pemisahan campuran
Dalam konteks kimia, pemisahan adalah suatu cara/upaya yang
dilakukan untuk memisahkan atau memurnikan suatu senyawa atau kelompok senyawa
yang mempunyai susunan kimia yang berkaitan, baik dalam skala laboratorium
maupun industri.
Secara umum, tujuan dari
proses pemisahan adalah (1) memperoleh zat murni yang terutama dibutuhkan
sebagai bahan baku dalam industri, terutama industri farmasi; (2) mengetahui
keberadaan suatu zat dalam suatu sampel (analisa laboratorium).
Apa
saja teknik pemisahan campuran?
Secara teknis, pemisahan
suatu campuran dapat dilakukan dengan berbagai metode. Pemisahan, pada umumnya,
dilakukan dengan mempertimbangkan bentuk fasa
dan sifat fisika atau sifat kimia dari komponen campuran tersebut. Suatu
campuran dapat berupa campuran homogen (satu fasa) atau campuran heterogen
(lebih dari satu fasa). Campuran heterogen dapat dibentuk dari beberapa fasa
misalnya padat-padat, padat-cair, padat-gas, cair-cair, cair-gas, gas-gas, atau
campuran ketiganya padat-cair-gas. Sifat
fisik yang digunakan sebagai dasar pemisahan diantaranya adalah volatilitas,
ukuran partikel, tekanan uap, kerapatan, sedangkan sifat kimia seperti
kelarutan dan adsorpsi. Seringkali,
dalam proses pemisahan harus dilakukan beberapa kali proses pemisahan serta
mengkombinasikan berbagai teknik pemisahan agar mendapatkan hasil pemisahan
yang diinginkan. Berikut ini adalah
beberapa teknik pemisahan suatu campuran.
1. Pengayakan
Fungsi :
memisahkan campuran berupa zat padat
Contoh :
memisahkan tepung dari campuran pasir-kerikil-beras
Alat :
ayakan yang memiliki pori atau lubang dengan ukuran tertentu
Prinsip pemisahan :
Proses pemisahan didasarkan atas perbedaan
ukuran partikel di dalam campuran tersebut. Partikel dengan
ukuran yang lebih kecil daripada pori/lubang pada ayakan akan
terlewatkan sedangkan partikel yang ukurannya lebih besar akan
tertahan.
2. Sublimasi
Fungsi :
memisahkan zat padat yang mudah menguap (tanpa melalui fasa cair) dari
campuran berupa zat padat.
Contoh :
memisahkan iodin yang tercampur dengan pasir. Beberapa senyawa lain yang dapat dipisahkan dengan teknik ini adalah kamfer, arsen, belerang, ammonium nitrat, dan lainnya
memisahkan iodin yang tercampur dengan pasir. Beberapa senyawa lain yang dapat dipisahkan dengan teknik ini adalah kamfer, arsen, belerang, ammonium nitrat, dan lainnya
Alat
gelas kimia yang berisi campuran (misal iodin dalam pasir) dipanaskan dengan api kecil. Gelas kimia tersebut ditutup dengan kaca arloji yang diisi dengan butiran es. Zat murni (iodin) akan menempel pada bagian bawah kaca arloji.
Prinsip pemisahan :
Sublimasi merupakan proses perubahan fasa
padat menjadi gas tanpa melalui fasa cairan. Padatan akan menyublim
jika tekanan uap mendekati tekanan atmosfer, di bawah titik lelehnya.
Uap dari zat murni
tadi kemudian didinginkan sehingga akan diperoleh padatan murni.
3. Penguapan
Fungsi :
memisahkan padatan yang terlarut pada suatu larutan (cairan).
Contoh :
memisahkan garam dari air laut (skala besar), menentukan kadar garam air laut (skala laboratorium)
Alat :
sampel di tempatkan pada krus kemudian diuapkan dalam oven. Suhu oven diatur sedikit di atas titik didih
pelarutnya.
Prinsip pemisahan :
Penguapan merupakan proses pengubahan
seluruh atau sebagian cairan menjadi
gas, sehingga diperoleh residu yang dapat diukur. Penguapan dilakukan untuk
memisahkan larutan yang mengandung zat terlarut yang tidak mudah menguap.
Pemisahan terjadi karena zat terlarut mempunyai titik didih yang jauh lebih
tinggi daripada pelarutnya. Pada penguapan, larutan dipanaskan sehingga
pelarutnya menguap dan meninggalkan zat terlarut.
4. Kristalisasi
Fungsi : memisahkan padatan dalam larutannya (biasanya pekat)
Contoh :
pemurnian gula
Prinsip pemisahan :
Pemisahan dengan teknik kristalisasi
didasarkan pada pelepasan pelarut dari zat terlarutnya dalam sebuah larutan,
sehingga terbentuk kristal dari zat terlarutnya. Kristalisasi adalah salah satu
teknik pemisahan padat-cair yang sangat penting dalam industri, karena dapat
menghasilkan kemurnian produk hingga 100%. Pemisahan dengan cara ini diawali
dengan mendinginkan larutan pekat sehingga zat terlarut mengkristal. Hal ini
dikarenakan kelarutan berkurang dengan penurunan suhu.
Contoh pemisahan dengan kristalisasi
dilakukan oleh pabrik gula. Setelah tebu digiling dan dihasilkan nira, nira
tersebut selanjutnya dimasukkan kedalam alat vacuum evaporator. Pemanasan
dilakukan dalam alat ini, sehingga kandungan air di dalam nira menguap, dan uap
tersebut dikeluarkan dengan melalui pompa, sehingga nira kehilangan air berubah
menjadi kristal gula.
