4. destilasi
DESCRIPTION
laporanTRANSCRIPT
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Destilasi dilakukan untuk memisahkan suatu cairan dengan
campurannya apabila komponen lain tidak ikut menguap (titik didih lain jauh
lebih tinggi). Misalnya pengolahan air tawar dari air laut. Pada percobaan ini
menggunakan air sungai sampel yang akan dimurnikan.
Dalam penyulingan, campuran zat dididihkan sehingga menguap
setelah itu didinginkan kembali kedalam bentuk cairan. Zat yang memiliki
titik didih lebih rendah akan menguap lebih dulu. Penerapan proses ini
didasarkan pada teori bahwa pada suatu larutan masing-masing komponen
akan menguap pada titik didihnya.
Di dunia ini banyak teknik pemisahan dan pemurnian pada bidang
kimia organik. Pada praktikum ini akan digunakan proses pemisahan
campuran yaitu destilasi karena destilasi banyak digunakan dan diaplikasikan
dalam kehidupan sehari-hari.
Ada 4 jenis destilasi yang akan dibahas yaitu destilasi sederhana,
destilasi fraksionasi, destilasi uap, dan destilasi vakum. Selain itu ada pula
destilasi ekstraktif dan destilasi azeotropic homogenous. Destilasi dengan
menggunakan garam berion, destilasi peressure-swing serta destilasi reaktif.
Oleh karena itu, percobaan tentang destilasi uap adalah untuk
mengetahui cara memisahkan komponen-komponen bensin dengan cara
memanaskan bensin, minyak tanah gas yang sering digunakan dikehidupan
sehari-hari.
1.2 Tujuan Percobaan
- Mengetahui prinsip percobaan destilasi
- Mengetahui ciri-ciri senyawa petrolium eter yang didapatkan dan persen
rendemennya
- Mengetahui ciri-ciri senyawa petrolium benzen yang didapatkan dan persen
rendemennya
62
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
Destilasi atau penyulingan adalah suatu metode pemisahan bahan
kimia berdasarkan perbedaan kecepatan atau kemudahan menguap
(volatilitas) bahan. Dalam kehidupan kebutuhan akan air bersih adalah suatu
hal yang pasti untuk keberlangsungan kehidupan kita.
Destilasi pertama kali ditemukan oleh kimiawan yunani sekitar abad
pertama masehi, yang akhirnya berkembang karena dipicu oleh tingginya
permintaan akan Spritus hypathia dan Alex andria. Dipercaya telah
menemukan rangkaian alat untuk destilasi dan zasimus dan alex andria yang
telah berhasil menggambarkan secara akurat tentang proses destilasi pada
destilasi pada sekitar abad ke-4.
Ada 4 jenis destilasi yang akan dibahas yaitu destilasi sederhana,
destilasi fraksionasi, destilasi uap, dan destilasi vakum. Selain itu ada pula
destilasi ekstraktif dan destilasi azeotropic homo genous, destilasi dengan
menggunakan garam berion, destilasi peressure-swing, serta destilasi reaktif
(Roswiyanto, 2009).
Dalam penyulingan, campuran zat dididihkan sehingga menguap
setelah itu didinginkan kembali kedalam bentuk cairan. Zat yang memiliki
titik didih lebih rendah akan menguap lebih dulu. Penerapan proses ini
didasarkan pada teori bahwa pada suatu larutan masing-masing komponen
akan menguap pada titik didihnya.
Didunia ini banyak teknik pemisahan dan pemurnian pada bidang
kimia organik. Pada praktikum ini akan digunakan proses pemisahan
campuran yaitu destilasi karena destilasi banyak digunakan dan diaplikasikan
dalam kehidupan sehari-hari.
Destilasi dilakukan untuk memisahkan suatu cairan dengan
campurannya apabila komponen lain tidak ikut menguap (titik didih lain jauh
lebih tinggi). Misalnya pengolahan air tawar dari air laut. Pada percobaan ini
menggunakan air sungai sampel yang akan dimurnikan.
