contoh makalah tentang desilasi

contoh makalah tentang desilasi

KATA PENGANTAR

Dengan memanjatkan puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa, penulis dapat menyelesaikan tugas pembuatan makalah yang berjudul “Destilasi” dengan lancar.  

Adapun tujuan penulisan makalah ini adalah untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Kimia analitik dan ingin mengenal lebih jauh mengenai proses pemisahan campuran dalam kimia.

Dalam pembuatan makalah ini, penulis mendapat bantuan dari berbagai pihak, maka pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Ibu/Bapa dosen, mentor, teman-teman serta orang tua penulis serta semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah dengan sabar memberikan bimbingannya serta dukungan hingga selesainya makalah ini .

Akhir kata semoga makalah ini bisa bermanfaat bagi pembaca pada umumnya dan penulis pada khususnya, penulis menyadari bahwa dalam pembuatan makalah ini masih jauh dari sempurna untuk itu penulis menerima saran dan kritik yang bersifat membangun demi perbaikan kearah kesempurnaan. Akhir kata penulis mengucapkan terimakasih.

Kendari,  September 2014

Penulis

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR 1

DAFTAR ISI 2

BAB I PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang 3

B.     Rumusan Masalah 3

C.     Tujuan 3

BAB II PEMBAHASAN

A.    Pengertian Destilasi 4

B.     Pembagian Destilasi 6

C.     Contoh Penerapan Destilasi 13

BAB III PENUTUP

A.      Kesimpulan 14

B.      Saran 14

DAFTAR PUSTAKA 15

BAB I

PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

Metode pemisahan merupakan suatu cara yang digunakan untuk memisahkan atau memurnikan suatu senyawa atau sekelompok senyawa yang mempunyai susunan kimia yang berkaitan dari suatu bahan, baik dalam skala labolatorium maupun skala industri. Metode pemisahan bertujuan untuk mendapatkan zat murni atau beberapa zat murni dari suatu campuran .

Destilasi merupakan salah satu metode pemisahan campuran yang menggunakan prinsip perbedaan titik didih untuk pemisahannya. Destilasi memiliki prinsip kerja utama dimana terjadi pemanasan dan salah satu komponen campurannya akan menguap setelah mencapai titik didihnya, yang paling dahulu menguap merupakan yang bersifat volatil atau mudah menguap. Uap tersebut akan masuk ke dalam pipa pada kondensor (terjadi proses pendinginan) sehingga terjadi tetesan yang turun ke Erlenmeyer yang disebut juga destilat.

B.     Rumusan Masalah

1)      Apakah pengertian destilasi?

2)      Bagaimanakah pembagian dari jenis-jenis destilasi?

3)      Apa saja contoh penerapan destilasi?

C.    Tujuan

1)      Mengetahui pengertian destilasi

2)      Mengetahui pembagian dari jenis-jenis destilasi

3)      Mengetahui contoh penerapan destilasi

BAB II

PEMBAHASAN

A.     Pengertian Destilasi

Distilasi atau penyulingan adalah suatu metode pemisahan bahan kimia berdasarkan perbedaan kecepatan atau kemudahan menguap (volatilitas) bahan atau didefinisikan juga teknik pemisahan kimia yang berdasarkan perbedaan titik didih. 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 merupakan termasuk 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.

Destilasi juga bisa dikatakan sebagai proses pemisahan komponen yang ditujukan untuk memisahkan pelarut dan komponen pelarutnya. Hasil destilasi disebut destilat dan sisanya disebut residu. Jika hasil destilasinya berupa air, maka disebut sebagai aquadestilata (disingkat aquades).

Pada suatu peralatan destilasi umumnya terdiri dari suatu kolom atau tray, reboiler (pemanas), kondenser, Drum reflux, pompa, dan packed.