5. Filtrasi
Fungsi :
pemisahan dari campuran heterogen yang mengandung cairan dan partikel-partikel padat
Prinsip pemisahan :
Partikel-partikel padat dipisahkan
dengan menggunakan media filter yang hanya meloloskan cairan dan menahan
partikel-partikel padat. Proses ini
dapat dilakukan dengan tekanan dan tanpa tekanan. Contoh proses filtrasi tanpa
tekanan, merupakan proses filtrasi yang paling sederhana, adalah filtrasi
menggunakan filter kertas saring. Hasil filtrasi adalah zat padat yang disebut
residu dan zat cairnya disebut dengan filtrat. Filtrasi dengan tekanan
digunakan untuk memisahkan suspensi yang
jumlah partikel padatnya lebih besar dibandingkan dengan cairannya. Proses
pemisahannya umumnya dilakukan dengan cara divakumkan (disedot dengan pompa
vakum)
6. Sentrifugasi
Fungsi :
mempercepat proses pengendapan suspensi dengan memberikan gaya sentrifugasi pada partikel-partikelnya.
Contoh :
Proses pemisahan minyak dengan air
dalam santan. Kecepatan
sentrifugasi diatur pada 3000-3500 rpm, maka
terjadi pemisahan dan
terdapat dua bagian yaitu fraksi kaya minyak
(krim) dan fraksi
miskin minyak (skim). Selanjutnya krim
diasamkan, kemudian diberi
perlakuan sentrifugasi sekali lagi untuk
memisahkan minyak dari
bagian bukan
minyak
Prinsip pemisahan ;
Pemisahan sentrifugal menggunakan
prinsip dimana objek diputar secara horizontal pada jarak tertentu dengan alat
tertentu Apabila objek berotasi di dalam tabung atau silinder yang berisi campuran cairan dan partikel, maka campuran
tersebut dapat bergerak menuju pusat rotasi, namun hal tersebut tidak terjadi
karena adanya gaya yang berlawanan yang menuju kearah dinding luar silinder
atau tabung, gaya tersebut adalah gaya sentrifugal. Gaya inilah yang
menyebabkan partikel-partikel menuju dinding tabung dan terakumulasi membentuk
endapan. Selanjutnya, cairan dapat dipisahkan dengan dekantasi (dituang
atau dipipet hati-hati).
7. Distilasi
Fungsi :
memisahkan 2 zat/lebih yang bercampur sempurna dalam fasa cairan
Contoh :
pemisahan fraksi minyak bumi dengan distilasi bertingkat
Prinsip pemisahan :
Pemisahan pada distilasi didasarkan
pada perbedaan titik didih dari masing-masing zat penyusun dari campuran
homogen yang bersifat volatil. Proses distilasi diawali dengan pemanasan,
sehingga zat yang memiliki titik didih lebih rendah akan menguap. Uap tersebut
bergerak menuju kondenser yaitu pendingin, proses pendinginan terjadi karena
air dialirkan ke dalam dinding (bagian luar kondenser), sehingga uap yang
dihasilkan akan kembali cair. Proses ini berjalan terus menerus sehingga
seluruh senyawa-senyawa yang ada dalam campuran homogen tersebut dapat
terpisahkan
8. Ekstraksi
Fungsi
memisahkan suatu zat dari campurannya dengan sebuah zat terlarut antara dua pelarut yang tidak dapat tercampur untuk mengambil zat terlarut tersebut dari satu pelarut ke pelarut yang lain
memisahkan suatu zat dari campurannya dengan sebuah zat terlarut antara dua pelarut yang tidak dapat tercampur untuk mengambil zat terlarut tersebut dari satu pelarut ke pelarut yang lain
Contoh :
pembuatan ester (essence) untuk bau-bauan dalam pembuatan sirup atau minyak wangi, pengambilan kafein dari
daun the
Prinsip pemisahan :
(1)
Mencampur bahan ekstraksi dengan pelarut
dan membiarkannya saling berkontak. Dalam hal ini terjadi perpindahan massa
dengan cara difusi pada bidang antarmuka bahan ekstraksi dan pelarut. Dengan
demikian tejadi ekstraksi yang sebenarnya, yaitu pelarutan ekstrak.
(2)
Memisahkan larutan ekstrak dari rafinat,
pada umumnya dengan cara penjernihan atau filtrasi.
(3)
Mengisolasi ekstrak dari laratan ekstrak
dan mendapatkan kembali pelarut, umumnya dilakukan dengan menguapkan pelarut.
Dalam hal-hal tertentu, larutan ekstrak dapat langsung diolah lebit lanjut atau
diolah setelah dipekatkan.
9.
Kromatografi
Fungsi : memisahkan molekul yang berada pada
larutan berdasarkan pola pergerakan antara fasa gerak dan fasa diam
Contoh : identifikasi BTEX dalam sampel
Prinsip
pemisahan :
Larutan
dimana terdapat molekul yang terlarut dalam fasa gerak, dilewatkan dalam kolom
yang merupakan fasa diam. Molekul yang memiliki ikatan kuat dengan kolom akan
bergerak lebih lambat dibandingkan dengan molekul yang memiliki ikatan yang
lemah. Setelah komponen terelusi dari kolom, komponen langsung dianalisis
dengan detektor atau dikumpulkan terlebih dahulu untuk analisis lebih lanjut.
0 Response to "pemisahan campuran"
Posting Komentar