jenis-jenis destilasi

Lanjutan Destilasi (3)
1. IIN SATYA NASTITI
(E1M013017)
2. I GEDE KARUNIA SOENARKO (E1M013014)
3. IFTAHURAHMAN
(E1M013016)
F. Jenis-Jenis Distilasi, Tujuan dari Jenis-Jenis Distilasi, dan Alat-Alat Yang
Digunakan.
Beberapa jenis-jenis destilasi, yaitu:
1. Distilasi berdasarkan prosesnya terbagi menjadi dua, yaitu:
 Distilasi kontinyu
Disebut destilasi kontinyu jika prosesnya terus-menerus. Ada aliran
bahan masuk sekaligus aliran bahan keluar.
 Destilasi batch
Disebut Destilasi batch jika dilakukan satu kali proses, yakni bahan
dimasukkan dalam peralatan, diproses kemudian diambil hasilnya
(distilat dan residu). Sama halnya dengan reaktor, pada distilasi jenis ini
tidak memiliki aliran masuk dan keluar.
Skema umum destilasi batch
2. Distilasi berdasarkan basis tekanan operasinya terbagi menjadi tiga, yaitu:
 Distilasi atmosfer (0.4 - 5.5 atm mutlak)
Merupakan proses desilasi yang mana tekanan operasinya adalah
tekanan atmosfer (1 atm) atau sedikit diatas tekanan atmosfer. Distilasi
atmosfer bertujuan untuk memisahkan fraksi yang terkandung dari
komponen yang akan dipisahkan pada tekanan atmosfer. Contoh unit
proses yang menggunakan proses destilasi atmosferis ini adalah Crude
distilling unit (CDU).
 Distilasi vakum
Adalah distilasi yang tekanan operasinya 0.4 atm (≤ 300 mmHg pada
bagian atas kolom). Proses destilasi ini dengan tekanan dibawah tekanan
atmosfer. Prinsip dari destilasi vakum ini yaitu dengan cara menurunkan
tekanan diatas permukaan cairan dengan bantuan pompa vakum, maka
cairan yang didestilasi akan mudah menguap, karena cairan ini akan
mendidih dibawah titik didih normalnya.
Skema umum distilasi vakum
 Distilasi tekanan ( ≥ 80 psia pada bagian atas kolom )
Merupakan proses pemisahan komponen dari campurannya dengan
menggunakan panas/ sistem sebagai tenaga pemisah, dimana tenaga yang
digunakan adalah tekanan yang tinggi.
3. Distilasi berdasarkan komponen penyusunnya terbagi menjadi dua, yaitu:
 Destilasi system biner, teori dasar distilasi biner:
a. Jika suatu campuran biner pada suatu larutan dipanaskan pada tekanan
konstan. Maka pada saat tekanan uap yang dihasilkan campuran
tersebut sama dengan tekanan sistem, maka akan terjadi kondisi didih.
b. Jika campuran berada pada fase uap didinginkan, maka pada kondisi
tekanan uap pada campuran tersebut sama dengan tekanan sistem.
Maka campuran tersebut akan mengembun. Kondisi ini disebut titik
embun (daw point).
 Destilasi sistem multi komponen
Perhitungan destilasi multi komponen lebih rumit dibandingkan
dengan perhitungan destilasi biner karena tidak dapat digunakan secara
grafis. Dasar perhitungannya adalah penyelesaian persamaan nerasa
massa, neraca energi, dan kesetimbangan secara simultan.
4. Distilasi berdasarkan sistem operasinya terbagi menjadi dua, yaitu:
 Single-stage distilation
Single-stage distilation biasa juga disebut dengan flash vaporization atau
equilibrium distilation, digunakan untuk menguapkan campuran secara
parsial. Pada keadaan setimbang, uap yang dihasilkan bercampur dengan
cairan yang tersisa, namun pada akhirnya uap tersebut akan dipisahkan
dari kolom seperti juga fase cair yang tersisa.
 Multi stage distilation
Adalah proses penyulingan air laut dengan mengubah sebagian air
menjadi uap dalam beberapa tahapan dasar penukar panas lawan.
5. Distilasi berdasarkan jenisnya, yaitu:
 Destilasi sederhana(biasa)
Destilasi sederhana atau destilasi biasa adalah teknik pemisahan
kimia untuk pemisahan 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.
Skema umum distilasi sederhana
Gambar diatas merupakan alat destilasi atau destilator terdiri dari
termometer, labu didih, steel head, pemanas, kondensor, dan labu
penampung
destilasi.
Termometer
biasanya
digunakan
untuk
mengukur suhu uap zat cair yang didestilasi selama proses destilasi
berlangsung. Thermometer yang digunakan harus mengkuti syarat
seperti:
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 di destilasi.
Steel head berfungsi sebagai penyalur uap atau gas yang akan
masuk ke alat pendingin (kondensor) dan biasanya labu desilasi
dengan leher yang berfungsi sebagai steel head. Kondensor memilki 2
celah, yaitu: celah masuk dan celah keluar yang berfungsi untuk aliran
uap hasil reaksi dan untuk aliran keran. Pendingin yang digunakan
biasanya adalah air yang dialiri dari dasar pipa, tujuannya adalah agar
bagian dari dalam pipa lebih lama mengambil kontak dengan air
sehingga pendingin lebih sempurna dan hasil yang diperoleh lebih
sempurna. Penampung hasil destilasi bisa berupa erlenmeyer, labu,
ataupun tabung reaksi tergantung pemakaiannya. Pemanasannya juga
dapat menggunakan penangas, atau mantel listrik yang biasanya sudah
terpasang pada destilator.
Jika campuran berair dididihkan, komposisi uap diatas cairan
tidak sama dengan komposisi cairan. Uap akan kaya dengan senyawa
volatil atau komponen dengan titik didih yang lebih rendah. Jika uap
diatas cairan terkumpul dan didinginkan, uap akan terembunkan dan
komposisinya sama dengan komposisi senyawa yang terdapat pada
uap yaitu dengan senyawa yang memilki titik didih lebih rendah. Jika
suhu relatif tetap, maka destilat yang terkumpul akan mengandung
senyawa murni dari salah satu komponen dalam campuran. Destilasi
sederhana digunakan untuk pemurnian senyawa yang biasanya telah
diekstraksi.
Proses yang terjadi pada destilasi sederhana
Pada destilasi sederhana, yang paling sering dilakukan adalah
operasi tidak kontinu. Dalam hal ini campuran yang akan dipisahkan
dimasukkan kedalam alat penguap dan didihkan. Pendidihan terus
dilakukan hingga sejumlah komponen yang mudah menguap
terpisahkan. Pendidihan akan terjadi pada suhu dimana tekanan uap
dari larutan sama dengan tekanan udara dipermukaan cairan.
Destilasi sederhana adalah salah satu cara pemurnian zat cair
yang tercemar oleh zat padat/zat cair lain dengan perbedaan titik didih
cukup besar. Sehingga zat pencemar/pengotor akan tertinggal sebagai
residu. Destilasi ini digunakan untuk memisahkan campuran cair-cair,
misalnya air-alkohol, air-aseton, dll.

