Sentrifugasi
Sentrifugasi Shinta Rosalia DewiSentrifugasi adalah pemisahan
partikel dari larutan /suspensi berdasarkan ukuran, bentuk,
densitas, viskositas medium dan kecepatan rotor.Pemisahannya
memanfaatkan gaya sentrifugal dan gaya gravitasi.Gaya tersebut yang
menyebabkan pemisaham partikel.Prinsip dasar
Gaya
Gaya sentrifugal
Gaya sentrifugal
Untuk memisahkan partikel mikro dari larutannya, centifuge
dioperasikan dengan kecepatan 40.000 rpm, berapakah kecepatan
angular (dlm rad/s) ?Contoh soal Fc : gaya centrifugalFg : gaya
gravitasi
Relative centrifugal force (RCF)
Sebuah alat sentrifuge dioperasikan untuk memisahkan partikel
menggunakan fixed rotor. Radian minimum dan maksimumnya
masing-masing 3,5 cm dan 7 cm. rotor dioperasikan dengan kecepatan
20000 rpm, hitunglah kecepatan sentrifugal relatif pada bagian atas
dan dasar tabung sentrifus!Contoh soal Sentrifugasi dibedakan
menjadi 2 :Laboratory centrifugesPreparative
centrifugesSentrifugasi Digunakan untuk pemisahan skala
kecil.Volume larutan yang dipisahkan antara 1 - 5000 mlKecepatan :
1000 15000 rpmLaboratory centrifuges
Terdapat 2 tipe rotor yang digunakan :fixed angle rotors tabung
sentrifus diletakkan dengan sudut tertentu terhadap sumbu
rotasiswing out rotors tabung sejajar dengan sumbu rotasi (saat
diam) tetapi ketika rotor bergerak, tabung berayun keluar sehingga
mereka sejajar tegak lurus dengan sumbu rotasi.Laboratory
centrifuges
Rotor
Estimasi waktu sentrifugasi ditentukan :
k = factor of the centrifugeS = Svedberg coefficient of the
material being precipitated, 1 S = 10-13 st = complete
sedimentation time (min)
Waktu sentrifugasi
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)
Digunakan dalam skala besar (1 liter sampai ratusan
liter)Biasanya menggunakan tubular rotating chamber.Suspensi yang
akan dipisahkan dimasukkan ke alatSupernatan dan endapannya
dikumpulkan di ujung perangkat.Prosesnya continousPreparative
centrifuge Tubular bowl centrifuge
Laju umpan : 1.5-12 L/s (25-200 gal/min).Kecepatan rotasi :
1000-6000 rpm.g factor (ratio of centrifugal force to gravity
force): 2000-3000.Sentrifugasi dengan volume lebih besar akan lebih
efektifBowl centrifuge Partikel di setiap titik tubular pada arah
radial dapat dihitung dengan :Tubular bowl centrifuge
Kecepatan pergerakan partikel :
Hubungan waktu dan jarak (Bowl centrifuge)
Waktu sentrifugasi Bowl centrifuge
b = panjang silinder (tinggi)Rw = jarak radial maxRL = jarak
radial minVolume liquid (Bowl centrifuge)
Sebuah larutan yang mengandung partikel dengan densitas partikel
1461 kg/m3 dipisahkan dengan sentrifugasi. Densitas larutan 801
kg/m3 dan kekentalannya 100 cp. Sentrifus mempunyai bowl dengan
rmax 0,02225 m dan rmin 0,00716 m dan tinggi 0,1970 m. hitunglah
diameter partikel terbesarnya jika kecepatan yang digunakan sebesar
23000 rpm dan flow ratenya 0,002832 m3/h!Contoh Disk stack
centrifuge
Desainnya kompak dan memberikan hasil pemisahan yang lebih baik
daripada standar tubular bowl centrifugeUmpan masuk dari atas alat
dan terdistirbusi pada bagian bawah melewati poros
beronggaPartikel-partikel yang terlempar ke luar dan masuk ke disk
stack, lalu padatan terpisah di pinggiran sentrifuge dan akan
dikeluarkan Cairan yang terpisah mengallir melalui bagian atas.
Disk stack centrifuge Kecepatannya lebih besar : 30000 50000
rpmKecepatan yang sangat besar dapat menghasilkan energi yang
besar.Biasanya digunakan untuk pemisahan makromolekul dari
pelarutUltracentrifuge biasanya digunakan untuk analisis serta
preparative.Preparative ultracentrifuges pemurnian makromolekul
seperti protein dan asamUltracentrifuge Ghosh, R, 2006, Principles
of bioseparation engineeringGeankoplis, CJ, 1993, Transport Process
and Unit Operations Reference
