47
LABORATORIUM KIMIA FISIKA Percobaan : DESTILASI UAP Kelompok : VIII A Nama : 1. Clarissa Amalia NRP. 2313 030 015 2. Daniatus Syarh Hajj NRP. 2313 030 023 3. Aprise Mujiartono NRP. 2313 030 051 4. Fano Alfian A. NRP. 2313 030 079 5. Khairul Anam NRP. 2313 030 097 Tanggal Percobaan : 18 Nopember 2013 Tanggal Penyerahan : 25 Nopember 2013 Dosen Pembimbing : Nurlaili Humaidah, S.T., M.T. Asisten Laboratorium : Dhaniar Rulandri W. PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2013

DESTILASI UAP

  • Upload
    anam23q

  • View
    210

  • Download
    1

Embed Size (px)

DESCRIPTION

destilasi uap

Citation preview

Page 1: DESTILASI UAP

LABORATORIUM

KIMIA FISIKA

Percobaan : DESTILASI UAP Kelompok : VIII A

Nama : 1. Clarissa Amalia NRP. 2313 030 015 2. Daniatus Syarh Hajj NRP. 2313 030 023 3. Aprise Mujiartono NRP. 2313 030 051 4. Fano Alfian A. NRP. 2313 030 079 5. Khairul Anam NRP. 2313 030 097

Tanggal Percobaan : 18 Nopember 2013

Tanggal Penyerahan : 25 Nopember 2013

Dosen Pembimbing : Nurlaili Humaidah, S.T., M.T.

Asisten Laboratorium : Dhaniar Rulandri W.

PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA

2013

Page 2: DESTILASI UAP

i

ABSTRAK

Tujuan dari percobaan destilasi uap ini adalah untuk mengetahui pengaruh uap terhadap titik

didih dan juga untuk mengetahui densitas minyak cengkeh sebagai hasil dari destilasi uap biji cengkeh.

Prosedur dalam percobaan ini adalah menyiapkan perangkat destilasi lengkap beserta bahan

yang akan digunakan untuk destilasi yaitu biji cengkeh sebanyak 350 gram. Biji cengkeh yang akan

digunakan dikeringkan untuk mempermudah uap untuk mengekstrak minyak dalam cengkeh. Cengkeh

dimasukkan ke dalam labu destilasi. Kemudian isi panci steam dengan air secukupnya, lalu menyalakan

kompor untuk memanaskan panci. Menutup valve yang ada pada boiler saat uap pada panci sudah

mengepul. Menyalakan stopwatch sebagai awal mula perhitungan waktu destilasi uap. Mengukur suhu,

tekanan, dan waktu yang ada pada labu destilat saat hasil destilasi pertama kali menetes. Mengamati

volume hasil destilasi yang ada pada labu erlenmeyer, apabila sudah mulai penuh harus diganti dengan

labu erlenmeyer yang lain. Setelah terjadi pemisahan 2 frase antara minyak dan air, mengambil bagian

minyaknya cengkeh dengan menggunakan pipet lalu memasukkan minyak kemiri kedalam piknometer.

Selanjutnya untuk menghitung densitas minyak cengkeh, langkah pertama yang dilakukan adalah

menimbang piknometer yang akan diisi minyak cengkeh pada keadaan kosong terlebih dahulu. Lalu

memasukkan minyak cengkeh ke dalam piknometer, dimana dari hasil percobaan diperoleh minyak

cengkeh dengan volume 2 ml pada saat 75 menit dan 3,8 ml pada saat 125 menit. Karena hasil yang

diperoleh kurang maksimal, maka hasil destilasi didiamkan selama 2 hari dan diperoleh minyak

cengkeh sebesar 12,8 ml. Kemudian menimbang piknometer yang berisi minyak cengkeh. Menghitung

massa minyak cengkeh dengan mencari selisih antara berat piknometer berisi minyak cengkeh dengan

berat piknometer pada keadaan kosong. Kemudian prosedur untuk mendapatkan densitas dari minyak

cengkeh adalah hasil pembagian dari berat (m) minyak cengkeh dengan volume (v) minyak cengkeh.

Dari percobaan destilasi uap ini diperoleh bahwa terdapat pengaruh titik didih untuk

menghasilkan minyak cengkeh. Hasil destilasi yang kami peroleh pertama kali menetes pada waktu 15

menit dengan suhu 90 oC dan tekanan 39 mBar. Pada proses destilasi uap ini, diperoleh suhu sebesar

96 oC dengan tekanan 44 mBar pada saat 75 menit dan suhu sebesar 98 oC dengan tekanan 55 mBar

pada saat 125 menit. Dari hasil percobaan ini, sebesar 350 gram cengkeh kering mampu menghasilkan

12,8 ml setelah kami mencoba untuk mendiamkan minyak cengkeh selama 2 hari. Setelah dilakukan

proses perhitungan dengan membagi massa minyak cengkeh dengan volume minyak cengkeh diperoleh

massa jenis minyak cengkeh sebesar 0,75 gr/ml pada saat 75 menit, 0,92 gr/ml saat 125 menit, dan 0,94

gr/ml setelah minyak cengkeh didiamkan selama 2 hari, namun dalam literatur yang ada densitas yang

diperoleh dari minyak cengkeh berkisar pada angka 0,9994 gr/ml. Minyak cengkeh dapat dihasilkan

dari proses destilasi uap yang lebih kompleks.

Kata Kunci: destilasi, minyak atsiri, titik didih, cengkeh, densitas minyak.

Page 3: DESTILASI UAP

ii

DAFTAR ISI

ABSTRAK .......................................................................................................................... i

DAFTAR ISI ....................................................................................................................... ii

DAFTAR GAMBAR .......................................................................................................... iii

DAFTAR TABEL ............................................................................................................... iv

DAFTAR GRAFIK ............................................................................................................. v

BAB I PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang ..................................................................................................... I-1

I.2 Rumusan Masalah ................................................................................................ I-2

I.3 Tujuan Percobaan ................................................................................................. I-2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

II.1 Dasar Teori ......................................................................................................... II-1

BAB III METODOLOGI PERCOBAAN

III.1 Variabel Percobaan ............................................................................................ III-1

III.2 Bahan yang Digunakan ...................................................................................... III-1

III.3 Alat yang Digunakan ......................................................................................... III-1

III.4 Prosedur Percobaan ........................................................................................... III-2

III.5 Diagram Alir Percobaan .................................................................................... III-3

III.6 Gambar Alat Percobaan ..................................................................................... III-6

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN

IV.1 Hasil Percobaan ................................................................................................. IV-1

IV.2 Pembahasan ....................................................................................................... IV-1

BAB V KESIMPULAN ...................................................................................................... V-1

DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................................... vi

DAFTAR NOTASI ............................................................................................................. vii

APPENDIKS....................................................................................................................... viii

LAMPIRAN

- Laporan Sementara

- Fotokopi Literatur

- Lembar Revisi

Page 4: DESTILASI UAP

iii

DAFTAR GAMBAR

Gambar II.1 Sistem pada Tipe I ..................................................................................... II-10

Gambar II.2 Sistem pada Tipe II .................................................................................... II-11

Gambar III.3 Sistem pada Tipe III .................................................................................. II-12

Gambar II.4 Perangkat destilasi sederhana .................................................................... II-13

Gambar II.5 Sistem Destilasi Bertingkat ........................................................................ II-14

Gambar II.6 Perangkat Destilasi Vakum ........................................................................ II-16

Gambar II.7 Perangkat Destilasi Refluks atau Destilasi Destruksi dalam Industri ........ II-17

Gambar II.8 Perangkat Destilasi Uap ............................................................................. II-18

Gambar II.9 Minyak dari Kuncup Bunga Cengkeh Kering............................................ II-22

Gambar III.1 Gambar Alat Percobaan ............................................................................. III-5

Page 5: DESTILASI UAP

iv

DAFTAR TABEL

Tabel IV.1 Hasil Pengamatan Destilasi Uap ....................................................................... IV-1

Page 6: DESTILASI UAP

v

DAFTAR GRAFIK

Grafik II.1 Grafik Azeotrop pada Sistem Destilasi ............................................................. II-15

Page 7: DESTILASI UAP

I-1

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Distilasi adalah suatu metode pemisahan bahan kimia berdasarkan perbedaan

kecepatan atau kemudahan menguap atau volatilitas bahan. Dalam destilasi, 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 unit operasi kimia jenis perpindahan massa. Penerapan proses ini didasarkan pada

teori bahwa pada suatu larutan, masing-masing komponen akan menguap pada titik

didihnya. Salah satu contoh proses destilasi adalah destilasi uap yang telah kami praktikkan

pada saat praktikum kimia fisika, dimana jenis destilasi ini memiliki fungsi untuk

memurnikan zat yang memiliki titik didih tinggi. Destilasi memang dapat digunakan untuk

memurnikan berbagai bahan tentunya untuk menghasilkan minyak atsiri. Tanaman

cengkeh merupakan salah satu bahan yang dapat digunakan untuk proses destilasi. Bijinya

yang berwarna coklat kehitaman selain digunakan sebagai penyedap rasa makanan dan

bahan utama rokok kretek, cengkeh juga dimanfaatkan untuk diambil minyaknya dalam

perkembangan era modern ini. Dalam setiap bijinya terdapat kandungan minyak atsiri

sebesar 63% yang memiliki cukup banyak manfaat.

Minyak kemiri sebagai hasil dari proses destilasi ini pasti memiliki massa jenis atau

densitas yang dapat dihitung dengan rumus tertentu. Oleh karena itu hal yang melatar

belakangi kami dalam melakukan praktikum ini adalah keinginan kami sebagai praktikan

untuk mengetahui dan mengerti lebih lanjut mengenai bagaimana pengaruh uap terhadap

titik didih dalam percobaan destilasi uap dengan bahan biji cengkeh kering. Kemudian

kami dapat menghitung densitas minyak cengkeh sebagai hasil dari proses destilasi uap

cengkeh.

