destilasi

7
 Nama: Najib Arangi Panjah NIM : 03101002085 Kelompok : 7 (Shift Rabu Siang) DESTILASI Distilasi atau penyulingan adalah suatu metode pemisahan bahan kimia berdasarkan perbedaan kecepatan atau kemudahan menguap (volatilitas) bahan. [1] Destilasi merupakan teknik pemisahan yang didasari atas perbedaan perbedaan titik didik atau titik cair dari masing-masing zat penyusun dari campuran homogen. Dalam proses destilasi terdapat dua tahap proses yaitu tahap penguapan dan dilanjutkan dengan tahap pengembangan kembali uap menjadi cair atau padatan. Atas dasar ini maka perangkat peralatan destilasi menggunakan alat pemanas dan alat pendingin (Gambar 15.7). Proses destilasi diawali dengan pemanasan, sehingga zat yang memiliki titik didih lebih rendah akan menguap. Uap tersebut bergerak menuju kondenser yaitu pendingin (perhatikan Gambar 15.7), proses pendinginan terjadi karena kita mengalirkan air kedalam dinding (bagian luar condenser), sehingga uap yang dihasilkan akan kembali cair. Proses ini berjalan terus menerus dan akhirnya kita dapat memisahkan seluruh senyawa-senyawa yang ada dalam campuran homogen tersebut. Gambar15.7. Alat destilasi sederhana Contoh dibawah ini merupakan teknik pemisahan dengan cara destilasi yang dipergunakan oleh industri. Pada skala industri, alcohol dihasilkan melalui proses fermentasi dari sisa nira (tebu) myang tidak dapat diproses menjadi gula pasir. Hasil fermentasi adalah alcohol dan tentunya masih bercampur secara homogen dengan air. Atas dasar perbedaan titik didih air (100 o C) dan titik didih alcohol (70 o C), sehingga yang akan menguap terlebih dahulu adalah alcohol. Dengan menjaga destilasi maka hanya komponen

Upload: najib-arangi-panjah

Post on 11-Jul-2015

378 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: DESTILASI

5/11/2018 DESTILASI - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/destilasi-55a0cbaa7ec72 1/7

 

Nama: Najib Arangi Panjah

NIM : 03101002085

Kelompok : 7 (Shift Rabu Siang)

DESTILASI

Distilasi atau penyulingan adalah suatu metode pemisahan bahan kimia

berdasarkan perbedaan kecepatan atau kemudahan menguap (volatilitas) bahan.[1]

Destilasi merupakan teknik pemisahan yang didasari atas perbedaan perbedaan titik didik 

atau titik cair dari masing-masing zat penyusun dari campuran homogen. Dalam proses

destilasi terdapat dua tahap proses yaitu tahap penguapan dan dilanjutkan dengan tahap

pengembangan kembali uap menjadi cair atau padatan. Atas dasar ini maka perangkat

peralatan destilasi menggunakan alat pemanas dan alat pendingin (Gambar 15.7).

Proses destilasi diawali dengan pemanasan, sehingga zat yang memiliki titik didih lebih

rendah akan menguap. Uap tersebut bergerak menuju kondenser yaitu pendingin

(perhatikan Gambar 15.7), proses pendinginan terjadi karena kita mengalirkan air kedalam

dinding (bagian luar condenser), sehingga uap yang dihasilkan akan kembali cair. Proses

ini berjalan terus menerus dan akhirnya kita dapat memisahkan seluruh senyawa-senyawa

yang ada dalam campuran homogen tersebut.

Gambar15.7. Alat destilasi sederhana

Contoh dibawah ini merupakan teknik pemisahan dengan cara destilasi yang

dipergunakan oleh industri. Pada skala industri, alcohol dihasilkan melalui proses

fermentasi dari sisa nira (tebu) myang tidak dapat diproses menjadi gula pasir. Hasil

fermentasi adalah alcohol dan tentunya masih bercampur secara homogen dengan air. Atas

dasar perbedaan titik didih air (100o

C) dan titik didih alcohol (70o

C), sehingga yang akanmenguap terlebih dahulu adalah alcohol. Dengan menjaga destilasi maka hanya komponen

Page 2: DESTILASI

5/11/2018 DESTILASI - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/destilasi-55a0cbaa7ec72 2/7

 

Nama: Najib Arangi Panjah

NIM : 03101002085

Kelompok : 7 (Shift Rabu Siang)

alcohol saja yang akan menguap. Uap tersebut akan melalui pendingin dan akan kembali

cair, proses destilasi alcohol merupakan destilasi yang sederhana, dan mempergunakan alat

seperti pada Gambar 15.7.

