KONSEP LEACHING ATAU EKSTRAKSI CAIR-CAIR
1. PENGERTIAN EKSTRAKSI
Proses ekstraksi (Pemisahan) itu sendiri dibagi menjadi beragam menurut asal dan bahan yang hendak dipisah. Secara garis besar, ada dua macam pemisahan.
1. Ekstraksi padat-cair (leaching) ialah proses pemisahan cairan dari padatan dengan menggunakan cairan sebagai bahan pelarutnya.
2. Ekstraksi cair-cair yakni proses pemisahan cairan dari sebuah larutan dengan menggunakan cairan sebagai bahan pelarutnya.
2. TAHAP-TAHAP EKSTRAKSI
1. Mencampur materi 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 bahu-membahu, yaitu pelarutan ekstraksi.
2. Memisahkan larutan ekstrak dari rafinat, pada umumnya dengan cara penjernihan atau filtrasi.
3. Mengisolasi ekstrak dari larutan dan mendapatkan kembali pelarut, umumnya dilakukan dengan menguapkan pelarut. Dalam hal-hal tertentu, larutan ekstrak mampu langsung dimasak lebih lanjut atau dioalh sesudah dipekatkan.
3. FAKTOR- FAKTOR YANG HARUS DIPERHATIKAN
Ada pula faktor-aspek yang mesti diamati dalam ekstraksi yakni selaku berikut:
1. Ukuran partikel
Ukuran partikel mempengaruhi laju ekstraksi dalam beberapa hal. Semakin kecil ukurannya, makin besar luas permukaan antara padat dan cair; sehingga laju perpindahannya menjadi makin besar. Dengan kata lain, jarak untuk berdifusi yang dialami oleh zat terlarut dalam padatan ialah kecil.
2. Zat pelarut
Larutan yang hendak dipakai selaku zat pelarut seharusnya merupakan pelarut pilihan yang terbaik dan viskositasnya harus cukup rendah biar mampu dapat bersikulasi dengan gampang. Biasanya, zat pelarut murni akan diapaki pada awalnya, namun setelah proses ekstraksi berakhir, konsentrasi zat terlarut akan naik dan laju ekstraksinya turun, pertama alasannya gradien konsentrasi akan menyusut dan kedua zat terlarutnya menjadi lebih kental.
3. Temperatur
Dalam banyak hal, kelarutan zat terlarut (pada partikel yang diekstraksi) di dalam pelarut akan naik serentak dengan kenaikan temperatur untuk menunjukkan laju ekstraksi yang lebih tinggi.
4. Pengadukan Fluida
Pengadukan pada zat pelarut ialah penting alasannya akan mengoptimalkan proses difusi, sehingga mengoptimalkan perpindahan material dari permukaan partikel ke zat pelarut.
Pemilihan juga diharapkan tahap-tahap yang lain. pada ektraksi padat-cair contohnya, mampu dilaksanakan pra-pembuatan (pengecilan) materi ekstraksi atau pengolahan lanjut dari rafinat (dengan tujuan menerima kembali sisa-sisa pelarut).
Video alat-alat kimia mampu di lihat di link berikut : https://www.youtube.com/watch?v=vhOpIrUjdw0
Video alat-alat kimia mampu di lihat di link berikut : https://www.youtube.com/watch?v=vhOpIrUjdw0
Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh faktor-faktor berikut ini :
1. Selektivitas
Pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang dikehendaki, bukan komponen-unsur lain dari bahan ekstraksi. Dalam praktek, khususnya pada ekstraksi bahan-materi alami, sering juga bahan lain (contohnya lemak, resin) ikut dibebaskan bahu-membahu dengan ekstrak yang diharapkan. Dalam hal itu larutan ekstrak terkotori yang diperoleh mesti dibersihkan, yaitu contohnya di ekstraksi lagi dengan menggunakan pelarut kedua.
2. Kelarutan
Pelarut sedapat mungkin mempunyai kesanggupan melarutkan ekstrak yang besar (keperluan pelarut lebih sedikit).
3. Kemampuan tidak saling bercampur
Pada ekstraksi cair-cair pelarut dihentikan (atau hanya secara terbatas) larut dalam bahan ekstraksi.
4. Kerapatan
Terutama pada ekstraksi cair-cair, sedapat mungkin terdapat perbedaaan kerapatan adalah besar amtara pelarut dan bahan ekstraksi. Hal ini dimaksudkan supaya kedua fasa mampu dengan mudah dipisahkan kembali setelah pencampuran (pemisahan dengan gaya berat). Bila beda kerapatan kecil, kadang kala pemisahan mesti dilakukan dengan memakai gaya sentrifugal (contohnya dalam ekstraktor sentrifugal).