Aplikasi Destilasi dalam bidang industri dapat ditemui dalam proses pengolahan

minyak bumi. Destilasi digunakan dalam proses pemisahan minyak mentah menjadi

bagian-bagian untuk penggunaan khusus seperti transportasi, pembangkit listrik, pemanas,

dan lainnya. Udara didestilasi menjadi komponen-kompone seperti oksigen untuk

penggunaan medisdan helium untuk pengisian balon. Destilasi juga telah lama digunakan

untuk pemekatan alkohol dengan penerapan panas terhadap larutan hasil fermentasi untuk

menghasilkan minuman suling.

Page 8: DESTILASI UAP

I-2

Bab I Pendahuluan

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

I.2 Rumusan Masalah

1. Bagaimana pengaruh uap terhadap titik didih dalam percobaan destilasi uap dengan

bahan biji cengkeh?

2. Bagaimana cara menghitung dan mengetahui densitas minyak cengkeh sebagai hasil

dari destilasi uap biji cengkeh?

I.3 Tujuan Percobaan

1. Mempelajari dan mengetahui pengaruh uap terhadap titik didih dalam percobaan

destilasi uap dengan bahan biji cengkeh.

2. Menghitung dan mengetahui densitas minyak cengkeh sebagai hasil dari destilasi uap

biji cengkeh.

Page 9: DESTILASI UAP

II-1

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

II.1 Dasar Teori

Pengertian Pemurnian

Pemurnian digunakan untuk memisahkan zat tertentu dari pengaruh zat lain yang

mengotorinya untuk menjadi keadaan murni. Campuran suatu larutan dapat dipisahkan

melalui cara-cara fisis pemurnian didasarkan pada perbedaan ukuran partikel sifat titik

didih, titik beku, daya larutan dandaya serap komponen campuran. Jarang sekali ditemukan

suatu reaksi organik yang dapat memberikan hasil yang murni, yaitu suatu senyawa yang

antara lain adalah hasil sampingan bahan baku yang tidak larut atau ikut bereaksi yang

berfungsi sebagai pelarut dan katalisator dalam suatu reaksi untuk menghasilkan senyawa

yang dimaksud maka diperlukan pemisahan dan pemurnian. Oleh karena itu apabila kita

menginginkan suatu hasil yang murni, maka perlu diadakan atau dilakukan suatu proses

pemurnian (Dwityatama, 2012).

Kebutuhan bahan kimia dari kedua kemurnian tinggi dan kemurnian didirikan

besar, dan meluas ke semua cabang ilmu. Biro Nasional standar AS telah aktif di bidang

ini dan sekarang memasok beberapa bahan kemurnian tinggi dan menyediakan layanan

lainnya seperti standar kemurnian dan deskripsi metode pemurnian. Diharapkan bahwa

layanan ini akan diperluas. Banyak perusahaan kimia menyediakan bahan kimia kemurnian

ditentukan. Tingkat kemurnian tergantung pada material yang akan diselidiki, penggunaan

yang harus terbuat dari itu dan sifat dari kotoran. Substansi kimia meliputi kelas-kelas yang

berbeda yaitu:

Elemen, termasuk isotop yang dipilih.

Senyawa Organik, termasuk hidrokarbon dan turunannya seperti alkohol.

Materi non-organik, termasuk halida, oksida, asam, dan garam.

Kristal tunggal.

(Daniels, 1949)

Ternik pemisahan atau pemurnian dari suatu zat yang telah tercemar atau

mengalami percampuran dapat dilakukan dengan beberapa cara, diantaranya :

1. Absorbsi

Absorbsi atau penyerapan dalam kimia adalah suatu fenomena fisik atau kimiawi

merupakan suatu proses sewaktu atom molekul atau ion memasuki suatu fase limbak

(bulk) lain yang bisa berupa gas, cairan, ataupun padatan (Satria, 2013).

Page 10: DESTILASI UAP

II-2

BAB II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

Proses ini berbeda dengan adsorpsi karena pengikatan molekul dilakukan melalui

volume dan bukan permukaan. Absorpsi merupakan suatu proses transfer massa yang

penting dalam dunia industri. Absorpsi adalah proses perpindahan massa zat-zat yang

terlarut dalam fase gaske fase cair. Proses perpindahan massa terjadi karena adanya

driving force yang berupa beda konsentrasi zat terlarut antar fase, dimana konsebtrasi

zat terlarut dalam gas lebih besar daripada konsentrasi dalam fase cair pada kondisi

seimbangnya (Chintya, 2013).

2. Adsorpsi

Adsorpsi adalah suatu proses yang terjadi ketika suatu fluida, cairan maupun gas,

terikat kepada suatu padatan atau cairan (zat penyerap, adsorben) dan akhirnya

membentuk suatu lapisan tipis atau film (zat terserap, adsorbat) pada permukaannya.

Berbeda dengan absorpsi yang merupakan penyerapan fluida oleh fluida lainnya dengan

membentuk suatu larutan (Wikipedia, 2013).

Meskipun adsorpsi telah digunakan sebagai proses kimia fisik selama bertahun-

tahun, namun hanya selama empat dekade terakhir ini proses adsorpsi baru

dikembangkan ke tahap teknik pemisahan industri utama. Pada adsorpsi , molekul

mendistribusikan sendiri antara dua fase, salah satunya solid sementara yang lain

mungkin cairan atau gas. Satu-satunya pengecualian pada adsorpsi terdapat pada busa,

topik yang tidak dianggap pada bagian ini. Adsorpsi tidak sama halnya dengan

penyerapan dimana molekul zat terlarut berdifusi dari sebagian besar fase gas ke

sebagian besar fase cair (Oktavia, 2013).

3. Kristalisasi

Kristalisasi adalah proses pembentukan bahan padat dari pengendapan larutan,

melt atau campuran leleh, atau lebih jarang pengendapan langsung dari gas. Kristalisasi

juga merupakan teknik pemisahan kimia antara bahan padat-cair, dimana terjadi

perpindahan massa (massa transfer) dari suatu zat terlarut atau solute dari cairan larutan ke

fase kristal padat. Pemisahan dengan teknik kristalisasi didasari atas pelepasan pelarut

dari zat terlarutnya dalam sebuah campuran homogeen atau larutan, sehingga terbentuk

kristal dari zat terlarutnya. Proses ini adalah salah satu teknik pemisahan padat-cair yang

sangat penting dalam industri, karena dapat menghasilkan kemurnian produk hingga

100% (Zulfikar, 2011).

Contoh proses kristalisasi diantaranya: gula pasir, garam, kristal pupuk, protein,

lemak, pati dan lain-lain (Ramadhani, 2013).

Page 11: DESTILASI UAP

II-3

BAB II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

4. Destilasi Sederhana

Destilasi adalah suatu proses pemisahan yang sangat penting dalam berbagai

industri kimia. Operasi ini bekerja untuk memisahkan suatu campuran menjadi

komponen-komponennya berdasarkan perbedaan titik didih. Destilasi ini selalu

digunakan untuk memisahkan minyak bumi menjadi fraksi-fraksinya, memisahkan

suatu produk kimia dari pengotornya, dan sangat diperlukan dalam industri obat-obatan.

(Murod, 2012)

Secara sederhana destilasi dilakukan dengan memanaskan atau menguapkan zat

cair, lalu uap tersebut didinginkan kembali supaya jadi cair dengan bantuan kondensor.

Titik didih disini dipengaruhi oleh interaksi antar molekul pelarut dan zat terlarut. Titik

didih pelarut akan meningkat ketika ditambahkan zat terlarut, hal ini disebabkan karena

bertambahnya iteraksi antar molekul dari pelarut dan zat terlarut. Ketika dipanaskan, zat

pelarut akan mendidih terlebih dahulu karena ikatan antar molekul pelarut merupakan

interaksi yang lebih lemah daripada interaksi pelarut dan zat terlarut. Dengan demikian

didapatkan pemisahan zat terlarut dari pelarutnya (Isnaini, 2013).

5. Elektrolisis

Elektrolisis adalah peristiwa berlangsungnya reaksi kimia oleh arus listrik. Alat

elektrolisa terdiri atas sel elektrolit yang berisi elektrolit (larutan atau leburan), dan dua

elektroda (anoda dan katoda). Pada anoda terjadi reaksi oksida, sedangkan pada katoda

terjadi reaksi reduksi. Komponen yang paling penting dari proses elektrolisis ini adalah

elektroda dan elektrolit (Nizwar, 2011).

Elektroda yang digunakan dalam proses elektrolisis dapat digolongkan menjadi

dua, yaitu:

Elektroda Inert, seperti grafit (C), platina (Pt), dan emas (Au).

Elektroda Aktif, seperti seng (Zn), tembaga (Cu), dan perak (Ag)

Sedangkan elektrolitnya dapat berupa larutan asam, basa, atau garam. Dapat pula

leburan garam halida atau leburan oksida. Kombinasi antara elektrolit dan elektrolisis

menghasilkan tiga kategori penting elektrolisis, yaitu:

Elektrolisis larutan dengan elektroda inert.

Elektrolisis larutan dengan elektroda aktif.

Elektrolisis leburan dengan elektroda inert.

(Muthi'ah, 2013)

Page 12: DESTILASI UAP

II-4

BAB II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

6. Elektroforesis

Elektroforesis adalah teknik pemisahan komponen atau molekul bermuatan

berdasarkan perbedaan tingkat migrasinya. Prinsip kerja dari elektroforesis adalah

adanya pergerakan komponen bermuatan positif (+) pada kutub negatif (-) serta

komponen bermuatan negatif (-) pada kutub positif (+). Pegerakan yang terjadi disebut

"elektrokinetik". Hasil yang didapatkan dari elektroforesis adalaha elektroforegram yang

memberikan informasi mengenai seberapa cepat perpindahan komponen (tm) atau biasa

disebut kecepatan migrasi (Aditama, 2011).

