Unit OperasiUnit Operasi

Kelompok 5Kelompok 5

Arya WiranataArya Wiranata

Ganis Kharisma WirantiGanis Kharisma Wiranti

Liona Margarita SiahaanLiona Margarita Siahaan

Marissa AprilianiMarissa Apriliani

Muhammad Riski SMuhammad Riski S

Teknik Kimia S1 B Teknik Kimia S1 B

EkstraksiEkstraksi

Ekstraksi adalah pemisahan suatu zat dari sampel berdasarkan

kelarutannya pada pelarut tertentu.

Tujuan Ekstraksi1. Teknik ekstraksi sangat berguna untuk

pemisahan secara cepat dan bersih, baik untuk zat organik atau anorganik, untuk analisis makro maupun mikro.

2. Selain untuk kepentingan analisis kimia, ekstraksi juga banyak digunakan untuk pekerjaan preparatif dalam bidang kimia organik, biokimia, dan anorganik di laboratorium.

3. Berdasarkan jenis sampel yang hendak diekstrak, pemisahan kimia menggunakan ekstraksi dibedakan menjadi dua yaitu ekstraksi cair-cair yang dikenal dengan ekstraksi pelarut dan ekstraksi padat-cair yang dikenal sebagai ekstraksi soxhlet.

Ekstraksi PelarutEkstraksi Pelarut

Ekstraksi cair cair /pelarut merupakan Ekstraksi cair cair /pelarut merupakan pemisahan suatu senyawa dalam dua macam pemisahan suatu senyawa dalam dua macam pelarut organik diusahakan agar kedua jenis pelarut organik diusahakan agar kedua jenis pelarut (dalam hal ini pelarut organik dan air) pelarut (dalam hal ini pelarut organik dan air) tidak saling tercampur satu sama lain. tidak saling tercampur satu sama lain.

Selanjutnya proses pemisahan dilakukan Selanjutnya proses pemisahan dilakukan dalam corong pemisah dengan jalan dalam corong pemisah dengan jalan pengocokan beberapa kali. Partisi zat-zat pengocokan beberapa kali. Partisi zat-zat terlarut antara dua cairan yang tidak dapat terlarut antara dua cairan yang tidak dapat campur campur (immiscible).(immiscible).

Ekstraksi pelarut umum digunakan untuk Ekstraksi pelarut umum digunakan untuk memisahkan sejumlah gugus yang diinginkan memisahkan sejumlah gugus yang diinginkan dari campuran sehingga diperoleh senyawa dari campuran sehingga diperoleh senyawa murni yang diinginkanmurni yang diinginkan

Mengekstraksi gugus/senyawa pengganggu Mengekstraksi gugus/senyawa pengganggu dalam campuran sehingga diperoleh sampel dalam campuran sehingga diperoleh sampel yang siap dianalisis secara keseluruhanyang siap dianalisis secara keseluruhan

Untuk memilih jenis pelarut yang sesuai Untuk memilih jenis pelarut yang sesuai harus diperhatikan faktor-faktor sebagai harus diperhatikan faktor-faktor sebagai

berikut :berikut :

pembanding distribusi tinggi untuk gugus yang pembanding distribusi tinggi untuk gugus yang bersangkutan dan pembanding distribusi rendah bersangkutan dan pembanding distribusi rendah untuk gugus pengotor lainnyauntuk gugus pengotor lainnya

kelarutan rendah dalam airkelarutan rendah dalam air kekentalan rendah dan tidak membentuk emulsi kekentalan rendah dan tidak membentuk emulsi

dengan air dengan air tidak mudah terbakar dan tidak bersifat racuntidak mudah terbakar dan tidak bersifat racun mudah melepas kembali gugus yang terlarut mudah melepas kembali gugus yang terlarut

didalamnya untu keperluan analisa lebih lanjut.didalamnya untu keperluan analisa lebih lanjut.

Corong Corong pemisah, pemisah,

digunakan digunakan ekstraksi cair-ekstraksi cair-

caircair

Teknik pengerjaan Penambahan pelarut organik pada larutan air yang

mengandung gugus yang bersangkutan. Dalam pemilihan pelarut organik agar kedua jenis pelarut (dalam hal ini pelarut organik dan air) tidak saling tercamupur satu sama lain. Selanjutnya proses pemisahan dilakukan dalam corong pisah dengan jalan pengocokan beberapa kali.

Ekstraksi dapat dilakukan secara kontinue atau bertahap, ekstraksi bertahap cukup dilakukan dengan corong pisah. Campuran dua pelarut dimasukkan dengan corong pemisah, lapisan dengan berat jenis yang lebih ringan berada pada lapisan atas.

