Adsorpsi & Ekstraksi

20
ADSORPSI & EKSTRAKSI ADSORPSI Adsorpsi atau penyerapan adalah suatu proses pemisahan dimana komponen dari suatu fase fluida (baik gas maupun cairan) berpindah ke permukaan zat padat yang menyerap (adsorben). Adsorpsi adalah terserapnya atau terikatnya suatu substansi (adsorbat) pada permukaan yang dapat menyerap (adsorben) Karena selektivitas adsorbsi yang tinggi, proses adsorpsi ini sangat sesuai untuk memisahkan bahan dengan konsentrasi yang kecil dari campuran yang mengandung bahan lain yang berkonsentrasi tinggi. bahan yang dipisahkan harus dapat diadsorpsi. Adsorpsi dapat terjadi antara zat padat dan zat cair, zat padat dengan gas, zat cair dengan zat cair, dan zat cair dengan gas. Adsorpsi terjadi karena molekul-molekul pada permukaan zat padat atau zat cair yang memiliki gaya tarik dalam keadaan tidak setimbang yang cenderung tertarik ke arah dalam (gaya kohesi adsorben lebih besar daripada gaya adhesinya). Ketidakseimbangan gaya tarik tersebut mengakibatkan zat padat atau zat cair yang digunakan sebagai adsorben cenderung menarik zat-zat lain yang bersentuhan dengan permukaannya. Berdasarkan interaksi molekular antara permukaan adsorben dengan adsorbat, adsorpsi dibagi menjadi dua bagian, yaitu adsorpsi fisika dan adsorpsi kimia. A. Adsorpsi Fisika

Transcript of Adsorpsi & Ekstraksi

Page 1: Adsorpsi & Ekstraksi

ADSORPSI & EKSTRAKSI

ADSORPSI

Adsorpsi atau penyerapan adalah suatu proses pemisahan dimana komponen dari

suatu fase fluida (baik gas maupun cairan) berpindah ke permukaan zat padat yang menyerap

(adsorben). Adsorpsi adalah terserapnya atau terikatnya suatu substansi (adsorbat) pada

permukaan yang dapat menyerap (adsorben) Karena selektivitas adsorbsi yang tinggi, proses

adsorpsi ini sangat sesuai untuk memisahkan bahan dengan konsentrasi yang kecil dari

campuran yang mengandung bahan lain yang berkonsentrasi tinggi. bahan yang dipisahkan

harus dapat diadsorpsi.

Adsorpsi dapat terjadi antara zat padat dan zat cair, zat padat dengan gas, zat cair

dengan zat cair, dan zat cair dengan gas. Adsorpsi terjadi karena molekul-molekul pada

permukaan zat padat atau zat cair yang memiliki gaya tarik dalam keadaan tidak setimbang

yang cenderung tertarik ke arah dalam (gaya kohesi adsorben lebih besar daripada gaya

adhesinya). Ketidakseimbangan gaya tarik tersebut mengakibatkan zat padat atau zat cair

yang digunakan sebagai adsorben cenderung menarik zat-zat lain yang bersentuhan dengan

permukaannya.

Berdasarkan interaksi molekular antara permukaan adsorben dengan adsorbat,

adsorpsi dibagi menjadi dua bagian, yaitu adsorpsi  fisika dan adsorpsi kimia.

A. Adsorpsi Fisika

Adsorpsi fisika terjadi bila gaya intermolekular lebih besar dari gaya tarik antar molekul

atau gaya tarik menarik yang relatif lemah antara adsorbat dengan permukaan adsorben,

gaya ini disebut gaya Van der Waals sehingga adsorbat dapat bergerak dari satu bagian

permukaan ke bagian permukaan lain dari adsorben.

Gaya antar molekul adalah gaya tarik antara molekul-molekul fluida dengan permukaan

padat, sedangkan gaya intermolekular adalah gaya tarik antar molekul-molekul fluida itu

sendiri. Adsorpsi ini berlangsung cepat, dapat membentuk  lapisan jamak (multilayer),

dan dapat bereaksi balik (reversible), karena energi yang dibutuhkan relatif rendah.