6. Ekstraksi

Ekstraksi adalah proses penarikan suatu zat dengan pelarut. Ekstraksi

menyangkut distribusi suatu zat terlarut (solut) diantara dua fasa cair yang tidak saling

bercampur. Teknik ekstraksi sangat berguna untuk pemisahan secara cepat dan bersih,

baik untuk zat organik atau anorganik, untuk analisis makro maupun mikro.

(Kurniati, 2011)

7. Destilasi Fraksional

Destilasi bertingkat adalah proses pemisahan dua bahan yang mempunyai titik

didih yang tidak berbeda jauh. Fungsi distilasi fraksionasi adalah memisahkan

komponen-komponen cair, dua atau lebih, dari suatu larutan berdasarkan perbedaan titik

didihnya. Distilasi ini juga dapat digunakan untuk campuran dengan perbedaan titik

didih kurang dari 20 °C dan bekerja pada tekanan atmosfer atau dengan tekanan

rendah.Aplikasi dari distilasi jenis ini digunakan pada industri minyak mentah, Alkohol,

dan lain-lain. Perbedaan distilasi fraksinasi dan distilasi sederhana adalah adanya kolom

fraksionasi. Di kolom ini terjadi pemanasan secara bertahap dengan suhu yang berbeda-

beda pada setiap platnya. Pemanasan yang berbeda-beda ini bertujuan untuk pemurnian

distilat yang lebih dari plat-plat di bawahnya. Semakin ke atas, semakin tidak volatil

cairannya (Anonim, 2012).

8. Kromatografi gas – liquid

Kromatografi adalah teknik pemisahan fisik suatucampuran zat-zat kimia yang

berdasar pada perbedaan migrasi dari masing-masing komponen campuran yang

terpisah pad afase diam di bawah pengaruh pergerakan fase gerak (Singgih, 2012).

Pada umumya ada dua jenis kromatografi gas, yaitu kromatografi gas cair

dan kromatografi gas padat. Kedua jeis kromatografi ini dibedakan berdasarkan wujud

fase gerak dan fase diamnya. Kromatografi gas cair terdiri dari fasa gerak yang berwujud

Page 13: DESTILASI UAP

II-5

BAB II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

gas sedangkan fase diamnya berwujud cair. Sedangkan pada kromatografi zat padat, fase

geraknya sama yaitu berwujud gas tetapi fase diamnya berwujud padat (Lianti, 2013).

9. Zona pelelehan

Persyaratan untuk kemurnian yang sangat tinggi padatan yang digunakan dalam

transitors dan instrumen elektronik serupa telah menyebabkan kesempurnaan pemurnian

dengan zona leleh. Sebuah tabung panjang padat beku mencair pada salah satu ujungnya

dengan letak yang sempit. Pemanasan kumparan bergerak perlahan di sepanjang tabung,

dan zona lelehan yang berisi kotoran juga bergerak sepanjang tabung, mengumpulkan

kotoran lebih juga bergerak bersama, mengumpulkan kotoran lebih sebagai

kelanjutannya. Dengan cara ini kotoran berpindah ke salah satu ujung. Proses ini diulang

beberapa kali (Daniels, 1949).

Pengertian Destilasi

Destilasi 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 (Eva, 2013).

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 mempnyai titik didih lebih rendah daripada cairan yang tekanan

uapnya rendah pada suhu kamar (Eva, 2013).

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

Page 14: DESTILASI UAP

II-6

BAB II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

nA/nB = PA + PB

PT = PA + PB

PT = PA + PB

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 (Eva, 2013).

Larutan ideal memiliki tekanan uap yang berbanding lurus dengan fraksi molnya

dalam larutan untuk seluruh kisaran fraksi mol yaitu:

Keterangan:

P10 = tekanan uap (pada suhu tertentu) murni zat

X1 = fraksi mol dalam larutan

P1 = tekanan uap parsial dalam larutan.

(Miliard, 1936)

Ini merupakan generalisasi dari hukum Raoult untuk setiap komponen larutan.

Uap jenuh dari cairan yang sama sekali tidak bercampur akan mengikuti hukum Dalton

mengenai tekanan parsial, yang mengatakan bahwa jika dua atau lebih gas atau uap yang

tidak bereaksi satu sama lain yang dicampur pada suhu yang tetap, setiap gas itu

menghasilkan tekanan yang sama seperti jika gas itu terdapat sendirian dan jumlah tekanan

itu sama dengan tekanan jumlah sistem itu (Miliard, 1936).

Tekanan uap parsial adalah tekanan uap cairan murni pada suhu tersebut. Jika PA

dan PB adalah tekanan uap cairan A dan cairan B pada titik didih campuran, tekanan jumlah

PT adalah

Keterangan:

PT = Tekanan total

PA = Tekanan uap cairan A

PB = Tekanan uap cairan B

(Gucker and Meldrum, 1950)

Dan susunan uapnya adalah :

Keterangan:

nA = Jumlah mol senyawa A

P1 = X1 . P10

Page 15: DESTILASI UAP

II-7

BAB II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

nB = Senyawa B pada volume tertentu pada fase uap.

(Miliard, 1936)

Ketika fraksionalisasi terjadi pada campuran yang tidak saling larut (imisible), hal

ini sering disebut condistillation. Ketika salah satu zat tersebut berupa air, maka proses ini

sering disebut steam distillation (penyulingan uap). Untuk kondisi di mana suatu bahan

tidak saling larut, tekanan total dapat dicari dengan hukum Dalton, yaitu:

Keterangan:

P = Tekanan total

PoA = Tekanan air

PoB = Tekanan uap dari sampel

PoA dan Po

B = Berpengaruh terhadap temperatur

(Milliard, 1936)

Perbandingan tekanan di temperature T konstan tentunya memiliki perbandingan

mol yang konstant juga.

Keterangan:

PoA = Tekanan air

PoB = Tekanan uap dari sampel

PoA dan Po

B = Berpengaruh terhadap temperatur

𝑛A = Jumlah mol air

𝑛B = Jumlah mol sampel

mA = Massa air

mB = Massa sampel

VA = Volume air

VB = Volume sampel

(Gucker and Meldrum, 1950)

Karenanya rasio tekanan dan rasio tekanan parsial pada T adalah konstan, na / nb

juga harus konstan. Komposisi uap setiap saat konstan sepanjang kedua cairan tersebut ada.

𝑃oA = 𝑛A = 𝑚A. 𝑉B

𝑃𝑜B = 𝑛B = 𝑚B. 𝑉A

PT = P10 + P2

0

Page 16: DESTILASI UAP

II-8

BAB II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

Karena, dan

Keterangan:

𝑛A = Jumlah mol air

𝑛B = Jumlah mol sampel

mA = Massa air

mB = Massa sampel

VA = Volume air

VB = volume sampel

(Gucker and Meldrum, 1950)

Sehingga kita dapat mencari Berat Molekul minyak dari rumus :

Keterangan:

Wa = Berat molekul air

Wb = Berat molekul minyak

Va = Volume air

Vb = Volume minyak

Poa = Tekanan air

Pob = Tekanan Uap dari sampel

(Gucker and Meldrum, 1950)

Destilasi dilaksanakan dalam praktek menurut salah satu atau lebih/dua metode

utama. Metode pertama didasarkan atas pembuatan uap dengan mendidihkan campuran zat

cair yang akan dipisahkan dan mengembunkan (kondensasi) uap tanpa ada zat cair yang

kembali kedalam bejana didih. Jadi tidak ada refluks. Metode kedua didasarkan atas

pengembalian sebagian dari kondensat ke bejana didih dalam suatu kondisi tertentu,

sehingga zat cair yang dikembalikan ini mengalami kontak akrab dengan uap yang

mengalir keatas menuju kondensor (Anonim, 2013).

Pengaruh zat pengotor pada titik didih sangat bergantung pada sifat zat pengotor,

sehingga akan dijumpai pengaruh yang besar bila residu yang volatile masih tetap ada.

Umumnya, sejumlah kecil zat pengotor akan memberikan pengaruh yang kecil pada titik

𝑊𝑎

𝑊𝑏=

𝑉𝑎 𝑃°𝑎

𝑉𝑏 𝑃°𝑏

na=ma

Vb

nb=mb

Vb

Page 17: DESTILASI UAP

II-9

BAB II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

didih jika dibandingkan pengaruhnya terhadap titik leleh. Dengan demikian, titik didih

tidak memberikan arti yang sama seperti titik leleh untuk karakterisasi bahan-bahan dan

kemurniannya (Anonim, 2013).

Sebagaimana prinsip dasar dari destilasi adalah memisahkan zat berdasarkan

perbedaan titik didihnya, maka komponen zat yang memiliki titik didih yang rendah akan

lebih dulu menguap sedangkan yang lebih tinggi titik didihnya akan tetap tertampung pada

labu destilasi. Proses penguapan komponen zat ini dilakukan dengan pemanasan pada labu

destilasi sehingga komponen zat yang memiliki titik didih yang lebih rendah akan menguap

dan uap tersebut melewati kondensor atau pendingin yang mendinginkan komponen zat

tersebut sehingga akan terkondensasi atau berubah dari berwujud uap menjadi berwujud

cair sehingga dapat ditampung di labu destilat atau labu Erlenmeyer. Pada proses destilasi

ini, destilat ditampung pada suhu tetap (konstan). Hal ini dilakukan karena diharapkan akan

diperoleh destilat yang murni pada kondisi suhu tersebut. Setelah sampel pada labu alas

bulat berkurang, suhu akan naik karena jumlah sampel yang didestilasi telah berkurang.

Pada kondisi naiknya suhu ini, proses destilasi sudah dapat dihentikan sehingga yang

diperoleh adalah destilat murni. Pada destilasi, untuk memperoleh ketelitian yang tinggi

penempatan ujung termometer harus sangat diperhatikan, yaitu ujung termometer harus

tepat berada di persimpangan yang menuju ke pendingin agar suhu yang teramati adalah

benar-benar suhu uap senyawa yang diamati. Pada proses destilasi, penyimpangan

pengukuran dapat terjadi jika adanya pemanasan yang berlebihan atau superheating serta

kesalahan dalam penempatan pengukur suhu atau termometer tidak pada posisi yang benar.

