Teknik Penyaringan (Filtrasi) Dengan Tekanan  Disusun oleh : Ifa Muttiatur Rosidah (G1F010011) Indra Pradipta (G1F010057) Jurusan Farmasi, Fakultas Kedokteran dan Ilmu-Ilmu Kesehatan, Universitas Jenderal Soedirman (UNSOED), Jln. Dr. Soeparno Karangwangkal, Purwokerto, Banyumas, Jawa Tengah. @ http://unsoed.ac.id/, @ http://farmasi.unsoed.ac.id/ ABSTRAK Pembuatan sediaan farmasi seringkali membutuhkan pemisahan partikel-partikel dari larutannya. Tujuan yang lazim adalah untuk memperoleh cairan jernih yang bebas dari endapan amorf, endapan kristal, atau tetesan cairan yang tidak larut, dan benda-benda koloid. Penyaringan adalah proses di mana partikel-partikel dipisahkan dari cairan dengan melewatkan cairan melalui bahan yang permeable. Medium saringan yang berpori adalah bahan permeable yang memisahkan partikel-pertikel dari cairan yang melaluinya, dan dikenal sebagai penyaring. Peralatan penyaringan digolongkan berdasarkan tipe kekuatan penggerak (gravitasi, tekanan, sentrifugal, atau vakum), dengan metode pengerjaan (batch atau kontinu), dan hasil akhir yang diinginkan (filtrate dari zat padat cake). Penyaringan tekanan diinginkan untuk menangani kuantitas bahan yang besar dalam usaha mempercepat proses penyaringan. Kata Kunci : Penyaring, Tekanan, Grafitasi, Pemisahan Penyaringan (filtrasi) adalah salah satu cara pemisahan zat baik berupa cairan maupun gas. Pemisahan zat padat dari campuran padat cair dilakukan dengan bantuan medium berpori yang disebut medium penyaring. Suspensi padat cair dipaksa melewati medium penyaring.Zat padat akan tertahan medium penyaring sedangkan cairan dapat melewatinya yang biasa disebut filtrat. Dalam beberapa penyaringan, padatan-saring yang terbentuk merupakan medium penyaring yang baik. Untuk memaksa cairan melewati medium diperlukan gaya pendorong dalam bentuk :
Pemilihan filter ditentukan oleh :
Penyaring Gravitasi Penyaring gravitasi umum dalam pengolahan air, di mana suatu penyaring pasir digunakan untuk menjernihkan air sebelum deionisasi dan destilasi. Medium penyaring dapat terdiri atas lapisan pasir atau cake bed, atau untuk tujuan-tujuan khusus, suatu komposisi yang mengandung asbes, serat-serat selulosa, arang aktif, tanah diatome, atau pembantu penyaring lain. Pemurnian air dalam skala kecil dapat menggunakan keramik berpori sebagai suatu medium penyaring dalam bentuk “lilin-lilin” berlubang. Cairan masuk dari sisi luar melalui keramik berpori ke dalam bagian lilin yang berlubang (kosong). Filter ini tersusun atas tangki-tangki yang bagian bawahnya berlubang-lubang dan diisi dengan pasir-pasir berpori dimana fluida mengalir secara laminar. Filter ini digunakan untuk proses fluida dengan kuantitas yang besar dan mengandung sedikit padatan. Contohnya : pada pemurnian air. Tangki 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 padatan-padatan yang terakumulasi. Bagian bawah yang berlubang tertutup oleh batuan atau kerikil setinggi 1 ft atau lebih untuk menahan pasir. Pasir yang biasa digunakan dalam pengolahan air sebagai media filter adalah pasir-pasir kuarsa dalam bentuk yang seragam. Kokas yang dihancurkan biasanya digunakan untuk menyaring asam sulfur. Batu kapur biasanya digunakan untuk membersihkan cairan organik baik dalam filtrasi maupun adsorbsi. Hal yang harus diperhatikan dalam filter gravitasi, bongkahan-bongkahan kasar (batu atau kerikil) diletakkan bagian atas balok berpori (cake) untuk menahan materi-materi kecil yang ada di atasnya (pasir, dll). Materi yang berbeda ukurannya harus diletakkan dengan membentuk lapisan-lapisan sehingga dapat bercampur dan ukuran untuk setiap materi harusnya sama untuk menyediakan pori-pori dan kemampuan yang maksimal. Dengan melihat persyaratan ruang, metode yang efisiensi dapat disediakan. Gravitasi nutzch adalah suatu tangki berdasarkan palsu atau bejana media penyaring. Porselen nutzch dapat digunakan untuk mengumpulkan kristal-kristal steril atau pengerjaan-pengerjaan di mana bubur tidak dapat bercampur dengan logam-logam. Gravitasi nutzch bukanlah penyaring gravitasi sebenarnya, karena sering kali dioprasikan (dijalankan) di bawah tekana atau vakum.