Energi aktivasi untuk terjadinya adsorpsi fisika biasanya adalah tidak lebih dari 1 kkal/gr-

mol, sehingga gaya yang terjadi pada adsorpsi fisika termasuk lemah. Adsorpsi fisika

dapat berlangsung di bawah temperatur kritis adsorbat yang relatif rendah sehingga panas

adsorpsi yang dilepaskan juga rendah yaitu sekitar 5 – 10 kkal/gr-mol gas, lebih rendah

dari panas adsorpsi kimia.

B. Adsorpsi Kimia

Page 2: Adsorpsi & Ekstraksi

Adsorpsi kimia terjadi karena adanya reaksi antara molekul-molekul adsorbat dengan

adsorben dimana terbentuk ikatan kovalen dengan ion. Gaya ikat adsorpsi ini bervariasi

tergantung pada zat yang bereaksi. Adsorpsi jenis ini bersifat tidak reversible dan hanya

dapat membentuk lapisan tunggal  (monolayer). Umumnya terjadi pada temperatur tinggi

di atas temperatur kritis adsorbat, sehingga panas adsorpsi yang dilepaskan juga tinggi,

yaitu sekitar 10-100 kkal/gr-mol. Untuk dapat terjadinya peristiwa desorpsi dibutuhkan

energi lebih tinggi untuk memutuskan ikatan yang terjadi antara adsorbat dengan

adsorben. Energi aktivasi pada adsorpsi kimia berkisar antara 10 – 60 kkal/gr-mol.

           

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Daya Adsorpsi

Banyaknya adsorbat yang teradsorp pada permukaan adsorben dipengaruhi oleh beberapa

faktor, yaitu :

Jenis adsorbat, dapat ditinjau dari :

1. Ukuran molekul adsorbat

Rongga tempat terjadinya adsorpsi dapat dicapai melalui ukuran yang sesuai,

sehingga molekul-molekul yang bisa diadsorpsi adalah molekul-molekul yang

berdiameter sama atau lebih kecil dari diameter pori adsorben.

2. Polaritas molekul adsorbat

Apabila diameter sama, molekul-molekul polar lebih kuat diadsorpsi daripada

molekul-molekul yang kurang polar, sehingga molekul-molekul yang lebih polar bisa

menggantikan molekul-molekul yang kurang polar yang telah diserap.

Sifat adsorben, dapat ditinjau dari :

1. Kemurnian adsorben

Adsorben yang lebih murni memiliki daya adsorpsi yang lebih baik.

2. Luas permukaan adsorben

Semakin luas permukaan adsorben maka jumlah adsorbat yang terserap akan semakin

banyak pula.

Temperatur

Adsorpsi merupakan proses eksotermis sehingga jumlah adsorbat akan bertambah dengan

berkurangnya temperatur adsorbat. Adsorpsi fisika yang substansial biasa terjadi pada

temperatur di bawah titik didih adsorbat, terutama dibawah 500 C.

Tekanan

Page 3: Adsorpsi & Ekstraksi

Untuk adsorpsi fisika, kenaikan tekanan adsorbat mengakibatkan kenaikan jumlah zat

yang diadsorpsi. Sebaliknya pada adsorpsi kimia, jumlah yang diadsorpsi berkurang

dengan naiknya temperatur adsorbat.

Adsorber

Adsorben atau kebanyakan zat pengadsorpsi adalah bahan-bahan yang sangat berpori, dan

adsorpsi berlangsung terutama pada dinding-dinding pori atau pada daerah tertentu di dalam

partikel itu.Adapun kegunaan dari adsorber ialah untuk menyerap zat yang diadsorbsi dengan

menggunakan carbon aktif.

Pembagian Adsorber

Adsorben dapat dibedakan menjadi :

Berdasarkan Sifatnya Terhadap Air : Adsorben merupakan bahan yang digunakan untuk

menyerap komponen dari suatu campuran yang ingin dipisahkan. Secara umum, hal yang

mempengaruhi kinerja adsorben adalah struktur kristalnya (zeolit dan silikat) dan sifat dari

molecular sieve adsorben tersebut. Zeolit dalam jumlah yang banyak telah ditemukan baik

dalam bentuk sistetis ataupun alami.