Prinsip dari proses ini adalah campuran  yang akan dipisahkan, dimasukkan dalam alat destilasi. Di bagian bawah alat terdapat pemanas yang berfungsi untuk menguapkan campuran yang ada. Uap yang terbentuk akan mengalir ke atas dan bertemu cairan (destilat) di atas. Zat-zat bertitik didih rendah dalam cairan akan teruapkan dan mengalir ke atas, sedangkan zat-zat bertitik didih tinggi dalam uap akan kembali mengembun dan mengikuti aliran cairan ke bawah.

Gambar  : Alat Destilasi Sederhana

Gambar di atas merupakan alat destilasi 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 didestilasi selama proses destilasi berlangsung. Seringnya thermometer yang digunakan harus memenuhi syarat:

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

b.      Ditempatkan pada labu destilasi 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 didestilasi .      

Steel head berfungsi sebagai penyalur uap atau gas yang akan masuk ke alat pendingin ( kondensor ) dan biasanya labu destilasi 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.

Pemisahan senyawa dengan destilasi 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 mempunyai titik didih lebih rendah daripada cairan yang tekanan uapnya rendah pada suhu kamar.

Jika campuran berair didihkan, komposisi uap  di atas cairan tidak sama dengan komposisi pada cairan. Uap akan kaya dengan senyawa yang lebih 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 relative tetap, maka destilat yang terkumpul akan mengandung senyawa murni dari salah satu komponen dalam campuran.

B.     Pembagian Destilasi

·         Distilasi berdasarkan prosesnya terbagi menjadi dua, yaitu :

1.      Distilasi kontinyu

Disebut distilasi kontinyu jika prosesnya berlangsung terusmenerus. Ada aliran bahan masuk sekaligus aliran bahan keluar.

2.      Distilasi batch

Disebut distilasi batch jika dilakukan satu kali proses, yakni bahan dimasukkan dalam peralatan, diproses kemudian diambil hasilnya (distilat dan residu).

·         Berdasarkan basis tekanan operasinya terbagi menjadi tiga, yaitu :

1.        Distilasi atmosferis ( 0,4-5,5 atm mutlak )

Destilasi atmosferis merupakan proses distilasi yang mana tekanan operasinya adalah tekanan atmosferis (1 atm) atau sedikit di atas tekanan atmosferis. Destilasi atmosferik bertujuan untuk memisahkan fraksi yang terkandung dari komponen yang akan dipisahkan pada tekanan atmosfer. Dari pemanasan awal suhu tidak boleh terlalu tinggi. Jika destilasi yang terjadi pada kondisi bertekanan atmosfer, maka titik didih dari larutan yang akan didistilasi sama dengan titik didih larutan tersebut di atmosfer. Contoh unit proses yang menggunakan proses destilasi atmosferis ini adalah pada Crude Distilling Unit (CDU).

2.        Distilasi vakum ( ≤ 300 mmHg pada bagian atas kolom )

Destilasi vakum adalah destilasi yang tekanan operasinya 0,4 atm ( ≤ 300 mmHg absolut ). Proses destillasi dengan tekanan dibawah tekanan atmosfer.

Prinsip dari destilasi vakum ini yaitu dengan cara menurunkan tekanan diatas permukaan cairan dengan bantuan pompa vakum, maka cairan yang didestilasi akan mudah menguap, karena cairan ini akan mendidih dibawah titik didih normalnya. Hal ini sangat menguntungkan untuk mendestilasi campuran yang senyawaan penyusunnya mudah rusak atau terurai pada titik didihnya atau untuk menguapkan campuran yang sangat pekat karena penguapannya tidak memerlukan panas yang tinggi. Produk-produk yang dihasilkan pada destilasi vakum antara lain :

a.       Produk Hight Vacum Gas Oil ( HVGO ),

b.      Produk Light Vacum Sloop ( LVS ),

c.       Produk Light Vacum Gas Oil ( LVGO ),

d.      Produk Parafine Oil Distillate ( POD ),

e.       Produk bottom kolom HVU berupa Short Residue.

3.        Distilasi tekanan

Destilasi tekanan merupakan proses pemisahan komponen dari campurannya dengan menggunakan panas / steam sebagai tenaga pemisah, dimana tenaga yang digunakan adalah tekanan tinggi.

