DISTILASI
1: Heat source
2: Still pot
3: Still head
4: Thermometer/Boiling point temperature
5: Condenser
6: Cooling water in
7: Cooling water out
8: Distillate/receiving flask
9: Vacuum/gas inlet
10: Still receiver
11: Heat control
12: Stirrer speed control
13: Stirrer/heat plate
14: Heating (Oil/sand) bath
15: Stirrer bar/anti-bumping granules
16: Cooling bath.
Dalam suatu laboraotorium(khususnya kimia), kebuthann akan air bersih/aquades adalah suatu ha yang pasti. Sebut saja untuk membuat suatu larutan atau mealarutan susatu bahan, maka kita membutuhkan air yang bersih dari logam lain atau yang biasa disebut air destilata, atau kita enal juga dengan aquades.
Selain di laboratorium, air destilata ini juga di butuhan sebagai sumber air destilata. Misalnya kita mengolah air laut untuk dijadikan air minum dan hal ini akan sangat membantu dalam pelayaran sehingga dengan tenik destilasi ini para pelayar tak perlu lagi membawa stok air bersih, mereka tinggal melakukan proses destilasi untuk mendapatkan air bersih.
Dalam hal lain destilasi juga digunakan untuk mendapatkan air bersih di suatu Negara, contohnya Arab Saudi,mereka mendestilasi air laut untuk mendapat kanair bersih. Jadi destilasi adalah suatu proses yang sangat berguna dan tidak hanya untuk mendapatkan air bersih tapi juga dalam proses pengolahan minyak bumi, produksi minyak wangi dan lain-lain.
PEMBAHASAN
Distilasi atau penyulingan adalah suatu metode pemisahan bahan kimia berdasarkan perbedaan kecepatan atau kemudahan menguap (volatilitas) bahan. 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.
Jadi ada perbedaan komposisi antara fase cair dan fase uap, dan hal ini merupakan syarat utama supaya pemisahan dengan distilasi dapat dilakukan. Kalau komposisi fase uap sama dengan komposisi fase cair, maka pemisahan dengan jalan distilasi tidak dapat dilakukan.
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.
Sejarah destilasi
Sebelum membahas lebih lanjut tentang destilasi kita akan mencoba menelusuri terkebih dulu sejarah destilasi tersebut. Pertama kali destilasi dikenalkan olej\h seorang kimiawan Babilonia di Mesopotamia pad millennium ke-2 sebelum masehi. Namun untk industri dibawa oleh kimiwan muslim dalam proses mengisolasi ester untuk membuat parfum. Pada abad ke-8 kimiawan muslim juga berhasil mendapatkan substan kimia yang benar-benar murni melalui proses destilasi. Pada tahun 800-an ahli kimia Persia, Jabir ibnu Hayam menjadi insprasi dalam destilasi skala mikro, karena penemuannya di bidang destilasi yang masih dipakai sampai sekarang. Petroleum pertama kali di dsetilasi oleh kimiawan muslim yang bernama Al-Razi pada abad ke-9, untuk destilasi karosin/ minyak tanah pertama ditemukan oleh Avicenna pada awal abad ke-11.
Demikian sedikit sejarah tentang destilasi yang sangat berguna dalam kehidupan kita pada saat sekarang.
Ini adalah gambaran destilasi yang sangat sederhana ditemukan. Namun konsep dasar destilasi tersebut seperti gambar di atas.
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.
2. Destilasi bertingkat (fraksionasi)
Proses ini digunan untuk komponen yang memiliki titik didih yang berdekatan.Pada dasarnya sama dengan destilasi sederhana, hanya saja memiliki kondensor yang lebih banya sehingga mampu memisahkan dua komponen yang memliki perbedaan titik didih yang bertekanan. Pada proses ini akan didapatkan substan kimia yang lebih murni, kerena melewati kondensor yang banyak.
3. Destilasi azeotrop
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.
4. .Destilasi vakum(destilasi tekanan rendah)
Distilasi vakum adalah distilasi yang tekanan operasinya 0,4 atm (300 mmHg absolut). Distilasi yang dilakukan dalam tekanan operasi ini biasanya karena beberapa alasan yaitu :
a.Sifat penguapan relatif antar komponen biasanya meningkat seiring dengan menurunnya boiling temperature. 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. Distilasi 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.
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.
6. Destilasi kering
Prinsipnya memanaskan material padat untuk mendapatkan fasa uap dan cairnya. Contohnya untuk mengambil cairan bahan bakar dari kayu atau batu bata.
MEDTODOLOGI
ALAT YANG DIGUNAKAN PADA GAMBAR PERTAMA
1. Labu destilasi,
Berfungsi sebagai wadah atau tempat suatu campuran zat cair yang akan di destilasi.
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 digunkan untuk mengukur suhu uap zat cair yang didestilasi selama proses destilasi berlangsung, dan seringnya 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.
4. Kondensor,
Memiliki 2 celah, yaitu celah masuk dan celah keluar.
…. Untuk aliran uap hasil reaksi
…. Untuk aliran air keran
Pendingin yang digunakan biasanya adalah air yang dialirkan dari dasar pipa,tujuannya adalah agar bagian dari dalam pipa lebih lama mengalami kontak dengan air sehingga pendinginan lebih sempurna dan hasil yang dihasilkan lebih sempurna.
5. Labu didih,
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.
6. Pipa dalam = pipa destilasi
Berfungsi sebagai tempat mengalirnya uap air yang telah didinginkan oleh pendingin pada bagian luarnya.
7. Adaptor (Recervoir Adaptor)
Berfungsi untuk menyalurkan hasil destilasi yang sudah terkondisi untuk disalurkan ke penampung yang telah tersedia.
