Langsung ke konten utama

SONIFIKASI

Sonikasi

Sonikasi adalah suatu teknologi yang memanfaatkan gelombang ultrasonik. Ultrasonik adalah suara atau getaran dengan frekuensi yang terlalu tinggi untuk bisa didengar oleh manusia, yaitu kira-kira di atas 20 kHz. Gelombang ultrasonik dapat merambat dalam medium padat, cair, dan gas. Proses sonikasi ini mengubah sinyal listrik menjadi getaran fisik yang dapat diarahkan untuk suatu bahan dengan menggunakan alat yang bernama sonikator. Sonikasi ini biasanya dilakukan untuk memecah senyawa atau sel untuk pemeriksaan lebih lanjut. Getaran ini memiliki efek yang sangat kuat pada larutan, menyebabkan pecahnya molekul dan putusnya sel. 
Bagian utama dari perangkat sonikasi adalah generator listrik ultrasonik. Perangkat ini membuat sinyal (biasanya sekitar 20 kHz) yang berkekuatan ke transduser. Transduser ini mengubah sinyal listrik dengan menggunakan kristal piezoelektrik, atau kristal yang merespon langsung ke listrik dengan menciptakan getaran mekanis dan kemudian dikeluarkan melewati probe. Probe sonikasi mengirimkan getaran ke larutan yang disonikasi. Probe ini akan bergerak seiring dengan getaran dan mentransmisikan ke dalam larutan. Probe bergerak naik dan turun pada tingkat kecepatan yang tinggi, meskipun amplitudo dapat dikontrol dan dipilih berdasarkan kualitas larutan yang disonikasi. Gerakan cepat probe menimbulkan efek yang disebut kavitasi. Rangkaian alat sonikasi dapat dilihat pada Gambar I.



Dalam hal kinetika kimia, ultrasonik dapat meningkatkan kereaktifan kimia pada suatu sistem yang secara efektif bertindak sebagai katalis untuk lebih mereaktifkan atom – atom dan molekul dalam sistem. Pada reaksi yang menggunakan bahan padat, ultrasonik ini berfungsi untuk memecah padatan dari energi yang ditimbulkan akibat runtuhnya kavitasi. Dampaknya ialah luas permukaan padatan lebih besar sehingga laju reaksi meningkat (Suslick, 1989). Semakin lama waktu sonikasi, ukuran partikel cenderung lebih homogen dan mengecil yang akhirnya menuju ukuran nanopartikel yang stabil serta penggumpalan pun semakin berkurang. Hal ini disebabkan karena gelombang kejut pada metode sonikasi dapat memisahkan penggumpalan partikel (agglomeration) dan terjadi dispersi sempurna dengan penambahan surfaktan sebagai penstabil. 
Daya ultrasonik meningkatkan perubahan kimia dan fisik dalam media cair melalui generasi dan pecah dari gelembung kavitasi. Seperti ultrasonik, gelombang suara disebarkan melalui serangkaian kompresi dan penghalusan gelombang diinduksi dalam molekul medium yang dilewatinya. Pada daya yang cukup tinggi siklus penghalusan dapat melebihi kekuatan menarik dari molekul cairan dan kavitasi gelembung akan terbentuk. Gelembung tersebut tumbuh dengan proses yang dikenal sebagai difusi yang dikoreksi yaitu sejumlah kecil uap (atau gas) dari media memasuki gelembung selama fase ekspansi dan tidak sepenuhnya dikeluarkan selama kompresi. Gelembung berkembang selama periode beberapa siklus untuk ukuran kesetimbangan untuk frekuensi tertentu digunakan. Ini adalah fenomena gelembung ketika pecah dalam siklus kompresi yang menghasilkan energi untuk efek kimia dan mekanik (Gambar II). Pecahnya gelembung kavitasi merupakan fenomena luar biasa yang disebabkan oleh kekuatan suara. Dalam sistem cair pada frekuensi ultrasonik 20kHz setiap pecahnya gelembung kavitasi bertindak sebagai lokal "hotspot" menghasilkan suhu sekitar 4.000 K dan tekanan lebih dari 1000 atmosfer. 


