Destilasi Uap - Teknik Kimia - ITS

LABORATORIUM

KIMIA FISIKA

Percobaan : DESTILASI UAP Kelompok : IV A

Nama : 1. Danissa Hanum Ardhyni NRP. 2313 030 033 2. Rachmani Amalia NRP. 2313030 041 3. Muhammad Muhyiddin Salim NRP. 2313 030 053 4. Mokhammad Faridl Robitoh NRP. 2313 030 087

Tanggal Percobaan : 16 Desember 2013

Tanggal Penyerahan : 23 Desember 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

i

ABSTRAK

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

titik didih dan juga untuk menghitung densitas dari minyak wijen.

Prosedur percobaan destilasi uap adalah sebagai berikut: mempersiapkan perangkat destilasi lengkap kemudian bahan-bahan yang diperlukan untuk destilasi, yaitu biji wijen. Lalu di masukkan ke

dalam labu destilat. Selanjutnya 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 dan hitung dalam kurun waktu selama 120menit. Mengukur (T) dan tekanan (P) yang ada pada labu destilat. Mencatat waktu, tekanan, dan

suhu saat destilat pertama kali menetes. Mengamati volume hasil destilasi yang ada pada labu

erlenmeyer, sebelum penuh harus diganti dengan labu erlenmeyer yang lain. Mengambil minyak wijen dengan cara menyedot hasil destilasi dengan pipet tetes. Selanjutnya untuk menghitung densitas dari

minyak wijen, langkah pertama yang dilakukan adalah menimbang piknometer yang akan diisi minyak

wijen pada keadaan kosong terlebih dahulu. Lalu memasukkan minyak wijen pada piknometer

berukuran 100ml, pada percobaan ini didapat destilat sebanyak 1000 ml. Menimbang piknometer yang berisi minyak wijen. Menghitung berat (massa) minyak wijen dengan mencari selisih antara

berat piknometer yang telah terisi dengan berat piknometer yang kosong. Kemudian prosedur untuk

mendapatkan densitas dari minyak wijen adalah hasil pembagian dari berat (m) dari minyak wijen dengan volume (v) minyak wijen.

Hasil dari destilasi minyak wijen tersebut adalah destilat pertama keluar pada menit kedua

dengan suhu 97°C dan tekanan 580mbar sedangkan suhu konstan pada 99°C dan tekanan 420mbar. Destilat berupa air dan minyak yang dapat dihitung melalui volume dan berat/massa dari minyak

wijen, menurut teori minyak nabati yang didapat sebesar 58% dari berat kering, namun percobaan

yang kami lakukan tidak menghasilkan minyak. Ini dikarenakan titik didih dari biji wijem untuk

mendapatkan minyak nabatinya melebihi 210°C-220°C, sedangkan titik didih alat destilasi uap yang kami gunakan suhu maksimalnya adalah 100°C. Oleh karena itu, kami memerasbiji wijen yang kami

gunakan sebanyak 400gram dan mendapatkan destilat sebanyak 1000mL. Densitas dari minyak wijen

setelah dihitung sebesar 0,9gram/ml.

Kata Kunci : destilasi, minyak nabati, titik didih, dan biji wijen

ii

DAFTAR ISI

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

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

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

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

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-1

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

III.6 Gambar Alat Percobaan .................................................................................. III-5

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN

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

IV.2 Pembahasan ................................................................................................... IV.2

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

DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................................... v

DAFTAR NOTASI ......................................................................................................... vi

APPENDIKS .................................................................................................................. vii

LAMPIRAN

Laporan Sementara

Fotokopi Literatur

Lembar Revisi

iii

DAFTAR GAMBAR

Gambar II.1 Konsep Dua Fluida Sejajar ......................................................................... II-7

Gambar II.2 Viskometer Kapiler / Ostwald .................................................................... II-10

Gambar II.2 Viskometer Hoppler ................................................................................... II-11

Gambar II.2 Viskometer Cup dan Bob ........................................................................... II-12

Gambar II.2 Viskometer Cone dan Plate ........................................................................ II-13

Gambar II.2 Alat Ukur Massa Jenis ................................................................................ II-14

Gambar III.6 Gambar Alat Percobaan ............................................................................. III-5

iv

DAFTAR TABEL

Tabel IV.1.1 HasilPengamatan Pertama Kali Densitas Menetes ....................................... IV-1

Tabel IV.1.2 HasilDestilasi Uap Biji Wijen ..................................................................... IV-1

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Dalam kehidupan sehari-hari kita sering menggunakan bahan atau senyawa yang

merupakan hasil pemisahan senyawa dari suatu bahan. Namun, untuk memisahkan

senyawa tertentu dari suatu bahan diperlukan teknik pemisahan yang sesuai. Seperti

halnya jika kita ingin mendapatkan garam dari air laut, maka teknik pemisahan yang

sesuai adalah kristalisasi, juga saat kita hendak memisahkan antara air dan pasir

diperlukan teknik pemisahan yang tepat pula yakni dengan cara filtrasi. Lantas teknik

pemurnian apa yang bisa memisahkan minyak dari bahan organiknya. Destilasi, teknik

pemisahan ini paling sesuai untuk melakukan hal tersebut. Karena teknik pemisahan ini

didasarkan pada perbedaan titik didih antara senyawanya, maka untuk memperoleh

minyak yang murni bukan hal yang mustahil. Destilasi yang umum dipakai untuk

memperoleh minyak dari bahan organik salah satunya adalah destilasi uap.

Destilasi uap memang efektif digunakan untuk memisahkan minyak dari bahan

organik seperti kulit jeruk, cengkeh, biji kacang tanah, dan juga kacang tanah. Dari

semua itu akan dihasilkan minyak atsiri. Meskipun kacang tanah kurang diketahui

mengandung minyak, namun kandungan minyak dalam kacang tanah tidak jauh beda

dengan biji kacang tanah ataupun cengkeh. Tentunya jika menggunakan metode dan

perlakuan yang tepat. Bukan tidak mungkin jika kacang tanah yang selama ini hanya

digunakan sebagai bahan masakan juga bisa digunakan sebagai sumber minyak dengan

menggunakan metode destilasi uap. Metode destilasi uap sangat bermanfaat untuk bisa

memanfaatkan semaksimal mungkin bahan-bahan organik yang ada di alam ini untuk

mengambil unsur-unsur yang terkandung di dalamnya.

Aplikasi destilasi uap dalam dunia industri yaitu pada proses pembuatan minyak

atsiri atau minyak nabati. Oleh karenanya percobaan ini penting dilakukan sebagai

aplikasi teori destilasi uap yang telah kita pelajari.

I.2 Rumusan Masalah

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

bahan serbuk kacang tanah?

