Leachingpelarutan terarah satu atau lebih senyawaan dari campuran padatan dengan cara mengontakkan dengan pelarut cair. Pelarut melarutkan sebagian bahan padatan sehingga bahan terlarut yang diinginkan dapat diperoleh.

Pemakai teknologi leachingIndustri logam untuk memisahkan mineral dari bijih dan batuan (pelarut asam membuat garam logam terlarut):Cu dengan H2SO4 atau NH3Co & Ni dgn campuran H2SO4-NH3-O2Au dengan HCN

Pemakai teknologi leachingPabrik gula saat memisahkan gula dari bit (air sebagai pelarut) Industri minyak goreng untuk memisahkan minyak dari kedelai, kacang, biji matahari, biji kapas, dll. (pelarut hexana, aseton, eter atau organik sejenis)

Pemakai teknologi leachingIndustri farmasi: mengambil kandungan obat dari dedaunan, akar dan batangKonsep dasar leaching juga dipakai pada lingkungan kita. Misalnya: erosi unsur hara oleh air hujan, saat kita menyeduh teh atau kopi di pagi hari ...

Liquid-Solid EquilibriumLiquid-solid phase equilibrium is important in understanding leaching, crystallization, and adsorption. Diffusion through solids is slow, even through pores in the substance, and so equilibrium is harder to achieve.

Liquid-Solid EquilibriumSeparation of a solid phase from a liquid phase is done by sedimentation, filtration, or centrifugation. Complete separation is essentially impossible, so must deal with some degree of liquid entrainment on any "wet" solid phase.

Prinsip kerja leachingLeaching bisa dilakukan dengan sistem batch, semibatch, atau continuousBiasanya dilakukan pada suhu tinggi untuk meningkatkan kelarutan solut di dalam pelarutPerhitungan melibatkan 3 komponen (padatan, pelarut, solut) Aliran crosscurrent atau countercurrentUmum juga dirancukan istilahnya dengan ekstraksi atau alatnya ekstraktor

Prinsip kerja leachingAsupan umumnya padatan, terdiri dari: bahan pembawa tak larut dan (biasanya yang diinginkan) senyawa dapat-larut Bahan yang diinginkan akan larut (to some extent) dan keluar dari unit leaching sebagai overflow.

Prinsip kerja leachingPadatan keluar sebagai underflow, yang biasanya basah, sehingga campuran pelarut/solut mixture terbawa jugaPersentasi solut yang dapat dipisahkan dari padatan basah/kering disebut rendemen

PersiapanBahan Organik dan InorganikBergantung pd kontak pelarut dengan solutMemperkecil padatan > memperluas permukaan kontak (grinding)Bahan Nabati dan HewaniSolut berada dalam sel > tidak mungkin memecah hingga ukuran selCukup membelah hingga pelarut mudah mendorong solut dan dinding sel menahan albumin dan koloid lain yang tidak diinginkanMengeringkan dedaunan dpt menghancurkan dinding sel sehingga minyak nabati dapat terakses oleh pelarut

Laju LeachingLaju perpindahan massa

Akumulasi

Diintegrasikan, diperoleh:

A = permukaan kontak, kL adalah koefisien perpindahan

Cth 1: Batch LeachingS: Partikel berdiameter rata-rata 2 mm dileaching dengan alat batch dan pelarut dalam jumlah besar. Dibutuhkan waktu 3,11 jam utuk meleaching 80% solut dari padatan. Difusi sebagai pengendali dan efektivitas difusi konstan. Tentukan waktu yag diperlukan untuk mereduksi hingga diameter 1,55 mm.J: Deff t/r2= constanta, karena Deff konstan, maka

Sehingga t2 dapat dicari

Hubungan kesetimbangan

Cairan overflowpelarut murni pada input, N= 0 & xA= 0Cairan pada slurrypadatan masuk yA=1 & N = inert padatan/solut

Diagram fasaN01,0XA, yAXA1,01,00underflowoverflowN vs yA N vs xA Tie lineTie line

PerhatikanPerbedaan notasi dengan ekstraksi: y = komposisi solut pd larutan dlm slurry, V = volum larutan, x = komposisi solut pada V, L = volum larutan pd slurry. Tambahan notasi: B = volum padatan pd slurry N = Rasio B/L

Leaching satu tahap01,0XAMXA1,01,00ML1L0V1V2NMNMV2, x2lumpurL1, N1, y1, BV1, x1lumpurL0, N0, y0, BXA

Cth 2: Satu tahapSuatu mesin leaching mengolah masukan 100 kg kedelai yang mengandung 20% minyak dengan pelarut masuk sebesar 100 kg pelarut hexana murni. Nilai N utk underflow dijaga pada angka 1,5. Tentukan komposisi keluaran under dan overflow (L1, V1).

Jawaban Soal Cth 2L0+B= 100kg, L0= 100x0,2 = 20kg, yA0=1 B= 80kg, N0=4N1 = 1,5 ; V2 = 100, xA2 = 0, (xC2 = 1),maka dapat dihitung:N0L0 = N1L1 = B L1 = B/N1 = 80/1,5 = 53,3 kgL0+V2 = L1+V1 = MV1 = L0+V2 -L1 = 100 + 20 - 53,3 = 66,7Dalam bentuk grafik, maka kita dapat pula memperoleh harga L1 serta V1 dengan cara megukur perbandingan panjang tangan pengungkit masing-masing.00,5xA, yAML1L0V1V21N2341N vs. yAN vs. xA

Tahap jamak01,0ML1L0V1NVN+1LNV2L2V3L3V4L4M = mixture

xA, yA

Tahap jamak

Cth 3: Tahap JamakS: Suatu ekstraktor countercurrent dengan pelarut benzen murni mengolah masukan 2000 kg/jam inert solid meal (B) yg mengandung 800kg minyak dan 50kg benzen. Pelarut masukan berisi 1310kg benzen dan 20kg minyak/jam. Keluaran lumpur mengandung 120 kg minyak. Dari data eksperimen dengan menggunakan mesin leaching ygs serupa diperoleh data kesetimbangan N vs y spt pd tabelHitunglah jumlah dan konsentrasi keluaran proses dan jumlah tahapan yang diperlukan

NyA2,0001,980,11,940,21,890,31,820,41,750,51,680,61,610,7

Jawaban Soal Cth 3Pada lumpur masukanL0= 800+50 = 850kg, yA0=800/850=0,941B =2000kg, N0=2000/850 = 2,36Pada pelarut masukanVN+1=1310 + 20 = 1330kg, dan xAN+1 = 20/1330 = 0,015Lalu plotkan L0 serta VN+1,

Dr.-Ing. Misri Gozan, M.Tech.