Pemisahan bahan dalam suatu proses industri pengolahan bahan merupakan metode yang umum digunakan. Pemisahan bahan ini dimanfaatkan untuk memperoleh bahan dengan fraksi atau bentuk dan ukuran yang diinginkan. Adapun metode umum pemisahan bahan yaitu pemisahan dengan cara mekanis dan pemisahan bahan dengan cara kontak keseimbangan bahan.

Proses Pemisahan Secara Kimia

Separasi atau pemisahan dapat dibagi menjadi dua yaitu separasi mekanis dan separasi kimia. Separasi mekanis meliputi ukuran, bentuk, berat jenis, sifat listrik, sifat magnet. Pemisahan mekanis ini contohnya adalah pengendapan, filtrasi, ekstraksi, dan sentrifugasi.Sedangkan untuk separasi kimia meliputi kelarutan dan lainnya.Contoh metode untuk separasi kimia ini adalah ekstraksi kimia, destilasi, kristalisasi, ekstraksi gas/desorpsi.

Definisi Separasi/Pemisahan

Dalam kimia dan teknik kimia, proses pemisahan digunakan untuk mendapatkan dua atau lebih produk yang lebih murni dari suatu campuran senyawa kimia.

Separasi sendiri adalah pemisahan komponen-komponen dari suatu campuran sehingga menjadi fraksi-fraksi individual. Fraksi-fraksi itu mungkin berbeda satu sama lain dalam ukuran partikel, fase, atau komposisi kimianya. Prinsip pada proses separasi ini adalah berdasarkan perbedaan densitas ataupun adanya gaya gravitasi.

Metode pemisahan yang dipilih bergantung pada fase komponen penyusun campuran. Suatu campuran dapat berupa

  • campuran homogen (satu fase) atau
  • campuran heterogen (lebih dari satu fase).

Suatu campuran heterogen dapat mengandung dua atau lebih fase :

  • padat-padat, padat-cair, padat-gas, cair-cair, cair-gas, gas-gas, campuran padat-cair-gas, dan sebagainya.

Pada berbagai kasus, dua atau lebih proses pemisahan harus dikombinasikan untuk mendapatkan hasil pemisahan yang diinginkan.

Koagulasi

didefinisikan sebagai proses destabilisasi muatan koloid padatan tersuspensi termasuk bakteri dan virus, dengan suatu koagulan. sehingga akan terbentuk flok-flok halus yang dapat diendapkan, proses pengikatan partikel koloid. Pengadukan cepat (flash mixing) merupakan bagian integral dari proses koagulasi.

  • Tujuan pengadukan cepat adalah untuk mempercepat dan menyeragamkan penyebaran zat kimia melalui air yang diolah.
  • Koagulan yang umum dipakai adalah alumunium sulfat, feri sulfat, fero sulfat dan PAC

Flokulasi

Flokulasi merupakan proses pembentukan flok, yang pada dasarnya merupakan pengelompokan/ aglomerasi antara partikel dengan koagulan (menggunakan proses pengadukan lambat atau slow mixing), Proses pengikatan partikel koloid oleh flokulan. Pada flokulasi terjadi proses penggabungan beberapa partikel menjadi flok yang berukuran besar. Partikel yang berukuran besar akan mudah diendapkan.

Flokulasi adalah suatu proses aglomerasi (penggumpalan) partikel-partikel terdestabilisasi menjadi flok dengan ukuran yang memungkinkan dapat dipisahkan oleh sedimentasi dan filtrasi.

Proses flokulasi dalam pengolahan air bertujuan untuk mempercepat proses penggabungan flok-flok yang telah dibibitkan pada proses koagulasi.

Aplikasi Koagulasi – Flokulasi

Air baku dari air permukaan sering mengandung bahan-bahan yang tersusun oleh partikel koloid yang tidak bisa diendapkan secara alamiah dalam waktu singkat. Partikel-partikel koloid dibedakan berdasarkan ukuran.Jarak ukurannya antara 0,001 mikron (10-6 mm) sampai 1 mikron (10-3 mm). Partikel yang ditemukan dalam kisaran ini meliputi :

  • partikel anorganik, seperti serat asbes, tanah liat, dan lanau/silt,
  • presipitat koagulan, dan
  • partikel organik, seperti zat humat, virus, bakteri, dan plankton.

Proses koagulasi selalui diikuti oleh proses flokulasi, yaitu penggabungan inti flok atau flok kecil menjadi flok yang berukuran besar.Tahap awal dimulai dengan proses koagulasi, koagulasi melibatkan netralisasi dari muatan partikel dengan penambahan elektrolit.

Dalam hal ini bahan yang ditambahkan biasanya disebut sebagai koagulan atau dengan jalan mengubah pH yang dapat menghasilkan agregat/kumpulan partikel yang dapat dipisahkan.

Hal ini dapat terjadi karena elektrolit atau konsentrasi ion yang ditambahkan cukup untuk mengurangi tekanan elektrostatis di antara kedua partikel. Agregat yang terbentuk akan saling menempel dan menyebabkan terbentuknya partikel yang lebih besar yang dinamakan mikroflok, dimana mikroflok ini tidak dapat dilihat oleh mata telanjang.