63
Destilasi fraksionasi atau bertingkat
Destilasi bertingkat adalah proses pemisahan destilasi kedalam
bagian-bagian dengan titik didih makin lama makin tinggi yang selanjutnya
pemisahan bagian-bagian ini dimaksudkan proses destilasi ulang. Destilasi
bertingkat merupakan proses pemurnian zat atau senyawa cair dimana zat
pencampuran berupa senyawa cair yang titik didihnya rendah yang akan
dimurnikan. Destilasi ini bertujuan untuk memisahkan senyawa-senyawa dari
suatu campuran yang komponen-komponenya memiliki perbedaan titik didih
yang relatif kecil. Destilasi ini digunakan untuk memisahkan campuran
aseton-metanol, karbon tetra. Pada proses destilasi bertingkat digunakan
kolom fraksionasi yang dipasangpada labu destilasi. Tujuan dari penggunaan
dalam kolom fraksionasi untuk memisahkan uap campuran senyawa cair yang
titik didihnya hampir sama atau tidak begitu berbeda-beda sebab dengan
adanya penghalang dalam kolom fraksionasi menyebabkan uap yang titik
didihnya sama akan sama-sama menguap atau senyawa yang titik didihnya
rendah akan naik terus hingga akhirnya mengembun dan turun sebagai
destilat. Sedangkan senyawa yang titik didihnya lebih tinggi, jika belum
mencapai hanya titik didihnya maka senyawa tersebut akan menetes kembali
kedalam labu destilasi. Yang akhirnya jika pemanasan dilanjutkan terus akan
mencapai hanya titik didihnya senyawa tersebut akan menguap, menyebabkan
dan turun atau menetes sebagai destilat.
Destilasi uap
Destilasi uap digunakan pada campuran senyawa-senyawa yang
memiliki titik didih mencapai 200°C atau lebih. Destilasi uap dapat
menguapkansenyawa-senyawa ini dengan suhu mendekati 100°C dalam
tekanan atmosfer dengan menggunakan uap atau air mendidih. Sifat yang
funda mental dari destilasi uap adalah dapat mendestilasi campuran senyawa
dibawah titik didih dari masing-masing senyawa campurannya. Selain itu
destilasi uap dapat digunakan untuk campuran yang tidak larut dalam air di
semua temperatur tapi dapat didestilasi dengan air untuk destilasi uap. Labu
64
yang berisi senyawa yang akan dimurnikan dihubungkan dengan labu
pembangkit uap. Campuran dipanaskan melalui uap air yang dialirkan
kedalam campuran dan mungkin ditambahkanjuga dengan pemanasan uap
dan campuran akan naik keatas menuju kondensor, dimaksudkan untuk
menurunkan titik didih senyawa tersebut, karena titik didih suatu campuran
lebih rendah dari pada titik didih komponen-komponen (Hart, 1999).
Destilasi vacum
Destilasi vakum biasanya digunakan jika senyawa yang ingin
didestilasi tidak stabil. Dengan pengertian lain dapat terdekomposisi sebelum
atau mendekati titik didihnya atau campuran yang memiliki titik didih diatas
150°C. Metode destilasi ini tidak dapat digunakan pada pelarut-pelarut
dengan titik yang rendah jika kondensornya menggunakan air dingin, karena
komponen yang menguptidak dapat dikondensasikan oleh air. Untuk
mengurangi tekanan digunakan pompa vacum atau aspirator. Aspirator
berfungsi sebagai penurun tekanan pada sistem destilasi ini.
Dalam penyulingan campuran zat didihkan sehingga menguap dan
uap ini kemudian didinginkan lagi dalam bentuk cairan. Zat yang memiliki
titik didih rendah akan menguap lebih dulu. Metode ini termaksudsebagai unit
operasi kimia jenis perpindahan massa penerapanproses ini didasarkan pada
teori bahwa suatu larutan, masing-masing komponen akan menguap pada titik
didihnya. Model-model destiasi didasarkan pada hukum Raoult dan hukum
dalton. Pada umumnya proses destilasi dilaksanakan pada tekanan konstan
maka untuk memperkirakan suhu dan tekanan tersebut didasarkan pada
tekanan kostan.
