Daftar isi
EKSTRAKSI MEMBRAN OKTILAMIN AN Bintarti,
49
ISSN 0216 - 3128
AN Bintarti, dkk.
KONSENTRAT Nd ElViULSI MEMAKAI
DENGAN METODA PELARUT TRI-N-
MV Purwani dan Bambang ERB
Puslitballg Tekllologi Maju BATAN. Yogyakarta
ABSTRAK EKSTRAKSI
KONSENTRAT
Nd DENGAN
METODA
MEMBRAN
EMULSI
MEMAKAI
PELARUT
TRI-N-OKTILAMIN. Telah dilakukall proses ekstraksi terhadap kOllselltrat Neodillium (Nd) dari pasir mOllasit memakai pe/amt Tri-II-oktilamill (TOA) dellgall metoda membrall emulsi. Konsentrat mellgallllwlg IUlsur-Ullsur thorium (Th). serilllll (Ce). lIeodillium (Nd) dall samarium (.'1m)yallg dilamtkall ke dalam asam lIitrat yallg digullakall sebagai umpall. Dilakukall penelitian pembuatan membrall emulsi yang mellghasilkall kOll/posisi membran 10% I'olume TOA, 4% volume spall-80 dan 86% volume kerosin dalamfasa orgallik ditambah 50% volume larutall Na:COjpH II dalam campurannya denganfasa organik. Pada proses ekstraksi dilakukan variasi perbandillgan umpan terhadap membran dari 1/1 ; 1,5/1 ; 2/1 dan 2,5/1, waktu pellgadukan dari 2,4.6 dall 8 menir. sedangkan kecepatall pengadukan dari dari 200,400.600 dan 800 rpm. Diperoleh kOlldisi rclatif baik untuk ekstraksi yaitu perbandingan umpan terhadap membran 1,5 ; wakw pellgadukan 6menir dall kecepatall pengadukan 400 rpm memberikan hasil pemisahall efisiensi ekstraksi (Ee) Nd 78%; efisiellsi re-ekstraksi (Er) Nd 32%dallfactor pisah (a) Nd-Th 2.48 .. Nd-Ce 1.44 dan Nd-Sm 1.57.
ABSTRACT THE SEPARATION
OF Nd CONCENTRATE
BY EMULSION
MEMBRANE
METHOD
WITH TRI-n-
OCTYLAMINE AS SOL VENT. An extractioll process of Nd concelllrate frommona.\·it ~'and by using tri-noctylamille (TOA) as so/l'elll had been dOlle. The concelltrate contailled thorium (Th), cerium (Ce). Neodillium (Nd) alld samarium (.'1m) which be dissolved into HNOj as the feed. The investigation was done to make emulsion membrane wich produced membralle by the compositions TOA 10% volume, spall-80 4%\'0Iume and keroselle 86% valume in the organic phase. was added by Na:COj solution pH I I in the mixture with organic phase. The variates investigation of the extraction process were the comparison between the feed to membrane phase from /II ; 1.5/1; 2/1; and 2.5/1, the extractioll time from 2,4,6 and 8 millutes, allli agitation speed from 200. 400. 600 and 800 rpm: Obtained the good relative condition to extractie were the comparatioll the feed to the membrane 1.5 ; the extractioll time 6 minutess and the agitation speed 400 rpm gal'e the yield of separatioll were extraction efficiency (Ee) Nd 78%; re-extractioll efficicllcy (Er) Nd 32% alld thefactor ofseparatioll (a) Nd-Th 2.48; Nd-Ce 1.44 and Nd-Sm 1.57.