2. Bagaimana cara menghitung dan mengetahui densitas minyak kacang tanah sebagai

hasil dari destilasi uap serbuk kacang tanah?

I.3 Tujuan Percobaan

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

destilasi uap dengan bahan serbuk kacang tanah.

2. Menghitung dan mengetahui densitas minyak kacang tanah sebagai hasil dari destilasi

uap serbuk kacang tanah.

II-1

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

II.1 Dasar Teori

Pengertian Pemurnian

Dalam banyak percobaan, faktor yang membatasi keakuratan hasil adalah

kemurnian bahan yang digunakan daripada penyempurnaan dari pengukuran. Misalnya,

ada yang diperoleh dengan menentukan indeks bias cairan untuk lima tempat desimal

jika mengandung pengotor dalam jumlah yang cukup untuk mengubah indeks bias di

tempat desimal ketiga. 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:

1. Elemen, termasuk isotop yang dipilih,

2. Senyawa Organik, termasuk hidrokarbon dan turunannya seperti alkohol,

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

4. Kristal tunggal

(Daniels, 1949).

Ada banyak teknik untuk pemurnian, diantaranya adalah sebagai berikut:

1. Absorpsi

proses pemisahan bahan dari suatu campuran gas dengan cara pengikatan

bahan tersebut pada permukaan absorben cair yang diikuti dengan pelarutan.

Kelarutan gas yang akan diserap dapat disebabkan hanya oleh gaya-gaya fisik (pada

absorpsi fisik) atau selain gaya tersebut juga oleh ikatan kimia (pada absorpsi kimia)

(Setyowati, 2009).

2. Adsorpsi

Suatu proses yang terjadi ketika suatu fluida, cairan maupun gas, terikat

kepada suatu padatan atau cairan (zat penjerap, adsorben) dan akhirnya membentuk

suatu lapisan tipis atau film (zat terjerap, adsorbat) pada permukaannya. Berbeda

II-2

Bab II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-IT

dengan absorpsi yang merupakan penyerapan fluida oleh fluida lainnya dengan

membentuk suatu larutan (Wikipedia, 2013).

3. Kristalisasi

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).

4. Destilasi

Destilasi adalah suatu metode pemisahan campuran yang didasarkan pada

perbedaan tingkat volatilitas (kemudahan suatu zat untuk menguap) pada suhu dan

tekanan tertentu. Destilasi merupakan proses fisika dan tidak terjadi adanya reaksi

kimia selama proses berlangsung (Devi, 2013)

5. Elektrolisis

Elektrolisis merupakan proses kimia yang mengubah energi listrik menjadi

energi kimia. Komponen yang terpenting dari proses elektrolisis ini adalah elektrode

dan larutan elektrolit (Wikipedia, 2013).

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 adalah

elektroforegram yang memberikan informasi mengenai seberapa cepat perpindahan

komponen (tm) atau biasa disebut kecepatan migrasi (Aditama, 2011).

7. Ekstraksi

Ekstraksi adalah proses penarikan suatu zat dengan pelarut. Ekstraksi

menyangkut distribusi suatu zat terlarut (solute) 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

(Kurniawati, 2011).

II-3




FTI-IT

8. Destilasi fraksional

Merupakan suatu teknik pemisahan untuk larutan yang mempunyai perbedaan

titik didih yang tidak terlalu jauh yaitu sekitar 30oC atau lebih. Dalam destilasi

fraksional atau destilasi bertingkat proses pemisahan parsial diulang berkali-kali

dimana setiap kali terjadi pemisahan lebih lanjut. Hal ini berarti proses pengayaan

dari uap yang lebih volatil juga terjadi berkali-kali sepanjang proses destilasi

fraksional itu berlangsung (Ema,2013).

9. Kromatografi gas – liquid

Kromatografi gas-cair (GLC), atau hanya kromatografi gas (GC), adalah jenis

yang umum digunakan dalam analisis kromatografi kimia untuk memisahkan dan

menganalisis senyawa yang dapat menguap tanpa dekomposisi. Khas penggunaan

GC termasuk pengujian kemurnian zat tertentu, atau memisahkan komponen yang

berbeda dari campuran (jumlah relatif komponen tersebut juga dapat ditentukan).

Dalam beberapa situasi, GC dapat membantu dalam mengidentifikasi suatu senyawa.

Dalam persiapan kromatografi, GC dapat digunakan untuk mempersiapkan senyawa

murni dari campuran (Edrushimawan, 2010).

10. 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 adalah suatu teknik yang digunakan untuk memisahkan dan

memurnikan cairan. Destilasi terdiri dari pmanasan cairan sampai pada titik didihnya,

penghantaran uap pada alat pendingin dimana terjadi kondensasi dan mengambil zat

yang telah terkondensasi (Harold, 1999).

Proses pemisahan yang dilakukan adalah bahan campuran dipanaskan pada suhu

diantara titik didih bahan yang diinginkan. Pelarut bahan yang diinginkan akan menguap,

II-4




FTI-IT

uap dilewatkan pada tabung pengembun (kondensor). Uap yang mencair ditampung

dalam wadah. Bahan hasil pada proses ini disebut destilat, sedangkan sisanya disebut

residu (Murni, 2012).

Prinsip dari destilasi adalah perbedaan titik didih dari zat zat cair dalam campuran

zat cair tersebut sehingga zat (senyawa) yang memiliki titik didih terendah akan

menguap lebih dahulu, kemudian apabila didinginkan akan mengembun dan menetes

sebagai zat murni (destilat). 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 (Agustina, 2012).

Ada empat macam variabel dalam destilasi uap yaitu: tekanan, temperatur,

konsentrasi komponen A pada fasa cair, dan konsentrasi komponen A pada fasa gas / uap

(konsentrasi komponen B sama dengan 1 dikurangi konsentrasi komponen A). Jika telah

ditetapkan temperatur, hanya ada satu variabel saja yang dapat diubah secara bebas

sedangkan temperatur dan konsentrasi fasa uap didapatkan sebagai hasil perhitungan

sesuai sifat-sifat fisik pada tahap kesetimbangan (Modul Destilasi Teknik Kimia ITB, 2009).

Destilasi adalah pemisahan komponen-komponen di dalam suatu campuran,

membuat suatu kenyataan bahwa beberapa komponen lebih cepat menguap daripada

yang lain. Jika uap terbentuk dari suatu campuran, maka uap ini mengandung komponen

asli campuran, akan tetapi dalam proporsi yang ditentukan oleh daya menguap

komponen tersebut. Uap mengandung komponen tertentu yang lebih banyak, yaitu yang

mudah menguap (volatile), kemudian terjadi penguapan. Pada destilasi berfraksi, uap

dimampatkan dan kemudian diuapkan kembali sehingga pemisahan lebih lanjut terjadi.

