bab ii destilasi acc

BAB II

DISTILASI SISTEM BINER

2.1. Tujuan Percobaan

- Mendefinisikan arti distilasi.

- Membuat grafik antara komposisi larutan dengan berat jenis larutan dari system biner.

- Membuat kurva antara titik didih dengan komposisi dari sistem biner.

2.2. Tinjauan Pustaka

Distilasi atau penyulingan adalah suatu metode pemisahan bahan kimia berdasarkan perbedaan kecepatan atau kemudahan menguap (Volatilitas) bahan. Salah satu penerapan terpenting dari metode destilasi adalah pemisahan minyak mentah menjadi bagian-bagian untuk penggunaan khusus seperti untuk transportasi, pembangkit listrik, pemanas dan lain-lain.

Gambar 2.2.1 Rangkaian alat destilasi biner

Distilasi terbagi menjadi empat bagian:a. Distilasi sederhana

Pada distilasi sederhana, dasr pemisahannya adalah perbedaan titik didih yang jauh atau dengan salah satu komponen bersifat volatil. Jika campuran dipanaskan maka komponen yang titik didihnya lebih rendah akan menguap lebih dahulu.

Gambar 2.2.2 Rangkaian alat distilasi sederhana

b. Distilasi fraksionisasi atau destilasi bertahapFungsi destilasi fraksionisasi adalah memisahkan komponen-komponen cair, dua atau lebih, dari suatu larutan berdasarkan perbedaan titik didihnya. Distilasi ini juga dapat digunakan untuk campuran dengan perbedaan titik didih kurang dari 20 °C dan bekerja pada tekanan atmosfer atau dengan tekanan rendah.

Gambar 2.2.3 Rangkaian alat distilasi fraksional

c. Distilasi uapDistilasi uap digunakan pada campuran senyawa-senyawa yang memiliki titik didih mencapai 200 °C atau lebih.

Gambar 2.2.5 Rangkaian alat distilasi uap

d. Distilasi vakum biasanya digunakan jika senyawa yang ingin didistilasi tidak stabil, dengan pengertian dapat terdekomposisi sebelum atau mendekati titik didihnya atau campuran yang memiliki titik didih di atas 150 °C. metode destilasi ini tidak dapat digunakan pada pelarut dengan titik didih yang rendah jika kondensornya menggunakan air dingin, karena komponen yang menguap tidak dapat dikondensasi oleh air.[2]

Gambar 2.2.4 Rangkaian alat distilasi vakum

Larutan yang mempunyai titik didih konstan seperti ini disebut azeotrop. Titik didih larutan azeotrop mirip dengan suatu zat murni dan sangat berbeda dengan kebanyakan larutan dari dua cairan yang mendidih pada rentang suhu tertentu. Azeotrop yang paling dikenal adalah azeotrop yang terbentuk antara air dan etanol. Pada 1 atm, komposisi azeotrop ini adalah 96% berat etanol, dengan titik didih 78,2 °C, di bawah titik didih air dan etanol. Komposisi azeotrop tergantung pada tekanan. Jadi perubahan tekanan akan menghasilkan perubahan komposisi azeotrop, dan juga titik didihnya.[1]

Hukum Roult bila dua cairan membentuk larutan ideal, maka masing-masing cairan akan menguap sehingga tekanan uap larutannya sama dengan jumlah tekanan uap parsialnya. Tekanan uap parsial masing-masing komponen dalam larutan lebih kecil dari pada tekanan uap murninya, karena pada permukaan larutan terdapat dua zat yang saling berinteraksi sehingga kecenderungan tiap komponen untuk menguap berkurang. Besarnya tekanan uap parsial masing-masing komponen dalam larutan, dirumuskan oleh hokum Roult, yang berbunyi:

“tekanan uap parsial dari tiap-tiap komponen dalam larutan, sama dengan tekanan uap komponen tersebut dalam keadaan murni kali fraksi molnya”.

Jika larutan terdiri dari komponen A dan B, maka :PA = XA x PA°.................................................................................................................(1) PB = XB x PB°................................................................................................................. (2)

Dimana:PA dan PB = tekanan uap parsial komponen A dan BXA dan XB = fraksimol komponen A dan B dalam larutanPA° dan PB° = tekanan uap murni komponen A dan B [2]

Kurva berikut menunjukkan susunan campuran pada distilasi sistem biner.

Gambar 2.2.6. kurva campuran pada distilasi sistem biner.

Gambar 2.2.7. Azeotrop dengan titik didih tinggi.