PENDAHULUAN dan senotim sebagai hasHdiketahui samping Pasir dari monasit pengolahan tambang timah mengandung unsur-unsur logam tanah jarang (L TJ) dalam jumlah kecil. Meskipun demikian kegunaannya sangat besar dibidang indusrri keramik dan gelas, indusrri penyamaan kulit, pembuatan lensa dibidang optik, tabung TV, semi konduktor, superkonduktor, katalisator cracking minyak bumi dan masih banyak lagi untuk hal-hal lain, bahkan diantaranya diperlukan sebagai batang kendali reaktor nuklir. Karena keberadaannya yang sangat sedikit, sedangkan kegunaannya sangat besar menyebabkan nilai jualnya menjadi sangat tinggi, sehingga berdasarkan ini maka upaya-upaya pemisahan dilakukan terus menerus dengan maksud mendapatkan hasil yang optimal.<1.2)
Berbagai usaha untuk memisahkan unsurunsur logam tanah jarang dari campurannya telah banyak dilakukan yaitu antara lain dengan cara pengendapan bertingkat, kristalisasi bertingkat, kolom penukar ion dan eksrraksi.<1.2.J.4jEksrraksi sebagai salah satu cara pemisahan telah banyak dikerjakan dengan mencoba berbagai macam pelarut yang kiranya selektif terhadap salah satu unsur. Hal ini dikarenakan pemisahan dengan cara eksrraksi mempunyai beberapa kelebihan dibandingkan dengan cara lain yaitu dari segi peralatan, waktu dan prosesnya. Dengan maksud untuk lebih meningkatkan hasil eksrraksi secara kualitatif maupun kuantitatif serta untuk penghematan pemakaian pelarut, maka hendak dilakukan eksrraksi dengan metoda membran emulsi yaitu mengubah bentuk pelarut dari bentuk cair biasa menjadi bentuk membran emulsi dengan bantuan zat ketiga yaitu emulgator atau zat pcmantap atau surfaktan.
Prosiding Pertemuan dan Presentasi IImiah Penelitian Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir P3TM-BATAN Yogyakarta, 8 Juli 2003
ISSN 0216 - 3128
50
Membran emulsi terbentuk dari tiga komponen yaitu pelarut, surfaktan atau zat pemantap dan fasa air internal yang mengandung agen pens tripping. Pelarut sebagai fasa organik terdiri dari pelarut yang dipakai atau dipilih dan pengencernya. Apabila fasa air dan fasa organik dicampur dan diaduk, maka akan terjadi dispersi rninyak dalam air dengan berbagai ukuran. Tekanan yang terjadi pada antar muka karena kedua fasa yang tidak bercampur mempunyai kekuatan tarik yang berbeda pada molekul antar muka. Makin besar derajat ketidak campuran , maka makin besar tegangan antar muka, sehingga untuk mengusahakan supaya stabilitas butir tetesan tetap terjaga, maka diusahakan penurunan tegangan antarmuka dan mencegah terjadinya koalesan yaitu bersatunya butir tetesan dengan menambahkan surfaktan. Surfaktan atau zat pemantap ditambahkan supaya emulsi tidak segera pecah dan terpisah menjadi dua lapisan. Surfaktan membantu dalam pembentukan emulsi dengan cara mengadsorbsi pada antarmuka dan akan menurunkan tegangan antarmuka. Surfaktan menurunkan tegangan antarmuka dengan cara membungkus butir-butir cairan terdispersi dengan suatu lapisan tipis sehingga butir-butir itu tidak dapat bergabung menjadi suatu fasa kontinyu. Surfaktan akan membantu terbentuknya emulsi dengan tiga jalan yaitu penurunan tegangan antarmuka , membentuk film antarmuka dan membentuk lapisan ganda listrik yang merupakan pelindung listrik dari partikel. Kemampuan surfaktan seperti itu disebabkan karena surfaktan merupakan molekul ampibi yang terdiri dari dua bagian yaitu bagian ekor yang hidrofobi (benci air) dan bagian kepala yang hidrofili (cinta air). Jika molekul surfaktan dimasukkan ke dalam air, maka ia akan berada dipermukaan dengan bagian ekornya mencuat ke atas permukaan air. Apabila dalam air yang mengandung molekul surfaktan ditambahkan sedikit fasa organik dan dikocok, maka ekor molekul surfaktan akan tertancap atau berikatan dengan fasa organik dan terbentuk butiran-butiran fasa organik yang melayang dalam air. Butiran organik/rninyak yang diselubungi molekul surfaktan dan larut dalam air inilah yang disebut emulsi dengan tipe rninyak dalam air (MIA), dan juga bisa berbentuk butiran air di dalam rninyak (AIM). Hal ini tergantung pada perbandingan jumlah air dengan minyak atau jenis dan jumlah surfaktan yang digunakan.(2) Pengadukan pada proses pembuatan membran emulsi memegang peranan penting yang akan mencampur fasa-fasa yang tidak dapat bercampur dan akan menaikkan kekentalan pada penambahan waktu karena ukuran butir-butir yang tersebar bertambah kecil sehingga kekentalan sesaat
Proslding
Pertemuan
AN Billtarti, dkk.
