3. Dasar Da sar Teori Teori Pemisa Pemisahan han bahan bahan dalam dalam suatu suatu proses proses indust industri ri pengol pengolahan ahan bahan bahan merupa merupakan kan metode yang umum digunakan. Pemisahan bahan ini dimanfaatkan untuk memperoleh bahan dengan fraksi atau bentuk dan ukuran yang diinginkan. Adapun metode umum pemisahan bahan yaitu pemisahan dengan cara c ara mekanis dan pemisahan pe misahan baha dengan cara kontak keseimbangan bahan. Perbedaan keduanya adalah pada ada tidaknya perubahan fasa bahan setelah dipisahkan. Pemisahan dengan metode mekanis merupakan pemisahan bahan dengan tetap mempertahankan fasa bahan atau tidak mengalami perubahan fasa bahan, sedangkan pemisahan bahan dengan d engan kontak keseimbangan bahan dapat mengubah meng ubah fasa bahan yang dipisahkan dari fasa awalnya. Pemisa Pemisahan han mekani mekaniss ini contony contonyaa adalah adalah pengend pengendapan apan,, filtr filtrasi asi,, ekstra ekstraksi ksi,, dan sentrifugasi. Sedangkan metode pemisahan bahan dengan kontak keseimbangan bahan meliputi penguapan, distilasi, adsorbsi, koagulasi, dan kristalisasi. Metode ini banyak doter doterap apkan kan dalam dalam indus industr trii khusu khususn snya ya indu indust stri ri pengo pengola laha han n hasi hasill pert pertani anian an untuk untuk memproduksi produk tertentu. Pengetahuan mengenai metode ini perlu dikuasai agar penggunaanya dalam industri dapat disesuaikan dengan kebutuhan pemisahan bahan. Dalam Dalam indust industri ri,, pemisa pemisahan han bahan bahan merupak merupakan an metode metode yang yang umum umum digunak digunakan an untuk untuk memper memperoleh oleh bahan dengan ukuran ukuran atau atau fasa fasa yang yang diingi diinginkan nkan..
Menurut Menurut Idrial Idrial
(!"#$ pelaksanaan pemisahan ini dapat dilakukan dengan memanfaatkan beberapa gaya yaitu gaya gra%itasi, gaya sentrifugal, dan gaya kinetic yang yang timbul dari aliran. Pemisahan bahan secara mekanis yaitu pengendapan, pengayakan, penyaringan (filtr (filtrasi asi$, $, dan ekstra ekstraksi ksi.. Sedangk Sedangkan an pemisa pemisahan han dengan dengan kontak kontak keseim keseimban bangan gan bahan bahan meliputi penguapan, distilasi, adsorbsi, koagulasi, koagulasi, kristalisasi, dan sentrifugasi. sentrifugasi. Pemisahan mekanik yang pertama adalah pengayakan. Pengayakan adalah metode pemisahan bahan berdasarkan ukuran dengan menggunakan gaya gra%itasi dan getaran. Ayakan dapat berbahan logam, pelat logam berlubang, kain, dll. &kuran lubang ayakan ini berkisar antara ' in sampai ' mesh. mesh. )ontoh pengayakan pengayakan adalah pemisahan pemisahan ukuran bahan pati dengan %ibrating screen. Penggunaan ukuran ayakan ini tergantung dari ukuran bahan yang akan diayak (Idrial, !"#$. *iltrasi adalah metode pemisahan untuk memisahkan +at padat dari cairannya dengan menggunakan alat berpori (penyaring$.