2.3. Alat dan Bahan

A. Alat yang digunakan

- beakerglass

- botol aquadest

- Erlenmeyer

- gelas ukur- karet penghisap- labu destilasi- labu ukur- neraca digital- pendingin leibig- piknometer- pipet tetes- pipet volume- statif dan klem- termometer- water bath

2.4. Prosedur percobaan

A. Preparasi larutan

Membuat larutan etanol 80%, 70%, 60%, 50%, 40%, 30%, 20%, dan 10% sebanyak 50 mL

B. Membuat kurva kalibrasi

Menentukan berat kosong piknometer Menentukan suhu aquadest (menetapkan pada 25˚C), kemudian memasukkannya ke dalam piknometer sampai penuh Menentukan berat aquadest dalam piknometer Menentukan volume piknometer Memasukkan larutan etanol (dalam konsentrasi yang telah ditentukan) dalam piknometer dan menentukan berat jenisnya Membuat grafik antara berat jenis dengan komposisi larutan etanol.

C. Proses distilasi

Mencampurkan 150 mL etanol 96% dengan 10 mL aquadest kemudian memasukkannya ke dalam labu distilasi Melakukan distilasi pada larutan tersebut kemudian menampung destilatnya ± 30 mL [destilat (I)] dan menetapkan suhunya pada 25˚C Memasukkan destilat tersebut ke dalam piknometer dan menentukan berat jenisnya, kemudian destilat dibuang Mengambil residu ± 30 mL pada saat pengambilan destilat (I) [residu (I)], kemudian mengukur suhu pada labu destilat dan mencatat (T1) Menambahkan 20 mL aquadest pada labu distilasi

B. Bahan-bahan yang digunakan

- aquadest (H2O)- etanol (C2H5OH)

Menetapkan suhu residu (I) pada 25˚C, kemudian memasukkan residu (I) ke dalam piknometer dan menentukan berat jenisnya Memasukkan kembali residu yang telah ditentukan berat jenisnya ke dalam labu distilasi Melanjutkan proses distilasi dengan cara seperti di atas dengan penambahan aquadest 30 mL dan 40 mL.

2.5. Data Pengamatan

Tabel 2.5.1. Data Kurva Kalibrasi EtanolBerat piknometer kosong 21,69 gr dengan volume 25 mL

No Komposisi

C2H5OH (%)

Berat Larutan

(gr)

Berat Jenis

(gr/mL)

Berat Total

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

80

70

60

50

40

30

20

10

0

19,36

20,15

20,8

21,32

21,7

22,06

22,32

22,62

23,67

0,7744

0,806

0,832

0,8528

0,868

0,8824

0,8928

0,9048

0,9468

41,05

41,86

42,49

43,01

43,39

43,75

44,01

44,31

45,36

Tabel 2.5.2. Data distilat yang dihasilkan pada distilasi

Penambahan

Aquadest

Berat Destilat

(gram)

Berat Jenis

Destilat (g/cm3)

Berat Total

(massa+piknometer)

10 mL

20 mL

30 mL

20,61

20,8

20,99

0,8244

0,832

0,83

42,3

42,49

42,68

Tabel 2.5.3. Data residu yang dihasilkan pada distilasi

Penambahan

Aquadest

Berat Residu

(gram)

Berat Jenis

Residu

(g/cm3)

Berat Total

(massa+piknometer) Titik didih

10 mL

20 mL

30 mL

21,17

21,865

22,56

0,8468

0,8746

0,9024

42,86

43,55

44,25

48 oC

49 oC

50 oC

2.6. Data Hasil Perhitungan

Tabel 2.6.1. Tabel data hasil perhitungan

Titik didihBerat jenis

distilat (g/cm3)Berat jenis

residu (g/cm3)Komposisi distilat (%)

Komposisi residu (%)

48 oC49 oC

50 oC

0,82440,832

0,83

0,84680,8746

0,9024

59,789455,7894

56,8421

4833,3684

18,7368

2.7. Grafik

Grafik 2.7.1 Hubungan komposisi dengan berat jenis etanol

Grafik 2.7.2 Hubungan komposisi dengan titik didih distilat dan residu

2.8. Pembahasan

Distilasi atau penyulingan adalah suatu metode pemisahan bahan kimia berdasarkan perbedaan kecepatan atau kemudahan menguap (volatilitas) bahan yakni antara etanol dengan air. Dalam percobaan ini menggunakan etanol dan air, dimana titik didih etanol 78 ºC dan titik didih air 100 ºC, pada proses distilasi ini menggunakan suhu etanol 78 ºC sehingga etanol lebih cepat menguap daripada air. Hasil distilasi ini disebut dengan distilat yang merupakan etanol, sedangkan residunya merupakan campuran air dan etanol. Pada setiap penambahan air 10 mL, 20 mL, dan 30 mL kadar etanol di dalam residu semakin berkurang karena menguap dan menjadi distilat.Pada gambar 2.7.1. menunjukkan bahwa semakin besar komposisi etanol dalam larutan maka berat jenisnya semakin kecil. Dalam hal ini hubungan komposisi etanol dan berat jenisnya berbanding terbalik, karena semakin kecil komposisi etanol, maka komposisi air semakin besar, sehingga berat jenisnya semakin mendekati berat jenis air yaitu 0,9648 g/mL.Pada gambar 2.7.2. terlihat bahwa antara titik didih dengan komposisi berbanding terbalik. Dimana berat jenis destilat dan residu semakin besar diikuti dengan kenaikan titik didih.Pada saat dilakukan proses distilasi volume etanol yang diperoleh (destilat) berkurang dari volume etanol awal, hal ini disebabkan karena: - sifat volatil bahan (kemudahan menguap bahan)- jenis bahan yang didistilasi- temperatur- volume bahan