·         Berdasarkan komponen penyusunnya terbagi menjadi dua, yaitu :

1.      Destilasi system biner

Teori dasar destilasi biner :

c.       Jika suatu campuran biner pada  suasana 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 (bubble point).

d.      Jika campuran berada pada fasa uap didinginkan, maka pada kondisi tekanan uap pada campuran tersebut sama dengan tekanan sistem, maka campuran tersebut akan mengembun. Kondisi ini disebut titik embun (daw point).

2.      Destilasi system multi komponen

Perhitungan destilasi multi komponen lebih rumit dibandingkan dengan perhitungan destilasi biner karena tidak adapat digunakan secara grafis. Dasar perhitungannya adalah penyelesaian persamaan-persamaan neraca massa, neraca energi dan kesetimbangan secara simultan. Bila destilasi melibatkan C komponen dengan N buah tahap kesetimbangan maka jumlah persamaan yang terlibat dalam perhitungan adalah N × C persamaan neraca massa, N × C relasi kesetimbangan dan N persamaan neraca energi. Perhitungan destilasi multi komponen dilakukan dengan 2 tahap :

a.       Perhitungan awal, dilakukan dengan metode pintas ( Shortcut Calculation ). Perhitungan awal digunakan untuk analisis kualitatif dari suatu kolom distilasi atau perhitungan awal rancangan dengan tujuan :

·         Memperkirakan komposisi produk atas dan bawah

·         Tekanan system

·         Jumlah tahap kesetimbangan

·         Lokasi umpan masuk

b.      Perhitungan tahap demi tahap dilakukan dengan metode eksak yang merupakan penyelesaian banyak persamaan aljabar :

·         Metode sederhana dengan kalkulator

·         Metode MESH dengan program komputer

·         Berdasarkan system operasinya terbagi menjadi dua, yaitu :

1.        Single-stage Distillation

Single stage distillation biasa juga disebut dengan flash vaporization atau equilibrium distillation, dimana campuran cairan diuapkan secara parsial. Pada keadaan setimbang, uap yang dihasilkan bercampur dengan cairan yang tersisa, namun pada akhirnya uap tersebut akan dipisahkan dari kolom seperti juga fase cair yang tersisa. Destilasi jenis ini dapat dilakukan dalam kondisi batch maupun kontinyu.

2.        Multi stage Distillation

Multi stage distillation adalah proses penyuling air laut dengan berkedip sebagian air menjadi uap dalam beberapa tahapan dasar penukar panas lawan. Multi stage distillationmemproduksi sekitar 60% dari seluruh air desalinated di dunia.

Selain pembagian macam destilasi, dalam referensi lain menyebutkan macam – macam destilasi, yaitu :

1.      Destilasi sederhana

Destilasi sederhana adalah salah satu cara pemurnian zat cair yang tercemar oleh zat padat/zat cair lain dengan perbedaan titik didih cukup besar, sehingga zat pencemar/pengotor akan tertinggal sebagai residu. Destilasi ini digunakan untuk memisahkan campuran cair-cair, misalnya air-alkohol, air-aseton, dll. Alat yang digunakan dalam proses destilasi ini antara lain, labu destilasi, penangas, termometer, pendingin/kondensor leibig, konektor/klem, statif, adaptor, penampung, pembakar, kaki tiga dan kasa.

2.      Destilasi bertingkat ( fraksional )

Destilasi bertingkat adalah proses pemisahan destilasi ke dalam bagian-bagian dengan titik didih makin lama makin tinggi yang selanjutnya pemisahan bagian-bagian ini dimaksudkan untuk destilasi ulang. Destilasi 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, destilasi ini bertujuan untuk memisahkan senyawa-senyawa dari suatu campuran yang komponen-komponennya memiliki perbedaan titik didih relatif kecil.