Destilasi merupakan suatu proses pemisahan dua atau lebih
komponen zat cair berdasarkan pada titik didih secara sederhana destilasi
dilakukan dengan memanaskan atau menguapkan zat cair (Syukri,1999).
65
BAB 3
METODOLOGI PERCOBAAN
3.1 Alat dan Bahan
3.1.1 Alat-alat
- Heat mantle
- Labu bulat leher 3
- Gelas ukur
- Erlenmeyer
- Ember
- Selang
- Panci
- Pompa
- Tabung liebig
- Statif dan klem
- Kolom fraksionasi
- Karet
3.1.2 Bahan-bahan
- Bensin
- Es batu
- Air
- Vaselin
- Tissu
- Plastik
3.2 Prosedur Percobaan
3.2.1 Petrolium eter
- Dirangkai peralatan destilasi
- Dimasukkan 200 ml bensin kedalam labu alas bulat leher 3
- Dipanaskan dengan heat mantel
- Dijaga suhunya antara 40°C-60°C
- Ditunggu sampai petrelium eter tidak menetes lagi
- Dituang kedalam gelas ukur
66
- Diukur volumenya
- Dihitung % rendemen pada suhu 40°C-60°C
3.2.2 Petreleum benzen
- Dirangkai peralatan destilasi
- Dimasukkan 200 ml bensin kedalam labu alas bulat leher 3
- Dipanaskan dengan heat mantel
- Dijaga suhunya antara 60°C-80°C
- Ditunggu hingga petreleum benzen tidak menetes lagi
- Dituang kedalam gelas ukur
- Diukur volumenya
- Dihitung % rendemen pada suhu 60°C-80°C
67
BAB 4
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil pengamatan
No
A
B
perlakuan
Petrolium eter
- Dimasukkan 200 ml
bensin kedalam labu
alas bulat leher 3
- Dipanaskan pada suhu
40°-60°C
- Ditunggu sampai
larutan eter tak menetes
lagi
Petrolium benzen
- Dipanaskan bensin
pada suhu 60°-80°C
- Ditunggu hingga
larutan benzen tak
menetes lagi
pengamatan
- Hasil eter 66 ml
dari 200 ml (warna
bening)
- Hasil benzen 22 ml
dari 200 ml (warna
putih)
4.2 Perhitungan
4.2.1 Petrolium eter
% Rendemen=volume hasilvolume nyata
x100%
=66 ml200 ml
x100%
= 33%
68
4.2.2 Petrolium benzen
% Rendemen=volume hasilvolume nyata
x100%
=22 ml200 ml
x100%
= 11%
4.3 Pembahasan
Pada percobaan ini kita lakukan percobaan dengan judul destilasi
uap. Destilasi atau penyulingan adalah suatu metode pemisahan bahan kimia
berdasarkan perbedaan, kecepatan atau kemudahan menguap (volatilitas)
dalam penyulingan campuran zat dididihkan sehingga menguap dan uap ini
kemudian didinginkan kembali kedalam bentuk cairan. Zat yang memiliki
titik didih lebih tinggiakan menguap lebih dulu. Metode ini termasuk sebagai
unit operasi kimia jenis perpindahan massa penerapan proses ini didasarkan
pada teori bahwa pada suatu larutan masing-masing komponen akan menguap
pada titik didihnya. Model ideal destilasi didasarkan pada hukum Raoult dan
hukum Dalton.
