BAB I BAB I PENDAHULUAN PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang 1.1 Latar Belakang
Pemisahan bahan dalam suatu proses industri pengolahan bahan merupakan Pemisahan bahan dalam suatu proses industri pengolahan bahan merupakan metode yang umum digunakan. Pemisahan bahan ini dimanfaatkan untuk
metode yang umum digunakan. Pemisahan bahan ini dimanfaatkan untuk memperoleh bahan dengan fraksi atau bentuk dan ukuran yang diinginkan. memperoleh bahan dengan fraksi atau bentuk dan ukuran yang diinginkan. Adapun metode umum pemisahan bahan yaitu pemisahan dengan cara mekanis Adapun metode umum pemisahan bahan yaitu pemisahan dengan cara mekanis dan pemisahan baha dengan cara kontak keseimbangan bahan. Perbedaan dan pemisahan baha dengan cara kontak keseimbangan bahan. Perbedaan keduanya adalah pada ada tidaknya perubahan fasa bahan setelah dipisahkan. keduanya adalah pada ada tidaknya perubahan fasa bahan setelah dipisahkan. Pemisahan dengan metode mekanis merupakan pemisahan bahan dengan tetap Pemisahan dengan metode mekanis merupakan pemisahan bahan dengan tetap mempertahankan fasa
mempertahankan fasa bahan bahan atau tidak matau tidak mengalami perubahan fasa engalami perubahan fasa bahan,bahan,
sedangkan pemisahan bahan dengan kontak keseimbangan bahan dapat mengubah sedangkan pemisahan bahan dengan kontak keseimbangan bahan dapat mengubah fasa bahan yang dipisahkan dari fasa awalnya.
fasa bahan yang dipisahkan dari fasa awalnya. Pemisahan mekanis ini contonya adalah
Pemisahan mekanis ini contonya adalah pengendapan, filtrasi, ekstraksi, danpengendapan, filtrasi, ekstraksi, dan sentrifugasi. Sedangkan metode pemisahan bahan dengan kontak keseimbangan sentrifugasi. Sedangkan metode pemisahan bahan dengan kontak keseimbangan bahan meliputi penguapan, distilasi, adsorbsi, koagulasi, dan kristalisas
bahan meliputi penguapan, distilasi, adsorbsi, koagulasi, dan kristalisasi. Metodei. Metode ini banyak doterapkan dalam industri khususnya
ini banyak doterapkan dalam industri khususnya industri pengolahan hasilindustri pengolahan hasil
pertanian untuk memproduksi produk tertentu. Pengetahuan mengenai metode ini pertanian untuk memproduksi produk tertentu. Pengetahuan mengenai metode ini perlu dikuasai agar penggunaanya dalam industri dapat disesuaikan dengan
perlu dikuasai agar penggunaanya dalam industri dapat disesuaikan dengan kebutuhan pemisahan bahan.
kebutuhan pemisahan bahan.
Dalam industri, pemisahan bahan merupakan metode yang umum digunakan Dalam industri, pemisahan bahan merupakan metode yang umum digunakan untuk memperoleh
untuk memperoleh bahan dengan ukuran atbahan dengan ukuran atau fasa au fasa yang diinginkan. yang diinginkan. MenurutMenurut Idrial (!"#$ pelaksanaan pemisahan ini dapat dilakukan dengan memanfaatkan Idrial (!"#$ pelaksanaan pemisahan ini dapat dilakukan dengan memanfaatkan beberapa gaya yaitu gaya gra%itasi,
beberapa gaya yaitu gaya gra%itasi, gaya sentrifugal, dan gaya kinetic yanggaya sentrifugal, dan gaya kinetic yang timbul dari aliran.
timbul dari aliran.
Pemisahan bahan secara mekanis yaitu pengendapan, pengayakan, penyaringan Pemisahan bahan secara mekanis yaitu pengendapan, pengayakan, penyaringan (filtrasi$, dan ekstraksi. Sedangkan pemisahan dengan kontak keseimbangan (filtrasi$, dan ekstraksi. Sedangkan pemisahan dengan kontak keseimbangan bahan meliputi
bahan meliputi penguapan, distilasi, adsorbsi, koagulasi, kristalispenguapan, distilasi, adsorbsi, koagulasi, kristalisasi, danasi, dan sentrifugasi.
sentrifugasi.
Pemisahan mekanik yang pertama adalah pengayakan. Pengayakan adalah metode Pemisahan mekanik yang pertama adalah pengayakan. Pengayakan adalah metode pemisahan bahan berdasarkan ukuran dengan menggunakan ga
pemisahan bahan berdasarkan ukuran dengan menggunakan ga ya gra%itasi danya gra%itasi dan getaran. A
getaran. Ayyakan dapat berbahan akan dapat berbahan logam, pelat logam berlubang, kain, logam, pelat logam berlubang, kain, dll. &kurandll. &kuran lubang ayakan ini berkisar antara ' in sampai ' mesh. )ontoh pengayakan lubang ayakan ini berkisar antara ' in sampai ' mesh. )ontoh pengayakan adalah pemisahan ukuran bahan pati dengan %ibrating screen. Penggunaan ukuran adalah pemisahan ukuran bahan pati dengan %ibrating screen. Penggunaan ukuran ayakan ini tergantung dari ukuran bahan yang akan diayak (Idrial, !"#$.
*iltrasi adalah metode pemisahan untuk memisahkan +at
*iltrasi adalah metode pemisahan untuk memisahkan +at padat dari cairannyapadat dari cairannya dengan menggunakan alat berpori (penyaring$. Dasar pemisahan ini adalah dengan menggunakan alat berpori (penyaring$. Dasar pemisahan ini adalah dengan perbedaan ukuran partikel antara pelarut dan +at terlarutnya. Penyaring dengan perbedaan ukuran partikel antara pelarut dan +at terlarutnya. Penyaring akan menahan +at padat denga
akan menahan +at padat denga ukuran yang lebih besar ukuran yang lebih besar dari pori sardari pori saringan. Prosesingan. Proses ini dilakukan dengan bahan
ini dilakukan dengan bahan yang berbentuk larutan cair. asil penyaringanyang berbentuk larutan cair. asil penyaringan disebut filtrate dan +at yang tertahan disebut residu. )ontoh filtrasi adalah untuk disebut filtrate dan +at yang tertahan disebut residu. )ontoh filtrasi adalah untuk membersihkan sirup
membersihkan sirup dari kotoran yang dari kotoran yang ada pada gula. )ontoh alat ada pada gula. )ontoh alat filtrasifiltrasi adalah
adalah filter pres filter presss (-ahayu, !$.(-ahayu, !$.
Pengendapan merupakan metode pemisahan dua bahan cair yang tidak dapat Pengendapan merupakan metode pemisahan dua bahan cair yang tidak dapat bercampur, atau
bercampur, atau bahan cair dan bahan padat, dipisahkan dengan membiarkanbahan cair dan bahan padat, dipisahkan dengan membiarkan bahan ini sampai pada keadaan keseimbangan di bawah pengaruh ga
bahan ini sampai pada keadaan keseimbangan di bawah pengaruh ga ya gra%itasi,ya gra%itasi, bahan yang lebih berat akan /atuh terlebih dahulu daripada bahan yang ringan. bahan yang lebih berat akan /atuh terlebih dahulu daripada bahan yang ringan.
Selain itu terdapat pula ekstraksi, yang merupakan pemisahan +at dengan larutan Selain itu terdapat pula ekstraksi, yang merupakan pemisahan +at dengan larutan yang berdasarkan kepolaran dan massa /enisnya. )ontohnya adalah pemisahan yang berdasarkan kepolaran dan massa /enisnya. )ontohnya adalah pemisahan senyawa organic dan pelarutan air dan
senyawa organic dan pelarutan air dan minyak.minyak.
Sentrifugasi adalah proses pemisahan komponen yang
Sentrifugasi adalah proses pemisahan komponen yang terdiri dari bahan cair yangterdiri dari bahan cair yang tidak saling melarutkan dengan memanfaatkan gaya sentrifugal. Prinsipnya adalah tidak saling melarutkan dengan memanfaatkan gaya sentrifugal. Prinsipnya adalah dengan pemutaran ob/ek secara hori+ontal pada /arak tertentu. Dengan metode ini dengan pemutaran ob/ek secara hori+ontal pada /arak tertentu. Dengan metode ini proses pengendapan atau pemisahan bahan dapat lebih cepat dan optimum
proses pengendapan atau pemisahan bahan dapat lebih cepat dan optimum
dibanding teknik biasa. Prinsip ini dapat optimum dengan memasukkan -pm dan dibanding teknik biasa. Prinsip ini dapat optimum dengan memasukkan -pm dan nilai konsentrasi yang tepat dalam alat sentrifugasi. Pada industri, contoh
nilai konsentrasi yang tepat dalam alat sentrifugasi. Pada industri, contoh
penggunaan metode ini adalah dalam proses pembuatan minyak kelapa. Santan penggunaan metode ini adalah dalam proses pembuatan minyak kelapa. Santan
yang merupakan campuran air dan minyak dapat di disentrifugasi dengan yang merupakan campuran air dan minyak dapat di disentrifugasi dengan kecepatan antara 0102
kecepatan antara 0102 rpm sehingga terpisah fraksi kaya minyak (krim$ danrpm sehingga terpisah fraksi kaya minyak (krim$ dan fraksi miskin minyak (skim$. 3alu krim yang diasamkan disentrifugasi lagi untuk fraksi miskin minyak (skim$. 3alu krim yang diasamkan disentrifugasi lagi untuk memisahkan minyak dan bagian bagian bukan minyak.
memisahkan minyak dan bagian bagian bukan minyak.
Metode pemisahan dengan kontak keseimbangan bahan adalah sublimasi. Metode pemisahan dengan kontak keseimbangan bahan adalah sublimasi. Sublimasi adalah mentode pemisahn campuran dengan menguapkan +at padat Sublimasi adalah mentode pemisahn campuran dengan menguapkan +at padat tanpa melalui fasa cair sehingga kotoran tak
tanpa melalui fasa cair sehingga kotoran tak menyublim akan tertinggal.menyublim akan tertinggal.