Berdasarkan Bahannya

Klasifikasi adsorben berdasarkan bahannya dibagi menjadi dua , yaitu:

Adsorben Organik

Adsorben organik adalah adsorben yang berasal dari bahan-bahan yang mengandung

pati. Adsorben ini sudah mulai digunakan sejak tahun 1979 untuk mengeringkan berbagai

macam senyawa. Beberapa tumbuhan yang biasa digunakan untuk adsorben diantaranya

adalah ganyong, singkong, jagung, dan gandum. Kelemahan dari adsorben ini adalah

sangat bergantung pada kualitas tumbuhan yang akan dijadikan adsorben. Oleh karena

itu, adsorben ini tidak dipilih dalam penelitian yang akan dilakukan.

Adsorben Anorganik

Adsorben ini mulai dipakai pada awal abad ke-20. Dalam perkembangannya,

pemakaian dan jenis dari adsorben ini semakin beragam dan banyak dipakai orang.

Penggunaan adsorben ini dipilih karena berasal dari bahan-bahan non pangan, sehingga

tidak terpengaruh oleh ketersediaan pangan dan kualitasnya cenderung sama. Dalam

penelitian ini, adsorben yang dipakai adalah silika gel dan molucular sieve.

PERALATAN ADSORPSI

Page 4: Adsorpsi & Ekstraksi

Unggun diam

Sebagian besar adsorpsi teknik dilaksanakan dengan

menggunakan unggun adsorben yang diam (unggun diam).

unggun diam biasanya terdapat dalam sebuah tangki silinder

vertikal (adsorben). unggun dilewati oleh campuran yang akan

dipisahkan (gas atau cair) yang mengalir dari bawah keatas.

Letak terjadinya proses adsorpsi bergeser dari atas ke bawah

unggun, seiring dengan naiknya pembebanan. artinya daerah

adsorpsi bergerak melewati seluruh unggun selama

berlangsungnya pembebanan. jika daerah tersebut telah

mencapai ujung bawah unggun,terjadi penerobosan. dalam hal ini kapasitas adsorben telah

habis dan konsentrasi bahan yang disorpsi pada aliran keluar turun secara nyata.

2.1.2 Deep Bed Adsorber

Mekanisme dari kerja alat Deep Bed adsorber adalah masuknya

udara/gas inlet masuk kedalam dan mulai melakukan

akses,pertama dengan melalui filter di filter ini mulai di lakukan

penyaringan pertama setelah melalui filter maka di akses

kembali melalui access hatch setelah memlalui access hatch

maka melewati carbon bed saat melewati carbon bed inilah di

mana proses adsorber terjadi dan setelah melalui carbon bed

maka keluar dan menghasilkan clean air atau gas outlet. Oleh

karena itu, adsorpsi adalah prosedur utama untuk mengobati gas

buang dari menekan gravure, yaitu, untuk menghapus toluena.

Page 5: Adsorpsi & Ekstraksi

2.1.3 Adsorpsi fase-uap (adsorber hamparan tetap)

Partikel-partikel

adsorben ditempatkan

di dalam hamparan

yang ditopang oleh

piring tapis. Gas

umpan dilewatkan dari

atas ke bawah melalui

salah satu hamparan

lalu pada waktu yang

sama diregenerasi. Pada saat umpan mengalir ke bawah lebih baik dibandingkan umpan

mengalir ke atas karena pada saat umpan mengalir ke atas akan menyebabkan partikel-

partikel terfluidisasi dan menimbulkan gesekan sehingga menjadi sumber kehilangan

partikel-partikel halus. Bila konsentrasi zat terlarut dalam gas keluar sudah mencapai nilai

tertentu, aliran umpan dipindahkan dengan katup-katup otomatis sehingga mengalir ke

hamparan sebelahnya untuk menjalani tahap regenerasi. Regenerasi ini dilakukan dengan gas

panas tak reaktif (gas lembam). Uap akan menkondensasi di atas hamparan dan menyebabkan

suhu zat padat naik. Lalu zat pelarut yang digunakan mengkondensasi lalu dipisahkan dari air

dan dikeringkan sebelum digunakan kembali. Setelah dilakukan proses regenerasi, didapat

gas bersih dan keluar melalui keluaran gas.

