filtrasi sterilisasi

8/10/2019 Filtrasi Sterilisasi

1/52

METODE STERILIS SIETODE STERILIS SI


2/52

suatu proses dengan metode tertentu yanger u uan mema an semua organ sme

hidup (vegetatif & non-vegetatif) spora>

maupun panas.

Sebelumnya harus bersih dari debu dankotoran yg bercampur dengan kuman


3/52

Metode sterilisasi

fisis chemis

mekanis pemanasan penyinaran

mikrofilter bahan kimia


4/52

Metode Sterilisasi

Filtrasi


5/52

Filtrasi adalah penyaringan yang dapat menahan

dipisahkan secara fisika

or straining device (Black,1999)


6/52

Mikroorganisme akan tertahan padamembran filter

Tidak ada pembunuhan mo jadi jangan

sam ai bocor


7/52

Filtrasi

Filtrasi/menyaring

Pemisahan bakteri dari cairan dan udara melalui

filter

dengan pori kecil (0,220,45um)

Filtercairan

Guna :untuk bahan y tidak tahan panas,

spt:ekstrak,serum,enzim,toksin kuman

Sekarang FilterMembran pori 8

0,025

um

sehingga semua bakteri terbuang


8/52

Filterudara

Laminar

flow

benchHighEfficiencyPartulate Air(HEPA) ukuranporipori 0,3umyg dipasang di ruang produksi steril

atau ruang operasi atau untuk ruang isolasipen er ta u a a ar pen er ta engan n antas


9/52

Filtration

damaged by heat, by passage of a liquid or gas through a

screen like material with small pores.

culture media

enzymes

vaccines


10/52

Filtration

High Efficiency Particulate Air Filters (HEPA): Used in

air.

Membrane Filters: Uniform pore size. Used in industry

and research. Different sizes:

0.22 and 0.45um Pores: Used to filter most bacteria.

Dont retain spirochetes, mycoplasmas and viruses.

0.01 um Pores: Retain all viruses and some largeproteins.


11/52

atau substansi molekular

Digunakan bila :

panas

er y ssurance eve :


12/52

eun ungan er sas ras

Proses cepat Bisa u/ se ala suhu ter antun

stabilitas zat

. ,

organik, cairan kental, udara, dan gas.


13/52

Kerugian

Dapat meloloskan virus dan beberapa

mycop asma

Dapat mengabsorbsi filtrat dalam jumlah

er en u

Dapat menyebabkan ion logam masuk ke

SAL kurang dari sterilisasi panas basah dan

Membran filter dpt tersumbat, dan mungkin


14/52

suatu matrix berpori bertutup kedap atau

rang a an pa a wa a yang a

permeabel

Membran yang digunakan (FI IV):

membran d orositas nominal 0,2 matau kurang berdasarkanperbandingan ang telah divalidasi tidak

kurang dari 107 suspensi Pseudomonasdiminuta tia cm2


15/52

Filter bakteriologis dan Laminar air flow


16/52

,

Penyaring berbentuk tabung, disebut lilin penyaring drtanah infusoria yg dikempa

Penyaring Pasteur-Chamberland, Doulton dan Selas

Lilin penyaring dr porselen yg tdk dilapisi Penyaring Seitz dan Swinney

piringan asbes yg dikempa & dipasang ditempat khusus

Gelas Buchner


17/52

, ,

diatomaceous earth, dan sintered glass (kacaan di anaskan tan a meleleh

2 prinsip filter :

=

2. fllter kedalaman ( Depth)


18/52

yara er un u er sas

Tdk melepas serat

Dpt disterilkan, efektif & ekonomis

rs p va as empa pro u s

Pemisahan absolut


19/52

, ,

campuran cellulose nitrat-asetat, politetra, ,

Keuntungan : Dapat dimanufaktur denganu uran por spes , mu a ar m 0,025 m


20/52

Klasifikasi filter membran menurut uk.pori

1. Microporous :

ukuran : 1,0 ; 0,8 ; 0,45 ; 0,22 ; 0,1 m

kegunaan : pemisahan partikel dan sterilisasi filtrasi

2. Ultrafiltrasi :

Ukuran : 5 nm

, ,

pemurnian air

3. Reverse osmosis :

Ukuran : 0 5 nanometer

kegunaan : desalinasi purifikasi


21/52

Perbandingan MF, UF, NF dan RO

MF UF NF/RO

Pemisahan larutan BM

, ,

laktosa, mikropolutan

Tekanan osmostik dapat

diabaikan tan a olarisasiTekananosmotikdapat Tekanan osmotik tinggi (1

konsentrasi)

