Sentrifugasi Shinta Rosalia Dewi.

Presentasi berjudul: "Sentrifugasi Shinta Rosalia Dewi."— Transcript presentasi:

1 Sentrifugasi Shinta Rosalia Dewi

2 Prinsip dasar Sentrifugasi 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.

3

4

5

6 Gaya

7 Gaya sentrifugal

8 Gaya sentrifugal

9 Contoh soal Untuk memisahkan partikel mikro dari larutannya, centifuge dioperasikan dengan kecepatan rpm, berapakah kecepatan angular (dlm rad/s) ?

10 Relative centrifugal force (RCF)
Fc : gaya centrifugal Fg : gaya gravitasi

11 Contoh soal 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 rpm, hitunglah kecepatan sentrifugal relatif pada bagian atas dan dasar tabung sentrifus!

12 Sentrifugasi Sentrifugasi dibedakan menjadi 2 : Laboratory centrifuges
Preparative centrifuges

13 Laboratory centrifuges
Digunakan untuk pemisahan skala kecil. Volume larutan yang dipisahkan antara ml Kecepatan : 1000 – rpm

14 Laboratory centrifuges
Terdapat 2 tipe rotor yang digunakan : fixed angle rotors  tabung sentrifus diletakkan dengan sudut tertentu terhadap sumbu rotasi swing out rotors  tabung sejajar dengan sumbu rotasi (saat diam) tetapi ketika rotor bergerak, tabung berayun keluar sehingga mereka sejajar tegak lurus dengan sumbu rotasi.

15

16 Rotor

17 Waktu sentrifugasi Estimasi waktu sentrifugasi ditentukan :
k = factor of the centrifuge S = Svedberg coefficient of the material being precipitated, 1 S = s t = complete sedimentation time (min)

18 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)

19 Preparative centrifuge
Digunakan dalam skala besar (1 liter sampai ratusan liter) Biasanya menggunakan tubular rotating chamber. Suspensi yang akan dipisahkan dimasukkan ke alat Supernatan dan endapannya dikumpulkan di ujung perangkat. Prosesnya continous

20 Tubular bowl centrifuge

21 Bowl centrifuge Laju umpan : 1.5-12 L/s (25-200 gal/min).
Kecepatan rotasi : rpm. g factor (ratio of centrifugal force to gravity force): Sentrifugasi dengan volume lebih besar akan lebih efektif

22 Tubular bowl centrifuge
Partikel di setiap titik tubular pada arah radial dapat dihitung dengan :

23 Kecepatan pergerakan partikel :

24 Hubungan waktu dan jarak (Bowl centrifuge)

25 Waktu sentrifugasi Bowl centrifuge

26 Volume liquid (Bowl centrifuge)
b = panjang silinder (tinggi) Rw = jarak radial max RL = jarak radial min

27 Contoh 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 rpm dan flow ratenya 0, m3/h!

28 Disk stack centrifuge

29 Disk stack centrifuge Desainnya kompak dan memberikan hasil pemisahan yang lebih baik daripada standar tubular bowl centrifuge Umpan masuk dari atas alat dan terdistirbusi pada bagian bawah melewati poros berongga Partikel-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.

30 Ultracentrifuge Kecepatannya lebih besar : 30000 – 50000 rpm
Kecepatan yang sangat besar dapat menghasilkan energi yang besar. Biasanya digunakan untuk pemisahan makromolekul dari pelarut Ultracentrifuge biasanya digunakan untuk analisis serta preparative. Preparative ultracentrifuges  pemurnian makromolekul seperti protein dan asam

31 Reference Ghosh, R, 2006, Principles of bioseparation engineering
Geankoplis, CJ, 1993, Transport Process and Unit Operations