Mekanisme Ekstraksi Pelarut

Pembentukan Spesies tidak bermuatan Distribusi dari kompleks yang terektraksi Interaksinya yang mungkin dalam fase organik. Pembentukan spesies tidak bermuatan

merupakan tahap penting dalam ekstraksi. Jelaslah bahwa kompleks bermuatan tidak akan terakstraksi sehingga mutlak kompleks diekstraksi harus tampa muatan. Kompleks tidak bermuatan dapat di bentuk melalui proses pembentukan khelat ( yaitu; khelat netral) , solvasi atau pembentukan pasangan ion.

Macam ekstraksi berdasarkan mekanismeMacam ekstraksi berdasarkan mekanisme

Ekstraksi khelatEkstraksi khelat Ekstraksi solvasiEkstraksi solvasi Ekstraksi pasangan ionEkstraksi pasangan ion Ekstraksi sinergiEkstraksi sinergi

Ekstraksi khelatEkstraksi khelat Ekstraksi suatu senyawa ke dalam pelarut organik

melalui pembentukan kompleks tidak bermuatan sehingga senyawa yang dimaksud mampu terekstrak secara optimal.

Kompleks tidak bermuatan dapat di bentuk melalui proses pembentukan khelat ( yaitu; khelat netral

Pembentukan kompleks oleh ion logam tergantung pada kecendrungan untuk mengisi orbital atom kosong dalam usaha mencapai konfigurasi elektron yang stabil. Sealama proses polarisasi , deformasi ion akan lebih disukai dengan logam kation yang mempunyai muatan besar , ukuran ligan yang besar

Golongan kompleks yang paling penting adalah Khelat. Ligan pengkhelat memunyai peranan penting dalam ekstraksi logam sebab banyak logam – logam yang dapat tereksitasi dan sekaligus dipisahkan . Khelat logam merupakan tipe senyawa koordinasi dimana ion logam bergabung dengan basa polifungsional yang mampu menempati dua atau lebih pposisi pada lingkaran koordinasi dari ion logam untuk membentuk senyawa siklik.

Ada beberapa faktor yang mempengaruhi pembentukan khelat :Kekuatan basa dari gugus fungsi, Elektronegativitas dari atom berkaitan, Ukuran dan jumlah dari cicin khelat yang terbentuk

Khelat logam Cu dengan 8-hidroksikuinolina), Reagensia ini membentuk molekul yang netral, tak-larut dalam air, larutan kloroform atau karbon tetraklorida dengan ion logam; senyawan kelat

Ekstraksi solvasi Ekstraksi suatu senyawa ke dalam pelarut organik

melalui pembentukan spesies tidak bermuatan yang terbentuk antara senyawa dengan pelarutnya sehingga senyawa yang dimaksud mampu terekstrak pada pelarut organik.

Contoh :ion besi (III) dapat diekstrak ke dalam eter dari dalam larutan asam klorida yang cukup pekat dengan adanya dugaan terbentuk senyawa kompleks besi-klorida. Terdapat bukti bahwa spesies yang dapat diekstraksi adalah suatu pasangan ion dari tipe [H3O+, Fe(H2O)2Cl4];

Uranium dalam media asam nitrat juga memungkinkan diekstrkasi ke dalam tributilfosfat.

Ekstraksi pasangan ionEkstraksi pasangan ion

Ekstraksi suatu senyawa ke dalam pelarut organik melalui pembentukan spesies tidak bermuatan akibat adanya ion lawan.

Kadang-kadang, suatu spesies tak bermuatan yang dapat di-eksjrak ke dalam suatu pelarut organik diperoleh lewat asosiasi ion-ion yang muatannya berlawanan. Memang harus diakui bahwa sukar untuk membedakan antara pasangan ion dan suatu molekul netral. Agaknya jika komponen-komponen-nya tetap bersama-sama di dalam air, spesies itu akan disebut suatu molekul.

Suatu contoh yang lazim dari suatu sistem ekstraksi yang melibatkan pembentukan pasangan ion dalam fasa organiknya dijumpai dalam penggunaan tetraphenilarsonium kloirida untuk mengekstrak permanganat, perrenat, dan perteknetat dari air ke dalam kloroform. Spesies yang berpindah ke dalam fase organik adalah suatu pasangan ion, [(C6H5)4As+,J.

Serupa pula ekstraksi surfaktan dengan meilen blue atau malachite green

Ekstraksi sinergiEkstraksi sinergi

Ekstraksi suatu senyawa ke dalam pelarut organik melalui pembentukan spesies tidak bermuatan karena pengompleksan solvasi dan pasangan ion yang terjadi secara sinergi

Ekstraksi sinergi dapat dibentuk dengan beberapa ligan/khelat dan ion lain sekaligus

Sinergi dimaksudkan memebrikan efek memperkuat proses ekstraksi terhadap pelarut organik

Tiap spesies khusus, HBz, Bz-‑ , (HBz)2, rumus akan mempunyai nilai kd sendiri yang khusus

Ekstraksi Padat Cair

Ekstraksi soxhlet, yaitu ekstraksi antara padat dan cair yang digunakan untuk memisahkan analit yang terdapat pada padatan menggunakan pelarut organik.