Dasar pemisahan ini adalah dengan perbedaan ukuran partikel antara pelarut dan +at terlarutnya. Penyaring akan menahan +at padat denga ukuran yang lebih besar dari pori saringan. Proses ini dilakukan dengan bahan yang berbentuk larutan cair. asil penyaringan disebut filtrate dan +at yang tertahan disebut residu. )ontoh filtrasi adalah untuk membersihkan sirup dari kotoran yang ada pada gula. )ontoh alat filtrasi adalah filter press (-ahayu, !$. Pengendapan merupakan metode pemisahan dua bahan cair yang tidak dapat bercampur, atau bahan cair dan bahan padat, dipisahkan dengan membiarkan bahan ini sampai pada keadaan keseimbangan di bawah pengaruh gaya gra%itasi, bahan yang lebih berat akan /atuh terlebih dahulu daripada bahan yang ringan. Selain itu terdapat pula ekstraksi, yang merupakan pemisahan +at dengan larutan yang berdasarkan kepolaran dan massa /enisnya. )ontohnya adalah pemisahan senyawa organic dan pelarutan air dan minyak. Sentrifugasi adalah proses pemisahan komponen yang terdiri dari bahan cair yang tidak saling melarutkan dengan memanfaatkan gaya sentrifugal. Prinsipnya adalah dengan pemutaran ob/ek secara hori+ontal pada /arak tertentu. Dengan metode ini proses pengendapan atau pemisahan bahan dapat lebih cepat dan optimum dibanding teknik biasa. Prinsip ini dapat optimum dengan memasukkan -pm dan nilai konsentrasi yang tepat dalam alat sentrifugasi. Pada industri, contoh penggunaan metode ini adalah dalam proses pembuatan minyak kelapa. Santan yang merupakan campuran air dan minyak dapat di disentrifugasi dengan kecepatan antara 0102 rpm sehingga terpisah fraksi kaya minyak (krim$ dan fraksi miskin minyak (skim$. 3alu krim yang diasamkan disentrifugasi lagi untuk memisahkan minyak dan bagian bagian bukan minyak. Metode pemisahan dengan kontak keseimbangan bahan adalah sublimasi. Sublimasi adalah mentode pemisahn campuran dengan menguapkan +at padat tanpa melalui fasa cair sehingga kotoran tak menyublim akan tertinggal. 4%aporasi adalah penguapan bahan pelarut untuk memperoleh +at terlarut (garam$ dengan prinsip perbedaan titik didih (garam titik didih lebih tinggi sehingga akan tertinggal$. 5ristalisasi adalah metode emisahan untuk memperoleh +at padat yang terlarut dalam suatu larutan. Dasarnya adalah dengan prinsip kelarutan bahan dalam peelarut dan perbedaan titik beku.
)ontohnya adalah dalam pembuatan garam dapur dari air laut dan dalam proses pembuatan 5ristal gula pasir dari nira tebu (-ahayu, "$. Destilasi merupakan merode pemisahan untuk memperoleh bahan berwu/ud cair yang terkotori oleh +at padat lain atau bahan yang memiliki titik didih berbeda. 6ahan yang dipisahkan dapat dalam bentuk larutan atau cair, tahan terhadap pemanasan, dan perbedaan titik didihnya tidak terlalu dekat. )ontoh metode ini adalah dalampenyulingan minyak bumi men/adi fraksi1fraksi seperti bensin, a%tur, dsb, dan /uga dalam pembuatan minyak kayu putih, pemurnian parfum dari ekstrak tanaman, serta dalam pemurnian air minum /uga destilasi air laut untuk memperoleh air murni. Metode selan/utnya adalah dengan ekstraksi merupakan metode pemisahan dengan melarutkan bahan campuran dengan pelarut yang sesuai. Dasarnya adalah dengan prinsip kelarutan bahan dalam pelarut tertentu (-ahayu, "$. Adsorpsi merupakan metode pemisahan untuk membersihkan suatu bahan pengotor dengan penarikan bahan pengadsorpsi secara kuat sehingga menempel pada permukaan bahan pengadsorpsi. )ontoh penggunaan metode ini adalah pada proses pemurnian air dari otoran renik atau mikroorganisme, dan /uga dalam proses pemutihan gula yang berwarna coklat karena kotoran. Metode lainnya adalah kromatografi, yang merupakan metode pemisahan berdasrkan perbedaan kecepatan perambatan pelarut pada suatu lapisan +at tertentu dengan prinsip daya absorbs oleh bahan penyerap da %olatilitas (daya penguapan$. )ontoh metode ini adalah kromatografi kertas untuk memisahka tinta (-ahayu, "$.
