Teknik – teknik pemisahan

Teknik – teknik pemisahan

1.             Destilasi

Destilasi adalah pemisahan cairan yang mudah menguap dari senyawa yang tidak menguap atau biasanya merupakan pemisahan dua atau lebih cairan yang berbeda titik didihnya.atau istilah lainnya, suatu proses yang di dahului dengan penguapan senyawa cair dengan memanaskannya, kemudian mengembunkan uap yang terbentuk.

Prinsip dasarnya adalah perbedaan titik didih cairan pada tekananan tertentu.
Destilasi ini digunakan untuk memisahkan dua atau lebih cairan yang tercampur.
Macam-macam destilasi dibagi menjadi 3 macam.

1.    Destilasi sederhana

Destilasi sederhana digunakan untuk memisahkan cairan yang mudah menguap dari zat yang sukar menguap atau memisahkan 2 cairan dengan perbedaan titik didih lebih dari 5’C. Alat yang digunakan dalam proses destilasi sederhana antara lain: labu destilasi, thermometer, pendingin, adapter, penampung, kaki tiga, kasa, dan pembakar.

2.    Destilasi bertingkat

Destilasi bertingkat digunakan untuk memisahkan senyawa cair di mana zat pencampurnya berupa senyawa cair yang titik didihnya rendahdan tidak beda jauh dengan titik didih senyawa yang akan dimurnikan.biasanya digunkan kolom draksinasi (vigreux colomn), ini yang membedakan dengan destilasi sederhana.

3.  Destilasi uap                              

Destilasi ini digunakan untuk zat cair yang titik didihnya cukup tinggi, sedangkan sebelum zat cair tersebut mencapai titik didihnya, zat cair sudah terurai, teroksidasi, atau mneglami reaksi pengubahan (rearrangement). Maka zat cair tersebut tidak dapat dimurnikan dengan cara destilasi sederhana maupun brtingkat, melainkan harus didestilasi dengan hampa udara atau dengan destilasi uap. Campuran azeotrop adalah campuran dari dua zat yang titik didihnya berbeda, namun ketika dicampurkan kedua zat memiliki titik didih yang sama.adapun cara pemecahan azeotrop yitu:

a. Dengan pnambahan senyawa yang ketiga yang dapat mengubah perbandingan tekanan uap pada azeotrop

b. Penambahan pereaksi yang hanya bereaksi terhadap salah satu senyawa penyusun campuran azeotrop

c. penyerapan terhadap salah satu

d. Penyairan bertingkat

e. Penghabluran bertingkat

2.             Sublimasi

Sublimasi merupakan metoda pemisahan campuran dengan menguapkan zat padat tanpa melalui fase cair terlebih dahulu sehingga kotoran yang tidak menyublim akan tertinggal. Prinsip dasar dari sublimasi adalah perbedaan tekanan uap. Bahan-bahan yang menggunakan metoda ini adalah bahan yang mudah menyublim seperti kamfer dan iod.Proses yang dilakukan yaitu bahan dipanaskan untuk mempercepat penyublinan.Uap bahan ditampung dalam sebuah wadah dan didinginkan agar uap mengkristal.Metoda ini dimanfaatkan untuk pemurnian kristal iod dan kamfer.Kamfer atau iod akan menguap sedangkan partikel pegotor akan tersisa, sehingga kamfer akan bersih dari pengotor. Kristal yang mengandung iod dan kotoran dipanaskan sehingga menyublim.Uap iod yang tidak mengandung kotoran membeku kembali pada bagian tutup yang kemudian didinginkan dengan memberi pecahan es.Kotoran akan tertinggal dibagian bawah.

3.             Ekstraksi pelarut

Ekstraksi adalah proses pemisahan suatu zat berdasarkan perbedaan kelarutannya terhadap dua cairan tidak saling larut yang berbeda, biasanya air dan yang lainnya pelarut organik. Teknik ekstraksi sangat berguna untuk pemisahan secara cepat dan ‘bersih’ baik untuk zat organik maupun anorganik. Selain untuk kepentingan analisis kimia juga banyak digunkan untuk pekerjaan-pekerjaan preparative dalam bidang kimia organic, biokimia, dan anorganik di dalam laboratorium. Alat yang digunakan dapat berupa corong pemisah, (paling sederhana), alat ekstraksi soxhlet, sampai alat paling rumit “counter current craig”Ekstraksi pelarut dibagi menjadi tiga, yaitu ekstraksi padatan, ekstraksi cair-cair dan ekstraksi gas.