dapat dipakai sebagai petunjuk tak langsung besar butiran terdispersiY)
dari
Membran emulsi saat dipakai untuk ekstraksi yaitu dengan cara mengontakkan antara membran emulsi dengan umpan (fasa air eksternal), sehingga akan terjadi proses ekstraksi dan reekstraksi secara sinambung karena di dalam membran sudah mengandung agen pen stripping. Dengan dernikian dalam peristiwa ini hanya sedikit memerlukan pelarut dan waktu proses, sehingga lebih menguntungkan apabila dibandingkan dengan ekstraksi biasa. Untuk mengetahui keberhasilan pengambilan zat, maka dikenal efisiensi zat terlarut (11) yang dinyatakan sebagai perbandingan berat zat yang terambil dalam fasa· air internal (hasil) terhadap berat zat mula-mula dalam umpan. Sedangkan untuk melihat keberhasilan proses pernisahan dapat dilihat dari besamya perbandingan konsentrasi zat terlarut terhadap masing-masing unsur yang terikut dalam fasa air internal. Untuk menentukan kondisi yang optimum dipertimbangkan hasil-hasil efisiensi zatterlarut dan perbandingannya terhadap unsur-unsur lain di dalam hasil. Membran emulsi sesudah dipakai untuk ekstraksi dilanjutkan dengan proses pemecahan membran yang dapat dilakukan dengan cara fisika antara lain dengan pemanasan, secara mekanik yaitu dengan pengadukan, atau dengan cara kirnia yaitu dengan jalan menambahkan bahan kirnia seperti butanol. Hal ini dimaksudkan untuk mernisahkan fasa air internal yang telah mengandung zat terlarut (solut) dari fasa organiknya. (5.6) Penelitian yang telah banyak dilakukan adalah ekstraksi membran emulsi dengan bermacam pelarut yang salah satunya adalah tributil fosfat (TBP). Pengencer yang digunakan adalah kerosin, sedangkan surfaktannya span-80 dan fase air internalnya adalah larutan Na2C03 yang bertindak sebagai agen pen stripping.(7·8.9) Disamping TBP ada jenis pelarut yang lain yaitu Tri-n- oktilarnin (TOA) mempunyai rumus molekul [CH3-(CH2hhN atau R3N mempunyai keunggulan jika dibandingkan TBP yaitu TOA mempunyai harga yang lebih murah, BMnya > BM TBP, senyawa arnina mampu mengalami "Flapped" yaitu mengelepak sehingga diperkirakan senyawa ini mempunyai kemampuan mengekstraksi lebih besar. Jika M adalah ion LTJ maka kemungkirian reaksinya adalah : M)+ +3(HN03 R)N)
<:::>
dan Presentasi IImlah Penelitian Dasar IImu Pengetahuan P3TM-BATAN Yogyakarta, 8 Juli 2003
3M(NO)R3N)+3H+
dan Teknologl
Nuklir
(1)
AN Billtarti, dkk.