Ekstraksi padat-cair banyak digunakan dalam dunia usaha untuk mengisolasi substansi berkhasiat di alam, di mana ekstraksi padat-cair dalam laboratorium akan lebih muda dengan mengunakan alat ekstraksi yang dikenal dengan ekstraktor soxhlet. Langkah-langkah ekstraksi padat-cair, yaitu pencampuran pelarut dan badan-bahan yang diekstrak, lalu dipisahkan dengan beberapa fase.

prinsip kerja dari ekstraksi Soxhlet

Ekstraksi dengan menggunakan pelarut yang selalu baru dari proses penguapan dan kondensasi sehingga terjadi ekstraksi kontinue dengan jumlah pelarut konstan dengan adanya pendinginan kembali.

Penarikan komponen kimia yang dilakukan dengan cara ekstraksi Soxhlet ditempatkan dalam timbel yang telah dilapisi kertas saring sedemikian rupa, cairan pelarut dipanaskan dalam labu alas bulat sehingga menguap ke atas dan dikondensasikan oleh kondensor menjadi molekul-molekul cairan yang jatuh ke dalam thimble menyaring zat aktif di dalam sampel dan jika cairan pelarut telah mencapai permukaan syphon arm, seluruh cairan akan turun kembali ke labu alas bulat melalui pipa kapiler hingga terjadi sirkulasi atau juga disebut satu siklus ekstraksi.

Instrumen Instrumen dalam dalam

Ekstraksi Ekstraksi SoxhletSoxhlet

Fungsi dari bagian-bagian alat tersebut adalah sebagai berikut :

a) Condensor merupakan bagian alat dari seperangkat alat ekstraktor Soxhlet yang berfungsi sebagai system pendingin uap pelarut panas, sehingga uap pelarut tersebut berubah menjadi fasa cair karena proses kondensasi. Sistem dingin pada kondensor diperoleh dari aliran air dingin yang didinginkan dengan es batu dan dialirkan dengan pompa melalui water in dan keluar melalui water out.

b) Bypass sidearm merupakan bagian dari seperangkat alat ekstraktor Soxhlet yang berfungsi sebagai penghubung labu pemanas dengan thimble yang tembus langsung ke atas dengan kondensor, sehingga uap air dapat naik dari labu pemanas menuju kondensor.

Thimble merupakan bagian dari seperangkat alat Soxhlet yang berfungsi sebagai tempat sampel padat yang telah ditumbuk dan siap untuk diekstrak dengan pelarut yang telah terkondensasi menjadi fasa cair.

Siphon armmerupakan bagian dari seperangkat alat Soxhlet yang berfungsi sebagai alat penanda bahwa proses ekstraksi berjalan satu siklus.

Boiling flask merupakan bagian dari seperangkat alat Soxhlet yang berfungsi sebagai tempat pelarut dan hasil ekstraksi.

Heating mantle merupakan alat pemanas yang berfungsi untuk memanaskan pelarut agar terjadi proses penguapan pelarut pada ekstraksi Soxhlet.

keuntungan mengunakan ekstraksi soxhlet

Dapat digunakan dalam skala besar. Keamanan kerja dengan alat ini lebih tinggi. Lebuh effisien tenaga karena tinggal menunggu hasil

dari proses sirkulasi. Pelarut dapat di peroleh kembali setelah proses

ekstraksi selesai, sehingga dapat digunakan kembali. Kemurnian tinggi karena susunan alat menyebabkan

proses berjalan effektif dan beberapa pengotor

PENGERINGAN

DEFINISI

•Pengeringan adalah pemisahan sejumlah kecil air dari suatu bahan sehingga mengurangi kandungan sisa zat cair di dalam zat padat itu sampai suatu nilai rendah yang dapat diterima, menggunakan panas.

•Pengeringan merupakan metode pengawetan dengan cara pengurangan kadar air dari bahan sehingga daya simpan dapat diperpanjang.

•Perpanjangan daya simpan terjadi karena aktivitas mikroorganisme dan enzim menurun sebagai akibat jumlah air yang dibutuhkan untuk aktivitasnya tidak cukup.

TUJUAN

Mengurangi kadar air dari bahan.

Mikroorganisme penyebab pembusukan terhambat atau terhenti sama sekali

Bahan yang dikeringkan memiliki waktu simpan yang lebih lama (awet)

METODE PENGERINGAN

•Konduksi dengan cara kontak dengan plat panas. Pengeringan kontak (melalui dinding yang terpanaskan) pada pengeringan drum dan pengeringan vakum.

•Konveksi dari udara panas. Udara yang dipanaskan meningkatkan kelembaban relatif udara, sehingga mampu mengangkat uap air dari bahan yang terpanaskan oleh udara.

