PEMISAHAN CAMPURAN

A. PENGERTIAN CAMPURAN DAN JENIS JENISNYA

Campuran adalah materi yang terdiri atas dua macam zat atau lebih dan masih memiliki sifat-sifat zat asalnya. Jika kita mencampur minyak dengan air, terlihat ada batas di antara kedua cairan tersebut. Jika kita mencampur dengan alkohol, batas antara keduanya tidak terlihat. Minyak dan air membentuk campuran heterogen adalah campuran yang tidak serbasama, membentuk dua fasa atau lebih, dan terdapat batas yang jelas di antara fasa-fasa tersebut. Alkohol dan air membentuk campuran homogen. Campuran homogen adalah campuran yang serbasama di seluruh bagiannya dan membentuk satu fasa.

Contoh campuran heterogen ialah :

campuran tepung beras dengan air, campuran kapur dengan pasir, campuran serbuk besi dengan karbon.

Contoh campuran homogen ialah :

campuran gula atau garam dapur dengan air, air teh yang sudah disaring, campuran gas di udara

B. BENTUK-BENTUK CAMPURAN

1. Larutan

Larutan adalah campuran homogen yang terdiri dari dua atau lebih zat. Zat yang jumlahnya lebih sedikit di dalam larutan disebut zat terlarut, sedangkan zat yang jumlahnya lebih banyak daripada zat-zat lainnya dalam larutan disebut pelarut. Komposisi zat terlarut dan pelarut dalam larutan dinyatakan sebagai konsentrasi larutan. Contoh larutan ialah: Larutan garam adalah campuran homogen dari garam dalam air. Larutan gula adalah campuran homogen dari gula dalam air. Larutan oralit adalah campuran homogen dari gula dan garam dalam air.2. Suspensi

Suspensi adalah campuran heterogen dari zat padat dalam zat cair dimana terbentuk sedimentasi sehingga batas antar komponen dapat dibedakan tanpa perlu menggunakan mikroskop. Suspensi tampak keruh dan zat yang tersuspensi lambat laun terpisah karena gravitasi dan membentuk sedimentasi.

Contoh suspensi ialah:

Campuran kapur dan air. Campuran kopi dan air.

3. Koloid

Koloid adalah campuran yang keadaannya terletak antara larutan dan suspensi. Koloid merupakan bentuk campuran (sistem dispersi) dua atau lebih zat yang bersifat homogen namun memiliki ukuran partikel terdispersi yang cukup besar (1 100 nm), sehingga terkena efek Tyndall. Namun karena koloid merupakan campuran homogen maka partikel terdispersi tidak terpengaruh oleh gaya gravitasi sehingga tidak terbentuk sedimentasi (endapan). Contoh Koloid ialah: Susu, adalah koloid teremulsi dari lemak susu dalam air. Lem kanji adalah koloid gel dari pati dan air yang dipanaskan.Koloid terdiri dari bermacam-macam bentuk serta memiliki sifat-sifat tertentu. Dengan mengetahui jenis-jenis campuran diharapkan kita dapat membedakan suatu campuran termasuk dalam jenis campuran yang homogen atau heterogen yang berbentuk larutan, suspensi atau koloid. Campuran homogen biasa disebut larutan.Larutan adalah campuran homogen antara zat terlarut (solute) dan zat pelarut (solvent).Larutan dapat berwujud padat, cair, dan gas.

PEMISAHAN ZAT DARI CAMPURAN

DASAR PEMISAHAN CAMPURAN

Zat atau Materi dapat dipisahkan dari campurannya karena campuran tersebut memiliki perbedaan sifat, itulah yang mendasari pemisahan campuran atau dasar pemisahan. Beberapa dasar pemisahan campuran antara lain sebagai berikut:

Perbedaan Ukuran Partikel

Jika ukuran partikel suatu zat yang diinginkan berbeda dengan zat yang tidak diinginkan (zat pencampur) dapat dipisahkan dengan metode penyaringan (metode filtrasi). Untuk keperluan ini kita harus menggunakan penyaring dengan ukuran yang sesuai. Partikel zat hasil akan melewati penyaring dan disebut hasil penyaringan dan zat pencampurnya akan terhalang dan disebut residu / ampas.