(Rusli, 2013)

Diagram Titik Didih Destilasi pada Larutan Biner.

Pada destilasi terdapat perbedaan titik didih pada larutan yang membuat

perbedaan pada hasil yang dicapai ketika fasa cair dan gas (uap). Perbedaan ini secara

umum diklasifikasikan menjadi 3 tipe yaitu:

1. Sistem Tipe I

Jika kita memanaskan larutan dengan komposisi a dan tidak mendidih sampai suhu

Ta terapai. Pada suhu ini uap yang datang dari a akn memiliki komposisi a’ karena a’

lebih banyak dari pada B, sedangkan komposisi residu harus menjadi banyak dalam

A. Komposisi baru residu, b, tidak bisa memanaskan sampai suhu Tb tercapai yang

lebih tinggi dari Ta. Pada gilirannya, uap datang dari B akan memiliki komposisi b’

Page 18: DESTILASI UAP

II-10

BAB II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

dan sekali lagi harus lebih banyak daripada B. Akibatnya komposisi residu akan

diperkaya dalam A, dan suhu harus naik sebelum residu akan mendidih (Lando, 1994).

Gambar II.1 Sistem pada Tipe I

2. Sistem Tipe II

Jika larutan memilki komposisi antara A dan C, seperti pada proses destilasi, suhu uap

yang ada pada saat mendidih akan lebih tinggi daripada larutan a. Jika destilasi

dilanjutkan, terdapat pendapat yang sama seperti yang digunakan untuk larutan pada

sistem tipe I yang menunjukkan bahwa a pada akhirnya residu murni dari A, yang

mendidih pada Ta. Di sisi lain, jika uap dari larutan murni, a’, dikondensasikan dan

diredestilasi berulang kali, uap dengan komposisi C akhirnya akan diperoleh. Uap

tersebut terkondensasi dan ketika didestilasi lagi akan menghasilkan komposisi uap

sebagai larutan dan karenanya tidak ada pemisahan lebih lanjut yang mugkin

menggunakan destilasi. Akhirnya setiap campuran yang memilki komposisi A dan C

dapat dipisahkan dengan dengan destilasi fraksional, hanya menjadi residu murni A

dan destilat akhir komposisi C yang tidak murni dapat dikembalikan. Di sisi lain, jika

komposisi larutan antar B dan C didestilasi, misalnya b, uap yang datang b’, akan lebih

banyak di A daripada di larutan murni da karena itu, pada destilasi berulang, residu

akan cenderung ke arah larutan murni B, sedangkan destilat akan cenderung ke arah

C. Larutan tersebut pada destilasi kompleks akan menghasilkan larutan murni B di

residu dan mendidih konstan pada campuran C dalam destilat. Dengan tidak ada A

yang dapat dikembalikan dengan destilasi (Lando, 1994).

Page 19: DESTILASI UAP

II-11

BAB II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

Gambar II.2 Sistem pada Tipe II

3. Sistem Tipe III

Aka dianalogiskan dengan solusi dari tipe II, dengan pengecualian bahwa residu

cenderung ke arah campuran yang mendidih maksimum, sedangkan sulingan

cenderung ke arah komponen yang murni. Jika campuran mulai memiliki komposisi

antara A dan D, seperti a, uap yang diperoleh pada destilasi, a’, akan lebih banyak di

A daripada larutan itu sendiri. Oleh karena itu, komposisi residu akan bergeser ke arah

D dan akhirnya akan mencapai itu. Di sisi lain, akhirnya akan menghasilkan destilat

A yang murni. Campuran Campuran antara D dan B, seperti b, namun akan

menghasilkan destilasi uap komposisi b’ yang akan lebih banyak terdapat di B

daripada di larutan. Oleh karena itu, residu sekali lagi akan bergeser ke arah D,

sementara pada redestilasi dari campuran sebagai b akhirnya akan menghasilkan

residu komposisi D dan distilat murni B. Oleh karena itu, setiap sistem biner jenis ini

dapat dipisahkan pada destilasi fraksional lengkap menjadi residu komposisi D,

konstanta campuran mendidih maksimum, dan destilat baik murni A atau B murni

tergantung pada apakah komposisi awal terdapat A dan D atau D dan B. Tetapi

campuran komposisi D tidak dapat dipisahkan lebih lanjut dengan destilasi.

(Lando, 1994)

Page 20: DESTILASI UAP

II-12

BAB II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

Gambar II.3 Sistem pada Tipe III

Macam-Macam Destilasi

1. Destilasi Sederhana

Biasanya destilasi sederhana digunakan untuk memisahkan zat cair yang titik

didih nya rendah, atau memisahkan zat cair dengan zat padat atau miniyak. Proses ini

dilakukan dengan mengalirkan uap zat cair tersebut melalui kondensor lalu hasilnya

ditampung dalam suatu wadah, namun hasilnya tidak benar-benar murni atau bias

dikatakan tidak murni karena hanya bersifat memisahkan zat cair yang titik didih rendah

atau zat cair dengan zat padat atau minyak. 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 (Putri, 2012).

Page 21: DESTILASI UAP

II-13

BAB II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

Seperti terlihat pada gambar berikut :

Gambar II.4 Perangkat Destilasi Sederhana

Dalam destilasi sederhana seperti ini, untuk memisahkan dua atau lebih

komponen yang memiliki perbedaan titik didih yang jauh. Suatu campuran dapat

dipisahkan dengan destilasi biasa ini untuk memperoleh senyawa murninya. Senyawa–

senyawa yang terdapat dalam campuran akan menguap pada saat mencapai titik didih

masing–masing (Putri, 2012).

2. Destilasi Bertingkat atau Fraksionasi

Destilasi bertingkat atau destilasi terfraksi yaitu proses yang komponen-

komponennya secara bertingkat diuapkan dan diembunkan. Penyulingan Terfraksi

berbeda dari distilasi biasa, karena ada kolom fraksinasi di mana ada proses refluks.

Refluk proses penyulingan dilakukan untuk pemisahan campuran etanol-air dapat terjadi

dengan baik. Fungsi kolom fraksinasi sehingga kontak antara cairan dengan uap sedikit

lebih lama. Sehingga komponen yang lebih ringan dengan titik didih yang lebih rendah

bendungan akan terus menguap ke kondensor. Lebih komponen Sedangkan distilat akan

kembali menjadi labu. Destilasi ini biasanya digunakan untuk memisahkan campuran

zat cair yang mempunyai perbedaan titik didih tidak berbeda banyak. Distilasi jenis ini

dapat digunakan untuk memisahkan zat yang mempunyai rentang perbedaan titik didih

hingga di bawah 30oC (Reza, 2013).

Page 22: DESTILASI UAP

II-14

BAB II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

Gambar II.5 Sistem Destilasi Bertingkat

Destilasi ini juga dilaksanakan pada tekanan tetap. Pada percobaan yang

dilakukan sampel yang digunakan adalah campuran air dan etanol. Campuran ini bersifat

azeotrof karena kedua larutan tersebut mempunyai titik didih yang hampir sama

sehingga akan sulit untuk dipisahkan antara zat yang satu dengan zat yang lainnya. hal

ini dikarenakan pada saat penampungan distilat akan sulit diidentifikasi pergantian

fraksinya karena titik didihnya berdekatan (hampir sama) akibatnya ditilat yang

tertampung menjadi tidak murni. Belum lagi jika pada sample (campuran air dan etanol)

tersebut terdapat pengotor yang mempunyai titik didih yang hamper sama dengan

sample yang dapat mengakibatkan distilat menjadi tidak murni (Reza, 2013).

Fungsi distilasi fraksionasi adalah memisahkan komponen-komponen cair, dua

atau lebih, dari suatu larutan berdasarkan perbedaan titik didihnya. Distilasi ini juga

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

bekerja pada tekanan atmosfer atau dengan tekanan rendah. Aplikasi dari distilasi jenis

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

dalam minyak mentah (Rolandy, 2012).

3. Destilasi Azeotrop

Distilasi Azeotrop digunakan dalam memisahkan campuran azeotrop (campuran

campuran dua atau lebih komponen yang sulit di pisahkan), biasanya dalam prosesnya

Page 23: DESTILASI UAP

II-15

BAB II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

digunakan senyawa lain yang dapat memecah ikatan azeotrop tersebut, 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 :

Grafik II.1 Grafik Azeotrop pada Sistem Destilasi

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 (Putri, 2012).

4. Destilasi Vakum atau Destilasi Tekanan Rendah

Destilasi vakum merupakan proses pemisahan dua komponen yang titik didihnya

sangat tinggi, metode yang digunakan adalah dengan menurunkan tekanan permukaan

lebih rendah dari 1 atm dengan tujuan untuk menghindari terjadinya reaksi oksidasi pada

Page 24: DESTILASI UAP

II-16

BAB II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

komponen yang akan dipisahkan agar ikata rangkap pada senyawa tidak putus.

(Mudhofar, 2012)

Gambar II.6 Perangkat Destilasi Vakum

Proses distillasi dengan tekanan dibawah tekanan atmosfer, bertujuan untuk

mengambil minyak midle distillate yang tidak terambil diproses CDU, dengan cara

menarik (vacum) produk tersebut dari long residue, sebenarnya minyak midle distillate

tersebut mungkin dapat dipisahkan dengan menaikkan suhu inlet kolom pada proses

distillasi atmosfer. Sebagaimana dijelaskan sebelumnya bahwa minyak bumi bila

dipanaskan pada suhu 370 oC minyak bumi akan mengalami cracking, patahan yang

terjadi dapat membentuk senyawa hidrokarbon tidak jenuh berupa olefin, dimana

senyawa ini dalam produk minyak bumi tidak dikehendaki karena sifatnya yang tidak

stabil. Untuk menyiasati supaya suhu tidak tinggi maka tekanan prosesnya yang dibuat

rendah sehingga tujuan menguapkan minyak midle distillate dapat diuapkan pada

temperatur kurang dari 370 oC atau sekitar 345 oC (Putri, 2012).