Ada 4 jenis destilasi sebagai berikut:
A Destilasi sederhana
Dasar pemisahan pada destilasi sederhana adalah perbedaan titik didih
yang jauh atau dengan salah satu komponen bersifat volatif jika campuran
dipanaskan maka komponen yang titik didihnya lebih rendah akan
menguap lebih dulu. Selain perbedaan titik didih terdapat juga perbedaan
kevolatifan, yaitu kecenderungan sebuah substansi menjadi gas
B Destilasi uap
Digunakan pada campuran-campuran senyawa yang memiliki titik didih
mencapai 20°C atau lebih. Destilasi ini dapat menguap senyawa-senyawa
dengan suhuyang mendekati 100°C dalam tekanan atmosfer. Dengan
menggunakan uap atau air mendidih sifat uap yang fundamental adalah
69
dapat mendestilasi campuran senyawa dibawahtitik didih dari masing-
masing senyawacampurannya.
C Destilasi fraksionasi
Berfungsi untuk memisahkan komponen-komponen cairan dua atau
lebih,dari suatu larutan berdasarkan titik didihnya yang berbeda. Destilasi
ini juga dapat digunakan untuk campuran dengan perbedaantitik didih
kurang dari 20°C dan bekerja pada tekanan atmosfer atau dengan tekanan
rendah.
D Destilasi vakum
Destilasi vakum biasanya digunakan jika senyawa yang ingin
didestilasitidak stabil dengan pengertian dapat terdekomposisi sebelum
atau mendekati titik didihnya atau campuran yang memiliki titik didih
diatas 150°C. Metode destilasi ini dapat digunakan pada pelarut dengan
titik didih yang rendah jika kondensornya menggunakan air dingin, karena
komponen yang menguap tidak dapat dikondensasi oleh air.
Proses destilasi dipengaruhi beberapa faktor yaitu suhu, titik didih
dan tekanan uap.
- Suhu
Pada percobaan destilasi pengamatan suhu sangat penting untuk
mendapatkan fraksi-fraksi yang berbeda.
- Titik didih
Setiap fraksi memiliki titik didih yang berbeda, digunakan untuk
mendapatkan fraksi-fraksi tersebut melalui pengamatan suhu pada
pemanasan.
- Tekanan uap
Setiap fraksi dalam senyawa besarnya memiliki tekanan uap yang
berbeda.
Sifat-sifat dan kimia petrolium eter sebagai berikut:
- Sifat fisik
Bentuknya cair
Tidak berwarna
70
Baunya aromatik
Titik didihnya 60°C
TB – 8,5°C
- Sifat kimia
Bereaksi subtitusi aromatik
Mengalami hidrogenasi, sulfonesi
Merupakan fraksi dari benzen yang cukup baik logam dan organ logam
Sifat-sifat fisik dan kimia petrolium benzen sebagai berikut:
- Sifat fisik
Bentuknya cair
Tidak berwarna
Baunya aromatik
Titik didihnya 80,1°C
TB -10,5°C
- Sifat kimia
Bereaksi subtitusi aromatik
Merupakan reaksi dari benzen yang sangat baik logam dan organ
logam
Mengalami hidrogenesit sulfanasi
Terdapat beberapa fungsi alat pada percobaan ini adalah
- Heat mantle: berfungsi untuk memanaskan larutan yang akan dipisahkan
pada proses destilasi.
- Labu alas bulat leher 3: berfungsi sebagai wadah untuk larutan yang akan
dipisahkan.
- Kolom fraksionasi: berfungsi untuk memisahkan suatu larutan atau
senyawa berdasarkan fraksi-fraksi yang terdapat dalam campuran.
- Tabung penghubung: berfungsi untuk menghubungkan antara kolom
fraksionasi dengan pendingin liebieg.
- Pendingin liebieg: berfungsi untuk mengubah suatu gas menjadi cairan
atau disebut dengan kondensasi.
71
- Termometer: berfungsi untuk mengukur suhu yang diletakkan pada puncak
kolom fraksionasi.
- Erlenmeyer: berfungsi untuk menampung hasil dari proses destilasi.
- Selang: berfungsi untuk mengaliri cairan pendingin yang dipompa.
- Pompa air: berfungsi untuk memompaatau mengalirkan cairan pendingin.
- Panci: berfungsi sebagai wadah pendingin hasil destilasi.
