Destilasi atau penyulingan adalah suatu metode pemisahan bahan kimia berdasarkan perbedaan kecepatan atau kemudahan menguap (volatilitas)
bahan atau didefinisikan juga teknik pemisahan kimia yang berdasarkan
perbedaan titik didih. Dalam penyulingan, campuran zat dididihkan
sehingga menguap, dan uap ini kemudian didinginkan kembali ke dalam
bentuk cairan. Zat yang memiliki titik didih lebih rendah akan menguap lebih dulu. Metode ini merupakan termasuk unit operasi kimia jenis perpindahan massa. Penerapan proses ini didasarkan pada teori bahwa pada suatu larutan, masing-masing komponen akan menguap pada titik didihnya. Model ideal distilasi didasarkan pada Hukum Raoult dan Hukum Dalton. Dalam hal ini adalah destilasi fraksinasi. Mula-mula minyak mentah dipanaskan dalam aliran pipa dalam furnace (tanur)
sampai dengan suhu ± 370°C. Minyak mentah yang sudah dipanaskan
tersebut kemudian masuk kedalam kolom fraksinasi pada bagian flash chamber (biasanya
berada pada sepertiga bagian bawah kolom fraksinasi). Untuk menjaga
suhu dan tekanan dalam kolom maka dibantu pemanasan dengan steam (uap air panas dan bertekanan tinggi).
Destilasi
merupakan suatu perubahan cairan menjadi uap dan uap tersebut
didinginkan kembali menjadi cairan. Unit operasi destilasi merupakan
metode yang digunakan untuk memisahkan komponen-komponennya yang
terdapat dalam salah satu larutan atau campuran dan bergantung pada
distribusi komponen-komponen tersebu antara fasa uap dan fasa air.
Syarat utama dalam operasi pemisahan komponen-komponen dengan cara
destilasi adalai komposisi uap harus berbeda dengan komposisi cairan
dengan terjadi keseimbangan larutan-larutan, dengan
komponen-komponennya cukup dapat menguap.
Secara umum, 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. (lihat gambar). Proses destilasi diawali dengan tahap pemanasan, sehingga zat yang memiliki titik didih lebih rendah akan menguap, dan uap tersebut akan bergerak menuju kodenser (pendingin). Proses pendinginan terjadi karena kita mengalirkan air ke dinding (bagian luar kondenser), sehingga uap yang dihasilkan akan kembali cair. Proses ini berjalan terus-menerus dan akhirnya kita dapat memisahkan semua senyawa-senyawa yang ada dalam campuran homogen tersebut.
Gambar diatas merupakan alat-alat yang digunakan dalam proses destilasi, diantaranya:
1. Wadah air
2. Labu destilasi
3. Sambungan
4. termometer
5. kondensor
6. Aliran masuk air dingin
7. Aliran keluar air dingin
8. Labu distilat
9. Lubang udara
10. Tempat keluarnya distilat
11. Penangas
12. Air penangas
13. Larutan
14. Wadah labu distilat
Secara umum, 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. (lihat gambar). Proses destilasi diawali dengan tahap pemanasan, sehingga zat yang memiliki titik didih lebih rendah akan menguap, dan uap tersebut akan bergerak menuju kodenser (pendingin). Proses pendinginan terjadi karena kita mengalirkan air ke dinding (bagian luar kondenser), sehingga uap yang dihasilkan akan kembali cair. Proses ini berjalan terus-menerus dan akhirnya kita dapat memisahkan semua senyawa-senyawa yang ada dalam campuran homogen tersebut.
1. Wadah air
2. Labu destilasi
3. Sambungan
4. termometer
5. kondensor
6. Aliran masuk air dingin
7. Aliran keluar air dingin
8. Labu distilat
9. Lubang udara
10. Tempat keluarnya distilat
11. Penangas
12. Air penangas
13. Larutan
14. Wadah labu distilat
Tahap destilasi
1. Evaporasi : memindahkan pelarut sebagai uap dari cairan
2. Pemisahan uap-cairan didalam kolom dan untuk memisahkan komponen dengan titik didih lebih rendah yang lebih mudah menguap komponen lain yang kurang volatil.
3. Kondensasi dari uap, serta untuk mendapatkan fraksi pelarut yang lebih volatil.
Pembagian Destilasi
1. Distilasi berdasarkan prosesnya terbagi menjadi dua, yaitu :
a. Distilasi kontinyu
b. Distilasi batch
2. Berdasarkan basis tekanan operasinya terbagi menjadi tiga, yaitu :
a. Distilasi atmosferis
b. Distilasi vakum
c. Distilasi tekanan
3. Berdasarkan komponen penyusunnya terbagi menjadi dua, yaitu :
a. Destilasi system biner
b. Destilasi system multi komponen
4. Berdasarkan system operasinya terbagi menjadi dua, yaitu :
a. Single-stage Distillation
b. Multi stage Distillation
1. Destilasi sederhana
2. Destilasi bertingkat ( fraksional )
3. Destilasi azeotrop
4. Destilasi vakum
5. Refluks / destruksi
6. Destilasi kering
1. Destilasi sederhana
Teknik pemisahan kimia untuk memisahkan dua atau lebih komponen yang memiliki perbedaan titik didih yang jauh.