Untuk mendapatkan komponen yang murni dengan cara ini, kadangkadang,tidak

mungkin (sukar) terjadi. Namun, derajat pemisahan dapat dengan mudah dicapai apabila

penguapan terjadi sangat berbeda.Pada kenyataannya, zat-zat cair memiliki tekanan uap

yang berbeda-beda pada temperatur tertentu. Pada suatu campuran zat cair yang bersifat

mudah menguap (volatile), maka cairan yang tersisa dalam boiler akan lebih sedikit.

Sebaliknya, jika komponen yang bersifat sukar menguap (non-volatil), maka cairan yang

tersisa dalam boiler akan lebih banyak. Pada bagian-bagian terdahulu dijelaskan bahwa

sifat larutan dari zat terlarut bukan atsiri dalam pelarut cair (Anonym, 2012).

II-5




FTI-IT

Gambar II.1 Perangkat Destilasi Sederhana

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 destilasi didasarkan pada

hukum Raoult dan hukum Dalton. Dimana dalam hukum Raoult dikatakan bahwa

tekanan uap parsial pada segala jenis komponen yang mudah menguap dalam sebuah

larutan adalah sama dengan tekanan uap pada komponen yang murni dikalikan dengan

fraksi mol pada larutan tersebut. Sedangkan uap jenuh dari cairan yang sama sekali tidak

bercampur akan mengikuti hukum Dalton mengenai tekanan parsial, yang mengatakan

bahwa pada suhu konstan tekanan total yang diberikan oleh campuran gas dalam volume

tertentu adalah sama dengan jumlah dari tekanan individu dari masing-masing gas akan

berusaha jika terisi volume total yang sama (Lando, 1944).

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

PT = PA + PB

Dan susunan uapnya adalah :`

nA/nB = PA + PB

(Gucker and Meldrum, 1950)

II-6




FTI-IT

dimana :

nA = Jumlah mol senyawa A

nB = Senyawa B pada volume tertentu pada fase uap

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:

PT = P10 + P2

0

Dimana :

P = Tekanan total

PoA = Tekanan air

PoB = Uap dari sampel

PoA dan PoB = Berkoresponding terhadap temperatur

(Milliard, 1936)

Setiap suhu yang mendidih selama campuran dilambangkan dengan T (tekanan

uap parsial dari dua konstituen P0a dan P0b sesuai dengan suhu tertentu). Jika kita

membiarkan Na’ dan Nb’ menjadi fraksi mol dari kedua konstituen dalam uap maka :

P0a = Na’ P dan P

0b = N’b P


Perbandingan tekanan di temperatur T konstan tentunya memiliki perbandingan

mol yang konstan juga.

𝑃0𝑎 = 𝑛𝑎 = 𝑊𝑎.𝑀𝑏

𝑃0𝑏 = 𝑛𝑏 = 𝑊𝑏.𝑀𝑎


Karena,

N’a = 𝑛𝑎

𝑛𝑎 .𝑛𝑏 dan N’b =

𝑛𝑏

𝑛𝑎 .𝑛𝑏


Di mana na dan nb adalah jumlah mol volume A dan B. Maka,

𝑃0𝑎

𝑃0𝑏= 𝑛𝑎

𝑛𝑏


II-7




FTI-IT

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. Karena,

na = 𝑊𝑎

𝑀𝑏 dan nb =

𝑊𝑏

𝑀𝑏

dimana Wa adalah massa minyak dan Wb adalah massa air.

Sehingga,

𝑃0𝑎

𝑃0𝑏=

𝑛𝑎

𝑛𝑏=

𝑊𝑎 .𝑀𝑏

𝑊𝑏 .𝑀𝑎


Sehingga kita dapat mencari Berat Molekul minyak dari rumus:

𝑊𝑎

𝑊𝑏= 𝑀𝑎.𝑃0𝑎

𝑀𝑏.𝑃0𝑏

(Miliard, 1936)

Fraksi mol tidak dimasukkan persamaan karena cairan yang teruap tidak saling

mempengaruhi. Seringkali dalam penyulingan dibuat laju alir steam dibuat berlebih agar

produk yang dihasilkan lebih besar karena dengan laju alir steam besar diharapkan proses

terekstraknya minyak oleh steam semakin besar (Keenan, 1992).

Destilasi dilaksanakan dalam praktik menurut salah satu dari 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 akan

kembali dalam bejana didih, sehingga tidak terbentuk refluks. Metode kedua, didasarkan

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

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

mengalir ke atas menuju kondensator. Masing-masing metode ini dapat dilaksanakan

dalam proses kontinu (ketersinambungan) maupun dalam proses batch (tumpah). Proses-

proses kontinu keadaan tetap meliputi penguapan parsial satu tahap tanpa refluks (flash

distillation/destilasi kilat) dan destilasi kontinu dengan refluks (reftifikasi). Destilasi

tumpah yang merupakan proses tak-tetap, penggunaannya tidak sejamak destilasi kontinu

dan perhitungannya lebih rumit (Keenan, 1992).

Bila suatu campuran dua cairan yang dapat bercampur dididihkan, uap yang lepas

dari dalam cairan biasanya mempunyai susunan yang lebih daripada susunan cairan yang

mendidih. Perilaku yang lazim adalah bahwa uap lebih kaya dengan fikomponen yang

lebih volatil. Dengan mendidihkan sebagian dari cairan itu dan mengembunkan uapnya,

II-8




FTI-IT

campuran itu dapat dipisahkan menjadi dua bagian. Uap yang terembunkan disebut

distilat (sulingan). Cairan yang tertinggal disebut residu dan lebih kaya akan komponen

yang sukar menguap (Keenan, 1992).

Kurva Kesetimbangan

Salah satu cara untuk membuat kurva kesetimbangan yaitu dengan menggunakan

Hukum Roult. Berdasarkan Hukum Roult untuk larutan ideal dan biner.

PA = X1.P0A

Dimana :

PA = Tekanan Parsial Komponen A dalam uap (atm)

X1 = Mol fraksi Komponen A dalam liquid

P0A = Tekanan Uap murni komponen A pada suhu yang sama (atm)

(Fitrah, 2012)

Larutan Ideal dan non Ideal

Gas ideal tidak memiliki gaya intermolekul dalam gas tersebut. Larutan ideal

berarti semua gaya intermolekul baik gaya intermolekul pada molekul - molekul sejenis

(misal pelarut- pelarut) atau pada molekul yang tidak sejenis (misal pelarut-zat terlarut)

adalah sama (Fitrah, 2012).