5. Reaktifitas
Pada biasanya pelarut tidak boleh menjadikan perubahan secara kimia pada unsur-bagian materi ekstraksi. Sebaliknya dalam hal-hal tertentu diperlukan adanya reaksi kimia (misalnya pembentukan garam) untuk mendapatkan selektivitas yang tinggi. Seringkali ekstraksi juga disertai dengan reaksi kimia. Dalam hal ini bahan yang hendak dipisahkan mutlak harus berada dalam bentuk larutan.
6. Titik didih
Karena ekstrak dan pelarut lazimnya harus dipisahkan dengan cara penguapan, destilasi atau rektifikasi, maka titik didih kedua bahan it tidak boleh terlalu erat, dan keduanya tidak membentuk aseotrop. ditinjau dari sisi ekonomi, akan menguntungkan jikalau pada proses ekstraksi titik didih pelarut tidak terlalu tinggi (seperti juga halnya dengan panas penguapan yang rendah).
4. MACAM-MACAM EKSTRAKSI
Ekstraksi mampu dibagi dua yakni sebagai berikut:
a. Ekstraksi Padat-Cair (Leaching)
Leaching yaitu ekstraksi padat-cair dengan mediator suatu zat pelarut. Proses ini dimaksudkan untuk mengeluarkan zat terlarut dari suatu padatan atau untuk memurnikan padatan dari cairan yang membuat padatan tercemar, seperti pigmen. Metode yang dipakai untuk ekstraksi akan diputuskan oleh banyaknya zat yang larut, penyebarannya dalam padatan, sifat padatan dan besarnya partikel. Jika zat terlarut menyebar merata di dalam padatan, material yang akrab permukaan akan pertama kali larut terlebih dahulu.
Pelarut, lalu akan menangkap bagian pada lapisan luar sebelum meraih zat terlarut berikutnya, dan proses akan menjadi lebih sukar dan laju ekstraksi menjadi turun. Biasanya proses leaching berjalan dalam tiga tahap, adalah: Pertama pergeseran fase dari zat terlarut yang diambil pada ketika zat pelarut meresap masuk. Kedua terjadi proses difusi pada cairan dari dalam partikel padat menuju keluar. Ketiga perpindahan zat terlarut dari padatan ke zat pelarut.
Pada ekstraksi padat-cair, satu atau beberapa unsur yang mampu larut dipisahkan dari bahan padat dengan pertolongan pelarut. Proses ini digunakan secara teknis dalam skala besar utamanya dibidang, industri materi alami dan masakan, misalnya untuk mendapatkan materi-bahan aktif dari tanaman atau organ-organ hewan untuk kebutuhan farmasi, gula dari umbi, minyak dari biji-bijian, kopi dari biji kopi.
Alat-alat ekstraksi tak kontinu dan kontinu berikut ini umumnya ialah bagian dari suatu instalasi lengkap, yang contohnya terdiri atas:
1. Alat untuk pengolahan awal (pengecilan ukuran, pengeringan) materi ekstraksi.
2. Ekstraktor yang sebenarnyaperlengkapan untuk memisahkan (dengan penjernihan atau penyaringan) larutan ekstrak dari rafinat (kerap kali menyatu dengan ekstraktor)
3. Peralatan untuk mengisolasi ekstrak atau mengembangkan fokus larutan ekstrak dan mendapatkan kembali pelarut (dengan cara penguapan).
b. Ekstraksi Cair-Cair
Ekstraksi cair-cair yakni proses pemindahan sebuah bagian adonan cairan dari suatu larutan ke cairan yang lain (ialah pelarutnya). Pada sebuah adonan dua cairan yang saling larut, salah satu yakni sebagai zat terlarut (solute), dan lainnya yakni selaku zat pembawanya (diluent).
Jika sebuah adonan dimurnikan dengan pertolongan cairan ketiga, yang disebut dengan zat pelarut (solvent) dan zat pelarutnya tidak gampang larut atau larut sebagian, maka akan terbentuk dua fase lapisan. Kejadian ini menunjukkan bahwa zat pelarut larut bab dengan zat pembawa atau dengan kedua zat pembawa dan zat terlarutnya pada temperatur tersebut.