Perbedaan Titik didih

Untuk memisahkan campuran zat yang memiliki perbedaan titik didih, kita dapat melakukannya dengan metode destilasi. Zat yang memiliki titik didih lebih tinggi akan lebih dulu menguap. Jika yang kita inginkan adalah zat yang memiliki titik didih yang lebih tinggi, maka langkah selanjutnya kita mengembunkan uap dari zat tersebut (pendinginan) dan mengalirkannya ke wadah tertentu. Jika yang kita inginkan adalah zat yang memiliki titik didih lebih rendah, maka kita cukup memanaskan campuran tersebut saja, sampai suhu mencapai titik didih zat yang akan kita cari. Bingung? Untuk lebih detailnya akan saya berikan contohnya nanti.

Perbedaan Kelarutan

Suatu zat selalu memiliki spesifikasi kelarutan yang berbeda, artinya suatu zat mungkin larut dalam pelarut A tetapi tidak larut dalam pelarut B, atau sebaliknya. Secara umum pelarut dibagi menjadi dua, yaitu pelarut polar (pelarut yang memiliki kutub), seperti air, dan pelarut nonpolar (disebut juga pelarut organik) seperti alkohol, aseton, methanol, petrolium eter, kloroform, dan eter.Dengan hal menggunakan perbedaan kelarutan, kita dapat memisahkan campuran dengan pelarut tertentu.

Perbedaan Pengendapan

Suatu zat akan memiliki kecepatan mengendap yang berbeda dalam larutan yang berbeda. Zat yang memiliki berat jenis lebih besar daripada pelarutnya akan mudah mengendap. Bila dalam suatu campuran mengandung satu atau beberapa zat dengan kecepatan pengendapan yang berbeda, kita dapat melakukan pemisahan campuran tersebut dengan metode sedimentsi atau sentrifugsi atau pemusingan. Jika dalam campuran terdapat lebih dari satu zat yang akan kita inginkan, maka digunakan metode presipitasi yang dikombinasi dengan metode filtrasi.

Difusi (bergerak mengalir dan bercampur)

Dua macam zat berwujud cair atau gas bila dicampur dapat berdifusi satu sama lain. Aliran ini dapat dipengaruhi oleh muatan listrik. Listrik yang diatur sedemikian rupa (baik besarnya tegangan maupun kuat arusnya) akan menarik partikel zat hasil ke arah tertentu untuk memperoleh zat murni. Metode pemisahan campuran dengan menggunakan bantuan listrik disebut elektrodialisis. Selain itu kita mengenal juga istilah elektroforesis, yaitu pemisahan zat berdasarkan banyaknya nukleotida (satuan penyusun DNA) dapat dilakukan dengan elektroforesis menggunakan suatu media agar yang disebut gel agarosa.

Adsorbsi (Penyerapan sampai permukaan)

Adsorbsi merupakan penarikan suatu zat oleh zat lain sehingga menempel pada permukaan dari bahan pengadsorbsi. Penggunaan metode ini diterapkan pada pemurnian air dan kotoran renik atau organisme.

BENTUK-BENTUK PEMISAHAN CAMPURAN

1. Filtrasi (penyaringan)

Filtrasi adalah metode pemisahan yang digunakan untuk memisahkan cairan dan padatan yang tidak larut dengan menggunakan penyaring (filter) berdasarkan perbedaan ukuran partikel. Sebagai contoh menyaring air yang bercampur pasir disaring dengan kertas saring sehingga pasir akan tertinggal di kertas saring.

2. Dekantasi

Dekantasi dapat digunakan sebagai salah satu alat alternative selain filtrasi untuk memisahkan cairan dan padatan. Dekantasi dilakukan dengan cara menuang cairan secara perlahan-lahan, dengan demikian padatan akan tertinggal di dalam wadah tersebut. Metode jenis ini memang terbilang lebih cepat daripada filtrasi, namun hasilnya masih kurang efektif. Hasil akan menjadi lebih efektif bila ukuran zat padat jauh lebih besar, misalnya campuran air dengan kerikil.