2. Destilasi bertingkat
Untuk memisahkan dua atau lebih komponen yang memiliki perbedaan titik didih yang dekat.
3. Destilasi azeotrop
Memisahkan campuran azeotrop (campuran dua atau lebih komponen yang sulit dipisahkan) biasanya dalam prosesnya digunakan senyawa lain yang dapat memecah ikatan azeotrop tersebut, atau dengan menggunakan tekanan tinggi.
4. Destilasi uap
Memisahkan zat senyawa cair yang tidak larut dalam air dan titik didihnya cukup tinggi sedangkan zat cair tersebut mencapai titik didihnya, zat cair sudah terurai, teroksidasi atau mengalami reaksi pengubahan (rearrangement). Destilasi uap adalah istilah umum untuk destilasi campuran air dengan senyawa yang tidak larut dalam air.
5. Destilasi vakum
Memisahkan dua komponen yang titik didihnya sangat tinggi, metode yang digunakan adalah dengan menurunkan tekanan permukaan lebih rendah dari 1atm sehingga titik didihnya juga menjadi rendah, dalam prosesnya suhu yang digunakan untuk mendestilasinya tidak terlalu tinggi.
Teknik pemisahan kimia untuk memisahkan dua atau lebih komponen yang memiliki perbedaan titik didih yang jauh.
2. Destilasi bertingkat
Untuk memisahkan dua atau lebih komponen yang memiliki perbedaan titik didih yang dekat.
3. Destilasi azeotrop
Memisahkan campuran azeotrop (campuran dua atau lebih komponen yang sulit dipisahkan) biasanya dalam prosesnya digunakan senyawa lain yang dapat memecah ikatan azeotrop tersebut, atau dengan menggunakan tekanan tinggi.
4. Destilasi uap
Memisahkan zat senyawa cair yang tidak larut dalam air dan titik didihnya cukup tinggi sedangkan zat cair tersebut mencapai titik didihnya, zat cair sudah terurai, teroksidasi atau mengalami reaksi pengubahan (rearrangement). Destilasi uap adalah istilah umum untuk destilasi campuran air dengan senyawa yang tidak larut dalam air.
5. Destilasi vakum
Memisahkan dua komponen yang titik didihnya sangat tinggi, metode yang digunakan adalah dengan menurunkan tekanan permukaan lebih rendah dari 1atm sehingga titik didihnya juga menjadi rendah, dalam prosesnya suhu yang digunakan untuk mendestilasinya tidak terlalu tinggi.
Cotoh Proses Destilasi Sederhana
Destilasi
sederhana atau destilasi biasa adalah teknik pemisahan kimia untuk
memisahkan dua atau lebih komponen yang memiliki perbedaan titik didih
yang jauh. Suatu campuran dapat dipisahkan dengan destilasi biasa ini
untuk memperoleh senyawa murninya. Senyawa – senyawa yang terdapat
dalam campuran akan menguap pada saat mencapai titik didih masing –
masing.
Gambar : Alat Destilasi Sederhana
Gambar
di atas merupakan alat destilasi atau yang disebut destilator. Yang
terdiri dari thermometer, labu didih, steel head, pemanas, kondensor,
dan labu penampung destilat. Thermometer Biasanya
digunakan untuk mengukur suhu uap zat cair yang didestilasi selama
proses destilasi berlangsung. Seringnya thermometer yang digunakan
harus memenuhi syarat:
a. Berskala suhu tinggi yang diatas titik didih zat cair yang akan didestilasi.
b. Ditempatkan pada labu destilasi atau steel head dengan ujung atas reservoir HE sejajar dengan pipa penyalur uap ke kondensor. Labu didih berfungsi sebagai tempat suatu campuran zat cair yang akan didestilasi .
b. Ditempatkan pada labu destilasi atau steel head dengan ujung atas reservoir HE sejajar dengan pipa penyalur uap ke kondensor. Labu didih berfungsi sebagai tempat suatu campuran zat cair yang akan didestilasi .
Steel
head berfungsi sebagai penyalur uap atau gas yang akan masuk ke alat
pendingin ( kondensor ) dan biasanya labu destilasi dengan leher yang
berfungsi sebagai steel head. Kondensor memiliki 2 celah, yaitu celah
masuk dan celah keluar yang berfungsi untuk aliran uap hasil reaksi dan
untuk aliran air keran. Pendingin yang digunakan biasanya adalah air
yang dialirkan dari dasar pipa, tujuannya adalah agar bagian dari dalam
pipa lebih lama mengalami kontak dengan air sehingga pendinginan lebih
sempurna dan hasil yang diperoleh lebih sempurna. Penampung destilat
bisa berupa erlenmeyer, labu, ataupun tabung reaksi tergantung
pemakaiannya. Pemanasnya juga dapat menggunakan penangas, ataupun
mantel listrik yang biasanya sudah terpasang pada destilator.