Tenakan transmembran

rendah (< 2 bar)

Tenakan transmembran

rendah (1-10 bar)

Tenakan transmembran tinggi

(10 - 60 bar)

Struktur membran simetrik

atau asimetrikStruktur membran asimetrik Sruktur membran asimetrik

Ketebatal la er emisah:

Simetrik: 10 150mAsimetrik: 1m

ee aa ayer pemsaaktual: Simetrik: 0,1 1,0m ee aa ayer pemsaaktual: Simetrik: 0,1 1,0 m

Pemisahan akibat perbedaan Pemisahan akibat perbedaan Pemisahanakibat perbedaab

ukuran partikel ukuran kelarutandandifusivitas


22/52


23/52

Mikrofiltrasi (MF)

MF dapat memisahkan

partikel berukuran > 0,05Padatan

Bahan berukuran < 0,05m (garam/ion, gula &

tersuspensi,

sel/biomass, koloid

membran MF

Ukuran pori: 0,08 10

Membran

m Tekanan : 0,1 3 barr

,

Makromolekul


24/52

Membran MF (summary):

Membran: Simetris atau asimetris

Ketebalan: 10 150 m

Ukuran Pori: 0,05 10 m

Driving force: Tekanan (< 2 bar)

Bahan membran Polimer atau keramik

A likasi: A likasi analitis, sterilisasi an an, minuman,farmasi, klsrifikasi minuman (juice, bir, wine),pemisahan sel/biomassa/bioreaktor, air ultra-bersih, recovery metal sebagai oksida atau

hidroksida koloid, fermentasi kontinu,pemisahan emulsi air-minyak, waste-watertreatment, plasma-pheresis


25/52

Ultrafiltrasi (UF)

UF dapat memisahkan

bahan berukuran > 0,005

>

.

UF dan MF adalah identik,hanya membran UF

asimetris membarn lebihPartikeldanMakromolekul

dense

Molekul berukuran kecil

(garam/ion, dan gula) dapat

Membran

Aliran permeat dapat

digambarkan dengan pers.

Konsen -Carmen

Garam-garaman/ion, gulaAir

Tekanan: 1 10 bar


26/52

Membran UF (Summary):

Membran Asimetris

Ukuran pori 1 100 nm

Prinsip Pemisahan Mekanisme penyaringan

. . ,

Keramik (e.g. Zirconium oxide, aluminium oxide)

Aplikasi Industri susu (milk, whey, cheese making), industri pangan

pa , proen , ar as mnuman, pemsa an emus mnya -air, recovery electropaint, dan produk/produk samping,

farmasi (enzym, antibiotik, pyrogen), water/ wasteater

, - , , ,membran-bioreaktor


27/52

Nonofiltrasi (NF)

. Terletak diantara UF dan RO

Tekanan: 10 35 bar

Dapat memisahkan ion dwi-

valensi (Mg2+ dan Ca2+),

Partikel,

makromolekul,ion bivalen

peng angan esa a an

MWCO: > 250 Da

Tipikal rejeksi (5 bar, 200 ppm):

Membran

, , 3 2,% MgSO4, Glukosa, Sukrosa

Aplikasi:Pemisahkan gula

sumber C-eksternal eliminasi

Ionbervalensi satuAir

warna, TOC, TDS, dankesadahan, logam berat


28/52

NF (Summary):

Membran Komposit

Ukuran pori < 2 nm

Driving force Tekanan (10 25 bar)

Prinsip Solution-diffusion

Bahan membran Polyamide (interfacial polymerization)

A likasi Desalinasi air a au en isihan

mikropolutan, pelunakan air, wastewatertreatment, retensi pewarna (industry


29/52

Hiperfiltrasi/Reverse Osmosis (RO)

Membran non-porous,

hampir hanya air yang

da at melewati membran

.

