teknik pembakaran (distilasi)

Download Teknik Pembakaran (Distilasi)

Post on 05-Sep-2015

8 views

Category:

Documents

5 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

teknik pembakaran mengenai bab distilasi

TRANSCRIPT

BAB II

II-8BAB II TINJAUAN PUSTAKA

II-13

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

II.1Dasar TeoriProses distilasi mencakup kegiatan proses penguapan dan pengembunan:

Proses penguapan

Campuaran larutan dipanaskan pada suhu tertentu sehingga komponen-komponen yang lebih ringan akan lebih banyak berubah fasenya menjadi uap.

Proses pengembunan

Uap yang terbentuk di dinginkan kemudian berubah fasenya menjadi cair kembali dan kemudian ditampung didalam tempat penampungan.

Bila kecepatan penguapan dan pengembunan sama, terjadi kesetimbangan dan tekanan uap yang terjadi disebut tekanan uap jenuh pada temperature tersebut atau tekanan uap. Jadi tekanan uap adalah tekanan yang diberikan oleh uap yang dalam kesetimbangan dengan cairannya (dalam keadaan jenuh), pada suhu tertentu.

(Sukardjo, Dr, Kimia Fisika, Bina Aksara, Jakarta,1989)Macam-macam distilasi:

1. Distilasi uap atau distilasi steam

Perbedaan sifat campuran satu fase dengan campuran dua fase dapat dibedakan secara jelas jika suatu cairan menguap, terutama dalam keadaan mendidih. (Guenther, Ernest, Minyak Atsiri, Jilid 1, Universitas Indonesia, 1987, hal 104)

Sebagai contoh ialah cairan murni didalam suatu tempat tertutup. Pada suhu tertentu molekul-molekul cairan tersebut mempunyai energi tertentu dan bergerak bebas secara tetap dan dengan kecepatan tertentu. Tetapi setiap molekul dalam cairan hanya bergerak pada jarak pendek sebelum dipengaruhi molekul-molekul lain, sehingga arah geraknya diubah. Namun setiap molekul pada lapisan permukaan cairan menjadi dan menjadi molekul uap. (Guenther, Ernest, Minyak Atsiri, Jilid 1, Universitas Indonesia, 1987, hal 104)Pada saat suhu naik, jumlah dari molekul-molekul uap juga meningkat. Jelaslah, kesempatan dari sesuatu molekul yang berbentuk uap untuk berubah menjadi cairan juga akan meningkat. Dalam waktu singkat jumlah molekul yang menguap, akan sama dengan jumlah uap yang terkondensasi dalam satuan waktu yang sama. (Guenther, Ernest, Minyak Atsiri, Jilid 1, Universitas Indonesia, 1987, hal 104)Dengan demikian terbentuklah keseimbangan dinamis, sehingga jumlah molekul dalam keadaan uap menjadi konstan. Jika ruangan yang berisi uap jenuh tersebut terbuka, maka uap keluar dan digantikan dengan molekul uap baru dalam jumlah yang sama dengan uap yang keluar. Peristiwa ini tidak hanya berlaku bagi zat cair, tetapi juga berlaku terhadap zat padat, sebab zat padat juga mempunyai titik didih tertentu dan akan dapat menguap pada titik didih tersebut. (Guenther, Ernest, Minyak Atsiri, Jilid 1, Universitas Indonesia, 1987, hal 104-105)Titik didih dapat didefinisikan sebagai nilai suhu pada tekanan atmosfir atau pada tekanan tertentu lainnya, dimana cairan akan berubah menjadi uap, atau suhu pada saat tekanan uap cira tersebut sama dengan tekanan gas atau uap yang berada di sekitarnya (Hackhs Chemical Dictionary,Philadelphia,1944). Jika kita melakukan penyulingan pada tekanan atmosfir, maka tekanan uap tersebut akan sama dengan tekanan air raksa dalam kolom setingi 760 mm2. Berkurangnya tekanan pada ruangan diatas cairan akan menurunkan titik didih, sebaliknya peningkatan tekanan diatas permukaan cairan akan menaikkan titik didih cairan tersebut. Suatu cairan yang terdiri dari beberapa komponen yang saling bercampur dengan titik didih yang berbeda umumnya (kecuali titik didih campuran konstan) tidak berada dalam suatu nilai titik didih tertentu, tetapi mempunyai nilai kisaran titik didih. Dengan penguapan komponen yang bertitik didih rendah, maka titik didih cairan yang tertinggal akan meningkat secara bertahap dan akhirnya mendekati komponen yang bertitik didih tertinggi. (Guenther, Ernest, Minyak Atsiri, Jilid 1, Universitas Indonesia, 1987, hal 105-106)

