Mengenal Jenis Filtrasi Beserta Fungsi dan Cara Kerjanya

Filtrasi adalah salah satu metode penyaringan yang tujuannya memisahkan partikel padat dari suatu fluida dengan melewatkannya pada medium penyaring yang berpori sehingga partikel yang dianggap mengkontaminasi akan terendap dan menghasilkan sampel yang bebas kontaminan. Fluida sendiri adalah cairan, atau bisa juga sebuah gas, yang partikelnya lebih besar dan massanya melebihi partikel yang ada.

Dalam teknik dasar filtrasi, terdapat beberapa mekanisme berdasarkan perbedaan tekanan, yaitu :

• Gravitasi: memanfaatkan gaya gravitasi dengan mengalirkan dari atas, sehingga cairan akan melalui filter secara alami.
• Filtrasi Vakum: menggunakan tekanan negatif dengan bantuan vakum pada bagian bawah. Cocok untuk volume besar dan waktu cepat.
• Filtrasi Suhu: menggunakan suhu panas atau dingin.
  • Suhu panas: mencegah pembentukan kristal.
  • Suhu dingin: mempercepat pembentukan kristal dengan es.

Ketiga metode ini merupakan prosedur umum dalam laboratorium yang membantu efektivitas dalam proses menganalisis sampel.

Seperti yang telah disebutkan, jenis consumable filtration digunakan sesuai dengan kebutuhan di laboratorium, contohnya adalah jenis membran filter yang dibuat khusus dengan menyesuaikan ukuran pori. Misalkan, ukuran pori 0.1 µm untuk menyaring mycoplasma, ukuran pori 0.20–0.22 µm menyaring hampir semua bakteri, 0.45 µm untuk pre-filtrasi, 0.8 µm untuk partikel mikroorganisme dan ukuran 100 µm untuk partikel kasar.

Syringe Filter

Salah satu filter yang paling populer adalah syringe filter. Filter ini memiliki sifat sekali pakai/disposable, praktis, dan lebih ekonomis. Syringe filter ini membutuhkan tenaga pendorong dan dianggap sebagai metode filtrasi tercepat. Jenis syringe filter dibedakan berdasarkan cairan yang disaring, ukuran pori, dan komposisi membran filter.  

Cara kerja syringe filter-pun sederhana yaitu dimulai dengan menyedot cairan atau larutan sampel ke dalam syringe tube menggunakan plunger. Setelah itu pasang syringe filter pada ujung syringe dengan cara ditekan lalu pastikan terpasang dengan aman. Lalu tekan keluar. Hasil akhirnya adalah partikel yang berukuran lebih besar dari membran pori akan tertahan di dalam filter, dan menghasilkan sampel yang bersih.

Ada beberapa tipe syringe filter berdasarkan membran yaitu nilon, cellulose, PVDF, PTFE, PES, PP, dan lainnya seperti alumina atau glass fiber. Penjelasan singkat syringe filter berdasarkan membrannya ada di bawah ini : 

• Nylon : biasa digunakan untuk cairan polar, kuat, dan paling umum
• Cellulose : cocok untuk penelitian biologis, karena sifatnya yang anti-protein sehingga tidak menyerap protein pada sampel, kekurangannya adalah harga lebih tinggi dibanding filter lain
• PVDF : pilihan alternatif cellulose karena harga lebih ekonomis
• PTFE : memiliki sifat hidrofobik sehingga tahan pada bahan kimia
• PES & PP : filtrasi media kultur

Glass Membrane Filter

Dikenal sebagai membran kaca/quartz memiliki keunggulan dalam daya tahan kimia, filter ini dapat digunakan untuk udara maupun cairan. Kekurangannya memerlukan pompa vakum serta memiliki flowrate yang rendah.

Filtrasi ini cocok untuk cairan atau gas dengan komposisi kimia yang kompleks, seperti pelarut organik asam dan basa. Glass membrane filter dapat menyaring sampel dengan viskositas yang tinggi, suspensi yang padat, dan tidak mudah tersumbat. Filtrasi ini juga dapat digunakan pada udara dan aerosol, sehingga cocok untuk industri riset lingkungan maupun mikrobiologi, dan filtrasi lain yang membutuhkan volume besar. Kekurangan dari filter ini adalah perlunya sistem vakum dalam mengoperasikannya, dan flowrate dari  filter ini cukup lambat.

