Download - Distilasi bertingkat
DistilasiDari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas
Distilasi atau penyulingan adalah suatu metode pemisahan bahan kimia berdasarkan perbedaan kecepatan
atau kemudahan menguap (volatilitas) bahan.[1]
Dalam penyulingan, campuran zat dididihkan sehingga menguap, dan uap ini kemudian didinginkan kembali ke
dalam bentuk cairan.[1] Zat yang memiliki titik didih lebih rendah akan menguap lebih dulu.[1]
Metode ini termasuk sebagai unit operasi kimia jenis perpindahan massa.[2] Penerapan proses ini didasarkan
pada teori bahwa pada suatu larutan, masing-masing komponen akan menguap pada titik didihnya.[2] Model
ideal distilasi didasarkan pada Hukum Raoult dan Hukum Dalton.[2]
Daftar isi
[sembunyikan]
1 Bagan
2 Sejarah
3 Jenis
o 3.1 Distilasi Sederhana
o 3.2 Distilasi Fraksionisasi
o 3.3 Distilasi Uap
o 3.4 Distilasi Vakum
4 Azeotrop
o 4.1 Efektifitas Distilasi
5 Distilasi Skala Industri
6 Referensi
7 Pranala luar
[sunting]Bagan
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 zat
16. wadah labu distilat
[sunting]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 alkoholmenjadi senyawa yang 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 angguryang 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 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] .
[sunting]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]
[sunting]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]
[sunting]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 suhuyang berbeda-beda pada setiap 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]
[sunting]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 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]
[sunting]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
jikakondensornya 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]
[sunting]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.[8] Campuran azeotrop merupakan penyimpangan dari hukum Raoult.[6]
[sunting]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 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]
[sunting]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.