EKSTRAKSI PADAT CAIR DAN OPERASI LEACHING

Ekstraksi padat cair adalah suatu proses pemisahan konstituen yang dapat larut (solute) pada suatu campuran padat dengan menggunakan pelarut atau dengan kata lain merupakan suatu proses pemisahan zat yang dapat larut dari campurannya dengan padatan lain yang tidak dapat larut (inert) dengan menggunakan pelarut cair. Untuk membedakan dengan ekstraksi cair cair, maka proses ini sering disebut dengan leaching. Ekstraksi padat cair maupun ekstraksi cair-cair pada prinsipnya sama yaitu pemisahan dua macam zat cair dari suatu padatan dengan bantuan zat cair yang disebut (solvent).

Banyak proses biologi, inorganik dan substansi organik terjadi dalam campuran dengan komponen yang berbeda dalam solid. Tujuannya adalah untuk memisahkan campuran solute atau menghilangkan komponen solute yang tidak diinginkan fase solid, solid dikontakkan dengan fase cair. Dua fase ini dikontakkan dengan intim dan solute dapat mendifusi dari fase solid ke fase cair yang mana menyebabkan pemisahan original komponen dalam solid. Proses ini disebut liquid-solid leaching atau leaching sederhana. Istilah ekstraksi juga digunakan untuk mendeskripsikan unit operasi, meskipun itu juga mengarah pada liquid-liquid. Dalam leaching ketika komponen yang tidak diinginkan dihilangkan dari solid dengan menggunakan air, proses ini disebut washing (pencucian) (Geankoplis, 1997: 723).

Leaching ialah suatu perlakuan istimewa dalam satu atau lebih komponen padatan yang terdapat pada suatu larutan. Dalam unit operasi, leaching merupakan salah satu cara tertua dalam industri kimia yang pemberian namanya tergantung dari cara yang digunakan. Industri metalurgi ialah pengguna terbesar operasi leaching ini. Dalam penggunaan campuran mineral dalam jumlah besar dan tak terhingga leaching dipakai sebagai pemisah. Contohnya tembaga yang terkandung dalam biji besi dileaching dengan asam sulfat atau amoniak, dan emas dipisahkan dengan larutan sodium sianida. Leaching memainkan peranan penting dalam proses metalurgi alumunium, cobalt, mangan, nikel dan timah (Tim Dosen Teknik Kimia, 2009: 45). Ektraksi padat-cair juga digunakan dalam industri dalam manufaktur dari kopi instan untuk menutup kembali pelarut kopi dari lingkungan sekitar. Aplikasi lainnya dalam dunia industri termasuk ekstraksi minyak kacang kedelai menggunakan heksane sebagai pelarut dan discovery dari uranium dai ores low grade dengan ekstraksi dengan asam sulfur atau sodium karbonat (Foust dkk, 1980: 15-16).

Bila zat padat itu membentuk massa terbuka yang permeabel atau telus (permeable) selama proses leaching itu, pelarutnya mungkin berperkolasi (mengalir melalui rongga-rongga) dalam hamparan zat padat yang tidak teraduk. Dengan zat padat yang tak permeabel yang tersintrgasi pada waktu proses leaching, zat padat itu terdispersi (tersebar) ke dalam pelarut, dan dipisah kemudian dari pelarut itu. Kedua metode itu dapat dilaksanakan dengan sistem tumpak (batch) maupun continue (sinambung) (Mc Cabe dkk, 1994: 80).

Dalam beberapa kasus leaching hamaparan zat padat, pelarutnya mungkin bersifat mudah menguap, sehingga operasinya memerlukan tangki tertutup di bawah tekanan. Tekanan diperlukan pula untuk mendorong pelarut melalui zat padat yang kuran permeabel. Deretan tangki bertekanan, yang dioperasikan dengan aliran pelarut arus lawan-arah dinamakan baterai difusi (diffusion battery).                    Pengurasan dengan hamparan bergerak melalui pelarut tanpa pengadukan atau dengan sedikit sekali pengadukan. Ekstraktor Bollman mempunyai elevator yang ditempatkan dalam suatu rumahan. Ember-ember itu berlubang-lubang dasarnya.

Operasi Leaching

Ada beberapa jenis metode operasi leaching, yaitu:

1.    Operasi dengan sistem bertahap tunggal dalaam 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 continue 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 kecepatan didapatnya perolehan solute yang tinggi, sehingga banyak digunakan di dalam industri (Treyball, 1985: 719).