Makalah Destilasi Uap [PDF]

Citation preview

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Destilasi atau penyulingan adalah suatu metode pemisahan bahan kimia berdasarkan perbedaan kecepatan atau kemudahan menguap (volatilitas) bahan. Pada proses 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. Metode ini termasuk sebagai unit operasi kimia jenis perpindahan massa, dan termasuk sebagai unit operasi kimia jenis perpindahan panas. Penerapan proses ini didasarkan pada teori bahwa pada suatu larutan, masing-masing komponen akan menguap pada titik didihnya.   Terdapat berbagai macam cara destilasi, yaitu destilasi sederhana, destilasi fraksi, destilasi tekanan rendah, destilasi uap air, dan microscale destilasi. Dalam prakteknya pemilihan prosedur destilasi tergantung pada sifat cairan yang akan dimurnikan dan sifat pengotor yang ada di dalamnya. Sedangkan  komponen dari alat destilasi yaitu tabung reaktor, kondensor, pipa penyalur, dan burner. Secara teori, hasil destilasi dapat mencapai 100% dengan cara menurunkan tekanan hingga 1/10 tekanan atmosfer, dapat pula dengan menggunakan destilasi azeotrop yang menggunakan penambahan pelarut organik dan dua destilasi tambahandengan menggunakan penggunaan cornmeal yang dapat menyerap air baik dalam bentuk cair atau uap pada kolom terakhir. Namun, secara praktek tidak ada destilasi yang mencapai 100%. Salah satu penerapan terpenting dari metode destilasi adalah pemisahan minyak mentah menjadi bagian-bagian untuk penggunaan khusus seperti untuk transportasi, pembangkit listrik, dan pemanas.



1



1.2 Rumusan Masalah 1. Bagaimana definisi Destilasi Uap? 2. Bagaimana prinsip kerja Destilasi Uap? 3. Bagaimana proses Destilasi Uap? 4. Bagaimana penerapan Destilasi Uap? 5. Bagaimana kelebihan dan kekurangan Destilasi Uap? 1.3 Tujuan 1. Untuk mengetahui definisi Destilasi Uap. 2. Untuk mengetahui prinsip kerja Destilasi Uap. 3. Untuk mengetahui proses Destilasi Uap. 4. Untuk mengetahui penerapan Destilasi Uap. 5. Untuk mengetahui kelebihan dan kekurangan Destilasi Uap.



2



BAB II ISI 2.1 Definisi Destilasi Uap Destilasi adalah suatu proses pemurnian yang didahului dengan penguapan senyawa cair dengan cara memanaskannya, kemudian mengembunkan uap yang terbentuk. Prinsip dasar 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). 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. 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 komponen-komponennya. Distilasi uap biasanya digunakan pada campuran senyawa-senyawa yang memiliki titik didih mencapai 200 °C atau lebih. Distilasi uap dapat menguapkan senyawa-senyawa ini dengan suhu mendekati 100 °C dalam tekanan atmosfer dengan menggunakan uap atau air mendidih. Sifat yang fundamental dari distilasi uap adalah dapat mendestilasi campuran senyawa di bawah titik didih dari masing-masing senyawa campurannya. Selain itu distilasi uap dapat digunakan untuk campuran yang tidak larut dalam air di semua temperatur, tapi dapat didestilasi dengan air. 2.2 Prinsip Kerja Destilasi Uap Prinsip kerja dari destilasi uap yaitu memisahkan suatu campuran yang memiliki titik didih yang tinggi dengan cara mengalirkan uap kedalamnya. Dimana senyawa yang memiliki titik didih yang tinggi sebelum mencapai titik didihnya dimurnikan dengan 3



menggunakan uap atau air mendidih. Campuran substansi yang tidak larut menunjukkan reaksi yang sangat beda dalam larutan homogen dan deskripsi sifatnya memerlukan hukum fisik yang berbeda. Dasar aturan dapat dipakai dengan mempertimbangkan akibat naiknya deviasi pada hukum rault. Satu gejala dari deviasi positif adalah dalam diagram hubungan antara tekanan dengan temperatur. Pada batas deviasi positif besar dari hukum rault, dua komponen dapat larut dan komponen tersebut menguap yang secara matematis memberikan tekanan total yang merupakan jumlah total dari tekanan masing-masing. Dimana bunyi dari hukum



Raoult



adalah:



“Tekanan uap



larutan



ideal



dipengaruhi



oleh



tekanan



uap pelarut dan  fraksi mol  zat terlarut yang terkandung dalam  larutan  tersebut”. Secara matematis ditulis sebagai: P larutan = Xterlarut . P pelarut Pada 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 komponen-komponennya. Secara matematis dapat dituliskan :                              



