Distilasi Adalah

Definisi Distilasi

Distilasi Adalah – Pengertian, Contoh, Macam, Cara Kerja, Prinsip – Distilasi atau penyulingan adalah salah satu metode pemisahan bahan kimia berdasarkan perbedaan kecepatan ataupun kemudahan menguap (volatilitas) petunjuk. Dalam penyulingan, campuran zat dididihkan sehingga menguap, serta uap ini kemudian didinginkan kembali ke dalam ukuran cairan. Zat yang mempunyai titik didih lebih rendah akan menguap lebih dahulu.

Pengertian Destilasi

Destilasi adalah metode pemisahan dan pemurnian dari cairan yang mudah menguap. Prosesnya meliputi penguapan cairan tersebut dengan cara memanaskan, dilanjutkan dengan kondensasi uapnya menjadi cairan, disebut dengan destilat. Beberapa pendapat para ahli mengenai pengertian destilasi adalah sebagai berikut :

Menurut Mc.Cabe (1999), destilasi adalah suatu proses pemisahan dua atau lebih komponen dalam suatu campuran berdasarkan perbedaan titik didih dari masing-masing komponen dengan menggunakan panas sebagai tenaga pemisah.
Menurut GG.Brown (1987), destilasi adalah suatu metode operasi yang digunakan pada proses pemisahan suatu komponen dari campurannya dengan menggunakan panas sebagai tenaga pemisah berdasarkan perbedaa titik didih masing-masing komponennya. Proses pemisahan secara distilasi terdiri dari tiga langkah dasar, yaitu:
Proses penguapan atau penambahan panas dalam larutan yang dipisahkan
Proses pembentukan fase seimbang
Proses pemisahan kedua fase seimbang
Menurut Herry Santoso (1997), proses pemisahan secara destilasi dapat dilakukan terhadap campuran yang terdiri dari komponen sebagai berikut:

Mempunyai perbedaan titik didih yang cukup
Mempunyai sifat penguapan yang relatif tinggi
Tidak membentuk campuran azeotrop

Sejarah Destilasi

Destilasi pertama kali ditemukan oleh kimiawan yunani sekitar abad pertama masehi yang akhirnya perkembangannya dipicu terutama oleh tingginya permintaanakan 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-Raazi pada pemisahan alkohol menjadi senyawa yang relative murni melalui alat alembik, bahkan desain ini menjadi semacam inspirasi yang memungkinkan rancangan distilasi skala mikro.

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, dan lain-lain.

Prinsip kerja Destilasi

Destilasi juga dapat diartikan sebagai suatu proses pemurnian untuk senyawa padat yaitu suatu proses yang didahului dengan penguapan senyawa cair dengan memanaskannya, kemudian mengembunkan uap yang terbentuk yang akan ditampung dalam wadah yang terpisah untuk mendapat destilat atau senyawa cair yang murni. Dasar pemisahan pada destilasi adalah perbedaan titik didih cairan pada tekanan tertentu. Pemisahan dengan destilasi melibatkan penguapan differensial dari suatu campuran cairan diikuti dengan penampungan material yang menguap dengan cara pendinginan dan pengembunan.

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 adalah komposisi uap harus berbeda dengan komposisi cairan dengan terjadi keseimbangan larutan-larutan, dengan komponen-komponennya cukup dapat menguap.

Ada beberapa tahapan proses destilasi adalah sebagai berikut :

Evaporasi atau memindahkan pelarut sebagai uap dari cairan
Pemisahan uap-cairan didalam kolom dan untuk memisahkan komponen dengan titik didih lebih rendah yang lebih mudah menguap komponen lain yang kurang volatil.
Kondensasi dari uap, serta untuk mendapatkan fraksi pelarut yang lebih volatil.