•Pengeringan dielektrik, di mana frekuensi radio atau gelombang mikro diserap oleh bahan.

3 TIPE DASAR PROSES PENGERINGAN

1.Pengeringan Matahari

2.Proses pengeringan atmosferik•Batch: kiln, tower, cabinet dryers•Kontinyu: tunnel, belt through conveyorm fluidized bed, spraym drum/roller dryers

3. Pengeringan sub-atmosferik: pengeringan vakum dan pengeringan beku

JENIS-JENIS PENGERINGAN

1. SUN DRYING

• Menggunakan sinar matahari• Terbatas pada iklim panas dan kelembapan

rendah• Pengeringan lambat• Produk akhir sering terkontaminasi debu,

kotoran, dan serangga

JENIS-JENIS PENGERINGAN

2. SOLAR DRYING

• Menggunakan energi matahari secara tidak langsung

• Bisa hanya menggunakan energi matahari atau energi matahari sebagai tambahan

• Pengeringan lebih cepat dibandingkan sun drying

JENIS-JENIS PENGERINGAN

3. DRYING KILN

•Menggunakan udara panas•Pemanas/pembakar gas pada bagian bawah•Udara panas dialirkan pada bagian atas tempat produk dikeringkan

JENIS-JENIS PENGERINGAN

4. CABINET DRYING

• Suhu dijaga konstan• Kelembapan menurun selama proses

pengeringan• Terdiri dari ruang tertutup dengan alat

pemanas, fan untuk menghembuskan udara, outlet udara, inlet udara

JENIS-JENIS PENGERINGAN

5. TUNNEL DRYING

• Pengeringan dalam suatu tunnel dimana produk yang dikeringakn dilewatkan

• Pengaringan bersifat cepat, seragam tanpa menyebabkan kerusakan bahan

• Bahan dimasukkan ke dalam baki dalam kereta yang bergerak

PERLAKUAN SETELAH PENGERINGAN

• Bervariasi tergantung jenis produk

• Pengayakan

• Pemisahan benda-benda asing dan warna menyimpang

UNIT OPERASI

“REFRIGERASI”

Refrigerasi adalah metode pengkondisian temperatur ruangan agar tetap berada di bawah temperatur lingkungan.

Karena temperatur mangan yang terkondisi

tersebut selalu berada di bawah temperatur lingkungan, maka ruangan akan menjadi dingin, sehingga refrigerasi dapat juga disebut dengan metode pendinginan.

Metode pendinginan (refrigerasi) ini akan berhasil dengan menggunakan bantuan zat refrigerant. Refrigerant akan bertindak sebagai media penyerap dan pemindah panas dengan cara merubah fasanya.

Refrigerant adalah suatu zat yang mudah berubah fasanya dari cair menjadi uap dan sebaliknya apabila kondisi tekanan dan temperaturnya diubah.

Operasi refrigerasi mempunyai manfaat yang banyak, antara lain:

1. Pengkondisian udara dalam bangunan/rumah, sehingga temperatur di dalam bangunan/rumah lebih dingin dibanding di luar rumah.

2. Pengolahan/transportasi/penyediaan bahan-bahan makanan/minuman menjadi legis terhadap aktivitas mikro organisme.

3. Pembuatan batu es dan dehidrasi gas dalam skala besar .

4. Pemurnian minyak pelumas pada industri minyak bumi.

5. Melangsungkan reaksi-reaksi kimia pada temperatur rendah.

6. Pemisahan terhadap komponen-komponen hidrokarbon yang mudah menguap.

7. Pencairan gas untuk mendapatkan gas murni.

Operasi refrigerasi butuh suatu mesin yang disebut dengan refrigerator.

Refrigerator merupakan kumpulan serangkaian peralatan, seperti:

1. Kompressor.

2. Kondensor.

3 Akumulator.

4. Mesin ekspansi / katup ekspansi.

5. Evaporator.

1. Kompresor

Kompressor adalah alat yang digunakan untuk menghisap uap refrigerant dan mengkompresinya sehingga tekanan uap refrigerant naik sampai ke tekanan yang diperlukan untuk pengembunan (kondensasi) uap regrigerant di dalam kondensor.

Kompressor ini digerakkan oleh sumber tenaga dari mesin penggerak, seperti:

• Motor listrik

• Motor bakar

• Diesel

• Mesin uap

• Turbin gas

2. Kondensor

Kondensor merupakan alat penukar panas yang berguna untuk mendinginkan uap refrigerant dari kompressor agar dapat mengembun menjadi cairan. Pada saat pengembunan ini, refrigerant mengeluarkan sejumlah kalori (panas pengembunan) yang mana panas ini diterima oleh media pendingin di dalam kondensor.

3. Akumulator

Akumulator merupakan alat yang berguna untuk mengumpulkan cairan refrigerant yang berasal dari kondensor. Dengan adanya alat ini akan memudahkan pengaturan stock dari total refrigerant.