4%aporasi adalah penguapan bahan pelarut untuk memperoleh +at terlarut (garam$ 4%aporasi adalah penguapan bahan pelarut untuk memperoleh +at terlarut (garam$ dengan prinsip perbedaan titik didih (garam titik didih lebih tinggi sehingga akan dengan prinsip perbedaan titik didih (garam titik didih lebih tinggi sehingga akan tertinggal$. 5ristalisasi adalah metode emisahan untuk memperoleh +at padat tertinggal$. 5ristalisasi adalah metode emisahan untuk memperoleh +at padat yang terlarut dalam suatu larutan. Dasarnya adalah
yang terlarut dalam suatu larutan. Dasarnya adalah dengan prinsip kelarutandengan prinsip kelarutan bahan dalam peelarut dan perbedaan titik beku. )ontohnya adalah dalam bahan dalam peelarut dan perbedaan titik beku. )ontohnya adalah dalam pembuatan garam dapur dari air laut dan dalam proses pembuatan 5ristal gula pembuatan garam dapur dari air laut dan dalam proses pembuatan 5ristal gula pasir dari nira tebu (-ahayu, "$.
*iltrasi adalah metode pemisahan untuk memisahkan +at
*iltrasi adalah metode pemisahan untuk memisahkan +at padat dari cairannyapadat dari cairannya dengan menggunakan alat berpori (penyaring$. Dasar pemisahan ini adalah dengan menggunakan alat berpori (penyaring$. Dasar pemisahan ini adalah dengan perbedaan ukuran partikel antara pelarut dan +at terlarutnya. Penyaring dengan perbedaan ukuran partikel antara pelarut dan +at terlarutnya. Penyaring akan menahan +at padat denga
akan menahan +at padat denga ukuran yang lebih besar ukuran yang lebih besar dari pori sardari pori saringan. Prosesingan. Proses ini dilakukan dengan bahan
ini dilakukan dengan bahan yang berbentuk larutan cair. asil penyaringanyang berbentuk larutan cair. asil penyaringan disebut filtrate dan +at yang tertahan disebut residu. )ontoh filtrasi adalah untuk disebut filtrate dan +at yang tertahan disebut residu. )ontoh filtrasi adalah untuk membersihkan sirup
membersihkan sirup dari kotoran yang dari kotoran yang ada pada gula. )ontoh alat ada pada gula. )ontoh alat filtrasifiltrasi adalah
adalah filter pres filter presss (-ahayu, !$.(-ahayu, !$.
Pengendapan merupakan metode pemisahan dua bahan cair yang tidak dapat Pengendapan merupakan metode pemisahan dua bahan cair yang tidak dapat bercampur, atau
bercampur, atau bahan cair dan bahan padat, dipisahkan dengan membiarkanbahan cair dan bahan padat, dipisahkan dengan membiarkan bahan ini sampai pada keadaan keseimbangan di bawah pengaruh ga
bahan ini sampai pada keadaan keseimbangan di bawah pengaruh ga ya gra%itasi,ya gra%itasi, bahan yang lebih berat akan /atuh terlebih dahulu daripada bahan yang ringan. bahan yang lebih berat akan /atuh terlebih dahulu daripada bahan yang ringan.
Selain itu terdapat pula ekstraksi, yang merupakan pemisahan +at dengan larutan Selain itu terdapat pula ekstraksi, yang merupakan pemisahan +at dengan larutan yang berdasarkan kepolaran dan massa /enisnya. )ontohnya adalah pemisahan yang berdasarkan kepolaran dan massa /enisnya. )ontohnya adalah pemisahan senyawa organic dan pelarutan air dan
senyawa organic dan pelarutan air dan minyak.minyak.
Sentrifugasi adalah proses pemisahan komponen yang
Sentrifugasi adalah proses pemisahan komponen yang terdiri dari bahan cair yangterdiri dari bahan cair yang tidak saling melarutkan dengan memanfaatkan gaya sentrifugal. Prinsipnya adalah tidak saling melarutkan dengan memanfaatkan gaya sentrifugal. Prinsipnya adalah dengan pemutaran ob/ek secara hori+ontal pada /arak tertentu. Dengan metode ini dengan pemutaran ob/ek secara hori+ontal pada /arak tertentu. Dengan metode ini proses pengendapan atau pemisahan bahan dapat lebih cepat dan optimum
proses pengendapan atau pemisahan bahan dapat lebih cepat dan optimum
dibanding teknik biasa. Prinsip ini dapat optimum dengan memasukkan -pm dan dibanding teknik biasa. Prinsip ini dapat optimum dengan memasukkan -pm dan nilai konsentrasi yang tepat dalam alat sentrifugasi. Pada industri, contoh
nilai konsentrasi yang tepat dalam alat sentrifugasi. Pada industri, contoh
penggunaan metode ini adalah dalam proses pembuatan minyak kelapa. Santan penggunaan metode ini adalah dalam proses pembuatan minyak kelapa. Santan
yang merupakan campuran air dan minyak dapat di disentrifugasi dengan yang merupakan campuran air dan minyak dapat di disentrifugasi dengan kecepatan antara 0102
kecepatan antara 0102 rpm sehingga terpisah fraksi kaya minyak (krim$ danrpm sehingga terpisah fraksi kaya minyak (krim$ dan fraksi miskin minyak (skim$. 3alu krim yang diasamkan disentrifugasi lagi untuk fraksi miskin minyak (skim$. 3alu krim yang diasamkan disentrifugasi lagi untuk memisahkan minyak dan bagian bagian bukan minyak.
memisahkan minyak dan bagian bagian bukan minyak.
Metode pemisahan dengan kontak keseimbangan bahan adalah sublimasi. Metode pemisahan dengan kontak keseimbangan bahan adalah sublimasi. Sublimasi adalah mentode pemisahn campuran dengan menguapkan +at padat Sublimasi adalah mentode pemisahn campuran dengan menguapkan +at padat tanpa melalui fasa cair sehingga kotoran tak
tanpa melalui fasa cair sehingga kotoran tak menyublim akan tertinggal.menyublim akan tertinggal.
4%aporasi adalah penguapan bahan pelarut untuk memperoleh +at terlarut (garam$ 4%aporasi adalah penguapan bahan pelarut untuk memperoleh +at terlarut (garam$ dengan prinsip perbedaan titik didih (garam titik didih lebih tinggi sehingga akan dengan prinsip perbedaan titik didih (garam titik didih lebih tinggi sehingga akan tertinggal$. 5ristalisasi adalah metode emisahan untuk memperoleh +at padat tertinggal$. 5ristalisasi adalah metode emisahan untuk memperoleh +at padat yang terlarut dalam suatu larutan. Dasarnya adalah
yang terlarut dalam suatu larutan. Dasarnya adalah dengan prinsip kelarutandengan prinsip kelarutan bahan dalam peelarut dan perbedaan titik beku. )ontohnya adalah dalam bahan dalam peelarut dan perbedaan titik beku. )ontohnya adalah dalam pembuatan garam dapur dari air laut dan dalam proses pembuatan 5ristal gula pembuatan garam dapur dari air laut dan dalam proses pembuatan 5ristal gula pasir dari nira tebu (-ahayu, "$.
Destilasi m
Destilasi merupakan merode pemisahan erupakan merode pemisahan untuk memperoleh bahan berwu/ud untuk memperoleh bahan berwu/ud caircair yang terkotori oleh +at padat lain atau bahan yang memiliki titik didih berbeda. yang terkotori oleh +at padat lain atau bahan yang memiliki titik didih berbeda. 6ahan yang dipisahkan dapat
6ahan yang dipisahkan dapat dalam bentuk larutan atau cair, tahan terhadapdalam bentuk larutan atau cair, tahan terhadap pemanasan, dan perbedaan titik didihnya tidak terlalu dekat. )ontoh metode ini pemanasan, dan perbedaan titik didihnya tidak terlalu dekat. )ontoh metode ini
adalah dalampenyulingan minyak bumi men/adi
adalah dalampenyulingan minyak bumi men/adi fraksi1fraksi seperti bensin, a%tur,fraksi1fraksi seperti bensin, a%tur, dsb, dan /uga dalam pembuatan minyak kayu putih, pemurnian parfum dari
dsb, dan /uga dalam pembuatan minyak kayu putih, pemurnian parfum dari ekstrak tanaman,
ekstrak tanaman, serta dalam pemurnian air mserta dalam pemurnian air minum /uga destilasi air inum /uga destilasi air laut untuklaut untuk memperoleh air murni. Metode selan/utnya adalah dengan
memperoleh air murni. Metode selan/utnya adalah dengan ekstraksi merupakanekstraksi merupakan metode pemisahan dengan melarutkan bahan campuran dengan pelarut yang metode pemisahan dengan melarutkan bahan campuran dengan pelarut yang sesuai. Dasarnya adalah dengan prinsip kelarutan
sesuai. Dasarnya adalah dengan prinsip kelarutan bahan dalam pelarut tertentubahan dalam pelarut tertentu (-ahayu, "$.
(-ahayu, "$.
Adsorpsi merupakan metode pemisahan untuk membersihkan suatu
Adsorpsi merupakan metode pemisahan untuk membersihkan suatu bahanbahan pengotor dengan penarikan bahan pengadsorpsi secara kuat sehingga menempel pengotor dengan penarikan bahan pengadsorpsi secara kuat sehingga menempel pada permukaan bahan pengadsorpsi. )ontoh penggunaan
pada permukaan bahan pengadsorpsi. )ontoh penggunaan metode ini adalah padametode ini adalah pada proses pemurnian air dari otoran renik atau mikroorganism
proses pemurnian air dari otoran renik atau mikroorganisme, dan /uga dalame, dan /uga dalam proses pemutihan gula yang berwarna coklat karena kotoran. Metode lainnya proses pemutihan gula yang berwarna coklat karena kotoran. Metode lainnya
adalah kromatografi, yang merupakan metode pemisahan berdasrkan perbedaan adalah kromatografi, yang merupakan metode pemisahan berdasrkan perbedaan kecepatan perambatan pelarut pada suatu lapisan +at tertentu dengan prinsip daya kecepatan perambatan pelarut pada suatu lapisan +at tertentu dengan prinsip daya absorbs oleh bahan penyerap da %olatilitas (daya penguapan$. )ontoh metode ini absorbs oleh bahan penyerap da %olatilitas (daya penguapan$. )ontoh metode ini adalah kromatografi
adalah kromatografi kertas untuk kertas untuk memisahka memisahka tinta (-ahayu, tinta (-ahayu, "$."$.
1.2 Rumusan Masalah 1.2 Rumusan Masalah
..
