filtrasi sterilisasi
TRANSCRIPT
-
8/10/2019 Filtrasi Sterilisasi
1/52
METODE STERILIS SIETODE STERILIS SI
-
8/10/2019 Filtrasi Sterilisasi
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
-
8/10/2019 Filtrasi Sterilisasi
3/52
Metode sterilisasi
fisis chemis
mekanis pemanasan penyinaran
mikrofilter bahan kimia
-
8/10/2019 Filtrasi Sterilisasi
4/52
Metode Sterilisasi
Filtrasi
-
8/10/2019 Filtrasi Sterilisasi
5/52
Filtrasi adalah penyaringan yang dapat menahan
dipisahkan secara fisika
or straining device (Black,1999)
-
8/10/2019 Filtrasi Sterilisasi
6/52
Mikroorganisme akan tertahan padamembran filter
Tidak ada pembunuhan mo jadi jangan
sam ai bocor
-
8/10/2019 Filtrasi Sterilisasi
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
-
8/10/2019 Filtrasi Sterilisasi
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
-
8/10/2019 Filtrasi Sterilisasi
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
-
8/10/2019 Filtrasi Sterilisasi
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.
-
8/10/2019 Filtrasi Sterilisasi
11/52
atau substansi molekular
Digunakan bila :
panas
er y ssurance eve :
-
8/10/2019 Filtrasi Sterilisasi
12/52
eun ungan er sas ras
Proses cepat Bisa u/ se ala suhu ter antun
stabilitas zat
. ,
organik, cairan kental, udara, dan gas.
-
8/10/2019 Filtrasi Sterilisasi
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
-
8/10/2019 Filtrasi Sterilisasi
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
-
8/10/2019 Filtrasi Sterilisasi
15/52
Filter bakteriologis dan Laminar air flow
-
8/10/2019 Filtrasi Sterilisasi
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
-
8/10/2019 Filtrasi Sterilisasi
17/52
, ,
diatomaceous earth, dan sintered glass (kacaan di anaskan tan a meleleh
2 prinsip filter :
=
2. fllter kedalaman ( Depth)
-
8/10/2019 Filtrasi Sterilisasi
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
-
8/10/2019 Filtrasi Sterilisasi
19/52
, ,
campuran cellulose nitrat-asetat, politetra, ,
Keuntungan : Dapat dimanufaktur denganu uran por spes , mu a ar m 0,025 m
-
8/10/2019 Filtrasi Sterilisasi
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
-
8/10/2019 Filtrasi Sterilisasi
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
-
8/10/2019 Filtrasi Sterilisasi
22/52
-
8/10/2019 Filtrasi Sterilisasi
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
-
8/10/2019 Filtrasi Sterilisasi
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
-
8/10/2019 Filtrasi Sterilisasi
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
-
8/10/2019 Filtrasi Sterilisasi
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
-
8/10/2019 Filtrasi Sterilisasi
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
-
8/10/2019 Filtrasi Sterilisasi
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
-
8/10/2019 Filtrasi Sterilisasi
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
-
8/10/2019 Filtrasi Sterilisasi
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
-
8/10/2019 Filtrasi Sterilisasi
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 %
-
8/10/2019 Filtrasi Sterilisasi
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
-
8/10/2019 Filtrasi Sterilisasi
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)
-
8/10/2019 Filtrasi Sterilisasi
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
-
8/10/2019 Filtrasi Sterilisasi
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
-
8/10/2019 Filtrasi Sterilisasi
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
-
8/10/2019 Filtrasi Sterilisasi
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
-
8/10/2019 Filtrasi Sterilisasi
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
-
8/10/2019 Filtrasi Sterilisasi
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
-
8/10/2019 Filtrasi Sterilisasi
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
-
8/10/2019 Filtrasi Sterilisasi
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
-
8/10/2019 Filtrasi Sterilisasi
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
-
8/10/2019 Filtrasi Sterilisasi
43/52
MACAM MACAM MICROFILTER
-
8/10/2019 Filtrasi Sterilisasi
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.
-
8/10/2019 Filtrasi Sterilisasi
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
-
8/10/2019 Filtrasi Sterilisasi
46/52
-
aseptis yg harus dipegang teguh
-
8/10/2019 Filtrasi Sterilisasi
47/52
-
8/10/2019 Filtrasi Sterilisasi
48/52
Tekanan untuk menjaga integritasmem ran er, gn sampa ocor a au
tersumbat
-
8/10/2019 Filtrasi Sterilisasi
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
-
8/10/2019 Filtrasi Sterilisasi
50/52
Uji penggunaan khusus
Bubble point test :
Sebelum filter di unakan
Tujuan : memastikan filter membran telahmemenuhi ers aratan
Setelah filter digunakan
memenuhi persyaratan
-
8/10/2019 Filtrasi Sterilisasi
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
-
8/10/2019 Filtrasi Sterilisasi
52/52
You are what ou think ou are