BAB II PEMBAHASAN 2.1 Pengertian Destilasi Azeotrop Distilasi (penyulingan) adalah proses pemisahan komponen dari suatu campuran yang berupa larutan cair-cair dimana karakteristik dari campuran tersebut adalah mampu-campur dan mudah menguap, selain itu komponen-komponen tersebut mempunyai perbedaan tekanan uap dan hasil dari pemisahannya menjadi komponen-komponennya atau kelompok-kelompok komponen. Karena adanya perbedaan tekanan uap, maka dapat dikatakan pula proses penyulingan merupakan proses pemisahan komponen-komponennya berdasarkan perbedaan titik didihnya. Distilasi juga merupakan metode pemisahan campuran berdasarkan perbedaan volatilitas mereka dalam campuran cairan mendidih. Distilasi adalah unit operasi, atau proses pemisahan fisik, dan bukan reaksi kimia. Dalam distilasi azeotropik volatilitas komponen yang ditambahkan sama dengan campuran, dan azeotrop terbentuk dengan satu atau lebih komponen berdasarkan perbedaan polaritas. Jika agen pemisahan bahan yang dipilih untuk membentuk azeotrop dengan lebih dari satu komponen pada umpan maka disebut sebagai entrainer. Penambahkan entrainer harus dipulihkan dengan distilasi, dekantasi, atau metode pemisahan yang lain dan dikembalikan ke bagian atas kolom. Distilasi azeotrop digunakan untuk campuran yang sulit dipisahkan melalui proses distilasi biasa, karena membentuk azeotrop, di mana komposisi komponen di fasa uap maupun cair tidak berubah lagi oleh pemanasan (Widagdo dan Seader, 1996). Prosesnya dilakukan dengan penambahan extraneous mass-separating agent yang dikenal sebagai entrainer ke dalam campuran azeotrop sehingga entrainer akan membentuk azeotrop terner dengan kedua komponen kunci tersebut. Entrainer harus memenuhi syarat: murah dan mudah diperoleh, stabil secara kimia (tidak reaktif selama pemisahan berlangsung), tidak korosif, tidak beracun, memiliki panas penguapan yang rendah, viskositas rendah untuk memberikan efisiensi tinggi pada tray (Treybal, 1981). Azeotrop merupakan campuran dari dua atau lebih larutan (kimia) dengan perbandingan tertentu , dimana komposisi ini tetap / tidak bisa diubah lagi dengan cara destilasi sederhana. Kondisi ini terjadi karena ketika azeotrop di didihkan, uap yang dihasilkan juga memiliki perbandingan konsentrasi yang sama dengan larutannya semula akibat ikatan antar molekul pada kedua larutannya. Campuran azeotrop ini sering disebut juga
constant boiling mixture karena komposisinya yang senantiasa tetap jika campuran tersebut didihkan. Distilasi 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 tersebut, atau dengan menggunakan tekanan tinggi. 2.2 Prinsip Dasar Destilasi Azeotrop Destilasi Azeotrop merupakan teknik pemisahan dari campuran azeotrop ( yang terdiri dari Alkohol yang berkadar 96%, dimana sekitar 4%-nya adalah air membentuk suatu kondisi/campuran ). Campuran tersebut saling terikat dan sulit untuk dipisahkan dan salah satu cara untuk memisahkan 2 komponen tersebut yaitu dengan cara penambahan komponen lain untuk menghasilkan azeotrop heterogen yang dapat mendidih pada suhu lebih rendah, misalnya dengan penambahan benzena bisa juga dengan garam, kedalam campuran air dan alcohol. Benzena berfungsi untuk memisahkan ikatan antara metanol dan air, sehingga ketika dipanaskan maka methanol akan menguap terlebih dahulu, hal ini dikarenakan methanol memiliki titik didih yang rendah, sedangkan benzene dan air memiliki titik didih yang berdekatan dengan menggunakan destilasi bertingkat methanol, air dan benzene dapat dipisahkan secara sempurna. Hal ini disebabkan bentuk fisik kolom fraksional yang mampu menampung senyawa-senyawa yang mengalami penguapan dan pencairan dengan baik, sehingga ketika etanol menguap dan siap