Laporan Destilasi

 

 Destilasi

BAB I

PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

Destilasi  merupakan  pemisahan komponen-komponen  dalam  satu  larutan berdasarkan  distribusi  substansi-substansi pada  fase  gas  dan  fase  cair  dengan menggunakan  perbedaan  volatilitas  dari komponen-komponennya  yang  cukup  besar. Transfer  massa  minyak  dari  dalam  butiran padatan  ke  solvent  meliputi  dua  proses  seri, yakni difusi dari dalam padatan ke permukaan butiran  dan  transfer  massa  dari  permukaan padatan  ke  solven.  Jika  salah  satu  proses

berlangsung  lebih  cepat,  maka  kecepatan perpindahan  massa  dikontrol  oleh  proses yang  lebih  lambat.[1]

11111

            Prinsip dasar dalam proses destilasi yaitu berdasarkan perbedaan titik didih, senyawa dengan titik didih yang paling rendah akan terpisahkan terlebih dahulu. Air pendingin dimasukkan dari ujung yang paling dekat dengan adaptor, dan air keluar melalui ujung pendingin yang lain. Termometer dipasang sedemikian rupa sehingga dapat menunjukkan titik didih senyawa yang sedang dipisahkan. Ujung termometer diletakkan tepat pada posisi ujung pendingin.[2] Berdasarkan latar belakang di atas maka dilakukan percobaan yang berjudul “Destilasi”.         

B.     Rumusan Masalah

               Rumusan masalah dalam percobaan ini yaitu sebagai berikut:

1.      Bagaimana mengetahui prinsip dasar proses destilasi secara sedrehana?

2.      Berapa persen hasil destilasi dari sampel asam cuka?

C.  Tujuan Percobaan

Tujuan dalam percobaan ini yaitu sebagai berikut:

1.      Untuk mengetahui prinsip dasar proses destilasi secara sedrehana.

2.      Untuk mengetahui persen hasil destilasi dari sampel asam cuka

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

            Dasar pemisahan pada destilasi adalah perbedaan titik didih komponen cairan yang dipisahkan pada tekanan tertentu. Penguapan diferensial dari suatu campuran cairan merupakan bagian terpenting dalam proses pemisahan dengan destilasi, diikuti dengan penampungan material uap dengan cara pendinginan dan pengembunan dalam kondensor pendingin-air.[3]

            Destilasi adalah metode pemisahan zat-zat cair dari campurannya berdasarkan perbedaan titik didih. Pada proses destilasi sederhana, suatu campuran dapat dipisahkan bila zat-zat penyusunnya mempunyai perbedaan titik didih cukup tinggi. Proses destilasi terdiri atas dua bagian, yaitu bagian pertama terdiri dari uap yang terembunkan disebut destilat, dan bagian kedua adalah cairan yang tertinggal disebut residu, yang susunannya lebih banyak komponen yang sukar menguap.[4]

3

            Dalam industri kimia unit reaksi dan pemisahan merupakan 2 hal yang penting. Kedua unit tersebut berperan dalam menentukan kapasitas pabrik sebagai penghasil produk yang memenuhi spesifikasi produk. Persaingan yang ketat menyebabkan industri mulai mencari cara untuk mendapatkan proses reaksi dan pemisahan yang mampu member perolehan maksimal dengan kebutuhan energy dan biaya yang sedikit mungkin.[5] 

            Metode destilasi yang umum digunakan dalam produksi  minyak  atsiri  adalah  destilasi  air  dan destilasi uap-air. Karena metode tersebut merupakan metode  yang  sederhana  dan  membutuhkan  biaya yang  lebih  rendah  jika  dibandingkan  dengan destilasi  uap.  Namun  belum  ada  penelitian  tentang pengaruh  kedua  metode  destilasi  tersebut  terhadap minyak  atsiri  yang  dihasilkan.  Minyak  atsiri  dalam tanaman aromatik diselubungi oleh kelenjar minyak, pembuluh–pembuluh,  kantung  minyak  atau  rambut granular.  Sebelum  diproses,  sebaiknya  bahan tanaman  dirajang  (dikecilkan  ukurannya)  terlebih dahulu.  Namun  dalam  proses  destilasi  tradisional pada umumnya ukuran bahan yang digunakan tidak seragam, karena proses pengecilan ukurannya hanya melalui  proses  penghancuran  sederhana.[6]