EKSTRAKSI

Ekstraksi adalah suatu proses pemisahan satu atau beberapa bahan dari suatu padatan

atau cairan dengan bantuan pelarut. Pemisahan terjadi atas dasar kemampuan larut yang

berbeda dari komponen-komponen dalam campuran. Berlawanan misalnya dengan proses

rektifikasi, pada ekstraksi tidak terjadi pemisahan segera dari bahan-bahan yang akan

diperoleh (ekstrak), melainkan mula-mula hanya terjadi pengumpulan ekstrak (dalam

pelarut).

Secara umum proses ekstraksi, terdapat empat situasi dalam menentukan tujuan

ekstraksi:

1. Senyawa kimia telah diketahui identitasnya untuk diekstraksi dari organisme. Dalam

kasus ini, prosedur yang telah dipublikasikan dapat diikuti dan dibuat modifikasi yang

sesuai untuk mengembangkan proses atau menyesuaikan dengan kebutuhan pemakai.

Page 6: Adsorpsi & Ekstraksi

2. Bahan diperiksa untuk menemukan kelompok senyawa kimia tertentu, misalnya

alkaloid, flavanoid atau saponin, meskipun struktur kimia sebetulnya dari senyawa ini

bahkan keberadaannya belum diketahui. Dalam situasi seperti ini, metode umum yang

dapat digunakan untuk senyawa kimia yang diminati dapat diperoleh dari pustaka. Hal

ini diikuti dengan uji kimia atau kromatografik yang sesuai untuk kelompok senyawa

kimia tertentu

3. Organisme (tanaman atau hewan) digunakan dalam pengobatan tradisional, dan

biasanya dibuat dengan cara, misalnya Tradisional Chinese medicine (TCM)

seringkali membutuhkan herba yang dididihkan dalam air dan dekok dalam air untuk

diberikan sebagai obat. Proses ini harus ditiru sedekat mungkin jika ekstrak akan

melalui kajian ilmiah biologi atau kimia lebih lanjut, khususnya jika tujuannya untuk

memvalidasi penggunaan obat tradisional.

4. Sifat senyawa yang akan diisolasi belum ditentukan sebelumnya dengan cara apapun.

Situasi ini (utamanya dalam program skrining) dapat timbul jika tujuannya adalah

untuk menguji organisme, baik yang dipilih secara acak atau didasarkan pada

penggunaan tradisional untuk mengetahui adanya senyawa dengan aktivitas biologi

khusus.

Proses pengekstraksian komponen kimia dalam sel tanaman yaitu pelarut organik

akan menembus dinding sel dan masuk ke dalam rongga sel yang mengandung zat aktif, zat

aktif akan larut dalam pelarut organik di luar sel, maka larutan terpekat akan berdifusi keluar

sel dan proses ini akan berulang terus sampai terjadi keseimbangan antara konsentrasi cairan

zat aktif di dalam dan di luar sel.

Suatu proses ekstraksi biasanya melibatkan tahap-tahap ;

1. Mencampur bahan ekstraksi dengan pelarut dan membiarkannya saling berkontak.

Dalam hal ini terjadi perpindahan massa dengan cara difusi pada bidang antarmuka

bahan ekstraksi dan pelarut. Dengan demikian terjadi ekstraksi yang sebenarnya, yaitu

pelarutan ekstrak.

2. Memisahkan larutan ekstrak dari rafinat, kebanyakan dengan cara penjernihan atau

filtrasi.

3. Mengisolasi ekstrak dari larutan ekstrak dan mendapatkan kembali pelarut, umumnya

dilakukan dengan mengapkan pelarut. Dalam hal-hal tertentu, larutan ekstrak dapat

langsung diolah lebih lanjut atau diolah setelah dipekatkan.