Salah satu sifat larutan yang penting adalah tekanan uap suatu komponen yang

terdapat dalam larutan tersebut pada permukaan larutan. Mengetahui besarnya

kecenderungan suatu komponen untuk menguap yang berarti keluar dari larutan dapat

diduga gaya–gaya intermolekul apa yang bekerja di dalam larutan. Mempelajari

kecenderungan untuk menguap atau tekanan uap parsial sebagai fungsi dari suhu dan

konsentrasi (Bird, 1993:179).

Syarat dari larutan ideal adalah sebagai berikut :

1. Homogen pada seluruh sistem mulai dari mol fraksi 0 - 1.

2. Tidak ada entalpi pencampuran pada waktu komponen-komponen dicampur

membentuk larutan ( ΔH pencampuran = 0 ).

3. Tidak ada beda volume pencampuran, artinya volume larutan sama dengan jumlah

komponen yang dicampurkan ( ΔV pencampuran = 0 ).

4. Memenuhi Hukum Roult

II-9




FTI-IT

Pada kenyataannya tidak ada larutan yang benar-benar ideal dan campuran yang

sebenar-benarnya mendekati ideal. Larutan non ideal dibagi dua golongan, yaitu:

1. Larutan non ideal deviasi positif yang mempunyai volume ekspansi, dimana akan

menghasilkan titik didih maksimum pada sistem campuran itu. Contoh : sistem

aseton-karbon disulfide dan sistem HCl–air.

2. Larutan non ideal deviasi negatif yang mempunyai volume kontraksi, dimana akan

menghasilkan titik didih minimum pada sistem campuran itu. Contoh : sistem

benzene-etanol dan aseton–kloroform

(Tim Penyusun, 2011:5)

Azeotrop

Azeotrop (constant boiling mixtures) adalah campuran dengan komposisi yang

konstan pada tekanan tertentu. Jika tekanan total diubah, baik titik didih maupun

komposisi azeotrop juga akan berubah. Azeotrop bukan merupakan suatu senyawa pasti

yang komposisinya konstan pada seluruh range temperatur dan tekanan, tetapi

merupakan suatu campuran yang dihasilkan dari interaksi gaya intermolekuler dalam

larutan. Kondisi ini terjadi karena ketika azeotrop di didihkan, uap yang dihasilkan juga

memiliki perbandingan konsentrasi yang sama dengan larutannya semula akibat ikatan

antar molekul pada kedua larutannya (Maron, 1974).

Diagram Titik Didih Destilasi pada Larutan Biner

Pada destiasi 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 tercapai. Pada suhu ini uap yang datang dari dari a akan memiliki komposisi

a'. Karena a' lebih banyak daripada B, sedangkan komposisi residu harus menjadi

banyak dalam A. Komposisi baru residu, b, tidak bisa memanaskan namun hingga

sampai suhu Tb tercapai, yang lebih tinggi dari Ta. Pada gilirannya uap datang dari

dari B akan memiliki komposisi b', dan sekali lagi harus lebih banyak pada B.

Akibatnya komposisi residu akan diperkaya dalam A, dan suhu harus naik sebelum

residu akan mendidih (Lando, 1944).

II-10




FTI-IT

Gambar II.2 Sistem Pada Tipe I

2. Sistem Tipe II

Jika larutan memiliki komposisi antara A dan C, seperti pada proses destilasi,

suhu uap yang ada pada saat mendidih akan lebih tinggi daripada larutan murni a. Jika

destilasi dilanjutkan, terdapat pendapat yang sama seperti yang digunakan untuk

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

yang mendidih pada suhu 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 mungkin menggunakan destilasi. Akibatnya, setiap campuran yang

memiliki komposisi antara A dan C dapat dipisahkan dengan destilasi fraksional

hanya menjadi residu murni A dan destilat akhir komposisi C yang tidak murni dapat

dikembalikan. Di sisi lain, jika komposisi larutan antara C dan B adalah didestilasi,

misalnya b, uap yang datang, b ', akan lebih banyak di A daripada di larutan murni

dan karenanya 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, 1944).

II-11




FTI-IT

Gambar II.3 Sistem pada Tipe II

3. Sistem Tipe III

Akan 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 distilasi, 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 pada

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

menghasilkan pada destilasi uap komposisi b ' lebih banyak di B daripada di larutan.

Oleh karena itu, sekali lagi lagi residu akan bergeser ke arah D, sementara pada

redistillation dari campuran sebagai b akhirnya akan menghasilkan residu komposisi

D dan distilat murni B. Oleh karena itu, bahwa setiap sistem biner jenis ini dapat

dipisahkan pada distilasi fraksional lengkap menjadi residu komposisi D, konstanta

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

pada apakah komposisi awal adalah antara A dan D atau D dan B. tetapi campuran

komposisi D tidak dapat dipisahkan lebih lanjut dengan distilasi (Lando, 1944).

II-12




FTI-IT

Gambar II.4 Sistem pada Tipe III

Macam-Macam Destilasi

Macam-Macam Destilasi adalah Sebagai Berikut:

1. Destilasi sederhana

Destilasi sederhana atau destilasi biasa adalah teknik pemisahan kimia 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 (Etrinaldi, 2012 ).

2. Destilasi bertingkat (fraksionasi)

Destilasi bertingkat adalah proses pemisahan destilasi ke dalam bagian-bagian

dengan titik didih makin lama makin tinggi yang selanjutnya pemisahan bagianbagian

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

II-13




FTI-IT

campuran aseton-metanol, karbon tetra klorida-toluen, dll. Pada proses destilasi

bertingkat digunakan kolom fraksinasi yang dipasang pada labu destilasi (Tya, 2012).

3. Destilasi azeotrop

Berikut keuntungan diambil dari pembentukan campuran azeotropik

melibatkan pengotor untuk memfasilitasi pemurnian dengan destilasi fraksional.

Dalam produksi alkohol absolut komersial, benzena ditambahkan ke-95 persen untuk

azeotrop etanol dan air hasil destilasi biasa. Sebuah azeotrop terner air, etanol dan

benzene kemudian dapat keluar difraksinasi untuk menghilangkan benzena dalam

azeotrop biner dengan etanol dan etanol meninggalkan dasarnya anhidrat

terkontaminasi dengan jejak benzena (Daniels, 1949).

4. Destilasi vakum (destilasi tekanan rendah)

Destilasi ini digunakan untuk zat yang tak tahan suhu tinggi atau bisa rusak

pada pemansan yang tinggi. Sehingga dengan menurunan tekanan maka titik didih

juga akan menurun, maka destilasi yang tadinya harus dilakukan pada suhu tinggi

tetap dapat dilakukan pada suhu rendah dengan menurunkan tekanan. Destilasi ini

menggunakan tekanan operasinya 0,4 atm (≤300 mmHg absolut). Proses distillasi

dengan tekanan dibawah tekanan atmosfer (Akbar, 2012).

