Pemisahan Dan Pemurnian [PDF]

Citation preview

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Pemisahan dan pemurnian merupakan suatu cara yang dilakukan untuk memisahkan atau memurnikan suatu ssenyawa atau sekelompok senyawa yang mempunyai susunan kimia yang berkaitan dari suatu bahan, baik dalam skala laboratorium maupun skala industri. Pada prinsipnya, pemisahan dilakukan untuk memisahkan dua zat atau lebih yang saling bercampur, sedangkan pemurnian dilakukan untuk mendapatkan zat murni dari suatu zat yang telah tercemar oleh zat lain (Rositawati,2013). Pemisahan dan pemurnian campuran memiliki manfaat yang sangat penting dalam ilmu kimia, industri maupun dalam kehidupan sehari-hari, dalam banyak kasus kita dapat menggunakan material tanpa pemurnian, baik material itu dari alam (misalnya minyak tanah) atau yang disintesis di laboratorium, Pemisahan atau pemurnian dengan metode tertentu perlu dilakukan. Demikian pula dalam pekerjaan di laboratorim maupun dalam proes industi banyak yang melibatkan pemisahan dan pemurnian. Misalnya pengolahan bijih dari pertambangan, pemisahan logam dari mineralnya, pengolahan minyak bumi, pengolahan air minum dan lain-lain. Sedangkan contoh sederhana pemisahan dan pemurnian yang sering dilakukan dalam kehidupan sehari-hari misalnya pemisahan ampas kelapa dengan santannya



yang dilakukan dengan metode penyaringan



(Chang,2004). Zat atau materi dapat dipisah dari campurannya karena campuran tersebut memiliki perbedaan sifat, itulah yang mendasari pemisahan campuran atau dasar pemisahan. Dalam kenyataannya pemisahan dan pemurnian tidak dapat dipisah satu sama lain. Kita akan melihat bahwa ketika metode pemisahan dan pemurnian baru dikembangkan, ilmu kimia akan mendapatkan kemajuan yang besar (Rositawati,2013). Oleh karena itu percobaan ini, perlu dilakukan sehingga kita dapat mengetahui berbagai cara pemishan dan pelepasan larutan untuk mendapatkan zat murni.



Selain itu tidak hanya bisa dilakukan pada zat cair saja, maupun juga dapat dilkukan pada campuran yang dibentuk oleh dua jenis zat padat. Dalam proses pemisahan dan pemurnian ini juga kita akan mempelajari berbagai jenis zat padat campuran atau zat cair campuran dan juga dapat mengetahui jenis-jenis pemisahan dan pemurnian. Agar kita dapat melakukan metode pemisahan dan pemurnian secara tepat (Chang,2004). 1.2 Tujuan Praktikum Adapun tujuan dari praktikum ini adalah memperkenalkan pemisahan dan pemurnian campuran berdasarkan sifat-sifat Kimia dan Fisika dari masing-masing komponen.



BAB II TINJAUAN PUSTAKA Dalam Kimia, proses pemisahan digunakan untuk mendapatkan dua atau lebih produk yang lebih murni dari suatu campuran senyawa kimia. Sebagian besar senyawa kimia ditemukan di alam dalam keadaa yang tidak murni. Proses pemisahan sangat penting dalam bidang teknik kimia. Proses pemisahan sendiri dapat diklasifikasikan menjadi proses pemisahan secara mekanis atau kimiawi (Wonohardjo,2013). Menurut Wonoharjo (2013), Berdasarkan tahap proses pemisahan, metode pemisahan dapat dibedakan menjadi dua golongan, yaitu : a) Metode Pemisahan Sederhana Metode pemisahan sederhana adalah metode yang menggunakan cara satu tahap. Proses ini terbatas untuk memisahkan campuran atau larutan yang relatif sederhana. b) Metode Pemisahan Kompleks Metode pemisahan kompleks memerlukan beberapa tahapan kerja, diantaranya penambahan bahan tertentu, pengaturan proses mekanik alat, dan reaksi-reaksi kimia yang diperlukan. Menurut Khopkar (1990),Beberapa dasar pemisahan campuran antara lain sebagai berikut : a) Ukuran partikel, bila ukuran partikel zat yang diinginkan berbeda dengan zat yang tidak diinginkan (zat pencmpur) dapat dipisahkan dengan metode filtrasi (penyaringan). b) Titik didih, bila antara zat hasil dan zat pencampur memiliki titik didih yang jauh berbeda dapat dipishkan dengan metode destilasi. c) Kelarutan, suatu zat selalu memiliki spesifikasi kelarutan yang berbeda, artinya suatu zat selalu memiliki spesifikasi kelarutan yang berbeda, artinya suatu zat mungkin larut dalam pelarut A tetapi tidak larut dalam pelarut B, atau sebaliknya.



