Perbedaan antara Struktur Amorf dan Kristalin

Struktur amorf atau kristalin adalah bentuk struktur yang dapat dimiliki oleh bubuk. Kombinasi dari kedua struktur ini juga memungkinkan. Struktur tidak hanya bergantung pada bubuk itu sendiri, tetapi juga pada proses yang digunakan. Bubuk dapat diproduksi dalam berbagai bentuk sesuai kebutuhan. Struktur amorf diperoleh dengan mendinginkan produk dari keadaan agregasi cair secara sangat cepat. Contoh yang umum dikenal adalah gula kapas. Dalam proses ini, gula cair disemprotkan dalam aliran tipis, yang kemudian cepat mendingin oleh udara sekitar dan membentuk struktur amorf. Perbedaan antara bubuk amorf dan kristalin terletak pada struktur molekulnya, yang juga menentukan sifat-sifatnya. Jika bubuk tidak memiliki stabilitas atau fungsionalitas yang diinginkan, maka modifikasi struktur molekul dapat memengaruhi sifat bubuk tersebut.

Berbagai Struktur Molekul

Bubuk yang umum memiliki struktur kristalin adalah garam, gula, dan asam organik. Bubuk ini bersifat non-higroskopis, yang berarti tidak atau hampir tidak menyerap air. Selain itu, bubuk dengan struktur kristalin stabil dan memiliki sifat aliran yang baik. Struktur ini ditandai dengan susunan molekul yang teratur, di mana molekul-molekulnya tersusun secara periodik. Oleh karena itu, hanya molekul kristal pada antarmuka yang dapat bereaksi dengan bahan luar seperti air. Dari sudut pandang termodinamika, struktur kristalin berada pada tingkat energi terendah atau dalam keadaan kesetimbangan yang stabil. Struktur amorf dapat ditemukan dalam bubuk seperti karbohidrat dan protein. Banyak produk pangan seperti susu bubuk, tepung, dan bubuk protein biasanya juga memiliki struktur amorf. Molekul dalam struktur amorf, berbeda dengan molekul dalam struktur kristalin, tidak teratur, terbuka, dan berpori. Akibatnya, setiap molekul memiliki lebih banyak sisi yang dapat berikatan dengan zat eksternal, sehingga lebih mudah menyerap senyawa organik volatil, seperti air.

Segregasi Bubuk

Ketika zat dicampur selama proses pencampuran, segregasi justru memisahkan zat satu sama lain. Dalam beberapa kasus, segregasi diinginkan dalam pengolahan bubuk, tetapi sebagian besar justru harus dihindari. Secara umum, bubuk sebagai produk akhir harus berupa campuran yang homogen.

Meskipun segregasi sebenarnya merupakan kebalikan dari pencampuran, keduanya melibatkan tiga proses yang sama:

• Konveksi
• Geser
• Difusi

Segregasi terjadi – baik yang diinginkan maupun tidak – akibat perbedaan sifat fisik partikel. Campuran yang terdiri dari berbagai partikel bubuk cenderung mengalami pemisahan. Karena partikel bubuk dengan sifat berbeda juga bergerak dengan cara yang berbeda, segregasi pun terjadi. Partikel bubuk dengan ukuran yang sama cenderung saling menemukan dan berkumpul di area mereka sendiri. Jika segregasi berlangsung sepenuhnya, partikel bubuk dengan sifat yang sama akan membentuk area tersendiri dalam bubuk. Ukuran partikel bubuk merupakan faktor yang paling berpengaruh dalam proses ini.

Pada akhirnya, segregasi memengaruhi kualitas produk akhir karena menyebabkan ketidakteraturan dalam komposisi dan tampilan bubuk. Hal ini juga berdampak pada kemampuan bubuk untuk diproses dan mencapai komposisi yang optimal untuk penggunaan akhir. Pengaruh segregasi selama pengiriman, pengemasan, atau pemrosesan merupakan tantangan besar dalam banyak proses industri. Namun, ada cara untuk mengatasi segregasi. Mencegah getaran, memasang sekat vertikal dalam silo penyimpanan, serta mengurangi jarak jatuh dari hopper dapat membantu meminimalkan atau bahkan mencegah pemisahan zat.