3. Sentrifugasi

Metode jenis ini sering dilakukan sebagai pengganti filtrasi bila partikel padatan sangat halus dan jumlah campurannya lebih sedikit. Metode sentrifugasi digunakan secara luas untuk memisahkan sel-sel darah dan sel-sel darah putih dari plasma darah. Dalam hal ini, padatan adalah sel-sel darah dan akan mengumpul di dasar tabung reaksi, sedangkan plasma darah berupa cairan berada di bagian atas.

4. Evaporasi

Jika garam dicampur dengan air akan terbentuk larutan, larutan tersebut tidak dapat dipisahkan dengan metode filtrasi maupun sentrifugasi. Metode yang digunakan untuk memisahkan zat padat yang terlarut dari larutannya disebut evaporasi. Sebagai contoh adalah larutan garam, larutan dipanaskan secara perlahan dengan uap air. Selama pemanasan, air dibiarkan menguap perlahan-perlahan hingga habis dan meninggalkan Kristal garam sebagai residu.

5. Distilasi (penyulingan)

Distilasi adalah metode pemisahan campuran zat cair dari larutannya berdasarkan perbedaan titik didih. Jika larutan dipanaskan, maka komponen titik didihnya yang lebih rendah akan menguap terlebih dahulu. Dalam kehidupan sehari-hari proses penyulingan digunakan sebagai pemisahan air tawar dan air laut, pembuatan etanol atau alkhol, dan proses pemisahan minyak bumi.

6. Corongpisah

Campuran dua jenis zat cair yang tidak saling melarutkan dapat dipisahkan dengan corong pisah lalu didiamkan selama beberapa saat sampai membentuk dua lapisan terpisah. Contohnya adalah seperti pemisahan air dengan minyak.

7. Kromatografi

Kromatografi merupakan pemisahan campuran yang terjadi karena perbedaan kelarutan zat-zat dalam pelarut serta perbedaan penyerapan (adsorbsi) kertas terhadap zat-zat yang ingin dipisahkan. Suatu zat yang lebih dahulu larut dalam pelarut dan kurang terabsorbsi pada kertas akan bergerak lebih cepat.

Dalam kehidupan sehari-hari kromatografi berguna untuk : Menguji apakah bahan pewarna yang digunakan dalam makanan aman untuk dikonsumsi. Menguji tinta yang digunakan pada pemalsuan dokumen seperti surat, cek dan giro. Menguji apakah terdapat obat terlarang dalam urin atlet atau penyalahgunaan narkoba. Memeriksa apakah pestisida yang terdapat pada sayuran atau buah-buahan masih dalam batas aman.

8. Sublimasi

Sublimasi merupakan metode pemisahan campuran sesame zat padat berdasarkan perubahan wujud zat. Zat padat yang menyublim (berubah wujud menjadi gas atau sebaliknya) dapat dipisahkan dengan campurannya dengan zat padat yang tidak dapat menyublim menggunakan metode sublimasi. Contohnya seperti campuran iodin dengan garam dapat dipisahkan dengan cara pemanasan. Campuran dipanaskan di dalam wadah cawan yang ditutup dengan corong terbalik. Iodin akan menyublim dan menjadi uap, tapi pada saat menyentuh permukaan corong, uap iodin menyublim kembali menjadi padatan yang menempel pada permukaan corong sehingga dapat dipisahkan dengan padatan garam.

9. Ekstraksi (penyarian)

Pemisahan campuran dengan metode ekstraksi terjadi atas dasar perbedaan kelarutan zat terlarut di dalam pelarut yang berbeda. Ekstraksi sering dilakukan untuk mengambil sari dari suatu tumbuhan.

10. Rekristalisasi

Kristalisasi ialah pemisahan campuran dengan cara mengkristalkan atau mengendapkan zat terlarut dalam larutan yang tadinya berupa cairan juga. Biasanya kristalisasi ini menggunakan suhu rendah untuk membuat cairannya mengendap. Sedangkan rekristalisasi ialah suatu proses kristalisasi ulang. Misalnya kita mendapatkan kristal, namun Kristal tersebut belum murni. Untuk mendapatkan kristal yang lebih murni dilakukan rekristalisasi. Rekristalisasi dilakukan dengan cara melarutkan Kristal dalam pelarut kemudian mengkristalkannya kembali.