Lapisan yang kaya-zat pelarut disebut dengan fase ekstrak, dan lapisan lainnya disebut dengan fase rafinat. Setelah kondidi kesetimbangan diraih, pada analisis akan ditemukan bahwa fase ekstrak terdiri dari zat pelarut yang bosan dengan pola kepada kedua zat terlarut dan zat pembawanya, dan fase rafinat akan terdiri atas zat
Pada dikala pencampuran terjadi perpindahan massa, yaitu ekstrak meninggalkan pelarut yang pertama (media pembawa) dan masuk ke dalam pelarut kedua (media ekstraksi). Sebagai syarat ekstraksi ini, bahan ekstraksi dan pelarut tidak saling melarut ( atau cuma dalam tempat yang sempit). Agar terjadi perpindahan massa yang bagus –yang mempunyai arti performansi ekstraksi yang besar- haruslah diusahakan supaya terjadi bidang kontak yang seluas mungkin di antara kedua cairan tersebut. Untuk itu salah satu cairan didistribusikan menjadi tetes-tetes kecil (contohnya dengan derma perkakas pengaduk). Tentu saja pendistribusian ini dilarang terlalu jauh, sebab akan menimbulkan terbentuknya emulsi yang tidak dapat lagi atau susah sekali dipisahkan.
Turbulensi pada ketika mencampur tidak butuhterlalu besar. Yang penting perbedaan konsentrasi selaku gaya pencetus pada bidang batas tetap ada. Hal ini memiliki arti bahwa materi yang sudah terlarutkan sedapat mungkin segera disingkirkan dari bidang batas.
Pada dikala pemisahan, cairan yang sudah terdistribusi menjadi tetes-tetes harus menyatu kembali menjadi sebuah fasa homogen dan berdasarkan perbedaan kerapatan yang cukup besar mampu dipisahkan dari cairan lainnya. Kecepatan pembentukan fasa homogen ikut memilih output sebuah ekstraktor cair-cair.
Kuantitas pemisahan persatuan waktu dalam hal ini kian besar kalau permukaan lapisan antar fasa didalam alat kian luas. Sama halnya seperti pada ekstraksi padat-cair, alat ekstraksi tak kontinu dan kontinu yang hendak dibahas berikut ini eringkali ialah bagian dari suatu instalasi lengkap. Instalasi tersebut biasanya terdiri atas ekstraktor yang bergotong-royong (dengan zone-zone pencampuran dan pemisahan) dan sebuah peralatan yang dihubungkan dibelakangnya (misalnya alat penguap, kolom rektifikasi) untuk mengisolasi ekstrak atau memekatkan larutan ekstrak dan mengambil kembali pelarut.
Ekstraksi jikalau dibandingkan dengan distilasi mempunyai banyak keuntungan mengingat:
1. Distilasi membutuhkan panas yang besar, misalnya pada larutan dengan relative volatility sangat akrab.
2. Pemisahan pada proses distilasi akan mengalami kesulitan untuk bagian-bagian azeotrop.
3. Komponen-unsur di dalam larutan dapat rusak dalam proses pemanasan.
4. Jika unsur yamg akan dipisahkan memiliki perbedaan sifat fisika yang kecil
Dengan demikian, mampu disimpulkan bahwa ektraksi dpakai jikalau proses distilasi dianggap kurang praktis atau terlalu mahal ongkos operasionalnya, atau bila distilasi tidak bisa untuk memisahkannya. Ekstraksi akan lebih praktis dibanding distilasi jika relative volatility (kesanggupan gampang berubahnya cairan ke bentuk gas) kedua komponen sungguh akrab adalah antara 1,0 dan 1,2, selain itu, ekstraksi cair-cair mungkin lebih hemat ketimbang distilasi atau steam stripping pada pengolahan limbah cair, kalau relative volatility dari larutan kepada air kurang dari 4.
Pada kasus lain, komponen-bagian yang hendak dipisahkan mungkin sangat sensitif terhadap panas, seperti antibiotik, atau relative non-volatile, seperti garam-garam mineral, dan ekstraksi cair-cair akan menawarkan biaya operasional yang minim untuk pemisahan. Bagaimanapun juga penggunaan distilasi mesti dievaluasi secara lebih seksama sebelum memutuskan untuk menggunakan ekstraksi cair-cair.
Proses ektraksi lazimnya menyangkut: ekstraksi cair-cair, mendapatkan pelarut kembali dan raffinate desollventizing (penghilangan/pengambilan pelarut pada rafinat). Sebuah teladan proses ekstraksi cair-cair dengan biaya yang irit yakni mendapatkan asam asetat dari air dengan menggunakan etil eter atau etil asetat. Pelarut ditemukan kembali dengan distilasi dan rafinat dimurnikan dari pelarutnya dengan distilasi uap. Dalam beberapa hal pelarut yang digunakan memiliki titi didih yang lebih tinggi ketimbang larutan.
Ekstraksi cair-cair (liquid extraction, solvent extraction): adalah pemisahan solute dari cairan pembawa (diluen) memakai solven cair. Campuran diluen dan solven tersebut bersifat heterogen (immiscible, tidak saling campur), dan kalau dipisahkan terdapat 2 fase, yaitu fase diluen (rafinat) dan fase solven (ekstrak).
a) Fase rafinat = fase residu, berisi diluen dan sisa solut.
b) Fase ekstrak = fase yang berisi solut dan solven.