Contoh skema ekstraksi

4.             Reaksi pertukaran ion

Merupakan metode kromatografi cair padat yang menggunakan suatu reagen penukar ion sebagai fasa diam. Memiliki kapasitas pemisahan lebih baik.digunakan untuk zat padat (pnukar ion) yang punya ikatan molekul terbuka dan permeable sehingga ion-ion dan molekul pelarut dapat bergerak bebas.

Reaksi  pertukaran ion dibagi menjadi dua macam yaitu reaksi pertukaran ion alam dan reaksi pertukaran ion sintetik. Contoh ion alam berupa ziolit. Ziolit, tanah liat dipakai dalam pemurnian air dari logam Ca, Mg dan logam berat.dalam pertukaran ion sintesis, memiliki kelebihan dibanding ion alam, ion sintetik merupakan polimer organik, berat molekulnya tinggi. Kapasitas pemisahannya lebih baik. Mengandung gugus fungsi asam sulfonat, asam karboksilat dan amina.

2.             Kromatografi

Kromatografi adalah metode pemisahan yang distribusi deferensial komponen sampel diantara dua fasa. Prinsip dasarnya adalah perbedaan distribusi deferensial komponen sampel diantara dua fasa. Kromatogarafi selalu melibatkan dua fasa, yaitu fasa diam (stationary phase) dan fasa bergerak (mobile phase). Jenis- jenis kromatografi:

a.       Kromatografi cair-padat (kromatrografi adsorpsi)

b.      Kromatografi cair-cair (kromatografi partisi)

c.       Kromatografi gas-padat (KGP)

d.      Kromatografi gas-cair ( KGC)

e.       Kromatografi penukar ion

f.       Kromatografi kertas (KT)

g.      Kromatografi lapis tipis ( KLT)

h.      Kromatografi kristasi gel

i.        Kromatografi elektroforesis kontinyu

5.             Dialisis

Dialisis adalah suatu teknik pemisahan dengan cara menggunakan membran  yang memisahkan dua fasa cairan. Membran tersebut bersifat semipermeabel terhadap partikel solute. Partikel solut berpindah melalui membran ke larutan dengan konsentrasi rendah. Dialisis digunakan untuk memisahkan garam-garam dari suspensi dalam biokimia dengan tujuan mencegah koagulasi. Dialysis adalah metode pemisahan molekul besar (seperti pati atau protein) dari molekul kecil (seperti glukosa atau asam amino) dengan difusi selektif melalui membrane semipermeabel. Misalnya, jika larutan campuran pati dan glukosa dimasukkan dalam wadah tertutup terbuat dari bahan semipermeabel (seperti selofan) lalu direndam dalam gelas kimia berisi air, maka molekul glukosa yang lebih kecil akan melewati membrane menuju ke air, sedangkan molekul besar, yaitu pati, akan tertinggal di dalam wadah.  Prinsip dasar dari dialisi ini adalah perbedaan molekul-molekul. Alat yang digunakan yaitu wadah tertutup terbuat dari bahan semipermeabel (sperti selofun), gelas piala. Dialysis ini digunakan untuk memisahkan molekul-molekul yang memiliki perbedaan ukuran. Membrane sel pada makhluk hidup bersifat semipermeabel, dan dialysis berlangsung secara alami dalam ginjal untuk mengeluarkan limbah bernitrogen. Ginjal buatan (mesin dialysis) menggunakan asas ini untuk menggantikan fungsi ginjal sakit.

6.             Pengendapan

Pengendapan adalah metode pemisahan yang dilakukan dengan jalan mengendapkan salah satu komponen sehingga bias dipisahkan ke duanya. Prinsip dasar dari pengendapan adalah perbedan kelarutan analit (komponen atau konstituen yng dicari) dengan zat-zat atau komponen lain yang tidak diinginkan. Pengendapan dapat dilakukan dengan cara

1) Pengaturan Ph

2) Penambahan pereaksi sulfide (cara sulfide)