RO

Garam/ion dan bahan

organik > 50 Da dapat

Makromolekul, io

bervalensi dua Ion

bervalensi satudihalangi membran RO

Tekanan: 20-60 bar, tetapi

dapat juga s/d 200 bar Membran p as : penanganan

leachate, penghilangan

logam berat, gram-graman,

dan bahan organik sintetik


30/52

Reverse osmosis/Hiperfiltasi (Summary):

Membran Asimetris atau Komposit

Ukuran pori < 2 nm

Driving orce e anan: air payau 15 25 ar; air aut: 40 80 bar

Prinsip Pemisahan Solution-diffusion

Bahan membran Cellulose triacetate, aromatic polyamide,polyamide dan poly(ether urea) (interfacialol merizaztion

Aplikasi Desalinasi air payau/air laut, produksi air ultra-bersih (industri lektronik), pengkonsentrasianuice atau ula milk en isihan mikro olutanwastewater treatment


31/52

Nanofiltrasi dan Reverse Osmosis

Larutan RO NF

Ion monovalen (Na,K, Cl, NO -

> 90 % < 50 %

Ion bivalen (Ca, Mg,SO

4

2-, CO3

2-

> 99 % > 90 %

Bakteri dan virus > 99 % < 99 %

Microsolute BM > > 90 % > 50 %

100)

Microsolute (BM < 0 99 % 0 50 %


32/52

BAHAN MEMBRAN

Bahan Organik (Polimer):

Polimer untuk Membran berpori

Polimer untuk membran tak-berpori

Bahan anorganik:

Membran gelas

Membran metal (termasuk karbon) Membran zeolit


33/52

Polimer untuk Membran

Pada dasarnya semua polimer dapat digunakan

sebagai bahan membran, tetapi karena karakteristik

kimia dan fisiknya sangat bervariasi, sehingga hanya

beberapa jenis polimer yang baik untuk bahan

Klasifikasi: Polimer untuk membran berpori (MF dan UF)

Polimer untuk membran tak-berpori (GS dan PV)


34/52

Untuk membran berpori:

Pilihan polimer ditentukan

SisiFeed

SisiPermeat

o e me o e pem ua an

membran (membranmanufacturing) dan stabilitas

dan bahan kimia

Jenis bahan menentukanSisi,

mekanis, panas, dan

biologis), tetapi tidak

menentukan re eksi

Feed

Permeat

Untuk membran tak-berpori:

Pilihan polimer ditentukanMembran tak-berpori

yang diinginkan


35/52

Karakteristik Membran Berpori:

Pemisahan ter adi akibat

Karakteristik Membran tak-

berpori:

perbedaan ukuran

partikel/molekul

Ukuran ori membran relatif

Pemisahan terjadi akibat

perbedaan laju kelarutan(solubility) dan/atau

terhadap ukuran partikel

menentukan tingkat

selektivitas

perbedaan difusivitas

(Diffusivity)

Tingkat kelarutan dan Selektivitas akan tinggi, jika

ukuran partikel > ukuran pori

membran

difusivitas ditentukan oleh

sifat instrinsik bahan

membran

Contoh: MF, UF Contoh: PV, VS, GS, dialisis


36/52

Membran ber-pori: Ukuran ori: MF 0 1 10 m UF 2 100 nm

Selektivitas ditentukan oleh ukuran pori

Jenis polimer menentukan fenomena adsopsi dan stabilitaskimia saat operasi atau pencucian

Pemilihan bahan tidak ditentukan oleh fluks atauselektivitas, tetapi oleh pertimbangan kestabilan bahan

Fluks dan selektivitas dapat dikendalikan denganpengaturan ukuran pori melalui kondisi proses pembuatanmembran

u s e e v as a au e e v as u s Optimasi


37/52

Polimer untuk MF

Polikarbonat

Poly(vinylidene-fluoride) PVDF

Pol tetrafluoroeth lene PTFE

Polypropylene PP

Pol amide PACellulose-Esters

Polysulfone PS

Poly(ether-imide)