.. Apa sa/a klasiApa sa/a klasifikasi proses fikasi proses pemisahan secara mekanik7pemisahan secara mekanik7 ..
.. Apa yang dimaksud prosApa yang dimaksud proses pemisahan secara es pemisahan secara sedimentasi dan ssedimentasi dan settling7ettling7 ..0
..0 6agaimana prinsip ker/a 6agaimana prinsip ker/a alat pemisahan sedimentalat pemisahan sedimentasi dan settliasi dan settling7ng7 ..'
..' Apa yang dimaksud dengan prApa yang dimaksud dengan proses pemisahan secaroses pemisahan secara sentrifugal7a sentrifugal7 ..2
1.3 Tujuan Penulsan
.0. &ntuk mengetahui tentang klasifikasi proses pemisahan secara mekanik. .0. &ntuk mengetahui tentang pengertian proses pemisahan secara sedimentasi dan settling.
.0.0 &ntuk mengettahui tentang prinsip ker/a alat pemisahan sedimentasi dan settling.
.0.' &ntuk mengetahui tentang pengertian proses pemisahan secara sentrifugal. .0.2 &ntuk mengetahui tentang prinsip ker/a alat sentrifugal.
BAB II PEMBAHA!AN
2.1 "las#kas $r%ses $emsahan se&ara mekank
Dalam 5imia dan teknik kimia, proses pemisahan digunakan untuk mendapatkan dua atau lebih produk yang lebih murni dari
suatu campuran senyawa kimia.
Sebagian besar senyawa kimia ditemukan di alam dalam keadaan yang tidak murni. 6iasanya, suatu senyawa kimia berada dalam keadaan tercampur dengan senyawa lain. &ntuk beberapa keperluan seperti sintesis senyawa kimia yang memerlukan bahan baku senyawa kimia dalam keadaan murni atau proses
produksi suatu senyawa kimia dengan kemurnian tinggi, proses pemisahan perlu dilakukan. Proses pemisahan sangat penting dalam bidang teknik kimia. Suatu contoh pentingnya proses pemisahan adalah pada proses pengolahan minyak bumi. Minyak bumi merupakan campuran berbagai hidrokarbon. Pemanfaatan
hidrokarbon1hidrokarbon penyusun minyak bumi akan lebih berharga bila memiliki kemurnian yang tinggi. Proses pemisahan minyak bumi men/adi
komponen1komponennya akan menghasilkan produk 3P8, solar, a%tur, pelumas, dan aspal.
Secara mendasar, proses pemisahan dapat diterangkan sebagai proses perpindahan massa. Proses pemisahan sendiri dapat diklasifikasikan men/adi proses pemisahan secara mekanis atau kimiawi. Pemilihan /enis proses pemisahan yang digunakan bergantung pada kondisi yang dihadapi. Pemisahan secara mekanis dilakukan
kapanpun memungkinkan karena biaya operasinya lebih murah dari pemisahan secara kimiawi. &ntuk campuran yang tidak dapat dipisahkan melalui proses pemisahan mekanis (seperti pemisahan minyak bumi$, proses pemisahan kimiawi
harus dilakukan.
Proses pemisahan suatu campuran dapat dilakukan dengan berbagai metode. Metode pemisahan yang dipilih bergantung pada fase komponen penyusun campuran. Suatu campuran dapat berupa campuran homogen (satu fase$ atau campuran heterogen (lebih dari satu fase$. Suatu campuran heterogen dapat
mengandung dua atau lebih fase9 padat1padat, padat1cair, padat1gas, cair1cair, cair1 gas, gas1gas, campuran padat1cair1gas, dan sebagainya. Pada berbagai kasus, dua atau lebih proses pemisahan harus dikombinasikan untuk mendapatkan hasil pemisahan yang diinginkan.
Penyaringan adalah proses di mana partikel1partikel dipisahkan dari cairan
dengan melewatkan cairan melalui bahan yang permeable. Medium saringan yang berpori adalah bahan permeable yang memisahkan partikel1pertikel dari cairan
yang melaluinya, dan dikenal sebagai penyaring.
Peralatan penyaringan digolongkan berdasarkan tipe kekuatan penggerak
(gra%itasi, tekanan, sentrifugal, atau %akum$, dengan metode penger/aan (batch atau kontinu$, dan hasil akhir yang diinginkan (filtrate dari +at padat cake$. Penyaringan tekanan diinginkan untuk menangani kuantitas bahan yang besar dalam usaha mempercepat proses penyaringan.
5lasifikasi proses pemisahan secara mekanik adalah sebagai berikut 9 a. Proses pemisahan secara filtrasi.
b. Proses pemisahan secara sedimentasi dan settling. c. Proses pemisahan secara sentrifugal.
2.2 Pr%ses $emsahan se&ara #ltras
*iltrasi (penyaringan$ adalah cara pemisahan campuran berdasarkan perbedaan ukuran dari partikel1partikel komponen campuran dengan
menggunakan penyaring. Partikel yang mempunyai ukuran lebih kecil akan lolos saringan dan partikel yang lebih besar akan tertinggal pada saringan. )ara
pemisahan dengan cara penyaringan ini dapat dilakukan untuk memisahkan
padatan yang mempunyai ukuran berbeda dan untuk memisahkan padatan d engan cairan.
Pemilihan ukuran penyaring disesuaikan dengan ukuran +at1+at yang akan dipisahkan. Saringan untuk memisahkan pasir dan kerikil akan berbeda dengan saringan untuk memisahkan santan dengan ampasnya.
al yang paling utama dalam filtrasi adalah mengalirkan fluida melalui media berpori. *iltrasi dapat ter/adi karena adanya gaya dorong, misalnya : gra%itasi,
tekanan dan gaya sentrifugal. *luida yang difiltrasi dapat berupa cairan atau gas: aliran yang lolos dari saringan mungkin sa/a cairan, padatan, atau
keduanya. Seringkali umpan dimodifikasi melalui beberapa pengolahan awal untuk meningkatkan la/u filtrasi, misal dengan pemanasan, kristalisasi, atau memasang peralatan tambahan pada penyaring seperti selulosa atau tanah diatomae.
)ontoh 9 penyaringan kerikil dari pasir. Pemisahan +at1+at yang mempunyai perbedaan kelarutan /uga dapat dilakukan dengan penyaringan.Misalnya
memisahkan garam yang bercampur pasir, dimana garam mudah larut dalam air sedangkan pasir tidak larut. )ampuran tersebut dimasukkan dalam air, garam akan larut sedangkan pasir tidak. Setelah disaring pasir akan tertinggal di kertas saring, dan air garam lolos menembus kertas saring. ;at yang tertahan di kertas saring dinamakan residu dan cairan yang dapat menembus kertas saring
dinamakan filtrat.
*luida mengalir melalui media penyaring karena perbedaan tekanan yang melalui media tersebut. Penyaring dapat beroperasi pada9
o <ekanan di atas atmosfer pada bagian atas media penyaring. o <ekanan operasi pada bagian atas media penyaring.
o =akum pada bagian bawah.
Penyaring gra%itasi dibatasi penggunaannya dalam industri untuk suatu aliran cairan kristal kasar, pen/ernihan air minum, dan pengolahan limbah cair.
5ebanyakan penyaring industri adalah penyaring tekan, penyaring %akum, atau pemisah sentrifugal. Penyaring tersebut beroperasi secara kontinyu atau
diskontinyu, tergantung apakah buangan dari padatan tersaring tunak (steady$ atau sebentar1sebentar.Sebagian besar siklus operasi dari penyaring diskontinyu, aliran fluida melalui peralatan secara kontinu, tetapi harus dihentikan secara periodik untuk membuang padatan terakumulasi.Dalam saringan kontinyu buangan padat atau fluida tidak dihentikan selama peralatan beroperasi.
Penyaring dibagi ke dalam tiga golongan utama, yaitu penyaring kue (cake$, penyaring pen/ernihan (clarifying$, dan penyaring aliran silang (crossflow$.
Penyaring kue memisahkan padatan dengan /umlah relatif besar sebagai suatu kue kristal atau lumpur. Seringkali penyaring ini dilengkapi peralatan untuk
membersihkan kue dan untuk membersihkan cairan dari padatan sebelum
dibuang. Penyaring pen/ernihan membersihkan se/umlah kecil padatan dari suatu gas atau percikan cairan /ernih semisal minuman.Partikel padat terperangkap di dalam medium penyaring atau di atas permukaan luarnya. Penyaring pen/ernihan berbeda dengan saringan biasa, yaitu memiliki diameter pori medium penyaring
lebih besar dari partikel yang akan disingkirkan. Di dalam penyaring aliran silang, umpan suspensi mengalir dengan tekanan tertentu di atas medium penyaring.
3apisan tipis dari padatan dapat terbentuk di atas medium permukaan, tetapi kecepatan cairan yang tinggi mencegah terbentuknya lapisan. Medium penyaring adalah membran keramik, logam, atau polimer dengan pori yang cukup kecil untuk menahan sebagian besar partikel tersuspensi. Sebagian cairan mengalir melalui medium sebagai filtrat yang /ernih, meninggalkan suspensi pekatnya. Pembahasan selan/utnya, suatu penyaring ultra, unit aliran silang b erisi membran dengan pori yang sangat kecil, digunakan untuk memisahkan dan memekatkan partikel koloiddan molekul besar.
2.2.1 'akt%r ( #akt%r )ang mem$engaruh 'ltras
. Debit filtrasi (dimana debit yang terlalu besar akan menyebabkan tidak berfungsinya filter secara efisien.$
. 5onsentrasi (konsentrasi sangat memepengaruhi efisiensi dari filtrasi.
5onsentrasi air yang sangat tinggi akan menyebabkan tersumbatnya lubang pori dari media ata akan /adi clogging$
0. <emperature (adanya perubahan suhu dari air yang akan di filtrasi,akan menyebabkan massa /enis , %iscositas akan mengalami perubahan. Selain itu /uga akan memepengaruhi daya tarik menarik dianatara partikel halus,
sehingga ter/aid perbedaan dalam ukuran besar partikel yang akan disaring. '. 5edalaman media,ukuran dan material(pemilihan media dan ukuran
merupakan keputusan penting dalam perencanaan bangunan filter. <ebal tipisnya media akan menentukan lamanya pengaliran dan daya saring. Media yang terlalu tebal biasanya mempunyai daya saring yang sangat tinggi,tetapi membutuhkan waktu pengaliran yang lama$
2. <inggi muka air di atas media dan kehilangan tekanan (keadaan tinggi muka air di atas media berpengaruh terhadap besarnya debit atau la/u filtrasi dalam media. <ersedianya muka air yang cukup tinggi di atas media akan
meningkatkan daya tekan air untuk masuk ke dalam pori. Dengan muka pori yang tinggi akan meningkatkan la/u filtrasi$.