3) Penambahan pereaksi anorganik

4) Penambahan pereaksi organic

5) Elektrodeposisi

Pengendapan dengan pengaturan Ph berdasarkan atas perbedaan kelarutan yang cukup besar dari hifroksida-hidroksida, oksida-oksida dan asam-asam dari berbagai unsur. Pengendapan dapat dilakukan dengan pengaturan ph larutan dari ph sangat rendah sampai sngat tinggi.
Elektrodeposisi merupakan suatu cara yang sangat berguna untuk penyempurnaan pemisahan. Pemisahan dilakukan denga elektrolisis dengan spesies zat yang mudah direduksi diendapkan pada katoda. Pemisahan komponen renik dari suatu larutan dapat dilakukan dengan kolektor. Kolektor ini berfungsi akan menarik partikel-partikel endapan, mengendap ke bawah karena beratnya.

.

Tiga cara pengendapan:

1. Pengendapan secara mekanik Batuan sedimen hasil dari pembentukan secara mekanik dapat dibagi berdasarkan ukuran butir. Batuan ini terbentuk oleh batuan yang telah ada terlebih dahulu yang mengalami pelapukan, hancur lalu dibawa oleh air, angin, atau ombak dan diendapkan di tempat lain yang lebih rendah. Setelah itu mengalami proses diagenesis menjadi batuan yang kompak. Pengendapan dapat terjadi di mana-mana, baik di daratan (tepi rawa, danau), pantai, dan di bawah permukaan laut.

2. Pengendapan secara kimiawi Pembentukan endapan ini karena proses penguapan pada larutan, sehingga menjadi jenuh dan yang tertinggal hanya kandungan garam. Biasanya endapan ini tersusun dari kristal-kristal garam, misalnya garam dapur, gips, dan sebagainya. Tidak ditemukan fosil (bekas hewan atau tumbuhan) karena terbentuk pada air yang mempunyai konsentrasi tinggi sehingga tidak ada kehidupan.

3. Pengendapan secara biologis (organik)  Batuan sedimen yang terbentuk oleh adanya organisme, baik berupa binatang ataupun tumbuhan.

7.             Flotasi

Flotasi merupakan metoda pemisahan dengan jalam memekatkan zat-zat yang mempunyai kerapatan (density) yang jauh lebih besar dari cairan yang mengelilinginya, pada pertukaran cairan tersebut. Prinsip dasarnya yaitu perbedaan kerapatan antara zat dan cairan.

Gejala mengambangnya partikel tersebut oleh gaya permukaan (antar fasa) gas cairan.
Dilakukan dengan menggelembungkan udara secara cepat ke dalam larutan, partikel-partikel padatan kemudian akan diangkat ke permukaan oleh gelembung-gelembung yang terjadi.partikel-partikel ini akan distabilkan dalam lapisan antar muka gas cairan pada sudut kontak tertentu yang berbeda untuk setiap jenis mineral.perbedaan sudut kontak menyebabkan terjasinya pemishan.

Peralatan yang dibutuhkan:

• Rangkaian alat untuk Flotasi Bejana yang bagian dalamnya memiliki dasar miring dan bagian luarnya diberi talang miring)

• Corong

• Saringan dengan diameter lubang 1-3 mm.

• Pancaran air

• Baskom penampung air

Cara kerja:

1. Diambil contoh tanah kering ± 200 cc

2. Contoh tanah tersebut ditaburkan di atas saringan yang sebelumnya telah terpasang di atas corong.

3. Contoh tanah disemprot dengan pancaran air yang berasal dari sumber secara terus-menerus.

4. Agar penyemprotan merata, gunakan nozzle yang dapat menggoyangkan pancaran air (nozel putar).

5. Aliran air yang melalui talang ditampung dalam baskom penampung.

6. Aliran tersebut selanjutnya disaring dengan saringan yang berdiameter lubang 18 m

7. Partikel tanah kasar akan mengendap di dasar bejana yang memliki dasar miring.

8.             Teknik ring oven

Teknik ring oven dikembangkan oleh Weisz untuk analisa logam dan garam yang terlarut dalam larutan air. Prinsipnya adalah mengkombinasikan elusi melingkar bagian yang larut suatu campuran dari pusat kertas saring dengan pengkonsentrasian melalui penguapan pelarut dengan menaikkan temperatur. Ring oven mengontrol penguapan dan hasilnya muncul dalam bentuk lingkaran yang sempit pada kertas saring. Telah dilakukan analisa kualitatif dan kuantitatif dari logam campuran yang mengandung tembaga, seng, nikel, besi, timah dan timbal dengan menggunakan metoda kombinasi pelarutan anoda dan teknik ring oven. Teknik ini cukup sederhana dan praktis tidak merusak cuplikan sehingga memungkinkan untuk diterapkan pada analisa barang langka yang terbuat dari logam. Untuk maksud kualitatif cara ini dapat dilakukan dengan cara pemisahan maupun dengan cara tanpa pemisahan disamping cara spot tes. Hasil terbaik didapatkan pada cara pemisahan, bahkan cara ini dapat diterapkan untuk maksud analisa kuantitatif.

