BAB III KRISTALISASI II.1 Fungsi dari crystallizer (alat kristalisasi). kristalisasi). Kristalisasi dari larutan sangat penting dalam industry, karena banyak produk kimia dalam bentuk Kristal dan kristalisasi merupakan metode yang praktis untuk mendapatkan bahan-bahan kimia murni dalam kondisi yang memenuhi syarat untuk pengemasan da penyimpanan. Agar kristal-kristal dapat terbentuk dari suatu larutan, maka larutan harus dalam keadaan lewat jenuh. Konsentrasi bahan yang akan dikristalisasikan dalam larutan harus lebih tinggi dari pada kelarutannya pada suhu yang bersangkutan. Perbedaan konsentrasi ini dapat dianggap sebagai gaya pendorong kristalisasi. Dengan kata lain keseimbangan kristalisasi terbentuk jika larutan induk (mother liquor) dalam keadaan jenuh. erikut ini adalah gra!ik mengenai pembentukan kristalisai "
Grafk Grafk 3..1 3..1 Grafk Grafk pengki pengkirs rstal talis isasi asian an (kurv (kurva a kejenu kejenuhan han dan dan lewat enuh Dari Dari gra! gra!ik ik diat diatas as dapa dapatt kita kita liha lihatt bahw bahwaa titi titik k a meru merupa paka kan n laru laruta tan n yang yang akan akan dikristalisasikan, kemudian larutan tersebut di turunkan suhunya ( hal ini dapat ditunjukan dari garis putus-putus dari titik a ke b. saat titik b sudah mengalami penurunan suhu tetapi masih belum terbentuk Kristal pada titik ini, hal ini dikarenakan !ase larutan tersebut masih kurang
jenuh. #arutan akan mengalami pengkristalan pada titik $ dimana konsentrasi tekah turun dan larutan dalam keadaan lewat jenuh.
RENE!EN" NERA#A !ASSA AN NERA#A $ANAS
Ditinjau dari kristalisasi pendingian maka, persamaan untuk rendemen, nera$a massa, dan nera$a panas adalah "
Atau jika tersedia data panas pelarutan, maka %P dibayangkan "
KE#E$ATAN $ERT%!B%&AN KRISTAL
Kristal tumbuh se$ara proses layer by layer dan pertumbuhannya di permukaan Kristal. Di!usi dari badan utama $airan ke permukaan Kristal menurut &$'abe (*) dalam +ukum delta # "
Keterangan "
ke$epatan pertumbuhan kristal selama interal waktu (/ t ).
/#
pertambahan ukuran kristal.
0kuran " tebal atau panjang karakteristik.
II.' Klasiikasi alat e*inda+ zat adat dan cara ker,a alat erdasarkan metodologi lewat jenuh, klasi!ikasi peralatan kristalisasi dapat dibagi menjadi . *. 1. 3.
#ewat jenuh dengan pendingin. #ewat jenuh dengan penguapan pelarut. #ewat jenuh dengan penguapan adiabati$. (pendinginan 2 penguapan) 45alting out6 dengan penambahan senyawa untuk mengurangi kelarutan dari senyawa.
Klasi!ikasi tersebut dapat diperin$i sebagai berikut " . #ewat jenuh dengan pendinginan " a. Proses bat$h " - Kristalisasi dalam tangki - Kristalisasi dengan pengaduk se$ara bat$h. b. Proses kontinyu - 5wenson 7 walker - Proses kontinyu yang lain *. #ewat jenuh dengan pendingin yang adiabati$ a. Kristalisasi dengan hampa " - 8anpa 4e9ternal $lassi!ying good bed6 - Dengan 4e9ternal $lassi!ying good bed6 1. #ewat jenuh dengan penguapan a. 4salting eaporator6 b. 4Kristal eaporator6 Kristalisasi dala* tangki
5elama bertahun tahun, $ara yang biasa digunakan untuk menghasilkan Kristal adalah menyiapkan larutan panas yang hampir jenuh dan mengalirkan larutan ini kedalam tangkisegi-empat terbuka dimana larutan dibiarkan dingin dan mengkristal. Pada kondisi ini, Kristal terbentuk dengan lambat, dan Kristal yang terbentuk $enderung menjadi bessar dan bersambungan dalam jumlah yang banyak. :angkain Kristal ini menyebabkan mother liquor terhambat jika tangki sudah $ukup dingin, biasanya setelah beberapa hari, mother liquor di keluarkan dari bawah dan Kristal diambil dengan tangan. Alat kristalisasi Kristalisasi dengan engaduk secara -atc+
Pembentukan Kristal dengan metode yang sudah tua ini memerlukan banyak material, tenaga kerja, ruangan, dan pendinginan.