Diatas telah dijelaskan bahwa uap pada cairan dua fase terdiri dari dua macam molekul dan berada dalam keseimbangan. Jumlah tekanan uap campuran sama dengan jumlah tekanan dari masing-masing molekul uap. Tekanan yang dihasilkan oleh uap murni pada suhu yang sama, merupakan tekanan uap dari komponen murni, sedang jumlah tekanan uap dari campuran larutan, sama dengan jumlah tekanan uap parsial.(Guenther, Ernest, Minyak Atsiri, Jilid 1, Universitas Indonesia, 1987, hal 108)Keuntungan Dari Distilasi Uap Atau Distilasi Steam

Distilasi uap atau distilasi steam memiliki keuntungan yaitu untuk mengganti proses pemanasan kembali, dalam hal ini hanya digunakan untuk menarik kembali pelemahan hasil dasar.

2. Distilasi Azeotrop

Yang dimaksud campuran azeotrop adalah campuran yang mempunyai titik didih maksimum dan titik didih minimum. Susunan campuran azeotrop ternyata tergantung pada tekanan yang dipakai, seperti terlihat dalam table berikut:

Tabel I.1 Pengaruh Tekanan Pada Susunan Azeotrop H2O HClTekanan (mmHg)% Berat HCl

73020,314

74020,29

75020,266

76020,242

77020,218

(Sukardjo, Dr, Kimia Fisika, Bina Aksara, Jakarta,1989, hal 155-156)

Kenyataan ini dapat diambil manfaatnya, yaitu untuk membuat larutan-larutan dengan konsentrasi tertentu. Contohnya campuran azeotrop ada pada table dibawah ini:

Tabel I.2 Titik Didih Dan Susunan Campuran Azeotrop Pada: P = 1 atmJenisABTitik didih (oC)Berat % B

Titik

didih

minimalairetil alkohol72,1595,57

airn. propil alkohol87,7271,7

etil alkoholbenzena68,2467,63

asam asetatbenzena80,0598

CS2etil acetat46,13

Piridineair92,643

Titik

didih

maksimalairasam nitrat120,568

airHCl108,520,24

airHBr12647,5

airHI12757

airHF12037

airasam formiat107,177

CHCl 3aseton64,720

Piridineasam formiat14918

(Sukardjo, Dr, Kimia Fisika, Bina Aksara, Jakarta,1989, hal 157)3. Distilasi Fraksionasi

Distilasi minyak bumi adalah pemisahan campuran dan berbagai komponen minyak bumi yang tergantung pada perbedaan sifat terbang relatif (volatil) .

