340 likes | 671 Views
Sentrifugasi. Shinta Rosalia Dewi. Prinsip dasar. Sentrifugasi adalah pemisahan partikel dari larutan / suspensi berdasarkan ukuran , bentuk , densitas , viskositas medium dan kecepatan rotor. Pemisahannya memanfaatkan gaya sentrifugal dan gaya gravitasi .
E N D
Sentrifugasi ShintaRosaliaDewi
Prinsipdasar • Sentrifugasiadalahpemisahanpartikeldarilarutan /suspensiberdasarkanukuran, bentuk, densitas, viskositas medium dankecepatan rotor. • Pemisahannyamemanfaatkangayasentrifugaldangayagravitasi. • Gaya tersebut yang menyebabkanpemisahampartikel.
Contohsoal • Untukmemisahkanpartikelmikrodarilarutannya, centifugedioperasikandengankecepatan 40.000 rpm, berapakahkecepatan angular (dlmrad/s) ?
Relative centrifugal force (RCF) • Fc: gaya centrifugal • Fg : gayagravitasi
Contohsoal • Sebuahalatsentrifugedioperasikanuntukmemisahkanpartikelmenggunakan fixed rotor. Radian minimum danmaksimumnyamasing-masing 3,5 cm dan 7 cm. rotor dioperasikandengankecepatan 20000 rpm, hitunglahkecepatansentrifugalrelatifpadabagianatasdandasartabungsentrifus!
Sentrifugasi Sentrifugasidibedakanmenjadi 2 : • Laboratory centrifuges • Preparative centrifuges
Laboratory centrifuges • Digunakanuntukpemisahanskalakecil. • Volume larutan yang dipisahkanantara1 - 5000 ml • Kecepatan : 1000 – 15000 rpm
Laboratory centrifuges • Terdapat 2 tipe rotor yang digunakan : • fixed angle rotors tabungsentrifusdiletakkandengansuduttertentuterhadapsumburotasi • swing out rotors tabung sejajar dengan sumbu rotasi (saatdiam) tetapi ketika rotor bergerak, tabung berayun keluarsehingga mereka sejajar tegak lurus dengan sumbu rotasi.
Waktusentrifugasi • Estimasiwaktusentrifugasiditentukan : • k = factor of the centrifuge • S = Svedberg coefficient of the material being precipitated, 1 S = 10-13 s • t = complete sedimentation time (min)
rmax= radial distance from the axis to the bottom of the tube (cm) • rmin = radial distance from the axis to the top of the tube (cm)rpmmax = maximum rotation speed (/min)
Preparative centrifuge • Digunakandalamskalabesar (1 liter sampairatusan liter) • Biasanyamenggunakan tubular rotating chamber. • Suspensi yang akandipisahkandimasukkankealat • Supernatandanendapannyadikumpulkandiujungperangkat. • Prosesnyacontinous
Bowl centrifuge • Lajuumpan : 1.5-12 L/s (25-200 gal/min). • Kecepatanrotasi: 1000-6000 rpm. • g factor (ratio of centrifugal force to gravity force): 2000-3000. • Sentrifugasidengan volume lebihbesarakanlebihefektif
Tubular bowl centrifuge • Partikeldisetiaptitik tubular padaarah radial dapatdihitungdengan :
Volume liquid (Bowl centrifuge) • b = panjangsilinder (tinggi) • Rw = jarak radial max • RL = jarak radial min
Contoh • Sebuahlarutan yang mengandungpartikeldengandensitaspartikel 1461 kg/m3 dipisahkandengansentrifugasi. Densitaslarutan 801 kg/m3 dankekentalannya 100 cp. Sentrifusmempunyai bowl denganrmax 0,02225 m danrmin 0,00716 m dantinggi 0,1970 m. hitunglah diameter partikelterbesarnyajikakecepatan yang digunakansebesar 23000 rpm dan flow ratenya 0,002832 m3/h!
Disk stack centrifuge • Desainnyakompakdanmemberikanhasilpemisahan yang lebihbaikdaripadastandar tubular bowl centrifuge • Umpanmasukdariatasalatdanterdistirbusipadabagianbawahmelewatiporosberongga • Partikel-partikel yang terlempar ke luar dan masukke disk stack, lalupadatanterpisahdipinggiransentrifugedanakandikeluarkan • Cairan yang terpisahmengallirmelaluibagianatas.
Ultracentrifuge • Kecepatannyalebihbesar : 30000 – 50000 rpm • Kecepatan yang sangatbesardapatmenghasilkanenergi yang besar. • Biasanyadigunakanuntukpemisahanmakromolekuldaripelarut • Ultracentrifuge biasanyadigunakanuntukanalisisserta preparative. • Preparative ultracentrifuges pemurnianmakromolekulseperti protein danasam
Reference • Ghosh, R, 2006, Principles of bioseparation engineering • Geankoplis, CJ, 1993, Transport Process and Unit Operations