Page 7: Adsorpsi & Ekstraksi

Sering kali juga diperlukan tahap-tahap lainnya. Misalnya pada ektraksi padat-cair,

dapat dilakukan pra-pengolahan atau pengecilan bahan ektraksi atau pengolahan

lanjut dari rafinat (dengan tujuan mendapatkan kembali sisa-sisa pelarut).

Pemilihan pelarut pada umumnya oleh faktor-faktor berikut ini

Selektivitas : Pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang diinginkan, bukan komponen-

komponen lain dari bahan ekstraksi.

Kelarutan : Pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan melarutkan ekstrak yang besar

(kebutuhan pelarut lebih sedikit).

Kemampuan tidak saling bercampur : Pada ekstraksi cait-cair, pelarut tidak boleh (hanya

secara terbatas] larut dalam bahan ekstraksi.

Kerapatan : Terutama pada ekstraksi cair-cair, sedapat mungkin terdapat perbedaan

kerapatan yang besar antara pelarut dan bahan ekstraksi. Hal ini dimaksudkan agar kedua fase

dapat dengan mudah dipisahkan kembali setelah pencampuran.

Reaktivitas : Pada umumnya pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara kimia pada

komponen-komponen bahan ekstraksi. Sebaliknya, dalam hal-hal tertentu diperlukan adanya

reaksi kimia misalnya pembentukan garam untuk mendapatkan selektivitas yang tinggi.

Titik Didih : Karena ekstrak dan pelarut biasanya harus dipisahkan dengan cara penguapan,

destilasi atau rektifikasi, maka titik didih kedua bahan itu tidak boleh terlalu dekat, dan

keduanya tidak membentuk aseotrop

PERALATAN EKSTRAKSI

Ekstraksi padat-cair

Pada ekstraksi padat-cair, satu atau

beberapa komponen yang dapat larut

dipisahkan dari bahan padat dengan

bantuan pelarut. Proses ini digunakan

secara teknis dalam skala besar

terutama dibidang industri bahan alami

dan makanan, misalnya untuk

memperoleh :

- Bahan-bahan aktif dari tumbuhan

atau organ-organ binatang untuk

keperluan farmasi

- Gula dari umbi

Page 8: Adsorpsi & Ekstraksi

- Minyak dari biji-bijian

- Kopi dari biji kopi

Pengambilan garam-garam logam dari pasir besi adalah juga ekstraksi padat-cair atau sering

disebut dengan leaching. Proses ini menggunakan ekstraksi yang digabungkan dengan reaksi

kimia. Dalam hal ini ekstrak, dengan bantuan suatu asam anorganik misalnya, dikonversikan

terlebih dahulu kedalam bentuk yang larut.

Pembilasan kue filter dan pelarutan pada proses rekristalisasi bahan padat juga dianggap

sebagai ekstraksi padat-cair. Ekstrak yang akan dipisahkan, berbentuk padat atau cair, dapat

terkurung dalam bahan ekstraksi atau berada dalam sel-sel khusunya pada bahan-bahan

hewani dan nabati. Dalam keadaan-keadaan tersebut bahan ekstraksi bukan merupakan

substansi yang homogen, melainkan berpori dan berkapiler banyak.

Pada proses pemisahan dengan menggunakan ekstraksi padat-cair, proses ekstraksi dilakukan

dengan menggunakan suatu alat pemisah atau yang disebut dengan ekstraktor. Pada ekstraksi

padat-cair, ekstraktor yang digunakan terbagi menjadi dua macam, yaitu ekstraktor padat-cair

tak kontinyu dan ekstraktor padat-cair kontinyu.

Ekstraktor padat-cair tak kontinyu

Dalam hal yang paling sederhana bahan

ekstraksi padat dicampur beberapa kali dengan

pelarut segar didalam sebuah tangki pengaduk.

Larutan ekstrak yang terbentuk setiap kali

dipisahkan dengan cara penjernihan atau

penyaringan. Kelemahan dari proses ini yaitu

tidak ekonomis, misalnya digunakan ditempat

yang tidak tersedia ekstraktor khusus atau

bahan ekstraksi tersedia dalam bentuk serbuk sangat halus, sehingga karena bahaya

penyumbatan, ekstraktor lain tidak mungkin digunakan.