5. Refluks/ destrusi

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. 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 (Putri, 2012).

6. Destilasi uap

Destilasi uap adalah istilah yang secara umum digunakan untuk destilasi

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

II-14




FTI-IT

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 . 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 dari pada titik didih

komponenkomponennya. Destilasi uap juga merupakan cara untuk mengisolasi dan

memurnikan senyawa. Cara destilasi uap dapat digunakan untuk memisahkan:

1. Senyawa yang mudah menguap atau senyawa yang tidak dikehendaki.

2. Campuran air yang mengandung garam-garam anorganik terlarut.

3. Senyawa yang secara tidak langsung menguap dalam uap air misalnya orto

nitrofenol dan para nitrofenol

4. Hasil samping tertentu yang teruapkan oleh pengaruh uap air.

Dalam destilasi uap, uap yang keluar setelah kontak dengan bahan yang

didestilasi merupakan campuran uap dari masing-masing komponen sebanding

dengan volumenya. Bila komponen A dan B membentuk suatu campuran yang tidak

bercampur maka tekanan uap totalnya sama dengan penjumlahan tekanan uapnya

masing-masing. Komposisi uapnya akan berbanding lurus dengan tekanan uapnya

masing-masing. Destilasi uap umumnya digunakan untuk memurnikan senyawa

organik yang terdestilasi uap (volatile), tidak tercampurkan dengan air, mempunyai

tekanan uap yang tinggi pada 1000C dan mengandung pengotor yang tidak atsiri

(nonvolatile). Destilasi uap dapat dipertimbangkan untuk menyari serbuk simplisia

yang mengandung komponen yang mempunyai titik didih tinggi pada tekanan udara

normal. Pada pemanasan biasa kemungkinan akan terjadi kerusakan zat aktifnya.

Untuk mencegah hal tersebut maka pemurnian dilakukan dengan destilasi uap.

Dengan adanya uap air yang masuk, maka tekanan kesetimbangan uap zat kandungan

kan diturunkan menjadi sama dengan tekanan bagian di dalam suatu sistem, sehingga

produk akan terdestilasi dan terbawa oleh uap air yang mengalir. Destilasi uap juga

dapat dikatakan suatu proses pemindahan massa kesuatu media massa yang bergerak.

Uap jenuh akan membasahi permukaan bahan, melunakkan jaringan dan menembus

kedalam melalui dinding sel, dan zat aktif akan pindah ke rongga uap air yang aktif

dan selanjutnya akan pindah ke rongga uap yang bergerak melalui antar fasa. Proses

ini disebut hidrodifusi (Sinaga, 2010).

II-15




FTI-IT

Aplikasi Prinsip Destilasi

Sebagai contoh, proses penyulingan dari larutan garam yang dilakukan di

laboratorium. Pada proses ini larutan garam (NaCl) dimasukkan pada labu destilat yang

sudah dirangkai dengan alat destilasi lainnya, yang dimana pada bagian atas dari labu

tersebut dipasang alat pengukur suhu atau thermometer (Rahayu, 2009).

Larutan garam (NaCl) di dalam labu dipanaskan dengan menggunakan pembakar

Bunsen. Setelah beberapa saat, larutan garam di dalam labu yang dipanasi akan mendidih

dan sebagian akan menguap. Uap yang dihasilkan dari pemanasan larutan garam (NaCl)

dilewatkan kondensor, dan akan terkondensasi yang ditampung pada erlemeyer. Cairan

pada erlemeyer merupakan destilat sebagai air murni. Harus dipastikan air pendingin pada

kondensor dialirkan terlebih dahulu sebelum proses kondensasi. Dengan tujuan untuk

menghindari alat pecah akibat panas dari uap yang mengalir pada kondensor (Rahayu,

2009).

Pada operasi destilasi, terjadinya pemisahan didasarkan pada gejala bahwa bila

campuran cair ada dalam keadaan setimbang dengan uapnya, komposisi uap dan cairan

berbeda. Uap akan mengandung lebih banyak komponen yang lebih mudah menguap,

sedangkan cairan akan mengandung lebih sedikit komponen yang mudah menguap. Bila

uap dipisahkan dari cairan, maka uap tersebut dikondensasikan (Rahayu, 2009).

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 destilasi didasarkan pada

Hukum Raoult dan Hukum Dalton (Rahayu, 2009).

Umumnya proses destilasi dalam skala industri dilakukan dalam menara, oleh

karena itu unit proses dari destilasi ini sering disebut sebagai menara destilasi (MD). MD

biasanya berukuran 2-5 meter dalam diameter dan tinggi berkisar antara 6-15 meter.

Masukan dari MD biasanya berupa cair jenuh (cairan yang dengan berkurang tekanan

sedikit saja sudah akan terbentuk uap) dan memiliki dua arus keluaran, arus yang diatas

adalah arus yang lebih volatil (lebih ringan/mudah menguap) dan arus bawah yang terdiri

dari komponen berat (Skysang, 2012).

II-16




FTI-IT

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).

1. Lokalisasi minyak atsiri

Minyak atsiri terkandung dalam berbagai organ, seperti didalam rambut

kelenjar (pada famili Labiatae), di dalam sel-sel parenkim (misalnya famili

Piperaceae), di dalam rongga-rongga skizogen dan lisigen (pada famili Pinaceae dan

Rutaceae). Minyak atsiri dapat terbentuk secara langsung oleh protoplasma akibat

adanya peruraian lapisan resin dari dinding sel atau oleh hidrolisis dari glikosida

tertentu (Gunawan & Mulyani, 2004).

2. Komposisi kimia minyak atsiri

Pada umumnya perbedaan komposisi minyak atsiri disebabkan perbedaan

jenis tanaman penghasil, kondisi iklim, tanah tempat tumbuh, umur panenan, metode

ekstraksi yang digunakan dan cara penyimpanan minyak. 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:

a. 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 (Ketaren, 1985).

b. 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

II-17




FTI-IT

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).

3. Penggunaan dan Aktivitas Biologi Minyak Atsiri

Pada tanaman, minyak atsiri mempunyai tiga fungsi yaitu: membantu proses

penyerbukan dan menarik beberapa jenis serangga atau hewan, mencegah kerusakan

tanaman oleh serangga atau hewan, dan sebagai cadangan makanan bagi tanaman

(Sudaryani & Sugiharti, 1998).

Minyak atsiri digunakan sebagai bahan baku dalam berbagai industri,

misalnya industri parfum, kosmetika, farmasi, bahan penyedap (flavoring agent)

dalam industri makanan dan minuman (Ketaren, 1985).