&ntuk semua proses filtrasi, umpan mengalir disebabkan adanya ten aga dorong berupa beda tekanan, sebagai contoh adalah akibat gra%itasi atau tenaga putar.
Secara umum filtrasi dilakukan bila /umlah padatan da lam suspensi relatif lebih kecil dibandingkan +at cairnya. Menurut prinsip ker/anya filtrasi dapat dibedakan atas beberapa cara, yaitu9
a. Pressure Filtration
*iltrasi yang dilakukan dengan menggunakan tekanan. *. Gravity Filtration
*iltrasi yang cairannya mengalir karena gaya berat. &. Vacum Filtration
*iltrasi dengan cairan yang mengalir karena prinsip hampa udara (penghisapan$.
2.2.2 +RA,IT- 'ILTER
Penyaring gra%itasi umum dalam pengolahan air, di mana suatu penyaring pasir digunakan untuk men/ernihkan air sebelum deionisasi dan destilasi. Medium penyaring dapat terdiri atas lapisan pasir atau cake bed, atau untuk tu/uan1tu/uan
khusus, suatu komposisi yang mengandung asbes, serat1serat selulosa, arang aktif, tanah diatome, atau pembantu penyaring lain. Pemurnian air dalam skala kecil dapat menggunakan keramik berpori sebagai suatu medium penyaring dalam bentuk >lilin1lilin? berlubang.)airan masuk dari sisi luar melalui keramik berpori
ke dalam bagian lilin yang berlubang (kosong$. *ilter ini tersusun atas tangki1 tangki yang bagian bawahnya berlubang1lubang dan diisi dengan pasir1pasir berpori dimana fluida mengalir secara laminar. *ilter ini digunakan untuk proses
fluida dengan kuantitas yang besar dan mengandung sedikit padatan. )ontohnya 9 pada pemurnian air. <angki biasanya terbuat dari kayu, bata atau logam tetapi
untuk pengolahan air biasa digunakan beton.Saluran dibagian bawah yang berlubang mengarah pada filtrat, saluran itu dilengkapi dengan pintu atau keran
agar memungkinkan backwashing dari dasar pasir untuk menghilangkan padatan1 padatan yang terakumulasi.6agian bawah yang berlubang tertutup oleh batuan
atau kerikil setinggi ft atau lebih untuk menahan pasir. Pasir yang biasa digunakan dalam pengolahan air sebagai media filter adalah pasir1pasir kuarsa dalam bentuk yang seragam. 5okas yang dihancurkan biasanya digunakan untuk menyaring asam sulfur.6atu kapur biasanya digunakan untuk membersihkan cairan organik baik dalam filtrasi maupun adsorbsi.
al yang harus diperhatikan dalam filter gra%itasi, bongkahan1bongkahan kasar (batu atau kerikil$ diletakkan bagian atas balok berpori (cake$ untuk menahan materi1materi kecil yang ada di atasnya (pasir, dll$. Materi yang berbeda
ukurannya harus diletakkan dengan membentuk lapisan1lapisan sehingga dapat bercampur dan ukuran untuk setiap materi harusnya sama untuk menyediakan pori1pori dan kemampuan yang maksimal.
Dengan melihat persyaratan ruang, metode yang efisiensi dapat
disediakan.8ra%itasi nut+ch adalah suatu tangki berdasarkan palsu atau be/ana media penyaring.Porselen nut+ch dapat digunakan untuk mengumpulkan kristal1 kristal steril atau penger/aan1penger/aan di mana bubur tidak dapat bercampur dengan logam1logam.8ra%itasi nut+ch bukanlah penyaring gra%itasi sebenarnya, karena sering kali dioprasikan (di/alankan$ di bawah tekana atau %akum.
2.2.3 Pen)arng ,akum
*iltrasi %akum adalah teknik untuk memisahkan produk yang solid dari campuran reaksi pelarut atau cair. )ampuran padat dan cair dituangkan melalui kertas filter dalam corong 6uchner. Padat yang terperangkap oleh filter dan cairan tersebut ditarik melalui corong ke dalam labu di bawah ini, dengan ruang hampa. Proses pemisahan dengan teknik ini sangat tepat dilakukan, /ika /umlah partikel padatnya lebih besar dibandingkan dengan cairannya. Penyaring %akum dipakai
untuk suatu ukuran besar, /arang digunakan untuk pengumpulan endapan1endapan 5ristal atau penyaring steril.Penyaring %akum kontinu dapat menangani beban kotoran yang tinggi dan pada suatu basis %olume, dalam hal biaya cairan yang disaring per galon murah. Dalam menger/akan system penyaring drum kontinu, %akum dipakai untuk drum (tong$ tersebut, dan cairan mengalir melalui la/ur kontinu. ;at padat dikumpulkan pada akhir la/ur tersebut. Perhatikan 8ambar , pada halaman berikut.
2.2. Pen)arng Tekanan
<ekanan penyaring kerangka dan penyaring lempeng merupakan yang paling sederhana dari semua penyaring tekanan, dan paling banyak digunakan. *ilter ini terdiri dari seperangkat lempengan yang dirancang untuk member sederetan
kompartemen untuk pengumpulan +at padat. 3empengan tersebut ditutup dengan medium filter seperti kan%as. Slurry umpan masuk ke dalam masing1masing lempengan dan medium filternya dengan tekanan, cairannya lewat melalui kan%as dan keluar melalui pipa keluaran dan meninggalkan +at padat basah di antara lempengan tersebut. 3empengan press yang
digunakan ada yang berbentuk bu/ur sangkar atau lingkaran, ada yang terletak %ertikal dan horisontal. <etapi umumnya lempengan untuk +at padat itu dirancang dengan membuat tekukan pada permukaan lempeng, atau dalam bentuk plate-and-frame.
Pada desain plate and fram ini, lempengan berbentuk bu/ur sangkar dengan pan/ang sisi @1" in dan disusun silih berganti dengan bingkai terbuka.
3empengan tersebut tebalnya berkisar ,2 sampai in, sedangkan
bingkainya setebal ,2 sampai " inci. 3empengan dan bingkai itu didudukkan secara %ertikal pada rak logam dengan medium filter dipasang menutupi setiap bingkai dan dirapatkan dengan bantuan sekrup dan
rem hidraulik. 6ubur umpan masuk pada satu u/ung rakitan lempeng dan bingkai tersebut. Slurry mengalir melalui saluran yang terpasang meman/ang pada salah satu sudut rakitan dari sudut tersebut melalui saluran tambahan
mengalir ke dalam masing1masing bingkai. Di sini +at padat itu
diendapkan di atas permukaan pelat. )airan mengalir menembus kain filter, melalui alur atau gelombang pada permukaan lempeng, sampai keluar press filter tersebut.
Sesudah filter tersebut dirakit, slurry dimasukkan dari pompa atau tangki pendorong pada tekanan 0 sampai atm. *iltrasi lalu diteruskan sampai tidak
ada lagi +at cair yang keluar dan tekanan filtrasi naik secara signifikan. al ini ter/adi bila bingkai sudah penuh dengan +at padat sehinggga slury tidak
dapat masuk lagi. *ilter itu disebut jammed. Setelah itu, cairan pencuci dapat dialirkan untuk membersihkan +at padat dari bahan1bahan pengotor yang dapat larut.Cake tersebut kemudian ditutup dengan uap atau udara untuk membuang sisa +at cair tersebut sebanyak1banyaknya. *ilter itu lalu
dibongkar, cake padatnya dikeluarkan dari medium filter sehingga /atuh ke kon%eyor menu/u tempat penyimpanan. Pada kebanyakan press filter, operasi tersebut berlangsung secara otomatis. Sampai cake bersih,
proses pencucian memakan waktu beberapa /am karena cairan pencuci cenderung mengikuti /alur termudah dan melangkahi bagian1bagian cake yang ter/e/al rapat. ika cake tidak terlalu rapat, sebagian besar cairan pencuci tidak efektif
membersihkan cake. ika diinginkan pencucian sampai benar1
benar bersih, biasanya dibuat sluury lagi dengan cake yang belum tercuci sempurna. Pencucian lebih lan/ut dapat menggunakan +at cair pencuci dalam kuantitas besar dan menyaringnya kembali dengan shell-and-leaf filter sehingga memungkinkan pencucian yang lebih efektif dari pada plate and frame filter.
'LATE AND 'RAME 'ILTER
Alat ini akan beker/a berdasarkan driving force, yaitu perbedaan, tekan. Alat ini dilengkapi dengan kain penyaring yang disebut filter cloth, yang terletak pada tiap sisi platenya.
Plate and frame filter digunakan untuk memisahkan padatan cairan dengan media berpori yang meneruskan cairannya dan menahan padatannya. Secara umum filtrasi, dilakukan bila /umlah padatan dalam suspense relatif kecil dibandingkan +at cairnya.
1. Open Delivery Filter press
Saluran untuk slurry dan wash(pencuci$ melalui satu saluran masuk dan tiap plateuntuk saluran cairannya.
2. Closed Delivery Filter Press
Memiliki beberapa saluran slurry dan wash water . &mpan slurry masuk melalui lubang saluran masuk. Filter cloth terletak di setiap sisi frame. <ekanan diberikan terhadap slurry agar melewati filter cloth untuk dapat masuk ke dalam plate and frame filter kemudian keluar melalui lubang plate sebagai filtrat. Padatan akan
terakumulasi atau tertinggal dan menempel pada cloth. Setelah beberapa lama maka ruang antara plate akan tertumpuk oleh slurry dan lama kelamaan umpan akan berhenti mengalir. ika hal ini ter/adi maka cloth harus segera
dicuci.Pencucian ini dilakukan dengan menyalurkan air bersih ke dalam plate dan keluar melalui frame. al ini merupakan kebaikan dari proses filtrasi (Closed delivery$.6erdasarkan kompresibilitasnya cake ( slurry yang menempel pada cloth$ dibagi men/adi dua, yakni 9
a. Compressible cake
Cake akan mengalami perubahan struktur apabila mengalami tekanan sehingga ruang kosong dalam cake semakin kecil akibatnya proses penahan semakin besar dan proses filtrasi semakin sulit.