5. Destilasi Refluks atau Destilasi Destruksi

Internal refluks destilasi adalah teknik berdasarkan pada jenis khusus kolom yang

menggabungkan transfer massa dan transfer panas, penting untuk fraksionasi dari

campuran uap yang dihasilkan oleh pendidihan campuran cairan multi komponen, dalam

peralatan pada dasarnya terbuat dari sejumlah koil sirip vertikal, secara internal

didinginkan oleh fluida dingin. Sehinggaa transfer panas dapat terjadi, permukaan

khusus sekitar 500 m2/m3, digabungkan ke transfer massa yang sangat efisien, juga

keuntungan dengan pembasahan seragam dari permukaan dari setiap titik. Teknologi ini

Page 25: DESTILASI UAP

II-17

BAB II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

menghasilkan efisiensi terutama pada destilasi batch dari senyawa dimana dibutuhkan

kualitas baik dari distilat sebagaimana recovery pelarut dari campuran kompleks, dimana

teknik lain yang tersedia lebih mahal untuk recovery (Anonim, 2012).

Gambar II.7 Perangkat Destilasi Refluks atau Destilasi Destruksi dalam Industri

Campuran reaksi cair ditempatkan dalam sebuah wadah terbuka hanya di bagian

atas. Kapal ini terhubung ke kondensor Liebig, seperti bahwa setiap uap yang dilepaskan

kembali ke didinginkan cair, dan jatuh kembali ke dalam bejana reaksi. Kapal kemudian

dipanaskan keras untuk kursus reaksi. Refluks sangat banyak digunakan dalam industri

yang menggunakan kolom distilasi skala besar dan fractionators seperti kilang minyak,

petrokimia dan pabrik kimia, dan pabrik pengolahan gas alam (Zulaiha, 2011).

Fungsi refluks, adalah memperbesar L/V di enriching section, sehingga

mengurangi jumlah equibrium stage yang diperlukan untuk product quality yang

ditentukan, atau, dengan jumlah stage yang sama, akan menghasilkan product quality

yang lebih baik dengan menggandakan kontak kembali antara cairan dan uap agar panas

yang digunakan efisien. 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.

(Putri, 2012)

Page 26: DESTILASI UAP

II-18

BAB II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

6. Destilasi uap

Untuk memurnikan zat/senyawa cair yang tidak larut dalam air, dan titik didihnya

cukup tinggi, sedangkan sebelum zat cair tersebut mencapai titik didihnya, zat cair sudah

terurai, teroksidasi atau mengalami reaksi pengubahan (rearranagement), maka zat cair

tersebut tidak dapat dimurnikan secara destilasi sederhana atau destilasi bertingkat,

melainkan harus didestilasi dengan destilasi uap (Putri, 2012).

Destilasi uap adalah istilah yang secara umum digunakan untuk destilasi

campuran air dengan senyawa yang tidak larut dalam air, dengan cara mengalirkan uap

air ke dalam campuran sehingga bagian yang dapat menguap berubah menjadi uap pada

temperatur yang lebih rendah dari pada dengan pemanasan langsung. Untuk destilasi

uap, labu yang berisi senyawa yang akan dimurnikan dihubungkan dengan labu

pembangkit uap (Putri, 2012).

Gambar II.8 Perangkat Destilasi Uap

Distilasi uap digunakan untuk memisahkan campuran senyawa-senyawa yang

memiliki titik didih mencapai 200 °C atau lebih. Distilasi uap dapat menguapkan

senyawa-senyawa ini dengan suhu mendekati 100oC dalam tekanan atmosfer dengan

menggunakan uap atau air mendidih (Saprudin, 2013).

Prinsip dasar destilasi uap adalah mendestilasi campuran senyawa di bawah titik

didih dari masing-masing senyawa campurannya. Selain itu destilasi uap dapat

digunakan untuk campuran yang tidak larut dalam air di semua temperatur, tapi dapat

didestilasi dengan air. Uap air yang dialirkan ke dalam labu yang berisi senyawa yang

akan dimurnikan, dimaksudkan untuk menurunkan titik didih senyawa tersebut karena

titik didih suatu campuran lebih rendah daripada titik didih komponen-komponennya.

Aplikasi dari destilasi uap adalah untuk mengekstrak beberapa produk alam seperti

Page 27: DESTILASI UAP

II-19

BAB II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

minak eucalyptus dari eucalyptus, minyak sitrus dari lemon atau jeruk, dan unutk

ekstraksi minyak parfum dari tumbuhan (Saprudin, 2013).

Minyak Atsiri

Minyak atsiri adalah zat berbau yang terkandung dalam tanaman. Minyak ini

disebut juga minyak menguap, minyak eteris, minyak esensial karena pada suhu kamar

mudah menguap. Istilah esensial dipakai karena minyak atsiri mewakili bau dari tanaman

asalnya. Dalam keadaan segar dan murni, minyak atsiri umumnya tidak berwarna. Namun,

pada penyimpanan lama minyak atsiri dapat teroksidasi. Untuk mencegahnya, minyak

atsiri harus disimpan dalam bejana gelas yang berwarna gelap, diisi penuh, ditutup rapat,

serta disimpan di tempat yang kering dan sejuk (Gunawan & Mulyani, 2004).

Minyak atsiri bersifat mudah menguap karena titik uapnya rendah. Susunan

senyawa komponennya kuat mempengaruhi saraf manusia (terutama di hidung) sehingga

memberikan efek psikologis tertentu (baunya kuat). Minyak atsiri mempunyai rasa getir

(pungent taste), berbau wangi sesuai dengan bau tanaman penghasilnya dan umumnya larut

dalam pelarut organik tetapi tidak larut dalam air (Saraswati, 2012).

Minyak atsiri dapat bersumber pada setiap bagian tanaman yaitu dari daun, bunga,

buah, biji, batang atau kulit dan akar atau rhizome. Berbagai macam tanaman yang

dibudidayakan atau tumbuh dengan sendirinya di berbagai daerah di Indonesia memiliki

potensi yang besar untuk diolah menjadi minyak atsiri, baik yang unggulan maupun

potensial untuk dikembangkan. Khususnya di Indonesia telah dikenal sekitar 40 jenis

tanaman penghasil minyak atsiri, namun baru sebagian dari jenis tersebut telah digunakan

sebagai sumber minyak atsiri secara komersil (Saraswati, 2012).

Bagi tanaman penghasil minyak, minyak atsiri berfungsi sebagai insect repellant

(mengusir serangga/parasit lain) dan insect attractant (menarik). Dalam beberapa hipotesis

dapat disimpulkan bahwa tumbuhan akan memproduksi minyak atsiri secara maksimal jika

kondisi tumbuh dalam keadaan susah, misalnya akar tanaman sulit mendapat air, struktur

tanah berkapur atau jarang nutrisi makanan, dan sebagainya. Kondisi semacam itu

membuat tanaman berusaha untuk memproduksi minyak atsiri agar tetap toksik terhadap

serangan serangga maupun parasit lain (Lansida, 2012).

Minyak atsiri biasanya terdiri dari berbagai campuran persenyawaan kimia yang

terbentuk dari unsur Karbon (C), Hidrogen (H), dan oksigen (O). Pada umumnya

komponen kimia minyak atsiri dibagi menjadi dua golongan yaitu:

Page 28: DESTILASI UAP

II-20

BAB II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

1) Golongan hidrokarbon

Persenyawaan yang termasuk golongan ini terbentuk dari unsur Karbon (C) dan

Hidrogen (H). Jenis hidrokarbon yang terdapat dalam minyak atsiri sebagian besar

terdiri dari monoterpen (2 unit isopren), sesquiterpen (3 unit isopren), diterpen (4 unit

isopren) dan politerpen (Anonim, 2013).

2) Golongan hidrokarbon teroksigenasi

Komponen kimia dari golongan persenyawaan ini terbentuk dari unsure Karbon (C),

hidrogen (H) dan Oksigen (O). Persenyawaan yang termasuk dalam golongan ini

adalah persenyawaan alcohol, aldehid, keton, ester, eter, dan fenol. Ikatan karbon yang

terdapat dalam molekulnya dapat terdiri dari ikatan tunggal, ikatan rangkap dua, dan

ikatan rangkap tiga. Terpen mengandung ikatan tunggal dan ikatan rangkap dua.

Senyawa terpen memiliki aroma kurang wangi, sukar larut dalam alkohol encer dan

jika disimpan dalam waktu lama akan membentuk resin. Golongan hidrokarbon

teroksigenasi merupakan senyawa yang penting dalam minyak atsiri karena umumnya

aroma yang lebih wangi. Fraksi terpen perlu dipisahkan untuk tujuan tertentu,

misalnya untuk pembuatan parfum, sehingga didapatkan minyak atsiri yang bebas

terpen (Ketaren, 1985).

Metode isolasi minyak atsiri dapat dilakukan dengan beberapa cara yaitu:

1) Penyulingan (destilasi)

Penyulingan adalah proses pemisahan komponen berdasarkan perbedaan titik

didihnya. Prinsip dasar penyulingan adalah cairan dirubah menjadi uap pada titik

didihnya, kemudian uap tersebut dikondensasikan lagi ke dalam bentuk cairan dengan

proses pendinginan (Heldyanisa, 2012).

Penyulingan dapat dilakukan dengan bebagai cara, yaitu :

a. Penyulingan dengan air

b. Penyulingan dengan air dan uap

c. Penyulingan dengan uap

(Heldyanisa, 2012)

2) Ekstraksi

Prinsipnya adalah melarutkan minyak atsiri yang terdapat dalam simplisia dengan

pelarut organik yang mudah menguap yang sesuai. Metode penyarian digunakan untuk

minyak-minyak atsiri yang tidak tahan dengan pemanasan. Metode ini banyak

digunakan karena rendahnya kadar minyak dalam tanaman, selain itu cara ini dianggap

Page 29: DESTILASI UAP

II-21

BAB II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

paling efektif karena sifat minyak atsiri yang larut sempurna di dalam bahan pelarut

organik nonpolar (Heldyanisa, 2012).

