MAKALAH KIMIA PEMISAHAN “ Destilasi Bertingkat “
DISUSUN OLEH : Nama
:1. Shinta Lestari
( A1F014011)
2. Liis Panggabean
( A1F014018)
3. Dapot Parulian M ( A1F014021) 4. Wemiy Putri Yuli ( A1F014022) 5. Epo Gita Lestari
( A1F014029)
6. Ririn Trinanda
( A1F013032)
8. Eka Radanti P S
(A1F014040)
7. Rangga Putra
( A1F014045)
Kelompok
: 3 ( Tiga)
Dosen Pengampu
:1. Elvinawati, M.Si 2. Dr. M. Lutfi Firdaus, M.T
Program Studi Pendidikan Kimia Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Bengkulu 2016
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Metode pemisahan merupakan suatu cara yang digunakan untuk memisahkan atau memurnikan suatu senyawa atau sekelompok senyawa yang mempunyai susunan kimia yang berkaitan dari suatu bahan, baik dalam skala labolatorium maupun skala industri. Metode pemisahan bertujuan untuk mendapatkan zat murni atau beberapa zat murni dari campuran . Destilasi merupakan salah satu suatu metode pemisahan campuran yang menggunakan prinsip perbedaan titik didih untuk pemisahannya. Destilasi memiliki prinsip kerja utama dimana terjadi pemanasan dan salah satu komponen campurannya akan menguap setelah mencapai titik didihnya, yang paling dahulu menguap merupakan yang bersifat volatil atau mudah menguap. Uap tersebut akan masuk ke dalam pipa pada kondensor (terjadi proses pendinginan) sehingga terjadi tetesan yang turun ke Erlenmeyer yang disebut juga destilat. Indonesia adalah merupakan Negara penghasil minyak didunia. Dalam mengelolah minyak mentah atau crude oil menjadi minyak jadi berbagai macam langka telah dilakukan termasuk didalamnya dengan metode pemisahan dengan destilasi Bertingkat. Destilasi bertingkat atau destilasi fraksinasi merupakan proses pemurnian zat/senyawa cair dimana zat pencampurnya berupa senyawa cair yang titik didihnya rendah dan tidak berbeda jauh dengan titik didih senyawa yang akan dimurnikan. Destilasi ini bertujuan untuk memisahkan cairan dari suatu campuran yang komponen-komponennya memiliki perbedaan titik didih relatif kecil. 1.2 Rumusan Masalah 1. Apa yang dimaksud distilasi bertingkat ? 2. Bagaimana rangkaian alat pada distilasi bertingkat ? 3. Apa fungsi alat pada distilasi bertingkat ? 4. Bagaimana prinsip kerja dari distilasi bertingkat ? 5. Proses atau mekanisme destilasi bertingkat 6. Apa saja aplikasi distilasi bertingkat dalam kehidupan ? 1. 2. 3. 4. 5. 6.
1.3 Tujuan Mengetahui pengertian destilasi Bertingkat Mengetahui rangkaian alat pada distilasi bertingkat Mengetahui fungsi alat-alat pada distilasi bertingkat Mengetahui prinsip kerja dari distilasi bertingkat skala laboratorium dan skala industri Mengetahui proses atau mekanisme destilasi bertingkat Mengetahui berbagai aplikasi dari distilasi bertingkat dalam kehidupan
BAB II PEMBAHASAN 2.1 Destilasi Bertingkat Distilasi bertingkat atau fraksinasi adalah proses pemisahan destilasi ke dalam bagian‐bagian dengan titik didih makin lama makin tinggi yang selanjutnya pemisahan bagian-bagian ini dimaksudkan untuk destilasi ulang. Destilasi bertingkat merupakan proses pemurnian zat/senyawa cair dimana zat pencampurnya berupa senyawa cair yang titik didihnya rendah dan tidak berbeda jauh dengan titik didih senyawa yang akan dimurnikan. Dengan perkataan lain, destilasi ini bertujuan untuk memisahkan senyawa‐senyawa dari suatu campuran yang komponen‐komponennya memiliki perbedaan titik didih relatif kecil. Destilasi ini digunakan untuk memisahkan campuran aseton‐metanol, karbon tetra klorida‐toluen, dll. Pada proses destilasi bertingkat digunakan kolom fraksinasi yang dipasang pada labu destilasi.