Destilasi ini digunakan untuk memisahkan campuran aseton-metanol, karbon tetra klorida-toluen, dll. Pada proses destilasi bertingkat digunakan kolom fraksinasi yang dipasang pada labu destilasi. Tujuan dari penggunaan kolom ini adalah untuk memisahkan uap campuran senyawa cair yang titik didihnya hampir sama/tidak begitu berbeda. 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 destilasi, yang akhirnya jika pemanasan dilanjutkan terus akan mencapai harga titik didihnya. Senyawa tersebut akan menguap, mengembun dan turun/menetes sebagai destilat.

Proses ini digunakan untuk komponen yang memiliki titik didih yang berdekatan. Pada dasarnya sama dengan destilasi sederhana, hanya saja memiliki kondensor yang lebih banya sehingga mampu memisahkan dua komponen yang memliki perbedaan titik didih yang bertekanan. Pada proses ini akan didapatkan substan kimia yang lebih murni, kerena melewati kondensor yang banyak.

3.      Destilasi azeotrop

Distilasi Azeotrop digunakan dalam memisahkan campuran azeotrop (campuran campuran dua atau lebih komponen yang sulit di pisahkan), biasanya dalam prosesnya digunakan senyawa lain yang dapat memecah ikatan azeotrop tsb, atau dengan menggunakan tekanan tinggi. 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. Untuk lebih jelasnya, perhatikan ilustrasi berikut :

Titik A pada pada kurva merupakan boiling point campuran pada kondisi sebelum mencapai azeotrop. Campuran kemudian dididihkan dan uapnya dipisahkan dari sistem kesetimbangan uap cair (titik B). Uap ini kemudian didinginkan dan terkondensasi (titik C). 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. (ditandai dengan garis vertikal putus-putus Etanol dan air membentuk azeotrop pada komposisi 95.6%-massa etanol pada keadaan standar.

4.      Refluks / destruksi

Refluks/destruksi ini bisa dimasukkan dalam macam –macam destilasi 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- reaksi senyawa organik adalah “lambat” maka campuran 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.

5.      Destilasi kering

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 trioksida yang dapat dilarutkan dalam air membentuk asam sulfat. Pada awalnya, ini adalah cara yang umum untuk memproduksi asam sulfat.

C.     Contoh Penerapan Destilasi

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 sepertioksigen 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.

BAB III

PENUTUP

A.    Kesimpulan

      Distilasi atau penyulingan adalah suatu metode pemisahan bahan kimia berdasarkan perbedaan kecepatan atau kemudahan menguap (volatilitas) bahan atau didefinisikan juga teknik pemisahan kimia yang berdasarkan perbedaan titik didih.

      Destilasi dibagi berdasarkan prosesnya (Kontinyu dan Batch), berdasarkan tekanan operasinya (atmosferis, vakum, dan destilasi tekanan), berdasarkan komponen penyusunnya (biner dan multi momponen), berdasarkan system operasinya (single-stage operation dan multi stage operation).

     Selain pembagian macam destilasi, dalam referensi lain menyebutkan macam – macam destilasi, yaitu  destilasi sederhana, destilasi bertingkat ( fraksional ), destilasi azeotrop, / destruksi, destilasi kering.

      Salah satu penerapan terpenting dari metode distilasi adalah pemisahan minyak mentah menjadi bagian-bagian untuk penggunaan khusus seperti untuk transportasi, pembangkit listrik, pemanas, dll.

B.     Saran

Berhati-hatilah dalam melakukan percobaan dan penelitian. Lakukan prosedur dengan benar dan sesuai petunjuk. Bila ada persoalan dalam melakukan penelitian maka tanyakan pada dosen pebimbing anda. Dan jangan lupa untuk memperhatikan kerjasama dalam kelompok anda. Serta buatlah kesimpulan dari hasil penelitian anda.

DAFTAR PUSTAKA

Lestari, Fania. 2011. Kimia Analitik II, (Online), (http:// fannialestari.blogspot.com, diakses 28 oktober 2014)

Yusuf, Ahmad, dkk. 2011. Destilasi Sederhana, (online), (http://Trianzzer.blogspot.com, diakses 28 oktober 2014).

sumber klik disini