Teknik ring oven adalah teknik pemisahan yang berawal dari pseudo_kromatografi untuk menguji komponen-komponen dari suatu tetesan pada kertas saring. Tekniknya:

a.    Tetesan sampel ditotolkan pada pusat kertas saring berbentuk bulat.

b.    Pada tetesan ditambahkan reagens untuk mengendapkan kompnen satu / lebih.

c.    Komponen larut dari pusat kertas saring dengan pelarut yang cocok

d.   Pada saat larut mendekati pinggir kertas, pelarut menguap meningggalkan komponen-komponen yang terkonsentrasi disuatu cincin yang terpisah dari cincin awal. 

9.             Zone melting

Teknik zone melting:

a.    Dalam suatu bahan yang akan dimurnikan dibentuk zone lelehan dengan penampang lintang sempit

b.    Zone ini bergerak perlahan sepanjang padatan

c.    Zat pengotor yang disingkirkan oleh antar fasa zone yang membeku dibawa oleh zone tersebut dan diendapkan diujung padatan tersebut.

Proses pemisahan dengan zone melting sangat selektif dalam menghasilkan zat padat murni, untuk pemurnian logam (sampai pengotor < 1 ppb).

Skema untuk zone melting:

10.             Filtrasi

Yaitu  pembersihan partikel padat dari suatu fluida dengan melewatkannya pada medium penyaringan, atau septum, yang di atasnya padatan akan terendapkan. Range filtrasi pada industri mulai dari penyaringan sederhana hingga pemisahan yang kompleks. Fluida yang difiltrasi dapat berupa cairan atau gas; aliran yang lolos dari saringan mungkin saja cairan, padatan, atau keduanya. Suatu saat justru limbah padatnyalah yang harus dipisahkan dari limbah cair sebelum dibuang. Di dalam industri, kandungan padatan suatu umpan mempunyai range dari hanya sekedar jejak sampai persentase yang besar. Seringkali umpan dimodifikasi melalui beberapa pengolahan awal untuk meningkatkan laju filtrasi, misal dengan pemanasan, kristalisasi, atau memasang peralatan tambahan pada penyaring seperti selulosa atau tanah diatomae. Oleh karena varietas dari material yang harus disaring beragam dan kondisi proses yang berbeda, banyak jenis penyaring telah dikembangkan, beberapa jenis akan dijelaskan di bawah ini. Prinsip dasar filtrasi adalah perbedaan ukuran partikel.

Fluida mengalir melalui media penyaring karena perbedaan tekanan yang melalui media tersebut. Penyaring dapat beroperasi pada:

• Tekanan di atas atmosfer pada bagian atas media penyaring.

• Tekanan operasi pada bagian atas media penyaring.

• Vakum pada bagian bawah.

Tekanan di atas atmosfer dapat dilaksanakan dengan gaya gravitasi pada cairan dalam suatu kolom, dengan menggunakan pompa atau blower, atau dengan gaya sentrifugal. Penyaring sentrifugal didiskusikan pada seksi berikutnya pada bab ini. Dalam suatu penyaring gravitasi media penyaring bisa jadi tidak lebih baik daripada saringan (screen) kasar atau dengan unggun partikel kasar seperti pasir. Penyaring gravitasi dibatasi penggunaannya dalam industri untuk suatu aliran cairan kristal kasar, penjernihan air minum, dan pengolahan limbah cair.

Kebanyakan penyaring industri adalah penyaring tekan, penyaring vakum, atau pemisah sentrifugal. Penyaring tersebut beroperasi secara kontinyu atau diskontinyu, tergantung apakah buangan dari padatan tersaring tunak (steady) atau sebentar-sebentar. Sebagian besar siklus operasi dari penyaring diskontinyu, aliran fluida melalui peralatan secara kontinu, tetapi harus dihentikan secara periodik untuk membuang padatan terakumulasi. Dalam saringan kontinyu buangan padat atau fluida tidak dihentikan selama peralatan beroperasi.