d) Pengendapan, suatu zat akan memiliki kecepatan mengendap yang berbeda dalam suatu campuran atau larutan tertentu. e) Difusi, dua macm zat berwujud cair atau gas bila dicampur dapat berdifusi (bergerak mengalir dan bercampur) satu sama lain. f) Adsorbsi, merupakan penarikan suatu zat oleh bahan pengadsorbsi secara kuat sehingga menempel pada permukaan dari bahan pengadsorbsi Khopkar (1990) berpendapat bahwa ada cara atau teknik pemisahan campuran bergantung pada jenis, wujud, dan sifat komponen yang terkandung didalamnya. Jika komponen berwujud padat dan cair , misalnya pasir dan air, dapat dipisahkan dengan saringan. Karena perbedaan keadaan agregasi (bentuk penampilan materi) sangat mempengaruhi metode pemisahan dan pemurnian yang diperlukan, maka diadakan pembedaan : 1) Memisahkan zat padat dari suspensi suspensi adalah sistem yang didalamnya mengandung partikel sangat kecil (padat), setengah padat, atau cairan secara kurang lebih seragam dalam medium cair. a) Penyaringan (filtrasi) Operasi ini adalah pemisahan endapan dari larutan induknya. b) Sentrifugasi (pemusingan) Sentrifugasi dapat digunakan untuk memisahkan suspensi yang jumlahnya sedikit. 2) Memisahkan zat padat dari larutan Zat terlarut padat tidak dapat dipisahkan dari larutannya dengan penyaringan dan pemusingan (sentrifugasi). a) Penguapan Pada



penguapan,



larutan



dipanaskan



sehingga



pelarutnya



meninggalkan zat terlarut. Pemisahan terjadi karena zat terlarut mempunyai titik didih yang lebih tinggi daripada pelarutnya. b) Kristalisasi



Kristalisasi adalah larutan pekat yang didinginkan sehingga zat terlarut mengkristal. Hal itu terjadi karena kelarutan berkurang ketika suhu diturunkan. c) Rekristalisasi Rekristalisasi merupakan salah satu cara pemurnian zat padat yang jamak digunakan, dimana zat-zat tersebut atau zat-zat padat tersebut dilarutkan dalam suatu pelarut kemudian dikristalkan kembali 3) Memisahkan campuran zat cair Zat cair dapat dipisahkan dari campurannya melalui distilasi. Campuran dua jenis cairan yang tidak saling melarutkan dapat dipisahkan dengan dekantasi dan corong pisah. a) Distilasi Dasar pemisahan dengan distilasi adalah perbedaan titik didih dua cairan atau lebih. b) Dekantasi (pengendapan) Dekantasi (pengendapan) merupakan proses pemisahan suatu zat dari campurannya dengan zat lain secara pengendapan didasarkan pada massa jenis yang lebih kecil akan berada pada lapisan bagian bawah atau mengendap.



Dasar teorinya Hukum Roult Ptotal



= PA. PB



Ptotal



= XA.PA0 + XB.PB0 + ……….XnPn0



XA:XB



= Fraksi mol zat A dan zat B



PA0 : PB0



= Tekanan uap jenuh zat Adan zat B



Jadi tekanan uap parsial suatu komponen campuran sebanding dengan fraksi molnya, dan fasa uap campurannya kaya akan senyawa dengan titik didih rendah. Akibatnya senyawa dengan titik didih rendah akan terdestilasi lebih dahulu, sedangkan pencemarnya akan (Rositawati,2013).



tertinggal dalam sebagai



residu



BAB III PELAKSANAAN PRAKTIKUM



3.1 Bahan dan Alat 3.1.1



Bahan-bahan



1) Bubuk kapur 2) Garam dapur 3) CuSO4 4) Naftalen 5) Gula pasir 6) H2SO4 7) Kertas Saring



3.1.2



Alat



1) Gelas piala 2) Alat sentrifugal 3) Tabung reaksi 4) Kertas Saring 5) Corong 6) Cawan penguap 7) Pemanas 8) Kaca arloji 9) Pipet tetes



3.2 Prosedur Praktikum 3.2.1



Penyaringan dan penguapan



1) Campuran Kapur-Air a. 2 sendok bubuk kapur dimasukkan ke dalam gelas kimia yang berisi air 25 ml dan di aduk



