EKSTRAKSI FLUIDA SUPERKRITIS Kelompok III (NPM 44-66): M Rezki Ghassani Annisa Qonita Firda Radityo Pangestu Tessalonika Nurul Faridah Damayanti Syahrul MubarakAtika Nurwidyaningtyas Sandy Risfi Saputra Ade Rizqi Ridwan Eria Septi Widyaningsih Faisal Putra Syahrani

DEFINISIEkstraksi adalah proses pemisahan suatu zat berdasarkan perbedaan kelarutannya terhadap dua fase tidak saling larut yang berbeda, biasanya air dan yang lainnyapelarut organik.Ekstraksi Fluida Superkritikal adalah proses pemisahan suatu komponen dari komponen lainnya menggunakan fluida superkritikal sebagai pelarut.

SEJARAH1822Fluida Superkritis ditemukan: Baron Cagniard de la Tour1879Hannay dan Hoggart mendemontrasikan kekuatan pelarutan (solvating power) dari etanol superkritisAntara 1964-1976Zosel mematenkan dekafeinasi pada kopi dengan teknik SFE1978Dekafeinasi tanaman diusahakan oleh Maxwell House Cofee Division dan dimulailah penerapan SFE di dunia industri1981Penggunaan Fluida Superkritik pada analitik dimulai pada Kromatografi fluida superkritik (SFC) kapiler oleh Novotny dkk.1980-anSFE mulai dikomersialisasikan

TEORISFE memanfaatkan sifat fluida pada keadaan superkritis untuk mengekstraksi bahan organik dari sampel padatFluida superkritis adalah keadaan fluida ketika berada pada temperatur dan tekanan superkritis

Titik KritisDiagram Fase Senyawa Tc

Parameter kritis beberapa bahan

BahanTemperaturTekananDensitasKritis/Kritis/Kritis/oCatmx 103 kg.m-3CO231.372.90.47N2O36.572.50.45SF645.537.10.74NH3132.5112.50.24H2O3742270.34n-C4H1015237.50.23n-C5H1219733.30.23Xe16.658.41.10CCl2F211240.70.56CHF325.946.90.52

Data fisik zat pada berbagai keadaan

KeadaanKoefisien Difusi/Densitas/Viskositas/cm2s-1g cm-3g cm-1s-1Gas10-110-310-4Cair10-6110-2Fluida Superkritis10-30.2-0.810-4

Kelebihan Fluida Superkritis: - Kekuatan pelarutan baik (seperti cairan) - Difusifitas tinggi (lebih baik dari cairan) - Viskositas rendah (lebih baik dari cairan) - Tegangan permukaan rendah (seperti gas) => Sehingga transfer massa cepat dan dapat menembus pori matriks- Pemisahan pelarut dengan ekstrak dapat dilakukan dengan cepat

ln (s) = a D + b T + cs = solubilitas/ mol atau %beratD = Densitas/ g.mL-1T = Temperatur/ Ka,b,c = Konstanta

Konstanta dielektrik () CO2 dan Ar sebagai fungsi tekanan

Karbon Dioksida (CO2)Tc rendah (31 oC) P, (73 atm)Tidak toksikTidak mudah terbakarTersedia dalam kemurnian tinggiNon polar261 komponen dapat larut di sekitar kritis CO2 (Francis, 1954)

CO2 sebagai fluida utama untuk SFE-Baik untuk ekstraksi senyawa nonpolar dan semipolar, tetapi kurang baik untuk senyawa polarKekuatan pelarutan CO2 mampu memecah ikatan solut matriksUntuk meningkatkan efisiensi ekstraksi dapat ditambahkan pelarut organik (1-10%) disebut modifier

Untuk ekstraksi senyawa polar, lebih baik menggunakan pelarut:

Pelarut Superkritis N2O dan CHClF2**Tidak baik untuk alasan lingkungan

Modifier yang sering dipakai untuk Superkritis CO2Oksigen berisi metanol, etanol, isopropil alkohol, aseton, THFNitrogen berisi: acetonitrilSulfur berisi : CS2, SO2, SF6 Hidrokarbon dan senyawa organik terhalogenasi: hexana, toluena, metilen klorida, kloroform, karbon tetraklorida, trikloroflorometanaAsam: Asam Format

KolektorSel Ekstraksi

Sel ekstraksi biasanya dari stainless steel, PEEK (polieter eter keton)Restriktor: untuk mengontrol tekananEkstrak dikumpulkan dengan menurunkan tekanan fluida kepada sorben: perangkap atau pelarut kolektorTrap dipilih yang selektif dan dapat didinginkan untuk menurunkan tingkat kehilangan analit

Kondisi Ekstraksi Fluida Superkritis-Pompa : Laju alir konstan (> 2 mL/mnt) Tekanan 3500-1000 psiUntuk menjaga CO2 tetap cair kepala pompa didinginkan dengan bak sirkulasiModifier dapat juga dicampur langsung dengan CO2

Efek matriks terhadap Kinetika Ekstraksi:Difusi ke luar matriksDesorbsi dari permukaanDifusi ke luar fluida superkritis dari film permukaan Bergerak dalam aliran fluida superkritis

Contoh Aplikasi SFE Analit MatriksPestisida Organoklorin Tumbuhan Obat ChinaPestisida Karbamat Kertas Saring, matriks Silika Gel10 residu Herbisida Triazine TelorAs. Aromatis, Fenol, Pestisida TanahVitamin A dan E Susu bubukVitamin D2 dan D3 Produk Farmasip-Aminobenzoat, cinamat Produk Kosmetika (penyerap UV)Lanolin Serat Wool

PustakaKou, Dawen, Mitra & Somenath. 2003. Extraction of Organic Compounds from Solid Matrices. New Jersey. John Willey & Sons.Wenclawiak, Bernd. 1992. Analysis with Supercritical Fluid: Extaction and Chromatography. Germany. Springer Laboratory.

TERIMA KASIH

Konstanta dielektrikataupermitivitas listrikrelatif, adalah sebuahkonstantadalam ilmufisika. Konstanta ini melambangkan rapatnyaflukselektrostatikdalam suatubahanbila diberipotensial listrik. Konstanta dielektrik merupakan perbandinganenergi listrikyang tersimpan pada bahan tersebut jika diberi sebuah potensial, relatif terhadapvakum(ruang hampa).*Tidak mampu dalam mengelusi senyawa ionik moderat atau senyawa yang sangat polar. (dapat diatas dengan menambahkan fluida lain sebagai modifier). 10 Penambahan Modifier Fluids dimaksudkan untuk meningkatkan kelarutan analit dalam fasa gerak sehingga dengan demikian dapat meningkatkan selektivitas pemisahan**