Tujuan dari penggunaan kolom ini adalah untuk memisahkan uap campuran senyawa cair yang titik didihnya hampir sama/tidak begitu berbeda. Sebab dengan adanya penghalang dalam kolom fraksinasi menyebabkan uap yang titik didihnya sama akan sama‐sama menguap atau senyawa yang titik didihnya rendah akan naik terus hingga akhirnya mengembun dan turun sebagai destilat, sedangkan senyawa yang titik didihnya lebih tinggi, jika belum mencapai harga titik didihnya maka senyawa tersebut akan menetes kembali ke dalam labu destilasi, yang akhirnya jika pemanasan dilanjutkan terus akan mencapai harga titik didihnya. Senyawa tersebut akan menguap, mengembun dan turun/menetes sebagai destilat. Proses ini digunakan untuk komponen yang memilikil titik didih yang berdekatan. Pada dasarnya sama dengan destilasi ksederhana, hanya saja memiliki kondensor yang lebih banyak sehingga mampu memisahkan dua komponen yang memliki perbedaan titik didih yang bertekanan. Pada proses ini akan didapatkan substan kimia yang lebih murni, kerena melewati kondensor yang banyak.
2.2 Rangkaian alat
2.3 Fungsi alat 1. Labu distilasi/flask berfungsi sebagai wadah atau tempat sampel yang akan didestilasi
2. Steel Head berfungsi sebagai penyalur uap atau gas yang akan masuk ke alat pendingin. (kondensor), dan biasanya labu destilasinya sudah dilengkapi dengan leher yang berfungsi sebagai steel head. 3. Thermometer berfungsi untuk mengamati suhu dalam proses destilasi sehingga suhu dapat dikontrol sesuai dengan suhu yang diinginkan. 4. Kondensor atau pendingi berfungsi untuk mendinginkan uap destilat yang melewati kondensor sehingga menjadi cair.
5. Kolom distilasi bertingkat bertujuan untuk memisahkan uap campuran senyawa cair yang titik didihnya sama/tidak begitu berbeda.
6. Adaptor/pipa penghubung berfungsi untuk menghubungkan antara kondensor dan wadah penampung destilat.
7. Pemanas berfungsi untuk memanaskan sampel yang terdapat pada labu alas bulat atau labu destilat.
8. Batu didih berfungsi untuk mempercepat proses pendidihan sampel dengan menahan tekanan atau menekan gelembung panas pada sampel serta menyebarkan panas yang ada ke seluruh bagian sampel.
9. Statif dan klem berfungsi untuk menyangga bagian-bagian dari peralatan destilasi sehingga tidak jatuh atau goyang.
2.4 Prinsip Kerja Distilasi Bertingkat Secara prinsip destilasi bertingkat sama dengan destilasi sederhana, perbedaan ada pada perbedaan titik didih antar komponen, dimana untuk destilasi sederhana perbedaan titik didih lebih besar dari 30 derajat Celsius, sedangkan destilasi bertingkat perbedaan titik didih <30 derajat Celsius, keadaan ini karena pada destilasi bertingkat adanya kolom fraksinasi. Pemisahan campuran cairan menjadi komponen dicapai dengan distilasi bertingkat. Kolom distilasi yang panjang dari alat distilasi digunakan di laboratorium memberikan luas permukaan yang besar agar uap yang berjalan naik dan cairan yang turun dapat bersentuhan. Di puncak kolom, termometer digunakan untuk mengukur suhu fraksi pertama yang kaya dengan komponen yang lebih mudah menguap A. Dengan berjalannya distilasi, skala termometer meningkat menunjukkan bahwa komponen B yang kurang mudah menguap juga ikut terbawa. Wadah penerima harus diubah pada selang waktu tertentu. Bila perbedaan titik didih A dan B kecil, distilasi bertingkat harus diulangulang untuk mendapatkan pemisahan yang lebih baik.
2.5 Proses Atau Mekanisme Destilasi Bertingkat Susun/set alat destilasi bertingkat. Masukan zat sampel dan batu didih ke dalam labu dasar bulat. Setelah siap panaskan labu dengan melalui penangas sampai campuran mendidih. Atur pemanasan sehingga destilat yang keluar mendekati 2 mL (60 tetes) per menit. Pasang pada labu dasar bulat 250 mL kolom fraksinasi Vigreux atau kolom lain yang sesuai. Tutup ujung atas kolom dengan termometer sedemikian rupa sehingga ujung termometer berada 5-10 mm di bawah pipa pengalir pada kolom fraksinasi. Hubungkan pipa pengalir pada kolom dengan pendingin (panjangnya 6070 cm) dan pasang seperti untuk melakukan destilasi sederhana. Siapkan 5 labu erlenmeyer yang bersih dan kering untuk menampung destilat.