            Destilasi reaktif merupakan kombinasi dari reaksi dan destilasi dalam suatu alat. Alat destilasi reaktif ini memiliki fungsi yang sama dengan reactor yang dirangkai dengan separator. Dibandingkan system reactorseparator yang terangkai, alat destilasi reaktif memiliki kelebihan yaitu konversi reaksi yang lebih tinggi, pengurangan biaya konstruksi, pengurangan beban panas.[7]

Syarat utama pemisahan campuran cairan dengan cara destilasi adalah semua komponen yang terdapat di dalam campuran haruslah bersifat volatil. Pada suhu yang sama, tingkat penguapan pada masing-masing komponen akan berbeda-beda. Hal ini berarti bahwa pada suhu tertentu, komponen yang lebih volatil dalam campuran cairan akan lebih banyak membangkitkan uap. Sifat yang demikian ini akan terjadi sebaliknya, yakni pada suhu tertentu fasa cairan akan lebih banyak mengandung komponen yang kurang volatil. Jadi cairan yang setimbang dengan uapnya pada suhu tertentu memiliki komposisi yang berbeda. Perbedaan komposisi dalam kesetimbangan uap-cairan dapat dengan mudah dipelajari pada destilasi pemisahan campuran alkohol dari air.[8]

Tekanan uap merupakan hasil pergerakan molekular yang mengalami peningkatan dengan meningkatnya temperatur. Jika tekanan uap sama atau lebih besar dari tekanan luar, maka cairan akan mendidih tepat pada temperatur panas penguapan. Pendidihan itu akan berlangsung terus hingga cairan menguap sempurna atau hingga kesetimbangan antara cairan dan uap tercapai.[9]

Saat  ini  banyak  sekali  bermunculan industri-industri  penyulingan  minyak  atsiri yang  menggunakan  teknologi  distilasi  baik yang untuk skala besar maupun skala kecil di Indonesia.  Industri-industri  ini  jumlahnya didominasi oleh industri-industri skala rakyat yang menggunakan teknologi distilasi.  Industri  skala  rakyat  ini  biasanya memerlukan waktu distilasi yang cukup lama. Waktu  yang  lama  ini  mengakibatkan konsumsi  energi  untuk  distilasi  menjadi sangat besar yang mengakibatkan keuntungan penyuling menjadi berkurang.[10]

Proses destilasi pada suhu tertentu, cairan yang setimbang dengan uapnya mempunyai komposisi yang berbeda. Uap selalu lebih banyak mengandung komponen yang lebih volatil demikian juga terjadi sebaliknya. Pada suhu berbeda komposisi uap cairannya akan berbeda. Dengan demikian maka komposisi uap yang setimbang dengan cairannya akan berubah sejalan dengan perubahan suhu.[11]

Persentase  senyawa  yang terdapat  dalam  minyak  hasil  destilasi  uap air mempunyai  nilai yang lebih besar dari pada minyak hasil  destilasi  air.  Sehingga  dapat  disimpulkan bahwa pada minyak hasil destilasi uap-air memiliki randemen  yang  lebih  tinggi  karena  senyawa senyawa  yang  terekstrak  lebih  banyak.  Dibandingkan  dengan destilasi air, destilasi  dengan  uap-air  lebih  unggul  karena  proses dekomposisi  minyak  lebih  kecil  (hidrolisa  ester, polimerisasi,  resinifikasi,  dan  lain-lain).  Pada destilasi  air  beberapa  jenis  ester  misalnya  linalil asetat  akan  terhidrolisa  sebagian,  persenyawaan yang  peka  seperti  aldehid,  mengalami  polimerisasi karena pengaruh air mendidih.[12]

            Kecepatan  difusi  destilasi  dipengaruhi  oleh beberapa  faktor,  antara  lain  susunan  bahan dalam ketel, suhu dan tekanan uap, berat jenis dan kadar air dari bahan, serta berat molekul dari komponen kimia dalam sampel.[13]