8. Mantel
Berfungsi untuk memanaskan bahan di dalamnya.
PROSEDUR DISTILASI
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 eadah 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 mentel
6. Sampel yang telah dipanaskan akan menguap dan masukke pipa destilasi, setelah dipasangkan dengan kondensasi, maka uap akan berubah menjadi air.
7. Air akan menetes dari alat destilasi dan dihasilkan air destilat
Selain di laboratorium, air destilata ini juga di butuhan sebagai sumber air destilata. Misalnya kita mengolah air laut untuk dijadikan air minum dan hal ini akan sangat membantu dalam pelayaran sehingga dengan tenik destilasi ini para pelayar tak perlu lagi membawa stok air bersih, mereka tinggal melakukan proses destilasi untuk mendapatkan air bersih.
Dalam hal lain destilasi juga digunakan untuk mendapatkan air bersih di suatu Negara, contohnya Arab Saudi,mereka mendestilasi air laut untuk mendapat kanair bersih. Jadi destilasi adalah suatu proses yang sangat berguna dan tidak hanya untuk mendapatkan air bersih tapi juga dalam proses pengolahan minyak bumi, produksi minyak wangi dan lain-lain.
PEMBAHASAN
Distilasi atau penyulingan adalah suatu metode pemisahan bahan kimia berdasarkan perbedaan kecepatan atau kemudahan menguap (volatilitas) bahan. 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.
Jadi ada perbedaan komposisi antara fase cair dan fase uap, dan hal ini merupakan syarat utama supaya pemisahan dengan distilasi dapat dilakukan. Kalau komposisi fase uap sama dengan komposisi fase cair, maka pemisahan dengan jalan distilasi tidak dapat dilakukan.
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.
Sejarah destilasi
Sebelum membahas lebih lanjut tentang destilasi kita akan mencoba menelusuri terkebih dulu sejarah destilasi tersebut. Pertama kali destilasi dikenalkan olej\h seorang kimiawan Babilonia di Mesopotamia pad millennium ke-2 sebelum masehi. Namun untk industri dibawa oleh kimiwan muslim dalam proses mengisolasi ester untuk membuat parfum. Pada abad ke-8 kimiawan muslim juga berhasil mendapatkan substan kimia yang benar-benar murni melalui proses destilasi. Pada tahun 800-an ahli kimia Persia, Jabir ibnu Hayam menjadi insprasi dalam destilasi skala mikro, karena penemuannya di bidang destilasi yang masih dipakai sampai sekarang. Petroleum pertama kali di dsetilasi oleh kimiawan muslim yang bernama Al-Razi pada abad ke-9, untuk destilasi karosin/ minyak tanah pertama ditemukan oleh Avicenna pada awal abad ke-11.
Demikian sedikit sejarah tentang destilasi yang sangat berguna dalam kehidupan kita pada saat sekarang.
Ini adalah gambaran destilasi yang sangat sederhana ditemukan. Namun konsep dasar destilasi tersebut seperti gambar di atas.
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.
2. Destilasi bertingkat (fraksionasi)
Proses ini digunan untuk komponen yang memiliki titik didih yang berdekatan.Pada dasarnya sama dengan destilasi sederhana, hanya saja memiliki kondensor yang lebih banya sehingga mampu memisahkan dua komponen yang memliki perbedaan titik didih yang bertekanan. Pada proses ini akan didapatkan substan kimia yang lebih murni, kerena melewati kondensor yang banyak.
3. Destilasi azeotrop
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.
4. .Destilasi vakum(destilasi tekanan rendah)
Distilasi vakum adalah distilasi yang tekanan operasinya 0,4 atm (300 mmHg absolut). Distilasi yang dilakukan dalam tekanan operasi ini biasanya karena beberapa alasan yaitu :
a.Sifat penguapan relatif antar komponen biasanya meningkat seiring dengan menurunnya boiling temperature. 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. Distilasi 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.
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.
6. Destilasi kering
Prinsipnya memanaskan material padat untuk mendapatkan fasa uap dan cairnya. Contohnya untuk mengambil cairan bahan bakar dari kayu atau batu bata.
MEDTODOLOGI
ALAT YANG DIGUNAKAN PADA GAMBAR PERTAMA
1. Labu destilasi,
Berfungsi sebagai wadah atau tempat suatu campuran zat cair yang akan di destilasi.
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 digunkan untuk mengukur suhu uap zat cair yang didestilasi selama proses destilasi berlangsung, dan seringnya 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.
4. Kondensor,
Memiliki 2 celah, yaitu celah masuk dan celah keluar.
…. Untuk aliran uap hasil reaksi
…. Untuk aliran air keran
Pendingin yang digunakan biasanya adalah air yang dialirkan dari dasar pipa,tujuannya adalah agar bagian dari dalam pipa lebih lama mengalami kontak dengan air sehingga pendinginan lebih sempurna dan hasil yang dihasilkan lebih sempurna.
5. Labu didih,
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.
6. Pipa dalam = pipa destilasi
Berfungsi sebagai tempat mengalirnya uap air yang telah didinginkan oleh pendingin pada bagian luarnya.
7. Adaptor (Recervoir Adaptor)
Berfungsi untuk menyalurkan hasil destilasi yang sudah terkondisi untuk disalurkan ke penampung yang telah tersedia.
8. Mantel
Berfungsi untuk memanaskan bahan di dalamnya.
PROSEDUR DISTILASI
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 eadah 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 mentel
6. Sampel yang telah dipanaskan akan menguap dan masukke pipa destilasi, setelah dipasangkan dengan kondensasi, maka uap akan berubah menjadi air.
7. Air akan menetes dari alat destilasi dan dihasilkan air destilat