ISSN 0216 - 3128
(2)
51
pada kecepatan 9000 rpm selama 30 men it, dibagian luar diberi es untuk menekan kenaikan suhu akibat pengadukan cepat. Proses Ekstraksi
Kd Eks
(3)
Kemungkinan reaksi re-ekstraksi adalah : M(N03R3Nh + 3 Na2C03 <=> M2(C03)3 + 3R3N + 6Na+ + 3N03" (4) Penelitian sebelumnya yang telah dilakukan adalah pembuatan konsentrat neodinium (Nd) yang berasal dari pasir monas it yang mengandung ± 6,S7% Nd. Pasir dilebur memakai asam suI fat pekat dengan perbandingan I : 2 pada suhu 210°C dan waktu 5 jam, sebagai hasil penelitian sebelumnya. Hasil leburan diencerkan dengan air es, kemudian diendapkan dengan NaOH dan dipanaskan pada suhu 140°C selama 2 jam. Sesudah itu cuci sampai netral untuk menghilangkan fosfat dan sisa NaOH. Selanjutnya dilakukan ekstraksi 5 tingkat untuk menghilangkan Ce dan Th kemudian, filtrat diendapkan sampai pH S, dan pisahkan filtrat dari endapannya. Kemudian diendapkan lagi pada pH 7 dan akan diperoleh konsentrat Nd.
TAT A KERJA Bahall yallg digullakall I. TOA 2. Kerosin 3. Surfaktan span-SO 4. Larutan Na2C03 pH II 5. HN03, aquades dan butanol
1. Umpan 10 ml ditambah membran emulsi yang divariasi volumenya dari 1/1 ; 1,5/1 ; 2/1 ; dan 2,5/1. Campuran diaduk dalam waktu 3 menit dan kecepatan pada 200 rpm. Perbandingan volume umpan terhadap membran dipilih yang memberikan hasil Kd yang paling tinggi. 2. Larutan umpan yang diperoleh dengan cara melarutkan konsentrat Nd ke dalam larutan HN03 3 M sebanyak 15 ml ditambah membran emulsi 10 ml diaduk pada kecepatan tertentu dalam waktu yang divariasi dari I, 2, 3, 4, 5, 6 dan 7 menit. Setelah ekstraksi ditunggu beberapa saat sampai kira - kira tercapai keadaan setimbang, setelah itu dilakukan pemisahan antara fasa membran dan fasa air eksternal (sisa umpan). Membran dipisah menggunakan butanol sambil diaduk, ditunggu beberapa saat, kemudian dipisahkan antara fasa organik dan fasa air internal. Fasa air eksternal dan fasa air internal dianalisis, dan dipilih waktu pengadukan yang memberikan harga Kd yang rclatif tinggi. 3. Pekerjaan di atas diulangi untuk vanaSI kecepatan pengadukan dari 200, 400 600 dan SOO rpm dengan memakai waktu pengadukan yang relatif baik dari percobaan 2. Dipilih kcccpatan pengadukan yang memberikan harga Kd yang relatif paling tinggi .
HASIL DAN PEMBAHASAN Pembuatall membrall emulsi
Alat yallg digullakall I. 2. 3. 4. 5.
Gelas Magnetic strirrer Pengaduk mekanik Alat timbang pH meter Alat pendar sinar X
Tabell.
Cara Kerja Pembuatan
Pelarut yang digunakan adalah Tri-noktilamin (TOA) yang divariasi volumenya dalam campuran fasa organiknya, sebagai pengencer dipakai kerosin dan sebagai surfaktan digunakan span-SO, sedangkan larutan Na2C03 pH = II dipakai sebagai fasa air internal.