untuk dikondensasi, baik benzena maupun air dapat lebih dahulu dicairkan oleh kolom fraksional dan ditampung dengan baik di kolom ini, sehingga etanol yang didapat akan murni. Banyak metode yang bisa digunakan untuk menghilangkan titik azeotrop pada campuran heterogen. Contoh campuran heterogen yang mengandung titik azeotrop yang paling popular adalah campuran ethanol-air, campuran ini dengan metode distilasi biasa tidak bisa menghasilkan ethanol teknis (99% lebih) melainkan maksimal hanya sekitar 96,25 %. Hal ini terjadi karena konsentrasi yang lebih tinggi harus melewati terlebih dahulu titik azeotrop, dimana komposisi kesetimbangan cair-gas ethanol-air saling bersilangan. Beberapa metode yang populer digunakan adalah : 1. Pressure Swing Distillation 2. Extractive Distillation
a. Pressure Swing Distillation Dalam pemisahan campuran propanol-ethyl acetate, digunakan metode pressure swing distillation. Prinsip yang digunakan pada metode ini yaitu pada tekanan yang berbeda, komposisi azeotrop suatu campuran akan berbeda pula. Berdasarkan prinsip tersebut, distilasi dilakukan bertahap menggunakan 2 kolom distilasi yang beroperasi pada tekanan yang berbeda. Kolom distilasi pertama memiliki tekanan operasi yang lebih tinggi dari kolom distilasi kedua. Produk bawah kolom pertama menghasilkan ethyl acetate murni sedangkan produk atasnya ialah campuran propanol-ethyl acetate yang komposisinya mendekati komposisi azeotropnya. Produk atas kolom pertama tersebut kemudian didistilasi kembali pada kolom yang bertekanan lebih rendah (kolom kedua). Produk bawah kolom kedua menghasilkan propanol murni sedangkan produk atasnya merupakan campuran propanolethyl acetate yang komposisinya mendekati komposisi azeotropnya. Jadi, dengan metode pressure swing distillation ini, dapat diperoleh propanol dan ethyl acetate dengan kemurnian yang tinggi. Dan untuk lebih mengoptimasi proses, distilat keluaran kolom 2 dapat direcycle dan dicampur dengan aliran umpan untuk didistilasi kembali. b. Extractive Distillation Distilasi ekstraktif didefinisikan sebagai distilasi dalam kehadiran miscible, mendidih tinggi, komponen yang relatif non-volatile, pelarut, bahwa tidak ada bentuk azeotrop dengan komponen lain dalam campuran. Metode yang digunakan untuk campuran memiliki nilai volatilitas relatif rendah, mendekati kesatuan. Campuran tersebut tidak dapat dipisahkan dengan penyulingan sederhana, karena volatilitas dari dua komponen dalam campuran adalah hampir sama, membuat mereka menguap pada suhu yang sama hampir pada tingkat yang sama, membuat penyulingan normal tidak praktis. Metode penyulingan ekstraktif menggunakan pemisahan pelarut, yang umumnya nonvolatile, memiliki titik didih tinggi dan miscible dengan campuran, namun tidak merupakan campuran azeotrop. Berinteraksi pelarut berbeda dengan komponen campuran sehingga menyebabkan volatilitas relatif mereka untuk berubah. Hal ini memungkinkan campuran tiga bagian baru yang dipisahkan oleh distilasi normal. Komponen asli dengan volatilitas terbesar memisahkan keluar sebagai produk atas. Produk bawah terdiri dari campuran pelarut dan komponen lainnya, yang sekali lagi dapat dipisahkan dengan mudah karena pelarut tidak membentuk sebuah azeotrop dengan itu. Produk bawah dapat dipisahkan oleh salah satu metode yang tersedia. Sangat penting untuk memilih pemisahan pelarut yang cocok untuk jenis distilasi. Pelarut harus mengubah volatilitas relatif dengan selisih yang cukup lebar untuk hasil yang sukses. Kuantitas, biaya dan ketersediaan pelarut harus
