Apa yang Dimaksud dengan Filtrasi?

ASTALOG.COM – Filtrasi adalah pembersihan partikel padat dari suatu fluida dengan melewatkannya pada medium penyaringan, atau septum, yang di atasnya padatan akan terendapkan. Dalam bidang industri, proses filtrasi dimulai dari penyaringan sederhana hingga pemisahan yang kompleks. Fluida yang difiltrasi dapat berupa cairan atau gas, aliran yang lolos dari saringan yang mungkin saja cairan, padatan, atau keduanya. Jadi, filtrasi biasanya dilakukan untuk memisahkan suatu pelarut terhadap pengotornya yang berupa padatan atau memisahkan suatu padatan kristal terhadap pelarutnya.

Dalam bidang industri, kandungan padatan suatu umpan mempunyai tingkatan dari hanya sekedar jejak sampai persentase yang besar. Seringkali umpan dimodifikasi melalui beberapa pengolahan awal untuk meningkatkan laju filtrasi, misalnya dengan pemanasan, kristalisasi, atau memasang peralatan tambahan pada penyaring seperti selulosa atau tanah diatom. Oleh karena varietas dari material yang harus disaring beragam dan kondisi proses yang berbeda, banyak jenis penyaring telah dikembangkan, seperti fluida yang mengalir melalui media penyaring karena perbedaan tekanan yang melalui media tersebut.

Perlu diketahui bahwa keberhasilan pemisahan dengan cairan sangat bergantung pada ukuran saringan yang kita gunakan. Jika ukuran saringan terlalu kecil sedangkan partikel yang disaring cukup besar, maka pemisahan akan berhasil baik tetapi memerlukan waktu penyaringan yang lama. Tetapi sebaliknya, jika ukuran partikel sangat kecil sedangkan ukuran saringannya cukup besar maka akan ada sebagian partikel padat yang ikut lolos tidak tertahan oleh penyaringnya. Oleh karena itu, untuk mempercepat proses penyaringan dalam suatu teknik penyaringan kadang-kadang diperlukan pompa vakum.

Alat-alat yang Digunakan dalam Proses Filtrasi

Saat ini di pasaran telah tersedia berbagai macam jenis alat-alat untuk melakukan proses filtrasi atau penyaringan yang terbuat dari berbagai macam bahan dan ukuran porinya juga bermacam-macam. Jadi kita tinggal memilihnya sesuai dengan yang kita butuhkan. Beberapa contoh alat-alat filtrasi dan kegunaannya antara lain:

1. Kertas saring whatman, banyak digunakan dalam laboratorium untuk menyaring berbagai keperluan. Tersedia dalam berbagai ukuran pori.
2. Micro glass filter, penyaring yang terbuat dari bahan gelas yang berpori – pori sangat kecil, dapat digunakan untuk menyaring berbagai macam jenis pelarut.
3. Mikro filter dari bahan polimer, misalnya polikarbonat, teflon, poliester, digunakan untuk keperluan khusus, terutama untuk menyaring pelarut organik.

Bagaimanakah Proses Filtrasi yang Sederhana Berlangsung?

 

Proses filtrasi yang sederhana adalah proses penyaringan dengan dengan media filter kertas saring. Adapun metodenya adalah sebagai berikut:

1. Kertas saring kita potong melingkar jika masih berbentuk lembaran 4 persegi panjang atau kubus, jika telah berbentuk lingkaran, lipat 2, sebanyak 3 atau 4 kali.
2. Selanjutnya buka dan letakkan dalam corong pisah sehingga tepat melekat dengan corong pisah.
3. Tuangkan campuran heterogen yang akan dipisahkan, sedikit demi sedikit, kira-kira banyaknya campuran tersebut adalah sepertiga dari tinggi kertas.
4. Lakukan berulang-ulang, sehingga kita dapat memisahkan partikel padat dengan cairannya.

Hasil filtrasi adalah berupa zat padat yang disebut residen dan zat cairnya disebut dengan filtrat. Jadi, proses filtrasi dapat dilakukan dengan 2 cara, yaitu:

1. Dilakukan dengan tanpa tekanan atau hanya dilakukan menggunakan corong dan kertas saring saja dimana cairan mengalir karena adanya gaya grafitasi. Pemisahan ini sangat cocok untuk campuran heterogen dimana jumlah cairannya lebih besar dibandingkan partikel zat padatnya.
2. Filtrasi dengan menggunakan tekanan atau dengan cara divakumkan (disedot dengan pompa vakum). Proses pemisahan dengan teknik ini sangat tepat dilakukan, jika jumlah partikel padatnya lebih besar dibandingkan dengan cairannya.

Faktor-faktor yang Mempengaruhi Proses Filtrasi

Dalam proses filtrasi, terjadi reaksi kimia dan fisika, sehingga banyak faktor–faktor yang saling berkaitan yang akan mempengaruhi pula kualitas air hasil filtrasi, efisiensinya, dan sebagainya. Adapun faktor-faktor yang mempengaruhinya antara lain:

1. Debit filtrasi. Debit yang terlalu besar akan menyebabkan tidak berfungsinya filter secara efisien. Sehingga proses filtrasi tidak dapat terjadi dengan sempurna, akibat adanya aliran air yang terlalu cepat dalam melewati rongga diantara butiran media pasir.
2. Konsentrasi kekeruhan. Konsentrasi kekeruhan sangat mempengaruhi efisiensi dari filtrasi. Konsentrasi kekeruhan air baku yang sangat tinggi akan menyebabkan tersumbatnya lubang pori dari media atau akan terjadi clogging. Sehingga dalam melakukan filtrasi sering dibatasi seberapa besar konsentrasi kekeruhan dari air baku (konsentrasi air influen) yang boleh masuk.
3. Temperatur. Adanya perubahan suhu atau temperatur dari air yang akan difiltrasi, menyebabkan massa jenis, viskositas absolut, dan viskositas kinematis dari air akan mengalami perubahan.
4. Kedalaman media, ukuran, dan material. Pemilihan media dan ukuran merupakan keputusan penting dalam perencanaan bangunan filter. Tebal tipisnya media akan menentukan lamanya pengaliran dan daya saring. Media yang terlalu tebal biasanya mempunyai daya saring yang sangat tinggi, tetapi membutuhkan waktu pengaliran yang lama.
5. Tinggi muka air diatas media dan kehilangan tekanan. Keadaan tinggi muka air di atas media berpengaruh terhadap besarnya debit atau laju filtrasi dalam media. Tersedianya muka air yang cukup tinggi diatas media akan meningkatkan daya tekan air untuk masuk kedalam pori. Dengan muka air yang tinggi akan meningkatkan laju filtrasi. Muka air diatas media akan naik bila lubang pori tersumbat terjadi pada saat filter kotor.