                        Usaha-usaha untuk memperbaiki unjuk kerja  distilasi  uap  telah  dilakukan.  Hakiki (2007)  menggunakan  boiler  berpenghalang untuk  memperpanjang  waktu  kontak  uap dengan  daun  cengkeh.  Adanya  waktu  kontak yang  lebih  baik  terbukti  mampu  mengurangi waktu distilasi yang cukup signifikan..  Pemasangan penghalang  (baffle)  dalam  ketel  akan menyebabkan  kesulitan  ketika  memasukkan dan mengeluarkan daun cengkeh. Penggunaan tekanan  untuk  menaikkan  titik  didih  air menyebabkan  kenaikan  biaya  alat   karena harus  menggunakan  peralatan  yang  lebih tebal agar tahan terhadap tekanan.[14]

            Salah  satu  cara  mempercepat  waktu distilasi  adalah  dengan  cara  mempercepat proses perpindahan massa minyak dari dalam daun  ke  separating  agent  (steam).  Kecepatan distilasi  minyak  atsiri  pada  umumnya dikontrol  oleh  kecepatan  difusi  molekul minyak  atsiri  di  dalam  air  di  dalam  jaringan sel daun  atau ranting suatu bahan. Salah satu cara  untuk  mempercepat  kecepatan  transfer massa  secara  difusi  adalah  dengan meningkatkan  suhu  sistem  (biasanya  dengan uap  air).  Suhu  steam dapat  dinaikkan  dengan cara  memanfaatkan  hubungan  tekanan  uap suatu larutan terhadap titik didihnya. Destilasi dengan  menggunakan  steam dengan  suhu yang  tinggi  pada  tekanan  atmosferis  disebut Super  Steam  Distillation.  Pada  penelitian  ini, uap  jenuh  bersuhu  tinggi  diperoleh  dengan cara menguapkan campuran air-gliserol.[15]

            Labu alas bulat merupakan peralatan gelas yang mempunyai alas bulat dan leher panjang dengan mulut sempit. Labu alas bulat digunakan untuk memanaskan atau mendidihkan larutan. Pada penggunaan untuk destilasi maka labu alas bulat ini masih disambung dengan pendingin dan peralatan gelas yang lain.[16]

            Kondensor merupakan peranti penukar kalor khusus yang digunakan untuk mencairkan uap dengan mengambil kalor. Kalor laten itu diambil dengan menyerapnya ke dalam zat cair yang lebih dingin yang disebut pendingin. Karena suhu pendingin di dalam kondensor itu tentu meningkat karena itu, maka alat itu dengan demikian juga bekerja sebagai pemanas. Kondensor dibagi atas 2 golongan yaitu kondensor selonsong dan tabung, dan juga kondensor kontak. Arus pendingin dan arus uapnya, yang keduanya adalah air, bercampur secara fisik, dan meninggalkan kondensor sebagai satu arus tunggal.[17]

           

BAB III

METODE PERCOBAAN

A.  Waktu dan Tempat

     Hari/ Tanggal          : Senin/ 05 Mei 2014

     Pukul                      : 07.15 – 10.00 WITA

     Tempat                   : Laboratorium Kimia Analitik

                                      Fakultas Sains dan Teknologi

                                      UIN Alauddin Makassar.

B.  Alat dan Bahan

1.      Alat

          Alat yang digunakan dalam percobaan ini yaitu pemanas listrik, aerator, kondensor, labu alas bulat 1000 mL, termometer 300^oC, gelas ukur 50 mL, erlenmeyer 250 mL, statif dan klem, selang, gabus berlubang dan botol semprot.

2.      Bahan

            Bahan yang digunakan dalam percobaan ini yaitu air (H₂O), aluminium foil, asam cuka (CH₃COOH), batu didih, es batu dan tissu.