Chromatography Filter

Chromatography filter dirancang khusus untuk pengaplikasian High Performance Liquid Chromatography (HPLC), Gas Chromatography (GC), dan Thin Layer Chromatography (TLC). tujuan pemakaian filter ini adalah menghilangkan partikel mikro yang bisa merusak kromatografi yang dapat mempengaruhi hasil analisis. Filter ini memiliki ukuran pori yang kecil yaitu 0.20–0.45 µm. Filter membran ini bisa digunakan pada pelarut organik seperti PTFE atau PVDF.

Vacuum Filter

Filter ini memanfaatkan tekanan negatif dari pompa vakum, sehingga filter ini dapat menyaring cairan dalam volume besar, atau sampel dengan viskositas yang tinggi, menjadikan filter ini bekerja lebih cepat dari filter lain. Filter ini biasa dilihat di dalam proses isolasi padatan dari sebuah larutan. Filter ini biasa terpasang di corong Buchner, tabung penyaring, serta membran dari ukuran pori tertentu.

Centrifuge Filter

Filter ini memanfaatkan gaya sentrifugal dan biasa digunakan pada pemurnian biomolekul, seperti DNA, RNA, protein, atau sampel biologis lainnya. Cara kerja filter ini adalah dengan memisahkan partikel berdasarkan ukuran dan massa molekul. Hal ini dapat dilakukan karena centrifuge filter memiliki cut-off molekuler yang jelas dan efisien.

Penggunaan filtration consumable sangat bergantung pada kebutuhan spesifik beberapa industri, ada beberapa segmentasi pasar untuk filter laboratorium : 

• Rumah sakit yang memiliki fasilitas riset, beberapa rumah sakit ini khususnya yang menerima research grant, biasanya mereka mendukung kegiatan kultur sel, uji klinis, pengujian molekuler, atau lain sebagainya
• Fakultas kedokteran dan sains di universitas, kegiatan di universitas terbiasa memiliki proyek  penelitian dan praktikum laboratorium
• Industri farmasi, biasanya terdapat perangkat filtrasi untuk uji stabilitas produk, kontrol kualitas, hingga proses memformulasi produk
• Pusat riset sel kultur dan kecantikan, klinik ini membutuhkan filtrasi steril dan presisi yang tinggi  dalam menciptakan atau  menguji produknya

Memilih filtrasi di laboratorium bukan hanya dari alat, melainkan dari jenis membrannya. Terlihat dari diagram diatas, terdapat dua jenis membran, yaitu filtrasi untuk larutan dan filtrasi untuk gas. Filtrasi yang digunakan pada sampel gas, sebaiknya memakai filter hydrophobic seperti PTFE dan PVDF. 

Sedangkan membran filtrasi berdasarkan jenis larutan dibagi menjadi tiga kelompok, yaitu larutan berbasis air (aqueous solution), campuran pelarut air dan organik  (mixed solvent), dan pelarut organik murni (organic solvent). 

Masing-masing jenis pelarut hanya sesuai dengan membran tertentu, seperti media kultur jaringan, disarankan menggunakan membran PES; dan HPLC, membran nylon lebih tepat. 

Sedangkan untuk larutan mixed solvent, filter yang digunakan adalah nylon, PTFE, dan PP. Sedangkan untuk pelarut organik  dibedakan lagi menjadi dua yaitu, media  polar dan non-polar. Filter yang cocok untuk adalah nylon dan PTFE. Lalu untuk media non-polar hydrophobic, filter yang cocok adalah PVDF atau PP.

Dalam memilih filtrasi laboratorium tidak dapat sembarangan karena perbedaan sampel juga mempengaruhi filter mana yang sesuai digunakan. Terdapat beberapa jenis filtrasi laboratorium bergantung pada jenis sampel, besar ukuran pori membran, dan tipe filter. Melalui pilihan yang cermat filtrasi akan menghasilkan produk sampel yang bagus dan hasil analisis menjadi maksimal dan aktivitas penelitian menjadi efektif dan efisien.

Berikut adalah beberapa rekomendasi filter terbaik di monotaro.id :