4. Mesin Ekspansi atau Katup Ekspansi

Mesin atau katup ekspansi ini berfungsi untuk menurunkan tekanan dari cairan refrigerant sebelum masuk ke evaporator, sehingga akan memudahkan refrigerant menguap di evaporator dan menyerap kalori (panas) dari media yang didinginkan.

Berikut siklus sederhana dari sistem refrigasi;

Siklus refrigerasi terdiri dari langkah-langkah:

1)Penyerapan panas pada ruangan temperatur rendah, oleh refrigerant cair pada evaporator.

2)Kompressi uap refrigerant pada kompressor.

3)Pembuangan / pelepasan panas pada ruangan temperatur tinggi, oleh refrigerant pada kondensor.

4)Ekspansi, pengembalian kondisi uap refrigerant seperti semula (refrigerant cair), oleh mesin atau katup ekspansi.

Berikut diagram p-h sikulus refrigasi

Proses 1 - 2 : Proses pemasukan energi kalor pada evaporatorPada proses ini dianggap tidak terjadi penurunan tekanan seperti halnya pada kondensor, proses ini merubah kondisi refrigan dari kondisi campuran (titik 1) menjadi uap jenuh (titik 2) dengan jalan melewatkan udara melalui evaporator. Disini terjadi perpindahan panas antara refrigeran dengan udara. Temperatur refrigeran naik sampai menjadi uap jenuh, sedangkan udara keluar evaporator menjadi dingin. Udara dingin inilah yang dimanfaatkan sebagai pengkondisian udara (Air conditioning) dan pendingin lainnya.

Proses 2 - 3 : Proses kompresi dalam kompresorPada proses kompresi ideal dianggap tidak ada perpindahan panas terjadi antara refrigeran dan sekelilingnya (Proses adiabatik), juga dianggap tidak ada kerugian gesekan yang terjadi antara refrigeran dan komponen-komponen kompresor. Proses ini juga disebut proses isentropik, yaitu suatu proses dimana nilai entrophy nya adalah konstan. Proses ini merubah dari kondisi uap jenuh pada tekanan P2 (Low side pressure) menjadi uap kering pada tekanan P3 (High side pressure).

Proses 3 - 4 : Proses pembuangan energi kalor pada kondensorPada proses ini dianggap tidak terjadi penurunan tekanan (Drop pressure) sehingga proses disebut isobarik, yaitu suatu proses dimana tekanannya konstan. Proses ini merubah refrigeran dari kondisi uap lanjut (titik 3) menjadi cair jenuh (titik 4) dilakukan dengan jalan mengalirkan udara melalui kondensor, sehingga disini terjadi perpindahan panas antara refrigeran dengan udara.

Proses 4 - 1 : Proses Iso enthalpy pada ekspansion device.Dalam ekspansion device terjadi penurunan tekanan tanpa terjadi perubahan entalpi dari kondisi cair jenuh (titik 4) menjadi kondisi campuran (titik 1). Dengan turunnya tekanan menyebabkan temperatur refrigeran menjadi turun. Refrigeran dengan suhu yang sangat dingin ini dialirkan ke evaporator.

lstilah-lstilah Penting Pada Refrigerasi

1. Situs refrigerasi adalah apabila yang menjadi tujuan adalah pemindahan panas dari ruangan temperatur rendah. Contoh : kulkas, AC.

2. Situs pompa kalor adalah apabila yang menjadi tujuan adalah penerimaan panas yang mana panas tersebut berasal dari ruangan, bertemperatur rendah. Contoh : Pompa kalor sebagai penghangat ruangan.

3. Efek Refrigerasi (Refrigerating Effect) adalah jumlah panas yang diserap diambil dari ruangan temperatur rendah.

4. Efek Pemanasan (Heat Effect) adalah jumlah panas yang diterima oleh ruangan temperatur tinggi.

5. Ton Refrigerasi adalah laju efek refrigerasi pada suatu operasi pabrik refrigerasi (pabrik es), yang merupakan laju penyerapan panas sebesar 288.000 Btu per hari (24 jam).

1 ton refrigerasi = 288.000 Btu / hari

= 200 Btu / menit

= 50 kkal / menit

Ada beberapa tipe dari siklus refrigerasi, antara lain:

1. Siklus refrigerasi carnot.

2. Siklus refrigerasi udara.

3. Siklus kompressi uap, terdiri dari:

Dengan mesin ekspansi.

Dengan katup ekspansi (konvensional).

EVAPORASI

Evaporasi adalah proses perubahan molekul di dalam keadaan cair (contohnya air) dengan spontan menjadi gas (contohnya uap air). Proses ini adalah kebalikan dari kondensasi. Evaporasi merupakan suatu proses penguapan sebagian dari pelarut sehingga didapatkan larutan zat cair pekat yang konsentrasinya lebih tinggi.

