Ekstraksi adalah proses pemisahan suatu komponen dari suatu campuran beberapa komponen dengan menambahkan suatu pelarut yang mempunyai perbedaan kelarutan.
Ekstraksi terbagi dua : padat – cair dan cair – cair
1. Ektraksi padat – cair :
- Pelarutnya cair
- Bahan baku/solute berada dalam padatan
2. Ektraksi cair – cair :
- Pelarut cair
- Solute berada dalam bahan cair
- Ekstraksi cair – cair adalah suatu proses untuk memisahkan komponen suatu larutan dengan mendistribusikan komponen tersebut diantara 2 fase cairan yang tidak saling larut.
Perbedaan proses ekstraksi dengan proses lainnya :
Evaporasi :
- Fase umpan : liquid
- Separating agent : panas
- Fase produk : liquid + vapor
- Sifat yang dieksploitasi : perbedaan volatilitas (tekanan uap)
Destilasi :
- Fase umpan : liquid dan/atau uap
- Separating agent : panas
- Fase produk : liquid + vapor
- Sifat yang dieksploitasi : perbedaan volatilitas (tekanan uap)
Ekstraksi :
- Fase umpan : liquid
- Separating agent : liquid immisible
- Fase produk : 2 fase liquid
- Sifat yang dieksploitasi : perbedaan solubilitas unsure dalam 2 fase liquid
Stripping :
- Fase umpan : liquid
- Separating agent : gas yang tidak terkondensasi
- Fase produk : liquid + vapor
- Sifat yang dieksploitasi : perbedaan volatilitas (tekanan uap)
Kristalisasi :
- Fase umpan : liquid
- Separating agent : cooling, evaporasi
- Fase produk : liquid + solid
- Sifat yang dieksploitasi : perbedaan freezing
Istilah – istilah dalam ekstraksi :
Feed : larutan yang mengandung komponen yang akan dipisahkan
Feed solvent (diluents) : komponen cairan major dalam umpan
Solute : komposisi cairan minor dalam larutan
Solvent : suatu zat cair dapat larut yang ditambahkan pada proses untuk mengekstrak satu atau beberapa solute dari umpan
Ekstrak : fase solvent yang kaya dengan produk
Reffinat : residual zat cair dari solute yang telah dipisahkan
Wash solvent : suatu zat cair yang ditambahkan pada proses fraksionasi cair – cair untuk mencuci atau menambah kemurnian solute dalam fase ekstrak
Mekanisme ekstraksi cair – cair :
1. Mencampur bahan ekstraksi dengan pelarut dan membiarkannya saling kontrak. Dalam hal ini terjadi perpindahan massa dengan cara difusi pada bidang antar muka bahan ekstraksi dan pelarut dengan demikian terjadi pelarutan ekstrak.
2. Memisahkan larutan ekstrak dari refinat
3. Mengisolasi ekstrak dari larutan ekstrak dan mendapatkan kembali pelarut, biasanya dengan menguapkan pelarut.
Kegunaan Ekstraksi cair – cair
- Jika destilasi tidak praktis digunakan atau terlalu mahal
- Jika relative volatilitif 2 komponen berada antara 1 dan 1.2, ektraksi cair – cair lebih ekonomis dari pada destilasi atau stripping jika kelarutan solute dalam air < 4
- Pengolahan awal air buangan untuk pengurangan toksisitas sebelum dilakukan pengolahan secara biologi
- Memisahkan komponen yang sensitive terhadap panas seperti antibiotic atau komponen yang relative tidak volatile seperti garam mineral.
Factor yang berpengaruh pada ekstraksi cair – cair
1. Temperature :
- Temperature akan berpengaruh pada laju ekstraksi. Laju ekstraksi akan bertambah dengan bertambahnya temperature.
- Secara alami, operasi ekstraksi sukses harus beroperasi pada temperature dimana daerah 2 fase cukup besar sehingga perbedaan konsentrasi sepenuhnya tertahan diantara 2 fase dalam kesetimbangan.
2. Tekanan
- Efek tekanan dapat diabaikan sepanjang ekstraksi cair – cair beroperasi pada tekanan diatas tekanan uap larutan
- Pada tekanan dibawah tekanan uap larutan fase uap akan muncul dan akan menyulitkan kesetimbangan uap – liquid
- Pada tekanan yang sangat tinggi, dapat memberikan efek tekanan pada kesetimbangan ternair, namun tekanan tinggi yang demikian biasanya tidak ditemukan dalam operasi proses kimia normal
3. Solvent
Pemilihan pelarut umumnya dipengaruhi oleh :
- Selektifitas : pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang diinginkan, bukan komponen lain dari bahan ekstraksi. Jika ada komponen lain yang terikut, harus diekstrak lagi dengan pelarut kedua.
- Kelarutan : pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan melarutkan ekstrak yang besar (kebutuhan pelarut sedikit)
- Kemampuan tidak saling bercampur : pelarut tidak boleh (atau hanya secara terbatas) larut dalam bahan ekstraksi
- Kerapatan (densitas) : sedapat mungkin terdapat perbedaan densitas yang besar antara pelarut dan bahan ektraksi. Hal ini dimaksudkan agar kedua fase dapat mudah dipisahkan kembali setelah pencampuran (pemisahan dengan gaya berat). Bila beda densitas kecil, seringkali pemisahan harus dilakukan dengan gaya sentrifugal.
- Reaktifitas : pada umumnya pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara kimia pada komponen – komponen bahan ekstraksi. Sebaliknya dalam hal – hall tertentu. Diperlukan adanya reaksi kimia (misalnya pembentukan garam) untuk mendapatkan selektifitas tinggi. Sering kali ekstraksi juga disertai dengan reaksi kimia. Dalam hal ini bahan yang akan dipisahkan mutlak harus berada dalam bentuk larutan.
- Titik didih : titik didih kedua bahan tidak boleh terlalu dekat dan keduanya tidak membentuk azeotrop
