binari liquid kelompok iv a

33
LABORATORIUM KIMIA FISIKA Percobaan : DISTILASI BINER Kelompok : IV A Nama : 1. Danissa Hanum Ardhyni NRP. 2313 030 033 2. Rahmani Amalia NRP. 2313 030 041 3. Muhammad Muhyiddin Salim NRP. 2313 030 053 4. Calvin Rostanto NRP. 2313 030 063 5. Mokhammad Faridl Robitoh NRP. 2313 030 087 Tanggal Percobaan : 9 Desember 2013 Tanggal Penyerahan : 16 Desember 2013 Dosen Pembimbing : Nurlaili Humaidah, S.T, M.T. Asisten Laboratorium : Dhaniar Rulandari W PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2013

Upload: muhyiddin-salim

Post on 31-Dec-2015

63 views

Category:

Documents


4 download

DESCRIPTION

binary liquid Lelompok IV A

TRANSCRIPT

Page 1: Binari Liquid Kelompok IV A

LABORATORIUM

KIMIA FISIKA

Percobaan : DISTILASI BINER Kelompok : IV A Nama :

1. Danissa Hanum Ardhyni NRP. 2313 030 033 2. Rahmani Amalia NRP. 2313 030 041 3. Muhammad Muhyiddin Salim NRP. 2313 030 053 4. Calvin Rostanto NRP. 2313 030 063 5. Mokhammad Faridl Robitoh NRP. 2313 030 087

Tanggal Percobaan : 9 Desember 2013

Tanggal Penyerahan : 16 Desember 2013

Dosen Pembimbing : Nurlaili Humaidah, S.T, M.T.

Asisten Laboratorium : Dhaniar Rulandari W

PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA

2013

Page 2: Binari Liquid Kelompok IV A

i

ABSTRAK

Tujuan dilakukannya percobaan ini adalah mengetahui cara menentukan titik azeotrop pada

campuran kloroform dan aseton serta mengetahui titik azeotropnya, dan menghasilkan komposisi

yang sama antara fasa uap dan fasa cairnya.

Praktikum ini dimulai dari pemasangan peralatan distilasi lengkap. Setelah itu menyiapkan 20

buah botol parfum 10 ml untuk wadah sampel dan memberi label yaitu 1L hingga 10L untuk tempat

residu (liquid) dan 1V sampai 10V untuk tempat destilat (vapor). Volume sampel yang diambil

sebanyak 2 ml. Lalu masukkan jumlah aseton dan kloroform sesuai petunjuk. Lalu amati suhunya,

tiap pergantian suhu mendapat perlakuan yang berbeda. Ambil sampel destilat dan residu apabila

suhu telah mencapai petunjuk yang ditentukan. Hal tersebut dilakukan hingga 10 kali, sehingga

didapatkan 10 sampel destilat dan 10 sampel residu. Setiap pengambilan sampel tersebut lakukan

pengukuran indeks bias secara teliti.

Kesimpulan yang dapat diambil adalah dalam menentukan titik azeotrop kita menggunakan

indeks bias yang kita cari dari sampel-sampel yang terdapat pada percobaan. Keakuratan dalam

penentuan indeks bias terdapat pada kejelian mata kita sendiri. Indeks bias yang terjadi adalah

fluktuatif, kami mengasumsikan bahwa hal ini dapat terjadi karena terdapat cairan yang menguap

lebih cepat pada saat proses distilasi. Titik azeotrop campuran kloroform dan aseton pada percobaan

adalah 56,3 °C. Komposisi campuran azeotrop pada percobaan kami adalah 62% kloroform dan

38% aseton. Pada percobaan tersebut diperoleh indeks bias tertinggi yaitu pada botol liquid 7L dan

7V saat suhu 56,5 o

C. Pada destilat didapatkan indeks bias sebesar 1,436 dan pada residu sebesar

1,436. Sedangkan untuk indeks bias terendah pada destilat yaitu 1,351 pada botol liquid 2L dan 1,355

pada botol vapor 1V dengan suhu masing-masing 58 o

C dan 56,5 o

C. Sedangkan pada residu yaitu

1,407 pada botol liquid 9L dengan suhu 64 oC.

Kata Kunci : titik azeotrop, distilasi, indeks bias

ii

DAFTAR ISI

ABSTRAK .......................................................................................................................... i

DAFTAR ISI ....................................................................................................................... ii

DAFTAR GAMBAR..........................................................................................................iii

DAFTARTABEL ................................................................................................................ iv

BAB I PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang....................................................................................................I-1

I.2 Rumusan Masalah...............................................................................................I-1

I.3 Tujuan Percobaan................................................................................................I-1

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

II.1 Dasar Teori ........................................................................................................ II-1

BAB III METODOLOGI PERCOBAAN

III.1 Variabel Percobaan .......................................................................................... III-1

III.2 Alat yang digunakan ........................................................................................ III-1

III.3 Bahan Percobaan ............................................................................................. III-1

III.4 Prosedur Percobaan ......................................................................................... III-1

III.5 Diagram Alir Percobaan .................................................................................. III-3

III.6 Gambar Alat Percobaan ................................................................................... III-6

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

IV.1 Hasil Percobaan ............................................................................................... IV-1

IV.2 Pembahasan ..................................................................................................... IV-1

BAB V KESIMPULAN ...................................................................................................... V-1

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................................... v

DAFTAR NOTASI ............................................................................................................. vi

APPENDIKS ....................................................................................................................... vii

LAMPIRAN

Laporan Sementara

Literatur

Lembar Revisi

Page 3: Binari Liquid Kelompok IV A

iii

DAFTAR GAMBAR

Gambar II.1 Diagram Simulasi distilasi biner ...................................................................... II-5

Gambar II.2 Proses Distilasi ................................................................................................. II-8

Gambar II.3 Proses distilasi bertingkat ................................................................................ II-14

Gambar II.4 Alat yang digunakan untuk Distilasi Uap........................................................ II-15

Gambar II.5 Alat yang digunakan untuk Distilasi Refluks .................................................. II-17

Gambar II.6 Destilator ......................................................................................................... II-18

Gambar II.7 Tiga Diagram tekanan uap pasangan cairan sejati .......................................... II-26

v

DAFTAR GRAFIK

Grafik II.1 Kurva Saturated Vapor dan Saturated Liquid ....................................................... II-4

Grafik II.2 Diagram T-xy (2-Propanol-E-Acetate) Tahap 1.................................................... II-6

Grafik II.3 Diagram T-xy (2-Propanol-E-Acetate) Tahap 2.................................................... II-6

Grafik IV.1 Grafik titik azeotrop residu-destilat .................................................................... IV-4

Grafik IV.2 Grafik Hubungan Antara Suhu dan Fraksi Mol .................................................. IV-5

Page 4: Binari Liquid Kelompok IV A

I-1

BAB I

PENDAHULUAN

I.1. Latar Belakang

Saat ini konsep pembelajaran kimia dan fisika sangat berguna bagi kehidupan kita

sehari-hari. Pemahaman akan kimia dan fisika begitu penting mengingat segala hal yang

terjadi berkaitan dengan konsep dan hukum kimia fisika. Banyak manfaat yang dapat

diperoleh dari pembelajaran ini. Penting halnya melakukan praktikum ini karena dalam

dunia industri, hampir semua hal mengaplikasikan konsep praktikum kimia fisika.

Pengertian destilasi adalah sebuah metode pemisahan untuk memperoleh suatu

bahan yang berwujud cair yang terkotori oleh zat padat atau bahan lain yang mempunyai

titik didih yang berbeda. Dasar pemisahan adalah titik didih yang berbeda. Bahan yang

dipisahkan dengan metode ini adalah bentuk larutan atau cair, tahan terhadap pemanasan,

dan perbedaan titik didihnya tidak terlalu dekat. Bahan yang dipisahkan dalam percobaan

kali ini yaitu aseton yang terdapat pada campuran klorofom. Aseton yang memiliki titik

didih lebih rendah akan menguap terlebih dahulu bila dipanaskan pada suhu diantara titik

didih bahan yang diinginkan. Pelarut bahan yang diinginkan akan menguap, uap

dilewatkan pada tabung pengembun (kondensor). Uap yang mencair ditampung dalam

wadah. Bahan hasil pada proses ini disebut destilat, sedangkan sisanya disebut residu.

Oleh karena itu, pada praktikum kali ini dilakukan suatu percobaan destilasi biner yang

merupakan metode unit operasi kimia jenis perpindahan massa dimana zat yang

digunakan adalah campuran kloroform dan aseton dengan komposisi yang variasi.

Dalam dunia industri dan kehidupan sehari-hari prinsip pemisahan suatu bahan

sangat diperlukan untuk memisihkan dari campuran yang tidak diinginkan, misalnya

memisahkan emas dari pengotor-pengotornya, pengambilan minyak kacang tanah dari

minyak kacang yanah yang terkandung di dalamnya dan pemisahan kloroform dan aseton

serta banyak contoh pemisahan yang ada dalam kehidupan sehari-hari kita. Diantara

beberapa bab-bab kimia fisika terdapat bab tertentu yang harus dibahas dan dipelajari,

salah satunya adalah destilasi biner. Destilasi biner begitu penting karena kita dapat

memisahkan suatu larutan dalam campuran larutan tertentu dengan menggunakan prinsip

perbedaan titik didih. Oleh karena itu, pada praktikum ini kami melakukan percobaan

binary liquid.

I-2

BAB I Pendahuluan

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

I.2 Rumusan Masalah

1. Bagaimana cara menghitung fraksi mol dari kloroform (destilat) dan aseton (vapour)?

2. Bagaimana menentukan dan mengetahui titik azeotrop pada sistem biner antara

kloroform dan aseton?

I.3 Tujuan Percobaan

1. Mengetahui cara menghitung fraksi mol dari kloroform (destilat) dan aseton (vapour).

2. Mengetahui titik azeotrop pada sistem binary antara kloroform dan aseton.

Page 5: Binari Liquid Kelompok IV A

II-1

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

II.1 Dasar Teori

II.1.1 Sejarah Distilasi

Distilasi pertama kali ditemukan oleh kimiawan Yunani sekitar abad pertama masehi

yang akhirnya perkembangannya dipicu terutama oleh tingginya permintaan akan spritus.

Hypathia dari Alexandria dipercaya telah menemukan rangkaian alat untuk distilasi dan

Zosimus dari Alexandria-lah yang telah berhasil menggambarkan secara akurat tentang proses

distilasi pada sekitar abad ke-4 Bentuk modern distilasi pertama kali ditemukan oleh ahli-ahli

kimia Islam pada masa kekhalifahan Abbasiah, terutama oleh Al-Razi pada pemisahan

alkohol menjadi senyawa yang relatif murni melalui alat alembik, bahkan desain ini menjadi

semacam inspirasi yang memungkinkan rancangan distilasi skala mikro, The Hickman

Stillhead dapat terwujud. Tulisan oleh Jabir Ibnu Hayyan (721-815) yang lebih dikenal

dengan Ibnu Jabir menyebutkan tentang uap anggur yang dapat terbakar, ia juga telah

menemukan banyak peralatan dan proses kimia yang bahkan masih banyak dipakai sampai

saat kini. Kemudian teknik penyulingan diuraikan dengan jelas oleh Al-Kindi (801-873).

(Saputro, 2011)

Bukti yang jelas distilasi pertama berasal dari bahasa Yunani. alkemis bekerja di

Aleksandria pada abad pertama Masehi [2] . suling air sudah dikenal sejak setidaknya ca. 200

Masehi, ketika Alexander dari Aphrodisias menggambarkan proses penyulingan tersebut,

orang-orang Arab mempelajari proses dari Mesir dan digunakan secara ekstensif dalam

percobaan kimia mereka. Mereka memperkenalkan aparatus (seperti alembic, masih, dan

retort) yang mampu sepenuhnya memurnikan zat kimia. Bukti nyata hasil penyulingan

alkohol berasal dari Sekolah Salerno pada abad ke-12. distilasi Fractional dikembangkan oleh

Tadeo Alderotti pada abad ke-13. Pada tahun 1500, Jerman alkemis Hieronymus

Braunschweig menerbitkan Liber de arte destillandi (Kitab Seni Distilasi), buku pertama

semata-mata didedikasikan untuk subjek distilasi, diikuti tahun 1512 dengan versi yang

diperluas banyak. Pada 1651, John Perancis menerbitkan The Art of Distilasi Inggris

ringkasan utama pertama latihan, meskipun telah diklaim (Pagirik, 2013).

Distilasi Sebagai alkimia berkembang menjadi ilmu kimia , kapal yang disebut back di

digunakan untuk distilasi. Baik alembics dan retort adalah bentuk-bentuk gelas dengan leher

panjang menunjuk ke sisi pada sudut bawah yang berperan sebagai berpendingin udara

II-2

Bab II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

kondensor untuk memadatkan distilat dan biarkan menetes ke bawah untuk koleksi.

Kemudian, alembics tembaga diciptakan. sendi terpaku sering dijaga ketat dengan

menggunakan berbagai campuran, misalnya adonan yang terbuat dari tepung rye. Alembics

ini sering menampilkan sistem pendingin sekitar paruh, menggunakan air dingin misalnya,

yang membuat kondensasi alkohol lebih efisien. Ini disebut stills pot . Saat ini, retort dan pot

stills telah banyak digantikan oleh lebih metode distilasi efisien dalam proses industri

kebanyakan. Awal bentuk batch proses distilasi yang menggunakan satu penguapan dan satu

kondensasi. Kemurnian ditingkatkan dengan penyulingan lebih lanjut dari kondensat. volume

yang lebih besar diolah dengan hanya mengulangi penyulingan. Ahli kimia dilaporkan untuk

melaksanakan sebanyak 500 sampai 600 distilasi untuk mendapatkan senyawa murni [10] .