Ekstraktor yang sebenarnya adalah tangki –tangki dengan pelat ayak yang dipasang

didalamnya. Pada alat ini bahan ekstraksi diletakkan di atas pelat ayak horizontal. Dengan

bantuan sebuah distributor, pelarut dialirkan dari atas ke bawah. Dengan pengaduk yang

dapat dinaikkan dan diturunkan, pencampuran sering kali dapat disempurnakan, atau rafinat

dapat dikeluarkan dari tangki setelah berakhirnya ekstraksi. Ekstraktor semacam ini hanya

sesuai untuk bahan padat dengan partikel yang tidak terlalu halus.

Yang lebih ekonomis lagi adalah penggabungan beberapa ekstraktor yang dipasang seri

dan aliran bahan ekstraksi berlawanan dengan aliran pelarut. Dalam hal ini pelarut

Page 9: Adsorpsi & Ekstraksi

dimasukkan ke dalam ekstraktor yang berisi campuran yang telah mengalami proses ekstraksi

paling banyak. Pada setiap ekstraktor yang dilewati, pelarut semakin diperkaya oleh ekstrak.

Pelarut akan dikeluarkan dalam konsentrasi tinggi dari ekstraktor yang berisi campuran yang

mengalami proses ekstraksi paling sedikit. Dengan operasi ini pemakaian pelarut lebih sedikit

dan konsentrasi akhir dari larutan ekstrak lebih tinggi.

Cara lain ialah dengan mengalirkan larutan ekstrak yang keluar dari pelat ayak ke sebuah

ketel destilasi, menguapkan pelarut disitu, mengembunkannya dalam sebuah condenser dan

segera mengalirkannya kembali ke ekstraktor untuk dicampur dengan bahan ekstraksi. Dalam

ketel destilasi konsentrasi larutan ekstrakterus menerus meningkat. Dengan metode ini

jumlah total pelarut yang diperlukan relative kecil. Meskipun demikian, selalu terdapat

perbedaan konsentrasi ekstrak yang maksimal antara bahan ekstraksi dan pelarut.

Kerugiannya adalah pemakaian banyak energi Karena pelarut harus diuapkan secara terus

menerus.

Pada ekstraksi bahan-bahan yang peka terhadap suhu terdapat sebuah bak penampung

sebagai pengganti ketel destilasi. Dari bak tersebut larutan ekstrak dialirkan kedalam alat

penguap vakum. Uap pelarut yang terbentuk kemudian dikondensasikan, pelarut didinginkan

dan dialirkan kembali ke dalam ekstraktor dalam keadaan dingin.

Ekstraktor padat-cair kontinyu

Cara kerja ekstraktor ini serupa dengan ekstraktor-ekstraktor yang dipasang seri, tetapi

pengisian, pengumpanan pelarut dan juga penggosongan berlangsung secara otomatik penuh

dan terjadi dalam sebuah alat yang sama. Oleh karena itu dapat diperoleh output yang lebih

besar dengan jumlah kerepotan yang lebih sedikit. Tetapi karena biaya untuk peralatannya

besar, ekstraktor semacam itu kebanyakan hanya digunakan untuk bahan ekstraksi yang

tersedia dalam kuantitas besar.

1. Ekstraktor Keranjang

Pada ekstraktor keranjang, bahan ekstraksi terus menerus

dimasukkan ke dalam sel-sel yang berbentukjuring dari

sebuah rotor yang berputar lambat mengelilingi poros

vertical. Bagian bawah sel ditutup oleh sebuah pelat ayak.

Selama satu putaran, bahan padat dibasahi dari arah

berlawanan oleh pelarut atau larutan ekstrak yang

konsentrasinya meningkat. Pelarut atau larutan tersebut

Page 10: Adsorpsi & Ekstraksi

dipompa dari sel ke sel dan disiramkan ke atas bahan padat. Akhirnya bahan dikeluarkan dan

keseluruhan proses ini berlangsung secara otomatik.