4. Cara isolasi minyak atsiri

Isolasi minyak atsiri dapat dilakukan dengan beberapa cara yaitu:

a. penyulingan (distillation)

b. pengepresan (pressing)

c. ekstraksi dengan pelarut menguap (solvent extraction)

d. ekstraksi dengan lemak

(USU, 2013).

Wijen

Wijen (Sesamum indicum L. syn. Sesamum orientalis L.) adalah semak semusim

yang termasuk dalam famili Pedaliaceae. Tanaman ini dibudidayakan sebagai

sumber minyak nabati, yang dikenal sebagai minyak wijen, yang diperoleh dari

ekstraksi bijinya. Afrika tropik diduga merupakan daerah asalnya, yang lalu tersebar ke

timur hingga ke India dan Tiongkok. Di Afrika Barat ditemukan pula kerabatnya, S.

Ratiatum Schumach dan S. alabum Thom., yang di sana dimanfaatkan daunnya

sebagai lalapan. S. ratiatum juga mengandung minyak, tetapi mengandung rasa pahit

karena tercampur dengan saponin yang juga beracun. Saat ini, wijen ditanam terutama

di India, Tiongkok, Mesir, Turki, Sudan, serta Meksiko dan Venezuela (Wikipedia, 2013).

1. Morfologi Wijen

II-18




FTI-IT

Akar tanaman ini bertipe akar tunggang dengan banyak akar cabang yang

sering bersimbiosis dengan mikoriza VA (vesikular-arbuskular). Tinggi bervariasi

dari 60 hingga 120cm, bahkan dapat mencapai 2-3m. Batangnya berkayu pada

tanaman yang telah dewasa. Daun tunggal, berbentuk lidah memanjang.

Bunga tumbuh dari ketiak daun, biasanya tiga namun hanya satu yang biasanya

berkembang baik. Bunga sempurna, kelopak bunga berwarna putih, kuning, merah

muda, atau biru violet, tergantung varietas. Dari bunga tumbuh 4-5 kepala sari. Bakal

buah terbagi dua ruang, yang lalu terbagi lagi menjadi dua, membentuk polong. Biji

terbentuk di dalam ruang-ruang tersebut. Apabila buah masak dan mengering, biji

mudah terlepas ke luar, yang menyebabkan penurunan hasil. Melalui pemuliaan, sifat

ini telah diperbaiki, sehingga buah tidak mudah pecah ketika mengering. Banyaknya

polong per tanaman, sebagai faktor penentu hasil yang penting, berkisar dari 40

hingga 400 per tanaman. Bijinya berbentuk seperti buah apokat, kecil, berwarna putih,

kuning, coklat, merah muda, atau hitam. Bobot 1000 biji 2-6g.

2. Kandungan Wijen

Biji wijen mengandung 50-53% minyak nabati, 20% protein, 7-8% serat kasar,

15% residu bebas nitrogen, dan 4,5-6,5% abu. Minyak biji wijen kaya akan asam

lemak tak jenuh, khususnya asam oleat (C18:1) dan asam linoleat (C18:2, Omega-6),

8-10% asam lemak jenuh, dan sama sekali tidak mengandung asam linolenat. Minyak

biji wijen juga kaya akan Vitamin E. Ampas biji wijen (setelah diekstrak minyaknya)

menjadi sumber protein dalampakan ternak.

3. Kegunaan Wijen

Wijen sudah sejak lama ditanam manusia untuk dimanfaatkan bijinya, bahkan

termasuk tanaman minyak yang paling tua dikenal peradaban. Kegunaan utama

adalah sebagai sumber minyak wijen. Bijinya yang berwarna putih digunakan sebagai

penghias pada penganan, misalnya onde-onde, dengan menaburkannya di permukaan

penganan tersebut. Biji wijen dapat dibuat pasta. Berbagai tradisi memasak yang

memanfaatkan kedelai tersebar mulai dari kawasan Laut Tengah,

seperti Yunani dan Turki, hingga Jepang dan semenanjung Korea

(Wikipedia, 2013)

II-19




FTI-IT

Minyak Wijen

Minyak wijen adalah minyak nabati yang berasal dari ekstraksi biji wijen. Minyak

wijen terdiri dari dua jenis, minyak dari biji wijen yang telah disangrai dan minyak dari

biji wijen mentah. Dalam bahasa Tamil, minyak wijen disebut nalla ennai yang secara

harfiah berarti minyak bagus. Dalam bahasa Telugu, minyak wijen disebut nuvvula noone

(nuvvulu berarti wijen dan noone berarti minyak masak) atau manchi noone (manchi

berarti bagus dan noone berarti minyak masak). Dalam bahasa Kannada, minyak wijen

disebut yellenne (yellu berarti wijen).

Di India Selatan dan Myanmar, minyak wijen dari dari biji wijen mentah dipakai

sebagai minyak goreng. Minyak wijen dituangkan sebagai penyedap dalam masakan

Korea, Cina, dan Taiwan. Sebagian besar masakan Korea memakai minyak wijen. Di

Cina, Korea, dan Jepang, biji wijen disangrai lebih dulu sebelum diperas menjadi minyak.

Hasilnya adalah minyak berwarna cokelat keemasan dan berbau harum. Minyak wijen

dari India berwarna kuning keemasan. Minyak wijen berwarna bening didapat dari hasil

ekstraksi biji wijen mentah dan aromanya kurang harum. Suhu sewaktu mematangkan biji

wijen memengaruhi minyak yang dihasilkan. Minyak wijen untuk masakan Cina

berwarna lebih gelap karena biji wijen disangrai dengan suhu di atas 200℃. Minyak

wijen mengandung vitamin E, vitamin A, vitamin B, kalsium, dan magnesium. Di India,

minyak wijen dipakai sebagai minyak pijat dalam cara pengobatan Ayurveda.

Minyak wijen dianggap sebagai salah satu media yang sempurna untuk

memberikan sejumlah manfaat kesehatan dan kecantikan. Memijat wajah menggunakan

minyak wijen akan membantu menghilangkan stres, serta menjadikan kulit tampak lebih

muda dan sehat. Berikut adalah beberapa manfaat minyak wijen untuk kesehatan dan

kecantikan kulit.