Pada awal abad ke-19 dasar-dasar teknik modern termasuk pra-pemanasan dan refluks

dikembangkan, terutama oleh Perancis, kemudian pada tahun 1830 British Paten dikeluarkan

untuk Aeneas Coffey untuk kolom distilasi wiski, yang bekerja terus menerus dan dapat

dianggap sebagai arketipe unit petrokimia modern. Pada tahun 1877, Ernest Solvay diberi

Paten AS untuk kolom baki untuk amoniak distilasi dan tahun yang sama dan selanjutnya

melihat perkembangan tema ini untuk minyak dan roh (Pagirik, 2013).

II.1.1.1 Pengertian Distilasi

Distilasi atau penyulingan adalah suatu metode pemisahan bahan kimia berdasarkan

perbedaan kecepatan atau kemudahan menguap (volatilitas) suatu bahan. Dalam penyulingan,

campuran zat dididihkan sehingga menguap, dan uap ini kemudian didinginkan kembali ke

dalam bentuk cairan. Zat yang memiliki titik didih lebih rendah akan 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 distilasi didasarkan pada Hukum Raoult dan Hukum Dalton.

(Yuvitasari, 2013)

Distilasi adalah suatu proses pemisahan termal untuk memisahkan komponen-

komponen yang mudah menguap dari suatu campuran cair dengan cara menguapkannya, yang

diikuti dengan kondensasi uap yang terbentuk dan menampung kondensat yang dihasilkan.

Apabila yang didinginkan adalah bagian campuran yang tidak teruapkan dan bukan

destilatnya, maka proses tersebut biasanya dinamakan pengentalan dengan evaporasi. Dalam

hal ini sering kali bukan pemisahan yang sempurna yang dikehendaki, melainkan peningkatan

konsentrasi bahan-bahan yang terlarut dengan cara menguapkan sebagian dari pelarut. Sering

Page 6: Binari Liquid Kelompok IV A

II-3

Bab II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

kali distilasi digunakan semta-mata sebagai tahap awal dari suatu proses rektifikaasi. Dalam

hal ini campuran dipisahkan menjadi dua, yaitu bagian yang mudah menguap dan bagian yang

sukar menguap. Kemudian masing-masing bagian diolah lebih lanjut dengan cara rektifikasi.

Uap yang dikeluarkan dari campuran disebut sebagai uap bebas, kondensat yang jatuh sebagai

destilat dari bagian cairan yang tidak menguap sebagai residu. Biasanya destilat digunakan

untuk menarik senyawa organic yang titik didihnya dibawah 250 0C, pendistilasian senyawa-

senyawa yang titik didihnya tinggi dikuatirkan akan rusak oleh pemanasan sehingga tidak

cocok untuk ditarik dengan teknik distilasi (Fatysa, 2011).

Sebenarnya distilasi tidak 100 % memisahkan campuran tetapi hanya meningkatkan

konsentrasi atau kemurnian dari suatu larutan. Pemisahan dengan cara distilasi tidak hanya

berdasarkan pada titik didih dari komponen-komponennya saja, tetapi tergantung juga pada

karakteristik kolom serta besaran-besaran operasi. Karakteristik kolom dipengaruhi oleh jenis

kolom (plate, packed, vigruez) serta panjang kolom. Sedangkan besaran-besaran operasi

meliputi laju uap naik, laju cairan turun (refluks), luas permukaan kontak antara fasa gas dan

cair, dan koefisien perpindahan massa (Nurhidayati, 2011).

Pada operasi distilasi, terjadinya pemisahan didasarkan pada gejala bahwa bila

campuran zat cair berada dalam keadaan setimbang dengan uapnya, maka komposisi uap dan

cairannya berbeda. Uapnya akan mengandung lebih banyak komponen yang mudah menguap,

sedangkan cairannya akan mengandung lebih sedikit komponen yang lebih mudah menguap.

Bila uapnya dipisahkan dari cairannya dan uap tersebut dikondensasikan, didapatkan cairan

yang didapatkan dari kondensasi uap tersebut mengandung lebih banyak komponen yang

lebih mudah menguap (volatile) dibandingkan dengan cairan yang tidak teruapkan.

(Nurhidayati, 2011)

Pemisahan senyawa dengan distilasi juga bergantung pada perbedaan tekanan

uap senyawa dalam campuran. Tekanan uap campuran diukur sebagai kecenderungan

molekul dalam permukaan cairan untuk berubah menjadi uap. Jika suhu dinaikkan,

tekanan uap cairan akan naik sampai tekanan uap cairan sama dengan tekanan uap

atmosfer. Pada keadaan itu cairan akan mendidih. Suhu pada saat tekanan uap cairan

sama dengan tekanan uap atmosfer disebut titik didih. Cairan yang mempunyai

tekanan uap yang lebih tinggi pada suhu kamar akan mempnyai titik didih lebih

rendah daripada tekanan uapnya rendah pada suhu kamar (Nurhidayati, 2011).

Jika cairan yang campuran berair didihkan, komposisi uap di atas cairan tidak

sama dengan komposisi pada cairan. Uap akan kaya dengan senyawa yang lebih

II-4

Bab II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

volatile atau komponen dengan titik didih lebih rendah. Jika uap di atas cairan

terkumpul dan dinginkan, uap akan terembunkan dan komposisinya sama dengan

komposisi senyawa yang terdapat pada uap yaitu dengan senyawa yang mempunyai

titik didih lebih rendah. Jika suhu relatif tetap, maka destilat yang terkumpul akan

mengandung senyawa murni dari salah satu komponen dalam campuran. Pada

umumnya, proses distilasi dilaksanakan pada tekanan konstan, maka untuk memperkirakan

komposisi, suhu, dan tekanan tersebut, didasarkan pada tekanan yang konstan.

(Nurhidayati, 2011)

Distilasi yang dilakukan pada praktikum kali ini adalah distilasi campuran biner,

dimana zat yang digunakan adalah campuran alkohol dan aseton dengan komposisi yang

variasi. Campuran azeotrop adalah campuran suatu zat dimana zat tersebut memiliki titik

didih minimal atau titik didih maksimal. Susunan campuran azeotrop tergantung dari tekanan

yang dipakai untuk membuat larutan-larutan dengan konsentrasi tertentu. Azeotrop

merupakan campuran 2 atau lebih komponen pada komposisi tertentu dimana komposisi

tersebut tidak bisa berubah hanya melalui distilasi biasa. Ketika campuran azeotrop

dididihkan, fasa uap yang dihasilkan memiliki komposisi yang sama dengan fasa cairnya.

Campuran azeotrop ini sering disebut juga constant boiling mixture karena komposisinya

yang senantiasa tetap jika campuran tersebut dididihkan (Yuvitasari, 2013)

II.1.1.2 Cara yang ditempuh untuk mengatasi campuran azeotrop yaitu :

1. Menambahkan zat ketiga, sehingga terjadi campuran azeotrop baru. Campuran

azeotrop baru direfluks dan di distilasi kembali. Cnth : alkohol + air azeotrop

Alkohol + air + benzene azeotrop baru

2. Menambahkan suatu zat yang dapat mengikat salah satunya. Cnth : alkohol dan air

Alkohol + air + CaO alkohol + Ca(OH)2 (Fatysa, 2011)

Untuk lebih jelasnya, perhatikan ilustrasi berikut :

Grafik II.1 Kurva Saturated Vapor dan Saturated Liquid

Page 7: Binari Liquid Kelompok IV A

II-5

Bab II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

Titik A pada pada kurva merupakan boiling point

Kondensat kemudian dididihkan, didinginkan, dan seterusnya hingga mencapai titik azeotrop.

Pada titik azeotrop, proses tidak dapat diteruskan karena komposisi campuran akan selalu

tetap. Pada gambar di atas, titik azeotrop digambarkan sebagai pertemuan antara kurva

saturated vapor dan saturated liquid. Pada gambar di atas, titik azeotrop digambarkan sebagai

pertemuan antara kurva saturated vapor dan saturated liquid. (ditandai dengan garis vertikal

putus-putus) (Hidayat, 2013).

Secara logis, hasil distilasi biasa tidak akan pernah bisa melebihi komposisi

azeotropnya. Lalu, adakah trik engineering tertentu yang dapat dilakukan untuk mengakali

keadaan alamiah tersebut. Nah, kita akan membahas contoh kasus pemisahan campuran

azeotrop propanol-ethyl acetate (Hidayat, 2013).

Gambar II.1 Diagram Simulasi distilasi biner campuran azeotrop propanol-ethyl acetate

Dalam pemisahan campuran propanol-athyl acetate dengan menggunakan HYSYS, digunakan

metode pressure swing distillation. Prinsip yang digunakan pada metode ini yaitu pada

tekanan yang berbeda, komposisi azeotrop suatu campuran akan berbeda pula. Berdasarkan

prinsip tersebut, distilasi dilakukan bertahap menggunakan 2 kolom distilasi yang beroperasi

pada tekanan yang berbeda. Kolom distilasi pertama memiliki tekanan operasi yang lebih

tinggi dari kolom distilasi kedua. Produk bawah kolom pertama menghasilkan ethyl acetate

murni sedangkan produk atasnya ialah campuran propanol-ethyl acetate yang komposisinya

mendekati komposisi azeotropnya. Produk atas kolom pertama tersebut kemudian didistilasi

kembali pada kolom yang bertekanan lebih rendah (kolom kedua). Produk bawah kolom

kedua menghasilkan propanol murni sedangkan produk atasnya merupakan campuran

propanol-ethyl acetate yang komposisinya mendekati komposisi azeotropnya. Berikut ini

II-6

Bab II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

gambar kurva kesetimbangan uap cair campuran propanol-ethyl acetate pada tekanan tinggi

dan rendah. (Hidayat, 2013)

Grafik II.2 Diagram T-xy (2-Propanol-E-Acetate) Tahap 1

Dari Grafik II.1 dapat dilihat bahwa feed masuk kolom pada temperatur 108,2 C

dengan komposisi propanol 0,33. Pada kolom pertama (P=2,8 atm), komposisi azeotrop yaitu

sebesar 0,5 sehingga distilat yang diperoleh berkisar pada nilai tersebut sedangkan bottom

yang diperoleh berupa ethyl acetate murni (Hidayat, 2013).

Grafik II.3 Diagram T-xy (2-Propanol-E-Acetate) Tahap 2

Page 8: Binari Liquid Kelompok IV A

II-7

Bab II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

Untuk memperoleh propanol murni, distilat kemudian didistilasi lagi pada kolom

kedua (P=1,25 atm). Distilat ini memasuki kolom kedua pada temperatur 82,6 C. Komposisi

azeotrop pada kolom kedua yaitu 0,38 sehingga kandungan propanol pada distilat berkisar

pada nilai tersebut. Bottom yang diperoleh pada kolom kedua ini berupa propanol murni. Bila

Anda perhatikan, titik azeotrop campuran bergeser dari 0,5%-mol propanol menjadi 0,38%-

mol propanol. Temperatur operasi jelas berubah karena tekanan ikut berubah, maka

temperatur dan komposisi juga berubah. Jadi, dengan metode pressure swing distillation ini,

dapat diperoleh propanol dan ethyl acetate dengan kemurnian yang tinggi. Dan untuk lebih

mengoptimasi proses, distilat keluaran kolom 2 dapat direcycle dan dicampur dengan aliran

umpan untuk didistilasi kembali (Hidayat, 2013).

II.1.1.3 Prinsip dan Proses Kerja Distilasi

1. Prinsip Distilasi

Pada prinsipnya pemisahan dalam suatu proses distilasi terjadi karena penguapan salah

satu komponen dari campuran, artinya dengan cara mengubah bagian-bagian yang sama dari

keadaan cair menjadi berbentuk uap. Dengan demikian persyarannya adalah kemudahan

menguap ( volatilitas ) dari komponen yang akan dipisahkan berbeda satu dengan yang

lainnya. Pada campuran bahan padat dalam cairan, persyaratan tersebut praktis selalu

terpenuhi. Sebaliknya, pada larutan cairan dalam cairan biasanya tidak mungkin dicapai

sempurna, karena semua komponen pada titik didih campuran akan mempunyai tekanan uap

yang besar. Destilat yang murni praktis hanya dapat diperoleh jika cairan yang sukar menguap

mempunyai tekanan uap yang kecil sekali sehingga dapat diabaikan (Fatysa, 2011).

2. Proses Distilasi

Penguapan dan distilasi umumnya merupakan proses pemisahan satu tahap. Proses ini

dapat dilakukan secara tak kontinu atau kontinu, pada tekanan normal ataupun vakum. Pada

distilasi sederhana, yang paling sering dilakukan adalah operasi tak kontinu. Dalam hal ini

campuran yang akan dipisahkan dimasukkan kedalam alat penguap dan dididihkan.

Pendidihan terus dilangsungkan hingga sejumlah tertentu komponen yang mudah menguap

terpisahkan. Proses pendidihan erat hubungannya dengan kehadiran udara permukaan.

Pendidihan akan terjadi pada suhu dimana tekanan uap dari larutan sama dengan tekanan

udara di permukaan cairan. (Fatysa, 2011).

