan terhadap ampas padat.3.Pencucian ampas padat

Ekstraksi padat cair, yang sering disebut leaching, adalah proses pemisahan zat yang dapat melarut (solut) dari suatu campurannya dengan padatan yang tidak dapat larut (innert) dengan menggunakan pelarut cair. Operasi ini sering dijumpai di dalam industri metalurgi dan farmasi, misalnya pada pemisahan biji emas, tembaga dari biji-bijian logam, produk-produk farmasi dari akar atau daun tumbuhan tertentu. Hingga kini, teori tentang leaching masih sangat kurang, misalnya mengenai laju operasinya sendiri belum banyak diketahui orang, sehingga untuk merancang peralatannya sering hanya didasarkan pada hasil percobaan saja.Operasi ekstraksi padat cair selalu terdiri atas 2 langkah, yaitu:1. Kontak antara padatan dan pelarut untuk mendapatkan perpindahan solut ke dalam pelarut2. Pemisahan larutan yang terbentuk dari padatan sisaDikenal 2 jenis alat pengontak padatan dengan pelarut:1. Alat dengan unggun tetap (fixed bed), dimana pelarut dilewatkan melalui partikel padatan, yang tersusun dalam suatu unggun tetap2. Alat dengan kontak terdispersi (dispersed contact), dimana partikel padatan didispersikan dalam pelarut, sehingga di samping terjadi pergerakan relatif antara partikel padatan dan pelarut terdapat pula pergerakan relatif antara partikel padatan itu sendiri. Alat ekstraksi dengan unggun tetap yang paling sederhana terdiri dari tangki terbuka dengan dasar berlubang-lubang. Ke dalam tangki tersebut diisikan padatan, sebagai unggun tetap, sedang pelarut dialirkan secara gravitasi atau secara paksa dengan menggunakan pompa. Contoh alat ekstraksi jenis ini adalah leaching tank. Di dalam tangki ini padatan dan npelarut diaduk bersama dan kemudian dipisahkan. Pemisahan dapat dilaksanakan di dalam tangki yang sama maupun dalam satu unit yang terpisah, dengan cara dekantasi atau filtrasi.Ada beberapa jenis metode operasi leaching, yaitu :1. Operasi dengan sistem bertahap tunggal dalaam metode ini pengontakan antara padatan dan pelarut dilakukan sekaligus dan kemudian disusul dengan pemisahan larutan dari padatan sisa. Cara ini jarang ditemui dalam operasi industri, karena perolehan solute yang rendah.2. Operasi kontinu dengan sistem bertahap banyak dengan aliran berlawanan (countercurrent) dalam sistem ini aliran bawah dan atas mengalir secara berlawanan. Operasi ini dimulai pada tahap pertama dengan mengontakkan larutan pekat, yang merupakan aliran atas tahap kedua, dan padatan baru, operasi berakhir pada tahap ke n (tahap terakhir), dimana terjadi pencampuran antara pelarut baru dan padatan yang berasal dari tahap ke-n (n-1). Sistem ini memungkinkan didapatnya perolehan solute yang tinggi, sehingga banyak digunakan di dalam industri (Treyball, 1985: 719).Ada empat faktor penting yang harus diperhatikan dalam operasi ekstraksi :1. Ukuran partikelUkuran partikel mempengaruhi kecepatan ekstraksi. Semakin kecil ukuran partikel maka areal terbesar antara padatan terhadap cairan memungkinkan terjadi kontak secara tepat. Semakin besar partikel, maka cairan yang akan mendifusi akan memerlukan waktu yang relative lama.2. Faktor pengadukSemakin cepat laju putaran pengaduk partikel akan semakin terdistribusi dalam permukaan kontak akan lebih luas terhadap pelarut. Semakin lama waktu pengadukan berarti difusi dapat berlangsung terus dan lama pengadukan harus dibatasi pada harga optimum agar dapat optimum agar konsumsi energi tak terlalu besar. Pengaruh faktor pengadukan ini hanya ada bila laju pelarutan memungkinkan.3. TemperaturPada banyak kasus, kelarutan material akan diekstraksi akan meningkat dengan temperatur dan akan menambah kecepatan ekstraksi.4. PelarutPemilihan pelarut yang baik adalah pelarut yang sesuai dengan viskositas yang cukup rendah agar sirkulasinya bebas. Umumnya pelarut murni akan digunakan meskipun dalam operasi ekstraksi konsentrasi dari solute akan meningkat dan kecepatan reaksi akan melambat, karena gradien konsentrasi akan hilang dan cairan akan semakin viskos pada umumnya (Coulson, 1955: 721).Dalam biologi dan proses pembuatan makanan, banyak produk yang dipisahkan dari struktur alaminya menggunakan ekstraksi cair-padat. Proses terpenting dalam pembuatan gula, leaching dari umbi-umbian dengan produksi minyak tumbuhan, pelarut organic seperti hexane, acetone, dan lainnya digunakan untuk mengekstrak minyak dari kacang kedelai, biji bunga tumbuhan dan lain-lain. Dalam industri farmasi, banyak produk obat-obatan diperoleh dari leaching akar tanaman, daun dan batang. Untuk produksi kopi instan, kopi yang sudah dipanggang di leaching dengan air segar. Teh dapat larut diproduksi dengan menggunakan pelarut air dan daun teh.