3) Enflurage

Prinsipnya adalah metode perlekatan bau dengan menggunakan media lilin dan

memanfaatkan aktivitas enzim yang diyakini masih aktif selama sekitar 15 hari sejak

bahan minyak atsiri dipanen. Metode ini digunakan karena ada beberapa jenis bunga

yang setelah dipetik enzimnya masih menunjukkan kegiatan dalam menghasilkan

minyak atsiri sampai beberapa minggu, misalnya bunga melati. Diperlukan perlakuan

khusus secara langsung agar tidak mengubah aktivitas enzim (Heldyanisa, 2012).

Cengkeh

Cengkeh memiliki nama ilmiah Eugenia Aromaticum atau Eugenia Caryophyllata

adalah herba dengan aroma wangi yang sudah diperdagangkan sejak dulu kala dengan

sebutan paling terkenal “Clove” yang mana tanaman ini sudah digunakan dan dimanfaatkan

secara global sebagi bahan bumbu penyedap untuk berbagai produk makanan. Bunga

cengkeh dengan Nama atau sebutan global adalah Clove berasal dari bahasa Latin, clavus,

yang berarti kuku, ini mungkin bentuk dari bunga cengkeh yang kering memiliki kelopak

seperti kuku. Menurut catatan atau dokumentasi Orang Cina kuno, herbal bunga

cengkeh telah di manfaatkan sejak 207 SM (Caratik, 2013).

Cengkeh mempunyai komponen eugenol dalam jumlah besar (70-80%) yang

mempunyai sifat sebagai stimulan, anestetik lokal, karminatif, antiemetik, antiseptik dan

antispasmodik. Pemisahan kandungan kimia dari serbuk bunga, tangkai bunga dan daun

cengkeh menunjukan bahwa serbuk bunga dan daun cengkeh mengandung saponin, tannin,

alkaloid, glikosida, dan flavonoid, sedangkan tangkai bunga cengkeh mengandung

saponin, tannin, glikosida dan flavonoid. Selain itu kandungan lainnya yang ada pada

cengkeh adalah senyawa asetil eugenol, beta-caryophyllene, vanilin, tanin, asam galotanat,

metil salisilat (suatu zat penghilang rasa nyeri), asam krategolat, beragam senyawa

flavonoid (eugenin, kaemferol, rhamnetin, dan eugenetin), berbagai senyawa triterpenoid

(asam oleanolat, stigmasterol, dan kompesterol), serta mengandung berbagai senyawa

seskuiterpen (Anonim, 2013).

Pohon cengkeh bertajuk kerucut, dapat tumbuh setinggi 10 – 20 meter, cocok

ditanam di dataran rendah sampai ke pegunungan pada ketinggian 900 meter dari

permukaan laut (kota Bandung kira-kira 700 meter dari permukaan laut), dan dapat hidup

puluhan tahun. Daunnya licin berkilap (glossy), berbentuk oval, warnanya pink dan kuning

Page 30: DESTILASI UAP

II-22

BAB II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

muda ketika baru tumbuh, dan berubah menjadi hijau segar. Sebaliknya, tangkai bunganya

kehijauan, kemudian berubah menjadi merah muda ketika siap untuk dituai (dengan

panjang sekitar 1.5-2cm). Tangkai bunga cengkeh adalah tuaian utama dari pohon cengkeh.

Biasanya ia kemudian dikeringkan di bawah sinar matahari atau dengan oven (untuk

industri besar) hingga berwarna coklat kehitaman. Cengkeh beraroma kuat dan berasa

pedas karena kandungan minyak atsiri (essential oil) yang tinggi. Kegunaannya antara lain

sebagai bumbu masak, bahan rokok kretek, aromaterapi, obat sakit gigi, dsb. Namun bukan

hanya tangkai bunganya saja yang dapat dimanfaatkan, seluruh bagian pohon mempunyai

manfaat (Anonim, 2013).

Bunga kering yang memiliki aroma harum ini digunakan sebagai obat, di zaman

kuno sebelum teknologi modern medis kedokteran berkembang. Berdasarkan pengobatan

tradisional cina, cengkeh memiliki arti penting untuk mengobati penyakit yang

berhubungan dengan pernapasan, seperti batuk, masalah bau napas, mengobati luka gigitan

serangga, serta banyak digunakan dalam berbagai macam aplikasi lain. Bunga Cengkeh

Kering memiliki manfaat dan Khasiat yang sangat luas untuk kegunaan obat, dan banyak

budaya di seluruh dunia yang meyakini ramuan Cengkeh ini sebagai obat mujarab untuk

berbagai penyakit dan ragamnya. Manfaat yang nyata untuk penggunaan paling umum dari

ramuan herbal ini terkait dengan antiseptik dan sifat analgesik (Caratik, 2013).

Seperti di daratan topis Asia, bunga Cengkeh telah digunakan untuk memerangi

penyakit malaria, kolera, TBC dan penyakit yang disebabkan parasit. Bahkan minyak

cengkeh yang memiliki aroma harum telah di buat salep topikal, Minyak cengkeh juga

memiliki manfaat yang besar untuk mengurangi kejang otot (keram), mengobati jerawat

dan bisul. Tidak sebatas itu saja pemanfaatan dari bunga cengkeh, zat-zat yang dimiliki

tumbuhan ini juga sangat efektif untuk di jadikan insektisida ampuh, sebagai pembasmi

nyamuk dan serangga lainnya penyebab penyakit (Caratik, 2013).

Gambar II.9 Kuncup Bunga Cengkeh Kering

Page 31: DESTILASI UAP

II-23

BAB II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

Bahkan sampai sekarang Minyak cengkeh masih banyak digunakan sebagai

pengobatan tradisional untuk mencegah juga meringankan kerusakan gigi dan sakit gigi.

Manfaat lain dari minyak bunga cengkeh juga di gunakan sebagai obat untuk mual, hernia,

Perut kembung, diare, kaki Varises, dan infeksi jamur kulit. Beberapa virus infeksi dapat

di lemahkan dengan baik oleh sifat antiseptik dan bakterisida dari minyak bunga cengkeh

itu (Caratik, 2013).

Minyak cengkeh merupakan minyak atsiri yang dapat digunakan sebagai

pengobatan alternatif. Banyak zat terkandung dalam minyak cengkeh yaitu antibiotik, anti-

virus, anti-jamur dan memiliki khasiatse bagaianti septik. Selainitu ditemukan pula sekitar

60-90 persen eugenol dalam minyak cengkeh. Kandungan lain yang tedapat di dalamnya

adalah zatmangan, asam lemak omega 3, magnesium, serat, zatbesi, potassium dan

jugakalsium. Vitamin yang diperlukan oleh tubuh juga ada di dalamnya terutama vitamin

C dan vitamin K. Berdasarkan penelitian diketahui bahwa minyak cengkeh dapat

mengurangi peradangan dalam tubuh, meningkatkan system kekebalan tubuh secara alami,

memperlancar sirkulasi darah, meningkatkan metabolism serta membantu mengatasi stress

dan depresi (Jaya, 2011).

Meskipun awalnya hanya sebagai pengobatan tradisional, dan sudah banyak budaya

bangsa yang merasakan manfaat dan kebaikan bunga cengkeh. Kini seiring

berkembangnya penelitian modern telah mengungkap bahwa komponen obat utama yang

dimiliki cengkeh adalah berkaitan dengan senyawa fenol dan senyawa eugenol. Eugenol

merupakan antiseptik yang cukup ampuh dan anestesi. Untuk itulah, minyak bunga

cengkeh di nobatkan sebagai panglima antiseptik dan analgesik, minyak cengkeh memiliki

manfaat yang terbaik untuk menghilangkan, meringankan sakit gigi (Caratik, 2013).

Berikut akan dijelaskan beberapa manfaat cengkeh dalam bidang kesehatan, antar

lain:

1) Mengatasi Infeksi Pernapasan

Menurut profesor dari Mount Sinai School of Medicine di New York City; Neil

Schachter, MD: Cengkeh bekerja sebagai ekspektoran. yaitu dapat mengencerkan

lendir yang ada di kerongkongan dan tenggorokan. Teh yang mengandung cengkeh

dapat membantu mengatasi infeksi saluran pernapasan (Cinta, 2013).

2) Mengobati Sakit Gigi

Bagian cengkeh yang dapat digunakan untuk mengobati sakit gigi adalah bunga

cengkih. Cara pemanfaatannya adalah, sangrai 5 sampai 10 butir bunga cengkih lalu

Page 32: DESTILASI UAP

II-24

BAB II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

ditumbuk hingga halus. Bubuk cengkeh yang dihasilkan kemudian ditaburkan di

bagian gigi yang sakit (Cinta, 2013).

3) Mengatasi Noda Jerawat

Menurut Cornelia Zicu (staf Elizabeth Arden Red Door Spas), kandungan senyawa

Euganol (dikenal sebagai antiseptik alami untuk menyeimbangkan kulit) yang

dikandung cengkeh dapat dimanfaatkan untuk mencegah timbulnya jerawat dan

menghilangkan noda bekas jerawat (Cinta, 2013).

4) Pembersih kuman Alternatif

Senyawa Euganol atau antiseptik alami pada cengkeh bermanfaat untuk menjaga

kebersihan barang-barang anda. Minyak cengkeh dapat mengurangi bakteri atau jamur

yang ada pada perabotan rumah tangga dan mencegah kuman datang kembali. Caranya

yaitu dengan mencampur 1/2 sendok minyak cengkeh dengan dua gelas air kemudian

semprotkan ke tempat-tempat yang rentan terpapar bakteri atau kuman, misalnya

dinding kamar mandi (Cinta, 2013).

