FILTRASI

FILTRASI (PENYARINGAN)

               Filtrasi (penyaringan) adalah proses pemisahan partikel zat padat dari fluida dengan jalan melewatkan fluida tersebut melalui suatu medium penyaring atau septum (septum), dimana zat padat itu tertahan. Istilah medium penyaring dapat dikatakan juga sebagai medium berpori (filter cloth). Dalam operasi filtrasi, partikel-partikel padatan tersuspensi dalam cairan atau gas dihilangkan secara fisika atau mekanis dengan cara melewatkannya melalui medium penyaringan tersebut. Di dalam campuran zat cair, partikel-partikel padat tersuspensi dapat berupa partikel yang sangat halus, partikel tegar (rigid) atau plastis, berbentuk bulat atau beragam dan partikel agregat atau individual (diskrit).

               Filter medium (medium penyaring) adalah bahan padat berpori yang berfungsi menahan partikel-partikel padatan berukuran lebih besar dan meloloskan partikel padat berukuran lebih kecil dari diameter porinya bersama-sama dengan cairan. Beberapa filter medium yang sering digunakan antara lain seperti nilon, dacron cloth, kawat baja (steel mesh) gulungan baja tahan karat berbentuk koil, kain kasa dan lain-lain. Dalam industri, filtrasi ini meliputi beragam operasi mulai dari penapisan sederhana sampai separasi yang amat rumit. Fluidanya mungkin berupa zat cair atau gas, arus yang berharga mungkin fluidanya, tetapi bisa pula zat padatnya, atau bahkan kedua-duanya. Terkadang tidak ada diantara keduanya yang berharga, seperti limbah padat yang harus dipisahkan dari limbah cair sebelum dibuang. Dalam filtrasi industri, kandungan zat padat dapat mencapai jumlah yang sangat tinggi. Kadang-kadang umpan itu dimodifikasi dengan sesuatu cara perlakuan pendahuluan untuk meningkatkan laju filtrasi, misalnya dengan pemanasan, rekristalisasi, atau dengan menambahkan bahan penolong filtrasi (filter aid), seperti selulosa,  kapurgiling, atau tanah diatomea.

                Selain dapat membantu melancarkan proses penyaringan atau meningkatkan laju filtrasi, filter aid juga dapat dapat mempertinggi umur (life time)  medium filter dan menghilangkan zat warna dan bau yang terdapat dalam cairan. Fluida mengalir melalui medium filter oleh karena adanya perbedaan tekanan yang melintas pada medium itu. Oleh karena itu, ada filter yang beroperasi pada tekanan yang lebih tinggi dari tekanan atmosfer di sebelah hulu medium filter, dan  ada yang beroperasi dengan tekanan atmosfer di sebelah hulu dan vakum di sebelah  hilir. Tekanan di atas tekanan atmosfer dapat disebabkan oleh gaya gravitasi yang  bekerja pada suatu kolom zat cair, oleh pompa atau blower, atau oleh gaya  sentrifugal.

               Kebanyakan filter industri adalah filter tekanan atau filter vakum. Alat itu ada  yang kontiniu dan ada pula yang tidak kontiniu, ,bergantung pada cara mengeluarkan  zat padatnya, stedi atau terputus-putus. Pada filter tak kontiniu, aliran zat cair yang  melalui piranti itu adalah kontiniu pada sebagian besar siklusnya, tetapi aliran itu  harus diputus-putuskan secara periodic guna memungkinkan zat padat yang  terkumpul itu dikeluarkan. Dalam filter kontiniu, pengeluaran zat padat maupun zat  cair berlangsung secara kontiniu tanpa terputus selama alat itu beroperasi.

 Jenis-Jenis Filter

1. Filter klarifikasi 

               Filter ini dikenal juga sebagai filter hamparan tebal (deep bed filter), karena partikel-partikel zat padat diperangkap di dalam medium filter dan biasanya tidak ada lapisan zaat padat yang terlihat dari permukaan medium. Filter ini biasanya digunakan untuk memisahkan zat padat yang kuantitasnya kecil dan menghasilkan gas yang bersih atau zat cair yang bening, seperti minuman. Klarifikasi berbeda dengan penapisan karena pori medium filter ini jauh lebih besar dari diameter partikel yang harus dipisahkan. Partikel-partikel itu ditangkap oleh gaya-gaya permukaan dan dibuat tidak bias bergerak di dalam saluran aliran, dan walaupun mengakibatkan diameter  efektif saluran itu menjadi  lebih kecil, namun biasanya tidak sampai menyebabkan saluran itu buntu.

2. Filter Ampas (Cake Filter)

               Filter ampas digunakan untuk memisahkan zat padat yang kuantitasnya besar dalam bentuk ampas atau kristal ataupun Lumpur. Biasanya filter ini diperlengkapi  untuk pencucian zat padat dan untuk mengeluarkan sebanyak-banyaknya sisa zat cair  dari zat padat itu sebelum zat padat itu dikeluarkan dari filter. Medium filter pada  filter ini relatif lebih tipis dibandingkan dengan yang digunakan dalam medium filter  klarifikasi (seperti terlihat pada Gambar 2.1b). Pada awal filtrasi sebagian partikel  padat masuk ke dalam pori medium dan tidak dapat bergerak lagi, tetapi segera  setelah itu bahan itu terkumpul pada permukaan septum. Setelah periode  pendahuluan yang berlangsung beberapa saat itu, zat padat itulah yang melakukan  filtrasi, bukan septum lagi. Ampas itu terlihat mengumpul sampai ketebalan tertentu  pada permukaan itu dan harus sewaktu-waktu dikeluarkan.

Jenis dari filter kempa antara lain:

 Filter Kempa (filter press)

 Filter selongsong-dan-daun (sheel and leaf filter)

 Filter plat-dan-bingkai (plate-and-frame filter)

3.Spray Drying

            Prinsipnya adalah untuk menghilangkan air, dengan cara ekstrak dilewatkan dalam sebuah kolom; temperatur tinggi dalam kolom tersebut akan menguapkan air hingga didapatkan bubuk kopi. Bubuk kopi dikumpulkan pada bagian bawah kolom. Karbondioksida bertekanan tinggi disemburkan via nozzle dengan butiran halus kopi.