PENGUAPAN DAN PENGERINGAN Bambang Yunianto

PENGUAPAN Merupakan bagian dari proses ekstraksi yang bertujuan untuk memekatkan dan mengeringkan ekstrak Penguapan adalah proses terbentuknya uap dari permukaan cairan Kecepatan terbentuknya uap tergantung atas terjadinya difusi uap melalui lapisan batas di atas cairan yang bersangkutan Pada penguapan terbentuknya uap berjalan sangat lambat, sehingga cairan mendidih. Selama mendidih uap terlepas melalui gelembung udara yang terlepas dari cairan Kecepatan penguapan tergantung pada kecepatan pemindahan panas. Oleh karena itu alat penguap dirancang agar dapat memindahkan panas kepada cairan Untuk itu permukaan penguap harus dibuat seluas mungkin

FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PENGUAPAN SUHU Makin tinggi suhu makin tinggi penguapan. Selain mempengaruhi penguapan, suhu juga akan berperan terhadap kerusakan bahan. Untuk penguapan zat yang mudah rusak dilakukan penguapan secara khusus, dengan pengurangan tekanan. WAKTU Penerapan suhu tinggi pada waktu yang singkat, akan mengurangi kerusakan zat, dibandingkan suhu rendah tapi waktu yang lama KELEMBABAN Beberapa senyawa kimia lebih mudah terurai bila kelembaban tinggi, Beberapa reaksi peruraian seperti hidrolisa, memerlukan air sebagai medium untuk berlangsungnya reaksi tersebut. Hal ini diterapkan pada pengeringan ekstrak yang kental.

lanjutan CARA PENGUAPAN KONSENTRASI Bentuk hasil akhir yang diinginkan, menentukan pemilihan cara penguapan. Panci penyuling dan alat penyuling akan menghasilkan produk bentuk cair atau padat. Penguapan lapis tipis menghasilkan produk cair. Umumnya cara pemekatan tidak dilakukan dengan satu cara tetapi lebih dari satu cara. KONSENTRASI Dalam penguapan, cairan akan menjadi lebih pekat, sehingga kadar bentuk padatnya makin bertambah. Hal ini akan mengakibatkan kenaikan titik didih larutan tersebut. Dengan kenaikan suhu dan kadar zat padat akan memperbesar risiko kerusakan zat yang tidak tahan pemanasan, mengurangi perbedaan suhu yang merupakan daya dorong pemindahan panas. Kedua masalah ini dapat dikurangi dengan cara memberikan arus turbulensi.

ALAT PENGUAP Alat penguapan dapat digolongkan berdasarkan bentuk gerakan. Gerakan dapat mempengaruhi pemindahan gerakan pans yang diperlukan untuk penguapan. Atas dasar bentuk gerakan, alat penguapan dapat digolongkan menjadi 3, yaitu : ALAT PENGUAP DENGAN SIRKULASI ALAMIAH Alat penguap ini merupakan alat yang digunakan untuk menguapkan dengan cara mendidihkan cairan dalam satu bejana, uap terlepas melali gelembung-2 dari dalam cairannya a. Panci penguap Panci berbentuk setengah bola atau lebih dangkal, dibekali dengan lubang masuk dan keluar uap, serta jaket uap Keuntungan : Mudah dibuat, murah digunakan, mudah dibersihkan, dan dipelihara. Kerugian : pemindahan panas sangat rendah, cairan harus dipanaskan terus menerus, untuk bahan yang tak tahan panas kurang baik, permukaan panas terbatas, panci terbuka, sehingga uap terlepas ke udara, panci terbuka tak dapat digunakan untuk proses pengurangan tekanan.

b. Alat penyuling Keuntungan : Sederhana , mudah digunakan, mudah dibersihkan , uap yang keluar diembunkan oleh pendingin sehingga mempercepat penguapan, dapat digunakan pelarut organik (etanol) , penguapan dapat dilakukan pada tekanan yang dikurangi hingga suhu didih dapat diturunkan