Penyaring dibagi ke dalam tiga golongan utama, yaitu penyaring kue (cake), penyaring penjernihan (clarifying), dan penyaring aliran silang (crossflow). Penyaring kue memisahkan padatan dengan jumlah relatif besar sebagai suatu kue kristal atau lumpur, sebagaimana terlihat dalam Gb. 30.4.a. Seringkali penyaring ini dilengkapi peralatan untuk membersihkan kue dan untuk membersihkan cairan dari padatan sebelum dibuang. Penyaring penjernihan membersihkan sejumlah kecil padatan dari suatu gas atau percikan cairan jernih semisal minuman. Partikel padat terperangkap didalam medium penyaring (Gb. 30.4.b) atau di atas permukaan luarnya. Penyaring penjernihan berbeda dengan saringan biasa, yaitu memiliki diameter pori medium penyaring lebih besar dari partikel yang akan disingkirkan. Di dalam penyaring aliran silang, umpan suspensi mengalir dengan tekanan tertentu di atas medium penyaring (Gb. 30.4.c). Lapisan tipis dari padatan dapat terbentuk di atas medium permukaan, tetapi kecepatan cairan yang tinggi mencegah terbentuknya lapisan. Medium penyaring adalah membran keramik, logam, atau polimer dengan pori yang cukup kecil untuk menahan sebagian besar partikel tersuspensi. Sebagian cairan mengalir melalui medium sebagai filtrat yang jernih, meninggalkan suspensi pekatnya. Pembahasan selanjutnya, suatu penyaring ultra, unit aliran silang berisi membran dengan pori yang sangat kecil, digunakan untuk memisahkan dan memekatkan partikel koloid dan molekul besar.

11.             Penguapan

Uap air yang telah menguap dari teh panas terkondensasi menjadi tetesan air. Gas air tidak terlihat, tetapi awan tetesan air adalah petunjuk dari penguapan yang diikuti oleh kondensasi

Penguapan atau evaporasi adalah proses perubahan molekul di dalam keadaan cair (contohnya air) dengan spontan menjadi gas (contohnya uap air). Proses ini adalah kebalikan dari kondensasi. Umumnya penguapan dapat dilihat dari lenyapnya cairan secara berangsur-angsur ketika terpapar pada gas dengan volume signifikan.

Rata-rata molekul tidak memiliki energi yang cukup untuk lepas dari cairan. Bila tidak cairan akan berubah menjadi uap dengan cepat. Ketika molekul-molekul saling bertumbukan mereka saling bertukar energi dalam berbagai derajat, tergantung bagaimana mereka bertumbukan. Terkadang transfer energi ini begitu berat sebelah, sehingga salah satu molekul mendapatkan energi yang cukup buat menembus titik didih cairan. Bila ini terjadi di dekat permukaan cairan molekul tersebut dapat terbang ke dalam gas dan "menguap"

Ada cairan yang kelihatannya tidak menguap pada suhu tertentu di dalam gas tertentu (contohnya minyak makan pada suhu kamar). Cairan seperti ini memiliki molekul-molekul yang cenderung tidak menghantar energi satu sama lain dalam pola yang cukup buat memberi satu molekul "kecepatan lepas" - energi panas - yang diperlukan untuk berubah menjadi uap. Namun cairan seperti ini sebenarnya menguap, hanya saja prosesnya jauh lebih lambat dan karena itu lebih tak terlihat

Penguapan adalah bagian esensial dari siklus air. Energi surya menggerakkan penguapan air dari samudera, danau, embun dan sumber air lainnya. Dalam hidrologi penguapan dan transpirasi (yang melibatkan penguapan di dalam stomata tumbuhan) secara kolektif diistilahkan sebagai evapotranspirasi.