Salah satu industri yang mengaplikasikan metode destilasi fraksionasi
adalah pemisahan minyak bumi mentah fraksi minyak bumi yang
dihasilkan berdasarkan rentang titik didihnya antara lain sebagai berikut:
NO FRAKSI MINYAK
BUMI
RENTANG
RANTAI
KARBON
TRAYEK
DIDIH
CONTOH
PRODUKSI
1
2
3
4
5
Gas
Gaseline
Kerosin (minyak tanah)
Solar
Long residu
C1-C5
C6-C4
C12-C20
C21-C30
>C40
0-50°C
50-85°c
85-105°C
105-135°C
>135°C
Gas tabung,
BBG,umpan
proses
petrokimia
BBM,bahan
bakar
penambang
Bahan bakar
rumah tangga
BBM, bahan
bakar industri
Aspal
72
Percobaan kali ini adalah percobaan destilasi yang menggunakan
pemisahan dengan destilasi bertingkat. Prinsip dari percobaan ini adalah
pemisahan petrolium eterdan petrelium benzen yang terdapat dalam bensin
yang dipisahkan berdasarkan perbedaan titik didihnya. Senyawa yang
memiliki titik didih rendah apabila dipanaskan akan mengalami penguapan
terlebih dahulu, untuk titik didih tinggi senyawa tersebut akan menguap
setelah titik didih rendah.
Percobaan ini menggunakan destilasi bertingkat karena yang
dipisahkan adalah antara senyawa petrolium eter dan petrolium benzen.
Yang terdapat dalam bensin. Karena perbedaan titik didih antara petrolium
eter dan petrolium benzen yang sangat dekat yaitu masing-masing untuk
petrolium eter 40°-60°C dan untuk petrolium benzen 60°-80°C.
Percobaan pertama yaitu pemisahan petrolium eter karena memiliki
titik didih lebih rendah dari petrolium benzen. Titik didih petrolium eter
yaitu 40°-60°C. Pertama dirangkai peralatan destilasi, dimasukkan 200 ml
bensin kedalam labu bulat leher 3, dipanaskan dengan heat mantel dan
dijaga suhunya antara 40°-60°C. Pada saat pemanasan maka rantai karbon
petrolium eter putus sehinggamenguap membentuk gas dan nai ke kolam
fraksionasi. pada saat pemanasan 40°-60°C untuk petrolium eter dan
menguap ada senyawa petrolium benzen yang ikut menguap juga karena
memiliki titik didih yang rendah juga atau dengan kata lain memiliki titik
didih yang dekat dengan petrolium eter. Petrolium benzen yang menguap
akan mendesak petrolium eter yang telahmenguap terlabih dahulu, namun
petrolium benzen setelah itu akan turun kembali. Hal ini disebabkan oleh
energi yang memutuskan ikatan karbon. Tetapi pada percobaan eter, rantai
karbonnya lebih pendek sehingga pada suhu ini ikatannya telah terputus
sempurna dan menguap semuanya. Setelah menguap petrolium eter
menembus plat-plat pada kolom fraksionasi dan menuju ke pendingin
liebieg, hal ini disebabkan sifat gas yang menempati ruang. Sehingga gas
tersebut memasuki pendingin liebieg. Pada pendingin liebieg dialirkan
aliran air dingin yang menyebabkan perubahan antara gas menjadi cairan,
73
setelah itu cairan akan mengalir menuju ujung pendingin liebieg yang
telah diberi wadah erlenmeyer diatas pendingin. Ditunggu sampai
petrolium eter tidak menetes lagi, dan diukur volume yang didapatkan
yaitu 66 ml petrolium eter yang terdapat dalam 200 ml bensin.