Po = P1 + P2  



2.3 Proses Destilasi Uap Skema umum distilasi uap : Proses destilasi uap sebenarnya bertumpu pada 3 komponen utamanya yaitu retort, kondensor dan pemisah. Proses kerja yang terjadi akan dijelaskan dibawah ini : a. Retort Pada bagian retort ini berisi bagian tanaman yang akan didistilasi atau tanaman yang memiliki senyawa yang kita inginkan (aromatik). Uap akan masuk lewat bawah seperti yang ditunjukan (steam in) dan akan masuk melalui lubang lubang kecil yang ada dibawahnya dan mulai memberikan tekanan uap pada tanaman. Setelah itu uap akan melewati retort ini juga tanaman tadi dengan membawa hasil (senyawa yang diinginkan) dengan menjenuhkannya bersama air / uap. Uap tersebut akan melalui pipa yang terhubung melalui condenser. b. Kondenser Air/uap yang membawa hasil tadi nantinya akan didinginkan pada bagian kondensor yang berbentuk tabung yang berisi spiral panjang panjang itu yang berbentuk seperti tabung yang melingkar. Air/uap ini didinginkan oleh air yang mengalir didalam tabung tersebut. Hasil dari kondensor ini berupa 2 fasa yaitu air dan senyawa aktif yang akan keluar dari kondensor secara bergantian sesuai dengan daya grafitasinya masing masing. 4



c. Seperator / Pemisah. Hasil dari kondensator tadi yang berupa 2 fasa itu akan ditampung pada tabung sepertor ini dan akan bercampur, walaupun nantinya perbedaan fasa ini akan terlihat dengan munculnya senyawa aktif/ zat yang diinginkan dibagian atas sedangkan air dibagian bawah. Setelah dua bagian ini terlihat memisah maka air atau hydrolat akan dibuang melalui bagian bawah tabung seperti ditunjukan (hydrolat from bottom seperation) sedangkan senyawa / zat yang diinginkan diambil dari atas. Berikut adalah langkah-langkah yang dapat dilakukan dalam destilasi Uap 1. Menyusun alat-alat destilasi uap :



Keterangan : a.



Pembangkit Uap



b.



Labu Sampel



c.



Pendingin Leybig



d.



Penampung Destilat



e.



Adaptor



2. Semua alat pastikan telah tertutup dan terhubung dengan erat. 3. Zat sampel dimasukkan ke dalam labu B 4. Jika sudah siap, lalu memanaskan labu pembangkit uap secara perlahan-lahan sampai mendidih kemudian gunakan api yang besar sehingga uapnya masuk ke dalam labu yang mengandung zat sampel. 5. Hentikan destilasi jika semua zat sampel telah terpisah dan tertampung dalam labu erlenmeyer sebagai penampung destilat. 6. Masukan destilat ke dalam corong pisah. Perhatian: Dalam destilasi uap kadang-kadang digunakan zat-zat padat, oleh karena itu bahan mungkin memadat dalam pendingin. Perhatikan secara hati-hati dan hindarkan pembentukan 5



massa kristal yang akan menghambat tabung, kemudian hentikan sebentar pengaliran air melalui pendingin dan keluarkan air yang ada dalam pendingin. Uap panas akan meleburkan kristal dan hambatan akan hilang. Setelah hambatan hilang, segeralah alirkan kembali air ke dalam pendingin. Jika dalam destilasi uap dari labu yang mengandung zat tidak mau mengalir maka labu tersebut dapat dipanaskan dengan menggunakan api yang lebih kecil dari api pada pemanasan labu pembangkit uap. 2.4 Penerapan Destilasi Uap Penerapan destilasi uap dalam bidang industri bermacam-macam, salah satunya yaitu pada pembuatan minyak atsiri. Minyak atsiri merupakan minyak yang berasal dari daun jeruk purut. Distilasi uap ini biasanya digunakan dalam penyulingan minyak atsiri untuk pembuatan parfum. Caranya sama dengan proses yang telah diuraikan diatas yaitu dengan melewatkan uap pada tanaman yang mengandung minyak atsiri didalam retort. Jika daun jeruk purut itu disuling, dihasilkan minyak atsiri yang dari tidak berwarna (bening) sampai kehijauan (tergantung cara ekstraksi), minyak atsiri berbau harum mirip bau daun (jeruk purut). Minyak atsiri hasil destilasi (penyulingan) menggunakan uap mengandung 57 jenis komponen kimia. Yang utama dan terpenting adalah sitronelal dengan jumlah 81, 49%, sitronelol 8,22%, linalol 3,69% dangeraniol 0,31%. Komponen lainnya ada dalam jumlah yang sedikit. Ekstraksi yang dilakukan menggunakan pelarut meliputi persiapan bahan mencampur, mengaduk dan memanaskan bahan dan pelarut serta memisahkan pelarut dari minyak atsiri. Metode ekstraksi yang digunakan antara lain destilasi uap, destilasi dengancara LikensNickerson, maserasi dan perkolasi. Pelarut yang banyak digunakan untuk mengekstraksi minyak atsiriadalah etanol, heksana etilendiklorida, aseton, isopropanol, dan methanol. Penyulingan atau destilasi uap dilakukan dengan cara menimbang daun jeruk purut sesuai dengan kapasitas tangki penyulingan, kemudian dirajang ( dipotong kecil – kecil). Proses penyulingan minyak atsiri dilakukan selama 6 jam. Minyak atsiri yang diperoleh, dipisahkan dari air dengan menggunakan labu pemisah minyak. Destilasi menggunakan alat yang sama dengan destilasi uap, hanya rajangan daun jeruk purut langsung dicampur dengan air dan didihkan. Dalam destilasi uap rajangan dipisahkan dari air mendidih oleh suatu kawat kasa, hingga hanya terkena uapnya. Proses penyulingan dan pemisahan minyak atsirinya juga sama. Distilasi uap juga banyak digunakan di kilang-kilang minyak bumi dan petrokimia tanaman di mana distilasi uap ini sering disebut sebagai "penguapan stripping". Pada intinya distilasi uap ini digunakan sebagai alat untuk mendapatkan suatu senyawa murni dengan hasil yang maksimal dan tingkat kerusakan yang kecil. Distilasi uap ini dipilih karena lebih mudah digunakan juga hemat biaya. 6