Pengertian Proses Distilasi Distilasi merupakan suatu proses pemisahan komponen penyusun suatu zat

berdasarkan titik didihnya. Pada proses pengolahan minyak bumi, proses distilasi yang

II-8

Bab II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

merupakan proses primer (primary process) disebut juga dengan proses fraksinasi. Hal ini

karena pada proses distilasi minyak bumi (crude oil), umpan (crude oil) yang telah

dipanaskan terlebih dahulu dipisahkan di dalam sebuah kolom (menara) menjadi fraksi-

fraksinya berdasarkan trayek didih fraksi-fraksi tersebut. Pada proses fraksinasi digunakan

dasar pemisahan trayek didih (boiling range) bukan titik didih (boiling point) karena fraksi

minyak bumi bukanlah zat murni. Fraksi minyak bumi merupakan sekumpulan komponen

penyusun minyak bumi yang terdiri atas beberapa jenis hidrokarbon yang secara fisika

dibatasi oleh titik didih awal (Initial Boiling Point, IBP) dan titik didih akhir (Final Boiling

Point, FBP). IBP dan FBP itulah yang dijadikan dasar pada penentuan kondisi operasi pada

kolom fraksinasi supaya diperoleh produk fraksi-fraksi minyak bumi sesuai spesifikasi yang

diharapkan (Esa, 2012).

II.1.1.4 Peristiwa yang terjadi pada proses Distilasi

Gambar II.2 Proses Distilasi

Masalah yang ditemui dalam distilasi adalah : “terbentuknya campuran Azeotrop yang

merupakan campuran yang sulit dipisahkan”. Campuran Azeotrop ialah : campuran dengan

titik didih yang konstan. Dalam hal ini larutan yang terdiri dari dua jenis cairan dengan

perbandingan tertentu saat dididihkan menghasilkan uap dengan komposisi yang tepat sama

seperti larutan tersebut. Karena tidak terjasi pengayaan pada uap ( baik dari komponen yang

mudah menguap atau sukar menguap ), maka titik didih campuran ettap konstan. Sering kali

titik azeotrop tercapai setelah proses penguapn yaitu setelah sejumlah tertentu komponen yang

mudah atau sukar menguap terpisahkan (Fatysa, 2011).

Page 9: Binari Liquid Kelompok IV A

II-9

Bab II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

Secara umum proses yang terjadi pada distilasi sederhana atau biasa yaitu :

Penguapan komponen yang mudah menguap dari campuran dalam alat penguap

Pengeluaran uap yang terbentuk melalui sebuah pipa uap yang lebar dan kosong

tanpa perpindahan panas dan pemindahan massa yang disengaja atau dipaksakan

yang dapat menyebabkan kondensat mengalir kembali ke lat penguap.

Jika perlu, tetes-tetes cairan yang sukar menguap yang ikut terbawa dalam uap

dipisahkan dengan bantuan siklon dan disalurkan kembali kedalam alat penguap.

Kondensasi uap dalam sebuah kondensor

Pendingin lanjut dari destilat panas dalam sebuah alat pendingin

Penampungan destilat dalam sebuah bejana

Pengeluaran residu dari alat penguap

Pendinginan lanjut dari residu yang dikeluarkan Penampungan residu dalam sebuah

bejana.

(Fatysa, 2011)

II.2 Pembagian Distilasi

II.2.1 Pembagian Distilasi berdasarkan prosesnya

Distilasi berdasarkan prosesnya terbagi menjadi dua, yaitu :

a. Distilasi kontinyu

Distilasi kontinyu adalah distilasi yang sedang berlangsung di mana campuran cair

secara terus-menerus (tanpa gangguan) dimasukkan ke dalam proses dan fraksi terpisah

dikeluarkan terus menerus sebagai output stream berjalannya waktu selama operasi.

distilasi terus menerus menghasilkan dua output fraksi setidaknya, termasuk setidaknya

satu volatile fraksi distilat, yang telah direbus dan telah ditangkap secara terpisah

sebagai uap menjadi cairan kental. Selalu ada pantat (atau residu) fraksi, yang

merupakan residu paling volatile yang belum ditangkap secara terpisah sebagai uap

terkondensasi (Pagirik, 2013).

Distilasi terus menerus berbeda dari distilasi batch dalam hal bahwa

konsentrasi tidak boleh berubah seiring waktu. Continuous penyulingan dapat

dijalankan pada steady state untuk jumlah waktu yang sewenang-wenang. Untuk setiap

bahan sumber komposisi tertentu, variabel utama yang mempengaruhi kemurnian

produk dalam distilasi kontinyu adalah rasio refluks dan jumlah tahap kesetimbangan

teoritis (praktis, jumlah nampan atau ketinggian packing). Refluks adalah aliran dari

II-10

Bab II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

kondensor kembali ke kolom, yang menghasilkan daur ulang yang memungkinkan

pemisahan yang lebih baik dengan sejumlah tertentu nampan. Equilibrium tahap

langkah yang ideal di mana komposisi mencapai keseimbangan uap-cair, mengulangi

proses pemisahan dan memungkinkan pemisahan lebih baik diberi rasio refluks. Sebuah

kolom dengan rasio refluks yang tinggi mungkin memiliki tahap yang lebih sedikit,

tetapi refluxes sejumlah besar cairan, memberikan kolom lebar dengan perampokan

besar. Sebaliknya, kolom dengan rasio refluks yang rendah harus memiliki sejumlah

besar tahap, sehingga membutuhkan kolom lebih tinggi. (Pagirik, 2013)

b. Distilasi Batch

Batch A masih menunjukkan pemisahan A dan B. Pemanasan yang ideal

campuran dua zat volatil A dan B (dengan A memiliki volatilitas yang lebih tinggi, atau

lebih rendah titik didih) dalam setup distilasi batch (seperti dalam suatu alat

digambarkan pada gambar pembukaan) sampai campuran mendidih menghasilkan uap

di atas cairan yang berisi campuran A dan B. perbandingan antara A dan B dalam uap

akan berbeda dari rasio dalam cairan: rasio dalam cairan akan ditentukan oleh

bagaimana campuran asli disiapkan, sementara rasio dalam uap akan diperkaya di

kompleks lebih tidak stabil, A (karena Hukum Raoult, lihat di atas). uap akan beralih

melalui kondensor dan akan dihapus dari sistem. Ini berarti bahwa rasio senyawa dalam

cairan yang tersisa kini berbeda dari rasio awal (yaitu lebih diperkaya dalam B dari

cairan awal) (Pagirik, 2013).

Hasilnya adalah bahwa rasio dalam campuran cair berubah, menjadi lebih kaya

dalam B. Komponen ini menyebabkan titik didih campuran meningkat, yang pada

gilirannya menghasilkan kenaikan suhu dalam uap, yang akan menghasilkan rasio

berubah A : B dalam fase gas (seperti distilasi berlanjut, ada peningkatan proporsi B

dalam fasa gas). Hal ini menghasilkan rasio yang pelan-pelan berubah A: B dalam

distilat tersebut. Jika perbedaan tekanan uap antara dua komponen A dan B adalah besar

(umumnya dinyatakan sebagai perbedaan titik didih), campuran pada awal penyulingan

sangat diperkaya di A komponen, dan ketika komponen A memiliki suling off, cair

mendidih yang diperkaya dengan komponen B (Pagirik, 2013).

c. Perbaikan Umum (Distilasi Batch dan Kontinyu)

Baik distilasi batch dan kontinyu dapat ditingkatkan dengan memanfaatkan

sebuah kolom fraksionasi di atas labu distilasi. Kolom meningkatkan pemisahan dengan

menyediakan area permukaan yang lebih besar untuk uap dan kondensat untuk datang

Page 10: Binari Liquid Kelompok IV A

II-11

Bab II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

ke kontak. Ini membantu itu tetap pada kesetimbangan selama mungkin. Kolom bahkan

dapat terdiri dari subsistem kecil ('baki' atau 'hidangan') yang semuanya mengandung

campuran, diperkaya cair mendidih, semua dengan keseimbangan mereka sendiri uap-

cair. Ada perbedaan antara kolom fraksionasi skala laboratorium dan skala industri,

tetapi prinsip yang sama. Contoh kolom fraksionasi skala laboratorium (dalam efisiensi

meningkat) meliputi:

• Udara kondensor

• Vigreux kolom (biasanya skala laboratorium saja)

• Dikemas kolom (dikemas dengan manik-manik kaca, potongan logam, atau bahan

kimia inert lainnya)

• Spinning band distilasi sistem.

(Pagirik, 2013)

II.2.2 Pembagian Distilasi berdasarkan tekanan operasinya

Berdasarkan basis tekanan operasinya terbagi menjadi tiga, yaitu :

a. Distilasi atmosferis

Distilasi atmosferis merupakan proses distilasi yang mana tekanan operasinya

adalah tekanan atmosferis (1 atm) atau sedikit di atas tekanan atmosferis. Contoh unit

proses yang menggunakan proses distilasi atmosferis ini adalah pada Crude Distilling

Unit (CDU) (Esa, 2012).

b. Distilasi vakum

Distilasi hampa (vacuum distillation) merupakan proses distilasi yang mana

tekanan operasinya di bawah tekanan atmosferis (<1 atm). Proses distilasi hampa

biasanya digunakan untuk memisahkan fraksi-fraksi dari umpan minyak berat (long

residue, bottom product dari CDU) yang tidak memungkinkan dilakukan pada tekanan

atmosferis. Dengan tekanan yang lebih rendah, maka diharapkan fraksi-fraksi penyusun

umpan pada distilasi hampa dapat terpisah pada temperatur yang lebih rendah dari titik

didih normalnya (pada 1 atm) sehingga tidak terjadi proses thermal cracking pada

proses distilasi tersebut. Contoh unit proses yang menggunakan proses distilasi hampa

adalah High Vacuum Unit (HVU) (Esa, 2012).

Beberapa senyawa memiliki titik didih yang sangat tinggi. Untuk senyawa

mendidih seperti itu, sering lebih baik untuk menurunkan tekanan di mana senyawa

tersebut direbus daripada meningkatkan suhu. Setelah tekanan diturunkan terhadap

tekanan uap senyawa tersebut (pada suhu yang diberikan), mendidih dan sisanya dari

II-12

Bab II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

proses penyulingan dapat dimulai. Teknik ini disebut sebagai distilasi vakum dan sering

ditemukan di laboratorium dalam bentuk rotavapor. Teknik ini juga sangat berguna

untuk senyawa yang mendidih di luar temperatur dekomposisi pada tekanan atmosfer

dan yang karenanya akan terurai oleh setiap usaha untuk merebus mereka di bawah

tekanan atmosfer (Pagirik, 2013).

c. Distilasi tekanan

Distilasi bertekanan merupakan proses distilasi yang mana tekanan operasinya

di atas tekanan atmosferis (>1 atm). Proses distilasi bertekanan digunakan pada proses

pemisahan umpan yang berupa gas. Pada tekanan atmosferis, umpan yang berada dalam

fase gas masuk ke kolom distilasi berupa gas, sehingga tidak dapat dipisahkan. Dengan

tekanan yang lebih tinggi, maka titik didih komponen penyusun umpan akan naik,

sehingga pada temperatur yang sama, umpan dapat berubah fase menjadi cair (liquid).

Dengan demikian, umpan proses distilasi bertekanan tersebut dapat dipisahkan di dalam

kolom distilasi. Contoh unit proses yang menggunakan proses distilasi bertekanan

adalah pada Light End Unit (LEU) (Esa, 2012).

II.2.3 Macam-macam Distilasi

Selain pembagian macam distilasi, dalam referensi lain menyebutkan macam – macam

distilasi, yaitu :

1. Distilasi sederhana

Pada distilasi sederhana, dasar 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 dulu. Selain perbedaan

titik didih, juga perbedaan kevolatilan, yaitu kecenderungan sebuah substansi untuk

menjadi gas. Distilasi ini dilakukan pada tekanan atmosfer. Aplikasi distilasi sederhana

digunakan untuk memisahkan campuran air dan alkohol. (Nurhidayati, 2011)

Biasanya distilasi sederhana digunakan untuk memisahkan zat cair yang titik

didih nya rendah, atau memisahkan zat cair dengan zat padat atau miniyak. Proses ini

dilakukan dengan mengalirkan uap zat cair tersebut melalui kondensor lalu hasilnya

ditampung dalam suatu wadah, namun hasilnya tidak benar-benar murni atau bisa

dikatakan tidak murni karena hanya bersifat memisahkan zat cair yang titik didih rendah

atau zat cair dengan zat padat atau minyak (Nurhidayati, 2011)

Page 11: Binari Liquid Kelompok IV A

II-13

Bab II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

2. Distilasi bertingkat ( fraksional )

Distilasi fraksionasi 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. Aplikasi dari distilasi jenis ini

digunakan pada industri minyak mentah, untuk memisahkan komponen-komponen

dalam minyak mentah (Saprudin, 2013).

Fractional distilasi adalah pemisahan suatu campuran menjadi komponen

bagian , atau pecahan , seperti dalam pemisahan senyawa kimia oleh mereka titik didih

dengan memanaskan mereka ke temperatur di mana beberapa fraksi senyawa tersebut

akan menguap. Ini adalah jenis khusus dari penyulingan . Umumnya komponen bagian

mendidih kurang dari 25 ° C dari satu sama lain di bawah tekanan satu atmosfer (atm).

Jika perbedaan titik didih lebih besar dari 25 ° C, distilasi sederhana digunakan.