2.6 Aplikasi dalam kehidupan Distilasi fraksinasi berfungsi untuk memisahkan komponen-komponen cair, dua atau lebih, dari suatu larutan berdasarkan perbedaan titik didihnya. Salah satu penerapan terpenting dari metode distilasi bertingkat adalah pemisahan minyak mentah menjadi bagian-bagian untuk penggunaan khusus seperti untuk transportasi, pembangkit listrik, pemanas, dll. Berikut prosesnya pemisahan dalam minyak : Mula-mula minyak bumi disestilasi di bawah tekanan atmosfer dan kemudian pada kondisi vakum. Pada saat menggunakan tekanan atmosfer, minyak bumi dipanaskan pada suhu tidak lebih dari 370°C karena suhu yang lebih tinggi akan menyebabkan pemecahan (cracking) atau dekomposisi hidrokarbon. Hal ini harus dihindari karena hidrokarbon jenuh yang terbentuk akan menurun kualitasnya. Destilasi pada tekanan atmosfer akan menghasilkan fraksi dengan titik didih sekitar 30° hingga 350°-360°C. Fraksi ini terdiri dari senyawa yang berguna bagi manusia, yaitu bensin, minyak tanah, minyak diesel (solar), dan bahan bakar jet (aftur). Selain itu juga menghasilkan bahan baku sintesis petrokimia seperti benzene, etilbenzena, xilena, etilena, propilena, dan butadiene. (Anonime, 2014)
Skema Sistem Fraksinasi Minyak Bumi. Keterangan : 1 = kolom fraksinasi atmosferik, 2 = tungku untuk pemanasan minyak bumi dan mazut, 3 = kolom fraksinasi atmosferik, 4 = kolom fraksinasi vakum, 5 = kondenser pendingin, 6 = penukar panas I = minyak bumi, II = bensin ringan, III = bensin atas, IV = bensin berat, V = minyak tanah, VI = uap air, VII = mazut, VIII = dekomposisi gas dan uap air, IX = fraksi oli, X = residu aspal
Jumlah atom karbon dalam rantai hidrokarbon bervariasi. Untuk dapat dipergunakan sebagai bahan bakar maka dikelompokkan menjadi beberapa fraksi atau tingkatan dengan urutan sederhana sebagai berikut : a. Gas Rentang rantai karbon : C1 sampai C5 Trayek didih : 0 sampai 50C Peruntukan : Gas tabung, BBG, umpan proses petrokomia. b. Gasolin (Bensin) Rentang rantai karbon : C6 sampai C11 Trayek didih : 50 sampai 85C Peruntukan : Bahan bakar motor, bahan bakar penerbangan bermesin piston, umpan proses petrokomia c. Kerosin (Minyak Tanah) Rentang rantai karbon : C12 sampai C20 Trayek didih : 85 sampai 105C Peruntukan : Bahan bakar motor, bahan bakar penerbangan bermesin jet, bahan bakar rumah tangga, bahan bakar industri, umpan proses petrokimia c. Solar Rentang rantai karbon : C21 sampai C30
Trayek didih : 105 sampai 135C Peruntukan : Bahan bakar motor, bahan bakar industry d. Minyak Berat Rentang rantai karbon dari C31 sampai C40 Trayek didih dari 130 sampai 300C Peruntukan : Minyak pelumas, lilin, umpan proses petrokimia e. Residu Rentang rantai karbon diatas C40.Trayek didih diatas 300C Peruntukan : Bahan bakar boiler (mesin pembangkit uap panas), aspal, bahan pelapis anti bocor. (Pramana, )
BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan
Destilasi bertingkat atau destilasi fraksinasi merupakan proses pemurnian zat/senyawa cair dimana zat pencampurnya berupa senyawa cair yang titik didihnya rendah dan tidak berbeda jauh dengan titik didih senyawa yang akan dimurnikan. Destilasi ini bertujuan untuk memisahkan cairan dari suatu campuran yang komponen-komponennya memiliki perbedaan titik didih relatif kecil. Secara prinsip destilasi bertingkat sama dengan destilasi sederhana, perbedaan ada pada perbedaan titik didih antar komponen, dimana untuk destilasi sederhana perbedaan titik didih lebih besar dari 30 derajat Celsius, sedangkan destilasi bertingkat perbedaan titik didih <30 derajat Celsius, keadaan ini karena pada destilasi bertingkat adanya kolom fraksinasi. Kolom fraksionasi berfungsi agar kontak antara cairan dengan uap terjadi lebih lama. Sehingga komponen yang lebih ringan dengan titik didih yang lebih rendah akan terus menguap dan masuk ke kondensor, sedangkan komponen yang lebih besar akan kembali kedalam labu destilasi. Di kolom ini terjadi pemanasan secara bertahap dengan suhu yang berbeda-beda pada setiap platnya. Pemanasan yang berbeda-beda ini bertujuan untuk pemurnian distilat yang lebih dari plat-plat di bawahnya. Semakin ke atas, semakin tidak volatif cairannya. Kolom fraksionasi digunakan untuk memberikan luas permukaan yang besar agar uap yang berjalan naik dan cairan yang turun dapat bersentuhan. Aplikasi dari distilasi bertingkat digunakan pada industri minyak mentah untuk memisahkan komponen-komponen dalam minyak mentah dan pada skala laboratorium untuk memisahkan campuran aseton-metanol, karbon tetra klorida-toluen, dll.