5) Pewangi Alami Pakaian

Aroma cengkeh yang pedas secara alami akan menutupi bau tak sedap, selain itu dapat

menjaga kesegaran barang-barang anda. Salah satu contoh pemanfaatan nya adalah

untuk pewangi dan penyegar pada pakaian anda. Caranya: simpanlah beberapa batang

cengkeh ke dalam lemari pakaian Anda dan ganti setiap 2-4 minggu sekali, agar aroma

segar tetap terjaga (Cinta, 2013).

Bunga Cengkeh aman di konsumsi, ini karena selain memiliki manfaat obat, ia

banyak di gunakan sebagai bumbu pada beberapa makanan. Bahkan dalam budaya bangsa

Arab, cengkeh dibuat campuran minuman kopi, 2 biji cengkeh dan kulit kayu manis sangat

baik untuk manfaat kesehatan. Untuk Mengobati dan meringankan sakit gigi satu kuncup

bunga cengkeh kering ditumbuk dan disumbatkan pada bagian gigi yang berlobang, atau

anda bisa menggunakan 1 tetes minyak cengkeh asli pada bola kapas dan di sumbatkan

pada bagian gigi sakit atau yang berlubang. Untuk menghilangkan gangguan napas bau,

minum teh yang di campur beberapa 2 sampai 3 putik bunga cengkeh dapat mengusir

aroma tidak sedap dalam mulut (Caratik, 2013).

Seperti dikutip dari AOLHealth, meskipun minyak cengkeh merupakan obat alami,

tapi sebaiknya tetap memperhatikan cara penggunaannya. Karena belum banyak penelitian

yang menunjukkan efektifitas dari minyak cengkeh ini pada manusia. Bagi orang yang

memiliki sensitifitas tinggi (hipersensitif), sebaiknya berhati-hati dalam penggunaannya

Page 33: DESTILASI UAP

II-25

BAB II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

untuk menghindari reaksi alergi. Penggunaan minyak cengkeh secara berlebihan dapat

menimbulkan efek samping. Pengobatan memiliki hasil yang berbeda-beda pada setiap

individu, minyak cengkeh murni sangat terkonsentrasi dan dapat memiliki reaksi yang

merugikan pada beberapa jenis kulit sensitif, jadi sebaiknya jika anda memiliki kulit yang

sensitif untuk menggunakan minyak cengkeh lakukan pengenceran dengan air. Selain itu,

bagi orang yang sedang mengonsumsi obat anti koagulan (pengencer darah) atau obat anti

platelet sebaiknya mempertimbangkan kembali untuk menggunakannya dan

berkonsultasilah terlebih dahulu dengan dokter. Hal ini disebabkan karena ada beberapa

jenis obat yang dikenal dapat berinteraksi dengan Bio kimia Bunga Cengkeh (Jaya, 2011).

Page 34: DESTILASI UAP

III-1

BAB III

METODOLOGI PERCOBAAN

III.1 Variabel Percobaan

1. Variabel kontrol : Tekanan udara, suhu, dan waktu pada proses destilasi

2. Variabel terikat : Volume minyak cengkeh dan densitas minyak cengkeh

3. Variabel bebas : Biji cengkeh

III.2 Bahan Yang Digunakan

1. Biji cengkeh 350 gram

2. Air

III.3 Alat Yang Digunakan

1. Erlenmeyer

2. Handphone

3. Gelas Beker

4. Gelas Ukur

5. Labu Destilat

6. Manometer

7. Perangkat distilasi uap :

1) Boiler

2) Kondensor

3) Labu Destilat

4) Pipa

5) Kaki Tiga

6) Erlenmeyer

8. Piknometer

9. Pipet tetes

10. Termometer

Page 35: DESTILASI UAP

III-2

BAB III Metodologi Percobaan

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

III.4 Prosedur Percobaan

III.4.1 Treatment Bahan Destilasi Uap (Cengkeh)

1. Menyiapkan cengkeh sebagai bahan destilasi uap sebanyak 500 gram.

2. Mengeringkan cengkeh selama 6 jam.

3. Menyimpan cengkeh di tempat yang kering.

4. Cengkeh siap digunakan untuk proses destilasi uap.

III.4.2 Proses Destilasi Uap

1. Menyiapkan semua peralatan dan bahan.

2. Memastikan perangkat destilasi uap terpasang dengan baik.

3. Mengisi labu distilat dengan 350 gram cengkeh yang telah di keringkan.

4. Mengisi boiler dengan air secukupnya, kemudian menyalakan kompor.

6. Menutup valve yang ada pada boiler saat uap pada panci sudah mengepul.

7. Menyalakan stopwatch sebagai awal mula perhitungan waktu destilasi uap.

8. Mengukur suhu, tekanan, dan waktu yang ada pada labu destilat saat hasil destilasi

pertama kkali menetes.

9. Mengamati volume hasil destilasi yang ada pada labu erlenmeyer, apabila sudah

mulai penuh harus diganti dengan labu erlenmeyer yang lain.

10. Mengambil minyak cengkeh dengan cara menyedot hasil desilasi dengan pipet

tetes.

11. Mencatat semua data yang diperlukan dalam analisa, seperti persen minyak cengkeh

yang dihasilkan dalam proses destilasi.

12. Melakukan perhitungan massa jenis minyak cengkeh yang dihasilkan dalam proses

destilasi.

13. Mendiamkan minyak hasil destilasi selama 2 hari.

III.4.3 Menghitung Densitas Minyak Cengkeh

1. Menimbang piknometer yang akan diisi minyak cengkeh pada keadaan kosong

terlebih dahulu.

2. Memasukkan minyak cengkeh pada piknometer berukuran 10 ml.

3. Menimbang berat piknometer yang berisi minyak cengkeh.

4. Menghitung berat (massa) minyak cengkeh dengan mencari selisih antara berat

piknometer yang telah terisi minyak dengan berat piknometer yang kosong.

5. Setelah diketahui massanya, densitas dapat dihitung dengan menggunakan cara

berikut ini :

Page 36: DESTILASI UAP

III-3

BAB III Metodologi Percobaan

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

Keterangan:

ρ = massa jenis atau densitas (gr/ml)

m = massa (gram)

v = volume (ml)

III.5 Diagram Alir Percobaan

III.5.1 Diagram Alir Treatment Bahan Destilasi Uap (Cengkeh)

Mulai

Menyiapkan cengkeh sebagai bahan destilasi uap sebanyak 500 gram.

Mengeringkan cengkeh selama 6 jam.

Menyimpan cengkeh di tempat yang kering.

Cengkeh siap digunakan untuk proses destilasi uap.

Selesai

ρ = m

v

Page 37: DESTILASI UAP

III-4

BAB III Metodologi Percobaan

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

III.5.2 Diagram Alir Percobaan Destilasi Uap

Menyiapkan semua peralatan dan bahan

Memastikan perangkat destilasi uap terpasang dengan baik

Mengisi labu distilat dengan 350 gram cengkeh yang telah di keringkan

Mengisi boiler dengan air secukupnya, kemudian menyalakan kompor

Menutup valve yang ada pada boiler saat uap pada panci sudah mengepul

Menyalakan stopwatch sebagai awal mula perhitungan waktu destilasi uap

Mengukur suhu, tekanan, dan waktu yang ada pada labu destilat saat hasil destilasi

pertama kali menetes

Selesai

Mengambil minyak cengkeh dengan cara menyedot hasil desilasi dengan pipet tetes

Mengamati volume hasil destilasi yang ada pada labu erlenmeyer, apabila sudah mulai

penuh harus diganti dengan labu erlenmeyer yang lain

I

I

I

-

3

Mulai

Mencatat semua data yang diperlukan dalam analisa, seperti persen minyak yang

dihasilkan dalam proses destilasi

Melakukan perhitungan massa jenis minyak cengkeh yang dihasilkan dalam proses

destilasi

Mendiamkan minyak hasil destilasi selama 2 hari.

Page 38: DESTILASI UAP

III-5

BAB III Metodologi Percobaan

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

III.5.3 Diagram Alir Perhitungan Massa Jenis atau Densitas

Mulai

Menimbang piknometer yang akan diisi minyak cengkeh pada keadaan kosong terlebih

dahulu

Memasukkan minyak cengkeh pada piknometer berukuran 10 ml.

Menimbang berat piknometer yang berisi minyak cengkeh

cengkeh

Menghitung berat (massa) minyak cengkeh dengan mencari selisih antara berat piknometer

yang telah terisi minyak dengan berat piknometer yang kosong

Setelah diketahui massanya, densitas dapat dihitung dengan menggunakan rumus yang

telah ditetapkan

Selesai

Page 39: DESTILASI UAP

III-6

BAB III Metodologi Percobaan

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

III.6 Gambar Alat

Erlenmeyer

Handphone

Gelas Beker

Gelas Ukur

Labu Destilat

Manometer

Piknometer

Pipet Tetes

Termometer

Perangkat Destilasi Uap

1

2

3 4

Keterangan :

1. Boiler

2. Kondensor

3. Labu destilat

4. Pipa

5. Kaki Tiga

6. Erlenmeyer

5 6

Page 40: DESTILASI UAP

IV-1

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

IV.1 Tabel Hasil Pengamatan

Dari percobaan Destilasi uap minyak kemiri didapatkan hasil percobaan adalah sebagai

berikut :

Tabel IV.1.1 Hasil Proses Destilasi Uap Minyak Cengkeh

Gelas Beker

500 mL Waktu

Tekanan Uap

(mBar)

Suhu

(oC)

Hasil Minyak

(mL)

Densitas Minyak

(gr/mL)

Pertama 75 menit 44 96 2 0,75

Kedua 125 menit 55 98 3,8 0,92

Tabel IV.1.2 Hasil Destilasi Uap Minyak Cengkeh Setelah Didiamkan Selama 2 Hari

Gelas Beker

500 mL Waktu

Tekanan Uap

(mBar)

Suhu

(oC)

Hasil Minyak

(mL)

Densitas Minyak

(gr/mL)

Pertama 2 hari - - 12,8 0,94

IV.2 Pembahasan

Tujuan dari percobaan destilasi uap minyak cengkeh adalah mempelajari dan

mengetahui pengaruh uap pada titik didih dalam percobaan destilasi uap dengan bahan serbuk

cengkeh. Serta menghitung dan mengetahui densitas minyak kemiri sebagai hasil dari destilasi

uap serbuk kemiri.