(Pagirik, 2013)

Perbedaan distilasi fraksionasi dan distilasi sederhana adalah adanya kolom

fraksionasi. Di kolom ini terjadi pemanasan secara bertahap dengan suhu yang berbeda-

beda pada setiap platnya. Pemanasan yang berbeda-beda ini bertujuan untuk pemurnian

distilat yang lebih dari plat-plat di bawahnya. Semakin ke atas, semakin tidak volatil

cairannya (Saprudin, 2013).

Distilasi bertingkat merupakan proses pemurnian zat/senyawa cair dimana zat

pencampurnya berupa senyawa cair yang titik didihnya rendah dan tidak berbeda jauh

dengan titik didih senyawa yang akan dimurnikan. Dengan perkataan lain, distilasi ini

bertujuan untuk memisahkan senyawa-senyawa dari suatu campuran yang komponen-

komponennya memiliki perbedaan titik didih relatif kecil. Distilasi ini digunakan untuk

memisahkan campuran aseton-metanol, karbon tetra klorida-toluen, dll. Pada proses

distilasi bertingkat digunakan kolom fraksinasi yang dipasang pada labu distilasi.

Tujuan dari penggunaan kolom ini adalah untuk memisahkan uap campuran senyawa

cair yang titik didihnya hampir sama/tidak begitu berbeda (Pagirik, 2013).

Sebab dengan adanya penghalang dalam kolom fraksinasi 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 harga titik

didihnya maka senyawa tersebut akan menetes kembali ke dalam labu distilasi, yang

II-14

Bab II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

akhirnya jika pemanasan dilanjutkan terus akan mencapai harga titik didihnya. Senyawa

tersebut akan menguap, mengembun dan turun/menetes sebagai destilat.

Gambar II.3 Proses distilasi bertingkat

(Saprudin, 2013)

II.2.4 Cara melakukan distilasi bertingkat:

a. Susun/set alat distilasi bertingkat.

b. Masukan zat sampel dan batu didih ke dalam labu dasar bulat, panaskan labu dengan

melalui penangas sampai campuran mendidih.

c. Atur pemanasan sehingga destilat yang keluar mendekati 2 mL (60 tetes) per menit.

d. Pasang pada labu dasar bulat 250 mL kolom fraksinasi Vigreux atau kolom lain yang

sesuai.

e. Tutup ujung atas kolom dengan termometer sedemikian rupa sehingga ujung

termometer berada 5-10 mm di bawah pipa pengalir pada kolom fraksinasi.

f. Hubungkan pipa mengalir pada kolom dengan pendingin (panjangnya 60-70 cm) dan

pasang seperti untuk melakukan distilasi sederhana. Siapkan 5 labu erlenmeyer yang

bersih dan kering untuk menampung destilat.

(Saprudin, 2013)

1. Distilasi uap

Distilasi uap digunakan pada campuran senyawa-senyawa yang memiliki titik

didih mencapai 200 °C atau lebih. Distilasi uap dapat menguapkan senyawa-senyawa

ini dengan suhu mendekati 100 °C dalam tekanan atmosfer dengan menggunakan uap

atau air mendidih. Sifat yang fundamental dari distilasi uap adalah dapat mendistilasi

campuran senyawa di bawah titik didih dari masing-masing senyawa campurannya.

Page 12: Binari Liquid Kelompok IV A

II-15

Bab II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

Selain itu distilasi uap dapat digunakan untuk campuran yang tidak larut dalam air di

semua temperatur, tapi dapat didistilasi dengan air. Aplikasi dari distilasi uap adalah

untuk mengekstrak beberapa produk alam seperti minyak eucalyptus dari eucalyptus,

minyak sitrus dari lemon atau jeruk, dan untuk ekstraksi minyak parfum dari

tumbuhan.

Gambar II.4 Alat yang digunakan untuk Distilasi Uap

Distilasi uap digunakan untuk suatu zat yang mudah terurai atau rusak pada

titik didihnya. Caranya tekanan up cairan yang akan didistilasi ditambah tekanannya

melalui pemberian uap yang bertekanan tinggi. Mengapa tidak didistilasi vakum saja?

Karena jika didestialsi vakum maka zat yang didinginkan akan terisap ke vakum. Oleh

karena itu sebaiknya didistilasi uap. Pada distilasi uap titik didih yang rendah menjadi

lebih rendah, karena adanya tekanan tambahan dari cairan. Kedalam labu pembuat uap

tambahan, hendaklah diberikan pipa kapiler yang mencelup kedalam cairan yang

diuapkan, yang jika tekanan terlalu tinggi, maka tekanannya dapat dialirkan melalui

pipa kapiler tersebut (Fatysa, 2011).

Distilasi Uap adalah tipe khusus dari distilasi (suatu proses pemisahan ) untuk

bahan sensitif temperatur seperti alam aromatik senyawa. Banyak senyawa organik

cenderung terurai pada suhu tinggi yang berkelanjutan. Pemisahan dengan distilasi

normal maka tidak akan menjadi pilihan, sehingga air atau uap dimasukkan ke dalam

alat distilasi. Dengan menambahkan air atau uap, titik didih senyawa mengalami

depresi, yang memungkinkan mereka untuk menguap pada suhu yang lebih rendah,

sebaiknya di bawah temperatur di mana kerusakan material menjadi cukup besar. Jika

bahan yang akan disuling sangat sensitif terhadap panas, distilasi uap juga dapat

dikombinasikan dengan distilasi vakum . Setelah penyulingan uap yang diringkas

II-16

Bab II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

seperti biasa, biasanya menghasilkan dua sistem fase air dan senyawa organik,

memungkinkan untuk pemisahan sederhana (Pagirik, 2013).

2. Distilasi vakum

Distilasi vakum adalah distilasi yang tekanan operasinya 0,4 atm (300 mmHg

absolut). Distilasi yang dilakukan dalam tekanan operasi ini biasanya karena

beberapa alasan yaitu :

a. Sifat penguapan relatif antar komponen biasanya meningkat seiring dengan

menurunnya boiling temperature. Sifat penguapan relatif yang meningkat

memudahkan terjadinya proses separasi sehingga jumlah stage teoritis yang

dibutuhkan berkurang. Jika jumlah stage teoritis konstan, rasio refluks yang

diperlukan untuk proses separasi yang sama dapat dikurangi. Jika kedua variabel di

atas konstan maka kemurnian produk yang dihasilkan akan meningkat.

b. Distilasi pada temperatur rendah dilakukan ketika mengolah produk yang sensitif

terhadap variabel temperatur. Temperatur bagian bawah yang rendah menghasilkan

beberapa reaksi yang tidak diinginkan seperti dekomposisi produk, polimerisasi,

dan penghilangan warna.

c. Proses pemisahan dapat dilakukan terhadap komponen dengan tekanan uap yang

sangat rendah atau komponen dengan ikatan yang dapat terputus pada titik

didihnya.

d. Reboiler dengan temperatur yang rendah yang menggunakan sumber energi dengan

harga yang lebih murah seperti steam dengan tekanan rendah atau air panas

(Mustikawati, 2012)

Distilasi vakum dutunjukkan untuk menarik senyawa yang titik didihnya

tinggi. Dengan dikuranginya udara permukaan cairan, maka pendidihan akan terjadi

pada tekanan uap yang lebih rendah. Bila bekerja dengan mesin pembuat vakum,

antara mesin dal alat distilasi hendaklah dipasang perangkap dan dan didinginkan

pada suhu 50oC dibawah nol. Jika tidak , akan ada senyawa yang ditarik ke dalam

mesin, dan akan menyebabkan mesin menjadi lebih cepat aus (Fatysa, 2011).

3. Refluks / destruksi

Refluks/destruksi ini bisa dimasukkan dalam macam –macam distilasi walau

pada prinsipnya agak berkelainan. Refluks dilakukan untuk mempercepat reaksi

dengan jalan pemanasan tetapi tidak akan mengurangi jumlah zat yang ada. Dimana

pada umumnya reaksi- reaks w ― ‖

Page 13: Binari Liquid Kelompok IV A

II-17

Bab II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

reaksi perlu dipanaskan tetapi biasanya pemanasan akan menyebabkan penguapan

baik pereaksi maupun hasil reaksi. Karena itu agar campuran tersebut reaksinya

dapat cepat, dengan jalan pemanasan tetap jumlahnya tetap reaksinya dilakukan

secara refluks (Mustikawati, 2012).

Gambar II.5 Alat yang digunakan untuk Distilasi Refluks

4. Distilasi kering

Prinsipnya memanaskan material padat untuk mendapatkan fasa uap dan

cairnya. Contohnya untuk mengambil cairan bahan bakar dari kayu atau batu bata.

(Mustikawati, 2012)

Distilasi kering adalah suatu metoda pemisahan zat-zat kimia Dalam proses

distilasi kering, bahan padat dipanaskan sehingga menghasilkan produk-

produk berupa cairan ataugas (yang dapat berkondensasi menjadi padatan). Produk-

produk tersebut disaring, dan pada saat yang bersamaan mereka berkondensasi dan

dikumpulkan. Distilasi kering biasanya membutuhkan suhu yang lebih tinggi

dibanding distilasi biasa.Metode ini dapat digunakan untuk memperoleh bahan

bakar cair dari batubara dan kayu. Selain itu, distilasi kering juga digunakan untuk

memecah garam-garam mineral. Misalnya pemecahan sulfat melalui termolisis,

menghasilkan gas sulfur dioksida dan sulfur trioksidayang dapat dilarutkan dalam air

membentuk asam sulfat (Nurhidayati, 2011).

Pada awalnya, ini adalah cara yang umum untuk memproduksi asam sulfat .Prinsipnya

memanaskan material padat untuk mendapatkan fasa uap dan cairnya. Contohnya untuk

II-18

Bab II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

mengambil cairan bahan bakar dari kayu atau batu bata. Senyawa – senyawa yang terdapat

dalam campuran akan menguap pada saat mencapai titik didih masing – masing.

(Nurhidayati, 2011)

Gambar II.6 Destilator

Gambar di atas merupakan alat distilasi atau yang disebut destilator. Yang terdiri dari

thermometer, labu didih, steel head, pemanas, kondensor, dan labu penampung destilat.

Thermometer Biasanya digunakan untuk mengukur suhu uap zat cair yang didistilasi selama

proses distilasi berlangsung. Seringnya thermometer yang digunakan harus memenuhi syarat:

a. Berskala suhu tinggi yang diatas titik didih zat cair yang akan didistilasi.

b. Ditempatkan pada labu distilasi atau steel head dengan ujung atas reservoir HE sejajar

dengan pipa penyalur uap ke kondensor. Labu didih berfungsi sebagai tempat suatu

campuran zat cair yang akan didistilasi.

(Magic, 2010)

Steel head berfungsi sebagai penyalur uap atau gas yang akan masuk ke alat pendingin

(kondensor) dan biasanya labu distilasi dengan leher yang berfungsi sebagai steel head.

Kondensor memiliki 2 celah, yaitu celah masuk dan celah keluar yang berfungsi untuk aliran

uap hasil reaksi dan untuk aliran air keran. Pendingin yang digunakan biasanya adalah air

yang dialirkan dari dasar pipa, tujuannya adalah agar bagian dari dalam pipa lebih lama

mengalami kontak dengan air sehingga pendinginan lebih sempurna dan hasil yang diperoleh

lebih sempurna. Penampung destilat bisa berupa erlenmeyer, labu, ataupun tabung reaksi

tergantung pemakaiannya. Pemanasnya juga dapat menggunakan penangas, ataupun mantel

listrik yang biasanya sudah terpasang pada destilator (Magic, 2010)

Page 14: Binari Liquid Kelompok IV A

II-19

Bab II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

II.2.5 Distilasi Biner (Binary Distillation)

Teori dasar Distilasi Biner ialah jika suatu campuran biner pada fasa liquid dipanaskan

pada tekanan konstant, maka pada saat tekanan uap yang dihasilkan campuran tersebut sama

dengan tekanan sistem, maka akan terjadi kondisi didih. Kondisi ini disebut titik didih atau

bubble point. Jika campuran berada pada fasa uap didinginkan, maka pada kondisi tekanan

uap campuran tersebut sama dengan tekan sistem, maka campuran tersebut akan mungembun.

Kondisi ini disebut titik embun atau dew point. Distilasi Biner : Distilasi Biner

Kesetimbangan fasa pada tekanan konstan campuran biner Distilasi Biner : Distilasi Biner

kesemtimbangan fasa pada temperatur konstan campuran biner.

(Kimia Fisika, sukarjdo Prof. Dr. hal 141)

Bila dua atau lebih zat yang tidak bereaksi dicampur, campuran yang terjadi ada tiga

kemungkinan:

a. Campuran kasar, contoh : campuran tanah dan pasir, gula dan garam dan sebagainya.

b. Dispers koloid, contoh : larutan tanah liat dan air, sol. Fe(OH)3, dan sebagainya.

c. Larutan sejati, contoh : larutan gula dalam air, garam dalam air, dan sebagainya.

(Kimia Fisika, sukarjdo Prof. Dr. hal 141)

Dua jenis campuran yang pertama bersifat heterogen dan dapat dipisahkan secara

mekanis, sedang larutan bersifat homogen dan tidak dapat dipisahkan secara mekanis. Atas

dasar inilah maka larutan dapat didefinisikan: campuran yang homogen antara dua zat atau

lebih. Larutan itu sendiri terdiri dari solute (zat yang dilarutkan) dan solvent (pelarutnya). Hal

ini berkaitan dengan sifat-sifat larutan yang hanya ditentukan oleh jumlah partikelnya.