*. Incompressible cake
Cake yang tidak mengalami perubahan /ika ter/adi perubahan tekanan.Pada
kenyataanya kelompok ini hampir tidak ada.<etapi tekanan yang digunakan kecil maka cake dapat dianggap incompressible cake. &ntuk proses filtrasi umumnya ter/adi pada beda tekanan tetap. ika medium filter primer telah dilapisi cake dan filtrat telah /enuh maka tekanan akan bertambah sampai maksimum. Diperlukan waktu yang optimum untuk melakukan satu kali siklus.Baktu filtrasi optimum adalah waktu filtrasi yang diperlukan agar /umlah %olume filtrat per satuan waktu maksimum, dalam filtrasi yang disebut waktu siklus adalah waktu keseluruhan yang diperlukan untuk melakukan proses filtrasi, yang merupakan 9
dengan9
ts C waktu siklus
tf C waktu filtrasi sesungguhnya tw C waktu pencucian
tp C waktu bongkar pasang
Pen&u&an/Washing
Eptimasi /umlah air pencuci yang digunakan ke dalam slurry ditambahkan +at warna yang mempunyai sifat tidak berikatan secara permanenFkuat dengan
padatannya, sehingga mudah dihanyutkan oleh air pencuci. 5adar +at warna dalam air cucian yang keluar dari filter dianalisa untuk mengetahui seberapa /auh operasi pencucian dilakukan. Pencucian dihentikan /ika kadar warna dalam air cucian sudah mulai konstan. umlah air pencuci dicatat sebagai %olume optimum.
R0TAR- DI!" ,AUM 'ILTER
otary disk vacum filter ini digunakan operasi dalam skala besar serta proses kontinu. Media filter dapat berupa kain (cloth$, kertas, media poros dan lain1lain. Pemiliham media filter ini didasarkan atas kemampuan untuk memisahkan
padatan, memiliki kekuatan, inert terhadap bahan kimia dan /uga dari segi ekonominya.
Prns$ kerja
Slurry yang akan disaring menempati suatu tempat (basin$. !eaf dicelupkan ke slurry dan mengumpulkan cake1nya pada premukaan leaf (filtrat tidak$.*iltrat keluar melalui saluran keluar utama.Cak e dibawa sampai ke bagian atas.
6eberapa /enis lainnya9
". #ori$ontal rotary vacuum filter %. #ori$ontal leaf filter
&. 'ertical leaf filter
tekanan dan gaya sentrifugal. Pada beberapa proses media filter membantu balok berpori (cake$ untuk menahan partikel1partikel padatan di dalam suspensi
sehingga terbentuk lapisan berturut turut pada balok sebagai filtrat yang melewati balok dan media tersebut.
*iltrasi biasa dilakukan pada skala laboratorium sampai slaka pilot plantFindustri baik dengan cara batch maupun kontinyu.
a$ *iltrasi Skala 3aboratorium.
*iltrasi digunakan untuk memisahkan campuran heterogen +at padat yang tidak larut dalam cairan.Penyaringan menggunakan corong gelas dan kertas saring dan hasil saringan disebut filtrat.
b$ *iltrasi Skala Industri
Sebelum peralatan filtrasi digunakan harus diperiksa dahulu supa ya tidak ter/adi hal1hal yang tidak diinginkan pada waktu beroperasi, misalnya penyaring tidak berfungsi secara optimum.*luida mengalir melalui media penyaring karena adanya perbedaan tekanan yang melalui media
tersebut.penyaring dilakukan agar dapat beroperasi pada9 $ <ekanan di atas atmosfer pada bagian atas media penyaring. $ <ekanan operasi pada bagian atas media penyaring.
0$ Dan %akum pada bagian bawah.
<ekanan di atas atmosfer dapat dilakukan dengan gaya gra%itasi pada cairan dalam suatu kolom, dengan menggunakan pompa atau blower,atau dengan gaya sentrifugal. Dalam suatu penyaring gra%itasi media penyaring bias /adi tidak lebih baik daripada saringan ( screen$ kasar atau dengan menggunakan partikel kasar
seperti pasir.
Penyaring gra%itasi dibatasi penggunaannya dalam industri untuk suatu aliran cairan kristal kasar,pen/ernihan air minum, dan pengolahan limbah cair.
5ebanyakan penyaring industri adalah penyaring tekan, penyaring %akum, atau pemisah sentrifugal.Penyaring tersebut beroperasi secara kontinyu atau
diskontinyu, tergantung apakah buangan dari padatan tersaring terus1menerus ( steady$ atau hanya sebagian.Sebagian besar siklus operasi dari penyaring diskontinyu, aliran fluida melalui peralatan secara kontinyu, tetapi harus dihentikan secara periodik untuk membuang padatan yang terakumulasi.
Dalam saringan kontinyu buangan padat atau fluida tidak dihentikan selama peralatan beroperasi.
Macam1 macam filter antara lain9 a. *ilter 8ra%itasi (8ra%ity *ilter$
G Merupakan tipe yang paling tua dan sederhana.
• *ilter ini tersusun atas tangki1tangki yang bagian bawahnya berlubang1
lubang dan diisi dengan pasir1pasir berpori dimana fluida mengalir secara laminer.
• *ilter ini dugunakan untuk proses fluida dengan kuantitas yang besar dan
mengandung sedikit padatan. )ontohnya 9 pada pemurnian air.
• <angki biasanya terbuat dari kayu, bata atau logam tetapi untuk
pengolahan air biasa digunakan beton. Saluran dibagian bawah yang berlubang mengarah pada filtrat, saluran itu dilengkapi dengan pintu atau
keran agar memungkinkan backwashing dari dasar pasir untuk
menghilangkan padatan1padatan yang terakumulasi. 6agian bawah yang berlubang tertutup oleh batuan atau kerikil setinggi ft atau lebih untuk
menahan pasir. Pasir yang biasa digunakan dalam pengolahan air sebagai media filter adalah pasir1pasir kuarsa dalam bentuk yang seragam. 5okas yang dihancurkan biasanya digunakan untuk menyaring asam sulfur. 6atu kapur biasanya digunakan untuk membersihkan cairan organik baik dalam filtrasi maupun adsorbsi.
al yang harus diperhatikan dalam filter gra%itasi, bongkahan1bongkahan kasar (batu atau kerikil$ diletakkan bagian atas balok berpori (cake$ untuk menahan materi1materi kecil yang ada di atasnya (pasir, dll$. Materi yang berbeda
ukurannya harus diletakkan dengan membentuk lapisan1lapisan sehingga dapat bercampur dan ukuran untuk setiap materi harusnya sama untuk menyediakan pori1pori dan kemampuan yang maksimal.
b. *ilter Pelat dan 6ingkai
*ilter tekanan biasanya tersusun dari pelat1pelat dan bingkai1bingkai. Pada filter ini pelat1pelat dan bingkai1bingkai disusun secara bergantian dengan filter kain dengan arah berkebalikan pada tiap pelat. Pemasangannya dilakukan secara bersamaan sebagai kesatuan gaya mekanik (oleh sekrup F secara hidrolik$.
pencucian dan pembukaan tunggal pada setiap pelat untuk mangalirkan cairan (pada pengiriman terbuka$. <ipe yang lain mempunyai saluran terpisah untuk membedakan suspensi dan air pencucian tetapi ada /uga yang menggunakan saluran terpisah untuk memisahkan suspensi dan air pencucian (pada pengiriman tertutup$. Saluran ini biasanya terdapat di po/ok atau di tengah atau tepat di
tengah.
&mpan suspensi masuk malalui saluran yang terbentuk dari lubang 1lubang pada po/ok kanan atas antara pelat dan bingkai.Dari saluran ini, suspensi masuk ke bingkai menu/u ruang di antara pelat1pelat. <ekanan pada suspensi diumpankan pada proses penekanan untuk menghasilkan filtrat. *iltrat tersebut menu/u ruang1
ruang diantara kain dan pelat melalui kain1kain dari kedua sisi pelat ke keluaran yang berupa klep atau menu/u saluran kedua yang dibentuk oleh lubang1lubang pada po/ok lain dari pelat dan bingkai dengan keluaran yang didukung oleh p elat1 pelat tidak oleh bingkai. 6aik keluaran melalui saluran atau melalui keran atau
klep dan pelat dilubangi atau dibuat dengan filtrat, memasuki keluaran melalui sisi pelat.
Padatan dalam suspensi berakumulasi dalam kain pada sisi sebaliknya dari pelat1 pelat.Setelah beberapa waktu sebagian kecil ruang diantara pelat tersedia untuk
suspensi, dan umpan dimatikan.ika cake dicuci, fluida pencuci di dalamnya
disalurkan ke dalam suspensi atau masukan campuran bi balik suspensi, masuk ke cake kurang lebih dari tengah bingkai, dan lewat menu/u pelat pada kedua sisi. Setelah cake dicuci, aliran ini terhenti, gaya yang menahan pelat dilepaskan, pelat dan bingkai terbuka seketika, dan cake dihilangkan atau dibuang ke dalam lubang di bawah penekan. Setelah pembuangan selesai, penekan ditutup lagi dengan memberikan gaya mekanik untuk mengunci pelat dan bingkai bersamaan, dan sebuah siklus baru filtrasi dimulai.
Pencucian dapat dikeluarkan terpisah dari filtrat dengan menyediakan kedua
keluaran bawah melalui keran dan sebuah saluran terpisah pada po/ok lainnya dari pelat.
Pencucian sederhana adalah ketika pencucian mengalir melalui cake dengan /alan yang sama seperti filtrat. 4kspresi >trhough washing? atau >e%ery other pelate washing? membutuhkan penggunaan dua tipe pelat yang berbeda.Pelat yang bukan pencuci (satu tombol$ dan pelat pencuci (tiga tombol$ diisikan dalam penekan diantara bingkai (dua tombol$.&mpan memasuki bingkai seperti
sebelumnya.Pencucian memasuki setiap pelat dan melewati dua cake pada bingkai di kedua sisi pelat, meninggalkan keran pada pelat bukan pencuci (satu
tombol$.Metode ini memerlukan klep yang tertutup pada pelat1pelat (tiga tombol$ ke dalam masukan pencuci.
