PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA II MODUL 6 LEACHING (EKSTRAKSI PADAT CAIR ) LABORATORIUM RISET DAN OPERASI TEKNIK KIMIA PROGRAM STUDI TEKNIK KIMA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UPN VETERAN JAWA TIMUR SURABAYA
LEACHING (EKSTRAKSI PADAT CAIR ) TUJUAN 1. Pengambilan suatu konstituen dalam suatu padatan dengan menggunakan pelarut. 2. Untuk mengetahui berat dari masing masing komponen di dalam padatan TEORI Ekstraksi padat cair adalah proses ekstraksi suatu konstituen yang dapat larut (solute) pada suatu campuran solid dengan menggunakan pelarut. Proses ini sering disebut Leaching.Proses ini biasanya digunakan untuk mengolah suatu larutan pekat dari suatu solute (konstituen) dalam solid (leaching) atau untuk membersihkan suatu solute inert dari kontaminannya dengan bahan (konstituen) yang dapat larut (washing). Metode yang diperlukan untuk leaching biasanya ditentukan oleh jumlah konstituen yang akan dilarutkan, distribusi konstituen di dalam solid, sifat solid, dan ukuran partikelnya. Bila konstituen yang akan larut ke dalam solvent lebih dahulu, akibatnya sisa solid akan berpori-pori. Selanjutnya pelarut harus menembus lapisan larutan dipermukaan solid untuk mencapai konstituen yang ada dibawahnya, akibatnya kecepatan eekstraksi akan menurun dengan tajam karena sulitnya lapisan larutan tersebut ditembus. Tetapi bila konstituen yang akan dilarutkan merupakan sebagian besar dari solid, maka sisa solid yang berpori-pori akan segera pecah menjadi solid halus dan tidak akan menghalangi perembesan pelarut ke lapisan yang lebih dalam. Umumnya mekanisme proses ekstraksi dibagi menjadi 3 bagian : Perubahan fase konstituen (solute) untuk larut ke dalam pelarut, misalnya dari bentuk padat menjadi liquid. Diffusi melalui pelarut di dalam pori-pori untuk selanjutnya dikeluarkan dari partikel. Akhirnya perpindahan solute (konstituen) ini dari sekitar partikel ke dalam lapisan keseluruhannya (bulk). Setiap bagian dari mekanisme ini akan mempengaruhi kecepatan ekstraksi, namun karena bagian pertama berlangsung dengan cepat, maka terdapat kecepatan ekstraksi secara overall dapat diabaikan. Pada beberapa solid atau sistem yang akan di ekstraksi, konstituen yang akan dilarutkan terisolasi oleh suatu lapisan yang sangat sulit ditembus oleh pelarut, misalnya biji emas didalam rock (batu karang) maka solid ini harus dipecah terlebih dahulu.
Demikian pula bila solute berada dalam solid yang berstruktur selluler akan sulit di ekstraksi karena struktur yang demikian merupakan tahanan tambahan terhadap rembesan liquid, misalnya pada ekstraksi gula beet. Untuk mengatasi solid semacam ini terlebih dahulu dipotong tipis memanjang hingga sebagian dari sel sel solid pecah. Pada ekstraksi minyak dari biji bijian, walaupun bentuk selnya celluler, ekstraksi tidak terlalu solid karena solute (konstituen) sudah berbentuk liquid (minyak). Pemilihan alat untuk proses leaching dipengaruhi oleh faktor- faktor yang membatasi kecepatan ekstraksi dikontrol oleh mekanisme difusi solute melalui pori-pori solid yang diolah harus kecil, agar jarak perembesan tidak terlalu jauh. Sebaliknya bila mekanisme solute dari permukaan partikel kedalam larutan keseluruhan (bulk) merupakan faktor yang mengontrol, maka harus dilakukan pengadukan dalam proses. Ada 4 faktor yang harus diperhatikan dalam ekstraksi padat cair: 1. Ukuran partikel Ukuran partikel yang lebih kecil akan memperbesar luas permukaan kontak antara partikel dengan liquid,akibatnya akan memperbesar heat transfer material,disamping itu juga akan memperkecil jarak diffusi. Tetapi partikel yang sangat halus akan membuat tidak efektif bila sirkulasi proses tidak dijalankan,disamping itu juga akan mempersulit drainage solid residu. Jadi harus ada range tertentu untuk ukuran-ukuran partikel dimana suatu partikel harus cukup kecil agar tiap partikel mempunyai waktu ekstraksi yang sama,tetapi juga tidak terlalu kecil hingga tidak menggumpal dan menyulitkan aliran. 