Post on 04-Aug-2015
description
EKSTRAKSI
Proses pemisahan bahan terlarut dalam larutan umpan dengan
cara kontak dengan cairan pelarut lain.
Setelah ekstraksi, fase kaya pelarut disebut ekstrak, sedangkan
cairan residu yang bahan terlarutnya telah diekstraksi raffinat
Efektifitas suatu pelarut dapat diukur dari koefisien distribusi atau
koefisien partisi (K).
x = konsentrasi bahan terlarut dalam ekstrak fase ringan
y = konsentrasi bahan terlarut dalam raffinat fase berat
K » lebih disukai karena memerlukan sedikit pelarut dan
menghasilkan ekstrak yang lebih pekat.
Nilai K dapat ditingkatkan dengan memilih pH optimum. Misalnya
nilai K untuk penisilin F dalam fase cair yang terdiri dari air dan amyl
asetat = 32 pada pH 4.0. Nilai tersebut turun menjadi 0.06 pada pH
6.0. Penambahan asetat dan butyrat juga dapat meningkatkan nilai
K.
Pelarut yang baik tidak saling melarutkan, mudah memperolehnya
kembali, mempunyai perbedaan densitas yang
besar antar 2 fase, tidak beracun, dan murah.
Satuan Operasi-Ekstraksi(IKS) 1
EKSTRAKSI SATU TAHAP
1. Persamaan kesetimbanganx = f(y) x = Ky
2. Neraca MassaH Yf + L Xf = Hy + Lx
Dengan asumsi Tidak ada bahan terlarut dalam fase ringan/pelarut umpan L dan H adalah konstan x = Ky linier
dimana,
E = faktor ekstraksiL = volume pelarutH = volume umpanK = koefisien partisi
Fraksi yang terekstraksi (P)
EKSTRAKSI MULTI TAHAP BERSILANG ARAH(MULTI STAGE CROSS CURRENT EXTRACTION)
Satuan Operasi-Ekstraksi(IKS) 2
L
H
L
HK
Xf
Yf
x
y
S1 y5 S3 y5S2 y5
S = solven L = Light phaseF = feed H = Heavy phaseE = extractR = raffinate
Perubahan pada E dan R dapat diabaikan sehingga massa F = R
dan S = E
Konsentrasi ekstrak dan raffinat dapat diduga dengan cara yang
sama dengan ekstraksi satu tahap.
EKSTRAKSI MULTI TAHAP BERLAWANAN ARAH(MULTI STAGE COUNTER CURRENT EXTRACTION)
Satuan Operasi-Ekstraksi(IKS) 3
1 2 3F1x
y1E1
R1
x1
R3
x3
R2
x2
y3E3y2E2
1. Persamaan Kesetimbanganxn = Kyn
2. Neraca MassaHYn+1 + LXn – 1 = HYn + LXn
Tahap ke-1 :y2 = (1+E)y1
Tahap ke-2 :y3 = (1+E)y2 – Ey1
= (1 + E + E2)y1
Tahap ke-n
Fraksi Yang Terekstrak
Contoh Soal :1. 10000 L kaldu fermentasi mengandung 20 g/L novobiocin
dicampur dengan 500 L butyl asetat pada pH 7.0 dan dibiarkan memisah dalam dekanter. Jika koefisien partisi untuk novobiocin pada pH ini = 100, hitunglah konsentrasi antibiotik pada masing-masing fase, dan fraksi yang terekstraksi.
Satuan Operasi-Ekstraksi(IKS) 4
n 12n – 1 L1Xn L1Xn-1
L1X2 L1X1L1X0 = 0
H1yn+1 H1yn H1y3 H1y2 H1y1
Tahap ke-n
Lxn
Hyn+1
Lxn-1
Hyn
Jawab :H = 10000 Lyf = 20 g/LL = 500 LK =100
Ditanya : a. y =…?b. x =…?c. Fraksi terekstraksi (P) = …?
Jawab :a.
Cara Ringkas
b.
c.
2. Broth fermentasi (H) mengandung 260 mg/L actinomycin diekstraksi menggunakan butyl acetat (L). Koefisien partisi K = 57 pada pH 3.5. Bila diinginkan H = 450 L/jam dan L = 37 L/jam, serta fraksi terekstraksi P = 99 %. Berapa tahap ekstraksi yang diperlukan untuk mengerjakannya?
Satuan Operasi-Ekstraksi(IKS) 5
Lxf
Hyf
Lx
Hy
Jawab :yf = 260 mg/LK = 57H = 450 L/jamL = 37 L/jamP = 99 %n = ??
Tahap ekstraksi yang diperlukan adalah 3 tahap.
Satuan Operasi-Ekstraksi(IKS) 6