Semua tipe pelat ini dapat didesain untuk mengoperasikan pada pengiriman
tertutup dengan menyediakan saluran ketiga yang dibentuk oleh lubang di sebelah po/ok kanan bawah pelat dan bingkai.4mpat saluran memungkinkan untuk
mengoperasikan dengan menggunakan pengiriman tertutup dengan keluaran terpisah untuk filtrat dan pencucian.&mpan suspensi masuk ke setiap bingkai melalui saluran kanan atas (tidak ada pembukaan dari saluran ini ke pelat manapun$.*iltrat meninggalkan setiap pelat menu/u saluran kiri bawah bingkai penuh dengan cake. Pencucian masuk melalui saluran kiri atas ke setiap pelat
menu/u cake ganda di antara bingkai pada sisi lain pelat ini dan keluar melalui saluran kanan bawah pada pelat pengganti (satu tombol$. Selama pencucian keran pada filtrat pada keluaran dan masukan pencucian tertutup.
Penekan pelat dan bingkai sangat luas digunakan khususnya ketika cake sangat berharga dan ukurannya sangat kecil. *ilter yang kontinyu menggantikan penekan pelat dan bingkai untuk banyak operasi berskala besar.
c. 6atch 3eaf *ilter
*ilter daun mirip dengan filter pelat dan bingkai, di bagian dalamnya cake disimpan pada setiap sisi daun dan filtrat mengalir keluar melalui saluran dari saringan pembuangan air yang kasar pada daun di antara cake, daun1daun tersebut dibenamkan ke dalam suspensi.
*ilter daun tetap (tipe Sweetland$, *ilter daun berotasi (tipe =alle+$ dimana cake lebih seragam, *ilter 5elly dalam posisi terbuka. *ilter tertutup dan kran masukan terbuka sehingga suspensi dapat masuk ke selongsong dengan udara yang
dipindahkan dari %entilasi ke selongsong atas bagian belakang. =entilasi dapat tertutup atau dibiarkan terbuka setelah selongsong penuh. ika kran dibiarkan terbuka, maka kran akan membatasi aliran berlebih dan akan mengembalikan umpan yang berlebih ke tangki pengumpan sehingga dapat memberikan sirkulasi yang lebih baik antara filter daun dan untuk men/aga partikel1partikel besar dari pengendapan filtrasi dilan/utkan sampai ketebalan yang diinginkan tercapai atau
filtrasi rata1rata turun secara ta/am.
&mpan didiamkan sebentar, saluran keluaran terbuka kemudian slurry
dialirkan.<ekanan udara rendah dialirkan ke dalam tangki untuk menambahkan solution berlebih. Adanya perbedaan tekanan akan membantu men/aga cake di dalam melawan filter kain. Setelah filter kosong, tutup dapat dibersihkan atau dialiri udara berlebih untuk mengeringkan cake lebih dulu.
&ntuk kelebihan fluida pencuci dikeringkan pada akhir pencucian dengan cara sama seperti pada kelebihan slurry dan cake dialiri dengan udara. <utup dibuka dan cake dibuang bertekanan udara.
)ontoh 9 pembuatan Mg dari air laut. d. *ilter Press
Suatu mesin pres bersaringan berisi satu set plat yang didesain untuk
menyediakan serangkaian ruang atau kompartemen yang didalamnya padatan dikumpulkan. Plat1plat tersebut dilingkupi medium penyaring seperti kan%as. 3umpur dapat mencapai tiap1tiap kompartemen dengan tekanan tertentu 9 cairan melalui kan%as dan keluar ke pipa pembuangan, meninggalkan padatan dibelakangnya. Plat dari suatu mesin pres bersaringan dapat berbentuk persegi atau lingkaran, %ertikal atau hori+ontal. 5ebanyakan kompartemen padatan dibentuk dengan cetakan plat berbahan polipropelina. Dalam desain
lain, kompertemen tersebut dibentuk di dalam cetakan plat berbingkai (plate1 and1frame press$, yang didalamnya terdapat plat persegi pan/ang yang pada satu sisi dapat diubah1ubah. Pengoperasiannya sebagai berikut 9
. Plat dan bingkai dipasang pada posisi %ertikal dalam rak logam, dengan kain melingkupi permukaan setiap plat,dan ditekan dengan keras bersama dengan memutar skrup hidrolik.
. 3umpur memasuki suatu sisi akhir dari rangkaian plat dan bingkai.
0. 3umpur mengalir sepan/ang /alur pada satu sudut rangkaian tersebut. '. alur tambahan mengalirkan lumpur dan /alur utama ke dalam setiap bingkai.
2. Padatan akan terendapkan di atas kain yang menutupi permukaan plat. @. )airan menembus kain, menuruni /alur pada permukaan plat
(corrugation$, dan keluar dari mesin press.
#. Setelah merangkai mesin press, lumpur dimasukkan dengan pompa atau tangki bertekanan pada tekanan 0 s.d. atm.
Perawatan filtrasi harus dirawat secara kontinu agar umur pakai peralatan men/adi lebih pan/ang. 3angkah1langkah perawatan sebagai berikut 9
• Media penyaring dibersihkan dengan diblower menggunakan udara sehingga
• 5antong penyaring untuk pembersih gas /uga dibersihkan adri media padatan
atau partikel.
• Penyaring bercangkang dan berdaun /uga dibersihkan dari debu dan karat
sehingga media penyaringan tersebut akan beker/a secara optimum.
2.3 Pr%ses Pemsahan !e&ara !ementas an !ettlng.
Sedimentasi adalah salah satu operasi pemisahan campuran padatan dan cairan ( slurr y$ men/adi cairan beningan dan sludge ( slurry yang lebih pekat konsentrasinya$,
Pemisahan dapat berlangsung karena adanya gaya gra%itasi yang ter/adi pada butiran tersebut. Proses sedimentasi dalam industri kimia banyak digunakan
,misalnya pada proses pembuatan kertas dimana slurry berupa bubur selulose yang akan dipisahkan men/adi pulp dan air, proses pen/ernihan air (water
treatment $,dan proeses pemisahan buangan nira yang akan diolah men/adi gula. Proses sedimentasi dalam dunia industri dilakukan secara sinambung dengan menggunakan alat yang dikenal dengan nama thickener ,sedangkan untuk skala laboratorium dilakukan secara batch. Data1data yang diperoleh dari prinsip sedimentasi secara batch dapat digunakan untuk proses yang sinambung. Di industri aplikasi sedimentasi banyak digunakan, antara lain 9
. Pada unit pemisahan , misalnya untuk mengambik senyawa magnesium dari air laut
. &ntuk memisahkan bahan buangan dari bahan yang akan diolah, misalnya pada pabrik gula
0. Pengolahan air sungan men/adi boiler feed water .
'. Proses pemisahan padatan berdasarkan ukurannya dalam clarifier dengan prinsip perbedaan terminal velocity
Sedimentasi adalah suatu proses pemisahan suspensi secara mekanik men/adi dua bagian, yaitu slurry dan supernatant. Slurry adalah bagian dengan konsentrasi partikel terbesar, dan supernatant adalah bagian cairan yang bening. Proses ini
memanfaatkan gaya gra%itasi, yaitu dengan mendiamkan suspensi hingga terbentuk endapan yang terpisah dari beningan (*oust, !"$.
. )ara (atch
)ara ini cocok dilakukan untuk skala laboratorium, karena
sedimentasi batch paling mudah dilakukan, pengamatan penurunan ketinggian mudah. Mekanisme sedimentasi batch pada suatu silinder F tabung bisa dilihat pada gambar berikut 9
5eterangan 9 A C cairan bening
6 C +ona konsentrasi seragam
) C +ona ukuran butir tidak seragam D C +ona partikel padat terendapkan
8ambar di atas menun/ukkan slurry awal yang memiliki konsentrasi seragam dengan partikel padatan yang seragam di dalam tabung (+ona 6$. Partikel mulai mengendap dan diasumsikan mencapai kecepatan maksimum dengan cepat. ;ona D yang terbentuk terdiri dari partikel lebih berat sehingga lebih cepat mengendap. Pada +ona transisi, fluida mengalir ke atas karena tekanan dari +ona D. ;ona ) adalah daerah dengan distribusi ukuran yang berbeda1beda dan konsentrasi tidak seragam. ;ona 6 adalah daerah konsentrasi seragam, dengan komsentrasi dan distribusi sama dengan keadaan awal. Di atas +ona 6, adalah +ona A yang
merupakan cairan bening. Selama sedimentasi berlangsung, tinggi masing1masing +ona berubah (gambar ! b, c, d$. ;ona A dan D bertambah, sedang +ona 6
berkurang. Akhirnya +ona 6, ) dan transisi hilang, semua padatan berada di +ona D. Saat ini disebut critical settling point, yaitu saat terbentuknya batas tunggal antara cairan bening dan endapan (*oust, !"$.
. )ara Semi1 (atch
Pada sedimentasi semi-batch , hanya ada cairan keluar sa/a, atau cairan masuk sa/a. adi, kemungkinan yang ada bisa berupa slurry yang masuk atau beningan yang keluar. Mekanisme sedimentasi semi-batch bisa dilihat pada gambar berikut 9
8ambar . Mekanisme Sedimentasi Semi1 (atch 5eterangan 9
A C cairan bening
6 C +ona konsentrasi seragam
) C +ona ukuran butir tidak seragam D C +ona partikel padat terendapkan 0. )ara 5ontinyu
Pada cara ini, ada cairan slurry yang masuk dan beningan yang dikeluarkan secara kontinyu. Saat steady state, ketinggian tiap +ona akan konstan. Mekanisme
sedimentasi kontinyu bisa dilihat pada gambar berikut 9
8ambar 0. Mekanisme Sedimentasi 5ontinyu 5eterangan 9
A C cairan bening
6 C +ona konsentrasi seragam
) C +ona ukuran butir tidak seragam D C +ona partikel padat terendapkan
5ecepatan sedimentasi didefinisikan sebagai la/u pengurangan atau penurunan ketinggian daerah batas antara slurry (endapan$ dan supernatant (beningan$ pada suhu seragam untuk mencegah pergeseran fluida karena kon%eksi (6rown, !2$. Pada keadaan awal, konsentrasi slurry seragam di seluruh bagian tabung.