2. Pelarut Harus dipilih larutan yang cukup baik dimana tidak akan merusak kontituen atau solute yang diharapkan(residu). Disamping itu juga tidak boleh pelarut dengan viskositas tinggi (kental) agar sirkulasi bebas dapat terjadi. Umumnya pada awal ekstraksi pelarut dalam keadaan murni,tetapi setelah beberapa lama konsentrasi solute didalamnya akan bertambah besar akibatnya rate ekstraksi akan menurun,pertama karena gradien konsentrasi akan berkurang dan kedua kerena larutan bertambah pekat. 3. Suhu operasi Umumnya kelarutan suatu solute yang di ekstraksi akan bertambah dengan bertambah tingginya suhu, demikian juga akan menambah besar difusi,jadi secara keseluruhan akan menambah kecepatan ekstraksi. Namun demikian dipihak lain harus diperhatikan apakah dengan suhu tinggi tidak merusak material yang diproses.
4. Pengadukan Dengan adanya pengadukan, maka diffusi eddy akan bertambah,dan perpindahan material dari permukaan pertikel ke dalam larutan (bulk) bertambah cepat,disamping itu dengan pengadukan akan mencegah terjadinya pengendapan. PROSEDUR Contoh bahan yang digunakan : jenis umbi-umbian( kunyit, laos, jahe, kencur dsb ) / kulit manggis, pelarut : air/ etanol dsb Cara Melakukan percobaan: 1. Bahan dikeringkan dalam oven. 2. Tumbuk bahan sampai halus. 3. Kemudian saring ( ayak ) dengan ayakan ukuran beberapa mesh ( bisa divariasi ) 4. Setelah di ayak, masukkan ke dalam beaker glass (1000 ml) dan tambahkan pelarut ( etanol 96% / air) sampai volume tertentu 5. Kemudian diaduk, atur kecepatan pengadukan dalam berbagai waktu pengadukan 6. Setelah itu,pisahkan filtrat dan ampas dengan kertas saring. Filtrat di buang dan ampas keringkan kemudian timbang berat ampas tersebut. 7. Lakukan percobaan seperti di atas dengan kecepatan pengadukan berbeda Setelah itu,pisahkan filtrat dan ampas dengan kertas saring. Filtrat di buang dan ampas keringkan kemudian timbang berat ampas tersebut. 8. Kemudian hitung nilai berat dari masing- masing komponen yang terdapat di dalam padatan dengan cara menghitung dengan neraca massa.
DAFTAR PUSTAKA Day, R. A. Jr. & Underwood, A. L. 1986. Analisis Kimia Kuantitatif: Alih Bahasa Hadyana P. Jakarta:Erlangga. Jumaeri, dkk, 2003, Pengaruh Penambahan Bahan Pengikat Impurities terhadap Kemurnian Natrium Klorida Pada Proses Pemurnian Garam Dapur Melalui Proses Kristalisasi, Laporan Penelitian,Lembaga Penelitian UNNES, Semarang. Nitimihardja, Agung A. 2005. Regulation of The Minister of Industry of The Republic of Indonesia Number 42/M-IND/PER/11/2005 Regarding Preparation, Packaging and Labeling Of Iodized Salt,Minister Of Industry Of The Republic Of Indonesia. Tersedia di www.depperin.go.id/ind/teknologi/standar/3.pdf [diakses 15/02/10]. Austin, G.T. 1987. Shreve s Chemical Process Industries.Kogakusha: McGrawHill. Elliot, D. 1999. Primary Brine Treatment, 1999 Eltech Chlorine/Chlorate Seminar Technology Bridge To The Millenium.Ohio: Cleveland. Vogel. 1979. Textbook of Macro and Semimicro Qualitative Inorganic Analysis. London: Longman