Pada percobaan destilasi uap minyak cengkeh ini hasil yang didapatkan mula-mula

berupa minyak cengkeh yang bercampur dengan air dengan volume 2 ml pada saat 75 menit

dan 3,8 ml pada saat 125 menit. Namun, minyak yang keluar pada proses distilasi uap ini tidak

maksimal. Hasil yang tertampung dalam labu erlenmeyer sangar encer dan bening karena

perbandingan minyak cengkeh sangat kecil dibandingkan air sehingga menyebabkan minyak

susah diamati dan diambil. Hal ini disebabkan oleh alat destilasi di laboratorium sendiri yang

fungsinya sudah menurun, proses destilasi pun tidak sempurna. Ada kebocoran pada perangkat

destilasi uap ini, uap pada proses destilasi menetes pada kaki tiga. Saat kami menampung hasil

tetesan ini, ternyata berupa air yang dengan kadar minyak yang lebih tinggi daripada hasil

destilasi pada labu erlemenyer. Karena hasil destilasi yang diperoleh masih bercampur dengan

Page 41: DESTILASI UAP

IV-2

Bab IV Hasil dan Pembahasan

Laboratorium Kimia Fisika

Program StudiD3 Teknik Kimia

FTI-ITS

air, maka destilat didiamkan selama 2 hari. Kemudian kami melihat hasil destilasi yang sudah

didiamkan, ternyata metode ini sangat membantu karena minyak cengkeh yang dihasilkan

mengendap di bawah air dan dengan jumlah yang lebih banyak dari proses destilasi

sebelumnya.

Penyebab lain terjadinya kegagalan pada proses destilasi uap ini adalah cengkeh

sebagai bahan utama proses destilasi uap ini merupakan golongan dari minyak nabati dimana

minyak nabati tidak dengan mudah bisa dikeluarkan minyaknya menggunakan proses destilasi

uap biasa, suhu yang diperlukan untuk minyak cengkeh yang seharusnya adalah 2730C

sedangkan temperatur pada alat destilasi pada percobaan ini hanya mencapai 1000C (Aini, 2012).

Sebenarnya, pada prinsipnya 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 mempnyai titik didih lebih rendah daripada cairan yang

tekanan uapnya rendah pada suhu kamar. Apabila tekanan dalam vakum tidak cukup kuat, maka

senyawa yang akan didestilasi tidak akan terangkat naik bersama uap air. Tekanan yang ada

dalam vakum hanya mampu untuk mengangkat air menuju tabung pendingin dan meninggal

zat atau senyawa yang akan didestilasi (Fadhil,2008).

Pada percobaan destilasi uap minyak cengkeh ini didapatkan nilai densitas dari minyak

cengkeh sebesar 0,75 gr/ml pada saat 75 menit, 0,92 gr/ml saat 125 menit, dan 0,94 gr/ml setelah

minyak cengkeh didiamkan selama 2 hari. Dari hasil yang diperoleh ini memiliki kecocokan

dengan literatur yang ada dimana nilai densitas dari minyak kemiri seharusnya berada pada

kisaran angka 0,9994 gr/ml (Aini, 2012).

Page 42: DESTILASI UAP

V-1

BAB V

KESIMPULAN

Dari percobaan diatas dapat disimpulkan bahwa:

1. Destilasi uap dengan biji cengkeh pada tekanan 44mBar, pada temperatur 96oC dan dengan

variabel waktu selama 75 menit menghasilkan minyak cengkeh sebanyak 2ml, dan pada

tekanan 55mBar, temperatur 98 oC dan dengan variabel waktu selama 125 menit

menghasilkan minyak cengkeh sebanyak 3,8 ml.

2. Pada percobaan destilasi uap minyak cengkeh didapatkan densitas dari minyak cengkeh

yaitu 0,75 gr/ml pada waktu 75 menit dan 0,92 gr/ml pada waktu 125 menit.

3. Destilasi uap dengan biji cengkeh tidak dapat menghasilkan minyak secara maksimal

dikarenakan terhalang oleh kendala teknis serta titik didih yang dimiliki oleh cengkeh

sangatlah tinggi yakni 273 0C sedangkan untuk alat destilasinya sendiri hanya mencapai

1000C sehingga minyak yang dihasilkan sedikit serta bercampur dengan air dan uap minyak

yang berada dalam labu destilat tidak dapat terangkat menuju kondensor. Akhirnya kami

mendiamkan hasil destilasi selama 2 hari dan diperoleh minyak cengkeh sebanyak 12,8 ml

dengan densitas minyak cengkeh sebesar 0,94 gr/ml.

4. Percobaan destilasi uap minyak cengkeh ini berhasil namun minyak masih bercampur

dengan air diakibatkan beberapa faktor diantaranya bahan utama yaitu cengkeh tidak dapat

diproses menggunakan destilasi uap sederhana, alat destilas uap yang ada kurang memadai,

temperatur yang seharusnya dicapai tidak dapat tercapai, serta pengaruh tekanan vakum

dalam labu destilat yang tidak dapat menguapkan minyak kemiri.

Page 43: DESTILASI UAP

vi

DAFTAR PUSTAKA

Aditama, R. (2011, desember -). kimia analitik. Dipetik oktober 03, 2013, dari majalah kimia:

http://majalahkimia.blogspot.com/2011/12/elektroforesis.html

Caratik. (2013, Februari 23). Manfaat cengkeh. Dipetik November 23, 2013, dari caratik.us:

http://caratik.us/166/manfaat-cengkeh-dan-khasiat-obat-yang-dimiliki.html

Chintya, J. (2013, Mei 5). Absorpsi-Praktikum Operasi Teknik Kimia. Dipetik November 20,

2013, dari scribd.com: http://www.scribd.com/doc/139728104/Absorpsi-Praktikum-

Operasi-Teknik-

Daniels, F. (1949). Ezperimental Physical Chemistry. Tokyo: McGraw Hill Kogakusha.

Dwityatama, R. D. (2012, November 22). Pemurnian. Dipetik November 20, 2013, dari

scribd.com: http://www.scribd.com/doc/114128102/pemurnian

Kurniati, N. (2011, februari -). blog archive. Dipetik oktober 03, 2013, dari al chemist:

http://alchemistviolet.blogspot.com/2011/02/ekstraksi.html

Lianti, L. (2013, September 12). kromatografi. Dipetik November 20, 2013, dari scribd.com:

http://www.scribd.com/doc/168184509/Gas-Liquid-Chromatography

Mudhofar, A. (2012, Juli 23). Destilai Vakum. Dipetik november 23, 2013, dari

eprints.undip.ac.id: http://eprints.undip.ac.id/37132/1/AGUS_MUDHOFAR.pdf

Murod, A. M. (2012, Desember 10). Destilasi. Dipetik November 20, 2013, dari .scribd.com:

http://www.scribd.com/doc/116682265/destilasi

Muthi'ah, F. (2013, Oktober 5). Elektrolisis. Dipetik November 20, 2013, dari scribd.com:

Oktavia, M. D. (2013, April 12). Adsorpsi. Dipetik November 20, 2013, dari .scribd.com:

http://www.scribd.com/doc/138320527/adsorpsi

Putri. (2012, September 20). Destilasi azeotrop. Dipetik November 23, 2013, dari

theprincess9208.wordpress.com:

http://theprincess9208.wordpress.com/2012/11/20/destilasi-azeotrop/

Satria, R. (2013, April 18). Absorpsi. Dipetik November 20, 2013, dari scribd.com:

http://www.scribd.com/doc/136642431/Absorpsi

Singgih, A. (2012, November 29). kromatografi. Dipetik November 20, 2013, dari scribd.com/:

http://www.scribd.com/doc/114864717/kromatografi

Page 44: DESTILASI UAP
Page 45: DESTILASI UAP

vii

DAFTAR NOTASI

NO. NOTASI KETERANGAN SATUAN

1. V Volume mL

2. m Massa gram

3. P Tekanan Uap Total mmHg

4. PoA Tekanan Uap Air mmHg

5. PoB Tekanan Uap Sampel mmHg

6. T Suhu Konstan K

7. ρ Massa Jenis g/mL

8. WA Berat Molekul Air g/mol

9. WB Berat Molekul Minyak g/mol

10. X Fraksi mol dalam Larutan mol

11. nA Jumlah mol Senyawa A mol

12. nB Jumlah mol Senyawa B dalam Fase Uap mol

Page 46: DESTILASI UAP

viii

APENDIKS

a. Densitas minyak cengkeh pada saat 75 menit:

Massa piknometer kosong = 11,5 gram

Massa piknometer berisi minyak = 13 gram

Volume minyak = 2 ml

Massa minyak = massa piknometer berisi minyak – massa piknometer kosong

= 13 – 11,5 gram

= 1,5 gram

Massa jenis minyak = Massa minyak

Volume minyak

= 1,5 gram

2 ml

= 0,75 gr/ml

b. Densitas minyak cengkeh pada saat 125 menit:

Massa piknometer kosong = 11,5

Massa piknometer berisi minyak = 15 gram

Volume minyak = 3,8 ml

Massa minyak = massa piknometer berisi minyak – massa piknometer kosong

= 15 – 11,5 gram

= 3,5 gram

Massa jenis minyak = Massa minyak

Volume minyak

= 3,5 gram

3,8 ml

= 0,92 gr/ml

Page 47: DESTILASI UAP

viii

c. Densitas minyak cengkeh setelah didiamkan selama 2 hari:

Massa piknometer kosong = 11,5 gram

Massa piknometer berisi minyak = 12 gram

Volume minyak = 12,8 ml

Massa minyak = massa piknometer berisi minyak – massa piknometer kosong

= 23,5 – 11,5 gram

= 12 gram

Massa jenis minyak = Massa minyak

Volume minyak

= 12 gram

12,8 ml

= 0,94 gr/ml