BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.3. Leaching dan Ekstraksi
Leaching (pelindihan) adalah peristiwa pelarutan terarah satu atau lebih senyawaan dari campuran padatan dengan cara mengontakkan dengan pelarut cair. Pelarut melarutkan sebagian bahan padatan sehingga bahan terlarut yang diinginkan dapat diperoleh.
Teknologi leaching biasanya digunkan oleh indistri-industri logam untuk memisahkan mineral dari bijih dan batuan.
Leaching dapat dibagi menjadi dua:
1. Percolation (Cair ditambahkan kedalam padat)
Pelarut dikontakkan dengan padatan melalui proses tunak ataupun tak tunak. Metode ini lebih banyak digunakan untuk pemisahan campuran padat-cair dimana jumlah padatan sangat besar dibandingkan fasa padat-cair.
2. Dispersed Solids (padat ditambahkan kedalam cair)
Pada metode ini, padatan dihancurkan terlebih dahulu menjadi pecahan kecil sebelum dikontakkan dengan pelarut. Metode ini popular karena tingkat kemurnian hasil proses sehingga dapat mengimbangi biaya operasi pemisahan yang tinggi.
Untuk kedua jenis leaching diatas, tiga variabel penting di dalam leaching yaitu temperatur, area kontak, dan jenis pelarut.
Istilah leaching, baik secara sengaja maupun tidak, sering juga dirancukan dengan sebutan “ ekstraksi”. Demikian juga alatnya sering dirancukan dengan penamaan sebagai “ ekstraktor”.
Prinsip kerja: Operasi leaching bisa dilakukan dengan sistem batch, semibatch, atau kontinu. Proses ini biasanya dilakukan pada suhu tinggi untuk meningkatkan kelarutan solute di dalam pelarut.
Perhitungan dalam operasi ini melibatkan 3 komponen, yaitu padatan, pelarut, solute. 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 kita inginkan.
Bahan yang diinginkan akan larut sampai titik tertentu dan keluar dari ekstraktor sebagai alir-atas. Padatan yang keluar kita sebut sebagai alir-bawah. Sebagaimana diuraikan di atas, alir-bawah biasanya basah karena campuran pelarut masih terbawa juga. Bagian atau persentasi solute yang dapat dipisahkan dari padatan basah/kering disebut rendemen.
Sebelum proses leaching kita kerjakan, ada beberapa hal yang harus dilakukan terhadap padatan untuk mendapatkan rendemen yang tinggi. Perlakuan awal terhadap padatan ini sangat bergantung kepada jenis padatanya. Bahan organik dan anorganik akan bergantung pada kontak pelarut dengan solute, sehingga perlu perlakuan awal untuk memperluas permukaan kontak. Umumnya hal yang dilakukan adalah memperkecil ukuran padatan
(grinding) dengan alat yang disebut grinder. Grinding ini bisa dilakukan pada batuan, tau tanah dan lain-lain.
2.3.2. Ekstraksi
Ekstraksi adalah suatu metode operasi yang digunakan dalam proses pemisahan suatu komponen dari campuran cair dengan menggunakan sejumlah bahan pelarut cair (solvent) sebagai tenaga pemisah. Apabila komponen yang akan dipisahkan (solute) berada dalam fase padat, maka proses tersebut dinamakan pelindihan atau leaching. Jadi ekstraksi terjadi jika larutan yang di dalamnya terdapat kelompok zat terlarut (solute) C dalam diluen A, kemudian ditambahkan larutan B (solvent) yang melarutkan C dan B tidak saling larut dengan A.
Ekstraksi padat-cair dikerjakan dengan alat sokhlet, dimana pada ekstraksi ini terjadi kesetimbangan komponen diantara fase padat dan fasa cair (pelarut) (Isa,1996). Apabila suatu zat terlarut dimasukkan ke dalam dua pelarut yang tidak saling bercampur, maka zat terlarut akan terdistribusi diantara dua pelarut tersebut. Pada suhu dan tekanan tetap, perbandingan banyaknya zat yang terdistribusi dalam dua pelarut adalah tetap (Weis,1983).
