DESTILASI
Destilasi merupakan teknik pemisahan yang didasari atas
perbedaan perbedaan titik didik 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 (Gambar 15.7).
Proses
destilasi diawali dengan pemanasan, sehingga zat yang memiliki titik didih
lebih rendah akan menguap. Uap tersebut bergerak menuju kondenser yaitu
pendingin (perhatikan Gambar 15.7), proses pendinginan terjadi karena kita
mengalirkan air kedalam dinding (bagian luar condenser), sehingga uap yang
dihasilkan akan kembali cair. Proses ini berjalan terus menerus dan akhirnya
kita dapat memisahkan seluruh senyawa-senyawa yang ada dalam campuran homogen
tersebut.
Gambar 15.7. Alat Destilasi
Sederhana
Contoh
dibawah ini merupakan teknik pemisahan dengan cara destilasi yang dipergunakan
oleh industri. Pada skala industri, alcohol dihasilkan melalui proses
fermentasi dari sisa nira (tebu) myang tidak dapat diproses menjadi gula pasir.
Hasil fermentasi adalah alcohol dan tentunya masih bercampur secara homogen
dengan air. Atas dasar perbedaan titik didih air (100 oC) dan titik
didih alcohol (70oC), sehingga yang akan menguap terlebih dahulu
adalah alcohol. Dengan menjaga destilasi maka hanya komponen alcohol saja yang
akan menguap. Uap tersebut akan melalui pendingin dan akan kembali cair, proses
destilasi alcohol merupakan destilasi yang sederhana, dan mempergunakan alat
seperti pada Gambar 15.7.
Gambar 15.7 Destilasi
yang Dilakukan Secara Bertahap dari Minyak Bumi
Proses pemisahan yang lebih komplek terjadi pada minyak bumi.
Dalam minyak bumi banyak terdapat campuran. Atas dasar perbedaan titik
didihnya, maka dapat dipisahkan kelompok-kelompok produk dari minyak bumi.
Proses pemanasan dilakukan pada suhu cukp tinggi, berdasarkan perbedaan titik
didih dan system pendingin maka kita dapat pisahkan beberapa kelompok minyak
bumi. Proses ini dikenal dengan destilasi fraksi, dimana terjadi
pemisahan-fraksi-fraksi dari bahan bakar lihat Gambar 15.7. proses pemisahan
minyak bumi. Peralatan destilasi di bagi dua yaitu : destilasi kering dan
destilasi basah. Destilasi dari bahan kering lebih efektif hasilnya
dibandingkan dengan destilasi bahan basah.
Destilasi dibagi atas tiga, yaitu : destilasi dengan air, destilasi
dengan air dan uap, dan
destilasi dengan uap bahan. Destilasi dengan uap air tidak dapat diterapkan
pada semua bahan, karena dengan cara pengolahan ini hasil mudah di dapatkan.
Suatu cairan dapat diuapkan dengan berbagai cara. Yang paling mudah dengan
mendidihkan sampai menguap dan akhirnya akan sama dengan cairan asalnya. Metode
penyulingan dengan uap air memiliki kelebihan tersendiri. Penyulingan dengan
air dan uap ini relative murah dan ekonomis. Biaya yang diperlukan relative
rendah jika di bandingkan dengan metode penyulingan dengan uap. Kelemahan utama
metode uap air adalah kecepatan penyulingan yang rendah. Dalam destilasi
sederhana, uapnya diambil dan dikondensasi, tetesan rendaman merupakan
komposisi yang lebih banyak mengandung komponen yang lebih banyak dari pada
cairan semula. Siklus pendidihan dan kondensasi dapat diulang secara berurutan.
Jadi semakin banyak bahan baku yang diolah, maka semakin banyak pula yang
dihasilkan.
Jenis-jenis destilasi dan prosesnya adalah :
1)
Distilasi Sederhana, prinsipnya memisahkan
dua atau lebih komponen cairan. Distilasi ini
digunakan bila sampel dikatakan hanya mengandung satu komponen yang
mudah menguap atau mempunyai perbedaan titik didih yang tinggi.