Gambar 15.7 Destilasi yang dilakukan secara bertahap dari minyak bumi

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. 

Bagan

Page 3: DESTILASI

5/11/2018 DESTILASI - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/destilasi-55a0cbaa7ec72 3/7

 

Nama: Najib Arangi Panjah

NIM : 03101002085

Kelompok : 7 (Shift Rabu Siang)

Bagan perlengkapan distilasi di laboratorium

Berikut adalah susunan rangkaian alat ditilasi sederhana:

  1. wadah air

  2. labu distilasi

  3. sambungan

  4. termometer

  5. kondensor

  6. aliran masuk air dingin

  7. aliran keluar air dingin

  8. labu distilat

  9. lubang udara

  10. tempat keluarnya distilat

  13. penangas

  14. air penangas

  15. larutan

  16. wadah labu distilat

Proses destilasi menggunakan sumber panas untuk menguapkan air. Tujuan dari

destilasi adalah memisahkan molekul air murni dari kontaminan yang punya titik didih

lebih tinggi dari air. Destilasi, mirip dengan R.O., menyediakan air bebas mineral

untuk digunakan di laboratorium sains atau keperluan percetakan. Destilasi membuang

logam berat seperti timbal, arsenic, dan merkuri. Meskipun destilasi dapat membuang

mineral dan bakteri, tapi tetap tidak bias menghilangkan klorin, atau VOC (volatile

Page 4: DESTILASI

5/11/2018 DESTILASI - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/destilasi-55a0cbaa7ec72 4/7

 

Nama: Najib Arangi Panjah

NIM : 03101002085

Kelompok : 7 (Shift Rabu Siang)

organic chemicals) yang mempunyai titik didih lebih rendah dari air. Destilasi, seperti

halnya R.O., memberikan air bebas mineral yang bisa berbahaya lagi tubuh karena

keasamannya. Air bersifat asam dapat merampas kandungan mineral dari tulang dan

gigi.

Penguapan yang berlangsung juga tidak dapat dipisahkan oleh Air, jika

material air tidak dimasukkan kedalam ketel maka suatu kesalahan besar jika

menganggap proses hidrodestilasi dapat berlangsung karena air jika dimasukkan

kedalam tabung yang dipanaskan pada temperature tinggi akan menghasilkan Uap

panas, dan jika air tersebut dicampur dengan senyawa hidro lainnya maka 80%

kemungkinan uap yang ada akan menimbulkan bau dari senyawa hidro tersebut.

Saat ini tersedia beberapa macam teknologi yang mampu memisahkan air

tawar yang terkandung di dalam air laut, salah satunya adalah dengan perubahan fasa

air (destilasi). Pada proses destilasi, air laut dipanaskan agar air tawar yang terkandung

dalam air laut menguap, selanjutnya uap tersebut diembunkan untuk mendapatkan air

tawar. Kelemahan utama metode uap air adalah kecepatan penyulingan yang paling

rendah.

Sejarah

Distilasi pertama kali ditemukan oleh kimiawan Yunani sekitar abad pertama masehi yang

akhirnya perkembangannya dipicu terutama oleh tingginya permintaan akan spritus.[3]

 

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.[3]

 

Bentuk modern distilasi pertama kali ditemukan oleh ahli-ahli kimia Islam pada masa

kekhalifahan Abbasiah, terutama oleh Al-Razi pada pemisahan alkohol menjadi senyawayang relatif murni melalui alat alembik, bahkan desain ini menjadi semacam inspirasi yang

memungkinkan rancangan distilasi skala mikro, The Hickman Stillhead dapat terwujud.[3]

 