membran emulsi
Variasi % TOA da/am fasa organik. Kecepata1l putar emulsifikasi 9000 rpm, \\'akru pengadukan 20 m e1lit. % volume 80Waktu dalam FO 4 2% stabil on
FO 20 5 dalam 10 15 Membran emulsi sebanyak 200 ml yang TOA dibuat dengan cara mencampurkan 100 ml larutan Na2C03 ke dalam fasa organik sebanyak 100 ml. Fasa organik terdiri dari 10 ml TOA (10% volume), 4 ml surfaktan span-SO ( 4% volume) dan S6 ml pengencer kerosin. Campuran diaduk dengan kuat
% Volume
r
2,5 0,12 4,5 0,11 ,10= -------00,11 (minggu) IL\Vil
Vo
Prosiding Pertemuan dan Presentasi IImiah Penelitian Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologl Nuklir P3TM-BATANYogyakarta, 8 Juli 2003
52
ISSN 0216-3128
Keterangan 6. Vi : Perubahan volume fasa air internal = 16.Vi Vol V 0 : Volume fasa air internal mula-mula VI : Volume fasa air internal sesudah pemeeahan membran
Dari Table I dipilih harga % volume TOA sebesar 10% karena sudah memberikan kondisi relatif stabil untuk membran. Pada kenaikan pemakaian TOA hanya memberikan peningkatan kestabilan yang tidak berarti/ sangat keeil. Tabel2.
Variasi waktu pengadukan. Kecepatan putar emulsifikasi 9000 rpm, TOA 10% volume dalam FO, span-80 2% volume dalam FO
Waktu Vo
butir terdispersi dan bergabung dengan yang sudah ada, sehingga pada waktu pemeeahan membran, volume fasa air internal bertambah besar. Sebaliknya pada pemakaian fasa air internal yang lebih besar, maka waktu stabilnya eenderung juga bertambah berkurang, sedangkan harga besar. Hal ini mungkin disebabkan membran kekurangan surfaktan sehingga pada saat dikontakkan dengan fasa air eksternal banyak butir-butir terdispersi yang kurang begitu kuat diselubungi film pelindung mudah lepas dan bergabung dengan fasa air eksternal sehingga harga eenderung bertambah besar. Melihat kenyataan ini maka dipilih pemakaian fasa air internal 50% volume karena memberikan waktu stabil dan harga relatifbaik.
r
r
r
r
341 = ___ Waktu stabil 0,11 0,10 0,10 2,5 0,14 dI~Vil ___ (minggu)
Tabel4Yariasi pemakaian span-80, Kecepatan pUlar emulsifikasi 9000 rpm, TOA 10% volume dalam FO, larutan Na2COJ 50%.
I
2345 80 dalam FO
Dari Table 2 dapat diamati bahwa lama pengadukan sedikit berpengaruh terhadap kestabilan membran emulsi. Apabila waktu pengadukan kurang, mengakibatkan diameter butirbutir terdispersi yaitu fasa air internal masih banyak yang mernpunyai ukuran tidak seragam. Akibat ukuran butir tidak seragam, maka saat jarak antara butir-butir berdekatan sekali, daya kohesi akan menjadi besar sehingga penggabungan antara butirbutir terdispersi mudah terjadi. Waktu pengadukan dipilih 30 menit sebab dipertimbangkan merupakan waktu yang eukup untuk memperoleh membran emulsi yang baiklstabil. Tabel3.
AN Bintarti, dkk.
Variasi % volume fasa air internal, Kecepatan pular emulsifikasi 9000 'pm, TOA 10% volume dalam FO, span-80 2% volume dalam FO
r
435(minggu) Waktu stabil 0,11 0,15 = -------0,20 4,5 0,34 % Volume fasa 0,26 I~Vil Vo
% Volume spanVo
r
>4 24= (minggu) Waktu 0,35 0,11 0,10 ____ n __ I stabil Il\Vi
Dari Table 4 bisa dilihat pada pemakaian surfaktan yang kurang menyebabkan waktu stabil lebih besar dari pemakaian kurang dan harga yang lain. Hal ini disebabkan karena surfaktan yang membentuk film pada antarmuka but iran kurang rapat sehingga menyebabkan saat butir-butir terdispersi bersentuhan dengan sesamanya melalui tempat yang terbuka akan mudah bergabung, karena daya kohesi yang kuat. Semakin bertambah pemakaian surfaktan maka kestabilan membran juga semakin meningkat karena molekul surfaktan tersusun lebih rapat dan kuat, sehingga bergabungnya antara sesama butir dapat dieegah. Dipilih pemakaian surfaktan pada 4% volume di dalam FO, karena memberikan kestabilan membran emulsi yang relatif baik.