12.             Elektroforesis

Elektroforesis merupakan pergerakan zat bermuatan listrik akibat adanya pengaruh medan listrik. Pergerakan ini dapat dijelaskan dengan gaya Lorentz, yang terkait dengan sifat-sifat dasar elektris bahan yang diamati dan kondisi elektris lingkungan

13.             Pemisahan campuran dengan cahaya

Ilmuwan di Inggris telah menggunakan cahaya untuk memisahkan campuran-campuran kimia yang kompleks. Metode ini bisa digunakan untuk merecovery produk-produk bernilai tinggi dan nanopartikel-nanopartikel katalitik dari campuran-campuran reaksi, klaim mereka.

Julian Eastoe, di Universitas Bristol, dan rekan-rekannya menambahkan surfaktan sensitif-permukaan ke dalam mikroemulsi. Ketika mereka menyinari campuran tersebut dengan sinar UV, surfaktan menyebabkan fase minyak dan fase air dalam emulsi berpisah.

Sebelumnya, para peneliti bergantung pada panas, perubahan pH, atau penambahan garam untuk memisahkan fase-fase dalam mikroemulsi. Metode yang baru ini tidak merubah komposisi kimia mikroemulsi atau menggunakan energi yang sama banyaknya dengan pemisahan yang menggunakan panas.

"Kami cukup kagum dengan peluang-peluang yang ditawarkan oleh partikel-partikel teraktivasi cahaya, koloid, dan interfase-interfase. Ini akan lebih memperkaya bidang teknik kimia" kata Eastoe. Yang lebih penting lagi, tambah Eastoe, pemisahan-pemisahan ini bersifat reversibel. Setelah sebuah sampel yang terdispersi dipisahkan, sampel tersebut bisa didispersi lagi dan kemudian dipisahkan kembali. "Penelitian ini menunjukkan mungkinnya membuat koloiod yang dipicu oleh cahaya," kata dia.

Ketika sinar UV disinarkan ke emulsi, surfaktan menyebabkan fase minyak dan air berpisah. "Yang sangat menarik tentang penelitian ini adalah bahwa melalui penambahan sedikit surfaktan fotoresponsif, mereka telah mentransformasi mikroemulsi konvensional menjadi sebuah sistem fotoresponsif," kata Ted Lee, seorang ahli di bidang sistem surfaktan responsif di Universitas California Selatan, Los Angeles, Amerika Serikat.

Metode baru ini bisa digunakan dalam sistem pelepasan dan penyaluran teraktivasi-cahaya untuk farmaseutik dan agrokimia, papar Eastoe. Tetapi dia mengatakan tantangan selanjutnya adalah bagaimana membuat surfaktan-surfaktan fotoresponsif yang murah, aman dan ramah lingkungan.

14.             Pemisahan dengan membran

Teknologi membran telah menjadi topik hangat dalam beberapa tahun terakhir ini. Hal itu mungkin dipicu fakta bahwa pemisahan dengan membran memiliki banyak keunggulan yang tidak dimiliki metode-metode pemisahan lainnya. Keunggulan tersebut yaitu pemisahan dengan membran tidak membutuhkan zat kimia tambahan dan juga kebutuhan energinya sangat minimum. Membran dapat bertindak sebagai filter yang sangat spesifik. Hanya molekul-molekul dengan ukuran tertentu saja yang bisa melewati membran sedangkan sisanya akan tertahan di permukaan membran. Selain keunggulan-keunggulan yang telah disebutkan, teknologi membran ini sederhana, praktis, dan mudah dilakukan.

Teknologi membran berkembang dengan sangat pesat. Dewasa ini, banyak membran dapat dioperasikan pada tekanan rendah sehingga memungkinkan dioprerasikan di rumah tinggal, tempat pengungsian, bahkan dapat digerakkan dengan genset berskala kecil. Selain itu, kemajuan dalam bidang material membran juga memungkinkan proses pemisahan menggunakan membran dapat dilakukan dengan lebih ekonomis.

Membrane separation yaitu suatu teknik pemisahan campuran 2 atau lebih komponen tanpa menggunakan panas. Komponen-komponen akan terpisah berdasarkan ukuran dan bentuknya, dengan bantuan tekanan dan selaput semi-permeable. Hasil pemisahan berupa retentate (bagian dari campuran yang tidak melewati membran) dan permeate (bagian dari campuran yang melewati membran).

Membran. Sweep (berupa cairan atau gas) digunakan untuk membawa permeate hasil pemisahan.

