praktikum leaching

Download Praktikum Leaching

Post on 16-Dec-2015

177 views

Category:

Documents

65 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Skala Pilot

TRANSCRIPT

I. TUJUAN PERCOBAAN

a. Mampu menjalankan peralatan ekstraksi dengan aman dan benar.

b. Mampu memahami fenomena perpindahan massa

c. Mampu menghitung kalor terpakai dari kukus (steam) oleh pemanasan pelarut.II. LANDASAN TEORIEkstraksi adalah pemisahan satu atau beberapa bahan dari suatu padatan atau cairan dengan bantuan pelarut. Ekstraksi juga merupakan proses pemisahan satu atau lebih komponen dari suatu campuran homogen menggunakan pelarut cair (solven) sebagai separating agen. Pemisahan terjadi atas dasar kemampuan larut yang berbeda dari komponen-komponen dalam campuran. Ekstraksi padat cair atau leaching adalah transfer difusi komponen terlarut dari padatan inert ke dalam pelarutnya. Proses ini merupakan proses yang bersifat fisik karena komponen terlarut kemudian dikembalikan lagi ke keadaan semula tanpa mengalami perubahan kimiawi. Ekstraksi dari bahan padat dapat dilakukan jika bahan yang diinginkan dapat larut dalam solven pengekstraksi. Ekstraksi berkelanjutan diperlukan apabila padatan hanya sedikit larut dalam pelarut. Namun sering juga digunakan pada padatan yang larut karena efektivitasnya. [Lucas, Howard J, David Pressman. Principles and Practice In Organic Chemistry].

Ada beberapa jenis metode operasi leaching, yaitu :1. Operasi dengan sistem bertahap tunggal dalam metode ini pengontakan antara padatan dan pelarut dilakukan sekaligus dan kemudian disusul dengan pemisahan larutan dari padatan sisa. Cara ini jarang ditemui dalam operasi industri, karena perolehan solute yang rendah.2. Operasi kontinu dengan sistem bertahap banyak dengan aliran berlawanan (countercurrent) dalam sistem ini aliran bawah dan atas mengalir secara berlawanan. Operasi ini dimulai pada tahap pertama dengan mengontakkan larutan pekat, yang merupakan aliran atas tahap kedua, dan padatan baru, operasi berakhir pada tahap ke n (tahap terakhir), dimana terjadi pencampuran antara pelarut baru dan padatan yang berasal dari tahap ke-n (n-1). Sistem ini memungkinkan didapatnya perolehan solute yang tinggi, sehingga banyak digunakan di dalam industri (Treyball, 1985: 719).

Syarat-syarat yang harus dipenuhi untuk mencapai unjuk kerja ekstraksi atau kecepatan ekstraksi yang tinggi pada ekstraksi padat-cair, yaitu:

Karena perpindahan massa berlangsung pada bidang kontak antara fase padat dan fase cair, maka bahan itu perlu sekali memiliki permukaan yang seluas mungkin.

Kecepatan alir pelarut sedapat mungkin besar dibandingkan dengan laju alir bahan ekstraksi.

Suhu yang lebih tinggi (viskositas pelarut lebih rendah, kelarutan ekstrak lebih besar) pada umumnya menguntungkan unjuk kerja ekstraksi.

Ada empat faktor penting yang harus diperhatikan dalam operasi ekstraksi:

1. Ukuran partikel

Ukuran partikel mempengaruhi kecepatan ekstraksi. Semakin kecil ukuran partikel maka areal terbesar antara padatan terhadap cairan memungkinkan terjadi kontak secara tepat. Semakin besar partikel, maka cairan yang akan mendifusi akan memerlukan waktu yang relative lama.

2. Faktor pengaduk

Semakin cepat laju putaran pengaduk partikel akan semakin terdistribusi dalam permukaan kontak akan lebih luas terhadap pelarut. Semakin lama waktu pengadukan berarti difusi dapat berlangsung terus dan lama pengadukan harus dibatasi pada harga optimum agar dapat optimum agar konsumsi energi tak terlalu besar. Pengaruh faktor pengadukan ini hanya ada bila laju pelarutan memungkinkan.

3. Temperatur

Pada banyak kasus, kelarutan material akan diekstraksi akan meningkat dengan temperatur dan akan menambah kecepatan ekstraksi.

4. Pelarut

Pemilihan pelarut yang baik adalah pelarut yang sesuai dengan viskositas yang cukup rendah agar sirkulasinya bebas. Umumnya pelarut murni akan digunakan meskipun dalam operasi ekstraksi konsentrasi dari solute akan meningkat dan kecepatan reaksi akan melambat, karena gradien konsentrasi akan hilang dan cairan akan semakin viskos pada umumnya (Coulson, 1955: 721). Dalam biologi dan proses pembuatan makanan, banyak produk yang dipisahkan dari struktur alaminya menggunakan ekstraksi cair-padat. Proses terpenting dalam pembuatan gula, leaching dari umbi-umbian dengan produksi minyak tumbuhan, pelarut organic seperti hexane, acetone, dan lainnya digunakan untuk mengekstrak minyak dari kacang kedelai, biji bunga tumbuhan dan lain-lain. Dalam industri farmasi, banyak produk obat-obatan diperoleh dari leaching akar tanaman, daun dan batang. Untuk produksi kopi instan, kopi yang sudah dipanggang di leaching dengan air segar. Teh dapat larut diproduksi dengan menggunakan pelarut air dan daun teh (Geankoplis, 1997: 724-725).