	9

 

C.  Prosedur Kerja

   Prosedur kerja pada percobaan ini yaitu sebagai berikut :

1.      Memasang rangkaian alat destilasi.

2.      Memasukkan sampel asam cuka (CH₃COOH) pada labu alas bulat 1000 mL sebanyak 150 mL.

3.      Memasukkan beberapa butir batu didih.

4.      Memanaskan labu alas bulat sampai mendidih.

5.      Mengamati kenaikan temperatur pada termometer dan membaca titik didih.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

A.    Hasil Pengamatan

               Adapun table pengamatan seperti berikut ini:

Sampel	Volume Awal	Volume Destilat	Titik Didih	Suhu Konstan
Asam cuka	150 mL	5 mL	84oC	88oC

B.  Analisis Data

% destilat =

                 =

                 = 0,033 x 100%

                 = 3,3%

C.    Pembahasan

11

                        Prinsip dasar dalam proses destilasi yaitu berdasarkan perbedaan titik didih, senyawa dengan titik didih yang paling rendah akan terpisahkan terlebih dahulu. Air pendingin dimasukkan dari ujung yang paling dekat dengan adaptor, dan air keluar melalui ujung pendingin yang lain. Termometer dipasang sedemikian rupa sehingga dapat menunjukkan titik didih senyawa yang sedang dipisahkan. Ujung termometer diletakkan tepat pada posisi ujung pendingin.

               Percobaan ini dilakukan pertama merangkai alat destilasi merangkai alat destilasi kemudian memasukkan asam cuka (CH₃COOH) dan batu didih dalam labu alas bulat sebagai wadah lalu dipanaskan  untuk menguapkan cairan sehingga akan melewati kondensor dan akan menjadi cairan murni di akhir destilasi. Termometer yang didiletakkan di atas pada steel head berfungsi untuk mengukur suhu uap larutan yang ada pada labu alas bulat. Kondensor berfungsi untuk mendinginkan uap yang masuk, kemudian mengubah uap menjadi dalam bentuk cairan yang murni sebagai hasil destilasi atau sering disebut dengan destilat.

               Air dingin yang mengalir pada kondensor menggunakan aerator dan selang berfungsi sebagai alat mendinginkan kondensor agar uap dapat diubah menjadi cairan. Gerakan air pada kondensor adalah bergerak dari bawah ke atas dengan bantuan tekanan. Dengan gerakan berlawanan, maka air pada kondensor dapat lebih efektif mengembunkan uap dan air dapat mengalir pada semua bagian kondensor, karena pada awal air masuk, air pertama bertemu dengan uap yang relatif hangat, sehingga dapat mendinginkan uap yang masih panas. Hasil percobaan ini didapat dapatkan destilat dari hasil destilasi yaitu 3,3% tepatnya pada suhu konstan 88^oC. Hal ini berarti dalam 150 mL asam cuka mengandung destilat 3,3%.

BAB V

PENUTUP

A.    Kesimpulan

   Kesimpulan pada percobaan ini yaitu :

1.      Prinsip dasar destilasi secara sederhana adalah perbedaan titik didih dari zat cair dalam campuran, zat yang memiliki titik didih rendah akan menguap terlebih dahulu kemudian akan mengembun dan berbentuk cairan pada akhir destilasi.

2.      Zat murni asam cuka yang diperoleh yaitu sebesar 3,3%.

A.  Saran

               Saran untuk percobaan selanjutnya yaitu sebaiknya digunakan juga sampel daun nilam, sehingga dapat dibandingkan waktu retensi destilasi antara asam cuka dan daun nilam.

	13

 

DAFTAR PUSTAKA

Alimin, dkk. Kimia Analitik. Makassar: Alauddin Press, 2007.

Khamidinal. Teknik Laboratorium kimia. Yogyakarta: Pustaka Pelajar, 2009.

McCabe, Warren L, dkk. Operasi teknik kimia. Jakarta: Erlangga, 1985.

Raditya Cheryl, dkk. “Destilasi Reaktif Metanol-Asam Asetat-Metil Asetat-Air” Jurnal Teknik Kimia Indonesia. Vol.7 No.2 (Agustus 2008).

Sutijan, dkk.”Pengaruh Perlakuan Daun dan Suhu Terhadap Waktu Distilasi pada Isolasi Minyak Cengkeh Menggunakan Super Steam Distillation” Jurnal Teknik Kimia Indonesia. Vol. 8 No. 2 (Agustus 2009).

Yazid, Estien. Kimia Fisika untuk paramedis. Yogyakarta: Andi Offset, 2005.