Komponen Alat Destilasi Sederhana

Gambar 2.1 Alat destilasi sederhana

Keterangan :

wadah air
labu distilasi
Sambungan
Termometer
kondensor
aliran masuk air dingin
aliran keluar air dingin
labu distilat
lubang udara
tempat keluarnya distilat
air pemanas
larutan zat
Pemanas

Secara garis besar, komponen alat destilasi adalah sebagai berikut :

Tabung reaktor

Tabung reaktor berfungsi sebagai wadah atau tempat pamanasan bahan baku (oli bekas). Tabung reaktor berbentuk silinder yang mempunyai tutup yang direkatkan dengan menggunakan baut sehingga dapat dibuka dan ditutup.

Kondensor (Pendingin)

Kondensor berfungsi untuk mengubah seluruh gas menjadi fase cair. Air disirkulasikan kedalam tabung condensor sebagai media pendingin.

Pipa penyalur

Pipa penyalur yang dibuat berbentuk spiral ini berfungsi untuk menghubungkan dan menyalurkan gas dari tabung reaktor ke condenser.

Burner

Burner ini berfungsi sebagai media pemasan untuk mengasapkan bahan baku didalam tangki pemanas yang bisa berupa kompor gas atau kompor minyak ataupun juga tungku menggunakan batu bara, tetapi untuk lebih efisien dan mudah mendapatkan bahan bakar maka digunakan kompor gas yang menggunakan bahan bakar LPG.

Macam- Macam Destilasi

Pada dasarnya distilasi menurut penggunaan uapnya dibagi menjadi dua cara, yaitu:

Destilasi menggunakan uap

Destilasi uap meggunakan panas sebagai sumber energi untuk proses distilasi dengan cara open steam, dimana uap tersebut mengadakan kontak lansung di dalam sistem distilasi baik pada proses batch maupun kontinyu. Pada umumnya distilasi dilakukan dengan penambahan komponen inert seperti nitrogen, karbondioksida, flue, dan sebagainya.

Destilasi uap inert digunakan untuk proses-proses sebagai berikut:

Untuk memisahkan sejumlah kecil dari impuritas yang mudah menguap dari sejumlah bahan masukan.
Untuk memisahkan dalam jumlah yang cukup besar pada bahan yang mempunyai titik didih tinggi.
Untuk mendapatkan titik didih dari suatu bahan dari sejumlah kecil impuritas yang mempunyai titik didih lebih tinggi.

Destilasi menggunakan reboiler

Destilasi dengan menggunakan reboiler disebut dengan closed steam, dimana alat penukar panas (reboiler) digunakan untuk memaksa kembalinya panas dan uap pada hasil bawah fraksinator. Reboiler diletakkan pada bagian menara, hal ini membuat luas permukaan menjadi besar. Namun, untuk membersihkannya harus menghentikan operasi distilasi. Reboiler dipanaskan oleh steam pemanas.

Selanjutnya, ada beberapa macam destilasi diantaranya yaitu :

Distilasi Sederhana

Pada destilasi sederhana, dasar pemisahannya adalah perbedaan titik didih yang jauh atau dengan salah satu komponen bersifat volatil. Destilasi sederhana juga merupakan Teknik pemisahan kimia untuk memisahkan dua atau lebih komponen yang memiliki perbedaan titik didih yang jauh. Jika campuran dipanaskan maka komponen yang titik didihnya lebih rendah akan menguap lebih dulu.

Selain perbedaan titik didih, juga perbedaan kevolatilan,yaitu kecenderungan sebuah substansi untuk menjadi gas. Distilasi ini dilakukan pada tekanan atmosfer. Aplikasi distilasi sederhana digunakan untuk memisahkan campuran air dan Alkohol. Pada prakteknya, kebanyakan campuran sukar untuk dimurnikan melalui satu distilasi sederhana.

Gambar 2.2. Destilasi sederhana

Destilasi Fraksionisasi

Fungsi destilasi fraksionasi adalah memisahkan komponen-komponen cair, dua atau lebih, dari suatu larutan berdasarkan perbedaan titik didihnya. 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. Dikolom 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 ke atas, semakin tidak volatil cairannya.