III. PERCOBAAN3.1 Alat dan Bahan

Tabel 1. Alat dan BahanAlat yang digunakan:Bahan yang digunakan:

Unit ekstraksi padat-cair Stopwatch Termometer Ember plastik Tabung reaksi Gelas ukur plastik Piknometer

Kunyit

Etanol

3.2 Metoda Pengukuran Sampel Ekstrak

Pengukuran dilakukan dengan cara mengukur massa jenis sampel ekstrak.

3.3 Langkah Kerja

3.3.1 Persiapan Bahan

3.3.2 Operasi pada Unit Leaching

3.4 Keselamatan Kerja

Menggunakan sarung tangan khusus untuk membuka atau menutup katup atau bagian-bagian perpipaan yang berhubungan dengan aliran steam Menggunakan sepatu tertutup, masker serta jas lab.

Menggunakan safety glass untuk menghindari mata dari cairan kimia yang panas

Menggunakan safety helmet.3.4 Material Safety Data Sheet (MSDS)3.4.1 Sifat Fisik dan Kimia Etanol 96%

Rumus Kimia

: C2H5OH

Massa Molar

: 46,07 g/mol

Bentuk

: cair

Warna

: tidak berwarna

Bau

: seperti alcohol

Ambang bau

: 0,1 5058,5 ppm

pH

: 7,0 pada 10 g/L (20C)

Titik lebur

: -117C

Titik didih

: 78C

Titik nyala

: 17C

Tekanan uap

: Ca.59 hPa pada 20C

Berat jenis relative: 0,805 0.812 g/cm3 pada 20C

Kelarutan dalam air: pada 20C larut

Viskositas, dinamis: 1,2 mPa.s pada 20C

Suhu menyala

: 425C

(sumber : sciencelab.com)

3.4.2 Sifat Fisik dan Kimia CurcuminRumus Kimia : C21H20O6Berat Molekul: 368 gr/mol

Physical State

: Solid

Color

: Orange Kuning

Melting Point

: 183oC

Specific Gravity: < 1 (water = 1)

Vapor Desnsity: 13 (Air = 1)(sumber : sciencelab.com)

3.6 Data Pengamatan dan Pengolahan DataTabel 2. Data Pengamatan (Dokumentasi Lapangan)No.GambarKeterangan

1Kondisi awal etanol sebelum proses berlangsung

2Kondisi umpan sebelum 1 siklus berjalan

3Kondisi setelah run 1 berlangsung. Warna pelarut dalam labu pe;arut berubah menjadi kecokelatan

4Kondisi setelah run 2 berlangsung. Warna pelarut lebih cokelat dari sebelumnya. Serta etanol pada reboiler telah berubah menjadi kecokelatan.

5Kondisi setelah run 3 berlangsung. Warna ekstrak kunyit dalam etanol di labu pelarut lebih cokelat dari sebelumnya. Serta etanol pada heat exchanger tetap berwarna kecokelatan.

6Kondisi setelah run 4 berlangsung. Warna ekstrak kunyit dalam etanol tetap kecokelatan. Serta etanol pada heat exchanger pun tetap berwarna kecokelatan.

7Kondisi setelah run 5 berlangsung. Warna ekstrak kunyit dalam etanol tetap kecokelatan. Serta etanol pada reboiler tetap berwarna kecokelatan.

8Kondisi setelah run 6 berlangsung. Warna ekstrak kunyit dalam etanol lebih kecokelatan. Serta etanol pada heat exchanger berwarna lebih kecokelatan.

9Kondisi setelah run 7 berlangsung. Warna ekstrak kunyit dalam etanol tetap kecokelatan. Serta etanol pada heat exchanger pun tetap berwarna kecokelatan.

10Kondisi setelah run 8 berlangsung. Warna ekstrak kunyit dalam etanol cokelat pekat. Serta etanol pada heat exchanger berwarna lebih kecokelatan dari sebelumnya.

11

Warna sampel dari masing-masing run (run 1 8) berwarna kuning hingga kuning keoranyean

Volume pelarut (etanol) = 26 ml

Berat kunyit

= 1 kg= 1000 gramTabel 3. Data Pengamatan

NoTahapSuhu air pendingin masuk (0 C)Tair pendingin keluar (0 C)TLabu (0 C)TReboiler (0 C)Laju Kondensat (ml/mnt)TDS KondensatP Steam (1,5 psig)Waktu (menit)

11242768683041,514,51

22242869691,419,38

33242870701,519,16

44242870701,516,48

55242870701,518,46

66242870701,517,46

77242870701,520,00

88242870701,514,48

Massa Kondensat = 18 kg/jam untuk setiap run

Tabel 4. Data Massa Jenis Ekstrak Setiap RunNo TahapBerat Pikno Kosong (gram)Berat Pikno+ Sampel (gram)Volume PiknometerBerat Jenis (gr/ml)

105.586,4201 mL0,840 ( Massa Jenis Awal)

216,4560,876

326,4610,881

436,4640,884

546,4760,896

656,4810,901

766,4800,900

876,4810,901

986,4860,906

Grafik 1. Kurva Massa Jenis Ekstrak terhadap Waktu

Laporan Pilot Plant Leaching | Kelompok 3 1