b. 5 ml larutan di ambil di masukkan ke dalam tabung sentrifugal dan sentrifus c. Sentrat (cair) di pisahkan dari endapan (padat) dengan cara dekantasi (menuang cairan pelan-pelan ke dalam tabung reaksi lain) d. Sisa larutan (dalam gelas kimia) di saring dengan kertas saring, filtratnya ditampung (cair) 2) Garam dapur – Air a. Garam dapur yang kotor dilarutkan dengan air sesedikit mungkin b. Di saring dengan kertas saring dan corong c. Filtratnya diuapkan (dalam cawan penguap) sampai kering, pemanasan di hentikan jika sudah kering 3) CuSO4 – Air a. 5 g tembaga sulfat, CuSO4 dilarutkan kedalam 25 ml air dalam gelas piala kecil (saring bila perlu) b. Batu didih ditambahkan dan diuapkan hingga volume tinggal kira-kira 10 ml c. Pemanasan dihentikan dan dibiarkan dingin tanpa digoyang 4) Naftalen a. Sedikit naftalen dimasukkan kedalam cawan penguap b. Cawan penguap ditutup dengan kaca arloji yang diisi air c. Cawan penguap dipanaskan dengan hati-hati d. Apakah hasil percobaan mengalami perubahan sifat ? 5) Gula pasir a. ± 1 sendok makan gula pasir dimasukkan kedalam tabung reaksi b. Beberapa tetes H2O2 pekat ditambahkan c. Apakah hasil percobaan mengalami perubahan sifat ?



BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Massa Awal Akhir -



Zat No. 1. Bubuk kapur 2. 3. 4. 5.



-



-



-



-



5g



-



25 ml



10 ml



±1 sendok



-



-



-



-



-



-



Garam dapur CuSO4 Naftalen Gula pasir



Volume Awal Akhir 25 ml 5 ml



Warna Awal Akhir keruh bening sedikit bening keruh biru biru muda pekat bening bening putih



hitam



1. Campuran Kapur-Air Dimasukan bubuk kapur ke dalam gelas kimia lalu di larutan dan dimasukkan kedalam alat sentifugal. Setelah itu akan terlihat endapan yang terpisah secara sempurna antar air dan endapan kapur. 2. Garam dapur –Air Larutan garam dapur dimasukkan kedalam cawan penguap yang sudah dilapisi oleh aluminium kemudian dimasukkan air dan di panaskan di atas hotplate dalam suhu 100ºC. 3. CuSO4 CuSO4 dimasukkan ke dalam gelas kimia kemudian dilarutkan dengan aquadest. Lalu dimasukkan batu didih kemudian dipanaskan hingga yang awalnya 25 ml menjadi 10 ml. 4. Naftalen Dimasukkan sedikit naftalen kedalam cawan penguap yang sebelumnya sudah dilapisi oleh aluminium kemudian di tambahkan auadest. Lalu ditutup dengan kaca arloji yang berisi air. Cawan penguap yang akan berisi naftalen dipanaskan dan terjadi perubahan bubuk naftalen menjadi kristal. 5. Gula pasir



Pada larutan gula pasir terjadi proses ekstraksi karena gula ditambahkan 2 tetes 2 tetes H2SO4 pekat, lalu gula pasir mengalami perubahan warna menjadi coklat dan lama kelamaan menjadi hitam.



4.2 Pembahasan Dalam percobaan pertama, campuran kapur dengan air dapat dipisahkan dengan cara pengendapan. Mulanya kapur dimasukkan kedalam gelas kimia dan ditambahkan aquadest sebanyak 25 ml. Diambil sebagian dari campuran kapur dan dipindahkan kedalam tabung reaksi menggunakan corong. Kemudian, larutan kapur tersebut diletakkan pada rak tabung untuk diamati dengan menggunakan metode gravitasi. Setelah itu diamati lagi dengan menggunakan alat sentrifugal yaitu dengan memasukkan larutan kapur pada alat tersebut. Diamati selama beberapa menit pada campuran kapur terendap secara sempurna. Dalam percobaan kedua, garam dapur dengan air, merupakan larutan yang bersifat homogen dan tidak bisa dipisahkan secara mekanis. Pada percobaan ini, garam dapur yang awalnya dilarutkan dalam gelas kimia kemudian di masukkan kedalam cawan penguap. Lalu dipanasan diatas hotplate dengan suhu 100ºc. Diamati perubahan yang terjadi dengan lama kelaman akan menguap dan garam mengkristal. Cara ini dilakukkan karena titik didih air lebih kecil sehingga saat dipanaskan air akan menguap. Pada percoban ketiga rekristalisasi, campuran antara CuSO4 dengan aquades. Pada proses rekristalisasi campuran CuSO4 dan aquades dipanaskan diatas hotplate. Hasil dari proses ini adalah aquades lebih cepat menguap, habis dan yang tersisa adalah kristal CuSO4 didasar gelas kimia. Hal ini terjadi karena titik didih aquades lebih rendah dari CuSO4. Titk didih aquades adalah 100oC sedangkan titik didh CuSO4 adalah 150oC. Percobaan ini dipengaruhi oleh titik didih dan titik uap. Dimana jika titik uapnya tinggi maka titik didihnya rendah dan sebaliknya jika titik didihnya rendah maka titik didihnya tinggi. Pada percobaan keempat sublimasi, pencampuran antara naftalena dan garam. Pada proses sublimasi campuran naftalena dan garam pada cawan penguap ditutup. Hasil dari proses ini adalah terdapat kristal-kristal naftalena yang



