Flokulasi
Flokulasi (dalam ilmu polimer): Ketika sol secara koloid tidak stabil (yaitu, laju agregasi tidak dapat diabaikan) maka pembentukan agregatnya disebut flokulasi atau koagulasi.[1]
Aglomerasi (kecuali dalam ilmu polimer)
Koagulasi (kecuali dalam ilmu polimer)
Flokulasi (kecuali dalam ilmu polimer)
Proses kontak dan adhesi dimana molekul atau partikel yang terdispersi disatukan oleh interaksi fisik yang lemah yang pada akhirnya mengarah pada pemisahan fasa dengan pembentukan endapan yang lebih besar dari ukuran koloid.
Catatan 1: Berbeda dengan agregasi, aglomerasi adalah proses dapat balik (reversibel).
Catatan 2: Definisi yang diusulkan di sini direkomendasikan untuk membedakan
agglomerasi dari aggregasi.
Flokulasi, di bidang kimia, adalah proses ketika koloid keluar dari suspensi dalam bentuk flok atau serpihan, baik secara spontan atau karena penambahan suatu agen penjernih. Aksi ini berbeda dari presipitasi dalam hal tersebut, sebelum flokulasi, koloid hanya tersuspensi dalam cairan dan tidak benar-benar larut dalam larutan. Dalam sistem terflokulasi, tidak ada pembentukan endapan liat (cake), karena semua flok berada dalam suspensi.
Koagulasi dan flokulasi adalah proses penting dalam pengolahan air dengan koagulasi untuk mendestabilkan partikel melalui reaksi kimia antara koagulan dan koloid, dan flokulasi untuk mengangkut partikel yang tidak stabil yang akan menyebabkan tumbukan dengan flok.
Definisi
suntingMenurut definisi IUPAC, flokulasi adalah "suatu proses kontak dan adhesi di mana partikel-partikel dispersi membentuk kelompok-kelompok ukuran yang lebih besar". Flokulasi identik dengan aglomerasi dan koagulasi/perpaduan.[3][4]
Pada dasarnya, koagulasi adalah proses penambahan koagulan untuk mengacaukan partikel bermuatan yang distabilkan. Sementara itu, flokulasi adalah teknik pencampuran yang mempromosikan aglomerasi dan membantu dalam pengendapan partikel. Koagulan yang paling umum digunakan adalah tawas, Al2(SO4)3 • 14 H2O.
Reaksi kimianya adalah:
Al2(SO4)3 • 14 H2O → 2 Al(OH)3(s) + 6 H+ + 3 SO42- + 8 H2O
Selama flokulasi, pencampuran yang lembut mempercepat laju tumbukan partikel, dan partikel-partikel yang tidak stabil diagregasi lebih lanjut dan dimasukkan ke dalam endapan yang lebih besar. Flokulasi dipengaruhi oleh beberapa parameter, termasuk kecepatan pencampuran, intensitas pencampuran, dan waktu pencampuran. Produk dari intensitas pencampuran dan waktu pencampuran digunakan untuk menggambarkan proses flokulasi.
Aplikasi
suntingKimia permukaan
suntingDalam kimia koloid, flokulasi mengacu pada proses di mana partikulat halus berkumpul menjadi flok. Flok kemudian dapat mengapung ke atas cairan (creaming), menetap ke bagian bawah cairan (sedimentasi), atau siap disaring dari cairan. Perilaku flokulasi koloid tanah sangat erat kaitannya dengan kualitas air tawar. Dispersi koloid tanah yang tinggi tidak hanya secara langsung menyebabkan kekeruhan air di sekitarnya tetapi juga menginduksi eutrofikasi karena adsorpsi zat gizi di sungai dan danau dan bahkan kapal di bawah laut.
Kimia fisika
suntingUntuk emulsi, flokulasi menjelaskan pengelompokan tetesan yang tersebar secara bersamaan, di mana tetesan individu tidak kehilangan identitasnya.[5] Flokulasi dengan demikian merupakan langkah awal menuju penuaan lanjut emulsi (perpaduan tetesan dan pemisahan akhir fase-fase). Flokulasi digunakan dalam pembalut mineral,[6] tetapi dapat juga digunakan dalam desain sifat fisik makanan dan produk farmasi.[7]
Biologi
suntingFlokulasi digunakan dalam aplikasi bioteknologi bersamaan dengan mikrofiltrasi untuk meningkatkan efisiensi pakan biologis. Penambahan flokulan sintetis ke bioreaktor dapat meningkatkan ukuran partikel rata-rata membuat mikrofiltrasi lebih efisien. Ketika flokulan tidak ditambahkan, kue terbentuk dan menumpuk yang menyebabkan viabilitas sel rendah. Flokulan bermuatan positif bekerja lebih baik daripada yang bermuatan negatif karena sel umumnya bermuatan negatif.[8]
Referensi
sunting- ^ a b Slomkowski, Stanislaw; Alemán, José V.; Gilbert, Robert G.; Hess, Michael; Horie, Kazuyuki; Jones, Richard G.; Kubisa, Przemyslaw; Meisel, Ingrid; Mormann, Werner; Penczek, Stanisław; Stepto, Robert F. T. (2011). "Terminology of polymers and polymerization processes in dispersed systems (IUPAC Recommendations 2011)" (PDF). Pure and Applied Chemistry. 83 (12): 2229–2259. doi:10.1351/PAC-REC-10-06-03. Diarsipkan (PDF) dari versi asli tanggal 2013-10-20. Diakses tanggal 2019-08-25.
- ^ Richard G. Jones; Edward S. Wilks; W. Val Metanomski; Jaroslav Kahovec; Michael Hess; Robert Stepto; Tatsuki Kitayama, ed. (2009). Compendium of Polymer Terminology and Nomenclature (IUPAC Recommendations 2008) "The Purple Book" (edisi ke-2). RSC Publishing. ISBN 978-0-85404-491-7.
- ^ IUPAC, Compendium of Chemical Terminology, edisi ke-2 ("Buku Emas") (1997). Versi koreksi daring: (2006–) "flocculation".
- ^ Hubbard, Arthur T. (2004). Encyclopedia of Surface and Colloid Science. CRC Press. hlm. 4230. ISBN 978-0-8247-0759-0. Diakses tanggal 2007-11-13.
- ^ Adamson A.W. and Gast A.P. (1997) "Physical Chemistry of Surfaces", John Wiley and Sons.
- ^ Investigation of laws of selective flocculation of coals with synthetic latexes / P. V. Sergeev, V. S. Biletskyy // ICCS’97. 7–12 September 1997, Essen, Germany. V. 1. pp. 503–506.
- ^ Fuhrmann, Philipp L.; Sala, Guido; Stieger, Markus; Scholten, Elke (2019-08-01). "Clustering of oil droplets in o/w emulsions: Controlling cluster size and interaction strength". Food Research International. 122: 537–547. doi:10.1016/j.foodres.2019.04.027. ISSN 0963-9969.
- ^ Han, Binbing; Akeprathumchai, S.; Wickramasinghe, S. R.; Qian, X. (2003-07-01). "Flocculation of biological cells: Experiment vs. theory". AIChE Journal. 49 (7): 1687–1701. doi:10.1002/aic.690490709. ISSN 1547-5905.
Bacaan lebih lanjut
sunting- John Gregory (2006), Particles in water: properties and processes, Taylor & Francis, ISBN 1-58716-085-4
- John C. Crittenden, R. Rhodes Trussell, David W. Hand, Kerry J. Howe, George Tchobanoglous (2012), MWH's water treatment: principles and design, third edition, John Wiley & Sons, ISBN 978-0-470-40539-0