Pemurnian dengan distilasi sederhana dapat dilakukan
dengan distilasi yang berulang-ulang (redistilasi)
2) Distilasi Fraksionasi
(Bertingkat), sama prinsipnya dengan dis.sederhana, hanya dis.bertingkat ini
memiliki rangkaian alat kondensor yang lebih baik, sehingga mampu memisahkan
dua komponen yang memiliki titik didih yang berdekatan. Distilasi
fraksionasi diperlukan untuk pemisahan dua atau lebih komponen yang mudah
menguap atau yang mempunyai perbedaan titik didih yang rendah. Kolom
fraksionasi memungkinkan adanya kesetimbangan antara turunnya cairan yang
mengkondensasi dan naiknya uap, sehingga menghasilkan siklus penguapan
kondensasi dalam jumlah banyak.
Panjang
dan jenis kolom fraksionasi yang diperlukan bergantung pada titik didih komponen-komponen
yang akan dipisahkan. Pemisahan yang sesuai untuk komponen- komponen dengan
perbedaan titik didih 15-20oc adalah dengan menggunakan vigorous. Untuk
komponen-komponen dengan titik didih yang lebih dekat diperlukan “packed column”
atau “Spinning Band Column”.
Kondisi kesetimbangan harus dijaga dalam kolom
fraksionasi pada setiap saat untuk memperoleh pemisahan
yang baik. Istilahreflux digunakan
untuk cairan yang menguap dan kembali ke labu semula
sebagai kondensat. Perbandingan distilat dengan jumlah kondensat
yang kembali ke labu distilasi (disebut refluks ratio) biasanya harus lebih besar dari satu dan
umumnya antara 5-10 untuk komponen yang relatif mudah dipisahkan. Untuk menjaga refluks ratio dalam daerah ini diperlukan pengontrolan
pemanasan labu distilasi.
3) Distilasi Azeotrop,
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.
4) Distilasi Kering :
memanaskan material padat untuk mendapatkan fasa uap dan cairnya. Biasanya digunakan
untuk mengambil cairan bahan bakar dari kayu atau batu
bata.
5) Distilasi vakum: memisahkan dua kompenen yang titik didihnya sangat
tinggi, motede yang digunakan adalah dengan menurunkan tekanan permukaan lebih
rendah dari 1 atm, shg titik didihnya juga menjadi rendah, dalam prosesnya suhu
yang digunakan untuk mendistilasinya tidak perlu terlalu tinggi. Distilasi
Vakum disebut juga distilasi dengan tekanan rendah. Untuk mencegah
penguraian senyawa-senyawa organik dianjurkan melakukan
distilasi dengan metode ini. Distilasi ini terutama
digunakan untuk sampel-sampel dengan titik didih diatas 180oc. Dengan bantuan aspirator air, tekanan dapat diturunkan sampai 12-15
mmHg. Sedangkan dengan bantuan pompa vakum tekanan dapat
diturunkan sampai 0.01 mmHg. Untuk terakhir ini
diperlukan cold trap untuk
keamanan dan jangan sekali-kali melepaskan keadaan vakum
dengan melepaskan labu atau termometer.
Sampel
dimasukkan ke dalam labu distilasi, selanjutnya masukkan batu didih agar
pendidihan berlangsung halus dan teratur. Pengontrolan suhu labu
distilasi diperlukan supaya pendidihan berlangsung dengan
baik.
Proses destilasi menggunakan sumber panas untuk
menguapkan air. Tujuan dari destilasi
adalah memisahkan molekul air murni dari kontaminan yang punya titik didih
lebih tinggi dari air. Destilasi, mirip dengan R.O., menyediakan air bebas
mineral untuk digunakan di laboratorium sains atau keperluan percetakan.
Destilasi membuang logam berat seperti timbal, arsenic, dan merkuri. Meskipun
destilasi dapat membuang mineral dan bakteri, tapi tetap tidak bias
menghilangkan klorin, atau VOC (volatile organic chemicals) yang mempunyai
titik didih lebih rendah dari air. Destilasi, seperti halnya R.O., 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.