Gambar 3.2. Crystallixer dengan pengaduk secara batch 'ara kerja alat ini ialah "Air disirkulasikan melalui koil pendingin dan larutan
diaduk se$ara propeller pada batang pengaduk yang terletak ditengah-tengah.pengadukan mempunyai dua !ungsi, pertama menaikan perpindahan panas dan menjaga agar suhu larutan seragam, kedua dengan menjaga Kristal halus dalam suspense, akan memberikan kesempatan agar Kristal tumbuh seragam.
Gambar 3.3 Crystallixer dengan pengaduk secara batch 8idak hanya lebih seragam tetapi juga lebih halus dari Kristal yang dihasilkan, oleh
alat kristalisasi
di dalam tangki ini. Kesulitan-kesulitan pada peralatan ini adalah,
pertama peralatan beroprasi se$ara bat$h dan kedua kelarutannya paling ke$il pada permukaan $oil. Akibatnya pertumbuhan Kristal paling $epat pada titik tersebut sehingga mengurangi rate perpindahan panas. Alat kristalisasi S/ens0n/alker2
pada alat ini digunakan untuk mendapatkan kapasitas yang besar dan oprsasi se$ara kontinyu. 5alah satu alat kristalisasi se$ara kontinyu yang paling umum digunakan di 05A adalah alat kristalisasi swensen-walker.
Gambar 3. Crystallixer pada !wens"n#walker
Alat kristalisasi dengan +a*a (3acuu*)
alat kristalisasi dengan hampa sering dioprasikan se$ara kontinyu, tetapi dapat juga pioprasikan se$ara bat$h. Kapasitasnya dapat dibuat sangat besar. Peralatan
dengan
steam-jet
eje$ktor
,dapat
dihasilkan produk pada suhu rendahsehingga diperoleh Gambar 3.$ Crystallixer vacum
hasil dalam jumlah besar, sehingga jumlah yang dikembalikan ke proses dalam bentuk mother liquor menjadi minimum. ;eed masuk pada sembarang tempat dan uap keluar melalui lubang menuju ke eje$ktor atau alat hampa lainnya. Penurunan tekanan yang mendadak mengakibatkan larutan !eed mendidih di dalam alat. Kristalisaisi dan Kristal tetap didalam suspense sammpai $ukup besar untuk jatuh kedalam pipa pengeluaran (D), yang kemudian dipindahkan dalam pompa (<) dalam bentuk slurry menuju ke sentri!uge atau sentinueus a$uum !ilter dengan atau tanpa tangki pengendap untuk mempertebal slurry. Dua buah propeller (;) sering dipasang untuk menjaga agar liquida di dalam kristali==er teraduk dengan sempurna dan untuk menjaga agar larutan !eed ketika men$apai pipa pengeluaran tanpa terjadi !lash. #eel liquida di dalam alat kristalisasi ditunjukan oleh ka$a . Alat kristalisasi dengan +a*a dan sirkulasi ke*-ali
Alat jenis ini merupakan alat dengan sedikit modi!ikasi
dari alat kristalisasi
dengan hampa. ;eed masuk pada pompa se$ara pump. Pompa ini mensirkulasi Kristalkristal yang merupakan susupensi dalam larutan keluar dari tangki body (A), keatas melalui heater (D), dan kembali ke body. Pompa ini juga men$ampur ke !eed dengan
Gambar 3.% Alat kristalisasi dengan hampa dan sirkulasi kembali
sempurna. jika !eed $ukup panas 5ehingga terjadi !lashing didalam alat kristalisasi,maka tidak perlu ditambahkan panas kedalam heater. Kristal yang terbentuk mula-mula berada di dalam suspense di dalam liquida yang disirkulasi dan masuk ke bagian <. Kristal-kristal halus juga masuk kedalam kaki <. dari kaki < suspense Kristal-kristal halus juga masuk kedalam bagian kaki <. dari < suspense Kristal ini dialirkan oleh pompa ketempat produk.
KESI!$%LAN . ;ungsi dari kristalisasi adalah untuk mendapatkan bahan-bahan kimia murni dalam kondisi yang memenuhi syarat untuk pengemasan dan penyimpanan. *. alat untuk mengkristalisasi yaitu kristali=er dimana alat tersebut diklasi!ikasikan menjadi 3 ma$am yaitu " lewat jenuh dengan pendingin, lewat jenuh dengan penguapan
pelarut,
lewat
jenuh
dengan
penguapan
adiabati$
(pendinginan2penguapan), salting out (dengan penambahan senyawa untuk mengurangi kelarutan dari senyawa). 1. Ke$epatan pertumbuhan kristalisasi berdasarkan hukum delta, ke$epatan pertumbuhan kristal selama interal waktu (/ t ) berbanding lurus dengan pertambahan ukuran Kristal dan berbanding terbalik dengan interal waktu. 3. erdasarkan $ara pengoperasian yang berbeda-beda, maka masing-masing alat mempunyai kelebihan pada bidang tertentu.