2. Ekstraktor Sabuk

Pada ekstraktor ini, bahan ekstraksi

diumpankan secara kontinyu di atas sabuk

ayak yang melingkar. Di sepanjang sabuk

bahan di basahi oleh pelarut atau larutan

ekstrak dengan konsentrasi yang meningkat

dan arah aliran berlawanan. Setelah itu,

bahan dikeluarkan dari ekstraktor.

Ekstraksi cair-cair

Pada ekstraksi cair-cair, satu komponen bahan atau lebih dari satu campuran dipisahkan

dengan bantuan pelarut.

Proses ini digunakan secara teknis dalam skala besar misalnya untuk memperoleh

vitamin, antibiotika, produk minyak bumi dan garam logam, dll. Proses ini pun digunakan

untuk membersihkan air limbah dan larutan ekstrak hasil ekstraksi padat-cair. Ekstraksi cair-

cair terutama digunakan, bila pemisahan campuran dengan destilasi tidak mungkin dilakukan

(misalnya karena pembentukan azeotrop atau karena kepekaannya terhadap panas] atau tidak

ekonomis.

Sama halnya dengan ekstraksi padat-cair, selain ektraksi cair-cair dilakukan atas dua

tahap yaitu, pencampuran secara intensif bahan ekstraksi dengan pelarut dan pemisahan

kedua fase cair itu sesempurna mungkin, alat ekstraksi cair-cair (ekstraktor] juga terbagi

menjadi dua macam, yaitu ekstraktor cair-cair tak kontinyu dan ekstraktor cair-cair kontinyu.

Page 11: Adsorpsi & Ekstraksi

1. Ekstraksi cair-cair tak kontinyu

Dalam hal yang paling sederhana, bahan ekstraksi yang

cair dicampur berulang kali dengan pelarut segar dalam

sebuah tangki pengaduk. Larutan ekstrak yang dihasilkan,

setiap kali dipisahkan dengan cara penjernihan.

Konstruksi atau bentuk yang lebih menguntungkan bagi

proses pencampuran dan pemisahan adalah tangki yang

bawahnya runcing (yang dilengkapi dengan pengaduk,

penyalur bawah, maupun kaca intip yang tersebar pada seluruh ketinggiannya]. Alat tak

kontinyu yang sederhana semacam itu digunakan misalnya untuk mengolah bahan dalam

jumlah kecil, atau bila hanya sekali-sekali dilakukan ekstraksi.

2. Ekstraksi cair-cair kontinyu

Operasi kontinyu pada ekstraksi cair-cair dapat dilaksanakan dengan sederhana, karena

tidak saja pelarut, melainkan juga bahan ekstraksi cair secara mudah dapat dialirkan dengan

bantuan pompa. Dalam hal ini, bahan ekstraksi berulang kali dicampur dengan pelarut atau

larutan ekstrak dalam arah berlawanan yang konsentrasinya meningkat. Setiap kali kedua fase

dipisahkan dengan cara penjernihan, bahan ekstraksi dan pelarut terus-menerus diumpankan

ke dalam alat. Sedangkan rafinat dan larutan ekstrak dikeluarkan secara kontinyu.

Kolom Ekstraksi

Serupa seperti yang telah dikenal pada kolom rektifikasi atau

sorpsi, dalam sebuah kolom ekstraksi vertical bahan ekstraksi

cair dan pelarut saling dikontakkan dengan arah aliran yang

berlawanan. Dengan bantuan pompa, cairan yang lebih ringan

dimasukkan dari bagian bawah, dan cairan yang lebih berat dari

bagian atas kolom secara terus menerus.

Di dalam kolom berulangkali terjadi proses yang sama, yaitu pencampuran yang intensif

antara kedua cairan agar terjadi perpindahan massa. Pristiwa itu sedapat mungkin diikuti

dengan pemisahan yang sempurna dari kedua fasa. Namun di dalam kolom, proses ini dan

tahap ekstraksi sering kali tidak dapat lagi dibedakan. Bidang batas antara fasa berat dan fasa

ringan terdapat pada ujung atas atau ujung bawah kolom. Kedudukannya dipertahankan

Page 12: Adsorpsi & Ekstraksi

konstan oleh sebuah pengatur tinggi permukaan, yang mengendalikan pembuangan fasa

berat.