dipertimbangkan. Pelarut harus mudah dapat dipisahkan dari produk dasar, dan tidak harus bereaksi secara kimia dengan komponen atau campuran, atau menyebabkan korosi di dalam peralatan. Sebuah contoh klasik yang akan dikutip di sini adalah pemisahan campuran azeotrop benzena dan cyclohexane, di mana anilina adalah salah satu pelarut yang cocok. 2.3 Mekanisme Kerja Destilasi Azeotrop Adapun mekanisme kerja destilasi azeotrop adalah : 1. Pasang peralatan distilasi , dengan memasang labu bundar 100 mL yang diklem dan disimpan diatas kawat kasa dan pembakar bunsen. Ujung kondensor dilengkapi dengan adaptor dan penampungnya gelas ukur. 2. Alirkan air pada pendingin (kondensor) dengan arah aliran dari bawah ke atas. Masukkan 40 mL campuran metanol-air (1 :1) ke dalam labu ( jumlah maksimum larutan adalah setengan volume labu). 3. Masukkan beberapa potong batu didih ke dalam labu. Mulai lakukan pemanasan dengan api yang diatur perlahan naik sampai mendidih. Atur pemanasan agar supaya distilat menetes secara teratur dengan kecepatan satu tetes per detik. 4. Amati dan catat dimana tetesan pertama mulai jatuh. Penampung diganti dengan yang bersih, kering dan berlabel untuk menampung distilat murni, yaitu distilat yang suhunya sudah mendekati suhu didih sebenarnya sampai suhunya konstan. 5. Catatlah suhu dan volume distilat secara teratur setiap selang jumlah penampungan distilat tertentu, misalnya setiap 5 mL penampungan distilat sampai sisa yang ddidistilasi tinggal sedikit ( jangan sampai kering). 6. Masukkan kira-kira 25 mL metanol-air hasil distilasi biasa ke dalam labu bunder 100 mL dan tambah benzena sebanyak setengah dari volume tersebut. 7. Pasang peralatan untuk distilasi bertingkat, lalu lakukan distilasi secara teratur, dengan mencatat suhu dan volume distilat, dan hentikan apabila sisa campuran dalam labu tinggal 3 – 4 mL lagi. Jangan sampai labu kering!.ganti penampung setiap saat anda mengira sudah mencapai titik didih zat murni.
2.4 Contoh Penerapan Destilasi Azeotrop Adapun contoh penerapan dari destilasi Azeotrop adalah di terapkan contohnya pada pemisahan air-ethanol. Secara komersial, destilasi azeotrop memiliki beberapa manfaat. Hal
ini digunakan untuk memisahkan minyak mentah menjadi fraksi yang lebih untuk keperluan tertentu seperti transportasi, pembangkit listrik dan pemanas. Air suling untuk menghilangkan kotoran, seperti garam dari air laut. Udara didistilasi untuk memisahkan komponen-nya terutama oksigen, nitrogen, dan argon untuk keperluan industri. Distilasi solusi fermentasi telah digunakan sejak zaman kuno untuk menghasilkan minuman suling dengan kadar alcohol yang lebih tinggi. Tempat di mana distilasi dilakukan, terutama distilasi alkohol, dikenal sebagai penyulingan.
BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan Azeotrop merupakan campuran dari dua atau lebih larutan (kimia) dengan perbandingan tertentu , dimana komposisi ini tetap / tidak bisa diubah lagi dengan cara destilasi sederhana. Kondisi ini terjadi karena ketika azeotrop di didihkan, uap yang dihasilkan juga memiliki perbandingan konsentrasi yang sama dengan larutannya semula akibat ikatan antar molekul pada kedua larutannya. Campuran azeotrop ini sering disebut juga constant boiling mixture karena komposisinya yang senantiasa tetap jika campuran tersebut didihkan. Distilasi 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 tersebut, atau dengan menggunakan tekanan tinggi. Destilasi Azeotrop merupakan teknik pemisahan dari campuran azeotrop ( yang terdiri dari Alkohol yang berkadar 96%, dimana sekitar 4%-nya adalah air membentuk suatu kondisi/campuran ). Campuran tersebut saling terikat dan sulit untuk dipisahkan dan salah satu cara untuk memisahkan 2 komponen tersebut yaitu dengan cara penambahan komponen lain untuk menghasilkan azeotrop heterogen yang dapat mendidih pada suhu lebih
