DESTILASI

DESTILASI

Diajukan untuk Memenuhi Tugas

Perkuliahan Kimia Analitik II

Oleh:

KELOMPOK II:

                            MENCY LINDYANA                                    11117201036

                            NURUL AULIYA NISA                               11117201074

                            OKA MUTIARA                                           11117200850

                            TENGKU MILDA SAFITRI                       11117200741

                            WIDYA WATI                                               11117200831

Dosen Pembimbing:

LISA UTAMI, S.Pd., M.Si.

JURUSAN PENDIDIKAN KIMIA

FAKULTAS TARBIYAH DAN KEGURUAN

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SULTAN SYARIF KASIM RIAU

PEKANBARU

2013

DESTILASI

Destilasi merupakan salah metode untuk memurnikan cairan dan untuk memisahkan campuran cairan. Dasar pemisahan dengan destilasi adalah perbedaan titik didih dua cairan atau lebih. Jika campuran dipanaskan maka komponen yang titik didihnya lebih rendah akan menguap lebih dulu. Dengan mengatur suhu secara cermat, kita dapat menguapkan dan kemudian mengembunkan komponen demi komponen secara bertahap. Pengembunan terjadi dengan mengalirkan uap ke tabung pendingin. Contohnya memisahkan campuran air dan alcohol. Titik didih air dan alcohol masing-masing 100°C dan 78°C. Jika campuran dipanaskan (dalam labu destilasi) dan suhu diatur sekitar 78°C, maka alcohol akan menguap sedikit demi sedikit. Uap itu mengembun dalam pendingin dan akhirnya didapatkan cairan alcohol murni.

Bila campuran mengandung komponen lebih dari dua, maka penguapan dan pengembunan dilakukan bertahap sesuai dengan jumlah komponen itu, dimulai dari titik didih yang paling rendah. Akan tetapi pemisahan campuran ini sulit dan biasanya hasil yang didapat sedikit tercampur komponen lain yang titik didihnya berdekatan.

Tahap destilasi

1.  Evaporasi : memindahkan pelarut sebagai uap dari cairan

2.  Pemisahan uap-cairan didalam kolom dan untuk memisahkan komponen dengan titik didih lebih rendah yang lebih mudah menguap komponen lain yang kurang volatil.

3. Kondensasi dari uap, serta untuk mendapatkan fraksi pelarut yang lebih volatil.

Destilasi berdasarkan teknik pengerjaannya dapat dibedakan menjadi 5 jenis yaitu:

a.       Destilasi Sederhana

b.      Destilasi Terfraksi

c.       Destilasi Vakum

d.      Destilasi Uap

e.       Destilasi kering

a.         Destilasi Sederhana

Destilasi sederhana berguna untuk mendestilasi zat-zat yang mempunyai titik didih dibawah 130°C atau untuk memisahkan campuran cairan dengan perbedaan titik didih yang cukup besar (80°C). pada destilasi sederhana pendidihan terjadi pada suhu dimana tekanan uap air dari cairan yang dipanaskan sama dengan tekana udara dipermukaan cairan.

Prosedur destilasi sederhana adalah sebagai berikut:

1.      Rangkai alat seperti gambar. Masukkan cairan yang akan didestilasi kedalam labu dengan menggunakan corong. Cairan yang akan didestilasi tidak melebihi setengah volume labu. Tempatkan labu dalam wadah yang telah berisi air (penangas air).

2.      Tambahka beberapa batu didih (boiling chips) untuk mencegah terjadinya bumping.

3.      Pasang thermometer.

4.      Alirkan air ke kondensor/pendingin.

5.      Hidupkan pemanas. Lakukan destilasi hingga tercapai titik didih larutan dan tamping destilat. Untuk pemisahan cairan, penampung destilat harus diganti jika telah terjadi perubahan suhu.

Gambar 1. Destilasi sederhana

Pada proses destilasi sederhanadari campuran dua cairan yang mempunyai perbedaan titik didih, misalnya Toluena (t.d. 110°C) dengan Benzena (t.d. 80°C), benzena sebagai cairan yang mempunyai titik didih lebih rendah akan menguap terlebih dahulu dan akan keluar sebagai destilat pertama. Destilat pertama umumnya kemurniannya tinggi.