2.7. Kesimpulan

1. Distilasi atau penyulingan adalah suatu metode pemisahan bahan kimia berdasarkan perbedaan kecepatan atau kemudahan menguap (volatilitas) bahan yakni antara etanol dengan air.

2. Semakin besar komposisi etanol dalam larutan maka berat jenisnya semakin kecil.3. Dengan adanya kenaikan titik didih maka komposisi destilat dan residu semakin

kecil.

DAFTAR PUSTAKA

1. Ijang rohman.2000. Kimia Fisika I : Universitas Pendidikan Indonesia

2. (___,http://id.scribd.com/doc/93314597/laporan-destilasi

APPENDIKS

A. Perhitungan membuat kurva kalibrasi

a. Membuat komposisi etanolRumus pengenceran: V 1 x M1 = V2 x M2

Ket: V1 = volume etanol awalV2 = volume etanol akhirM1 = konsentrasi etanol awalM2 = konsentrasi etanol akhir- membuat larutan etanol 80% dari larutan etanol 96% sebanyak 50 ml

mL

- membuat larutan etanol 70% dari larutan etanol 80% sebanyak 50 ml






- Membuat larutan etanol 10% dari larutan etanol 20% sebanyak 50 ml

b. Menentukan massa jenis komposisi etanolRumus menentukan massa jenis larutan:

Ket:ρ = massa jenis larutanm1 = massa piknometer dengan larutanm2 = massa piknometer kosongV = volume piknometer- massa jenis etanol 80%

- massa jenis etanol 70%







B. Proses distilasi

Menentukan berat jenis etanol dalam destilat dan residua. Menentukan berat jenis etanol pada penambahan 10 mL aquadest dengan titik

didih 48oCmassa destilat = (42,3 - 21,69) g = 20,61 g

massa residu = (42,86 - 21,69) g = 21,17 g

b. Menentukan berat jenis etanol pada penambahan 20 mL aquadest dengan suhu 49oCmassa destilat = (42,49 - 21,69) g = 20,8 g

massa residu = (43,555 - 21,69) g = 21,865 g

c. Menentukan berat jenis etanol pada penambahan 30 mL aquadest dengan suhu 50oCmassa destilat = (42,68 - 21,69) g = 20,99 g

massa residu = (44,25 - 21,69) g = 22,56 g

C. Komposisi distilat dan residu

No. Komposisi

C2H5OH (X)Berat Jenis (Y) X2 X.Y

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

0 (H2O)

80

70

60

50

40

30

20

10

0,9468

0,7744

0,806

0,832

0,8528

0,868

0,8824

0,8928

0,9048

0

6400

4900

3600

2500

1600

900

400

100

0

61,952

56,42

49,92

42,64

34,72

26,472

17,856

9,048

∑ X = 360 Y = 7,76 X2 = 20400 XY = 299,028

Mencari koefisien a dan b

Berdasarkan persamaan garis y = -0.0019x + 0.938 didapatkan komposisi destilat dan residu sebagai berikut:a. Destilat

- Penambahan 10 mLy = -0.0019 x + 0.9380,8244 = -0,0019 x + 0,9380,0019 x = 0,938 - 0,8244

x = 59,7894- Penambahan 20 mL

y = -0.0019 x + 0.9380,832 = -0,0019 x + 0,9380,0019 x = 0,938 - 0,832

x = 55,7894

- Penambahan 30 mLy = -0.0019 x + 0.9380,83 = -0,0019 x + 0,9380,0019 x = 0,938 - 0,83

x = 56,8421b. Residu

- Penambahan 10 mLy = -0.0019 x + 0.9380,8468 = -0.0019 x + 0.9380,0019 x = 0,938 - 0,8468

x = 48- Penambahan 20 mL

y = -0.0019 x + 0.9380,8746 = -0,0019 x + 0,9380,0019 x = 0,938 - 0,8746

x = 33,3684- Penambahan 30 mL

y = -0.0019 x + 0.9380,9024 = -0,0019 x + 0,9380,0019 x = 0,938 - 0,9024

x = 18,7368

bab ii destilasi acc

Documents