Kimia Juga Informatika

DESTILASI

Destilasi adalah pemisahan komponen-komponen berdasarkan titik didih.

Residu adalah sisa-sisa dari hasil reaksi destilasi.

Destilat adalah hasil dari destilasi.

Contoh  :  Air teh, kopi, air suling, air garam dan susu.

Peristiwa yang terjadi pada destilasi sederhana adalah :

Proses Destilasi :

Pada proses destilasi sederhana adalah sering dilakukan adalah operasi tak kontinu.  Campuran yang akan dipisahkan, dimasukkan ke alat penguap dan dididihkan. Pendidihan berlangsung sehingga komponen yang mudah menguap, terpisahkan selama pendidihan fraksi komponen yang sukar menguap dalam cairan bertambah besar, sehingga komponen destilat yang dihasilkan juga berubah terus. Kenaikan konsentrasi dalam cairan yang dididihkan mengakibatkan peningkatan titik didih yang dapat menyebabkan bahaya akumulasi dalam alat penguap pada proses akhir destilasi (bahay ledakan). Hal khusus dari hasil destilasi sederhana adalah kukus, destilasi molekuler dan destikasi refluks.

Destilasi KUKUS

Destilasi kukus disebut juga destilasi kukus pembawa kukus dimasukkan kedalam campuran yang akan dipisahkan agar bahan yang sukar menguap (tekanan uapnya sangat kecil) atau bahan yang peka terhadap suhu dapat diuapkan. Disamping sebagai media sumber [panas untuk menguapkan kukus juga berfungsi sebagai media pengangkut (kukus pembawa) dar bahan yang akan dipisahkan.

Syrat destilasi kukus adalah campuran yang akan dipanaskan tidak larut air. Karena itu titik didih pada destilasi ini lebih rendah dari pada titik didih air. Karena itu titik didih pada destilasi ini lebih rendah dari pada titik didih air (pada tekanan normal lebih rendah dari 100­⁰C). Agar volume cairan yang di peroleh pada konsentrasi tidak terlalu besar, alat dipanaskan dari luar. Setelah kondensasi air dan bahan yang teruapkan dapat dipisahkan dengan cara sederhana, misalnya  dalam suatu dekanter.

Selain untuk pemisahan bahan sukar menguap yang dapat tersublimasi/peka terhadap temperatus, destilasi kukus juga untuk bahan mudah terbakar.

Destilasi ini sering digunakan untuk memisahkan pelarut organik dari bahan padat terlarut. Jika bahan padat ini, tidak dapat larut dalam air, bahan dapat mengkristal dalam labu.

Destilasi MOLEKULER

Bahan-bahan dengan berat molekul tinggi hanya dapat digunakan dengan destilasi molekuler. Tetapi tekanan mutlak yang serendah itu hanya dapat dicapai apabila tidak terdapat kerugian tekanan pada transportasi uap ke kondensor. Jarak antara permukaan penguapan (lapisan cairan yang terbentuk secara mekanis) dan permukaan kondensasi demikian kecilnya sehingga jalan bebas rata-rata molekul uap lebih besar dari pada jarak tersebut.

Dalam hal ini tidak terdapat hambatan karen tumbukan antar molekul, artinya : setelah suatu kali penguapan, molekul-molekul uap dapat mengalir ke permukaan kondensai hampir tanpa hambatan.

Destilasi REFLUKS (refluk destilation)

Pada destilasi refluks, destilat tidak dipisahkan. Melainkan (sesuai dengan tujuan proses panas/dingin)dibiarkan mengalir kedalam campuran yang mendidih.

Tujuannya:

Perbedaan destilasi sederhana dengan destilasi bertingkat :

K3 (kebersihan, kesehatan, keselamatan kerja)

Untuk masing-masing peralatan kontrol, sensornya tidak sama. Alat kontrol yang biasanya digunakan pada peralatan destilasi.

Proses yang terjadi pada destilasi :

SIZING(MENGAYAK)

Apakah suatu metode untuk memisahkan padatan sesuai dengan ukuran tertentu(menggunakan suatu mesh). Tujuan mengayak : kita akan mendapatkan ukuran partikel-partikel  atau padatan yang mempunyai ukuran tertent, sehingga dapat meningkatkan harga secara komersial.

Mengayak berarti memisahkan suatu bahan dengan menuangkan melalui ayakan sehingga didapatkan butir-butir dengan berbagai daerah ukuran (kelas-kelas btuir) proses ini disebut klasifikasi

Pengayakan di maksudkan untuk menghasilkan campuran butir dengan ukuran tertentu, agar dapat di oleh lebih lanjut agar diperoleh penampilan/bentuk komersial yang di inginkan.