Larutan dapat berupa larutan elektrolit dan larutan yang non elektrolit.

(Kimia Fisika, sukarjdo Prof. Dr. hal 141)

Kemungkinan larutan banyak sekali, tetapi larutan yang paling penting adalah larutan biner,

diantaranya adalah:

1. Larutan gas dalam gas

Gas dengan gas selalu bercampur sempurna membentuk larutan. Sifat-sifat larutan adalah

aditif, asal tekanan total tidak terlalu besar. Dalam hal ini berlaku Hukum Dalton untuk

tekanan total dan Hukum Amagat untuk volume total.

2. Larutan gas dalam cairan

Kelarutan gas dalam cairan tergantung jenis gas, pelarut,tekanan dan temperature.

Koefisien daya larut, yaitu banyaknya gas dalam cc (direduksi pada 0o C 760cmHg) yang

II-20

Bab II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

larut dalam 1 cc pelarut pada tekanan tertentu dan tekanan 1 atm, harganya makin turun

jika temperatur naik.

3. Larutan zat padat dalam cairan

Daya larut zat padat dan cairan tergantung dari jenis zat terlarut, jenis pelarut, temperatur

dan tekanan. Batas daya larutnya ialah konsentrasi larutan jenuh. Umumnya daya larut zat-

zat anorganik dalam air lebih besar daripada dalam pelarut-pelarut organik dan daya larut

bertambah dengan naiknya temperatur karena kebanyakan zat mempunyai panas larutan

positif.

4. Larutan cairan dalam cairan

Bila dua cairan dicampur, zat ini dapat bercampur sempurna, sebagian, atau tidak

bercampur. Daya larut cairan dalam cairan tergantung dari jenis cairan dan temperatur, zat-

zat yang mirip daya larutnya besar.

Contoh : Benzena-toluena dan air-alkohol

Sedangkan zat-zat yang berbeda tidak dapat bercampur.

Contoh : Air-kloro benzene dan Air-nitro benzene

5. Larutan padat dalam gas

Ada kemungkinan gas dalam cairan terlarut dalam zat padat, seperti larutnya H2 dalam Pd

dan benzene dalam yodium.

6. Larutan cairan dalam gas

Larutan ini terjadi bila cairan menguap atau zat padat menyublim dalam suatu gas, jadi

larutannya uap dalam gas. Jumlah yang terjadi terbatas, karena tekanan uap zat cair dan

zat padat tertentu untuk tiap temperatur.

7. Larutan zat padat dalam zat padat

Larutan antara zat padat dan zat padat dapat berupa campuran sebagian atau sempurna.

Bila bercampur sempurna, tidak dipengaruhi temperatur.

(Kimia Fisika, sukarjdo Prof. Dr. hal 144)

Pada percobaan sistem binary liquid ini yang akan digunakan adalah larutan cairan

dalam cairan. Pada sistem binary kesetimbangan tekanan uap terhadap dua larutan yang

dicampur satu sama lain sebagai dasar larutan ideal. Larutan ideal adalah larutan yang

mempunyai daya tarik zat yang sama antara molekul zat pelarut dan molekul zat terlarut.

Larutan ideal mempunyai sifat-sifat sebagai berikut :

1. Pada pengenceran komponennya tidak mengalami perubahan sifat.

Page 15: Binari Liquid Kelompok IV A

II-21

Bab II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

2. Tidak terjadi perubahan panas pada pembuatan atau pengenceran.

3. Volume total adalah jumlah volume komponennya.

4. Sifat fisiknya adalah rata-rata sifat penyusun.

5. Mengikuti Hukum Raoult tentang tekanan uap.

(Kimia Fisika, sukarjdo Prof. Dr. hal 147)

Beberapa istilah yang berkaitan dengan kesetimbangan dua phase, yaitu;

a. Sistem

Adalah suatu zat atau campuran yang diisolasikan dari zat-zat lain dalam suatu bejana

inert, untuk diselidiki pengaruh perubahan temperatur, tekanan dan konsentrasi terhadap zat

tersebut.

b. Fase

Merupakan bagian dari sistem yang secara fisis berbeda dan dapat dipisahkan secara

mekanis, misalnya dengan filtrasi, sedimentasi, dekantasi dan lain sebagainya.

c. Jumlah Komponen

Adalah jumlah terkecil dari variabel bebas konstituen dalam sistem, yang dapat

dipakai untuk menyatakan susunan fase yang ada.

d. Derajat Kebebasan

Bila dua atau lebih zat yang tidak bereaksi dicampur, maka akan terbentuk suatu

campuran yang terdiri dari tiga kemungkinan:

1. Campuran kasar : Campuran dua zat atau lebihyang bersifat heterogen dan dapat

dipisahkan secara mekanik.

Contoh : campuran tanah dan pasir, gula dan garam,dsb.

2. Dispers koloid : Campuran dua zat atau lebih yang homogen akan tetapi bersifat heterogen

dan dapat dipisahkan secara mekanik.

Contoh : Campuran tanah liat dan air, dsb.

3. Larutan sejati : Campuran dua zat atau lebih yang bersifat homogen dan tidak dapat

dipisahkan secara mekanis.

Contoh : larutan gula dalam air,garam dalam air,dsb.

(Kimia Fisika, sukarjdo Prof. Dr. hal 147)

Dalam suatu sistem yang berisi larutan, biasanya akan terbentuk dua fase, yaitu uap

yang berisi komponen larutan dan larutan itu sendiri. Agar tercapai kesetimbangan antara dua

fase tersebut, maka harus memenuhi hukum Raoult, dimana tekanan uap parsial komponen

II-22

Bab II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

larutan volatail sebanding dengan tekanan uap komponen murni dikalikan dengan mol fraksi

komponen dalam larutan.

Distilasi biner campuran azeotrop propanol-ethyl acetate dengan metode Pressure

Swing Distillation. Prinsip yang digunakan pada metode ini yaitu pada tekanan yang berbeda,

komposisi azeotrop suatu campuran akan berbeda pula. Berdasarkan prinsip tersebut, distilasi

dilakukan bertahap menggunakan 2 kolom distilasi yang beroperasi pada tekanan yang

berbeda. Kolom distilasi pertama memiliki tekanan operasi yang lebih tinggi dari kolom

distilasi kedua. 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 distilasi didasarkan pada Hukum

Raoult dan Hukum Dalton. Distilasi campuran biner, dimana zat yang digunakan adalah

campuran alcohol dan aseton dengan komposisi yang variasi (Himka, 2012).

Campuran azeotrop adalah campuran suatu zat dimana zat tersebut memiliki titik didih

minimal atau titik didih maksimal. Susunan campuran azeotrop tergantung dari tekanan yang

dipakai untuk membuat larutan- larutan dengan konsentrasi tertentu. Azeotrop merupakan

campuran 2 atau lebih komponen pada komposisi tertentu dimana komposisi tersebut tidak

bisa berubah hanya melalui distilasi biasa. Ketika campuran azeotrop dididihkan, fasa uap

yang dihasilkan memiliki komposisi yang sama dengan fasa cairnya. Campuran azeotrop ini

sering disebut juga constant boiling mixture karena komposisinya yang senantiasa tetap jika

campuran tersebut dididihkan (Himka, 2012).

II.2.6 Titik Didih Campuran Biner (miscible)

Telah kita ketahui, bahwa fraksi uap selalu berisi lebih banyak cairan yang titik

didihnya rendah. Bila uap ini diembunkan, kemudian diuapkan lagi, maka fraksi uap berisi

lebih banyak lagi cairan dengan titik didih rendah. Bila proses ini kita ulang terus-menerus,

akhirnya didapatkan fraksi uap yang berisi lebih banyak cairan dengan titik didih rendah dan

larutan yang berisi fraksi yang titik didihnya tinggi. Proses ini disebut distilasi fraksional

isotermal. (Kimia Fisika Sukardjo, Prof.Dr hal 152)

Hal diatas sukar dilakukan, yang lebih mudah dilakukan adalah distilasi fraksional

pada tekanan tetap. Suatu cairan akan mendidih bila tekanan totalnya sama dengan tekanan

atmosfer. Untuk pasangan cairan A dan B, zat ini akan mendidih bila:

Ptotal = Patm = PA + PB ……… 2-9)

Page 16: Binari Liquid Kelompok IV A

II-23

Bab II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

Jadi untuk cairan yang tekanan uapnya rendah, titik didihnya tunggi. Demikian pula

sebaliknya. (Kimia Fisika Sukardjo, Prof.Dr hal 152)

Karena pada fase uap berisi lebih banyak cairan dengan titik didih rendah, maka garis

atau kurva susunan uap dalam diagram distilasi ada diatas garis atau kurva susunan cairan.

Konsentrasi pada titik C dan D pada diagram tekanan uap dan diagram titik didih biasanya

tidak identik. Dengan berubahnya temperatur, susunan akan berubah mendekati A atau B

tergantung sistemnya. (Kimia Fisika Sukardjo, Prof.Dr hal 153)

II.2.7. Hukum-hukum pada distilasi

II.2.7.1 Hukum Raoult

Hukum Raoult dapat didefinisikan sebagai fugasitas dari tiap komponen dalam larutan

yang sama dengan hasil kali dari fungsitasnya dalam keadaan murni pada temperatur dan

tekanan yang sama, serta fraksi molnya dalam larutan tersebut. Hukum ini mengasumsikan

bahwa komponen memberikan kontribusi terhadap total tekanan uap campuran dalam

sebanding dengan persentase campuran dan tekanan uap ketika murni, atau dengan ringkas:

tekanan parsial sama dengan fraksi mol dikalikan dengan tekanan uap ketika murni. Jika salah

satu perubahan komponen komponen lain yang tekanan uap, atau jika volatilitas komponen

tergantung pada persentase dalam campuran, hukum akan gagal.

(Kimia Fisika Sukardjo, Prof.Dr hal 148)

II.2.7.2 Penurunan rumus untuk hukum Raoult:

Energi bebas molar komponen I dalam fase gas :

GI(g) = GI0

(g) + RT ln fI(g) ……… 2-1)

Sedangkan partial molal energi bebas komponen dalam larutan :

GI = GI0 + ln ai ……… 2-2)

Untuk kesetimbangan antar larutan dan fase gas, GI = GI , sehingga :

GI (g) + RT ln fI(g) + Gi + RT ln ai ……… 2-3)

Pada ruas kanan konstan sehingga fI (g) / ai = k. Untuk mengevaluasi k digunakan I = 1.

Untuk komponen murni dan fi (g) + fI0

(g) dimana f10

(g) adalah fugasitas uap diatas komponen

murni. Dengan mengganti k = fI0

(g)

didapatkan a1 = fi(g) / fI0

(g)

Jadi energi bebas campuran larutan biner dapat juga ditulis :

P1γ1(g) P2γ2(g)

∆Gm = n1 RT ln ———— + n2 RT ln ————

P10γ1

0(g) P2

0γ2

0(g)

II-24

Bab II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

Bila larutan merupakan larutan ideal maka a1 = N1 , a2 = N2, sehingga:

P1 + N1 . P10

P2 + N2 . P20

Hukum Raoult

Ptotal = P1 + P2

Keterangan :

N1 = mol fraksi pada larutan 1

N2 = mol fraksi pada larutan 2

P10 = tekanan uap larutan 1 murni

P20 = tekanan uap larutan 2 murni

(Kimia Fisika, sukarjdo Prof. Dr. hal 148)

Hubungan antara hukum Raoult pada tekanan uap parsial, merupakan mol fraksi pada

unsur pokok didalam larutan. Untuk menjelaskan antara komposisi larutan dengan komposisi

uap diatas; misalnya Y2 sebagai mol fraksi dari A2 dalam uap dan dalam komposisi larutan

N2, maka dengan Hukum Dalton :

Y2 = (P2 : P)

Dimana P2 = P20 x N2, maka P diberikan pada P total :

P2.N2

y2 = ———————

(P2 – P1)N2 + P1

Dari persaman diatas menunjukkan bahwa terdapat komponen uap yang jelas

menunjukan hubungan komposisi dalam larutan dan bahwa Y2 dan N2 tidak mungkin sama

sekali kecuali dalam keadaan sangat khusus dimana P1 = P20. Untuk larutan yang tidak ideal,

sering terjadi penyimpangan terhadap Hukum Raoult, yang berupa :

a. Deviasi Positif

Yaitu apabila pada suhu tertentu, tekanan uap larutan lebih tinggi daripada yang diramalkan

menurut Hukum Raoult. Ciri khas deviasi positif adalah adanya titik didih minimum dari

sistem biner tersebut.

b. Deviasi Negatif

Yaitu apabila pada suhu tertentu, tekanan uap larutan lebih rendah daripada yang diramalkan

menurut Hukum Raoult. Ciri khas deviasi negative adalah adanya titik didih maksimum dari

sistem biner tersebut.