menempel pada dinding corong kaca. Percobaan ini dipengaruhi oleh titik didih. Hal itu terjadi karena titik didih naftalena lebih rendah daripada titik didih garam. Titik didih naftalena adalah 218oC sedangkan titik didih garam adalah 1465oC. Sehingga naftalena yang menempel pada dinding corong kaca. Dalam selanjutnya yaitu proses distraksi pada gula pasir yang di tambahkan 2 tetes H2SO4 pekat. Dalam percobaan ini gula langsung bereaksi dengan perubahan warna muali dari coklat sampai akhirnya berwarna hitam. Hal ini terjadi karena gula pasir telah bereaksi membentuk karbon, ini terjadi pelepasan ikatan H dan O dari molekul gula yang terdiri dari C, H, dan O. Dan adanya perubahan struktur dalam gula.



BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 4.3 Kesimpulan 1. Pemisahan dan pemurnian bertujuan untuk mendapatkan zat murni dari suatu dari suatu zat yang telah tercampur atau tercemar. Zat atau materi dapat dipisah dari campurannya karena karena campuran tersebut memiliki perbedaan sifat. Itulah yang mendasari pemisahan dan pemurnian campuran. Berikut adalah beberapa prinsip yang digunakan dalam proses pemisahan dan pemurnian campuran. 2. Metode-metode yang digunakan dalam pemisahan dan pemurnian yaitu Dekantasi, filtrasi, kristalisai, Sublimasi, ekstraksi dan lain-lain tergantung dari jenis campuran yang dipisahkan. 3. Pemisahan dan pemurnian campuran dilakukan berdasarkan pada zat-zat yang tercampur tersebut. Misalnya campuran air dan pasir dipisahkan dengan menggunakan pengendapan atau dekantasi. Campuran air dan garam dipisahkan dengan menggunakan metode kristalisasi. Campuran air dan kapur dipisahkan dengan menggunakan metode penyaringan atau filtrasi, dan sebagainya. 4. Prinsip proses filtrasi adalah perbedaan ukuran partikel, prinsip dekantasi yaitu perbedaan berat jenis partikel, prinsip sublimasi naftalena yaitu perbedaan titik didihnya, prinsip ekstraksi air dan minyak tanah yaitu perbedaan kepolaran serta massa jenisnya.



4.4 Saran 1. Sebaiknya praktikan memahami prosedur praktikum agar tidak terjadi kesalahan saat praktikum pemisahan dan pemurnian. 2. Dalam pelaksanaan praktikum, Hendaknya mahasiswa dapat belajar dan bereaksi dengan baik, Tidak ribut dan bermain-main, Serta berhati-hati. 3. Gunakan alat pelindung keselamatan selama praktikum demi keselamatan.



DAFTAR PUSTAKA Wonohardjo, Surjani.,(2013), “Metode-metode Pemisahan Kimia”, Akademika, Jakarta, Hal.206-2013. Chang, Raymond.,(2004), “Kimia Dasar”, Erlangga,Jakarta,Hal.92-94 Rositawati.,(2013),“Rekristalisasi Garam dari Demak untuk Mencapai SNI Garam Industri” UI Press, Jakarta ,Hal.218. Khopkar,S.M.,(1990). “Konsep Dasar Kimia”. UI Press,Jakarta.



LAMPIRAN A PERTANYAAN 1. Apa perbedaan perubahan sifat kimia dan fisika dan beri contoh masingmasing 3 contoh! 



Perubahan fisika yaitu tidak menghasilkan bau, dapat kembali ke bentuk semula, dan tidak terjadi perubahan struktur kimia unsur penyusunnya. Contoh : Es mencair, uap air mengembun, deposisi uap air menjadi salju.







Perubahan fisika yaitu menghasilkan bau, tidak dapat kembali ke bentuk semula, dan terjadi perubahan struktur kimia unsur penyusunnya. Contoh: kayu yang di bakar menjadi arang, fotosintesis, besi berkarat.



2. Apakah perbedaan campuran dan larutan? 



CAMPURAN adalah sebuah zat yang dibuat dengan menggabungkan dua zat atau lebih yang berbeda tanpa reaksi kimia yang terjadi (objek tidak menempel satu sama lain).







LARUTAN adalah campuran homogen dua zat atau lebih yang saling melarutkan dan masing-masing zat penyusunnya tidak dapat dibedakan lagi secara fisik. Larutan terdiri atas zat terlarut dan pelarut. Berdasarkan daya hantar listriknya (daya ionisasinya), larutan dibedakan dalam dua macam, yaitu larutan elektrolit dan larutan non elektrolit.



LAMPIRAN B DOKUMENTASI