2.5 Kelebihan dan Kelemahan Destilasi Uap 



Kelebihan : Destilasi uap dapat digunakan untuk menguapkan senyawa-senyawa dengan titik didih yang tinggi sebelum mencapai titik didihnya dengan menggunakan uap atau air mendidih. Dengan destilasi uap ini senyawa yang dimurnikan tidak dihawatirkan akan rusak karena senyawa tersebut diuapkan sebelum mencapai titik didihnya, berbeda dengan destilasi yang lain, misalnya pada destilasi sederhana dan destilasi bertingkat, dimana senyawa yang akan dimurnikan dipanaskan hingga mendidih ( mencapai titik didihnya ) sehingga hanya dapat dilakukan pada senyawa-senyawa teretentu yang tidak rusak akibat pemanasan yang berlebih.







Kelemahan: Destilasi uap adalah metode untuk menyaring senyawa yang sensitif terhadap panas jadi, Proses ini melibatkan penggunaan uap menggelegak melalui dipanaskan dengan campuran bahan baku.



7



BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan 1. 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. 2. Prinsip kerja dari destilasi uap yaitu memisahkan suatu campuran yang memiliki titik didih yang tinggi dengan cara mengalirkan uap kedalamnya. 3. Ada tiga komponen utama dalm destilasi uap yaitu retort, kondensor dan pemisah (seperator ). 4. Penerapan destilasi uap pada pembuatan minyak atsiri yaitu sebelum dilakukan pemisahan dengan destilasi uap, larutan diekstraksi terlebih dahulu dengan menggunakan pelarut etanol,Heksana, Etilen Diklorida, Aseton, Isopropanol dan Metanol. 5. Adapun kelebihan dari destilasi uap yaitu dapat menguapkan senyawa-senyawa dengan



titik



didih



yang



tinggi



sebelum



mencapai



titik



didihnya.



Sedangkan  kelemahannya yaitu proses ini hanya dapat dilakukan dengan larutan yang memiliki perbedaan titik didih yang rendah karena, jika perbedaan titik didih yang tinggi maka proses pemisahan melalui destilasi uap tidak berjalan dengan baik. 3.2 Saran Setelah mengetahui tentang proses destilasi dapat menjadi tambahan ilmu pengetahuan untuk diaplikasikan dikehidupan sehari-hari, baik untuk diri sendiri maupun untuk lingkungan masyarakat luas.



8



DAFTAR PUSTAKA Ahmad. Y. 2007. Alcohol and distilation of wine in Arabic sources. Online. http://alcohol and distiltion/wekipedia.html (Akses 16 Maret 2017) Anwar. N. 2009. Destilasi. Laporan. Laboratorium Kimia Dasar. Jurusan Teknologi Pangan. Universitas Pasundan. Bandung Bacher. AD. 2007. Chemistry distilation. Online. http://distilasi wikepedia bahasa indosia/ensiklopedia bebas.html (Akses 16 Maret 2017) Chang. R. 2007 Distilation. Edisi ke-9. New York. Mc Graww- Hill Mahardikha. P.A.S. 2012. Destilasi. Laporan. Laboratorium Kimia Dasar. Jurusan Teknologi Pangan. Universitas Pasundan. Bandung Syukri. S. 1999. Kimia Dasar jilid 1. Bandung. ITB Silberberg. MS. 2006. Chemistry the molecular nature of matter and change. Jurnal. Edisi ke-4. New York. Mc Graww-Hill



9