Gambar II. Generasi Acoustic Cavitation
 

Menurut Gogate berkaitan dengan reaksi kimia, kavitasi dapat mempengaruhi hal berikut:
a. Mengurangi waktu reaksi
b. Meningkatkan yield dalam reaksi kimia
c. Mengurangi ”force” suhu dan tekanan
d. Mengurangi periode induksi dan reaksi yang diinginkan
e. Meningkatkan selektivitas
f. Membangkitkan radikal bebas        
 
Sebagai tambahan terhadap timbulnya kondisi-kondisi ekstrem di dalam gelembung juga dihasilkan efek mekanik seperti terjadinya collaps gelembung yang sangat cepat. Hal ini juga sangat penting dalam bidang sintesis dan termasuk juga degassing yang sangat cepat dari kavitasi cairan serta dalam hal pembentukan kristal yang cepat. 

https://www.youtube.com/watch?v=n-mhJd0FrIo
http://yyuniarti.blogspot.co.id/2015/03/sonikasi.html
http://aviskariska.blogspot.com/2018/03/sonikasi.html
Label:

Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

GANGGUAN PADA SISTEM EKSKRESI MANUSIA DAN PENCEGAHANNYA (BATU GINJAL)

Batu ginjal Penyebab       : Batu ginjal dapat terbentuk karena pengendapan garam kalsium di dalam rongga ginjal, saluran ginjal, atau kandung kemih. Batu ginjal berbentuk kristal yang tidak bisa larut dan mengandung kalsium oksalat, asam urat, dan kristal kalsium fosfat. Penyebabnya adalah karena terlalu banyak mengonsumsi garam mineral dan terlalu sedikit mengonsumsi air. Batu ginjal tersebut lebih lanjut dapat menimbulkan hidronefrosis. Hidronefrosis adalah membesarnya salah satu ginjal karena urine tidak dapat mengalir keluar. Hal itu akibat penyempitan aliran ginjal atau tersumbat oleh batu ginjal. Pencegahan           : Perbanyaklah minum air putih agar air seni lancar. Ketika berada di ruangan ber-AC, Perbanyak minum air putih walaupaun tidak haus, Minumlah air putih minimal 8 gelas sehari. Hindari minum atau memasak menggunakan air yang kandungan kapurnya tinggi. Kapur di dalam tubu...
Posting Komentar
Baca selengkapnya

TEKANAN ZAT CAIR

Tekanan zat cair bergantung pada kedalaman zat cair yaitu makin dalam, tekanan zat cair makin besar. Hal ini menjadi alasan kenapa saat membuat tanggul atau bendungan tembok bagian bawah dibuat lebih tebal daripada bagian atasnya. Tekanan yang ditimbulkan zat cair juga ditentukan oleh massa jenis zat cair. Semakin besar massa jenis zat cair, makin besar tekanan di dalam zat cair tersebut. Sehingga tekanan yang ditimbulkan oleh air akan lebih besar dibandingkan tekanan yang yang ditimbulkan oleh minyak atau alkohol. Proses Fisika yang terjadi pada bejana U seperti itu diselidiki oleh Blaise Pascal. Melalui penelitiannya,  Pascal berkesimpulan bahwa apabila tekanan diberikan pada fluida yang memenuhi sebuah ruangan tertutup, tekanan tersebut akan diteruskan oleh fluida tersebut ke segala arah dengan besar yang sama tanpa mengalami pengurangan.  Pernyataan ini dikenal sebagai Hukum Pascal yang dikemukakan oleh Pascal pada 1653. Berdasarkan hukum pascal ini diperoleh prinsip ba...
Posting Komentar
Baca selengkapnya

STRUKTUR DAN FUNGSI SISTEM EKSKRESI PADA MANUSIA (KULIT)

Sistem Ekskresi Pada Kulit Manusia Sistem ekskresi merupakan sistem yang mengatur pembuangan zat-zat sisa yang tidak digunakan dan bersifat racun dari dalam tubuh. Zat sisa ini didapatkan dari hasil metabolisme tubuh. Setiap hari manusia mengonsumsi makanan makanan yang akan dicerna melalui  sistem pencernaan pada manusia . Zat makanan kemudian diedarkan oleh  alat peredaran darah ke seluruh tubuh. Namun zat yang dikonsumsi bukan hanya zat nutrisi yang dapat digunakan tubuh. Zat seperti alkohol dan obat-obatan yang bersifat racun juga ikut diedarkan darah. Disinilah organ sistem ekskresi berperan penting dalam pembuangan zat racun dari tubuh. Apabila terjadi  kelainan pada sistem ekskresi  manusia, maka tubuh tidak bisa mengeluarkan zat sisa metabolisme dari tubuh secara optimal. Organ yang termasuk dalam  sistem ekskresi pada manusia  adalah hati, paru paru, ginjal, dan kulit. Berikut adalah beberapa penjelasan mengenai sistem ekskresi...
Posting Komentar
Baca selengkapnya