Meski tak sepopuler minyak zaitun, minyak wijen juga dikenal sebagai minyak

sehat. Di China dan Korea misalnya, masyarakat sudah akrab menggunakannya untuk

mengolah makanan. Tujuan penggunaan itu tak lain untuk menciptakan cita rasa khas

sekaligus pengobatan. Apa saja manfaatnya?

a. Sehatkan Jantung

Salah satu manfaat minyak wijen yakni menyehatkan jantung. Hal ini karena

minyak tersebut bekerja melancarkan pembuluh darah dengan meminimalkan

penyumbatan. Selain itu juga menurunkan tekanan darah dan kolesterol buruk,

II-20




FTI-IT

melalui kandungan lemak tak jenuh ganda (sesamin dan sesamol) yang terdapat di

dalamnya.

b. Mencegah Kanker

Karena mengandung antioksida yang mampu membuang radikal bebas dalam

tubuh, minyak wijen mampu melindungi tubuh dari kanker dan penyakit-penyakit

berbahaya lainnya.

c. Atasi Hipertensi

Dilansir boldsky, sebuah studi di Jepang menunjukkan bahwa diet kaya

sesamin (phytoestrogen yang terkandung dalam minyak wijen) mampu mencegah

terjadi hirpertensi.

d. Kontrol Diabetes

Minyak wijen kaya akan magnesium yang mampu melindungi tubuh Anda

dari kekurangan insulin.

e. Sehatkan Usus

Beberapa jenis minyak yang digunakan untuk memasak cenderung

meningkatkan jumlah lemak dalam tubuh karena sulit dicerna. Namun tidak demikian

dengan minyak wijen yang mudah dicerna dan menyehatkan usus. Minyak ini juga

kerap digunakan untuk mengatasi masalah pencernaan.

f. Tingkatkan kekebalan

Kandungan zync yang terdapat di dalam minyak wijen juga meningkatkan

sistem kekebalan tubuh. Selain itu juga menguatkan tulang dan gigi

g. Anti-oksidan

Minyak wijen memiliki sifat anti-oksidan untuk menetralisir radikal bebas

yang menyebabkan kulit tampak lebih tua. Minyak wijen dengan mudah menembus

kulit dan memberikan makanan bagi sel. Ahli ayurveda merekomendasikan untuk

mendapatkan manfaat antioksidan secara maksimal, hanya gunakan minyak wijen

organik dan panaskan hingga 100 derajat Celsius kemudian biarkan dingin sebelum

digunakan.

h. Anti-bakteri

Minyak wijen mampu menghancurkan patogen kulit. Mengoleskan minyak

wijen pada kulit dapat membantu mencegah jerawat, ruam, dan gangguan kulit

lainnya.

II-21




FTI-IT

i. Efek Menenangkan

Kerutan akan lebih mudah muncul ketika kita mengalami stres. Memijat wajah

akan membantu meredakan ketegangan dan kontraksi pada otot wajah sehingga

memnuat Anda tampak lebih muda. Minyak wijen juga membantu meringankan

insomnia dan mencegah migrain.

j. Moisturizing

Minyak wijen bisa melembutkan kulit, mengurangi kekeringan kulit, dan

membantu kulit mempertahankan kelembaban. Minyak wijen bahkan dapat digunakan

untuk membantu orang yang mengalami eksim atau psoriasis.

k. Meredakan Nyeri

Minyak wijen memiliki sifat anti-inflamasi. Hal ini dapat mengurangi rasa

sakit di daerah wajah dan tempat lain di tubuh.

l. Mencegah Kanker

Penyembuh Ayurvedic lazim menggunakan minyak wijen untuk menghambat

pertumbuhan kanker kulit.

m. Perlindungan kulit

Minyak wijen baik diterapkan setelah mengalami paparan sinar matahari untuk

menangkal efek buruk sinar matahari. Untuk perenang, minyak wijen membantu

melindungi efek klorin pada kulit.

III-1

BAB III

METODOLOGI PERCOBAAN

III.1 Variabel Percobaan

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

2. Variabel terikat : Kadar minyak dan densitas

3. Variabel bebas : bijih wijen

III.2 Bahan yang Digunakan

1. Bijih wijen 450gram

2. Air

III.3 Alat yang Digunakan

1. Erlenmeyer

2. Gelas Ukur

3. Labu destilat

4. Serangkaian destilasi uap :

a. Boiler

b. Kompor

c. Kondensor

d. Kaki tiga

5. Piknometer

6. Pipet tetes

7. Stopwacth

8. Thermometer

III.4 Prosedur percobaan

III.4.1 Proses Destilasi Uap

1. Menyiapkan semua peralatan dan bahan.

2. Memastikan perangkat destilasi uap terpasang dengan baik.

3. Menyiapkan sampel yang bijih wijen kering sebanyak 400gram dan

memasukkannya ke dalam labu destilat.

4. Mengisi boiler dengan air secukupnya.

5. Memanaskan boiler dan menyalakan air pada kondensor.

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

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

III-2

Bab IITinjauan Pustaka



FTI-IT

8. Mengukur suhu dan tekanan yang ada pada labu destilat.

9. Mencatat waktu, tekanan, dan suhu saat destilat pertama kali menetes.

10. Mengamati volume hasil destilasi yang ada pada labu erlenmeyer, sebelum penuh

harus diganti dengan labu erlenmeyer yang lain hingga mencapai waktu 55menit

dan 75menit.

11. Mengambil minyak wijen dengan cara menyedot hasil destilasi dengan pipet tetes.

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

yangdihasilkan dalam proses destilasi.

13. Melakukan perhitungan massa jenis minyak wijen.

III.4.2 Menghitung Densitas Minyak Wijen

1. Menimbang piknometer yang akan diisi minyak wijen pada keadaan

kosongterlebih dahulu.

2. Memasukkan minyak wijen ke dalam piknometer dan menimbang piknometer

yangberisi minyak wijen.

3. Menghitung berat (massa) minyak wijen dengan mencari selisih antara

beratpiknometer yang telah terisi dengan berat piknometer yang kosong.

4. Selanjutnya, setelah diketahui massanya, bisa diketahui densitasnya

menggunakancara berikut ini :

Keterangan:

𝜌 : massa jenis atau densitas (gram/ml)

m : massa (gram)

V : Volume (ml)

III-3

Bab IITinjauan Pustaka



FTI-IT

III.5 Diagram Alir

III.5.1 Proses Destilasi Uap

III.5.2 Menghitung Densitas Minyak Wijen

IV-1

BAB IV

HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN

IV.1 Hasil Percobaan

Tabel IV.1 Hasil Pengamatan Pertama kali Destilat Menetes

Waktu (t) Suhu (T) Tekanan Uap (P)

5 Sekon 97oC 580 mbar

Tabel IV.2 Hasil Destilasi Uap Biji Wijen

Waktu (t) Tekanan (P) Suhu (T) Densitas () Volume (V)

120 menit 420 mbar 99oC 0,995 gram/ml 1000 ml

IV.2 Pembahasan

Tujuan dari percobaan destilasi uap minyak biji wijen adalah mempelajari dan

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

wijen. Serta menghitung dan mengetahui densitas minyak biji wijen sebagai hasil dari

destilasi uap.

Pada percobaan destilasi uap minyak biji wijen ini hasil yang didapatkan berupa minyak

biji wijen dengan volume 1000 ml. Namun, minyak yang keluar pada proses distilasi uap ini

tidak maksimal. Hasil yang tertampung dalam labu erlenmeyer sangat encer dan bening.