5ecepatan sedimentasi konstan, terlihat pada grafik hubungan antara ;3dan
3membentuk garis lurus untuk periode awal (d;FdtC=Ckonstan $. P eriode ini
disebut free settling , dimana padatan bergerak turun hanya karena gaya gra%itasi.
5ecepatan yang konstan ini disebabkan oleh konsentrasi di lapisan batas yang relatif masih kecil, sehingga pengaruh gaya tarik1menarik antar partikel, gaya gesek dan gaya tumbukan antar partikel dapat diabaikan. Partikel yang berukuran
besar akan turun lebih cepat, menyebabkan tekanan ke atas oleh cairan
bertambah, sehingga mengurangi kecepatan turunnya padatan yang lebih besar. al ini membuat kecepatan penurunan semua partikel (baik yang kecil maupun yang besar$ relatif sama atau konstan.
Semakin banyak partikel yang mengendap, konsentrasi men/adi tidak seragam dengan bagian bawah slurry men/adi lebih pekat. 5onsentrasi pada bagian batas bertambah, gerak partikel semakin sukar dan kecepatan turunnya partikel
berkurang. 5ondisi ini disebut hindered settling .
5ondisi free settling dan hindered settling dapat diamati pada grafik hubungan antara ;3 dan 3.Dimana untuk kondisi free settling ditun/ukkan saat grafik masih
berupa garis lurus, sedangkan saat grafik mulai melengkung merupakan kondisihindered settling .
6erdasarkan konsentrasi dan kecenderungan partikel berinteraksi, proses sedimentasi terbagi atas tiga macam9
1 !ementas TI$e I/ Plain Settling / Discrete particle
Merupakan pengendapan partikel tanpa menggunakan koagulan. <u/uan dari unit ini adalah menurunkan kekeruhan air baku dan digunakan pada grit chamber . Dalam perhitungan dimensi efektif bak, faktor1faktor yang
mempengaruhi performance bak seperti turbulensi pada inlet dan outlet , pusaran arus lokal, pengumpulan lumpur, besar nilai 8 sehubungan dengan penggunaan perlengkapan penyisihan lumpur dan faktor lain diabaikan untuk
menghitung performance bak yang lebih sering disebut dengan ideal settling basin.
2 !ementas T$e II 4Flocculant Settling
Pengendapan material koloid dan solid tersuspensi ter/adi melalui adanya
penambahan koagulan, biasanya digunakan untuk mengen dapkan flok1flok kimia setelah proses koagulasi dan flokulasi.
Pengendapan partikel flokulen akan lebih efisien pada ketinggian bak yang relatif kecil. 5arena tidak memungkinkan untuk membuat bak yang luas dengan
ketinggian minimum, atau membagi ketinggian bak men/adi beberapa
kompartemen, maka alternatif terbaik untuk meningkatkan efisiensi pengendapan bak adalah dengan memasang tube settler pada bagian atas bak pengendapan
untuk menahan flokJflok yang terbentuk.
Merupakan pengendapan dengan konsentrasi koloid dan partikel tersuspensi adalah sedang, di mana partikel saling berdekatan sehingga gaya antar pertikel menghalangi pengendapan paertikel1paertikel di sebelahnya. Partikel berada pada posisi yang relatif tetap satu sama lain dan semuanya mengendap pada suatu
kecepatan yang konstan. al ini mengakibatkan massa pertikel mengendap sebagai suatu +ona, dan menimbulkan suatu permukaan kontak
antara solid dan li)uid.
enis sedimentasi yang umum digunakan pada pengolahan air bersih
adalahsementas t$e satu an ua5 sedangkan /enis ketiga lebih umum digunakan pada pengolahan air buangan.
Aplikasi utama dari sedimentasi pada instalasi pengolahan air minum adalah 9 . Pengendapan awal dari air permukaan sebelum pengolahan menggunakan saringan pasir cepat.
. Pengendapan air yang telah melalui proses koagulasi dan flokulasi sebelum memasuki unit saringan pasir cepat.
0. Pengendapan air yang telah melalui proses koagulasi dan flokulasi pada instalasi yang menggunakan sistem pelunakan air oleh kapur1soda.
'. Pengendapan air pada instalasi pemisahan besi dan mangan.
Sedimentasi adalah suatu proses yang bertu/uan memisahkanFmengendapkan +at1 +at padat atau suspensi non1koloidal dalam air. Pengendapan dapat dilakukan dengan memanfaatkan gaya gra%itasi. )ara yang sederhana adalah dengan membiarkan padatan mengendap dengan sendirinya. Setelah partikel1partikel mengendap, maka air yang /ernih dapat dipisahkan dari padatan yang semula
tersuspensi di dalamnya. )ara lain yang lebih cepat adalah dengan melewatkan air pada sebuah bak dengan kecepatan tertentu sehingga pada tannya terpisah dari
aliran air dan /atuh ke dalam bak pengendap tersebut. 5ecepatan pengendapan partikel1partikel yang terdapat di dalam air bergantung kepada berat /enis, bentuk
dan ukuran partikel, %iskositas air dan kecepatan aliran dalam bak pengendap. Pada umumnya proses Sedimentasi dilakukan setelah proses 5oagu lasi dan
*lokulasi dimana tu/uannya adalah untuk memperbesar partikel padatan sehingga men/adi lebih berat dan dapat tenggelam dalam waktu lebih singkat. Setelah melewati proses destabilisasi partikel koloid melalui unit koagulasi dan unit flokulasi, selan/utnya per/alanan air akan masuk ke dalam unit sedimentasi.
&nit ini berfungsi untuk mengendapkan partikel1partikel koloid yang sudah didestabilisasi oleh unit sebelumnya. &nit ini menggunakan prinsip berat /enis.
6erat /enis partikel koloid (biasanya berupa lumpur$ akan leb ih besar daripada berat /enis air. Dalam bak sedimentasi, akan terpisah antara air dan lumpur.
8abungan unit koagulasi, flokulasi, dan sedimentasi disebut unit a selator. Alat sedimentasi terdiri atas dua /enis, yaitu /enis bak pengendap segi empat (rectangular $ seperti terlihat pada 8ambar 0, dan /enis lingkaran (circular $ seperti terlihat pada 8ambar '. enis segi empat biasanya digunakan untuk la/u alir air yang besar, karena pengendaliannya dapat dilakukan dengan mudah, sedangkan keuntungan alat sedimentasi /enis lingkaran yaitu memiliki mekanisme pemisahan lumpur yang sederhana.
6ak sedimentasi berfungsi untuk mengendapkan flok1flok yang dibentuk pada proses koagulasi dan flokulasi. Agar pengendapan yang ter/adi pada bak
sedimentasi ber/alan dengan baik, terdapat beberapa persyaratan yang harus dipenuhi menyangkut karakteristik aliran dalam bak sedimentasi yang akan
dibangun. &ntuk mencapai pengendapan yang baik, bentuk bak sedimentasi harus dibuat sedemikian rupa sehingga karakteristik aliran di dalam bak tersebut
memiliki aliran yang laminar dan tidak mengalami aliran mati ( short-circuiting $. 6ak sedimentasi pada umumnya terbuat dari konstruksi beton bertulang dengan bentuk bulat maupun persegi pan/ang. <erdapat tiga konfigurasi utama untuk bak
sedimentasi, yaitu 9
. 6ak persegi pan/ang dengan aliran hori+ontal . 6ak sedimentasi dengan aliran %ertikal
0. Clarifier dengan aliran %ertikal Eperasional dan Pemeliharaan
• Pengontrolan kondisi pengendapan flok pada tangki dilakukan dengan
frekuensi ' kali sehari. Proses pembentukan flok yang tidak sempurna pada proses koagulasi dan flokulasi mengakibatkan banyaknya flok kecil yang
terbawa ke bak penyaring sehingga meningkatkan beban penyaring:
• Pengontrolan kualitas clarified water untuk memeriksa efisiensi bak
pengendapan. 4fisiensi pengendapan yang /elek mengakibatkan meningkatn ya beban pengolahan pada unit filtrasi:
• Penyisihan schum, sludge yang mengapung dan pertumbuhan algae pada
dinding tangki, baffle, dan lounders terutama pada musim panas:
• Pengontrolan beban permukaan dan flow rate melalui obser%asi %isual dengan
melihat ketinggian air pada weir pelimpah, bila debit air yang diolah terlalu besar maka muka air akan melebihi ketinggian weir loading :
• Pengurasan lumpur yang dilakukan pada clarified water secara otomatis dan
manual menurut ketebalan lumpur yang dilakukan dengan menggunakan pompa penguras.
2. Pr%ses $emsahan se&ara sentr#ugal
Sentrifugasi adalah pemisahan dengan menggunakan gaya putaran atau gaya sentrifugal. Partikel dipisahkan dari liKuid dengan adanya gaya sentrifugal pada berbagai %ariasi ukuran dan densitas campuran larutan.
Peralatan sentrifugasi terdiri dari 9
a. Pengendapan sentrifugalFcentrifugal settling
G <ubular 9 pemisahan liKuid1liKuid emulsion G Disk bowl 9 pemisahan liKuid1liKuid
b. *iltrasi sentrifugal
8aya sentrifugal digunakan untuk mendapatkan perbedaan tekanan sehingga slurry dalam filter akan mengalir ke penyaring. Pada operasi sentrifugasi dengan cara pengendapan, kecepatan pengendapan dipengaruhi oleh 9 kecepatan sudut (L$ disamping faktor1faktor lain seperti pada perhitungan kecepatan sedimentasi. la/u alir %olumetrik umpan dipengaruhi oleh kecepatan sudut (L$, diameter
partikel (Dp$, densiti partikel dan cairan, %iskositas dan diameter tabung centrifuge.
Pemisahan padatan dari air dengan menggunakan pengendapan sentrifuga prinsipnya sama dengan proses pengendapan secara gra%itasi, bedanya
pengendapan ini menghasilkan gaya dorong yang lebih besar yang disebabkan oleh putaran air. Dengan memutar air, kecepatan pengendapan dapat meningkat /ika dibandingkan dengan pengendapan secara gra%itasi pada umumnya.
Pengendapan sentrifuga sudah banyak digunakan untuk pemisahan partikel dan cairan atau air dalam proses pengolahan mineral seperti pada proses pengeringan materi dengan ukuran partikel yang berbeda, penyisihan partikel yang sangat kecil dalam pencucian, atau dalam menyisihkan kontaminan yang terlarut dalam
larutan.
amun, penggunaan pengendapan sentrifuga untuk pen yisihan partikel atau senyawa lain di dalam proses pengolahan air masih /arang dilakukan dikarenakan tingginya biaya operasional yang dibutuhkan.
