Jenis Sistem Pada Proses Sonikasi

Pada proses pecahnya gelembung kavitasi memiliki berbagai efek dalam media cair, karena hal ini tergantung pada jenis sistem di mana proses ini terjadi. Sistem ini secara garis besar dapat dibagi ke dalam cairan homogen, heterogen padat/cair dan heterogen cair/cair. Sistem proses sonikasi dapat dibedakan menjadi dua jenis yaitu sistem homogen dan sistem heterogen.

1.    Sistem Homogen

Sistem homogen adalah sistem yang terdiri dari campuran 2 bahan atau lebih dalam fase yang sama. Misalnya, sejumlah kecil garam (NaCl) dimasukkan kedalam air, garam perlahan akan menghilang. Garam yang telah dimasukkan larut dalam air membentuk suatu zat yang berbeda dengan sifat murninya.

Karakteristik sistem homogen antara lain:

a.    Bidang batas antar komponen penyusun tidak ada.

b.    Komposisi komponen penyusun di setiap bagian campuran sama.

c.    Komponen padat dan komponen cair tidak memisah.

Pada reaksi homogen fase cair, seluruh liquid berada di sekitar gelembung di mana gelembung menghasilkan gaya geser yang dapat menghasilkan efek mekanik dan dalam gelembung itu sendiri di mana berbagai jenis pembentukannya akan mengalami kondisi ekstrim dari suhu dan tekanan pada pecahnya gelembung menyebabkan efek kimia seperti yang dapat dilihat pada Gambar I.

Gambar I. Acoustic Cavitation pada Sistem Homogen

2.    Sistem Heterogen

Sistem heterogen adalah sistem yang terdiri dari dua bahan atau lebih yang memiliki fase yang berbeda, misalnya pasir yang dimasukkan kedalam air. Sistem ini merupakan suatu campuran dengan fase yang berbeda yaitu pasir dalam fase padat dan air dalam fase cair. Karakteristik sistem heterogen antara lain:

a.    Ada bidang batas antar komponen penyusunnya.

b.    Komposisi komponen penyusun disetiap bagian ampurannya tidak sama.

c.    Komponen padat akan memisah jika didiamkan.

Tidak seperti kavitasi yang memecahkan gelembung dalam bulk cairan, pecahnya gelembung kavitasi pada atau dekat dengan permukaan padatan pada sistem heterogen solid-liquid adalah tidak simetris karena permukaan memberikan resistensi terhadap aliran cairan dari sisi itu. Hasilnya adalah arus masuk cairan terutama dari sisi gelembung dari permukaan menghasilkan tumbukan cairan yang kuat (Gambar II). Efeknya adalah setara dengan pengaliran tekanan tinggi dan merupakan penyebab ultrasonik digunakan untuk membersihkan. Efek ini juga dapat mengaktifkan katalis padat dan meningkatkan massa dan transfer panas ke permukaan oleh gangguan dari lapisan batas antar muka.

Gambar II. Acoustic Cavitation pada Sistem Heterogen