Destilat terakhir yang diperoleh akan mengandung cairan yang mempunyai titik didih tinggi dan cukup murni. Destilat yang diperoleh antara destilat pertama dengan destilat terakhir akan berisi campuran dari kedua cairan dalam berbagai perbandingan komposisi. Untuk menjaga kemurnian destilat yang diperoleh maka selama destilasi berlangsung penampung destilat diganti selang beberapa waktu tertentu atau jika terjadi kenaikan temperatur.

b.      Destilasi Terfraksi

Pemurnian cairan atau pemisahan campuran cairan yang mempunyai sedikit perbedaan titik didih tidak sempurna jika dilakukan dengan destilasi normal karena akan sulit diperoleh destilat yang murni dari masing-masing komponen cairan tersebut. Untuk mengatasinya dapat dilakukan pemisahan dengan destilasi terfraksi. Pada prinsipnya destilasi terfraksi ini merupakan redestilasi yang sistimatik dari destilat.

Peralatan destilasi terfraksi hampir sama dengan peralatan destilasi normal, hanya saja pada destilasi terfraksi ditambahkan suatu kolom fraksinasi yang terletak antara labu tempat cairan dengan condenser/pendingin. Kolom fraksinasi berfungsi sebagai suatu permukaan yang luas sebagai tempat pertukaran uap yang naik dengan cairan yang kembali turun ke dalam labu. Uap dari cairan yang mempunyai titik didih lebih rendah akan terus mengalir hingga mencapai mencapai condenser dan keluar sebagai destilat, sementara cairan yang mempunyai titik didih tinggi akan tertahan pada kolom fraksinasi dan turun kembali ke dalam labu. Hal ini berlangsung terus menerus secara sistematik. Dengan menggunakan kolom fraksinasi yang cukup panjang dan efisien maka pemisahan dua campuran yang mempunyai sedikit perbedaan titik didih dapat dipisahkan dengan sempurna.

Gambar 2. Destilasi yang dilakukan secara bertahap dari minyak bumi

Proses pemisahan yang lebih komplek terjadi pada minyak bumi. Dalam minyak bumi banyak terdapat campuran. Atas dasar perbedaan titik didihnya, maka dapat dipisahkan kelompok-kelompok produk dari minyak bumi. Proses pemanasan dilakukan pada suhu cukp tinggi, berdasarkan perbedaan titik didih dan system pendingin maka kita dapat pisahkan beberapa kelompok minyak bumi. Proses ini dikenal dengan destilasi fraksi, dimana terjadi pemisahan-fraksi-fraksi dari bahan bakar. proses pemisahan minyak bumi.

c.       Destilasi Vakum

Destilasi vakum merupakan bentuk destilasi (sederhana atau terfraksi) yang dihubungkan dengan tekanan yang diturunkan. Destilasi vakum digunakan untuk memurnikan cairan atau campuran cairan yang terurai pada atau dibawah titik didih normalnya, juga digunakan untuk mendestilasi larutan yang mempunyai titik didih tinggi sehingga sukar didestilasi pada tekanan biasa. Titik didih larutan sangat dipengaruhi oleh tekanan dalam sistem. Tekanan yang tinggi menyebabkan titik didih tinggi dan sebaliknya jika tekanan sistem rendah maka titik didih akan rendah. Dengan dikuranginya udara dipermukaan cairan (vakum) maka pendidihan akan terjadi pada tekanan yang lebih rendah, akibatnya titk didih juga menjadi lebih rendah. Sebagai contoh, pada tekanan 760 mmHg titik didih air adalah 100°C, 40 mmHg titik didihnya 34°C, 17 mmHg titik didihnya 20°C, 12 mmHg titik didih 15°C dan 9 mmHg titik didih menjadi 10°C.

Alat untuk memvakum udara yang biasa digunakan adalah pompa vakum air, dan pompa vakum minyak. Untuk mengukur tekanan udara yang diinginkan digunakan alat manometer. Pada pengerjaaan destilasi vakum, antara mesin pompa vakum dan alat destilasi hendaklah dipasang trapping (perangkap) dan didinginkan pada suhu -50°C, ini berguna untuk menghindari terhisapnya cairan ke dalam mesin dan menyebabkan mesin menjadi rusak.

d.      Destilasi Uap

Destilasi uap digunakan untuk memurnikan senyawa organik yang volatile (mudah menguap). Senyawa organic tersebut secara sempurna tidak bercampur denganbair atau tercampur sangat terbatas(sedikit). Jika tekanan uap dari cairan adalah P_A, dan tekanan uap dari air adalah P_B, maka tekanan atmosfir luar diberikan melalui persamaan:

P = P_A + P_B

P_A = P - P_B

Ini berarti bahwa tekanan uap cairan P_A lebih rendah tekanan atmosfir bila cairan tersebut bercampur dengan air. Hasilnya adalah cairan terdestilasi pada suhu dibawah titik didihnya.