• Untuk memekatkan larutan suatu bahan cair sebelum dilakukan proses pengolahanselanjutnya, misalnya sebelum dilakukan spray drying, drum drying, kristalisasi.

• Mengurangi volume cairan untuk mengurangi biaya penyimpanan, pengangkutan danpengemasan.

• Menurunkan Aw (Activity of Water) dengan meningkatkan kandungan bahan padatdalam bahan untuk membantu pengawetan.

• Memperoleh sifat bahan yang dikehendaki

Prinsip Dasar :

•Penguapan terjadi karena cairan mendidih dan berlangsung perubahan fase daricair menjadi uap. Proses pindah panas dan pindah masa yang efektif akan meningkatkankecepatan evaporasi.•Pada evaporasi terjadi • Pindah panas : dari steam ke bahan• Pindah massa : uap dari bahan• Pindah panas dan pindah massa: kecepatan evaporasi

Mekanisme:

•Panas Laten ditransfer dari steam atau alat pemanas ke bahan

•Suhu bahan meningkat sampai titik didih

•Tekanan uap meningkat

•Terbentuk gelembung-gelembung uap dalam cairan

•Uap diambil/dikeluarkan dari cairan yang mendidih

Radiasi Matahari Angin Kelembaman Relatif Udara Suhu

Evaporasi merupakan konversi air ke dalam uap air. Proses ini terjadi hampir tanpa berhenti di siang hari dan sering kali juga di malam hari. Perubahan dari keadaan cair menjadi gas ini memerlukan input energi yang berupa panas latent atau evaporasi. Proses tersebut akan sangat aktif jika ada penyinaran langsung dari matahari. Awan merupakan penghalang radiasi matahari dan akan mengurangi input energi, jadi akan menghambat proses evaporasi.

Jika air menguap ke atmosfer maka lapisan batas antara tanah dengan udara menjadi jenuh oleh uap air sehingga proses evaporasi terhenti. Agar proses tersebut berjalan terus, lapisan jenuh itu harus diganti dengan udara kering. Pergantian itu dapat dimungkinkan hanya kalau ada angin, jadi kecepatan angin memegang peranan dalam proses evaporasi.

Jika kelembaman relatif ini naik, kemampuannya untuk menyerap uap air akan berkurang sehingga laju evaporasinya menurun. Ini hanya dimungkinkan jika diganti dengan udara yang lebih kering

Jika suhu udara dan tanah cukup tinggi, proses evaporasi akan berjalanlebih cepat jika dibandingkan dengan suhu udara dan tanah rendah, karena adanya energi panas yang tersedia. Karena kemampuan udara untuk menyerap uap air akan naik jika suhunya naik, maka suhu udara mempunyai efek ganda terhadap besarnya evaporasi, sedangkan suhu tanah dan air hanya mempunyai efek tunggal.

• Heat exchanger (pemindah panas) heat exchanger ini akan memindahkan panas dari steam ke bahan.

• Pemisah uap, memisahkan uap dengan bahan.• Pompa vakum, memeberikan energi dan

menghasilkan uap panas.• Kondensor

• Natural circulation evaporators • Open pan evaporator• Berlangsung pada Tekanan atmosfer• Suhu evaporasi tinggi• Kerusakan bahan besar• Penggunaan: dalam pembuatan gula kelapa• Biaya yang dibutuhkan tidak terlalu mahal• Mudah dioperasikan

•Evaporator tertutup• Tekanan vakum• Suhu evaporasi rendah•Kerusakan bahan kecil•Biaya murah•Mudah dioperasikan

• Short tube evaporator (evaporator pipa pendek)• Biaya murah• Mudah dibersihkan• Cocok untuk bahan yang memiliki viskositas tidak

terlalu tinggi• Biasanya juga digunakan dalam proses sterilidadi

dan pasteurisasi• Transfer panas tinggi• Tidak cocok untuk bahan dengan viskositas tinggi • Memungkinkan untuk terjadi kerusakan bahan,

karena transfer panas terlalu besar• Contoh : evaporasi susu

Long tube evaporator (Evaporator pipa panjang)

• Untuk evaporasi bahan yang encer seperti susu.

• Uap yang digunakan memanaskan bahan biasanya digunakan untuk memanaskan kembali (digunakan dalam Multple effect evaporator).

• Dalam long tube evaporator juga terdapat lapisan tipis yang melapisi evaporator

Filtrasi

Adalah suatu proses pemisahan partikel zat padat dari fluida dengan jalan melewatkan fluida tersebut melalui suatu medium penyaring (berpori) dimana zat padat itu tertahan.

Filter Medium (Medium Penyaring / Septum)

Adalah bahan padat berpori yang berfungsi menahan partikel-partikel padatan berukuran lebih besar dan meloloskan partikel padat berukuran lebih kecil dari diameter porinya bersama-sama dengan cairan.