r
Proses ekstraksi
Dari Table 3 bisa diamati pada pemakaian fasa air internal 30% waktu kestabilannya paling juga relatif besar, keadaan ini lama tetapi harga mungkin disebabkan ada sisa surfaktan, sehingga pada waktu dikontakkan dengan fasa air eksternal (umpan) menarik sebagian fasa air menjadi butir-
r
Untuk ekstraksi dipakai membran sebagai hasil penelitian dengan komposisi TOA 10'}'o volume, surfaktan span-80 4% volume dan pengeneer kerosin 86% volume, ketiganya dalam fasa organik. Larutan Na2C03 pH II digunakan sebagai fasa air internal sebanyak 50% volume dalam eampuran bersama fasa organik.
Proslding Pertemuan dan Presentasi IImlah Penelitian Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologl Nukllr P3TM-BATAN Yogyakarta, 8 Juli 2003
Untuk mengetahui keberhasilan pernisahan solut yang diinginkan terhadap unsur-unsur yang terikut dinyatakan dengan factor pisah (a) yaitu perbandingan antara koefisien distribusi solut terhadap koefisien distribusi unsur yang terikut baik di dalam proses ekstraksi maupun stripping/reekstraksi. Dikenal pula:
5 , .c ca
50 40 80 100 90 60 70
•
•
-ok- Nd-Sm
__
ca
Gambar (6)
-
_Th
_Nd
-e-Sm
1,5
3. Hubungan Perbandingan terhadap Factor Pisah (a)
2,5
Perbandingan FAeIFO
1. Hubungan
Gambar
Perballdingan FA/FO terhadap Efisiensi Ekstraksi (E,,)
100
-+- Th
90 80
__
70
-+-
I;::
2
1/1
I
-okNd __ Th 1,5 ___ Ce Sm FA/FO Perballdillgall
-+-
6
4
8
Waktu, menit
Gambar
60 2Vi 20 0 2,5
_Sm
40
-ok- Sm Nd ___ Th ___ Ce
0 Vi 50 w ""~40
ee
-ok- Nd
60 50
~ 40
FA/FO
Dari Gambar I, 2 dan 3 bisa dilihat bahwa perbandingan umpan terhadap membran mempengaruhi proses pemisahan yang berhubungan dengan sifat fisis membran, Pada perbandingan 1,5 memberikan hasil pernisahan yang relatif baik yang berkaitan juga dengan waktu pisalmya, Untuk perbadingan 1 jika dikenakan waktu dan kecepatan pengadukan agak lama akan menyebabkan waktu pisahnya juga lama, juga dipengaruhi hasil pernisahan karena fasa air ekstemal yang diperoleh tinggal sedikit dari semula disebabkan ada sebagian yang terjebak sebagai butiran terdispersi di dalam fasa membran, Dipilih perbandingan umpan/membran 1,5 dengan pertimbangan memberikan pernisahan antara Nd dengan unsur-unsur yang lain relatifbaik.
_Ce
""
Nd-Ce
1,5 2 2,5 Perbandingan FAe/FO
Factor pisah membran (a) = ------------------- (7) Eoks E r (unsur yang terikut ) c~~
.8 2 "" U.
Eoks E r (solut)
a;-
-+- Nd-Th
•..
(5)
Kd, Efisiensi ekstraksi (Ee) = ------- x 100% Kdr + 1
CI> W r;:: .>< OJ
4
'0. 3
o
Efisiensi ekstraksi (Ee) = -------- x 100% Kd oks + 1
iii
,
1/1
Kd oks
.>< OJ 'iij !!!.
53
ISSN 0216 - 3128
AN Billtarti, dkk.