Proses pemisahan secara sentrifugal
Sentrifugasi adalah pemisahan dengan menggunakan gaya putaran atau gaya sentrifugal. Partikel dipisahkan dari li7uid dengan adanya gaya sentrifugal pada berbagai %ariasi ukuran dan densitas campuran larutan. Peralatan sentrifugasi terdiri dari 8 a. Pengendapan sentrifugal9centrifugal settling
:ubular
8 pemisahan li7uid1li7uid emulsion
Disk bowl
8 pemisahan li7uid1li7uid
b. *iltrasi sentrifugal ;aya sentrifugal digunakan untuk mendapatkan perbedaan tekanan sehingga slurry dalam filter akan mengalir ke penyaring. Pada operasi sentrifugasi dengan cara pengendapan, kecepatan pengendapan dipengaruhi oleh 8 kecepatan sudut (<$ disamping faktor1faktor lain seperti pada perhitungan kecepatan sedimentasi. la/u alir %olumetrik umpan dipengaruhi oleh kecepatan sudut (<$, diameter partikel (Dp$, 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 sentrifugal untuk penyisihan 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. )ara pemisahan ini berdasarkan adanya gaya sentrifugal yang diberikan pada partikel > 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. ;aya sentrifugal
diperoleh dengan cara memutar campuran yang akan dipisahkan dengan suatu alat khusus yang disebut centrifuge. 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. RCF = (rw2)/g
r 8 -adius rotasi w 8 5ecepatan angular g 8 ;ra%itasi Ada /enis alat )entrifuge, )entrifuge biasa yang mempunyai kecepatan putar rendah antara > 0rpm, alat ini biasa digunakan untuk memisahkan campuran yang ukurann partikelnya relatif besar. <ra )entrifuge mempunyai kemampuan putar tinggi dari > . 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. )ontoh8 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$. Selan/utnya krim diasamkan, kemudian diberi perlakuan sentrifugasi sekali lagi untuk memisahkan minyak dari bagian bukan minyak. Disk bowl centrifuge Centrifuge yang digunakan dalam percobaan ini adalah disc bowl yang beroperasi secara batch. Alat ini terdiri dari piringan > piringan berbentuk mangkok tersusun membentuk satu kesatuan. :iap piringan terdapat lubang kecil ditengah untuk /alannya umpan, sedangkan piringan mangkok membentuk celah sebagai /alan keluar untuk masing1masing cairan yang mengandung berat /enis berbeda, setelah dikenai gaya sentrifugal. Perolehan dari masing1masing celah akan terkumpul dan keluar dari dua /alan yang berbeda.
Sentrifugasi digunakan dalam pemisahan krim susu untuk menghasilkan dan skim susu. Disc bowl centrifuge biasanya digunakan untuk tugas ini. Mereka mungkin kedap disegel dan dilengkapi dengan pompa sentripetal. 6iasanya susu dipanaskan sampai antara '?) dan 2?) sebelum pemisahan, untuk mengurangi kekentalan dan mengoptimalkan perbedaan densitas antara fasa lemak dan berair. Isi lemak yang susu skim dapat dikurangi hingga kurang dari ,2@. Meskipun proses kontinu, padatan larut hadir dalam susu (partikel kotoran, kasein micelles, mikroorganisme$ membangun seperti lumpur dalam mangkuk sentrifugal. Mangkuk harus membersihkan pada inter%al. Alternatifnya, nozzle atau membuka diri sentrifugal dapat digunakan, tetapi dengan outlet untuk krim dan susu skim serta lumpur. 3emak dapat pulih oleh sentrifugasi. Ada
banyak
aplikasi
lain
untuk
sentrifugasi
dalam
pengolahan
makanan,
misalnya mangkuk berbentuk tabung mesin untuk mengklarifikasi sari dan gula sirup
memisahkan hewan darah ke dalam plasma dan hemoglobin, nozzle dan mesin membuka diri untuk dewatering pati dan sentrifuge untuk memulihkan decanting hewan dan tumbuhan protein, memisahkan lemak dari daging dan memisahkan comminuted kopi dan teh slurries. 6egitu pula dalam proses pembuatan minyak kelapa, dimana teknik pemisahan sentrifugasi cukup berperan. 6uah kelapa dihancurkan, dan diperas sehingga didapat bagian santan. Didalam santan terdapat campuran minyak dengan air. Dengan melakukan sentrifugasi dengan kecepatan antara 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. Dalam pengolahan minyak kelapa, sering /uga dilakukan modifikasi khususnya dalam pemisahan krim untuk mendapatkan bagian minyak. Modifikasi tersebut dilakukan dengan cara pemanasan krim, dan akan dihasilkan padatan dan minyak, selan/utnya dengan penyaringan kita dapatkan minyak kelapa yang bersih dan /ernih.
DA*:A- P&S:A5A http899diyahchemical.blogspot.co.id9'archi%e.html http899bisakimia.com9099"9pemisahan1campuran1sentrifugasi9 https899de%agerald.wordpress.com990929laporan1sentrifus9