(Kimia Fisika, sukarjdo Prof. Dr. hal 148)

Page 17: Binari Liquid Kelompok IV A

II-25

Bab II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

Kebanyakan sistem biner mengikuti Hukum Rault hanya bila konsentrasinya

mendekati satu. Untuk larutan encer atau larutan yang kosentrasinya jauh dari satu,

penyimpangan terhadap Hukum Roult sering terjadi. Kebanyakan hanya sedikit campuran

yang benar-benar mengikuti Hukum Raoult dari sekian banyak komposisi. Umumnya tekanan

uap larutan yang diukur akan lebih besar atau lebih daripada perkiraan Hukum Raoult. Bila

tekanan uapnya lebih besar daripada yang diperkirakan dikatakan mempunyai deviasi positif

dari Hukum Raoult, dan bila tekanan uapnya lebih kecil, maka larutan memperlihatkan

deviasi negatif (Kimia Fisika, sukarjdo Prof. Dr. hal 148)

Asal dari perilaku non ideal terletak pada kekuatan relatif dari gaya tarik antara

molekul solute dan solvent. Jika gaya tarik antara molekul solute dan solvent lebih lemah dari

pada antara molekul-molekul solutnya dan molekul-molekul solventnya sendiri-sendiri, ikatan

baik dari partikel solute atau parikel solvent dalam larutan tidak sekuat pada keadaan zat

murninya. Maka kecenderungan untuk keluar dari larutan akan lebih besar daripada dalam

bentuk solute dan solventnya. Akibatnya tekanan parsialnya masing-masing akan lebih besar

daripada yang diperkirakan dalam Hukum Raoult. Maka tekanan uapnya akan lebih besar dari

yang diharapkan dan memperlihatkan deviasi positif dari Hukum Raoult. Sebaliknya bila gaya

tarik antara solute dan solventnya lebih besar daripada gaya tarik antara partikel solute dan

solventnya masing-masing. Dalam hal ini setiap zat dalam akan lebih terikat daripada yang

dalam keadaan murninya. Hasilnya tekanan parsial dari larutan lebih kecil daripada yang

diperkirakn Hukum Raoult dan larutannya akan meperlihatkan deviasi yang negatif.

(Kimia Fisika, sukarjdo Prof. Dr. hal 148)

II.2.6.3 Tekanan uap pasangan zat cair sejati

Campuran zat cair biner yang menurut Hukum Raoult tidak banyak misalnya:

Pasangan etilen dibromida – propilena dibromida

Pasangan benzena – etilena diklorida

Pasangan CCl4 – SnCl4

Pasangan kloro benzena – bromo benzena

Sistem-sistem yang lain dapat dibagi menjadi tiga jenis:

(1) sistem dengan tekanan total antara komponen-komponen murninya, seperti pasangan:

CCl4 - siklo heksana

CCl4 - benzena

benzena - toluena

air - metil alkohol

II-26

Bab II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

(2) sistem dengan tekanan total membentuk maksimal, seperti pasangan:

CS2 - metilal

CS2 - aseton

benzena - siklo heksana

kloroform - etil alkohol

air - etil atau n . propil alkohol

(3) sistem dengan tekanan total membentuk maksimal, seperti pasangan:

CHCl3 - aseton

metil eter - HCl

piridine - asam asetat

air - asam formiat, HNO3, HCl, HBr

(Kimia Fisika Sukardjo, Prof.Dr hal 150)

Fraksi mol Tipe I Fraksi mol Tipe II

Fraksi mol Tipe III

Gambar II.7 Tiga Diagram tekanan uap pasangan cairan sejati

Pada berbagai macam temperatur, uap yang berada diatas larutan mempunyai unsur-

unsur yang menguap lebih banyak dibandingkan dengan larutan. Oleh karena itu, suatu

larutan dapat dibuat untuk mengubah komposisi untuk komponen yang sulit menguap dengan

cara memindahkan uap diatasnya. Fraksi uap selalu berisi cairan yang titik didihnya rendah.

Bila uap ini diembunkandan kemudian memindahakn uap baru kondensat, maka di dalam uap

baru tersebut akan ditemukan komponen-komponen yang mudah menguap lebih banyak dari

Page 18: Binari Liquid Kelompok IV A

II-27

Bab II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

larutannya sehingga dalam fraksi uap berisi lebih banyak lagi cairan dengan titik didih rendah.

Bila proses ini diulang terus, maka dimungkinkan untuk mendapatkan konsentrasi dari

komponen yang sulit menguap dari larutan. Proses seperti ini untuk mengetahui konsentrasi

dari setiap komponen disebut sebagai distilasi fraksional dan karena proses ini berlangsung

dalam temperature yang konstan maka proses ini dikenal dengan proses distilasi fraksional

isothermal(Kimia Fisika Sukardjo, Prof.Dr hal 151)

Karena susunan yang berlainan dari larutan memounyai tekanan uap yang berbeda,

maka larutan yang beraneka ragam tidak akan mencapai tekanan uap total yang sama dengan

tekanan batas pada temperatur yang sama dan untuk itu larutan dengan konsentrasi berbeda-

beda akan mendidih pada temperatur yang berbeda. Umumnya larutan dengan tekanan uap

rendah akan mendidih pada temperature yang lebih tinggi daripada larutan dengan tekanan

uap tinggi. Untuk itu larutan dengan uap tinggi bisa mencapai tekanan total yang sama dengan

tekanan batas pada temperatur yang relatif rendah daripada larutan dengan tekanan uap

rendah(Kimia Fisika Sukardjo, Prof.Dr hal 151)

Hukum Dalton

Hukum Dalton menyatakan bahwa tekanan uap total adalah jumlah dari tekanan

uap masing-masing komponen dalam campuran. Ketika multi-komponen cair dipanaskan,

tekanan uap setiap komponen akan meningkat, sehingga menyebabkan tekanan uap total

meningkat. Ketika tekanan uap total mencapai tekanan yang mengelilingi cair, mendidih

terjadi dan berubah ke gas cair di seluruh sebagian besar cairan. Perhatikan bahwa

campuran dengan komposisi tertentu memiliki satu titik didih pada tekanan tertentu, ketika

komponen saling larut.

Keterangan :

: Fraksi mol A

: Fraksi mol B

: Tekanan uap A murni

: Tekanan uap B murni

(Anonim, 2012)

𝑃𝐴 𝑃′𝐴 𝑋𝐴

𝑃𝐴 𝑃′𝐴 𝑋𝐴

II-28

Bab II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

II.3.1 Aplikasi

Salah satu penerapan terpenting dari metode distilasi adalah pemisahan minyak

mentah menjadi bagian-bagian untuk penggunaan khusus seperti untuk transportasi,

pembangkit listrik, pemanas, dll. Udara didistilasi menjadi komponen-komponen seperti

oksigen untuk penggunaan medis dan helium untuk pengisi balon. Distilasi juga telah

digunakan sejak lama untuk pemekatan alkohol dengan penerapan panas terhadap larutan

hasil fermentasi untuk menghasilkan minuman suling (Saputro, 2011).

II.3.2 Desalinasi ( Menguapkan Air Laut menjadi Air Tawar )

Ada beberapa peralatan yang mendukung proses distilasi ini. Antara lain adalah

heater, kondensor, ejektor air, pompa ejektor, pompa kondensat, indikator salinitas, dan

peralatan kontrol.Proses kerja distilasi ini mulanya air laut dihisap oleh pompa ejektor yang

terdapat dipantai. Kemudian, air laut tersebut dimasukan ke dalam alat penukar gas (heat

exchanger). Pada tahap ini, air laut dipanasi oleh air panas dari panas buang diesel atau boiler

limbah biomassa pada suhu 80 derajat C (Nurhidayati, 2011).

Selanjutnya, air tersebut divakumkan pada tekanan udara kurang dari 1 atm.Pada

kondisi hampa udara (vakum) yang tinggi dan suhu rendah itulah, sebagian dari air laut

menguap. Dimana, uap bertekanan rendah dari tempat lain mendapat pendinginan dari air laut

yang dimasukkan dari cerobong terpisah. Pada saat itulah, uap berkondensasi menjadi air

tawar. Air laut yang sudah hangat akan mengalir dari saluran keluar pendingin. Dan

selanjutnya akan masuk ke dalam heat exchanger sebagai air umpan. Uap tekanan rendah

yang timbul di dalam heat exchanger mengalir masuk ke dalam evaporator. Begitu pula

dengan air sisa buangan yang kental.Selanjutnya, uap air itu didinginkan oleh air laut dan

berkondensasi menjadi air tawar (Nurhidayati, 2011).

Hasil air tawar di kondensor itu kemudian dipompa keluar oleh condensatepump.

Kemudian, air tersebut dialirkan ke tangki persedian air tawar. Sementara sisa air buangan

dikeluarkan secara teratur oleh water ejector.Sedangkan mengenai kadar garam dari air

destilat (air yang dihasilkan dari proses distilasi ini–red) secara terus menerus dipantau oleh

salinity indicator. Sebuah solenoid valve dipasang pada saluran keluar pompa air distilasi

(Nurhidayati, 2011).

2. Pengolahan Minyak Bumi

Salah satu penerapan terpenting dari metode distilasi adalah pemisahan

minyak mentah menjadi bagian-bagian untuk penggunaan khusus seperti untuk

transportasi, pembangkit listrik, pemanas, dll. Udara didistilasi menjadi komponen -

Page 19: Binari Liquid Kelompok IV A

II-29

Bab II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

komponen seperti oksigen untuk penggunaan medis dan helium untuk pengisi balon.

Distilasi juga telah digunakan sejak lama untuk pemekatan alkohol dengan penerapan

panas terhadap larutan hasil fermentasi untuk menghasilkan minuman suling.

(Nurhidayati, 2011)

Menara distilasi Dimenara inilah terjadi proses distilasi. Yaitu proses

pemisahan larutan dengan menggunakan panas sebagai pemisah. Syarat utama agar

terjadinya proses distilasi adalah adanya perbedaan komposisi antara fase cair dan

fase uap. Dengan demikian apabila komposisi fase cair dan face uap sama maka

proses distilasi tidak mungkin dilakukan. Proses distilasi pada kilang minyak bumi

merupakan pengolahan secara fisika yang primer sebagai awal dari semua proses

memproduksi BBM (Bahan Bakar Minyak) (Nurhidayati, 2011).

III-1

BAB III

METODOLOGI

III.1. Variabel Percobaan

1. Variabel bebas

Suhu : 56,5 oC; 58

oC; 60

oC; 65

oC; 63

oC; 63

oC; 56,5

oC; 62

oC; 64

oC; 64

oC

2. Variabel terikat

Indeks Bias

3. Variabel kontrol

Volume kloroform

Volume aseton

III.2. Alat yang digunakan

1) Gelas ukur 100 ml

2) Pipet volume 25 ml

3) Pipet tetes

4) Thermometer

5) Tabung reaksi (20 buah)

6) Refraktometer

7) Labu destilat

III.3. Bahan Percobaan

1) Kloroform

2) Aseton

III.4. Prosedur Percobaan

1) Menyiapkan peralatan destilasi lengkap

2) Menyiapkan 20 buah tabung reaksi untuk wadah sampel dan memberi label yaitu 1L

hingga 10L untuk tempat residu dan 1V sampai 10V untuk tempat destilat. Volume

sampel yang di ambilsebanyak 2 ml.

3) Memasukkan 50 ml aseton murni ke dalam labu, mendidihkannya, dan mencatat titik

didihnya yang besarnya harus sekitar 56,5 pada 760 mmHg. Selanjutnya

mengumpulkan sampel sebanyak 2 ml sebagai 1L dan 1V.

Page 20: Binari Liquid Kelompok IV A

III-2

Bab III Metodologi Percobaan

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

4) Menghentikan proses destilasi dan mendinginkan labu, kemudian mengembalikan sisa

destilasi tahap c ke dalam labu, menambahkan 20 ml kloroform dan memulai proses

destilasi kembali. Mengambil 2 ml sampel berupa residu dan destilat ketika suhunya

telah mencapai 58 dan memasukkannya ke dalam tabung reaksi berlabel 2L dan 2V.

5) Melanjutkan proses destilasi dan mengambil 2 ml sampel berupa residu dan destilat

dan destilat ketika suhunya telah mencapai60 dan memasukkannya ke dalam

tabungh reaksi berlabel 3L dan 3V.

6) Meneruskan proses destilasi hingga suhu 61 mendinginkannya kemudian

menambahkan 15 ml kloroform dan 25 ml aseton.

7) Meneruskan proses destilasi hingga suhu 65 , kemudian mengambil 2 ml sampel

berupa residu dan destilat dan memasukkannya kedalam tabung berlabel 4L dan 4V.

8) Mendinginkan labu, kemudian menambahkan 15 ml kloroform dan 25 ml aseton.

Selanjutnya mengambil 2 ml sampel berupa residu dan destilat ketika suhunya telah

mencapai 63 dan memasukkannya ke dalam tabung reaksi berlabel 5L dan 5V.

9) Melanjutkan proses destilasi kembali hingga titik didihnya tidak berubah, kemudian

mengambil 2 ml sampel berupa residu dan destilat kemudian memasukkannya ke

dalam tabung reaksi berlabel 6L dan 6V.

10) Mencuci labu dan membilasnya dengan sedikit kloroform kemudian

mengeringkannya. Selanjutnya labu diisi dengan 50 ml kloroform, mendidihkannya

hingga suhu sekitar 56,5 dan mengambil 2ml sampel berupa residu dan destilat lalu

memasukkannya kedalam tabung reaksi berlabel 7L dan 7V.

11) Mendingikan labu, mengembalikan destilat dari tahap j dan menambahkan 20 ml

campuran destilat dan residu dari tahap g, h, dan i. Melanjutkan proses destilasi

kembali pada suhu 62 , kemudian mengambil 2 ml sampel berupa residu dan destilat

lalu memasukkannya, kedalam tabung reaksi berlebel 8L dan 8V.