4. Waktu Pengadukan terhadap Efisiensi Pekstraksi (E,,)
~ 50 .~ 10
I
j 2
4
6
8
Waktu, menit
Gambar
5. Waktu Pengadukan terhadap Efisiensi re-Ekstraksi (E,)
Prosiding Pertemuan dan Presentasilimiah Penelltian Casar IImu Pengetahuan dan Teknologl Nukllr P3TM-BATANYogyakarta, 8 Juli 2003
54
ISSN 0216 - 3128
-+- Nd-Th-.-
5
!:j
_ 0 Nd-Ce
Nd-Sm
AN Billtarti, dkk.
5
~VI 4 '0. 3
6
4
i:j~1 200
8
6. Hubungan Waktu Pellgadukan terhadap Factor Pisah (a)
Dan Gambar 4, 5, dan 6 dapat diamati bahwa waktu pengadukan mempengaruhi hasil pernisahan. Dengan bertambahnya waktu pengadukan , maka kesempatan kontak antara membran dan umpan dapat berlangsung cukup besar sehingga akan memberikan hasil pernisahan yang meningkat. Tetapi dengan semakin bertambahnya waktu kontak menyebabkan waktu pisah sesudah pengadukan lebih lama dan kadangkadang tidak dapat dipisahkan lagi. Hal ini mungkin disebabkan fasa air eksternal atau umpan masuk menjadi butir-butir terdispersi akibat terkena pengadukan yang terlalu lama. Dipilih waktu pengadukan selama 6 menit dengan pertimbangan selama waktu tersebut memberikan pernisahan yang relatif baik. '" w
Oi
"J!. w Oi c;::
••
70 400 800 100 40 60 600 80 • 200 50
Kecepatan pengadukan. ~ rpm. 1ft
-+-
_8m Th -.- _Ce Nd
~ oo~
Gambar
Oi
7. Hubullgall Kecepatall Pengadukan terhadap Efisiellsi Eekl-trakl-i (Ed
100
~
80
-+- Th
]! ,.
60
__
Ce
1! 40 °iii
-.-
Nd
;
°iii
~
_8m
20
0 200
400
600
800
K.ecepatanpengadukan, rpm
Gambar
8o
-+- Nd-Th
400
-.-
600
Nd-Sm
800
Kecepatan pengadukan, rpm.
Waktu,menit
Gambar
,
-II- Nd-Ce
~.
2
.><
j.---------
Gambar
8. Hubungan Kecepatan Pengadukan terhadap Faktor Pisah (a.)
Dari Gambar 7,8 dan 9 dapat diamati bahwa kecepatan pengadukan mempengaruhi hasil pernisahan. Dalam proses ekstraksi memang diperlukan tenaga untuk mencampur ke dua fasa yang tidak saling bercampur. Tenaga ini didapat dari pengadukan system yang akan memberikan aliran sehingga umpan masuk dan tersebar ke dalam fasa membran dan terjadilah kontak dari kedua fasa. Kontak kedua fasa akan semakin efektif jika kecepatan bertambah besar pada harga tertentu, sebab pada kecepatan yang lebih tinggi lagi justru akan merusak membran, sehingga hasilnya akan turun. Dipilih kecepatan pengadukan 400 rpm karena memberikan pernisahan yang relatif baik.
KESIMPULAN Dari data dan pembahasan di atas maka dapat disimpulkan bahwa pelarut Tri-n-oktilarnin yang diubah ke bentuk membran emulsi dengan bantuan zat ketiga sebagai zat pemantap dapat dipakai untuk ekstraksi unsur-unsur logam tanah jarang dalam campurannya. Membran yang cukup stabil mempunyai komposisi TOA 10% volume, span-80 4% volume dan 86% volume kerosin, ketiganya dalam fasa organik. Larutan Na2C03 pH 11 sebagai fasa air internal sebanyak 50% volume dalam campurannya dengan fasa organik. Dalam pemakaiannya untuk ekstraksi diperoleh kondisi ekstraksi yang relatif baik yaitu pada perbandingan umpan terhadap fasa organik 1,5 ; waktu pengadukan 6 mcnit dan kccepatan pengadukan 400 rpm. memberikan hasil efisiensi ckstraksi Nd 78 % ; cfisicnsi rc-ekstraksi 32% dan factor pisah (a.) Nd-Th = 2,48; Nd-Ce = 1,44 dan Nd-Sm = 1,57.
