Set destilasi
a. Definisi
Destilasi merupakan suatu proses pemisahan dua atau lebih komponen zat cair berdasarkan pada titik didih. Secara sederhana destilasi dilakukan dengan memanaskan/menguapkan zat cair lalu uap tersebut didinginkan kembali supaya jadi cair dengan bantuan kondensor. Zat yang memiliki titik didih lebih rendah akan menguap lebih dulu. Model ideal distilasi didasarkan pada Hukum Raoult dan Hukum Dalton.
b. Sejarah alat destilasi
Destilasi pertama kali ditemukan oleh kimiawan yunani sekitar abad pertama masehi yang akhirnya perkembangannya dipicu terutama oleh tingginya permintaan akan spirtus. Hypathia dari Alexandria dipercaya telah menemukan rangkaian alat untuk destilasi dan Zosimus dari Alexandria-lah yang telah berhasil menggambarkan secara akurat tentang proses destilasi pada sekitar abad ke-4. Bentuk modern destilasi pertama kali ditemukan oleh ahli-ahli kimia islam pada masa kekhalifahan abbasiah terutama oleh Al-Razi pada pemisahan alkohol menjadi senyawa yang relatif murni melalui alat alembik, bahkan desain ini menjadi semacam inspirasi yang memungkinkan rancangan distilasi skala mikro, The Hickman Stillhead dapat terwujud. Tulisan oleh Jabir Ibnu Hayyan (721-815) yang lebih dikenal dengan Ibnu Jabir menyebutkan tentang uap anggur yang dapat terbakar. Ia juga telah menemukan banyak peralatan dan proses kimia yang bahkan masih banyak dipakai sampai saat kini. Kemudian teknik penyulingan diuraikan dengan jelas oleh Al-Kindi (801-873). Salah satu penerapan terpenting dari metode destilasi adalah pemisahan minyak mentah menjadi bagian-bagian untuk penggunaan khusus seperti untuk transportasi, pembangkit listrik, pemanas, dll. Udara didestilasi menjadi komponen-komponen seperti oksigen untuk penggunaan medis dan helium untuk pengisi balon. Destilasi juga telah digunakan sejak lama untuk pemekatan alkohol dengan penerapan panas terhadap larutan hasil fermentasi untuk menghasilkan minuman suling.
c. Jenis 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 minyak. Hasil dari destilasi ini tidak benar-benar murni atau bisa dikatakan tidak murni karena hanya bersifat memisahkan zat cair yang titik didih rendah atau zat cair dengan zat padat atau minyak.
2. Destilasi bertingkat (fraksionasi)
Proses ini digunakan untuk komponen yang memiliki titik didih yang berdekatan.Pada dasarnya sama dengan destilasi sederhana. Perbedaan distilasi fraksionasi 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. Aplikasi dari distilasi jenis ini digunakan pada industri minyak mentah.
3. Destilasi Uap
Destilasi uap digunakan pada campuran senyawa-senyawa yang memiliki titik didih mencapai 200 °C atau lebih Selain itu destilasi uap dapat digunakan untuk campuran yang tidak larut dalam air di semua temperatur, tapi dapat didestilasi dengan air. Aplikasi dari destilasi 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.
4. Destilasi vakum (destilasi tekanan rendah)
Destilasi vakum biasanya digunakan jika senyawa yang ingin didestilasi tidak stabil, dengan pengertian dapat terdekomposisi sebelum atau mendekati titik didihnya atau campuran yang memiliki titik didih di atas 150 °C. Metode destilasi ini tidak dapat digunakan pada pelarut dengan titik didih yang rendah jika kondensornya menggunakan air dingin, karena komponen yang menguap tidak dapat dikondensasi oleh air. Untuk mengurangi tekanan digunakan pompa vakum atau aspirator. Aspirator berfungsi sebagai penurun tekanan pada sistem destilasi ini. Karena dengan menurunkan tekanan, destilasi yang tadinya harus dilakukan pada suhu tinggi tetap dapat dilakukan pada suhu rendah.
5. Destilasi azeotrop
Digunakan dalam memisahkan campuran azeotrop (campuran campuran dua atau lebih komponen yang sulit di pisahkan karena komponen-komponennya memiliki titik didih yang konstan). Dalam proses destilasinya digunakan senyawa lain yang dapat memecah ikatan azeotrop. Biasanya adalah benzene atau toluene untuk memisahkan air dan pelarut yang kemudian akan ditangkap oleh penangkap Dean-Stark. Campuran azeotrop merupakan penyimpangan dari hukum Raoult dan hokum dalton.