12) Mendinginkan labu, menambahkan destilat dari tahap k dan menambahkan 50 ml

campuran destilat dan residu dari tahap e dan f, kemudian meneruskan proses destilasi

hingga suhu 64 dan mengambil 2 ml sampel berupa residu dan destilat lalu

memasukkannya ke dalam tabung reaksi berlebel 9L dan 9V.

13) Melanjutkan proses destilasi hingga suhu konstan dan mengambil 2 ml sampel berupa

residu dan destilat lalu memasukkannya kedalam tabung reaksi berlebel 10L dan 10V.

14) Menghitung indeks bias masing-masing dari sampel.

III-3

Bab III Metodologi Percobaan

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

III.5 Diagram Alir

Menyiapkan peralatan destilasi lengkap

Menyiapkan 20 buah botol parfum 5ml yang telah dibersihkan untuk wadah

sampel dan memberi label yaitu 1L hingga 10L untuk tempat residu dan 1V

sampai 10V untuk tempat destilat kemudian siapkan 2 beker glas dengan

memberi label (E,F) dan label (G,H,I) sebagai tempat hasil campuran

destilat dan residu. Volume sampel yang diambil sebanyak 2 ml.

Memasukkan 50 ml aseton murni kedalam labu, mendidihkannya, dan

mencatat titik didihnya yang besarnya harus sekitar 56,5 0C pada 760

mmHg. Selanjutnya mengumpulkan sampel sebanyag 2 ml sebagai 1L dan

1V.

MULAI

Menghentikan proses distilasi dan mendinginkan labu, kemudian

mengembalikan sisa distilasi tahap c kedalam labu, menambahkan 20 ml

klorofrom dan memulai proses destilasi kembali. Mengambil 2 ml sampel

berupa residu dan destilat ketika suhunya mencapai 58 0C dan memasukkan

kedalam botol berlabel 2L dan 2V

A

Page 21: Binari Liquid Kelompok IV A

III-4

Bab III Metodologi Percobaan

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

Melanjutkan Proses destilasi dan mengambil 2 ml sampel berupa residu

dan destilat ketika suhunya mencapai 60 0C dan memasukkannya ke

dalam 3L dan 3V. Setelah itu cari indeks bias dari 3L dan 3V.

Meneruskan proses destilasi hingga suhu 61 0C, kemudian mengambil

50 ml campuran dari destilat dan residu, serta memasukkannya kedalam

beker glas berlabel (E,F). Mendinginkan labu, lalu menambahkan 15 ml

kloroform dan 25 ml aseton.

Meneruskan proses destilasi hingga suhu 65 0C, kemudian mengambil 2

ml sampel berupa residu dan destilat serta memasukkannya kedalam

botol berlabel 4L dan 4V.

Mendinginkan labu, kemudian menambahkan 15ml kloroform dan 25 ml

aseton. Selanjutnya mengambil 2 ml sampel berupa residu dan destilat

ketika suhunya mencapai 63 0C dan memasukkannya kedalam botol

berlabel 5L dan 5V

B

A

Melanjutkan proses destilasi kembali hingga titik didihnya tidak berubah,

kemudian mengambil 2 ml sempel berupa reesidu dan destilat lalu

memasukkannya kedalam botol berlabel 6L dan 6V. Sisah residu dan

destilat dimasukkan kedalam beker gelas berlabel (G,H,I)

III-5

Bab III Metodologi Percobaan

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

Mencuci labu dan membilasnya dengan sedikit kloroform kemudian

mengeringkannya. Selanjutnya labu diisi dengan 50 ml kloroform,

mendidihkannya hingga suhu sekitar 56,5 0Cdan mengambil 2 ml sampel

berupa residu dan destilat lalu memasukkannya kedalam botol berlabel 7L

dan 7V.

Mendinginkan labu, mengembalikan destilat dari tahap J dan menambahkan

20 ml campuran destilat dan residu dari tahap G, H , dan I . melanjutkan

proses destilasi kembali pada suhu 62,5 0C, kemudian mengambil 2 ml

sempel berupa residu dan destilat lalu memasukkan ke dalam botol berlabel

8L dan 8V.

B

Mendinginkan labu, menambahkan destilat dari tahap k dan menambahkan

50 ml campuran destilat dan residu dari tahap E dan F, kemudian

meneruskan proses hingga mencapai suhu 64 0C dan mengambil 2 ml

sampel berupa residu dan destilat lalu memasukkan kedalam botol berlabel

9L dan 9V.

Melanjutkan proses destilasi hingga suhu konstan dan mengambil 2 ml

sampel berupa residu dan destilat lalu memasukkannya ke dalam botol

berlabel 10L dan 10V.

Menghitung indeks bias dari masing-masing sampel.

SELESAI

Page 22: Binari Liquid Kelompok IV A

III-6

Bab III Metodologi Percobaan

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

III.6 Gambar Alat Percobaan

Gelas ukur

Corong kaca

Pipet tetes

Labu destilat

Pipet volume

Termometer

III-7

Bab III Metodologi Percobaan

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

Botol Sampel

Refraktometer

Page 23: Binari Liquid Kelompok IV A

IV-1

BAB IV

HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN

IV.1 Hasil Percobaan

Tabel IV.1 Hasil Percobaan

No

Volume

Aseton

(mL)

Volume

Kloroform

(mL)

Suhu

Larutan

(°C)

Indeks Bias

Residu (L) Destilat (V)

1 50 0 56,5 1,357 1,355

2 48 20 58 1,351 1,381

3 46 18 60 1,378 1,379

4 69 31 65 1,384 1,382

5 92 44 63 1,384 1,381

6 90 42 63 1,385 1,384

7 88 142 56,5 1,436 1,436

8 96 150 62,5 1,416 1,418

9 98 152 64 1,408 1,407

10 96 150 64 1,417 1,419

IV-2

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

LABORATORIUM KIMIA FISIKA PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA

FTI-ITS

IV.2 Tabel Hasil Perhitungan Fraksi Mol

No

Suhu (°C)

Larutan

Indeks Bias Fraksi Mol

Residu (L) Destilat (V) Aseton Kloroform

1. 56,5 1,357 1,355 1,00 0

2 58 1,351 1,381 0,962 0,038

3 60 1,378 1,379 0,839 0,160

4 65 1,384 1,382 0,820 0,180

5 63 1,384 1,381 0,812 0,189

6 63 1,385 1,384 0,815 0,185

7 56,5 1,436 1,436 0,560 0,440

8 62,5 1,416 1,418 0,568 0,432

9 64 1,408 1,407 0,570 0,430

10 64 1,417 1,419 0,568 0,432

IV.2 Pembahasan

Tujuan percobaan ini untuk mengukur indeks bias suatu larutan menggunakan

alat refraktometer dengan benar serta membuat diagram titik didih terhadap

komposisi berdasarkan data percobaan.

Campuran azeotrop adalah campuran suatu zat dimana zat tersebut memiliki

titik didih minimal atau titik didih maksimal. Susunan campuran azeotrop tergantung

dari tekanan yang dipakai untuk membuat larutan- larutan dengan konsentrasi

tertentu. Azeotrop merupakan campuran 2 atau lebih komponen pada komposisi

tertentu dimana komposisi tersebut tidak bisa berubah hanya melalui distilasi biasa.

Ketika campuran azeotrop dididihkan, fasa uap yang dihasilkan memiliki komposisi

yang sama dengan fasa cairnya. Campuran azeotrop ini sering disebut juga constant

Page 24: Binari Liquid Kelompok IV A

IV-3

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

LABORATORIUM KIMIA FISIKA PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA

FTI-ITS

boiling mixture karena komposisinya yang senantiasa tetap jika campuran tersebut

dididihkan.

1. Azeotrop positif

Jika titik didih campuran azeotrop kurang dari titik didih salah satu larutan

konstituennya. Contoh: campuran 95,63 % etanol dan 4,37 % air, etanol mendidih

pada suhu 78,4 oC sedangkan air mendidih pada suhu 100

oC , tetapi campurannya

atau azeotropnya mendidih pada suhu 78,2 oC.

2. Azeotrop Negatif

Jika titik didih campuran azeotrop lebih dari titik didih konstituennya atau salah

satu konstituennya, seperti campuran asam klorida pada konsentrasi 20,2 % dan

79,8 % air.

Dalam tabel hasil percobaan telah didapatkan bahwa indeks bias dari residu

dan maupun destilat. Hal tersebut membuktikan bahwa semakin besar volume

kloroform yang dicampurkan maka semakin besar angka indeks bias residu maupun

destilat. Besarnya angka indeks bias juga dipengaruhi oleh kenaikan suhu. Terbukti

pada tabel data hasil percobaan bahwa dengan perlakuan variabel suhu yang semakin

meningkat, maka semakin meningkat pula angka indeks bias residu maupun destilat.

Namun dalam hasil percobaan tersebut terdapat data yang menyimpang, yaitu pada

saat kenaikan suhu terdapat angka indeks bias yang semakin kecil. Hal tersebut

terjadi dikarenakan kurang telitinya pada saat praktikum.

Dan pada pratikum yang kami lakukan titik azeotrop mendidih pada suhu

56,2 oC. Dimana titik didih aseton sebesar 56,53

oC dan titik didih kloroform sebesar

76 oC. Dapat diartikan jika titik didihnya termasuk azeotrop positif dikarenakan titik

didih campuran kurang dari titik didih salah satu larutan konstituennya, yaitu aseton

dan kloroform. Dalam hal ini titik azeotrop ditentukan dari indeks bias tertinggi

kedua campuran.

Pada praktikum kali ini zat yang digunakan yaitu aseton dan kloroform.

Campuran zat tersebut memiliki titik didih yang hampir berdekatan, sehingga biasa

disebut campuran azeotrop. Campuran azeotrop merupakan campuran dua atau lebih

komponen pada komposisi tertentu dimana komposisi tersebut tidak bisa berubah

hanya melalui distilasi biasa. Oleh karena itu, pemisahan dilakukan dengan cara

kolom fraksionasi. Distilasi fraksionasi merupakan suatu metode pemisahan zat

IV-4

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

LABORATORIUM KIMIA FISIKA PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA

FTI-ITS

berdasarkan perbedan titik didih yang bedekatan. Adapun prinsip kerja dari

pemisahan dengan distilasi fraksionasi yaitu pemisahan suatu campuran dimana

komponen- komponennya diuapkan dan diembunkan secara bertingkat. Karena zat

yang dianalisa merupakan 2 buah campuran zat dengan variasi konsentrasi tertentu

dengan titik didih aseton sebesar 56,53 oC dan kloroform memilki titik didih sebesar

76 oC sehingga campuran tersebut sering disebut azeotrop.

Pada proses distilasi campuran biner yang pertama keluar sebagai distilat

adalah aseton. Hal ini disebabkan karena aseton memiliki titik didih yang lebih

rendah yaitu sebesar 56,53oC dibandingkan dengan kloroform yaitu 76

oC, sehingga

aseton menguap terlebih dahulu. Pada penentuan titik didih campuran, titik didih

dilihat pada saat terjadinya tetesan pertama, Hal ini menunjukkan telah tercapainya

titik didih campuran.

Fraksi mol kloroform terhadap titik didih menunjukkan bahwa semakin kecil

fraksi mol zat dengan titik didih lebih rendah menyebabkan titik didih campuran

menjadi lebih besar. Ini dapat dijelaskan dengan Hukum Raoult.

Indeks Bias

Suhu (0C)

Grafik IV.1 Grafik titik azeotrop residu-destilat

Berdasarkan Grafik IV.1 dapat dilihat bahwa titik azeotrop dari percobaan ini

adalah 56,3 dan komposisi aseton diatas menunjukkan sebesar 38%. Padahal suhu

standartnya 56,5 °C, dan jauh mencapai 62% untuk menjadi 100%. Dari gambar

dapat dilihat bahwa kolom pada temperatur 56,2 oC dengan komposisi kloroform

1,3

1,32

1,34

1,36

1,38

1,4

1,42

1,44

1,46

56,5 58 60 65 63 63 56,5 62 64 64

Liquid

Vapor

Page 25: Binari Liquid Kelompok IV A

IV-5

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

LABORATORIUM KIMIA FISIKA PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA

FTI-ITS

0,62. Untuk memperoleh kloroform murni, distilat kemudian didistilasi lagi pada

kolom kedua (P=1,25 atm). Hal itu tidak sesuai dengan pernyataan bahwa bahwa

semakin besar fraksi mol menyababkan titik didih larutan menjadi lebih rendah.

Suhu

(oC)

Fraksi Mol

Grafik IV.2 Grafik Hubungan Antara Suhu dan Fraksi Mol

Berdasarkan Grafik IV.2 dapat dilihat bahwa pada suhu terendah yaitu 56,5

oC didapatkan fraksi mol sebesar 1 (untuk aseton) dan 0 (untuk kloroform).

Sedangkan pada suhu tertinggi yaitu 65 oC didapatkan fraksi mol sebesar 0,820

(untuk aseton) dan 0,180 (untuk kloroform).