Berdasarkan jenisnya, kolom ekstraksi terbagi menjadi lima, yaitu :

Kolom Semprot

Pada kolom semprot, fasa ringan hanya didistribusikan satu kali oleh suatu perlengkapan

pendistribusian yang berada di ujung bawah kolom.Tetes-tetes yang terbentuk bergelembung

menerobos fasa berat dan berkumpul menjadi satu pada ujung atas kolom.

Kolom pelat Ayak

Dalam kolom pelat ayak, fasa ringan yang berkumpul di bawah setiap pelat ayak

didorong ke atas oleh fasa berat melalui lubang-lubang pelat dan pada saat yang sama

terpecah menjadi tetes-tetes. Fasa berat akan mengalir melalui pipa penyalur ke pelat

dibawahnya.

Kolom Benda pengisi

Konstruksi kolom benda pengisi sama dengan kolom-kolom untuk qarektifikasi. Untuk

menghasilkan perpindahan massa yang baik, salah satu dari kedua fasa harus dapat

membasahi benda pengisi dengan baik.

Kolom Denyut

Kolom denyut adalah kolom pelat ayak dan kolom benda pengisi, yang seluruh cairannya

dibuat berosilasi terus menerus dengan bantuan pompa torak atau pompa membrane. Pompa

ini dihubungkan melalui dinding di bagian bawah kolom. Sebagai efek denyut, fasa ringan

terdesak melalui lubang-lubang pelat ayak pada saat torak bergerak maju sehingga fasa ini

terdistribusi dengan baik. Pada saat torak bergerak mundur, fasa berat dihisap ke bawah

melalui lubang-lubang tersebut. Oleh karena itu, dibandingkan dengan kolom pelat ayak

sederhana, kolom denyut memungkinkan perpindahan massa yang lebih baik. Cara kerja

yang serupa juga dimiliki oleh kolom getar. Dalam kolom ini bukan cairan yang digerak-

gerakkan, melainkan pelat ayak yang digantungkan pada sebuah batang yang berisolasi.

Kolom Rotasi

Pada kolom rotasi, disepanjang kolom terdapat pengaduk yang mirip dengan cakram.

Cakram ini terpasang pada sebuah poros vertical didalam kolom. Kedua cairan yang mengalir

dalam arah yang berlawanan secara silih berganti masuk ke ruang-ruang pencampur, disini

kedua cairan saling dicampurkan oleh cakram-cakram yang berputar dan ruang ruang

pemisahan. Daerah pencampuran dan daerah pemisahan dalam arah vertical dibatasi oleh

lempeng-lempeng pemisah atau cakram-cakram pembendung.

Page 13: Adsorpsi & Ekstraksi

Pemisahan fasa yang lebih baik, yang berarti pencampuran balik yang lebih kecil, dapat

dicapai dengan pemasangan lempeng-lempeng pembelok dan packing-packing anyaman

kawat di dalamnya, yaitu diantara daerah daerah pencampur yang terletak di sebelah dalam

dan daerah pemisahan yang berada di sebelah luar.

Perangkat Pencampur-Pemisah

Dengan bantuan pompa, bahan ekstraksi cair dan

pelarut dialirkan dengan arah berlawanan ke dalam

ekstraktor yang terdiri atas tangki-tangki pengaduk

dan pemisah yang dihubungkan secara seri. Perangkat

ini kebanyakan hanya sesuai untuk bahan ekstraksi

yang tidak cenderung membentuk emulsi dan

mempunyai kerapatan yang sangat berbeda dari pelarutnya.

Ekstraktor Sentrifugal

Ektsraktor ini memanfaatkan gaya sentrifugal untuk pemisah fasa. Hal ini akan

menguntungkan bila pelarut, walaupun memiliki selektivitas yang tinggi, hanya mempunyai

perbedaan kerapatan yang sangat kecil dengan bahan ekstraksi.