Penyaring Vakum Filtrasi vakum adalah teknik untuk memisahkan produk yang solid dari campuran reaksi pelarut atau cair. Campuran padat dan cair dituangkan melalui kertas filter dalam corong Buchner. 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, jika jumlah partikel padatnya lebih besar dibandingkan dengan cairannya. Penyaring vakum dipakai untuk suatu ukuran besar, jarang digunakan untuk pengumpulan endapan-endapan Kristal atau penyaring steril. Penyaring vakum kontinu dapat menangani beban kotoran yang tinggi dan pada suatu basis volume, dalam hal biaya cairan yang disaring per galon murah. Dalam mengerjakan system penyaring drum kontinu, vakum dipakai untuk drum (tong) tersebut, dan cairan mengalir melalui lajur kontinu. Zat padat dikumpulkan pada akhir lajur tersebut. Perhatikan Gambar 2, pada halaman berikut.
Penyaring Tekanan Tekanan penyaring kerangka dan penyaring lempeng merupakan yang paling sederhana dari semua penyaring tekanan, dan paling banyak digunakan. Filter ini terdiri dari seperangkat lempengan yang dirancang untuk member sederetan kompartemen untuk pengumpulan zat padat. Lempengan tersebut ditutup dengan medium filter seperti kanvas. Slurry umpan masuk ke dalam masing-masing lempengan dan medium filternya dengan tekanan, cairannya lewat melalui kanvas dan keluar melalui pipa keluaran dan meninggalkan zat padat basah di antara lempengan tersebut. Lempengan press yang digunakan ada yang berbentuk bujur sangkar atau lingkaran, ada yang terletak vertikal dan horisontal. Tetapi umumnya lempengan untuk zat padat itu dirancang dengan membuat tekukan pada permukaan lempeng, atau dalam bentuk plate-and-frame. Pada desain plate and fram ini, lempengan berbentuk bujur sangkar dengan panjang sisi 6-28 in dan disusun silih berganti dengan bingkai terbuka. Lempengan tersebut tebalnya berkisar 0,25 sampai 2 in, sedangkan bingkainya setebal 0,25 sampai 8 inci. Lempengan dan bingkai itu didudukkan secara vertikal pada rak logam dengan medium filter dipasang menutupi setiap bingkai dan dirapatkan dengan bantuan sekrup dan rem hidraulik. Bubur umpan masuk pada satu ujung rakitan lempeng dan bingkai tersebut. Slurry mengalir melalui saluran yang terpasang memanjang pada salah satu sudut rakitan dari sudut tersebut melalui saluran tambahan mengalir ke dalam masing-masing bingkai. Di sini zat padat itu diendapkan di atas permukaan pelat. Cairan 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 3 sampai 10 atm. Filtrasi lalu diteruskan sampai tidak ada lagi zat cair yang keluar dan tekanan filtrasi naik secara signifikan. Hal ini terjadi bila bingkai sudah penuh dengan zat padat sehinggga slury tidak dapat masuk lagi. Filter itu disebut jammed. Setelah itu, cairan pencuci dapat dialirkan untuk membersihkan zat padat dari bahan-bahan pengotor yang dapat larut. Cake tersebut kemudian ditutup dengan uap atau udara untuk membuang sisa zat cair tersebut sebanyak-banyaknya. Filter itu lalu dibongkar, cake padatnya dikeluarkan dari medium filter sehingga jatuh ke konveyor menuju