Pada proses pengayakan bahan dibagi menjadi bahan kasar yang tertinggal (aliran atas) dan bahan yang lebih halus yang lulus melalui ayakan (aliran bawah)

Bahan yang tertinggal hanyalah partikel-partikel yang lebih besar dari pada lubang ayakan, sedangkan bahan yang lolos berukuran lebih kecil dari pada lubang-lubang itu. Dalam praktek sering terjadi penyimpangan dari keadaan ideal ini. Penyimpangan dapat dinyatakan dalam efisiensi yaitu perbandingan antara jumlah bahan yang lolos, dalam kenyataannya dan jumlah bahan yang lolos secara teoretik. Efisiensi selalu lebih kecil dari satu atau kurang dari 100%. Jumlah bahan yang lolos secara teoretik ditentukan dengan analis ayakan.

FAKTOR-FAKTO YANG DAPAT MEMPENGARUHI EFISIENSI :

Bentuk Butir

Padatan yang berupa butir tidak beraturan lebih mudah lolos jika dibandingkan, misalnya pada  bahan-bahan yang berbentuk bola, jarum/sisik, yang dapat menyumbat atau menutupi lubang ayakan. Untuk dapat mengayak bahan-bahan terakhir ini sering kali digunakan pengayak yang khusus atau cara pemisahan yang lain. Misalnya dengan alat pemisahan  udara (air separator)

Gerakkan dan Waktu Tinggal

Bahan dii atas ayakan harus dipilih agar tiap butiran paling sedikit satu kali berada pada sebuah lubang ayakan. Efisiensio ayakan akan heran jika bahan yang diayak membentuk lapisan yang terlalu tebal atau bergerak terlalu cepat. Disamping itu, gerakan yang terlalu kuat dapat menyebabkan pengecilan ukuran akibat pengikisan terutama pada bahan yang lunak dengan akibat efisiensi pengayakan yang diperoleh tidak benar.

Kelembaban

Umpan yang lembab atau lekat, ikut menyebabkan penggumpulan bahan dan menutup lubang ayakan.

Muatan Listrik Statis

Bahan-bahan organik khusus yang halus mempunyai kecenderungan untuk membentuk aglomerat karena adanya muatan listrik statis. Karena itu alat-alat yang di gunakan untuk mengayak bahan-bahan orgnaik harus di bumikan.

Lubang Ayakan

Pada dasarnya berlaku :

                Semakin halus bahan yang di ayak semakin awal terdapatnya kecenderungan penyumbatan lubang ayakan. Karena alasan ini, di atas  ayakan dipasang perlengkapan pembantu dalam bentuk sikat,roll,bola,kart atau potongan-potongan jaret. Sebuah kemungkinan lain adalah dengan membersihkan ayakan dari bawah  dengan menggunakan sikat roll yang berputar atau dengan menghembuskan udara dalam arah yang berlawanan. Apabila metode in tidak berhasil mencegah penyumbatan, harus dipilih cara pemisahan yang lain.

Pemisaahn Secara mekanis

Meliputi:

Secara umum pengecilan ukuran berarti: membagi suatu bahan padatan, menjadi bagian yang lebih kecil dengan cara mekanis. Pengecilan ukuran dibedakan :

Tujuan pengecilan ukuran :

Besaran luas permukaan di maksud untuk :

Pengecilan ukuran berguna agar bahan padat :

Dasar pengecilan ukuran :

Untuk pengecilan ukuran di perulukan gaya-gaya mekanis. Gaya ini dapat memecahkan padatan secara berbeda.

Cara pengecilan ukuran menurut sifat bahan :

REKTIFIKASI

DESTILASI BERTINGKAT

Rektifikasi adalah memisahkan suatu komponen yang mudah menguap dari suatu campuran dengan cara penguapan dan kondensasi berulang-ulang dengan perpindahan massa tetap panas melalui refluks yang terkendali dan di kondensasi dan kondensat ditampung.

Pada rektifikasi uap naik sedapat mungkin  dikontakkan dengan  baik dengan cairan mengalir kembali (refluk) dalam arah yang berlawanan. Pada saat kontak terjadi perpindahan massa dana panas. Komponen yang mudah menguap  yang terdapat dalam uap akan mengembun dalam cairan yang mengalir balik selanjutnya bersama cairan menuju kebawah.

Omponen mudah menguap yang terdapat dalam cairan akan menguap dan selanjutnya bersama uap naik keatas. Dengan cara ini konsentrasi komponen mudah menguap dan yang terdapat didalam uap akan meningkatkan dari bawah ke atas dan konsentrasi komponen sukar menguap yang terdapat dalam cairan yang mengalir kebawah akan meningkatkan dari atas kebawah. Akibatnya akan diperoleh pemisahan lebih banyak dari pada destilasi sederhana.

