Leaching

1. Leaching pelarutan terarah satu atau lebih senyawaan dari campuran padatan dengan cara mengontakkan dengan pelarut cair. Pelarut melarutkan sebagian bahan padatan sehingga bahan terlarut yang diinginkan dapat diperoleh.

2. Pemakai teknologi leaching Industri logam untuk memisahkan mineral dari bijih dan batuan (pelarut asam membuat garam logam terlarut): • Cu dengan H2SO4 atau NH3 • Co & Ni dgn campuran H2SO4-NH3-O2 • Au dengan HCN

3. Pemakai teknologi leaching • Pabrik gula saat memisahkan gula dari bit (air sebagai pelarut) • Industri minyak goreng untuk memisahkan minyak dari kedelai, kacang, biji matahari, biji kapas, dll. (pelarut hexana, aseton, eter atau organik sejenis)

4. Pemakai teknologi leaching • Industri farmasi: mengambil kandungan obat dari dedaunan, akar dan batang • Konsep dasar leaching juga dipakai pada lingkungan kita. Misalnya: erosi unsur hara oleh air hujan, saat kita menyeduh teh atau kopi di pagi hari ……...

5. Prinsip kerja leaching • Leaching bisa dilakukan dengan sistem batch, semibatch, atau continuous • Biasanya dilakukan pada suhu tinggi untuk meningkatkan kelarutan solut di dalam pelarut • Perhitungan melibatkan 3 komponen (padatan, pelarut, solut) • Aliran crosscurrent atau countercurrent • Umum juga dirancukan istilahnya dengan “ekstraksi” atau alatnya “ekstraktor”

6. Prinsip kerja leaching • Asupan umumnya padatan, terdiri dari: bahan pembawa tak larut dan (biasanya yang diinginkan) senyawa dapat-larut • Bahan yang diinginkan akan larut (to some extent) dan keluar dari unit leaching sebagai overflow.

7. Prinsip kerja leaching • Padatan keluar sebagai underflow, yang biasanya basah, sehingga campuran pelarut/solut mixture terbawa juga • Persentasi solut yang dapat dipisahkan dari padatan basah/kering disebut rendemen

8. Persiapan • Bahan Organik dan Inorganik • Bergantung pd kontak pelarut dengan solut • Memperkecil padatan > memperluas permukaan kontak (grinding) • Bahan Nabati dan Hewani • Solut berada dalam sel > tidak mungkin memecah hingga ukuran sel • Cukup membelah hingga pelarut mudah mendorong solut dan dinding sel menahan albumin dan koloid lain yang tidak diinginkan • Mengeringkan dedaunan dpt menghancurkan dinding sel sehingga minyak nabati dapat terakses oleh pelarut

9. Laju Leaching • Laju perpindahan massa • Akumulasi • Diintegrasikan, diperoleh: A = permukaan kontak, kL adalah koefisien perpindahan

10. Cth 1: Batch Leaching S: Partikel berdiameter rata-rata 2 mm dileaching dengan alat batch dan pelarut dalam jumlah besar. Dibutuhkan waktu 3,11 jam utuk meleaching 80% solut dari padatan. Difusi sebagai pengendali dan efektivitas difusi konstan. Tentukan waktu yag diperlukan untuk mereduksi hingga diameter 1,55 mm. J: Deff t/r2= constanta, karena Deff konstan, maka Sehingga t2 dapat dicari

11. Hubungan kesetimbangan Cairan overflow pelarut murni pada input, N= 0 & xA= 0 Cairan pada slurry padatan masuk yA=1 & N = inert padatan/solut

12. 0 0 1,0 1,0 XA, yA XA, yA 1,0 1,0 0 0 1,0 1,0 XA XA Diagram fasa underflow N vs yA Tie line Tie line N N vs xA overflow 0 1,0 XA, yA 1,0 0 1,0 XA

13. Perhatikan Perbedaan notasi dengan ekstraksi: • y = komposisi solut pd larutan dlm slurry, • V = volum larutan, • x = komposisi solut pada V, • L = volum larutan pd slurry. Tambahan notasi: • B = volum padatan pd slurry • N = Rasio B/L

14. Leaching satu tahap L1 V1, x1 V2, x2 L0 NM lumpur lumpur M NM V1 L0, N0, y0, B L1, N1, y1, B 0 1,0 XAM V2 1,0 0 1,0 XA XA

15. V1, x1 V2, x2 lumpur lumpur L0, N0, y0, B L1, N1, y1, B Cth 2: Satu tahap Suatu mesin leaching mengolah masukan 100 kg kedelai yang mengandung 20% minyak dengan pelarut masuk sebesar 100 kg pelarut hexana murni. Nilai N utk underflow dijaga pada angka 1,5. Tentukan komposisi keluaran under dan overflow (L1, V1).

16. Jawaban Soal Cth 2 L0 L0+B= 100kg, L0= 100x0,2 = 20kg, yA0=1 • B= 80kg, N0=4 N1 = 1,5 ; V2 = 100, xA2 = 0, (xC2 = 1), maka dapat dihitung: N0L0 = N1L1 =B • L1 = B/N1 = 80/1,5 = 53,3 kg L0+V2 = L1+V1 =M • V1 = L0+V2 -L1 = 100 + 20 - 53,3 = 66,7 Dalam bentuk grafik, maka kita dapat pula memperoleh harga L1 serta V1 dengan cara megukur perbandingan panjang tangan pengungkit masing-masing. 4 3 N 2 L1 N vs. yA 1 M N vs. xA V2 V1 0 0,5 1 xA, yA

17. Tahap jamak LN L0 L4 L3 L2 L1 N M VN+1 0 V4 V3 V2 V1 1,0 xA, yA M = mixture 

18. Tahap jamak

19. Cth 3: Tahap Jamak S: Suatu ekstraktor countercurrent dengan pelarut benzen murni mengolah masukan 2000 kg/jam inert solid meal (B) yg mengandung 800kg minyak dan 50kg benzen. Pelarut masukan berisi 1310kg benzen dan 20kg minyak/jam. Keluaran lumpur mengandung 120 kg minyak. Dari data eksperimen dengan menggunakan mesin leaching ygs serupa diperoleh data kesetimbangan N vs y spt pd tabel Hitunglah jumlah dan konsentrasi keluaran proses dan jumlah tahapan yang diperlukan

20. Jawaban Soal Cth 3 Pada lumpur masukan L0= 800+50 = 850kg, yA0=800/850=0,941 B =2000kg, N0=2000/850 = 2,36 Pada pelarut masukan VN+1=1310 + 20 = 1330kg, dan xAN+1 = 20/1330 = 0,015 Lalu plotkan L0 serta VN+1,