Yuliarto Fuki Tri, dkk. “Pengaruh Ukuran Bahan dan Metode Destilasi (Destilasi Air dan Destilasi Uap-Air) Terhadap Kualitas Minyak Atsiri Kulit Kayu Manis (Cinnamomum Burmannii)”, Jurnal Teknosains Pangan, Vol 1 No 1(Oktober 2012), h. 12-23.

	14

 

LEMBAR PENGESAHAN

Laporan Lengkap Praktikum Dasar–dasar Pemisahan Kimia dengan Judul “Destilasi” disusun oleh          

Nama               : Riskayanti

            Nim                 : 60500112028

            Kelompok       : IV III (Tiga)

telah diperiksa oleh Asisten/ Koordinator Asisten dan dinyatakan diterima sebagai laporan lengkap.

Samata,    Mei 2014

Koordinator Asisten                                                                           Asisten

Siti Hardiyanti R. L                                                                        Andi Nurhikmah

Nim: 60500110027                                                                      Nim: 60500110006

Mengetahui,

Dosen penanggung Jawab

Dra. Sitti Chadijah, M.Si

Nip. 19680216 199903 2 001

---

            [1]Sutijan, dkk.”Pengaruh Perlakuan Daun dan Suhu Terhadap Waktu Distilasi pada Isolasi Minyak Cengkeh Menggunakan Super Steam Distillation”  jurnal Teknik Kimia Indonesia. 8 No. 2 (Agustus 2009), h. 69-73.

                [2] Khamidinal, Teknik Laboratorium Kimia,  (Yogyakarta: Pustaka Pelajar, 2009),  h. 137.

                [3]Alimin, dkk, Kimia Analitik (Makassar: Alauddin Press, 2007), h. 35.

                [4]Estien Yasid, Fisika untuk Paramedis (Yogyakarta: Andi Offset, 2005),  h. 66-67.

                [5]Cheryl Raditya, dkk. “Destilasi Reaktif Metanol-Asam Asetat-Metil Asetat-Air”, Jurnal Teknik Kimia Indonesia.7 No.2 (2008), 804-809.

                [6]Fuki Tri Yuliarto, dkk. “Pengaruh Ukuran Bahan dan Metode Destilasi (Destilasi Air dan Destilasi Uap-Air) Terhadap Kualitas Minyak Atsiri Kulit Kayu Manis (Cinnamomum Burmannii)”, Jurnal Teknosains Pangan, 1 No 1 (2012), h. 12-23.

                [7]Cheryl Raditya, dkk. “Destilasi Reaktif Metanol-Asam Asetat-Metil Asetat-Air”,  h. 804-809.

                [8]Alimin, dkk, Kimia Analitik, h. 36.

                [9]Alimin, dkk, Kimia Analitik, h. 36.

                [10]Sutijan, dkk.”Pengaruh Perlakuan Daun dan Suhu Terhadap Waktu Distilasi pada Isolasi Minyak Cengkeh Menggunakan Super Steam Distillation”, 8 No. 2 (2009), h. 69-73.

                [11]Alimin, dkk, Kimia Analitik, h. 39.

                [12]Fuki Tri Yuliarto, dkk. “Pengaruh Ukuran Bahan dan Metode Destilasi (Destilasi Air dan Destilasi Uap-Air) Terhadap Kualitas Minyak Atsiri Kulit Kayu Manis (Cinnamomum Burmannii)”, h. 12-23.

                [13]Sutijan, dkk.”Pengaruh Perlakuan Daun dan Suhu Terhadap Waktu Distilasi pada Isolasi Minyak Cengkeh Menggunakan Super Steam Distillation”, h. 69-73.

                [14]Sutijan, dkk.”Pengaruh Perlakuan Daun dan Suhu Terhadap Waktu Distilasi pada Isolasi Minyak Cengkeh Menggunakan Super Steam Distillation”, h. 69-73.

                [15]Sutijan, dkk.”Pengaruh Perlakuan Daun dan Suhu Terhadap Waktu Distilasi pada Isolasi Minyak Cengkeh Menggunakan Super Steam Distillation”, h. 69-73.

                [16]Khamidinal, Teknik Laboratorium Kimia , h. 55.

                [17]Warren L. McCabe, Operasi Teknik Kimia (Jakarta: Erlangga, 1985), h. 421-422.