Dengan rektifikasi campuran cairan dapat dipisahkan menjadi komponen-komponen yang praktis murni. Dengan cara ini dibutuhkan peralatan yang kompleks. Dan memerlukan panas yang lebih banyak (karena cairan yang di uapkan di alirkan kembali sebagian kedalam alat penguap dalam bentuk refluks sehingga cairan harus diuapkan berulang kali/recycle).

Rektifikasi Normal :

Perbedaan :

Destilasi : kondensasinya terjadi 1x dan pemisahan komponen yang lebih mudah menguap.

Rektifikasi : kondensasinya berulang-ulang dan pemisahan komponen yang lebih mudah dan sulit menguap.

Persamaan Destilasi dan Rektifikasi :

Pemisahan komponen berupa cairan, pemisahan dengan cara penguapan dan destilatnya berupa cairan.

Kerugian Rektifikasi :

1, Rektifikasi waktu yang dibutuhkan lama

2, peralatannya yang dibutuhkan lebih kompleks

3, pemanasan lebih besar sehingga biaya yang diperlukan lebih banyak

4, selalu butuh banyak pemanasan pada tiap tahapnya

                Untuk memulai proses rektifikasi kolom di isi dengan cairan campuran yang akan dipisahkan dididihkan dalam alat penguap. Uap yang timbul di embunkan secara sempurna dalam kondensor dan semua kondesat yang terbentuk di kembalikan ke dalam kolom. Setelah menjadi kesetimbangan antara refluks, uap yang naik dan muatan cairan(hole up pada setiuap cairan di antara benda pengisi/didalam benda jajal/packing). Setelah itu barulah cairan yang diperoleh (produk atas) dalam kondensoer mencapai kemurnian yang optimal, dan pengambilan destilat sudah dapat di mulai, pengambilan destilasi dilakukan sebelum kesetimbangan diperoleh, yaitu segera setelah dilakukan sebelum kesetimbangan diperoleh, yaitu segera setelah derajat kemurnian yang diharapkan tercapai (ditentukan dengan analisis/pengukur temperatur dalam kolom).

                Perbandingan antara kuantitas kondensat yang di kembalikan kekolom (kuantitas refluks) persatuan

Waktu disebut perbandingan refluk dan merupakan besaran penting dalam rektifikasi. Untuk memperoleh pemisahan yang baik maka di tetapkan perbandingan minimum.

Pada perbandingan refluks yang relatif kecil, yaitu banyak sedikit lebih besar dari pada perbandingan refluks minimum, biaya pemanasan relatif murah. Namun kolom-kolomnya memerlukan lebih banyak perlengkapan dan menjadi lebih mahal.

Dengan perbndingan refluks yang relatif besar, biaya pemasaran jadi lebih tinggi tetapi biaya instalasinya lebih murah, semakin kecil perbandingan refluks, semakin besar jumlah tahap pemisahan teoretis yang diperlukan.jumlah tahap teoretis ini disebut juga jumlah pelat teoretis.

                Pelat teoretis yang di maksud disini bekuanlah pelat yang sesungguhnya melainkan bagian rektifikasi . bagian ini terjadi suatu kesetimbangan yang sempurna (dalam hubungannya dengan perpindahan massa dan panas) antara uap yang naik dan cairan yang mengalir dibalik kebawah.

                Yang dimaksud dengan pelat praktis adalah pelat kolom yang sesungguhnya/tinggi unggul jejak yang sesuai.

                Derajat pemisahan pada pelat praktis selalu lebih kecil dari pada pelat teoretis. Ukuran derajat pemisahan dapat berupa perbandingan pengayaan (enrichement retio) yaitu perbandingan antara derajat pemisahan yang sesungguhnya dicapai dan yang di mungkinkan secara teoretis dari suatu pelat (biasanya antara 0,7 dan 0,9).

Jenis-jenis rektifikasi berdasarkan pada :

Macam-macam proses rektifikasi berdasarkan prosesnya :

Pada rektifikasi tersebut dilaksanakan pada dua proses yang berbeda :

PEMBUATAN TABLET

 Tablet adalah aglomerat berbentuk silinder yang dibuat dengan pemberian tekanan pada serbuk atau granulat yang ditambahi bahan penolong.

PROSES PEMBUATAN TABLET

Stempel atas di tarik naik sehingga lubang matriks terbuka, stempel bawah diturunkan sehingga di dalam matriks terdapat ruangan yang cukup besar untuk menempatkan granulat-granulat dari sebutir tablet. Granulat di curahkan kedalam matriks melalui perlengkapan pengisi(corng). Stempel atas turun ke bawah dan granulat yang berada di antara kedua stempel ditekan menjadi tablet. Setelah itu stempel atas terangkat sehingga matriks kemudiabn terbuka pada saat yang bersamaan stempel bawah mendorong tablet keluar, kemudian bergerak kembali ke kedudukan semula.