Polyetherether ketone


38/52

Membran hidropobik:

Tidak dapat basah oleh air secara spontan

perlu pre-wetted (misalnya dengan ethanol)

Tendensi adsorpsi rendah

Misalnya membran dari selulosa atau turunannya


39/52

Kelebihan dan Kekurangan Membran

Anorganik

Kelebihan Tahan terhadap panas

Tahan lama Ukuran ori da at lebih mudah dikendalikan

Dapat dibackwashing

,khusus

Biaya investasi tinggi

Ketahanan terhadap temperatur sering dibatasioleh bahan pengedap pada sambungan-sambungan modul atau sistem perpipaan

Keuntungan Sterilisasi Filtrasi (dg


40/52

Keuntungan Sterilisasi Filtrasi (dg

membran filter

Dapat mensterilkan bahan-bahan (ex.

Obat-obat cerra vitamin media

nutrient khusus, dll) yang tidak tahandengan pemanasan.

Membran filter relatif tidak mahal

Dapat menyaring dalam volume besar Membran filter dapat diautoklaf atau

dibeli dalam kondisi steril


41/52

Struktur kaku spt plastik tdk terpengaruh

oleh tekanan

Kec.pengaliran tinggi 80% permukaan terdiri

dr pori pori

a me epas an sera

Dapat dites sebelum dan sesudah dipakai


42/52

Macam MICROFILTER:

1. Non-disposable filtration apparatus

- Disedot dengan pompa vakum

- Volume 20-1000 ml

2. Disposable filter cup unit

- Disedot dengan pompa vakum- Volume 15-1000 ml

3. Disposable filtration unit dengan botol penyimpan

- Disedot dengan pompa vakum

- Volume 15-1000 ml. yr nge ers

- Ditekan seperti jarum suntik

- Volume 1-20 ml

.

- Ditekan dengan gaya setrifugasi- Volume kurang dari 1 ml


43/52

MACAM MACAM MICROFILTER


44/52

Cara kerja menggunakan

Non-disposable filtration apparatus

dan erlenmeyer penampung.

2. Pasang atau rakit alat-alat tersebut secara aseptissesuai ambar lalu isi coron den an larutan an

akan disterilkan.

3. Hubungkan katup erlenmeyer dengan pompa vakum

kemudian hidu kan om a.4. setelah semua larutan melewati membran filter dan

tertampung dierlenmeyer, maka larutan dapatdipindahkan kedalam gelas penampung lain yang sudah

steril dan tutup dengan kapas atau aluminium foil yangsteril.


45/52

Metode filtrasi menurut letak filter membran

1. Through flow filtration

membran diletakkan melintang/vertikal

kelemahan : membran bisa tersumbat2. Tangential flow filtration

membran diletakkan horizontal

jumlah oulet 2 (A dan B)

kelebihan :- membran dapat dicuci lagi

- karena aliran pada outlet A deras partikel dan bakteri


46/52

-

aseptis yg harus dipegang teguh


47/52


48/52

Tekanan untuk menjaga integritasmem ran er, gn sampa ocor a au

tersumbat


49/52

U i en unaan khusus

1.Uji titik gelembung (bubble point test)

. a ran u ara us

3.Uji penahan tekanan

4.Uji aliran ke depan

Uji kh


50/52

Uji penggunaan khusus

Bubble point test :

Sebelum filter di unakan

Tujuan : memastikan filter membran telahmemenuhi ers aratan

Setelah filter digunakan

memenuhi persyaratan


51/52

Rakitan penyaring membran

Harus diuji utk integritas awal sebelum

Syarat : uji penyaringan ini tidak

mengurang va tas s stem u an arus

diuji sesudah proses penyaringan selesai

Tujuan uji : untuk menunjukkan bahwa

rakitan penyaring dapat mempertahankan

integritas sepanjang penyaringanberlangsung


52/52

You are what ou think ou are

filtrasi sterilisasi

Documents