BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar belakang
Dalam berbagai tanaman atau hasil pertanian lainnya sering kali mengandung minyak yang mempunyai manfaat besar bagi kehidupan manusia. Sering kali untuk memanfaatkannya di jaman dahulu orang harus mengekstraksi bahan tersebut dengan cara ditumbuk untuk mendapatkan sari-sari atau minyaknya. Proses tersebut sangat tidak efektif banyak akndungan minyak yang hilang saat proses penumbukan. Oleh karenanya, seiring dengan kemajuan ilmu, untuk mendapatkan kandungan minyak dari suatu tanaman atau bahan lain dilakukanlah dengan metode destilasi.
Destilasi merupakan metode pemisahan antara dua zat yang mempunyai perbedaan titik didih. Dengan prinsip perbedaan titik didih tersebut metode ini dapat mengambil kandungan minyak dari suatu bahan. Sehingga dengan metode ini kandungan minyak yang berada dalam suatu bahan dapat diambil dengan efisiensi yang cukup baik dibandingkan dengan cara tradisoinal.
Sebagai mahasiswa yang berkecimpung di dunia pertanian yang memerlukan pengetahuan dalam hal pengelolaan pasca panen suatu produk pertanian salah satunya pembuatan minyak atsiri dari hasil pertanian, perlu mengetahui dasar-dasar destilisasi. Sehingga dalam penglahan hasil pertanian dapat meningkatkan nilai tambah produk semaksimal mungkin. Oleh karenanya, praktikum mengenai destilasi ini, sangat bermanfaat bagi praktikan.
1.2 Tujuan praktikum
Adapun tujuan dari praktikum ini adalah sebagai berikut:
1. Praktikan dapat memahami proses destilasi dalam unit operasi industry pertanian
2. Praktikan dapat mengetahui cara melakukan pemisahan dua jenis bahan atau lebih yang mempunyai titik didih berbeda
3. Praktikan dapat melakukan destilasi terfraksi
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Sejarah Destilasi
Distilasi pertama kali ditemukan oleh kimiawan Yunani sekitar abad pertama masehi yang akhirnya perkembangannya dipicu terutama oleh tingginya permintaan akan spritus. Hypathia dari Alexandria dipercaya telah menemukan rangkaian alat untuk distilasi dan Zosimus dari Alexandria-lah yang telah berhasil menggambarkan secara akurat tentang proses distilasi pada sekitar abad ke-4. Bentuk modern distilasi pertama kali ditemukan oleh ahli-ahli kimia Islam pada masa kekhalifahan Abbasiah, terutama oleh Al-Razi pada pemisahan alkohol menjadi senyawa yang relatif murni melalui alat alembik, bahkan desain ini menjadi semacam inspirasi yang memungkinkan rancangan distilasi skala mikro, The Hickman Stillhead dapat terwujud. Tulisan oleh Jabir Ibnu Hayyan (721-815) yang lebih dikenal dengan Ibnu Jabir menyebutkan tentang uap anggur yang dapat terbakar. Ia juga telah menemukan banyak peralatan dan proses kimia yang bahkan masih banyak dipakai sampai saat kini Kemudian teknik penyulingan diuraikan dengan jelas oleh Al-Kindi (801-873).
Salah satu penerapan terpenting dari metode distilasi adalah pemisahan minyak mentah menjadi bagian-bagian untuk penggunaan khusus seperti untuk transportasi, pembangkit listrik, pemanas, dll Udara didistilasi menjadi komponen-komponen seperti oksigen untuk penggunaan medis dan helium untuk pengisi balon. Distilasi juga telah digunakan sejak lama untuk pemekatan alkohol dengan penerapan panas terhadap larutan hasil fermentasi untuk menghasilkan minuman suling.
2.2 Jenis-jenis Destilasi
Berdasarkan kegunaan dan ketelitian dalam pemisahan dua zat yang berbeda destilasi debedakan menjadi beberapa jenis sebagai berikut:
1. Destilasi sederhana
Biasanya destilasi sederhana digunakan untuk memisahkan zat cair yang titik didihnya rendah, atau memisahkan zat cair dengan zat padat atau minyak. Proses ini dilakukan dengan mengalirkan uap zat cair tersebut melalui kondensor lalu hasilnya ditampung dalam suatu wadah, namun hasilnya tidak benar-benar murni atau biasa dikatakan tidak murni karena hanya bersifat memisahkan zat cair yang titik didih rendah atau zat cair dengan zat padat atau minyak.
2. Destilasi bertingkat (fraksionasi)
Proses ini digunan untuk komponen yang memiliki titik didih yang berdekatan.Pada dasarnya sama dengan destilasi sederhana, hanya saja memiliki kondensor yang lebih banya 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.