Dalam industri medium filter yang banyak dipakai adalah kain kanvas.

Syarat – syarat Medium Filter

1. Harus dapat menahan zat padat yang akan disaring (cake) , dan menghasilkan filtrat yang cukup jernih.

2. Tidak mudah tersumbat. 3. Harus tahan secara kimia dan kuat secara fisik

dalam kondisi proses. 4. Memungkinkan penumpukan ampas, dan

pengeluaran ampas secara total dan bersih. 5. Tidak Mahal

Alat – alat Proses Filtrasi

• Alat filtrasi yang sering digunakan pada skala besar di Industri kimia adalah rotary vacuum filter. Karena dapat menangani padatan yang sulit difilter, dan banyak dilengkapi sarana otomatis sehingga tenaga manual yang dibutuhkan tidak banyak.

1. Rotary Vacum Filter• Filter ini dilengkapi drum yang terus berputar dengan

kecepatan rendah selama operasi.

Drum Filter

• Rotary drum vacum filter merupakan salah satu jenis filter yang dioperasikan secara kontinyu.

• Keuntungan →operasinya yang kontinyu → waktu proses lebih efisien dan penggunaan tenaga kerja lebih hemat.

• Dalam sekali putaran, rotary drum filter melakukan tahap penyaringan, pencucian, pengeringan, dan pengumpulan cake.

• Tekanan diluar drum adalah tekanan atmosferik, tetapi didalam drum mendekati vakum

• Drum dimasukkan ke dalam cairan yang mengandung suspensi padatan yang akan difilter, lalu drum diputar dengan kecepatan rendah selama operasi

• Tekanan vakum menyebabkan cairan tertarik melalui filtercloth → padatan akan tertinggal dipermukaan luar drum membentuk cake.

• Jika cake akan diambil dari drum, putaran drum dihentikan, drum dikeluarkan dari fasa cair, cake dicuci(washing), dikeringkan(drying) , dan kemudian diambil.

• Pengambilan padatan dari drum dilakukan dengan sejenis pisau yang juga bermacam-macam jenis dan disainnya bergantung jenis cake.

• Bentuk dasar rotari vacuum filter adalah

Operasi Rotary Vacum Filter

Slurry diisap oleh “rotating filter drum” melewati pipa . Filtrat di alirkan ke sebelah kanan dan cake menempel difilter. Ketebalan konstan cake dipertahankan oleh pisau pengkikis (disisi kiri) dan kelebihan cake dibuang&dikumpulkan disisi kiri

Rotary Vacum Filter

2. Pressed Filter

Pressed Filter

• Filter ini terdiri dari seperangkat lempengan (plate) yang dirancang untuk memberikan ruang dimana zat padat itu akan mengumpul. Lempengan itu ditutup dengan medium filter, seperti kanvas.

• Cairannya lewat melalui kanvas dan keluar melalui pipa dan meninggalkan ampas (zat padat) basah di dalam ruang itu.

• Lempengan tersebut ada yang berbentuk bujur sangkar atau lingkaran, dan ada yang vertikal atau horizontal.

3. Disc Filter

Disc Filter

• Memisahkan padatan dengan jumlah relatif besar sebagai suatu crystal cake atau lumpur.

• Seringkali penyaring ini dilengkapi peralatan untuk membersihkan cairan dari padatan sebelum dibuang.

• Padatan tersebut mulai menebal di permukaan dan harus dibersihkan secara periodik

4. Membrane Filter

Membrane Filter

• Kelebihan dari filter reverse osmosis dengan menggunakan TFM (Thin Film Membrane) mampu menghilangkan 99,99% polutan yang ada didalam air bahan baku.

• Dengan teknologi reverse osmosis air yang dihasilkan lebih sehat dan lebih higienis dibandingkan menggunakan teknologi penyaringan air yang lain.

Filtrasi Kontinu

Teknologi filtrasi yang umum diterapkan dalam industri kimia adalah filtrasi kontinue. Analisis operasi filtrasi ini dibagi dalam 3 tahap. Dalam satu siklus filtrasi ada 3 proses pokok yang terjadi: 1.pembentukan cake, 2.pencucian cake untuk membuang larutan baik yang masih berguna maupun yang telah menjadi limbah, 3.pelepasan cake dari filter.

Aplikasi Proses Filtrasi di Industri

Aplikasi dalam industri, proses filtrasi terdapat pada alat rotary vacum filter, merupakan alat yang sering digunakan pada skala besar di Industri kimia.

1. Industri Perminyakan• RVF digunakan untuk menghasilkan heavy petroleum wax yang

ditemukan pada umpan asal lubicrating oil. Pada industri ini, RVF digunakan untuk meminimalisasi kehilangan pelarut sampai batas minimum untuk alasan kesehatan, keamanan, dan perlindungan lingkungan.