Adanya zat terlarut dengan titik didih lebih tinggi di dalam suatu pelarut dapat

menurunkan tekanan uap pelarut. Mengenai besarnya indeks bias, dapat dilihat di

tabel pengamatan bahwa indeks bias residu sebelum dan setelah dipanaskan dengan

komposisi yang sama memiliki hasil yang berbeda. Indeks bias sebelum pemanasan

lebih kecil dibandingkan indeks bias setelah dipanaskan. Hal ini dikarenakan pada

saat melakukan pemanasan, aseton menguap lebih cepat sehingga yang tersisa dalam

residu yaitu sebagian aseton yang tidak menguap dan kloroform. Sehingga indeks

bias menjadi naik, sesuai dengan indeks bias etanol yang besar. Hubungan indeks

bias terhadap kemurnian tidak bisa diukur dengan kuantitatif, yang dapat dihitung

adalah selisih indeks bias antara distilat terhadap zat murninya. Makin besar

selisihnya menunjukkan makin kecil

52

54

56

58

60

62

64

66

1 0,962 0,839 0,82 0,812 0,815 0,56 0,568 0,57 0,568

fraksi mol aseton fraksi mol kloroform

V-1

BAB V

KESIMPULAN

1. Indeks bias yang terjadi adalah fluktuatif, kami mengasumsikan bahwa hal ini dapat

terjadi karena terdapat cairan yang menguap lebih cepat pada saat proses distilasi.

2. Titik azeotrop campuran kloroform dan aseton pada percobaan adalah 56,3 °C yang

dapat diartikan bahwa titik didihnya termasuk azeotrop positif dikarenakan titik

didih campuran kurang dari titik didih salah satu larutan konstituennya, yaitu aseton

dan kloroform.

3. Komposisi campuran azeotrop pada percobaan kami adalah 62% kloroform dan 38%

aseton.

4. Indeks bias tertinggi pada botol liquid 7L dan 7V saat suhu 56,5 o

C. Pada destilat

didapatkan indeks bias sebesar 1,436 dan pada residu sebesar 1,436.

5. Indeks bias terendah pada destilat yaitu 1,351 pada botol liquid 2L dan 1,355 pada

botol vapor 1V dengan suhu masing-masing 58oC dan 56,5

oC. Sedangkan pada

residu yaitu 1,407 pada botol liquid 9L dengan suhu 64 o

C.

Page 26: Binari Liquid Kelompok IV A

vi

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. (2012). Destilasi. Retrieved Desember 2013, from

http://l1n4ch4n.wordpress.com/2010/03/11/destilasi/

Artistryana. (2012, Maret 27). Pengolahan Limbah Elektroplating / Penyepuhan. Retrieved

November 16, 2013, from http://ecovolutiontoday.wordpress.com

Esa, F. (2012, Oktober). Distilasi. Retrieved Desember 2013, from Refiner's Notes:

http://refiners-notes.blogspot.com/2012/10/distilasi.html

Fatysa. (2011, Juni 27). Destilasi. Retrieved Desember 2013, from fatysahinknowledge:

http://fatysahinknowledge.wordpress.com/2011/06/27/destilasi/

Gautama, P. (2011, Januari 16). Mengenal Cara Pelapisan Logam (Bagian-2). Retrieved

November 21, 2013, from http://www.infometrik.com/2011/01/mengenal-cara-

pelapisan-logam-bagian-2/

Hidayat, W. (2013, Nopember 7). Distilasi Campuran Biner. Retrieved Desember 2013, from

Majari Magazine : http://majarimagazine.com/2007/11/proses-distilasi-campuran-

biner/

Himka. (2012). Laporan Distilasi Biner. Retrieved Desember 2013, from

http://himka1polban.wordpress.com/laporan/kimia-fisika/laporan-distilasi-bin

Magic, K. (2010, Februari 23). Destilasi. Retrieved Desember 2013, from kimiamagic:

http://kimiamagic.blogspot.com/2010/02/destilasi.html

Metalurgi, H. (2009, november). Korosi Galvanik. Retrieved november 23, 2013, from

http://brownharinto.blogspot.com/2009/11/korosi-galvanik.html

Mgmpkimiabms. (2009, November 5). Pelapisan Logam (Elektroplating). Retrieved

November 16, 2013, from http://mgmpkimiabms.wordpress.com

Mustikawati, A. (2012, Juni). Destilasi. Retrieved Desember 2013, from I-You Mustikawati:

http://ayumustikawati.blogspot.com/2012/06/destilasi.html

Nasution, S. F. (2011, September 26). Pelapisan Krom pada Baja Karbon Rendah dengan

Metode Elektroplating sebagai Anti Korosi. Retrieved November 23, 2013, from SP -

Physics: http://repository.usu.ac.id/handle/123456789/29124

Nurhidayati. (2011, April 21). Destilasi. Retrieved Desember 2013, from Nurhidayati:

http://dayzsmileasrainbow.blogspot.com/

Pagirik, A. (2013, Mei 24). Makalah Destilasi. Retrieved Desember 2013, from Post Modern:

http://ukmsttmigas.blogspot.com/2013/05/makalah-destilasi.html

vi

Pratzzz. (2009, April 6). Pelapisan Logam. Retrieved November 16, 2013, from

http://www.infometrik.com

Rahayu, S. S. (2009, Juli 20). Pelapisan Logam. Retrieved from http://www.chem-is-

try.org/materi_kimia/kimia-industri/bahan-baku-dan-produk-industri/pelapisan-

logam/

Rusdalena. (2011, September 26). Pelapisan Nikel pada Baja Karbon Rendah dengan

Metode Elektroplating sebagai Anti Korosi. Retrieved November 23, 2013, from SP -

Physics: http://repository.usu.ac.id/handle/123456789/29125

Saprudin. (2013, Januari 24). Destilasi. Retrieved Desember 2013, from Saprudin:

http://saprudin-saprudin.blogspot.com/2013/01/destilasi.html

Saputro, T. T. (2011, Februari 9). Destilasi. Retrieved Desember 2013, from BUDAYAKAN

DAN BIASAKAN KOMENT: http://data-

farmasi.blogspot.com/2011/02/destilasi.html

Saya, T. C. (2013, Januari 5). Retrieved from Manfaat Elektroplating:

http://teknikcarasaya.blogspot.com/

Yuvitasari, Y. (2013, April). Distilasi Campuran Biiner. Retrieved Desember 2013, from

Yova Yuvitasari: http://yovayuvitasari.blogspot.com/2013/04/distilasi-campuran-

biner.html

Page 27: Binari Liquid Kelompok IV A

vii

DAFTAR NOTASI

Notasi Nama Notasi Satuan

M Molaritas Molaritas (M) atau

Normalitas (N)

V volume mililiter

gr gram gram

massa jenis gram/cm3

atau

gram/ml

Mr massa Relatif gram/mol

t waktu Sekon atau menit

k konstanta kecepatan

reaksi

M-1

.s-1

x jumlah mol ethyl

asetat yang bereaksi

mmol atau milimol

a jumlah mol mula-mula

ethyl asetat

mmol atau milimol

vii

APPENDIKS

Rumus :

Berat Aseton = ρ X V

Mol =

Xₐ (fraksi mol) =

1. Aseton : 50mL, Kloroform : 0mL

Berat Aseton = 0,789 X 50

= 39,5 gr

Mol =

= 0,68

Berat Kloroform = 0,79 X 0

= 0 gr

Mol =

= 0

X aseton =

=

= 1

X kloroform =

=

= 0

2. Aseton : 48mL, Kloroform : 20mL

Berat Aseton = 0,79 X 48

= 37,92 gr

Mol =

= 0,6538

Page 28: Binari Liquid Kelompok IV A

vii

Berat Kloroform = 0,789 X 20

= 15,78 gr

Mol =

= 0,1326

X aseton =

=

= 0,962

X kloroform =

=

= 0,038

3. Aseton : 46mL, Kloroform : 18mL

Berat Aseton = 0,79 X 46

= 36,34 gr

Mol =

= 0,626

Berat Kloroform = 0,789 X 18

= 14,202 gr

Mol =

= 0,1193

X aseton =

=

= 0,839

X kloroform =

=

= 0,160

vii

4. Aseton : 69 mL, Kloroform : 31 mL

Berat Aseton = 0,79 X 69

= 54,51 gr

Mol =

= 0,940

Berat Kloroform = 0,789 X 31

= 24,459 gr

Mol =

= 0,206

X aseton =

=

= 0,820

X kloroform =

=

= 0,180

5. Aseton : 92mL, Kloroform :44 mL

Berat Aseton = 0,79 X 92

= 72,68 gr

Mol =

= 1,253

Berat Kloroform = 0,789 X 44

= 34,716 gr

Mol =

= 0,291

X aseton =

=

= 0,812

Page 29: Binari Liquid Kelompok IV A

vii

X kloroform =

=

= 0,189

6. Aseton : 90 ml, kloroform : 42 ml

Berat Aseton = 0,79 X 90

= 71,1 gr

Mol =

= 1,226

Berat Kloroform = 0,789 X 42

= 33,138 gr

Mol =

= 0,278

X aseton =

=

= 0,815

X kloroform =

=

= 0,185

7. Aseton : 88ml, kloroform : 142 ml

Berat Aseton = 0,79 X 88

= 69,52 gr

Mol =

= 1,199

Berat Kloroform = 0,789 X 142

= 112,038 gr

vii

Mol =

= 0,941

X aseton =

=

= 0,560

X kloroform =

=

= 0,440

8. Aseton : 96 ml, kloroform : 150 ml

Berat Aseton = 0,79 X 96

= 75,84 gr

Mol =

= 1,308

Berat Kloroform = 0,789 X 150

= 118,35 gr

Mol =

= 0,995

X aseton =

=

= 0,568

X kloroform =

=

= 0,432

Page 30: Binari Liquid Kelompok IV A

vii

9. Aseton : 98 ml, kloroform : 152 ml

Berat Aseton = 0,79 X 98

= 77,42 gr

Mol =

= 1,335

Berat Kloroform = 0,789 X 152

= 119,928 gr

Mol =

= 1,007

X aseton =

=

= 0,570

X kloroform =

=

= 0,430

10. Aseton : 96 ml, kloroform : 150 ml

Berat Aseton = 0,79 X 96

= 75,84 gr

Mol =

= 1,308

Berat Kloroform = 0,789 X 150

= 118,35 gr

Mol =

= 0,995

X aseton =

vii

=

= 0,568

X kloroform =

=

= 0,432

RESIDU

1. Aseton : 2 ml, kloroform : 0 ml

Berat Aseton = 0,79 X 2

= 1,58 gr

Mol =

= 0,0272

Berat Kloroform = 0,789 X 0

= 0 gr

Mol =

= 0

X aseton =

=

= 1

X kloroform =

=

= 0

2. Aseton : 2 ml, kloroform : 2 ml

Berat Aseton = 0,79 X 2

= 1,58 gr

Page 31: Binari Liquid Kelompok IV A

vii

Mol =

= 0,02724

Berat Kloroform = 0,789 X 2

= 1,578 gr

Mol =

= 0,0132

X aseton =

=

= 0,63759

X kloroform =

=

= 0,32641

3. Aseton : 2 ml, kloroform : 2 ml

Berat Aseton = 0,79 X 2

= 0,02724 gr

Mol =

= 0,02724

Berat Kloroform = 0,789 X 2

= 1,578 gr

Mol =

= 0,0198

X aseton =

=

= 0,798

vii

X kloroform =

=

= 0,2020

4. Aseton : 2 ml, kloroform : 2 ml

Berat Aseton = 0,79 X 2

= 1,58 gr

Mol =

= 0,0272

Berat Kloroform = 0,789 X 2

= 1,578 gr

Mol =

= 0,0132

X aseton =

=

= 0,8947

X kloroform =

=

= 0,6513

5. Aseton : 3 ml, kloroform : 3 ml

Berat Aseton = 0,79 X 3

= 2,37 gr

Mol =

= 0,0408

Berat Kloroform = 0,789 X 3

= 2,367 gr

Page 32: Binari Liquid Kelompok IV A

vii

Mol =

= 0,0198

X aseton =

=

= 0,798

X kloroform =

=

= 0,2020

6. Aseton : 2 ml, kloroform : 2 ml

Berat Aseton = 0,79 X 2

= 1,58 gr

Mol =

= 0,0272

Berat Kloroform = 0,789 X 2

= 1,578 gr

Mol =

= 0,0132

X aseton =

=

= 0,8947

X kloroform =

=

= 0,6513

vii

7. Aseton : 1 ml, kloroform : 1 ml

Berat Aseton = 0,79 X 1

= 0,79 gr

Mol =

= 0,0136

Berat Kloroform = 0,789 X 1

= 0,789 gr

Mol =

= 0,0066

X aseton =

=

= 0,6732

X kloroform =

=

= 0,3267

8. Aseton : 3 ml, kloroform : 3 ml

Berat Aseton = 0,79 X 3

= 2,37 gr

Mol =

= 0,0408

Berat Kloroform = 0,789 X 3

= 2,367 gr

Mol =

= 0,0198

X aseton =

Page 33: Binari Liquid Kelompok IV A

vii

=

= 0,798

X kloroform =

=

= 0,2020

9. Aseton : 2 ml, kloroform : 2 ml

Berat Aseton = 0,79 X 2

= 1,58 gr

Mol =

= 0,0272

Berat Kloroform = 0,789 X 2

= 1,578 gr

Mol =

= 0,0132

X aseton =

=

= 0,8947

X kloroform =

=

= 0,6513

10. Aseton : 3 ml, kloroform : 3 ml

Berat Aseton = 0,79 X 3

= 2,37 gr

Mol =

= 0,0408

Berat Kloroform = 0,789 X 3

vii

= 2,367 gr

Mol =

= 0,0198

X aseton =

=

= 0,798

X kloroform =

=

= 0,2020