Fungsi dari distilasi fraksinasi yaitu untuk memisahkan dua atau lebih komponen yang terjadi dalam campuran untuk menghasilkan produk yang akan memiliki spesifikasi tertentu. Spesifikasi ini mungkin spesifikasi umum yang membutuhkan kemurnian atau karakteristik dasar dalam harga pemanasan, atau spesifikasi proses yang membutuhkan kemurnian atau konsentrasi dengan mematuhi satu atau lebih komponen untuk menggunakan proses berikutnya. Spesifikasi kemurnian dibutuhkan mungkin pada harga dari harga material pemanasan, antara lain bahan bakar bensin atau minyak pelumas, untuk komposisi dari 99,999% dengan kemurnian terbatas untuk seperjuta bagian. Meskipun hal ini tidak mungkin untuk menghasilkan spesifikasi pemanasan material melebihi harga temperature seperti contoh antara lain, perbedaan distilasi atau setiap kali memberikan kesetimbangan distilasi, hal ini tidak mungkin untuk menghasilkan secara maksimum dari beberapa material dengan menggunakan metode ini. Konsiderasi ekonomi telah mempertimbangkan hal dari material pada spesifikasi karakteristik yang telah dihasilkan pada pengembangan dari proses distilasi fraksinasi yang mungkin akan menjadi stage tipe, yang kebanyakan dimana-mana digunakan, atau tipe differensial.

(Sukardjo, Dr, Kimia Fisika, Bina Aksara, Jakarta,1989, hal 156-158)

Distilasi fraksinasi yaitu distilasi bertingkat dimana dalam praktek dilakukan dengan cara terus-menerus. Dalam hal ini tiap-tiap kali uap yang setimbang dengan cairannya, diambil dan diembunkan. Dalam distilasi fraksinasi terdapat kolom fraksionasi. Kolom ini terdiri atas tiga bagian yaitu:

Pemanas

Kolom fraksionasi

Pendingin

(Sukardjo, Dr, Kimia Fisika, Bina Aksara, Jakarta,1989, hal 156)

Cairan yang sudah dipanaskan dimasukkan dalam kolom. Cairan ini turun ke bawah melalui pipa-pipa pelimpah. Dari bawah naik uap yang ringan melalui bubble cup. Saat melalui cairan, uap ini meninggalkan cairan-cairan yang berat dan membawa cairan yang ringan. Plat-plat demikian banyak sekali dalam kolom fraksionasi, hingga cairan terpisah. Yang ringan keluar sebagai uap diatas, yang dapat didinginkan. Cairan yang berat dibawah.(Sukardjo, Dr, Kimia Fisika, Bina Aksara, Jakarta,1989, hal 156-157)

Minyak mentah mengandung sekitar 500 jenis hidrokarbon dengan jumlah atom C 1 hingga 50. Titik didih hidrokarbon (akana) meningkat dengan bertambahnya jumlah atom C dan molekulnya. Oleh karena itu, pengolahan (pemurnian) minyak bumi dilakukan melalui distilasi bertingkat, dimana minyak mentah dipisahkan ke dalam kelompok-kelompok (fraksi) dengan titik didih yang mirip. Mula-mula minyak mentah dipanaskan pada suhu sekitar 400oC, kemudian dialirkan ke dalam menara fraksinasi. (Purba, Michael. Kimia 2000. SMU kelas 1. Erlangga, hal 95)Macam-macam Bahan Bakar

1. Premium

Premium digunakan sebagai bahan bakar kendaraan bermotor, berwarna kuning bening, serta merupakan hasil dari minyak bumi yang mengandung Carbon, Hidrogen, dan Sulfur di dalam 25 jenis hidrokarbon yang mengandung 6-9 gram molekulnya.

Pengamatan yang dapat dilakukan pada premium adalah sebagai berikut :

Mudah menguap (volatility). Tidak boleh mengandung komponen volatilitasnya yang terlalu rendah.

Cukup bersih dan tidak menimbulkan korosi pada logam yang bersentuhan dengan bahan bakar.

Tidak meninggalkan getar dan sisa pada system penyimpanan penyaluran dan pemasukan bahan bakar.

Tabel I.3 Spesifikasi Premium.

SIFATMin.Max.METODE (ASTM)

Angka Octane

Kadar TEL (ml/us gal)

Distilasi (0C)

10%

50%

90%

Titik Didih akhir

Residu % volume

RUP pada 1000F RSI

Gum (getah) (mg/100ml)

Periode Industri (menit)

Kadar Sulfur (berat)

Endapan (%berat)

Warna98

-

-