Tulisan oleh Jabir Ibnu Hayyan (721-815) yang lebih dikenal dengan Ibnu Jabir

menyebutkan tentang uap anggur yang dapat terbakar.[3]

 Ia juga telah menemukan banyak 

peralatan dan proses kimia yang bahkan masih banyak dipakai sampai saat kini.[3]

 

Kemudian teknik penyulingan diuraikan dengan jelas oleh Al-Kindi (801-873).[3]

 

Salah satu penerapan terpenting dari metode distilasi adalah pemisahan minyak mentah

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

Page 5: DESTILASI

5/11/2018 DESTILASI - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/destilasi-55a0cbaa7ec72 5/7

 

Nama: Najib Arangi Panjah

NIM : 03101002085

Kelompok : 7 (Shift Rabu Siang)

listrik, pemanas, dll[1]

. Udara didistilasi menjadi komponen-komponen seperti oksigen

untuk penggunaan medis dan helium untuk pengisi balon.[4]

 Distilasi juga telah digunakan

sejak lama untuk  pemekatan alkohol dengan penerapan panas terhadap larutan hasil

fermentasi untuk menghasilkan minuman suling[5]. 

Jenis

Ada 4 jenis distilasi yang akan dibahas disini, yaitu distilasi sederhana, distilasi

fraksionasi, distilasi uap, dan distilasi vakum.[1]

 Selain itu ada pula distilasi ekstraktif dan

distilasi azeotropic homogenous, distilasi dengan menggunakan garam berion, distilasi

 pressure-swing, serta distilasi reaktif .[1]

 

Distilasi Sederhana

Pada distilasi sederhana, dasar pemisahannya adalah perbedaan titik didih yang jauh atau

dengan salah satu komponen bersifat volatil[6]

. Jika campuran dipanaskan maka komponen

yang titik didihnya lebih rendah akan menguap lebih dulu.[5]

 Selain perbedaan titik didih,

 juga perbedaan kevolatilan, yaitu kecenderungan sebuah substansi untuk menjadi gas[4]

Distilasi ini dilakukan pada tekanan atmosfer.[6]

  Aplikasi distilasi sederhana digunakan

untuk memisahkan campuran air dan alkohol.[5]

 

Distilasi Fraksionisasi

Fungsi distilasi fraksionasi adalah memisahkan komponen-komponen cair, dua atau lebih,

dari suatu larutan berdasarkan perbedaan titik didihnya.[5]

  Distilasi ini juga dapat

digunakan untuk campuran dengan perbedaan titik didih kurang dari 20 °C dan bekerja

pada tekanan atmosfer atau dengan tekanan rendah.[6]

  Aplikasi dari distilasi jenis ini

digunakan pada industri minyak mentah, untuk memisahkan komponen-komponen dalam

minyak mentah[7]

 

Perbedaan distilasi fraksionasi dan distilasi sederhana adalah adanya kolom fraksionasi.[5]

 

Di kolom ini terjadi pemanasan secara bertahap dengan suhu yang berbeda-beda padasetiap platnya

[8]. Pemanasan yang berbeda-beda ini bertujuan untuk pemurnian distilat

yang lebih dari plat-plat di bawahnya.[8]

  Semakin ke atas, semakin tidak  volatil

cairannya.[8]

 

Distilasi Uap

Distilasi uap digunakan pada campuran senyawa-senyawa yang memiliki titik didih

mencapai 200 °C atau lebih[9]

. Distilasi uap dapat menguapkan senyawa-senyawa ini

dengan suhu mendekati 100 °C dalam tekanan atmosfer dengan menggunakan uap atau air

mendidih.[9]

 Sifat yang fundamental dari distilasi uap adalah dapat mendistilasi campuran

Page 6: DESTILASI

5/11/2018 DESTILASI - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/destilasi-55a0cbaa7ec72 6/7

 

Nama: Najib Arangi Panjah

NIM : 03101002085

Kelompok : 7 (Shift Rabu Siang)

senyawa di bawah titik didih dari masing-masing senyawa campurannya.[10]

  Selain itu

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

temperatur, tapi dapat didistilasi dengan air.[6]