Kedua adalah pemisahan petrolium benzen yang memiliki titik didih
60°-80°C. Pada petrolium benzenmemiliki rantai karbon yang panjang
sehingga memutuskan energi yang lebih besar untuk memutuskan ikatan
yaitu dengan cara pemanasan. Dari percobaan pertama yang memisahkan
petrolium eter dengan suhu 40°-60°C, maka dinaikan suhunya dengan heat
mantel, dijaga suhu pada 60°-80°C. Pada suhu ini petrolium benzen
menguap karena sudah memiliki energi yang cukup untuk memutus ikatan
karbon sehingga menguap sempurna. Petrolium benzen berbentuk gas dan
menguap melewati plat-plat dalm kolom fraksionasi dan menuju kedalam
pendingin liebieg terjadi kondensasi yaitu perubahan dari gas menjadi
cairan karena terjadi pendinginan. Dan diukur berapa volume petrolium
benzen yang telah menetes didapatkan pada percobaan yaitu 22 ml
petrolium benzen dalam 200 ml bensin.
Terdapat beberapa fungsi perlakuan pada percobaan ini yaitu:
- Dipanaskan berfungsi untuk menaikan suhu sehingga menghasilkan
energi untuk memutuskan ikatan karbon dan untuk
mengubah dari cairan menjadi gas.
- Didinginkan berfungsi pada pendinginan liebieg untuk mengkondensasi
senyawa dari gas menjadi cairan karena untuk mengubah
dari gas menjadi cairan membutuhkan suhu yang sangat
dingin.
- Diukur volume berfungsi untk mengukur volume yang didapatkan dari
hasil destilasi.
Terdapat beberapa fungsi bahwa pada percobaan ini yaitu:
- Bensin: digunakan bensin karena bensin memiliki senyawa petrolium
eter dan petrolium benzen yang memiliki titik didih yang dekat
74
yaitu 40°-60°C dan 60°-80°C yang dapat dipisahkan dengan
menggunakan destilasi bertingkat.
- Es batu: digunakan untuk mendinginkan senyawa-senyawa tersebut yang
berfungsi pada pendingin liebieg agar mengubah dari gas
menjadi cair, karena mengubah dari gas menjadi cair dibutuhkan
suhu yang sangat dingin.
Semakin rendah titik didih suatu senyawa maka semakin banyak
terkandung didalam bensin. Dapat dilihat dari asil percobaan didapatkan
volume petrolium eter 66 ml da rendemen 33%, pada petrolium benzen
didapatkan volume 22 ml dan rendemen 11%. Lebih banyak volume eter
yaitu 66 ml dibandingkan petrolium benzen karena titik didih petrolium
eter lebih rendah dibandingkan dengan petrolium benzen yaitu pada 40°-
60°C.
75
BAB 5
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Destilasi adalah proses pemisahan campuran antara dua senyawa atau
lebih berdasarkan perbedaan titik didihnya, prinsipnya dimana
senyawa yang titik didihnya rendah akan menguap terlebih dahulu dan
senyawa yang titik didihnya tinggi akan tertinggal dibawah.
Dari percobaan didapatkan senyawa petrolium eter hasil destilasi,
suhu 40°-60°C. Senyawa tersebut berwarna bening dan didapatkan 66
ml sehingga persen rendemen petrolium eter dalam 200 ml bensin
adalah 33%.
Dari percobaan didapatkan senyawa petrolium benzen hasil destilasi
suhu 60°-80°C. Senyawa tersebut berwarna bening dan didapatkan 22
ml sehingga persen rendemen petrolium benzen dalam 200 ml bensin
adalah 11%.
5.2 Saran
Sebaiknya dalam percobaan destilasi fraksionasi atau destilasi bertingkat
selanjutnya tidak hanya menggunakan bensin saja tetapi juga digunakan campuran
azetrop yang lain seperti pertamax atau solar untuk menambah pengetahuan
praktikum dan dapat diketahui perbandingannya.
76
DAFTAR PUSTAKA
Hart , Harold. 1999. Organik Chemistry. New York: Haughtoon Mifflin
Company.
Roswiyanto. 2009. Kimia Organik. Jakarta: Erlangga
Syukri , S. 1999. Kimia Dasar Jilid. Bandung: ITB
77