Ekstraksi padat cair atau leaching adalah peristiwa pelarutan terarah satu atau lebih senyawaan dari campuran padatan dengan cara mengontakkan dengan pelarut cair. Proses ini merupakan proses yang bersifat fisik karena komponen
terlarut kemudian dikembalikan lagi ke keadaan semula tanpa mengalami perubahan kimiawi. Ekstraksi dari bahan padat dapat dilakukan jika bahan yang diinginkan dapat larut dalam pelarut pengekstraksi. Ekstraksi bertingkat diperlukan apabila padatan hanya sedikit larut dalam pelarut. Namun sering juga digunakan pada padatan yang larut karena efektivitasnya (Lucas et al.,1949).
Proses pemisahan dengan cara ekstraksi terdiri dari tiga langkah dasar. 1. Proses pencampuran sejumlah massa bahan ke dalam larutan yang akan
dipisahkan komponen–komponennya. 2. Proses pembentukan fase setimbang. 3. Proses pemisahan kedua fase setimbang.
Sebagai tenaga pemisah, solvent harus dipilih sedemikian hingga kelarutannya terhadap salah satu komponen murninya adalah terbatas atau sama sekali tidak saling melarutkan. Oleh karena itu, dalam proses ekstraksi akan terbentuk dua fase cairan yang saling bersinggungan dan selalu mengadakan kontak yang merupakan larutan heterogen. Campuran heterogen adalah campuran dimana 2 fase yang bercampur nampak bidang batasnya. Fase yang banyak mengandung diluen (zat terlarut) disebut fase rafinat, sedangkan fase yang banyak mengandung solven dinamakan fase ekstrak. Terbentuknya dua fase cairan, memungkinkan semua komponen yang ada dalam campuran terbesar dalam masing–masing fase sesuai dengan koefisien distribusinya, sehingga dicapai kesetimbangan fisis.
Pemisahan kedua fase setimbang dengan mudah dapat dilakukan jika densitas fase rafinat dan fase ekstrak mempunyai perbedaan yang cukup. Tetapi
jika densitas keduanya hampir sama proses pemisahan semakin sulit, sebab campuran tersebut cenderung untuk membentuk emulsi. Di bidang industri, ekstraksi sangat luas penggunaannya terutama jika larutan yang akan dipisahkan tediri dari komponen-komponen :
1. Mempunyai sifat penguapan relatif rendah. 2. Mempunyai titik didih yang berdekatan. 3. Sensitif terhadap panas.
4. Merupakan campuran azeotrop, yaitu campuran dimana fraksi mol dalam cairan sama dengan fraksi mol dalam uap.
Komponen–komponen yang terdapat dalam larutan, menentukan jenis/macam solvent yang digunakan dalam ekstraksi. Pada umumnya, proses ekstraksi tidak berdiri sendiri, tetapi melibatkan operasi–operasi lain sepeti proses pemungutan kembali solven dari larutannya (terutama fase ekstrak), hingga dapat dimanfaatkan kembali sebagai tenaga pemisah. Untuk maksud tersebut, banyak cara yang dapat dilakukan misalnya dengan metode distilasi, pemanasan sederhana atau dengan cara pendinginan untuk mengurangi sifat kelarutannya. (Gozan, 2006)
2.3.3. Kriteria pelarut (solvent)
Untuk memperoleh hasil sebaik–baiknya dalam ekstraksi, tidak dapat menggunakan sembarang solvent. Namun solvent tersebut harus dipilih dengan pertimbangan sebagai berikut (Gozan, 2006).
1. Mempunyai kemampuan melarutkan solute tetapi sedikit atau tidak sama sekali melarutkan diluen.
2. Mempunyai perbedaan titik didih yang cukup besar dengan solute. 3. Tidak bereaksi dengan solute maupun diluen.