Hllblillgan Kecepatan Pellgadllkan terlwdap Efi.l'iell.l'ire-Ekstraksi (Er)
Prosiding Pertemuan dan Presentasi IImiah Penelitian Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir P3TM-BATAN Yogyakarta. 8 Juli 2003
AN Bi/ltarti, dkk.
ISSN 0216 - 3128
UCAP AN TERIMAKASIH
55
Apakah diteliti perbedaan hasil ekstraksi antara ekstraksi biasa dengan membran
Ucapan terima kasih kami sampaikan kepada ibu Suyanti, ibu Suprihati dan bapak Purwoto yang telah membantu penelitian ini hingga selesai.
Bagaimana cara mengambil terjadi ekstraksi
membran setelah
A.N. Bintarti
PUST AKA 1. CUTHBERT.,F,L., Thorium Production Technology., Addition Wisley Publishing Company. Inc Massachusette, (1958)
Dari penelitian untuk variasi waktu ekstraksi diperoleh waktu yang memberikan hasil ekstraksi yang relatif baik pada 6 meni!.
2. PRAKASH. S., " Advanced Chemistry of Rare Earth Element ••.• 4 ed • S. Chand. Co. Ltd., New Delhi (1975).
Diteliti perbedaannya terhadap ekstraksi biasa yaitu pada membran emulsi hanya diperlllkan sedikit salven.
3. RlTCEY GM and ASHBROOK AW., Solvent Extraction., ESPC, New York. (1979).
Sesudah ekstraksi membran dipisahkan dari fasa air memakai eorong pisah sesudah itu membran dipeeah melalui earn fisika atall kimia dengan penambahan butanol atau dengan earn mekanik untuk memisahkan fasa mengalldllllg solut.
4. GUNANJAR dkk., Ekstraksi menggunakan TOA., Prosiding BATAN, Yogyakarta. (1987).
Zr dan Hf PPI. PPNY-
5. R.VOIGHT., " Buku Pelajaran Farmasi"., UGM. Press. (1994). 6. MOH. ANIF ., " Emulsi"., UGM. (1983).
Teknologi
Fak. Farmasi.
7. MELZNER. CS.," Selective extraction of Metals by the liquid membrane technique"., Institu fur Technische der Universitat Hannover. Callinstrasse .• 3 D-3000 Hannover (1984). 8. JOHANNES.H ., Pengantar klmia Koloid dan Kimia Permukaan., UGM. Press., Yogyakarta. (1973). 9. ABOU NEMEH and VAN PATHEGEN., membran Recycling in The Liquid Surfactant membrane Process .• Ind. Eng Qum. Res .• pp 32 143-147. (1993).
TANYAJAWAB Sumining Berapa lama waktu yang dibutuhkan agar membran dapat mengekstraksi secara optimum
Dwi Retnani Pada proses ekstraksi ini diberikan efisiensi ekstaksi dan U ekstraksi. Mengapa tidak diberikan hasil akhimya saja atau mungkin karena faktor yang diekstraksi hasil atau sisa ekstraksilrafinat. A.N. Bintarti Efisiensi ekstrnksi perlu ditampilkan dengan makslld untuk menunjukkan kemampuan membran melakukan proses ekstraksi dan efisie/lsi re-ekstraksi juga ekstraksi dengan eara mekanik. fisika, kimia atau ketiganya seeara bersamaan. Kemampuan membran emulsi yang didapat sebagai hasil penelitian dengan meneoba beberapa variabel untuk mendapatkan kondisi membran emulsi yang eukup stabil untuk proses ekstraksi dan diharapkan mendapatkan hasil ekstraksi yang lebih meng/(ntungkan baik dari segi penghematan bahan maupun tingkat pemisahan.
Prosiding Pertemuan dan Presentasi IImiah Penelitlan Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologl Nuklir P3TM-BATANYogyakarta, 8 Juli 2003