6. Destilasi kering
Prinsipnya memanaskan material padat untuk mendapatkan fasa uap dan cairnya. Contohnya untuk mengambil cairan bahan bakar dari kayu atau batu bata.
d. Cara penggunaan
1. Siapkan sampel, ukuran maximum 1L, masukkan kedalam batu didih. Pasangkan dengan alat destilasi dengan posisi miring.
2. Pada leher batu didih dan pada sambungan diberi vaselin untuk melicinkan, sehingga pada saat selesai kerja dapat dibuka tanpa pecah dan untuk menghindari pemuaian.
3. Selang dimasukkan pada celah masuk dan celah keluar. Celah masuk terhubung dengan kran celah keluar, dihubungkan dengan wadah tempat pembuangan erlenmeyer sebagai wadah tampungan dibawah.
4. Buka kran, air akan masuk mengisi kondensor, air harus berjalan terus, air nya harus keluar dari celah yang menunjukkan bahwa kondensor berisi penuh.
5. Hidupkan mantel.
6. Sampel yang telah dipanaskan akan menguap dan masuk ke pipa destilasi, setelah dipasangkan dengan kondensasi, maka uap akan berubah menjadi air.
7. Air akan menetes dari alat destilasi dan dihasilkan air destilata.
1. Labu destilasi
Berfungsi sebagai wadah atau tempat suatu campuran zat cair yang akan didestilasi.
Terdiri dari :
a. Labu dasar bulat.
b. Labu erlenmeyer khusus untuk destilasi atau refluks.
2. Steel Head
berfungsi sebagai penyalur uap atau gas yang akan masuk ke alat pendingin (kondensor), dan biasanya labu destilasinya sudah dilengkapi dengan leher yang berfungsi sebagai steel head.
3. Thermometer
biasanya digunakan untuk mengukur suhu uap zat cair yang didestilasi selama proses destilasi berlangsung. Thermometer yang digunakan harus:
a. Berskala suhu tinggi yang diatas titik didih zat cair yang akan didestilasi.
b. Ditempatkan pada labu destilasi atau steel head dengan ujung
atas reservoir HE sejajar dengan pipa penyalur uap ke kondensor.
Memiliki 2 celah, yaitu celah masuk dan celah keluar. Yang fungsinya untuk aliran uap hasil reaksi dan untuk aliran air keran.
Biasanya selalu berasa atau keset, yang berfungsi untuk sebagai wadah sampel. Contohnya untuk memisahkan alkohol dan air. Memiliki 2 celah, yaitu celah masuk dan celah keluar.
Berfungsi untuk menyalurkan hasil destilasi yang sudah terkondisi untuk disalurkan ke penampung yang telah tersedia.
Berfungsi untuk memanaskan bahan di dalamnya.
b. f. Efektifitas Distilasi
Secara teori, hasil distilasi dapat mencapai 100% dengan cara menurunkan tekanan hingga 1/10 tekanan atmosfer. Dapat pula dengan menggunakan distilasi azeotrop yang menggunakan penambahan pelarut organik dan dua distilasi tambahan, dan dengan menggunakan penggunaan cornmeal yang dapat menyerap air baik dalam bentuk cair atau uap pada kolom terakhir. Namun, secara praktek tidak ada distilasi yang mencapai 100%.
Sebuah percobaan dilakukan mahasiswa Universitas Diponegoro dalam menghasilkan air tawar dari air laut dengan menggunakan alat destilasi dari dua bahan yang berbeda yaitu dengan bahan alumunium dan kaca. Dari hasil penelitian ternyata bahan baku alat destilasi berpengaruh terhadap hasil destilasi. Ada perbedaan hasil antara dua jenis bahan aluminium dan kaca, bahan dari aluminium menghasilkan air lebih banyak daripada kaca.
h. Destilasi Skala Industri Umumnya proses destilasi dalam skala industri dilakukan dalam menara, oleh karena itu unit proses dari destilasi ini sering disebut sebagai menara destilasi (MD). Menara destilasi biasanya berukuran 2-5 meter dalam diameter dan tinggi berkisar antara 6-15 meter. Masukan dari menara destilasi biasanya berupa cair jenuh, yaitu cairan yang dengan berkurang tekanan sedikit saja sudah akan terbentuk uap dan memiliki dua arus keluaran, arus yang diatas adalah arus yang lebih volatil (mudah menguap) dan arus bawah yang terdiri dari komponen berat. Menara destilasi terbagi dalam 2 jenis kategori besar:
- Menara Destilasi tipe Stagewise, menara ini terdiri dari banyak piringan yang memungkinkan kesetimbangan terbagi-bagi dalam setiap piringannya, dan
- Menara Destilasi tipe Continous, yang terdiri dari pengemasan dan kesetimbangan cair-gasnya terjadi di sepanjang kolom menara..
0 komentar:
Posting Komentar