11. Pengayakan (Sieving)Pengayakan atau penyaringan adalah proses pemisahan secara mekanik berdasarkan perbedaan ukuran partikel. Pengayakan (screening) dipakai dalam skala industri, sedangkan penyaringan (sieving) dipakai untuk skala laboratorium.

Produk dari proses pengayakan/penyaringan ada 2 (dua), yaitu : Ukuran lebih besar dari pada ukuran lubang-lubang ayakan (oversize). Ukuran yang lebih kecil daripada ukuran lubang-lubang ayakan (undersize).

Saringan (sieve) yang sering dipakai di laboratorium adalah : Hand sieve Vibrating sieve series / Tyler vibrating sive Sieve shaker / rotap Wet and dry sieving

Sedangkan ayakan (screen) yang berskala industri antara lain : Stationary grizzly Roll grizzly Sieve bend Revolving screen Vibrating screen (single deck, double deck, triple deck.) Shaking screen Rotary shifter

Screening dapat juga diartikan melewatkan bahan melalui ayakan seri (sieve shaker) yang mempunyai ukuran lubang ayakan semakin kecil. Setiap pemisahan padatan berdasarkan ukuran diperlukan pengayakan. Standar screen mampu mengukur partikel dari 76 mm sampai dengan 38 m. Operasi screening dilakukan dengan jalan melewatkan material pada suatu permukaan yang banyak lubang atau openings dengan ukuran yang sesuai.

Ditinjau sebuah ayakan :

Fraksi oversize = fraksi padatan yang tertahan ayakan.

Fraksi undersize = fraksi padatan yang lolos ayakan.

Jika ayakan lebih dari 2 ayakan yang berbeda ukuran lubangnya, maka akan diperoleh fraksi- fraksi padatan dengan ukuran padatan sesuai dengan ukuran lubang ayakan.

12. Pelarutan

Pelarutan adalah membuat larutan dari padatan murni dengan mencampurkan zat terlarut dan pelarut dalam jumlah tertentu, sehingga konsentrasinya tetap.

Proses terjadinya suatu larutan dapat mengikuti salah satu mekanisme berikut: Zat terlarut bereaksi secara kimia dengan pelarut dan membentuk zat yang baru, Zat terlarut membentuk zat tersolvasi dengan pelarut, Terbentuknya larutan berdasarkan dispersi.Reaksi kimia dengan pelarut dapat terjadi apabila ada interaksi antara pelarut dan zat terlarut dengan pemutusan satu atau lebih ikatan kimia.

Contoh dari gejala ini adalah:

Pada contoh diatas terbentuk sistem homogen tetapi sifat kimia zat terlarut berubah.

Golongan yang kedua, masih menunjukkan adanya antaraksi antar pelarut dan zat terlarut, tetapi tidak sekuat golongan yang pertama dan tidak disertai perubahan sifat dari zat terlarut. Antaraksi yang terjadi ialah bentuk solvasi, dan dinamakan hidratasi jika pelarutnya air. Solvasi biasanya disebabkan karena adanya antaraksi antara pelarut polar terhadap zat terlarut yang polar pula, seperti bila garam NaCl dilarutkan dalam air.

Proses pelarutan NaCl dalam air

Molekul air sebagai dwikutub mengelilingi ion-ion Na+ dan Cl- seperti tampak pada Gambar. Dalam hal ini dikatakan ion-ion Na+ dan Cl- dalam kedaan tersolvasi. Solvasi dapat pula terjadi antara molekul yang polar, misalnya etanol C2H5OH dengan air. Oleh karena itu alkohol dapat larut dalam air.