  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.[9]

 

Campuran dipanaskan melalui uap air yang dialirkan ke dalam campuran dan mungkin

ditambah juga dengan pemanasan.[8]

  Uap dari campuran akan naik ke atas menuju ke

kondensor dan akhirnya masuk ke labu distilat.[8]

 

Distilasi Vakum

Distilasi vakum biasanya digunakan jika senyawa yang ingin didistilasi tidak stabil, dengan

pengertian dapat terdekomposisi sebelum atau mendekati titik didihnya atau campuran

yang memiliki titik didih di atas 150 °C.[6]

 Metode distilasi ini tidak dapat digunakan pada

pelarut dengan titik didih yang rendah jika kondensornya menggunakan air dingin, karena

komponen yang menguap tidak dapat dikondensasi oleh air.[6]

 Untuk mengurangi tekanan

digunakan pompa vakum atau aspirator.[6]

  Aspirator berfungsi sebagai penurun tekanan

pada sistem distilasi ini.[6]

 

Azeotrop

Azeotrop adalah campuran dari dua atau lebih komponen yang memiliki titik didih yang

konstan.[8]

  Azeotrop dapat menjadi gangguan yang menyebabkan hasil distilasi menjadi

tidak maksimal.[8]

  Komposisi dari azeotrope tetap konstan dalam pemberian atau

penambahan tekanan.[8]

  Akan tetapi ketika tekanan total berubah, kedua titik didih dan

komposisi dari azeotrop berubah. Sebagai akibatnya, azeotrop bukanlah komponen tetap,

yang komposisinya harus selalu konstan dalam interval suhu dan tekanan, tetapi lebih ke

campuran yang dihasilkan dari saling memengaruhi dalam kekuatan intramolekuler dalam

larutan.

[8]

 Azeotrop dapat didistilasi dengan menggunakan tambahan pelarut tertentu, misalnya

penambahan benzena atau toluena untuk memisahkan air.[8]

Air dan pelarut akan ditangkap

oleh penangkap Dean-Stark .[8]

 Air akan tetap tinggal di dasar penangkap dan pelarut akan

kembali ke campuran dan memisahkan air lagi. Campuran azeotrop merupakan

penyimpangan darihukum Raoult. 

Efektifitas Distilasi

Secara teori, hasil distilasi dapat mencapai 100% dengan cara menurunkan tekanan hingga

1/10 tekanan atmosfer.[2]

Dapat pula dengan menggunakan distilasi azeotrop yang

Page 7: DESTILASI

5/11/2018 DESTILASI - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/destilasi-55a0cbaa7ec72 7/7

 

Nama: Najib Arangi Panjah

NIM : 03101002085

Kelompok : 7 (Shift Rabu Siang)

menggunakan penambahan pelarut organik  dan dua distilasi tambahan, dan dengan

menggunakan penggunaan cornmeal yang dapat menyerap air baik dalam bentuk cair atau

uap pada kolom terakhir.[2]

  Namun, secara praktek tidak ada distilasi yang mencapai

100%.[1] 

Distilasi Skala Industri

Umumnya proses distilasi dalam skala industri dilakukan dalam menara, oleh karena itu

unit proses dari distilasi ini sering disebut sebagai menara distilasi (MD).[2]

  Menara

distilasi biasanya berukuran 2-5 meter dalam diameter dan tinggi berkisar antara 6-15

meter. Masukan dari menara distilasi biasanya berupa cair jenuh, yaitu cairan yang dengan

berkurang tekanan sedikit saja sudah akan terbentuk  uap dan memiliki dua arus keluaran,

arus yang diatas adalah arus yang lebih volatil (mudah menguap) dan arus bawah yang

terdiri dari komponen berat. Menara distilasi terbagi dalam 2 jenis kategori besar[2]

1.  Menara Distilasi tipe Stagewise, menara ini terdiri dari banyak piringan yang

memungkinkan kesetimbangan terbagi-bagi dalam setiap piringannya, dan

2.  Menara Distilasi tipe Continous, yang terdiri dari pengemasan dan kesetimbangan

cair-gasnya terjadi di sepanjangkolom menara.