Destilasi bertingkat (fraksional)
Destilasi bertingkat 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 pencampurannya berupa senyawa cair yang titik
didihnya rendah dan tidak berbeda jauh dengan titik didih senyawa
yang akan dimurnikan. Destilasi ini bertujuan untuk memisahkan
senyawa-senyawa dari suatu campuran yang komponen-komponenya
memiliki perbedaan titik didih relatif kecil.
Destilasi ini digunakan untuk memisahkan campuran asetonmetanol, karbon tertraklorida-toulena, 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 memiliki titik
didih yang
berdekatan. Pada dasarnya sama dengan destilasi
sederhana, 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.
Distilasi ini juga dapat digunakan untuk campuran dengan
perbedaan titik didih kurang dari 20 °C dan bekerja pada tekanan
atmosfer atau dengan tekanan rendah. Aplikasi dari distilasi jenis ini
digunakan pada industri minyak mentah, untuk memisahkan
komponen-komponen dalam minyak mentah.
Perbedaan distilasi fraksionasi dan distilasi sederhana adalah
adanya kolom fraksionasi. 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 suhunya ke atas,
semakin tidak volatil cairannya.
Skema umum destilasi fraksionasi

Destilasi uap
Destilsi uap ini dibuat karena terdapatnya masalah dari beberapa
senyawa yang terkadang rusak atau molekul-molekulnya pecah saat
pemanasan dengan suhu tinggi. Distilasi uap digunakan pada
campuran senyawa-senyawa yang memiliki titik didih mencapai
200 °C atau lebih. Distilasi uap dapat menguapkan senyawa-senyawa
ini dengan suhu mendekati 100 °C dalam tekanan atmosfer dengan
menggunakan uap atau air mendidih.
Selain itu distilasi uap dapat digunakan untuk campuran yang
tidak larut dalam air di semua temperatur, tapi dapat didistilasi dengan
air. Aplikasi dari distilasi uap adalah untuk mengekstrak beberapa
produk alam seperti minyak eucalyptus dari eucalyptus, minyak sitrus
dari lemon atau jeruk, dan untuk ekstraksi minyak parfum dari
tumbuhan.
Skema umum distilasi uap
Proses destilasi uap sebenarnya bertumpu pada 3 komponen
utamanya yaitu retort, kondensor dan pemisah. Proses kerja yang
terjadi akan dijelaskan dibawah ini :
a. Retort
Pada bagian retort ini berisi bagian tanaman yang akan
didistilasi atau tanaman yang memiliki senyawa yang kita
inginkan (aromatik).
b. Kondenser
Air/uap yang membawa hasil tadi nantinya akan didinginkan
pada bagian kondensor yang berbentuk tabung yang berisi spiral
panjang. Spiral panjang itu yang berbentuk seperti tabung yang
melingkar. Hasil dari kondensor ini berupa 2 fasa yaitu air dan
senyawa aktif yang akan keluar dari kondensor secara bergantian
sesuai dengan daya grafitasinya masing masing.
c. Seperator / Pemisah.
Hasil dari kondensor tadi yang berupa 2 fasa itu akan
ditampung pada tabung sepertor ini dan akan bercampur, walaupun
nantinya perbedaan fasa ini akan terlihat dengan munculnya
senyawa aktif/ zat yang diinginkan dibagian atas sedangkan air
dibagian bawah.
Distilasi uap ini biasanya digunakan dalam penyulingan minyak
atsiri untuk pembuatan parfum, prosedur pembuatan senyawa sintetis