Dalam pembahasan berikut diandaikan cairan tidak tercampur secara sempurna dengan air. Uap-uap jenuh dari campuran yang tidak tercampurkan ini mengikuti hukum Dalton untuk tekanan parsial yang dapat dinyatakan sebagai berikut:

Bila dua atau lebih gas/ uap yang tidak bereaks secara kimia atau satu sama lain dicampurkan pada suhu konstan, tiap gas itu akan membebaskan tekanan yang sama seperti apabila gas tersebut terdapat sendiri-sendiri sehingga jumlah dari tekanan tersebut adalah sama dengan tekanan total yang dialami oleh sistem. Sesuai dengan persamaan:

P = P1 + P2 + P3 +……… + Pn

dimana:

P = Tekanan total

P1, P2, Pn = Tekanan parsial

            Apabila suatu campuran dari dua cairan yang tidak tercampurkan didestilasi maka titik didihnya adalah suhu dimana jumlah tekanan uap-uap tersebut tekanan atmosfir. Suhu ini akan lebih rendah dibandingkan dengan titik dari komponen yang lebih mudah menguap. Karena salah satu dari cairan tersebut adalah air maka destilasi uap pada tekanan atmosfir aka menghasilkan pemisahan komponen yang mendidih dibawah suhu 100°C. suatu keuntungan apabila senyawa tersebut terurai pada suhu titik didihnya.

e. Destilasi kering

Destilasi kering adalah memanaskan material padat untuk mendapatkan fasa uap dan cairnya. Biasanya digunakan untuk mengambil cairan bahan bakar dari kayu atau batu bata.

Jenis destilasi berdasarkan

                 Uap yang dikeluarkan disebut uap bebas, Kondensat yang jatuh sebagai destilat, Bagian cair yang tidak menguap disebut sebagai residu, Apabila yang diinginkan adalah bagian campuran yang tidak teruapkan dan bukan destilatnya, maka proses pengentalannya disebut evaporasi, Jika suatu zat dalam larutan non volatil, maka uap larutan akan mempunyai komponen yang berbeda dengan larutan aslinya. Jika salah satu zat adalah volatil, maka pemisahan dapat terjadi sempurna. Jika kedua zat menguap tidak sama, maka pemisahannya hanya terjadi sebagian, tetapi destilat akan menjadi kaya pada suatu komponen larutan aslinya.

Keuntungan :

a.Alat sederhana dan mudah diperoleh

b.Mudah dilakukan

c.Kualitas minyak yang dihasilkan baik, asal diperhatikan suhunya jangan terlalu tinggi

Kerugian :

a.Tidak semua bahan dapat dilakukan dengan teknik ini, terutama bahan yang mengandung fraksi sabun, bahan yang larut dalam air dan bahan yang mudah hangus

b.Adanya air sering terjadi hidrolisa

c.Waktu penyulingan lama

Proses :

a. Bahan kontak langsung dengan air mendidih

b. Saat penyulingan berlangsung, setiap butir-butir minyak yang terdapat di dalam jaringan bahan dapat ditarik dari kelenjar dan di bawa ke permukaan bahan à osmosis.

c. Bersama dengan uap air menuju alat pendingin (kondensor), dan akhirnya ditampung dengan alat pemisah air dengan minyak.

d. Sumber panas yang biasanya digunakan untuk menguapkan air adalah api langsung atau mantel-mantel panas (steam jocket).

e. Tekanan uap biasanya sama dengan tekanan udara luar, yakni 1 atsmosfer.

Keuntungan :

1.Terjadi pembengkakan sel sehingga uap air mudah mempenetrasi jaringan untuk membawa minyak keluar

2.Pembebasan minyak lebih mudah

3.Uap melindungi minyak dari oksidasi

Kondensasi minyak serta air dalam pendingin terjadi dalam waktu sama, sehingga mengurangi minyak yang terlarut dalam air

Kerugian :

1.Peralatan rumit karena perlu ketel penghasil uap

2. Ketel tersebut memerlukan konstruksi yang kuat serta alat pengaman yang baik dibanding metode penyulingan lain.

Berikut beberapa video tentang destilasi: