DESTILASIDestilasi (penyulingan) merupakan teknik pemisahan yang
didasari atas perbedaan titik didih atau titik cair dari
masing-masing zat penyusun dari campuran homogen. Dalam proses
destilasi terdapat dua tahap proses yaitu tahap penguapan dan
dilanjutkan dengan tahap pengembangan kembali uap menjadi cair atau
padatan. Atas dasar ini maka perangkat peralatan destilasi
menggunakan alat pemanas dan alat pendingin. 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.
Hasil destilasi disebut destilat dan sisanya disebut residu. Jika
hasil destilasinya berupa air, maka disebut sebagai aquadestilata
(aquades). Destilasi memiliki sejarah yang panjang dan asal
destilasi dapat ditemukan di zaman kuno untuk mendapatkan ekstrak
tumbuhan yang diperkirakan dapat merupakan sumber kehidupan. Teknik
destilasi ditingkatkan ketika kondenser (pendingin)
diperkenalkan.
Tujuan Destilasi Tujuan dari destilasi adalah memisahkan molekul
air murni dari kontaminan yang punya titik didih lebih tinggi dari
air. Destilasi menyediakan air bebas mineral untuk digunakan di
laboratorium sains atau keperluan percetakan. Destilasi dapat
membuang logam berat seperti timbal, arsenic, dan merkuri. Meskipun
destilasi dapat membuang mineral dan bakteri, tapi tetap tidak bisa
menghilangkan klorin, atau VOC (volatile organic chemicals) yang
mempunyai titik didih lebih rendah dari air. Destilasi juga
memberikan air bebas mineral yang bisa berbahaya lagi tubuh karena
keasamannya. Air bersifat asam dapat merampas kandungan mineral
dari tulang dan gigi. Penguapan yang berlangsung juga tidak dapat
dipisahkan oleh Air, jika material air tidak dimasukkan kedalam
ketel maka suatu kesalahan besar jika menganggap proses
hidrodestilasi dapat berlangsung karena air jika dimasukkan
kedalam tabung yang dipanaskan pada temperature tinggi akan
menghasilkan uap panas, dan jika air tersebut dicampur dengan
senyawa hidro lainnya maka 80% kemungkinan uap yang ada akan
menimbulkan bau dari senyawa hidro tersebut. Saat ini tersedia
beberapa macam teknologi yang mampu memisahkan air tawar yang
terkandung di dalam air laut, salah satunya adalah dengan perubahan
fasa air (destilasi). Pada proses destilasi, air laut dipanaskan
agar air tawar yang terkandung dalam air laut menguap, selanjutnya
uap tersebut diembunkan untuk mendapatkan air tawar. Kelemahan
utama metode uap air adalah kecepatan penyulingan yang paling
rendah.
Jenis-jenis Destilasi 1. Destilasi Sederhana Destilasi sederhana
adalah salah satu cara pemurnian zat cair yang tercemar oleh zat
padat/zat cair lain dengan perbedaan titik didih cukup besar,
sehingga zat pencemar/pengotor akan tertinggal sebagai residu.
Destilasi ini digunakan untuk memisahkan campuran cair-cair,
misalnya air-alkohol, airaseton, dll. Cara Kerja Destilasi
Sederhana : a. Mencari tahu titik didih zat sampel. b. Menyusun
alat destilasi. c. Memasukkan zat sampel pada labu destilasi
(mengisi zat dalam labu paling banyak 2/3 bagian labu) d.
Memasukkan batu didih. e. Mengisi kaleng penangas dengan zat
penangas yang disesuaikan dengan titik didih sampel, juga masukan
batu didih pada penangas tersebut. f. Mengalirkan air pendingin. g.
Memanaskan penangas mula-mula dengan api kecil lalu mengamati
termometer ( apabila ada cairan yang keluar sebelum mencapai titik
didihnya, memisahkan cairan tersebut, sedangkan apabila termometer
menunjukan titik didih sampel, menahan supaya suhu tersebut konstan
dan tampung destilat yang dihasilkan.
h. Menghentikan destilasi pada saat sampel hampir habis (tidak
sampai kering) jika titik didih zat sampel lebih besar dari titik
didih zat pencemar. Sedangkan jika titik didih zat sampel lebih
kecil darititik didih zat pencemar, maka destilasi dihentikan pada
saat suhu melebihi titik didihnya sebesar 50C. i. Memindahkan
penangas. j. Menentukan indeks bias zat yang diperoleh dan
bandingkan dengan harga dari handbook.
Gambar 1. Set Alat Destilasi Sederhana
2. Destilasi Bertingkat (Fraksional) Destilasi bertingkat adalah
proses pemisahan destilasi ke dalam bagianbagian dengan titik didih
makin lama makin tinggi yang selanjutnya pemisahan bagian-bagian
ini dimaksudkan untuk destilasi ulang. Destilasi bertingkat
merupakan proses pemurnian zat/senyawa cair dimana zat pencampurnya
berupa senyawa cair yang titik didihnya rendah dan tidak berbeda
jauh dengan titik didih senyawa yang akan dimurnikan. Dengan
perkataan lain, destilasi ini bertujuan untuk memisahkan
senyawa-senyawa dari suatu campuran yang komponenkomponennya
memiliki perbedaan titik didih relatif kecil. Destilasi ini
digunakan untuk memisahkan campuran aseton-metanol, karbon tetra
klorida-toluen, dll. Pada proses destilasi bertingkat digunakan
kolom fraksinasi yang dipasang pada labu destilasi. Tujuan dari
penggunaan kolom ini adalah untuk memisahkan uap campuran senyawa
cair yang titik didihnya hampir sama/tidak begitu berbeda. Sebab
dengan adanya penghalang dalam kolom fraksinasi menyebabkan uap
yang titik didihnya sama akan sama-sama menguap atau senyawa yang
titik didihnya rendah akan naik terus hingga akhirnya mengembun dan
turun sebagai destilat, sedangkan senyawa yang titik didihnya lebih
tinggi, jika belum mencapai harga titik didihnya maka senyawa
tersebut akan menetes kembali ke dalam labu destilasi, yang
akhirnya jika pemanasan dilanjutkan terus akan mencapai harga titik
didihnya. Senyawa tersebut akan menguap, mengembun dan
turun/menetes sebagai destilat. Cara Kerja Destilasi Bertingkat :
a. Menyusun set alat destilasi bertingkat. b. Memasukan zat sampel
dan batu didih ke dalam labu dasar bulat. c. Memanaskan labu dengan
melalui penangas sampai campuran mendidih. d. Mengatur pemanasan
sehingga destilat yang keluar mendekati 2 mL (60 tetes) per menit.
e. Memasang pada labu dasar bulat 250 mL kolom fraksinasi Vigreux
atau kolom lain yang sesuai.
f. Menutup ujung atas kolom dengan termometer sedemikian rupa
sehingga ujung termometer berada 5-10 mm di bawah pipa pengalir
pada kolom fraksinasi. g. Menghubungkan pipa pengalir pada kolom
dengan pendingin (panjangnya 60-70 cm) dan memasang seperti untuk
melakukan destilasi sederhana. h. Menyiapkan 5 labu erlenmeyer yang
bersih dan kering untuk menampung destilat.
Gambar 2. Set Alat Destilasi Bertingkat
3. Destilasi Vakum Destilasi vakum adalah metode penyulingan
dimana tekanan di atas campuran cair yang akan disuling direduksi
menjadi kurang dari tekanan uap yang (biasanya kurang dari tekanan
atmosfer) yang menyebabkan penguapan cairan yang lebih volatile.
Metode destilasi ini bekerja berdasarkan prinsip bahwa mendidih
dapat terjadi ketika tekanan uap dari cairan melebihi tekanan
ambient. Destilasi vakum digunakan dengan atau tanpa pemanasan
campurannya. Mudahnya, Destilasi ini digunakan untu zat yang tak
tahan suhu tinggi atau bias 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 vakum merupakan distilasi tanpa pemanasan dan
berlangsung pada tekanan rendah.Tekanan diturunkan sampai terjadi
pendidihan. Zat dengan titik didih paling rendah akan menguap lebih
dahulu untuk selajutnya diembunkan. Teknik ini diterapkan untuk
pemisahan cairan yang mudah mengurai atau meledak jika dipanaskan.
Destilasi yang dilakukan dalam tekanan operasi ini biasanya karena
beberapa alasan yaitu : a. Sifat penguapan relatif antar komponen
biasanya meningkat seiring dengan menurunnya suhu didih. Sifat
penguapan relatif yang meningkat memudahkan terjadinya proses
separasi sehingga jumlah stage teoritis yang dibutuhkan berkurang.
Jika jumlah stage teoritis konstan, rasio refluks yang diperlukan
untuk proses separasi yang sama dapat dikurangi. Jika kedua
variabel di atas konstan maka kemurnian produk yang dihasilkan akan
meningkat. b. Destilasi pada temperatur rendah dilakukan ketika
mengolah produk yang sensitif terhadap variabel temperatur.
Temperatur bagian bawah yang rendah menghasilkan beberapa reaksi
yang tidak diinginkan seperti dekomposisi produk, polimerisasi, dan
penghilangan warna. c. Proses pemisahan dapat dilakukan terhadap
komponen dengan tekanan uap yang sangat rendah atau komponen dengan
ikatan yang dapat terputus pada titik didihnya. d. Reboiler dengan
temperatur yang rendah yang menggunakan sumber energi dengan harga
yang lebih murah seperti steam dengan tekanan rendah atau air
panas.
4. Destilasi Azeotrop Azeotrop adalah campuran dari dua atau
lebih cairan dengan rasio dari komposisi yang tidak dapat dirubah
dengan menggunakan destilasi sederhana, atau dengan kata lain
memiliki titik didih yang konstan. Komposisi dari azeotrope tetap
konstan dalam pemberian atau penambahan tekanan sehingga kondisi
tersebut dapat menjadi gangguan yang menyebabkan hasil destilasi
menjadi tidak maksimal..Akan tetapi ketika tekanan total berubah,
kedua titik didih dan komposisi dari azeotrop berubah. Azeotrop
dapat didestilasi dengan menggunakan tambahan pelarut tertentu,
misalnya penambahan benzene atau toluene untuk memisahkan air.Air
dan pelarut akan ditangkap oleh penangkap Dean-Stark.Air akan tetap
tinggal di dasar penangkap dan pelarut akan kembali ke campuran dan
memisahkan air lagi. Campuran azeotrop merupakan penyimpangan dari
hukum Raoult. Secara garis besar distilasi azeotrop digunakan dalam
memisahkan campuran azeotrop (campuran campuran dua atau lebih
komponen yang sulit di pisahkan), biasanya dalam prosesnya
digunakan senyawa lain yang dapat memecah ikatan azeotrop tsb, atau
dengan menggunakan tekanan tinggi. Memisahkan campuran azeotrop
(campuran dua atau lebih komponen yang sulit di pisahkan), biasanya
dalam prosesnya digunakan senyawa lain yang dapat memecah ikatan
azeotrop tsb, atau dengan menggunakan tekanan tinggi.
5. Distilasi 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. 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
(lihat gambar alat destilasi 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.
Distilasi uap digunakan pada campuran senyawa-senyawa yang memiliki
titik didih mencapai 200 C atau lebih. Distilasi uap dapat
menguapkan senyawasenyawa ini dengan suhu mendekati 100 C dalam
tekanan atmosfer dengan menggunakan uap atau air mendidih. Sifat
yang fundamental dari distilasi uap adalah dapat mendistilasi
campuran senyawa di bawah titik didih dari masingmasing senyawa
campurannya. Selain itu distilasi uap dapat digunakan untuk
campuran yang tidak larut dalam air di semua temperatur, tapi dapat
didistilasi dengan air. Aplikasi dari distilasi uap adalah untuk
mengekstrak beberapa produk alam seperti minyak eucalyptus dari
eucalyptus, minyak sitrus dari lemon atau jeruk, dan untuk
ekstraksi minyak parfum dari tumbuhan. Campuran dipanaskan melalui
uap air yang dialirkan ke dalam campuran dan mungkin ditambah juga
dengan pemanasan. Uap dari campuran akan naik ke atas menuju ke
kondensor dan akhirnya masuk ke labu distilat.
Gambar 3. Set Alat Destilasi Uap
6. Distilasi Kering Distilasi kering adalah suatu metoda
pemisahan zat-zat kimia. Dalam proses distilasi kering, bahan padat
dipanaskan sehingga menghasilkan produkproduk berupa cairan atau
gas (yang dapat berkondensasi menjadi padatan). Produk-produk
tersebut disaring, dan pada saat yang bersamaan mereka
berkondensasi dan dikumpulkan. Distilasi kering biasanya
membutuhkan suhu yang lebih tinggi dibanding distilasi biasa.
Metode ini dapat digunakan untuk memperoleh bahan bakar cair dari
batubara dan kayu. Selain itu, distilasi kering juga digunakan
untuk memecah garam-garam mineral. Misalnya pemecahan sulfat
melalui termolisis,
menghasilkan gas sulfur dioksida dan sulfur trioksida yang dapat
dilarutkan dalam air membentuk asam sulfat. Pada awalnya, ini
adalah cara yang umum untuk memproduksi asam sulfat. Memanaskan
material padat untuk mendapatkan fasa uap dan cairnya.Biasanya
digunakan untuk mengambil cairan bahan bakar dari kayu atau batu
bata.
Paper Kimia DasarDESTILASI
Dady Pamulia Nurko (H1A009049) Sungkowo Edi Wibowo (H1A009050)
Mare Anggiarman (H1A010059)
Universitas Jenderal Soedirman Fakultas Sains dan Teknik Jurusan
Mipa Program Studi Kimia 2011
Paper Kimia DasarDESTILASI
Anugrah Nuzul Prafitri (H1A011002) Intan Futihah (H1A011003)
Firman Toyib (H1A011006)
Universitas Jenderal Soedirman Fakultas Sains dan Teknik Jurusan
Mipa Program Studi Kimia 2011
Paper Kimia DasarDESTILASI
Umi Alfiatun Khasanah (H1A011001) Listya Andhika Pratiwi
(H1A011004) Nurhasanah (H1A011005) Fauziah Sri Pambayun
(H1A011007)
Universitas Jenderal Soedirman Fakultas Sains dan Teknik Jurusan
Mipa Program Studi Kimia 2011