Maka dari itu, pengembangan pengendapan dengan memanfaatkan gaya senrifuga diarahkan pada pengendapan dengan memanfaatkan aliran air melalui dinding pengendap seperti prinsip ker/a hydrocyclone.
8ambar @. Penyaring Sentrifugal
)ara pemisahan ini berdasarkan adanya gaya sentrifugal yang diberikan pada partikel J partikel yang melayang sehingga partikel tersebut dapat dipaksa untuk bergerak ke dasar be/ana dan mengendap, sehingga ter/adi pemisahan antara partikel padat dan pelarutnya. Selan/utnya pada campuran yang telah memisah
tersebut dapat dipisahkan lebih lan/ut dengan cara dekantasi atau memipet cairan yang berada diatas padatannya lalu ipindahkan ke tempat lain. )ara ini sangat cocok untuk untuk memisahkan campuran yang ukuran partikeln ya sangat kecil dan masa /enis partikelnya /uga sangat kecil sehingga partikelnya melayang
dalam cairannya, misalnya koloid. 8aya sentrifugal diperoleh deng an cara
memutar campuran yang akan dipisahkan dengan suatu alat khusus yang disebut centrifuge. Seperti pada 8ambar disamping.
Persamaan untuk centrifuge ialah yang terlihat seperti dibawah. -)*( )elati%e )entrifugal *orce$ ialah ukuran kekuatan dari gaya sentrifugalnya setelah mempertimbangkan faktor lain seperti kecepatan angular, -adius rotasi dan gra%itasinya.
R' 6 4r72/g
r 9 -adius rotasi
w 9 5ecepatan angular g 9 8ra%itasi
Ada /enis alat )entrifuge, )entrifuge biasa yang mempunyai kecepatan putar rendah antara J 0rpm, alat ini biasa digunakan untuk memisahkan campuran yang ukurann partikelnya relatif besar. <ra )entrifuge mempunyai kemampuan putar tinggi dari J . rpm, bahkan ada yang dapat mencapai . rpm.
)entrifuge /enis ini banyak digunakan untuk keperluan biokimia misalnya memisahkan plasma dan serum pada darah.
*ungsi sentrifugasi adalah mempercepat proses pengendapan suspensi dengan memberikan gaya sentrifugasi pada partikel1partikelnya.
)ontoh 9 Proses pemisahan minyak dengan air dalam santan.
5ecepatan sentrifugasi diatur pada 0102 rpm, maka ter/adi pemisahan dan terdapat dua bagian yaitu fraksi kaya minyak (krim$ dan fraksi miskin minyak (skim$. Selan/utnya krim diasamkan, kemudian diberi perlakuan sentrifugasi sekali lagi untuk memisahkan minyak dari bagian bukan minyak.
Prinsip pemisahan :
Pemisahan sentrifugal menggunakan prinsip dimana ob/ek d iputar secara
hori+ontal pada /arak tertentu dengan alat tertentu Apabila ob/ek berotasi di dalam tabung atau silinder yang berisi campuran cairan dan partikel, maka campuran tersebut dapat bergerak menu/u pusat rotasi, namun hal tersebut tidak ter/adi karena adanya gaya yang berlawanan yang menu/u kearah dinding luar silinder atau tabung, gaya tersebut adalah gaya sentrifugal. 8aya inilah yang
menyebabkan partikel1partikel menu/u dinding tabung dan terakumulasi membentuk endapan. Selan/utnya, cairan dapat dipisahkan dengan dekantasi (dituang atau dipipet hati1hati$.
SI;4 -4D&)<IE
Pengecilan ukuran dapat dilakukan pada bahan pangan dengan cara tradisional maupun dengan menggunakan alat (mesin$, hasil dari pengecilan ukuran tersebut akan bergantung dari karakteristik dari bahan pangan yang direduksi. Pemilihan alat dan bahan yang sesuai akan berpengaruh terhadap hasil pengecilan.
Pengecilan ukuran dapat dilakukan secara basah dan kering, keuntungan dari pengecilan ukuran basah adalah bahan yang dihasilkan lembut dan berlangsung pada suhu yang tidak tinggi dan sedikit kemungkinan ter/adi oksidasi atau
ledakan.
Metode pengecilan ukuran di atas akan dipengaruhi oleh alat yang digunakan, setiap alat si+e reductor akan menghasilkan partikel dan bentuk yang berbeda. Salah satu indikator dari perbedaan bentuk partikel adalah ukuran diameter dari masing1masing produk yang reduksi, cara mennganalisis ukuran diameter bahan yang direduksi dapat diketahui dengan analisis ayakan.
b$ 8rinder
c$ Milling (penggilingan$
2.8 Ma&am9Ma&am !entr#uge
Ada tiga macam sentrifuge, yaitu9
. 8eneral purpose centrifuge9 ligatan (kec. -otasi$ sampai N #Fmenit.biasanya untuk pemisahan sampel urin, serum, atau cairan lain dari bahan padat tidak larut.
. Micro centrifuge9 ligatan tinggi 9 O #Fmenit
0. <rasentrifuge atau spescial centrifuge 9 biasanya digunakan untuk keperluan yang lebih spesifik. ligatan sangat tinggi N@.Fmenit dapat memisahkan bagian sel yang kecil, cth9 ribosoma, inti sel, dll.
• Sentrifus dengan rotor jenis swing out
Sentrifus /enis ini memiliki selonsong tabung yang melekat secara bebas pada rotor sehingga apabila diputar, selonsong bersama tabung sentrifus di
dalamnya akan berada padaa posisi mendatar atau hori+ontal. Sedimen yang terbentuk padat dan datar, namun kecepatan putaran lebih rendah dibandingkan dengan /enis angel karena gesekan udara lebih besar.
• Sentrifus dengan rotor jenis angel atau fi*ed
Sentrifus /enis ini memiliki selonsong tabung yang melekat secara tetap dengan sudut kemiringan '2 dera/at sehingga saat diputar posisi selonsong dan tabung didalamnya tetap pada kemiringan tersebut. Sedimen yang terbentuk tidak sepadat sedimen /enis swing-out dan permukaan yang miring mengakibatkan mudah terurai kembali saat alat berhen ti atau ketika tabung dikeluarkan. 5ecepatan putaran lebih cepat karena gesekan udara lebih sedikit dibandingkan swing-out.
• +ltrasentrifus
/enis fied dan dilengkapi pendingin karena gesekan pada kecepatan tinggi dapat meningkatkan suhu di dalam sentrifus sampai 2 dera/at ). 5ecepatan ultrasentrifus ini dapat mencapai . g atau 2. rpm. Salah saru contoh penggunaan ultrasentrifus di laboratorium adalah untuk memisahkan lipoprotein atau kilomikron.
2.:. "e&e$atan Putaran
5ecepatan sentrifus diukur dalam rpm yang tidak menggambarkan daya pemisah alat tersebut. <erminologi yang benar adalah elative Centrifuge Force CF dalam satuan g yang dapai dihitung dalam menggunakan rumus di bawah ini atau menggunakan ormogram
g C radius rotor rpm kuadrat ," 12
radius rotor 9 pan/ang lengan rotor dari pusat tungkai pemutar (cm$ g 9 diketahui
misalnya r / %0 cm, g / 011 maka rpm / "&&2
Pada umumnya sentrifus kecil yang sederhana mempunyai kecepatan putaran per menit revolution per menit3rpm antara 012 rpm yang dapat diatur menggnakan tombol pengatur kecepatan. 5ecepatan sampai . g dapat diperoleh memakai ultrasentrifus dengan pendingin.
2.;. Penggunaan !entr#uge !e&ara Benar
. umlah tabung yang digunakan harus genap dan diletakkan saling berhadapan.
. Pada saat sentrifuge berputar, /angan dihentikan dengan tangan.
0. &ntuk sentrifuge dengan ligatan tinggi harus disertai dengan pendingin yang men/aga agar larutan yang diputar tidak terpengaruh.
'. -umah tabung harus disertai dengan beban karet agar tabung tidak mudah pecahF
2. -otor harus membuat putaran yang konstan.
5ecepatan pemutaran sampel darah yang diusulkan ))3S adalah 1 g selama 212 menit, walaupun tidak ada kecepatan dan waktu standar yang ditetapkan khusus untuk darah dan serum. &ntuk memperoleh hasil yang benar, sebaiknya menggunakan tabung yang sesuai dengan an/uran pabrik sentrifus. al ini terutama berlaku untuk /enis sentrifus khusus seperti mikrosentrifus dan sentrifus berukuran besar atau berkecepatan tinggi. &ntuk kecepatan diatas 2 g perlu digunakan tabung polipropilen agar tidak pecah. <abung yang digunakan harus sesuai dengan ukuran selonsong agar kedudukannya pas dan tidak boleh terlalu keluar dari selonsongnya. Sentrifus tidak boleh di/alankan bila belum tertutup rapat atau dalam keadaan tabung belum seimbang. <abung berukuran sama perlu didudukan berhadapan dan untuk keseimbangan boleh menggunakan tabung berisi air. angan mengisi tabung sampai penuh tetapi sebaiknya hanya 0F' bagian sa/a. Sebaiknya menggunakan tabung tertutup atau tabung yang ditutup
dengan parafilm. Apabila sewaktu di/alankan terdengar bunyi yang mencurigakan atau bunyi gesekan segera hentikan sentrifus untuk melihat kemungkinan pecahnya tabung. Sewaktu menggunakan sentrifus, kecepatan harus dinaikan secara bertahap dan tidak dibenarkan lansung memasang pada kecepatan tinggi. 6egitu pula sewaktu mematikan, sentrifus harus ditunggu sampai berhenti dan tidak dibenarkan memperlambat memperlambat dengan tangan. Setelah berhenti, sebaiknya tutup sentrifuge tidak segera dibuka tetapi didiamkan dahulu sekitar 2 menit agat terhindar dari ke/adian infeksi oleh aerosol yang terbentuk selama sentrifugasi.
2.<. ara Menggunakan !entr#uge
• Sambungkan stop kontak ke sta%olt bersumber =olt • 6uka penutup Sentrifuge