dari senyawa organik yang kompleks, Eucalyptus minyak dan minyak
jeruk sebagai salah satu contohnya diperoleh dengan metode ini pada
skala industri, juga banyak digunakan di kilang-kilang minyak bumi
dan petrokimia tanaman di mana distilasi uap ini sering disebut
sebagai "penguapan stripping".

Distilasi Kering
Distilasi kering biasanya membutuhkan suhu yang lebih tinggi
dibanding distilasi biasa. Metode ini dapat digunakan untuk
memperoleh bahan bakar cair dari batu bara dan kayu. Selain itu,
distilasi kering juga digunakan untuk memecah garam-garam mineral.
Bahan padat dipanaskan sehingga menghasilkan produk-produk
berupa cairan atau gas (yang dapat berkondensasi menjadi padatan
atau cairan). Produk-produk tersebut disaring, dan pada saat yang
bersamaan mereka berkondensasi dan dikumpulkan.
Skema umum distilasi kering
Limbah ban / plastik / karet dibuang ke dalam tungku penyulingan
tanpa dipotong-potong atau penghapusan kabel. Oleh karena itu, hasil
melalui proses ini adalah minyak, gas mudah terbakar, kawat dan karbon.

Destilasi azeotrop
Distilasi Azeotrop digunakan dalam memisahkan campuran
azeotrop (campuran dua atau lebih komponen yang sulit di pisahkan),
biasanya dalam prosesnya digunakan senyawa lain yang dapat memecah
ikatan azeotrop tersebut, atau dengan menggunakan tekanan tinggi.
Azeotrop merupakan campuran 2 atau lebih komponen pada komposisi
tertentu dimana komposisi tersebut tidak bisa berubah hanya melalui
distilasi biasa. Ketika campuran azeotrop dididihkan, fasa uap yang
dihasilkan memiliki komposisi yang sama dengan fasa cairnya. Campuran
azeotrop ini sering disebut juga constant boiling mixture karena
komposisinya yang senantiasa tetap jika campuran tersebut dididihkan.

Refluks / destruksi
Refluks/destruksi ini bisa dimasukkan dalam macam – macam destilasi
walaupun pada prinsipnya agak berkelainan. Refluks dilakukan untuk
mempercepat reaksi dengan jalan pemanasan tetapi tidak akan mengurangi
jumlah zat yang ada.
G. Kurva yang terbentuk sebagai hasil distilasi
1. Kurva distilasi sederhana/biasa
Jika dilakukan distilasi suatu larutan yang terdiri dari campuran
toulena:benzena, dengan komposisi 80:20 dan dipanaskan pada suhu
~ 100 ℃ . sehingga diperoleh komposisi uap sebesar 55:45.
Awal
akhir
2. Kurva distilasi bertingkat, untuk komposisi toulena: benzena yaitu 80:20
a. Pada suhu ~ 100 ℃,
b. Pada suhu ~ 94 ℃, komposisi uap toulena: benzene yaitu 55:45.
gambar a.
Gambar a. Cairan yang kaya akan benzena ini sekarang mempunyai titik
didih ~ 94 ℃, (lebih rendah dari uap yang datang ), uap tersebut mendidihkan
permukaan yang lebih tinggi.
pada kurva ini uap lebih banyak mengandung benzena yaitu 30:70.
Berikut ini urutan kurva yang terjadi berdasarkan penurunan suhu pada proses
distilasi:
Kemudian kurva pada proses lengkap destilasi, yaitu:
Pada gambar diatas uap yang terdapat pada labu distilasi 20: 80 touena:
benzena. Sikus pada labu distilasi akan terus berlanjut sampai mencapai
puncak kolom. Cairan yang ditampung setelah terjadi 7 siklus adalah 99%
benzena.