Teknologi Superkritik dalam Sintesis Nanopartikel di Industri

Pada Rabu (31/05/23), Jurusan Teknik Kimia UNPAR mengadakan kuliah tamu bertema “Teknologi Superkritik dalam Sintesis Nanopartikel di Industri.”  Kegiatan ini mengundang Bambang Veriansyah, Ph.D. yang merupakan seorang Project Management and Continuous Improvement Manager di PT. Ferron Parmaceutical. Dengan mengundang langsung seorang praktisi dari industri, diharapkan dapat menambah wawasan peserta mengenai teknologi superkritik yang mulai banyak digunakan di industri. 

Apa itu nanopartikel?

Nanofluida merupakan teknologi nanomaterial yang berdasarkan perpindahan panas fluida mengandung nanopartikel sehingga dapat mendispersi fluida lain. Sebagai contoh, logam yang dimasukkan ke dalam oli akan mengendap, tetapi dengan teknologi nanofluida, logam tersebut akan tersuspensi sempurna di dalam oli. Nanopartikel memiliki beberapa kelebihan, diantaranya sifat yang stabil, mudah tersidpersi dalam larutan, dan memiliki shape-controlled yang bergantung pada proses produksinya. Saat ini, pemanfaatan nanofluida sudah mulai tersebar di industri, seperti farmasi dan medis (cancer treatment; membunuh sel yang rusak), sebagai pendingin (transportasi dan alat elektronik), pembuatan kertas dan tekstil, dan masih banyak lagi. 

Kenapa harus fluida superkritik?

Terdapat beberapa jenis fasa yang bergantung pada tekanan dan temperatur, yaitu padat, cair, gas, dan plasma. Plasma terbentuk dengan proses ionisasi dan memerlukan tegangan yang tinggi. Oleh karena itu, Bambang menjelaskan bahwa jika dilihat dari diagram kesetimbangan P-T, fasa keempat lebih tepat disebut fasa superkritik. Fluida superkritik terbentuk saat melewati fasa kritis. Fasa kritis terjadi di titik kritis saat fasa gas dan cair tidak bisa dibedakan. Kondisi menarik terjadi saat titik kritis superkritik, dimana senyawa organik dan gas dapat larut sempurna dalam air, sedangkan senyawa anorganik menjadi tidak larut dalam air. Hal tersebut bertolakbelakang dengan kondisi ambientnya.

Penggunaan metode fluida superkritik lebih disukai dibandingkan metode umum (reaksi kimiawi) karena prosesnya yang sederhana, reaksi berjalan singkat (kurang dari 1 menit), kontinu, produktivitas tinggi, serta morfologi dan ukuran partikel dapat disesuaikan dengan keinginan. Fluida superkritik digunakan sebagai media dalam metode antisolven sehingga memungkinkan pertumbuhan nanopartikel yang homogen. Fluida superkritik memberikan perolehan yang berbeda untuk penggunaan difusivitas tinggi dan low dielectric constant. Pada difusivitas tinggi, penggunaan fluida superkritik mengakibatkan cepatnya laju reaksi dan tidak memerlukan kalsinasi. Kalsinasi merupakan proses yang terjadi pada temperatur tinggi untuk menghilangkan pengotor dari suatu morfologi sehingga morfologi dari suatu partikel dapat terbentuk sempurna. Sedangkan untuk low dielectric constant, laju pembentukan nukleasi berlangsung cepat. (HASNA)