• Porous membrane. Pemisahan berdasarkan atas ukuran partikel dari zat-zat yang akan dipisahkan. Hanya partikel dengan ukuran tertentu yang dapat melewati membran sedangkan sisanya akan tertahan. Berdasarkan klasifikasi dari IUPAC, pori dapat dikelompokkan menjadi macropores (>50nm), mesopores (2-50nm), dan micropores (<2nm). Porous membrane digunakan pada microfiltration dan ultrafiltration.
• Non-porous membrane. Dapat digunakan untuk memisahkan molekul dengan ukuran yang sama, baik gas maupun cairan. Pada non-porous membrane, tidak terdapat pori seperti halnya porous membrane. Perpindahan molekul terjadi melalui mekanisme difusi. Jadi, molekul terlarut di dalam membran, baru kemudian berdifusi melewati membran tersebut.
• Carrier membrane. Pada carriers membrane, perpindahan terjadi dengan bantuan carrier molecule yang mentransportasikan komponen yang diinginkan untuk melewati membran. Carrier molecule memiliki afinitas yang spesifik terhadap salah satu komponen sehingga pemisahan dengan selektifitas yang tinggi dapat dicapai.

Keuntungan menggunakan pemisahan dengan membran:

·         Pemisahan dapat dilakukan secara kontinu (terus-menerus)

·         Energy yang diperlukan relative kecil

·         Proses membrane mudah dikombinasikan dengan proses pemisahan lainnya

·         Pemisahan dapat dilakukan pada kondisi biasa

·         Sifat-sifat membrane bervariasi dan dapat diatur

·         Tidak membutuhkan zat tambahan

Perkembangan proses membrane

Proses membran	Tahun penemuan	aplikasi	Negara asal pengembang
Mikrofiltrasi	1920	Penyaring bakteri	Jerman
Ultrafiltrasi	1930	Penyaring makromolekul	Jerman
Hemodialisis	1950	Ginjal buatan	Belanda
Elektrodialisis	1955	Desalinasi	USA
Hiperfiltrasi	1960	Desalinasi air laut	USA
Ultrafiltrasi	1960	Pemekatan air laut	USA
Pemisahan gas	1979	Perolehan kembali gas hydrogen	USA
Membran Distilasi	1981	Pemekatan larutan dalam pelarut air	Jerman
Pervaporasi	1982	Dehidrasi pelarut organik	Belanda

Beberapa aplikasi  praktis dari prose pemisahan dengan menggunakan membrane antara lain:

1.      Pembuatan air minum dari air laut

Tubuh manusia hampir 50% lebih terdiri atas air. Utuk pria dewasa sekitar 60%, wanita dewasa 50% dan untuk bayi sekitar 77% tubuhnya terdiri atas air. Setiap kita hari mengkonsumsi air sekitar 2,500 ml dengan perincian 1,200 ml dari air minum, 1000 ml dari kandungan air pada makanan dan sekitar 300 ml dari dalam tubuh sendiri. Sedangkan tubuh kita mengeluarkan air dari proses fisiologi (berak dan kencing) sekitar 1,500 ml dan dari pernafasan serta keringat lebih dari 500 ml. Volume air yang keluar masuk dalam tubuh kita yang cukup banyak ini membuat kedudukan air begitu penting dalam kehidupan sehari-hari

Sekarang PDAM di Indonesia hanya mampu melayani sekitar 39% penduduk perkotaan dan 8% penduduk pedesaan dengan kualitas air yang belum memenuhi standar kualitas air minum. Karena selain terjadi kebocoran juga air baku yang dipakai sudah tercemar air limbah industri maupun limbah rumah tangga. Sungai-sungai utama di perkotan umumnya sudah mempunyai BOD dan kandungan bakteri koli di atas ambang batas.

Sekarang ini sudah dikembangkan teknologi baru yang menjadi standar pengolahan air bersih dan air minum yaitu teknologi membran. Teknologi membrane sangat efisien dan efektif untuk menghasilkan air bersih dan air minum yang mempunyai kualitas yang lebih baik dari teknologi konvensional dengan biaya lebih murah.

1.      Pemisahan campuran azeotrop seperti alcohol – cair

2.      Mendapatkan kembali He dari gas alam

3.      Menghilangkan gas SO2 dari cerobong asap

4.      Membran permiabel digunakan untuk pemisah dalam baterai

15.      Kristalisasi

Prinsip dasar kristalisasi adalah perbedaan kelarutan.