tempat penyimpanan. Pada kebanyakan press filter, operasi tersebut berlangsung secara otomatis. Sampai cake bersih, proses pencucian memakan waktu beberapa jam karena cairan pencuci cenderung mengikuti jalur termudah dan melangkahi bagian-bagian cake yang terjejal rapat. Jika cake tidak terlalu rapat, sebagian besar cairan pencuci tidak efektif membersihkan cake. Jika diinginkan pencucian sampai benar-benar bersih, biasanya dibuat sluury lagi dengan cake yang belum tercuci sempurna. Pencucian lebih lanjut dapat menggunakan zat 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. G 3. Press Penyaring Kerangka dan Lempengan Penyaring Sentrifugal Sentrifugasi adalah pemisahan dengan menggunakan gaya putaran atau gaya sentrifugal. Partikel dipisahkan dari liquid dengan adanya gaya sentrifugal pada berbagai variasi ukuran dan densitas campuran larutan. Peralatan sentrifugasi terdiri dari : a. Pengendapan sentrifugal/centrifugal settling
b. Filtrasi sentrifugal Gaya sentrifugal digunakan untuk mendapatkan perbedaan tekanan sehingga slurry dalam filter akan mengalir ke penyaring. Pada operasi sentrifugasi dengan cara pengendapan, kecepatan pengendapan dipengaruhi oleh : kecepatan sudut (ω) disamping faktor-faktor lain seperti pada perhitungan kecepatan sedimentasi. laju alir volumetrik umpan dipengaruhi oleh kecepatan sudut (ω), diameter partikel (Dp), densiti partikel dan cairan, viskositas dan diameter tabung centrifuge. Pemisahan padatan dari air dengan menggunakan pengendapan sentrifuga prinsipnya sama dengan proses pengendapan secara gravitasi, bedanya pengendapan ini menghasilkan gaya dorong yang lebih besar yang disebabkan oleh putaran air. Dengan memutar air, kecepatan pengendapan dapat meningkat jika dibandingkan dengan pengendapan secara gravitasi 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. Namun, penggunaan pengendapan sentrifuga untuk penyisihan partikel atau senyawa lain di dalam proses pengolahan air masih jarang 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 kerja hydrocyclone. Gambar 4. Penyaring Sentrifugal Kesimpulan Pembagian medium yang dipengaruhi oleh gaya dorong ada 4, diantaranya yaitu gaya berat (gravity filtration), vakum (vacuum filtration), tekanan ( pressure filtration), gaya sentrifugal (centrifugal filtration). Penyaringan dengan gaya dorong ini untuk menangani kuantitas bahan yang besar dalam usaha mempercepat proses penyaringan. Referensi : Bürger, R., F. Concha, 2001.Settling velocities of particulate systems: 12. Batch centrifugation of flocculates suspensions. Int.J.Miner. Process 63, pages 115-145 Lachman, Leon., 1989, Teori dan Praktek Farmasi Industri, UI – Press, Jakarta Perry. R,. dan Chilton. C., 1973, Chemical Engineers Handbook, McGraw-Hill, New York Svarovsky, Ladislav.2000.Solid-Liquid Separation.Oxford: Butterworth-Heinemann Zulfikar, 2011, Filtrasi, www.chem-is-try, Diakses tanggal 19 Mei 2012 |
Berikan penjelasan tentang perbedaan teknik pemisahan campuran dengan cara settling
Pos Terkait
Copyright © 2024 ketiadaan Inc.