3. Destilasi 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 tsb, atau dengan menggunakan tekanan tinggi.
4. Destilasi vakum (destilasi tekanan rendah)
Distilasi vakum adalah distilasi yang tekanan operasinya 0,4 atm (300 mmHg absolut). Distilasi yang dilakukan dalam tekanan operasi ini biasanya karena beberapa alasan yaitu:
§ Sifat penguapan relatif antar komponen biasanya meningkat seiring dengan menurunnya boiling temperature. Sifat penguapan relatif yang meningkat memudahkan terjadinya proses separasi sehingga jumlah stage teoritis yang dibutuhkan berkurang. Jika jumlah stage teoritis konstan, rasio refluks yang diperlukan untuk proses separasi yang sama dapat dikurangi. Jika kedua variabel di atas konstan maka kemurnian produk yang dihasilkan akan meningkat.
§ Distilasi pada temperatur rendah dilakukan ketika mengolah produk yang sensitif terhadap variabel temperatur. Temperatur bagian bawah yang rendah menghasilkan beberapa reaksi yang tidak diinginkan seperti dekomposisi produk, polimerisasi, dan penghilangan warna.
§ Proses pemisahan dapat dilakukan terhadap komponen dengan tekanan uap yang sangat rendah atau komponen dengan ikatan yang dapat terputus pada titik didihnya.
§ Reboiler dengan temperatur yang rendah yang menggunakan sumber energi dengan harga yang lebih murah seperti steam dengan tekanan rendah atau air panas.
5. Refluks/ destrusi
Refluks/destruksi ini bisa dimasukkan dalam macam –macam destilasi walau pada prinsipnya agak berkelainan. Refluks dilakukan untuk mempercepat reaksi dengan jalan pemanasan tetapi tidak akan mengurangi jumlah zat yang ada. Dimana pada umumnya reaksi- reaksi senyawa organik adalah “lambat” maka campuran reaksi perlu dipanaskan tetapi biasanya pemanasan akan menyebabkan penguapan baik pereaksi maupun hasil reaksi. Karena itu agar campuran tersebut reaksinya dapat cepat, dengan jalan pemanasan tetap jumlahnya tetap reaksinya dilakukan secara refluks.
6. Destilasi kering
Prinsipnya memanaskan material padat untuk mendapatkan fasa uap dan cairnya. Contohnya untuk mengambil cairan bahan bakar dari kayu atau batu bata.
2.3 Mekanisme kerja Destilasi
Distiasi atau penyulingan adalah suatu metode pemisahan bahan kimia berdasarkan perbedaan kecepatan atau kemudahan menguap (volatilitas) bahan. 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 termasuk sebagai 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.
Bahan 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.
BAB III
METODELOGI
3.1 Alat dan bahan
Alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah sebagai berikut :
Ø Labu destilasi
Ø Kolom vigreux
Ø Thermometer
Ø Kondensor
Ø Labu penampung
Ø Selang
Ø Kompor pemanas
Ø Klem corong
Ø Tiang statif
Ø Pompa air
Ø Air bersih secukupnya
Ø Daun salam 10 gram
3.2 Prosedur praktikum
Prosedur yang dilakukan pada saat praktikum adalah sebagai berikut :
1. Memasang peralatan destilasi sehingga siap digunakan
2. Menimbang daun salam sebanyak 10 gram
3. Memasukan daun salam ke dalam labu destilasi, kemudia bahan di aduk sehingga tercampur dengan air.
4. Memasang thermometer di atas labu destilasi
5. Menjalankan aliran air dalam kondensor dengan menggunkan pompa, kemudian mengukur laju air kondensornya.
6. Menyalakan kompor pemanas dengan daya 300 watt
7. Mengukur volume destilat setelah suhu dalam keadaan konstan
8. Melakukan pengamatan seperti pada prosedur 7 setiap 3 menit
9. Menentukan laju destilat, dengan perhitugan volume destilat pada menit 30 dibagi dengan waktunya selama 20 menit
10. Menghitung rendemen daun salam
11. Menghitung volume minyak yang terkandung di dalam daun salam
BAB IV
HASIL PRAKTIKUM
§ Suhu titik uap (setelah suhu konstan) : 94 oC
§ Daya pemanas : 300 Watt
§ Volume air : 200 ml
§ Massa daun salam : 10 gram
§ Laju air kondensor : 0,025 L/s = 0,025 kg/s
§ Laju destilat = 9 ml / 30 menit = 0,3 ml/menit
§ Rendemen = x 100 % = x 100 %
= x 100 % = 4.3 %
§ Volume minyak = rendemen x massa bahan = 0.043 x 10 gram = 0,43 gram
Tabel pengamatan
Waktu (menit)
|
Volume (ml)
|
0
|
0,2
|
3
|
0,7
|
6
|
2
|
9
|
4
|
12
|
5
|
15
|
6
|
18
|
6,5
|
21
|
7,2
|
24
|
7,9
|
27
|
8,5
|
30
|
9
|
BAB V
PEMBAHASAN
Dalam praktikum destilasi ini digunakan bahan berupa daun salam sebanyak 10 gram yang dicampur dengan air 200 ml. Kemudian dipanaskan dengan menggunakan daya sebesar 300 watt. Uap densilat yang dihasilkan didinginkan menggunakan air dengan laju 0,025 kg/s secara counter current. Pengamatan mengenai volume destilat dilakukan setelah suhu uap densilat konstan. Pada praktikum, suhu densilat konstan setelah mencapai 94 oC. Proses pengamatan dilakukan selama 30 menit dengan interval setiap 3 menit sekali.