Pemilihan solven menjadi sangat penting. Dipilih solven yang memiliki sifat antara lain:
a. Solut mempunyai kelarutan yang besar dalam solven, namun solven sedikit atau tidak melarutkan diluen,
b. Tidak mudah menguap pada dikala ekstraksi,
c. Praktis dipisahkan dari solut, sehingga mampu dipergunakan kembali,
d. Tersedia dan tidak mahal.
Pada ekstraksi cair-cair, satu unsur bahan atau lebih dari suatu gabungan dipisahkan dengan bantuan pelarut. Proses ini digunakan secara teknis dalam skala besar contohnya untuk mendapatkan vitamin, antibiotika, bahan-bahan penyedap, produk-produk minyak bumi dan garam-garam. logam. Proses inipun dipakai untuk membersihkan air limbah dan larutan ekstrak hasil ekstraksi padat cair.
Ekstraksi cair-cair khususnya digunakan, kalau pemisahan gabungan dengan cara distilasi mustahil dijalankan (contohnya sebab pembentukan aseotrop atau karena kepekaannya terhadap panas) atau tidak irit. Seperti ekstraksi padat-cair, ekstraksi cair-cair selalu terdiri atas sedikitnya dua tahap, yaltu pencampuran secara intensif materi ekstraksi dengan pelarut, dan pemisahan kedua fasa cair itu sesempurna mungkin.
Pada ketika pencampuran terjadi perpindahan massa, adalah ekstrak meninggalkan pelarut yang pertarna (media pembawa) dan masuk ke dalam pelarut kedua (media ekstraksi). Sebagai syarat ekstraksi ini, materi ekstraksi dan pelarut tidak saling melarut (atau cuma dalam kawasan yang sempit). Agar terjadi perpindahan abad yang baik yang memiliki arti performansi ekstraksi yang besar haruslah diusahakan supaya terjadi bidang kontak yang seluas mungkin di antara kedua cairan tersebut. Untuk itu salah satu cairan distribusikan menjadi tetes-tetes kecil (contohnya dengan pertolongan perkakas pengaduk).
Tentu saja pendistribusian ini dihentikan terlalu jauh, sebab akan menjadikan terbentuknya emulsi yang tidak mampu lagi atau susah sekali dipisah. Turbulensi pada dikala mencampur tidak butuhterlalu besar. Yang penting perbedaan fokus selaku gaya pencetus pada bidang batas tetap ada. Hal ini mempunyai arti bahwa materi yang telah terlarutkan sedapat mungkin segera disingkirkan dari bidang batas. Pada dikala pemisahan, cairan yang sudah terdistribusi menjadi tetes-tetes hanis menyatu kembali menjadi suatu fasa homogen dan menurut perbedaan kerapatan yang cukup besar mampu dipisahkan dari cairan yang lain.
Berbagai jenis sistem pemisahan yang ada, ekstraksi pelarut atau juga disebut juga ekstraksi air merupakan metode pemisahan yang paling baik dan popular. Pemisahan ini dilakukan baik dalam tingkat makro maupun mikro. Prinsip distribusi ini didasarkan pada distribusi zat terlarut dengan perbandingan tertentu antara dua zat pelarut yang tidak saling bercampur. Batasannya yakni zat terlarut dapat ditransfer pada jumlah yang berbeda dalam kedua fase terlarut. Teknik ini dapat dipakai untuk kegunaan preparatif, pemurnian, pemisahan serta analisis pada semua kerja.
Berbeda dengan proses retrifikasi, pada ekstraksi tidak terjadi pemisahan secepatnya dari materi-materi yang akan diperoleh (ekstrak), melainkan mula-mula cuma terjadi pengumpulan ekstrak (dalam pelarut). Suatu proses ekstraksi biasanya melibatkan tahap-tahap berikut:
1. Mencampurkan bahan ekstrak dengan pelarut dan membiarkannya saling kontak. Dalam hal ini terjadi perpindahan massa dengan cara difusi pada bidang antar wajah bahan ekstraksi dan pelarut. Dengan demikian terjadi ekstraksi yang sebenarnya, yakni pelarut ekstrak.
2. Memisahkan larutan ekstrak dari refinat, pada umumnya dengan cara penjernihan atau filtrasi.
3. Mengisolasi ekstrak dari larutan ekstrak dan menerima kembali pelarut. Umumnya dijalankan dengan menerima kembali pelarut. Larutan ekstrak eksklusif dapat diolah lebih lanjut atau dimasak sesudah dipekatkan.
DAFTAR PUSTAKA
http://distantina.staff.uns.ac.id/files/2009/10/1-pengantar-ekstraksi-cair-cair.pdf
http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-industri/teknologi-proses/ekstraksi-cair/