Nampak seperti air pada umumnya namun sedikit berminyak. Karena alat yang digunakan

sedikit menurun fungsinya, sehingga proses destilasipun tidak sempurna. Minyak biji wijen

tidak dapat keluar melalui kondensor, karena manometer yang ada diatas labu destilat tersebut

rusak dalam artian alat tersebut bocor, sehingga menyebabkan minyak atsiri menguap melalui

manometer. Minyak biji wijen tertinggal didalam labu destilat dan tidak dapat naik menuju

proses berikutnya. Jadi untuk mendapatkan minyak biji wijen tersebut dilakukan ekstraksi

pada biji wijen, yaitu dengan memeras bahan yang telah didestilasi sampai keluar minyak dari

biji wijen. Setelah diperas, minyak biji wijen yang dihasilkan banyak. Namun minyaknya

masih sangat kental dan perlu dilakukan penyaringan kembali agar mendapatkan hasil yang

sempurna dan minyak tidak terlalu kental.

Selain itu, hal yang menyebabkan kesalahan percobaan destilasi uap adalah temperatur

yang belum mencapai titik didih minyak biji wijen. Itu berarti suhu tersebut merupakan

IV-2

Bab IV Hasil dan Pembahasan



FTI-ITS

temperatur yang dibutuhkan minyak biji wijen untuk menguap. Padahal, biji wijen

mengandung minyak nabati yang sangat banyak. Namun, karena faktor titik didih yang

diperlukan untuk menguapkan minyak biji wijen yang seharusnya antara 210°C-220oC

sedangkan alat destilasi yang kami gunakan maksimal titik didih yang didapat hanya 100°C

(tejasari, 2005).

Pada percobaan destilasi uap minyak biji wijen ini didapatkan nilai densitas dari minyak

biji wijen sebesar 0,995 gram/ml. Dari hasil yang diperoleh ini memiliki ketidakcocokan

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

kisaran angka 0,916-0,926 gram/ml (tejasari, 2005).

Jadi, dapat disimpulkan bahwa pada percobaan destilasi uap minyak biji wijen ini terjadi

kegagalan diakibatkan beberapa faktor diantaranya bahan utama yaitu biji wijen tidak dapat

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

yang seharusnya dicapai tidak dapat tercapai, dan pengaruh tekanan vakum dalam labu

destilat yang tidak dapat menguapkan minyak biji wijen. Sehingga, hasil yang didapatkan

berupa destilat sebanyak 1000 ml dengan nilai densitas sebesar 0,995 gram/ml.

V-1

BAB V

KESIMPULAN

Dari percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa :

1. Destilasi uap dengan biji wijen pada tekanan 420mbar, pada temperatur 99oC dan

dengan variabel waktu selama 120menit menghasilkan minyak biji wijen sebanyak

1000ml.

2. Pada percobaan destilasi uap minyak biji wijen didapatkan densitas dari minyak biji

wijen yaitu 0,995gr/ml.

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

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

biji wijen sangatlah tinggi yakni 210oC-220

oC. Sedangkan untuk alat destilasinya

sendiri hanya mencapai 100oC. Sehingga minyak yang dihasilkan sedikit serta

bercampur dengan air dan uap minyak yang berada dalam labu destilat tidak dapat

terangkat menuju kondensor karena ada kebocoran alat.

4. Percobaan destilasi uap minyak biji wijen ini terjadi kegagalan diakibatkan beberapa

faktor diantaranya 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 biji wijen. Sehingga, hasil yang

didapatkan berupa minyak biji wijen sebanyak 1000ml dengan nilai densitas sebesar

0,995gr/ml yang artinya masih memiliki kandungan air yang cukup banyak.

v

DAFTAR PUSTAKA

Aditama, r. (2011, Desember -). Kimia Analitik. Retrieved Oktober 03, 2013, from majalah

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

Baru, e. (2013). kesehatan. Retrieved Oktober 03, 2013, from era baru: http://erabaru.net/

kesehatan/34-kesehatan/2368-manfaat-kemiri-bagi-kita-

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

Kimia, i. (2013, Mei -). home. Retrieved Oktober 03, 2013, from ilmu kimia: http://www.

ilmukimia.org/2013/05/destilasi.html

Kurniawati. (2011). Retrieved Desember 25, 2013, from Al Chemist Violet:

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

Lando, S. H, Maroon (1944). Fundamentals of Physical Chemistry. New York: Macmillan

Publishing Co. Inc.

Putri, T. P. (2012, November 20). home. Retrieved November 2, 2013, from wordpress:

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

Setyowati. (2009). Retrieved Desember 25, 2013, from Chemistry: http://www.chem-is-

try.org/materi_kimia/kimia-industri/teknologi-proses/absorbsi/

Sinaga, G. (2010, Desember 5). home. Retrieved November 2, 2013

Tya. (2012, November 20). home . Retrieved oktober 03, 2013, from the princess:

http://theprincess 9208.wordpress.com/2012/11/20/destilasi-bertingkat-fraksionasi/

USU. (-). minyak atsiri. sumatera utara: universitas sumatera utara. Utara, u. s. (2013). minyak

atsiri. medan: usu.

Wikipedia. (2013). Retrieved Desember 25, 2013, from Wikipedia:

http://id.wikipedia.org/wiki/Adsorpsi

Wikipedia. (2013). Retrieved Desember 25, 2013, from

http://id.wikipedia.org/wiki/Elektrolisis

Wikipedia. (2013). Retrieved Desember 25, 2013, from http://id.wikipedia.org/wiki/Wijen

Wikipedia. (2013, April 06). halaman baca. Retrieved Oktober 03, 2013, from wikipedia:

http://id.wikipedia.org/wiki/Elektrolisis

Wikipedia. (2013, Juli 25). home. Retrieved Oktober 3, 2013, from wikipedia: http://id.

wikipedia.org/wiki/Adsorpsi

v

Zulfikar. (2011, Januari 03). beranda. Retrieved Oktober 03, 2013, from chem-is-try:

http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-kesehatan/pemisahan-kimia-

dananalisis/kristalisasi/

Zulfikar. (2011). Retrieved Desember 25, 2013, from Chemistry: http://www.chem-is-

try.org/materi_kimia/kimia-kesehatan/pemisahan-kimia-dananalisis/

vi

DAFTAR NOTASI

Notasi Keterangan Satuan

V Volume Liter

P Tekanan Uap Total Atm

T Suhu oC

Massa Jenis Gram/ml

Wa Berat air Gram

Wb Berat Minyak Gram

Documents

Destilasi Uap - Teknik Kimia - ITS