Lanjutan . . . . . Kerugian : pemanasan menggunakan sirkulasi alamiah jadi termasuk sistim konveksi, sehingga pemindahan panas kecil. Seluruh cairan mengalami pemansan sepanjang waktu , permukaan untuk pemanasan terbatas. Cara ini cocok untuk penguapan ekstrak sampai menjadi kering, karena hasilnya mudah dikeluarkan. c. Alat penguap pipa pendek Penguapan pipa pendek dirancang untuk penguapan secara besar-besaran Keuntungan : Pemanasan diperbesar, lapisan batas akan dikurangi dan mempertahankan padatan dalam suspensi, penampung dan pompa vakum dapat dipasang pada pendingin Kerugian : alat rumit, mahal dan sulit pemeliharaannya, pemanasan lama.

d. Penguapan Sirkulasi Paksa Pada prinsipnya alat merupakan alat penguapan sirkulasi alamiah dengan diberi tambahan alat pengaduk Keuntungan : gerakan cairan yang tepat, sehingga pemindahan panas dapat ditingkatkan, terutama untuk cairan kental atau bahan yang dapat mengendapkan padatan atau cairan yang mudah membuih. Cara ini cocok untuk penguapan bahan-bahan yang tidak tahan pemanasan seperti ekstrak hati. ALAT PENGUAP LAPIS TIPIS Merupakan alat penguap yang dilaksanakan dengan cara bahan diratakan pada suatu permukaan dalam bentuk lapis tipispada permukaan yang dipanaskan. Termasuk dalam golongan alat ini antara lain :

a. Alat Penguap Pipa Panjang Alat ini terdiri dari tabung-2 yang diselimuti uap air panas. Perbandingan antara panjang tabung dan diameternya 140:1 ( Ø 3mm, panjang tabung = 7 m). Cairan tabung merambat ke atas tanpa bantuan tenaga mekanik. Keuntungan : Kecepatan merambat cairan cukup tinggi, sehingga mengurangi lapisan-2 batas, yang memberikan peningkatan pemindahan panas Penggunaan pipa sempit dan panjang memberikan permukaan yang luasuntuk pemindahan panas. Dengan kenaikan efisiensi pemindahan panas, perbedaan suhu kecil sudah cukup menguapkan , dengan demikian akan mengurangi kerusakan bahan-2 yang tidak tahan panas. Waktu penguapan sangat cepat Cara ini dapat untuk menguapkan bahan yang berbuih\ Walaupun panjang, tetapi tidak terendam cairan, shg tidak ada kenaikan titik didih oleh tekanan hidrostatis

Kerugian : Mahal harganya Sukar pemeliharaannya Harus dilakukan oleh orang yang berpengalaman 2. ALAT PENGUAP LAPIS TIPIS MENURUN Merupakan bentuk modifikasi penguap pipa panjang, menyerupai penguap lapis tipis memanjat, tetapi susunannya merupakan kebalikannya. Penguapan dengan cara ini menguntungkan karena gerakan cairan dibantu oleh gaya gravitasi, yang memungkinkan untuk menangani cairan yang cukup kental 3. ALAT PENGUAP LAPIS TIPIS DATAR Alat ini digunakan pada ruangan yang tidak terlalu besar, . Dapat digunakan untuk berbagai macam bahan secara berganti.

5. ALAT PENGUAP GANDA PENDINGIN UAP Alat penguap ganda yang paling sederhana terdiri dari 2 alat penguap tunggal yang yang satu sama lain dihubungkan dengan pipa sedemikian rupa, sehingga kalandria-2 dalam alat tersebut dapat mengalami pemanasan dengan uap. PENDINGIN UAP Semua alat penguap, kecuali panci penguap yang selalu dalam keadaan terbuka, menggunakan pendingin untuk memisahkan uap yang terjadi. Pendingin uap ini dibagi dalam 2 golongan besar: Pendingin permukaan atau pendingin tak langsung Dalam alat ini tidak terjadi sentuhan langsung antara bahan yang digunakan untuk pendinginan dengan uap yang didinginkan.

2. Pendingin pancaran atau pendingin sentuhan langsung Dalam alat ini uap uap yang didingn didinginkan dengan air pendinginnya bersentuhan langsung. Karena uap hanya yang didinginkan bercampur dengan air pendinginnya, sehingga hanya dapat digunakan pada alat-2 penguap yang dioperasikan untuk larutan-2 zat dalam air. PENGERINGAN Pengeringan merupakan salah satu proses yang dapat menentukan baik atau buruknya suatu produk. Dalam pengeringan harus memperhatikan: sifat-sifat zat aktif, cara pemanasan, tinggi suhu dan lamanya pemanasan. Pengeringan yang baik adalah yang dapat menghasilkan produk dengan zat aktif yang maksimal, yang dapat mencegah kerusakan, menghasilkan butir-2 produk yang mudah dihaluskan, mudah larut, curah bebas (free flowing) dan warna serbuk yang dihasilkan tidak terlalu gelap.