Pemisahan
senyawa dengan destilasi bergantung pada perbedaan tekanan uap senyawa
dalam campuran. Tekanan uap campuran diukur sebagai kecenderungan
molekul dalam permukaan cairan untuk berubah menjadi uap. Jika suhu
dinaikkan, tekanan uap cairan akan naik sampai tekanan uap cairan sama
dengan tekanan uap atmosfer. Pada keadaan itu cairan akan mendidih.
Suhu pada saat tekanan uap cairan sama dengan tekanan uap atmosfer
disebut titik didih. Cairan yang mempunyai tekanan uap yang lebih
tinggi pada suhu kamar akan mempnyai titik didih lebih rendah daripada
cairan yang tekanan uapnya rendah pada suhu kamar.
Jika
campuran berair didihkan, komposisi uap di atas cairan tidak sama
dengan komposisi pada cairan. Uap akan kaya dengan senyawa yang lebih
volatile atau komponen dengan titik didih lebih rendah. Jika uap di
atas cairan terkumpul dan dinginkan, uap akan terembunkan dan
komposisinya sama dengan komposisi senyawa yang terdapat pada uap yaitu
dengan senyawa yang mempunyai titik didih lebih rendah. Jika suhu
relative tetap, maka destilat yang terkumpul akan mengandung senyawa
murni dari salah satu komponen dalam campuran.
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.
Minyak mentah yang menguap pada proses destilasi ini naik ke bagian
atas kolom dan selanjutnya terkondensasi pada suhu yang berbeda-beda.
Komponen yang titik didihnya lebih tinggi akan tetap berupa cairan dan
turun ke bawah, sedangkan yang titik didihnya lebih rendah akan menguap
dan naik ke bagian atas melalui sungkup-sungkup yang disebut sungkup
gelembung. Makin ke atas, suhu yang terdapat dalam kolom fraksionasi
tersebut makin rendah, sehingga setiap kali komponen dengan titik didih
lebih tinggi akan terpisah, sedangkan komponen yang titik didihnya
lebih rendah naik ke bagian yang lebih atas lagi. Demikian selanjutnya
sehingga komponen yang mencapai puncak adalah komponen yang pada suhu
kamar berupa gas. Komponen yang berupa gas ini disebut gas petroleum,
kemudian dicairkan dan disebut LPG (Liquified Petroleum Gas).
Fraksi minyak mentah yang tidak menguap menjadi residu. Residu minyak bumi meliputi parafin, lilin, dan aspal. Residu-residu ini memiliki rantai karbon sejumlah lebih dari 20.
Fraksi minyak bumi yang dihasilkan berdasarkan rentang titik didihnya antara lain sebagai berikut :
Fraksi minyak mentah yang tidak menguap menjadi residu. Residu minyak bumi meliputi parafin, lilin, dan aspal. Residu-residu ini memiliki rantai karbon sejumlah lebih dari 20.
Fraksi minyak bumi yang dihasilkan berdasarkan rentang titik didihnya antara lain sebagai berikut :
1. Gas
Rentang rantai karbon : C1 sampai C5
Trayek didih : 0 sampai 50°C
Rentang rantai karbon : C1 sampai C5
Trayek didih : 0 sampai 50°C
2. Gasolin (Bensin)
Rentang rantai karbon : C6 sampai C11
Trayek didih : 50 sampai 85°C
Rentang rantai karbon : C6 sampai C11
Trayek didih : 50 sampai 85°C
3. Kerosin (Minyak Tanah)
Rentang rantai karbon : C12 sampai C20
Trayek didih : 85 sampai 105°C
Rentang rantai karbon : C12 sampai C20
Trayek didih : 85 sampai 105°C
4. Solar
Rentang rantai karbon : C21 sampai C30
Trayek didih : 105 sampai 135°C
Rentang rantai karbon : C21 sampai C30
Trayek didih : 105 sampai 135°C
5. Minyak Berat
Rentang ranai karbon : C31 sampai C40
Trayek didih : 135 sampai 300°C
Rentang ranai karbon : C31 sampai C40
Trayek didih : 135 sampai 300°C
6. Residu
Rentang rantai karbon : di atas C40
Trayek didih : di atas 300°C
Rentang rantai karbon : di atas C40
Trayek didih : di atas 300°C
Fraksi-fraksi
minyak bumi dari proses destilasi bertingkat belum memiliki kualitas
yang sesuai dengan kebutuhan masyarakat, sehingga perlu pengolahan
lebih lanjut yang meliputi proses cracking, reforming, polimerisasi,
treating, dan blending.
Daftar Pustaka
http://kimia-industry.blogspot.com/2011/10/destilasi.htmlhttp://chemistry35.blogspot.com/2011/08/pengertian-destilasi.html
http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-kesehatan/pemisahan-kimia-dan-analisis/destilasi/
Tidak ada komentar:
Posting Komentar