Hasil pengamatan setiap tiga menit sekali kenaikan volume densilat tidak konstan dan berubah ubah. Pada menit ke 0 sampai dengan menit 9 terjadi peningkatan kenaikan volume densilat yang pada puncaknya terjadi pada menit ke-9 dengan jumlah kenaikan sebanyak 2 ml, Setelah menit ke 12 sampai dengan ke-30 terjadi penurunan kenaikan volume yang pada akhirya, pada menit ke 30 volume destilat hanya mengalami kenikan sebesar 0,4 ml. Berdasarkan hasil keseluruhan kenaikan volume densilat adalah 2 ml saat menit ke-9 dan paling kecil adalah sebesar 0,2 ml pada menit pertama dan terjadi konstan pada menit ke-12 sampai dengan menit ke-15. Dengan perhitungan volume pada menit ke-30 dan jumlah waktu pengamatan didapatkan laju destilat adalah 0,3 ml/ menit, dengan rendemen sebesar 4,3 %. Berarti jumlah minyak yang terkandung dalam daun salam sebesar 10 gram adalah 0,43 gram.
Dapat dilihat bahwa dengan menggunakan daya sebesar 300 watt yang bersumber dari kompor listrik didapatkan laju destilasi sebesar 0,305 ml/ menit. Besarnya penggunaan daya pada destilasi akan sangat berpengaruh terhadap laju dan volume destilat. Semakin besar daya yang dipakai maka semakin besar pula laju destilasi dan dalam waktu yang sama volume yang dihasilkan juga akan lebih besar dibandingkan dengan daya yang lebih kecil.
Sedangkan rendemen suatu bahan bergantung pada jumlah bahan yang didestilasi. Hasil praktikum dengan rendemen hanya sebesar 4,3 % dikarenakan jumlah bahan yang dimasukan juga kecil, hanya sekitar 4,76 % dari total input yang dimasukan ke dalam proses destilasi. Sehingga rendemen yang dihasilkan pun sangat kecil pula.
BAB VI
KESIMPULAN DAN SARAN
6.1 Kesimpulan
Hasil praktikum dan berdasarkan pembahasan, dalam praktikum ini dapat disimpulkan sebagai berikut:
1. Destilasi merupakan pemisahan dua zat dengan memperhatikan perbedaan titih didih.
2. Suhu konstan saat destilasi mencapai 94 oC
3. Laju destilat dengan daya 300 watt adalah sebesar 0,035 ml/menit
4. Rendemen proses destilasi sebesar 4,3 %
5. Keakuratan data berdasarkan nilai R2 adalah sebesar 0,963
6.2 Saran
Adapun saran yang dapat disampaikan adalah sebagai berikut :
1. Pengamatan destilat dilakukan setelah suhu konstan
2. Jumlah bahan yang dimasukan harus proporsional dengan jumlah pelarutnya agar mendapatkan output yang lebih banyak
3. Untuk mempercepat pelaksanaan praktikum, kompor listrik sebaiknya dinyalakan pada awal masuk praktikum bukan setelah pemasangan alat-alat agar cepat pemanasannya
DAFTAR PUSTAKA
Aprilandini.MinyakAtsiri.http://widhaaprilandini.wordpress.com/2010/12/30/minyak-atsiri/ diakses pada tanggal 7 Mei 2011 Pukul 11.30
N Sarifah, Z Sudaryanto, dan W Asri. 2011. Penuntun Praktikum Satuan Operasi Industri. Jatinangor : FTIP-TMIP Unpad
http://gedehace.blogspot.com/2009/03/kuliah/destilasi/distilasi-part-1.html diakses pada tanggal 7 Mei 2011 Pukul 11.10
Zulfikar.2008.Destilasi.http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia kesehatan/pemisahan-kimia-dan-analisis/destilasi/ diakses pada tanggal 7Mei 2011 pukul 11.30
http://oteka-stembayo.blogspot.com diakses pada tanggal 18 Mei 2011 pukul 16.30
http://teknologietanol.blogspot.com/ diakses pada tanggal 18 Mei 2011 pukul 16.45
Artikelnya asik, salam kenal saya dari teknik kimia.
ReplyDeleteiya salam kenal jga mas, maaf baru kebuka komennya he
Delete