PENGERINGAN LARUTAN ATAU SUSPENSI Pengeringan dengan Tangas Air Merupakan cara pengeringan yang sedserhana. Pemekatan cairan mula-mula dapat dilakukan dengan pemanasan agak cepat di dalam tangas air. Bila dikehendaki untuk menghasilkan ekstrak kental atau ekstrak kering, maka pemanasan dapat diteruskan. Pemanasan harus dipantau suhunya, agar zat aktif tidak rusak. Suhu larutan dijaga antara 50º-60º C. Pengeringan dilakukan di ruang tertutup (misalnya di dalam almari asam) yang udaranya mengalir terus menerus. Pengeringan ektrak untuk keperluan kapsul, pil, dan tablet seyogyanya hanya sampi ektrak kental

2. Tong Berputar Sistem ini belum banyak digunakan, tong berputar mempunyai 2 fungsi, yaitu : meneruskan panas dan membawa cairan dalam bentuk lapisan tipis untuk dikeringkan. Keuntungan : Pengeringan cepat Merupakan peralatan ringkas, tempat yang dibutuhkan sedikit Waktu pemanasan pendek Dapat dimasukkan kedalam ruangan pengurangan tekanan, sehingga suhu penguapan dapat diturunkan. Hasilnya berupa serpihan yang mudah digunakan untuk berbagai keperluan Kerugian : Cara pemakaian harus Diperlukan tenaga ahli

3. Pengeringan kabutan Merupakan suatu alat yang dapat mengubah cairan menjadi butir-2 yang padat dan halus. Dilakukan dengan menyemprotkan cairan dalam bentuk butir-2 halus kedalam aliran udara panas, PENGERINGAN BAHAN PADATAN Berdasarkan cara pemindahan panas yang terjadi, alat pengering digolongkan menjadi : Aliran (Konveksi) : Pemindahan panas melalui pertikel-2 yang bergerak atau mengalir Hantaran (Konduksi) : Pemindahan panas melalui bahan yang dapat menghantarkan panas Pancaran (Radiasi) : Pemindahan panas terjadi dengan cara pancaran

1. Almari Pengering Pengering Terowongan Pengering Putar Almari pengering tergolong alat pengering sederhana dan cara pemindahan panasnya termasuk cara konveksi. Agar suhu dan kepekatan udara dalam almari merata, almari dilengkapi kipas angin penghisap. Kipas angin tersebut membantu pemindahan panas agar tidak terpusat pada satu tempat tetapi tersebar. Alat pengering ini sangat menguntungkan karena rak-2 nya dapat disesuaikan dengan jumlah bahan yang akan dikeringkan, dan suhu serta kelembabannyadapat dikendalikan. Pengering Terowongan Berbentuk terowongan cocok untuk pengeringan dalam skala besar. Pengering Putar Cocok untuk mengeringkan bahan-2 berupa serbuk atau granul

4. Pengering Bedeng Alir Alat ini dapat mengeringkan bahan-2 berupa serbuk atau granul Keuntungan : Pengringan cepat Masing-2 partikel dikeringkan, bukan bukan pengeringan seluruh bedeng Suhu dapat diawasi dengan seksama Hasil berupa serbuk curah bebas Kemungkinan tercemar dengan nbahan lain lebih kecil Kerugian Turbulensi dapat menyebabkan gesekan antar partikel bahan, sehingga dapat terjadi serbuk halus yang tidak diinginkan Serbuk halus dapat terbang ke-mana-2 (kantong) Gerakan partikel yang kuat dalam udara kering dan panas, dapat terjadi muatan elektrostatik

5. Almari Pengering Hampa Udara Merupakan suatu almari yang dindingnya kuat menahan hampa udara. Keuntungan : Dapat untuk mengeringkan bahan yang tidak tahan panas Pelarut dapat digunakan kembali karena pelarut dapat ditampung Kerugian : Koefisien pemindahan panas rendah Perlu tenaga ahli

Thank You