BAB IILANDASAN TEORI2.1. Ekstraksi Padat-Cair (Leaching)Ekstraksi padat-cair atau lebih dikenal dengan sebutan leaching merupakan proses pemisahan zat padat yang dapat melarut (zat terlarut) dari campurannya dengan zat padat lain yang tidak dapat larut atau inert dengan cara pelarutan. Secara garis besar, proses pemisahan secara ekstraksi terdiri dari tiga langkah dasar, yaitu:1. Penambahan sejumlah massa solven untuk dikontakkan dengan sampel, biasanya melalui proses difusi.2. Solute akan terpisah dari sampel dan larut oleh solven membentuk fase ekstrak.3. Pemisahan fase ekstrak dengan sampel. (Wilson, et al., 2000 dalam N Tharic, 2010)Prinsip kerja dari proses leaching adalah pelarut akan melarutkan sebagian bahan padatan sehingga bahan terlarut yang diinginkan diperoleh setelah itu dilakukan proses pemisahan larutan yang terbentuk dari padatan sisa. Pemisahan fasa padat dari cair dapat dilakukan dengna operasi sedimentasi, filtrasi, ataupun sentrifugasi.Operasi leaching dapat dilakukan dengan sistem batch, semibatch, ataupun continue. Operasi ini biasanya dilakukan pada suhu tinggi untuk meningkatkan kelarutan solut di dalam pelarut. Untuk meningkatkan performance, sistem aliran dapat dibuat secara co-current ataupun counter current.Setelah operasi leaching selesai, pemisahan fasa padat dari fasa cair dapat dilakukan dengan operasi seddimentasi, filtrasi atau sentrifugasi. Pemisahan sempurna hampir tidak mungkin dilakukan karena adanya kesetimbangan fasa, di samping secara mekanis sangat sulit untuk mencapainya. Oleh karena itu akan selalu adda bagian yang basah atau air yang terperangkap di dalam padatan.Perhitungan dalam operasi ini melibatkan 3 komponen, yaitu padatan, pelarut dan solut. Asupan umumnya berupa padatan yang terdiri dari bahan pembawa tak larut dan senyawa dapat larut. senyawa dapat larut inilah yang biasanya merupakan bahan atau mengandung bahan yang diinginkan.Bahan yang diinginkan akan larut sampai titik tertentu dan keluar dari ekstraktor pada aliran atas, sementara padatan keluar pada aliran bawah. Sebagaimana disebutkan di atas,

aliran bawah biasanya basah karena campuran pelarut/solut masih terbawa juga. Bagian atau persentase solut yang dapat dipisahkan dari padatan basah/kering disebut sebagai rendemen.

2.2. Pelarut (Solvent)Solvent atau pelarut berfungsi melarutkan zat terlarut dari suatu senyawa. Solvent harus memenuhi criteria sebagai berikut (Perry,1997 dalam N Tharic, 2010): Daya larut terhadap solute cukup besar Dapat diregenerasi Memiliki koefisien distribusi solute yang tinggi Dapat memuat solute dalam jumlah yang besar Sama sekali tidak melarutkan diluen atau hanya sedikit melarutkan diluen Memiliki kecocokan dengan solute yang akan diekstraksi Viskositas rendah Antara solven dengan diluenharus mempunyai perbedaan densitas yang cukup besar Memiliki tegangan antarmuka yang cukup Dapat mengurangi potensi terbentuknya fase ketiga Tidak korosi. Tidak mudah terbakar Tidak beracun Tidak berbahaya bagi lingkungan Murah dan mudah didapat

2.3. Metode Operasi Ekstraksi Padat-Cair (Leaching)Dikenal 4 jenis metoda operasi ekstraksi padat-cair. Berikut ini disajikan uraian singkat mengenai masing-masing metoda tersebut:1. Operasi dengan Sistem Bertahap TunggalDengan metoda ini, pengontakan antara padatan dan pelarut dilakukan sekaligus, dan kemudian disusul dengan pemisahan larutan dari padatan sisa. Cara ini jarang ditemukan dalam operasi industri karena perolehan solut yang rendah.

Gambar 1 Sistem operasi ekstraksi bertahap tunggal2. Operasi dengan sistem bertahap banyak dengan aliran sejajar atau aliran silang Operasi ini dimulai dengan pencampuran umpan padatan dan pelarut dalam tahap pertama; kemudian aliran bawah dari tahap ini dikontakkan dengan pelarut baru pada tahap berikutnya, dan demikian seterusnya. Larutan yang diperoleh sebagai aliran atas dapat dikumpulkan menjadi satu seperti yang terjadi pada sistem dengan aliran sejajar, atau ditampung secara terpisah, seperti pada sistem dengan aliran silang.

Gambar 2.2.1 Sistem bertahap banyak dengan aliran sejajar

Gambar 2 Sistem bertahap banyak dengan aliran silang3. Operasi secara kontinu dengan aliran berlawananDalam sistem ini, aliran bawah dan atas mengalir secara berlawanan. Operasi 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). Dapat dimengerti bahwa sistem ini memungkinkan didapatkannya perolehan solut yang tinggi, sehingga banyak digunakan di dalam industri.

Gambar 3 Sistem bertahap banyak dengan aliran berlawanan4. Operasi secara batch dengan sistem bertahap banyak dengan aliran berlawanan Sistem ini terdiri dari beberapa unit pengontak batch yang disusun berderet atau dalam lingkaran yang dikenal sebagai rangkaian ekstraksi (extraction battery). Di dalam sistem ini, padatan dibiarkan stationer dalam setiap tangki dan dikontakkan dengan beberapa larutan yang konsentrasinya makin menurun. Padatan yang hampir tidak mengandung solut meninggalkan rangkaian setelah dikontakkan dengan pelarut baru, sedangkan larutan pekat sebelum keluar dari rangkaian terlebih dahulu dikontakkan dengan padatan baru di dalam tangki yang lain.

Langkah pertamaLangkah kedua Gambar 4.Operasi batch bertahap empat dengan aliran berlawanan