2. Pengolahan Air Limbah

RVF digunakan untuk filtrasi bahan buangan yang sudah tercampur.

Untuk aplikasi ini, RVF didesain khusus agar memenuhi tingkat kemurnian yang sudah distandarkan sehingga resiko kontaminasinya kecil.

4. Makanan dan Minuman

RVF didesain dengan spesifikasi khusus untuk menjamin kemurnian dan tidak terkontaminasinya suatu produk.

5.Pengolahan Logam Mulia6.Pembuatan Kertas7.Industri Batu Bara8.Industri Kimia9.Industri Pupuk

Kristalisasi

• Kristalisasi adalah Mengubah materi dari bentuk liquid (slurry) menjadi solid (powder/crystal).

• Pembentukan kristal padat → dari larutan homogen dalam kondisi supersaturated (Jenuh)

• Terbentuknya kristal :

1.nukleasi, pembentukan inti kristal.

2.pertumbuhan kristal

• Mekanisme nukleasi pada sistem padat-cair

1.Primary nucleation.

2.Secondary nucleation (contact nucleation)

1. Primary nucleation. • Penggabungan molekul solute membentuk

clusters →tumbuh menjadi kristal. • Ukuran kristal besar, maka solubility kecil

→akan semakin tumbuh dan kristal kecil akan terlarut lagi.

2. Secondary nucleation (contact nucleation)• Kristal bertabrakan dengan bahan lain,

pengaduk, dinding/pipa tangki.• Dapat dipercepat dengan bibit kristal pada

awal sintesa

Alat alat Kristalisai

• Secara umum terdapat Horizontal Crystallizer dan Vertical Crystallizer

Horizontal Crystallizer

Vertical Crystallizer

Basic Forced

Circulation Circulation Circulation Circulation

Draft Tube Baffle Induced

Aplikasi Kristalisaasi dalam Industri

• Dalam Industri Pangan

• Dalam Industri Kimia dan Farmasi

Destilasi

Destilasi adalah suatu metode pemisahan campuran yang didasarkan pada perbedaan tingkat volatilitas (kemudahan suatu zat untuk menguap) pada suhu dan tekanan tertentu. Destilasi merupakan proses fisika dan tidak terjadi adanya reaksi kimia selama proses berlangsung.Dasar utama pemisahan dengan cara destilasi adalah perbedaan titik didih cairan pada tekanan tertentu. Proses destilasi biasanya melibatkan suatu penguapan campuran dan diikuti dengan proses pendinginan dan pengembunan.

Dalam proses destilasi terdapat dua tahap proses yaitu tahap penguapan dan dilanjutkan dengan tahap pengembangan kembali uap menjadi cair atau padatan. Atas dasar ini maka perangkat peralatan destilasi menggunakan alat pemanas dan alat pendingin.Proses destilasi diawali dengan pemanasan, sehingga zat yang memiliki titik didih lebih rendah akan menguap. Uap tersebut bergerak menuju kondenser yaitu pendingin, proses pendinginan terjadi karena kita mengalirkan air kedalam dinding (bagian luar condenser), sehingga uap yang dihasilkan akan kembali cair.

Alat destilasi sederhana (skala laboratorium), umumnya terdiri dari

termometer,labu didih, steel head, pemanas, kondensor,

dan labu penampung destilat.

Alat destilasi sederhana (skala laboratorium), umumnya terdiri dari

termometer,labu didih, steel head, pemanas, kondensor,

dan labu penampung destilat.

Skala industri

Destilasi adalah kunci utama dalam pemisahan fraksi-fraksi minyak bumi. Minyak bumi dipisahkan menjadi fraksi-fraksi tertentu didasarkan pada perbedaan titik

didih. Alkohol yang terbentuk dari proses fermentasi juga dimurnikan dengan cara destilasi.

Minyak-minyak atsiri alami yang mudah menguap dapat dipisahkan melalui destilasi. Banyak sekali minyak atsiri alami yang dapat diperoleh dengan cara destilasi, yakni

minyak serai, minyak jahe, minyak cengkeh, dsb. Minyak kayu putih juga didapatkan dengan cara destilasi.

Selain itu, destilasi juga dapat memisahkan garam dari air laut.

Destilasi adalah kunci utama dalam pemisahan fraksi-fraksi minyak bumi. Minyak bumi dipisahkan menjadi fraksi-fraksi tertentu didasarkan pada perbedaan titik

didih. Alkohol yang terbentuk dari proses fermentasi juga dimurnikan dengan cara destilasi.

Minyak-minyak atsiri alami yang mudah menguap dapat dipisahkan melalui destilasi. Banyak sekali minyak atsiri alami yang dapat diperoleh dengan cara destilasi, yakni

minyak serai, minyak jahe, minyak cengkeh, dsb. Minyak kayu putih juga didapatkan dengan cara destilasi.

Selain itu, destilasi juga dapat memisahkan garam dari air laut.