Sedangkan, proses terjadinya larutan berdasarkan dispersi dapat ditunjukkan oleh CCl4 dan benzena. Kedua molekul ini non polar sehingga tidak ada gaya tarik menarik antara kedua zat tersebut. Kelarutan dalam hal ini disebabkan karena adanya kecenderungan dari benzena dan karbon tetraklorida untuk terdispersi sejauh mungkin.

Oksigen pada molekul air bermuatan negatif secara parsial dan sisa hidrogennya bermuatan positif secara parsial. Sehingga bila NaCl larut dalam air, ion negatif (Cl-) akan berinteraksi dengan kutub positif hidrogen dari molekul air dan ion positif (Na+) akan berinteraksi dengan kutub negatif oksigen dari molekul air yang lain.

(a) Ion Na+ tersolvasi oleh air sebagai dwi kutub dan (b) Ion Cl tersolvasi oleh air sebagai dwikutub.

13. Volumetri

Analisis volumetri juga dikenal sebagai titrimetri, dimana zat yang akan dianalisis dibiarkan bereaksi dengan zat lain yang konsentrasinya diketahui dan dialirkan dari buret dalam bentuk larutan. Konsentrasilarutan yang tidak ketahui(analit)kemudian dihitung. Syaratnya adalah reaksi harus berlangsung secara cepat, reaksi berlangsung kuantitatif dan tidak ada reaksi samping. Selain itu jika reagenpenitrasi yang diberikan berlebih, maka harus dapat diketahui dengan suatu indikator. Atau dapat dikatakan bahwa volumetri adalah penetapan kadarsuatuzat dalam larutan dengan jalan direaksikan dengan larutan zatlain yang konsentrasinya diketahui sehingga keduanya bereaksi ekuivalen dengan teliti.

Dalam volumetri dapat dibedakan dua, yaitu gasometri, dan titrimetri. Gasometri

Gasometri yaitu analat direaksikan sehingga terbentuk suatu gas atau terpakai pereaksi terbentuk gas. Jumlahzat / komponen yang dicari, dihitung dari volumen gas tersebut.

Titrimetri

Titrimetri adalah suatu cara analisis yang berdasarkan pengukuran volume larutan yang diketahui konsentrasinya secarateliti (titran/penitar/larutanbaku) yang direaksikan dengan larutan sampel yang akan ditetapkan kadarnya.

14. Reaksi Metatetik

Reaksi metatetik, yaitu suatu reaksi berdasarkan pertukaran ion tanpa adanya perubahan bilangan oksidasi. Jenis titrasi yang termasuk reaksi metatetik, yaitu:1) Titrasi asam-basaReaksi dasar dalam titrasi asam-basa adalah netralisasi, yaitu reaksi asam dan basa yang dapat dinyatakan:H++OH-H2OBila larutan asam dengan kepekatan tertentu digunakan sebagai penitar maka titrasi ini disebutasidimetri, sedangkan bila yang diketahui sebagai penitarnya adalah basa, maka titrasi ini disebutalkalimetri.

2) Titrasi pengendapan (presipitimetri)Dasar penitaran pengendapan adalah reaksi-reaksi yang menghasilkan endapan yang sukar larut. Yang termasuk titrasi golongan ini antara lain argentometri, yaitu penitaran dengan menggunakan AgNO3sebagai penitar.

3) Titrasi kompleksometriTitrasi kompleksometri disebut juga khelatometri, yaitu pembentukan senyawa rangkai (kompleks) yang mantap dan larut dalam air, bila larutanbakubereaksi dengan kation-kation yang ditetapkan kadarnya. Sampel pereaksi pengkomplek yang banyak digunakan adalah Na-EDTA (Natrium Etilena Diamina Tetra Asetat).

REFERENSI

http://bisakimia.com/2012/12/04/macam-macam-pemisahan-campuran/

http://farmasifisika.blogspot.com/2012/07/pengayakan-sieving.html

http://kimiakoratomoku.blogspot.com/2009/12/pemisahan-dan-analisis.html

http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/instrumen_analisis/iodimetri/analisis-kuantitatif-secara-volumetri/

http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia_dasar/asam_dan_basa/proses-pembentukan-larutan/

http://www.chem-is-try.org/kata_kunci/proses-pelarutan/

14