Gambar. 2.3 Destilasi Fraksi

Saat uap mencapai kolom, uap tersebut akan mengalami kondensasi dan membentuk cairan. Cairan tersebut memiliki komposisi sama dengan uap darimana dia berasal dan diperkaya dengan cairan dengan titik didih rendah. Cairan terkondensasi tersebut akan ditahan pada kolom dan menetes secara pelahan-lahan.

Uap campuran akan terus terbentuk dan bergerak ke arah bagian atas kolom. Ketika uap tersebut bertemu dengan tetesan cairan, maka uap akan terkondensasi dan mentransfer energi panasnya pada cairan. Energi panas ini dapat menyebabkan tetesan cairan mendidih, membentuk uap baru.

Uap yang baru terbentuk ini akan makin banyak pada cairan bertitik didih rendah dibanding uap pada bagian awal. Uap baru ini akan bergerak ke atas dan berkondensasi lagi. Proses ini berulang sehingga uap/cairan mengalir pada kolom fraksi. Uap cairan yang keluar pada bagian atas kolom sebagain besar mengandung cairan dengan titik didih rendah, kadang-kadang sampai 100%, tergantung panjang kolom. Uap ini berkondensasi dan ditampung.

Destilasi Uap

Destilasi 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. Sifat yang fundamental dari destilasi uap adalah dapat mendestilasi campuran senyawa di bawah titik didih dari masing-masing senyawa campurannya. Selain itu destilasi uap dapat digunakan untuk campuran yang tidak larut dalam air di semua temperatur, tapi dapat didestilasi dengan air.

Aplikasi dari destilasi uap adalah untuk mengekstrak beberapa produk alam seperti minyak eucalyptus dari eucalyptus, minyak sitrus dari lemon atau jeruk, dan untuk ekstraksi minyak parfum daritumbuhan.campuran dipanaskan melalui uap air yang dialirkan ke dalam campuran dan mungkin ditambah juga dengan pemanasan. Uap dari campuran akan naik ke atasmenuju ke kondensor dan akhirnya masuk ke labu distilat.

Gambar. 2.4. Destilasi Uap

Destilasi Vakum

Destilasi vakum biasanya digunakan jika senyawa yang ingin didestilasi tidak stabil, dengan pengertian dapat terdekomposisi sebelum atau mendekati titik didihnya atau campuran yang memiliki titik didih di atas 150 °C. Metode destilasi ini tidak dapat digunakan pada pelarut dengan titik didih yang rendah jika kondensornya menggunakan air dingin, karena komponen yang menguap tidak dapat dikondensasioleh air. Untuk mengurangi tekanan digunakan pompa vakum atau aspirator. Aspirator berfungsi sebagai penurun tekanan pada sistem destilasi ini.

Gambar 2.5. Destilasi vakum

Selain itu ada beberapa macam destilasi lainnya yaitu sebagai berikut :

Destilasi Normal

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.

Distilasi Bertingkat (Fraksionasi)

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, karena melewati kondensor yang banyak.

Distilasi Azeotrop

Teknik distilasi ini 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.

Refluks / Destruksi

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 dan jumlahnya selalu tetap reaksinya dapat dilakukan secara refluks.

Distilasi Kering

Distilasi kering adalah suatu metoda pemisahan zat-zat kimia. Dalam proses distilasi kering, bahan padat dipanaskan sehingga menghasilkan produk-produk berupa cairan ataugas (yang dapat berkondensasi menjadi padatan). Produk-produk tersebut disaring, dan pada saat yang bersamaan mereka berkondensasi dan dikumpulkan. Distilasi kering biasanya membutuhkan suhu yang lebih tinggi dibanding distilasi biasa. Prinsipnya memanaskan material padat untuk mendapatkan fasa uap dan cairnya. Contohnya untuk mengambil cairan bahan bakar dari kayu atau batu bara.

Aplikasi Metode Destilasi

Salah satu aplikasi destilasi adalah pada pembuatan minyak atsiri. Metode destilasi/penyulingan minyak atsiri dapat dilakukan dengan 3 cara, antara lain :

Penyulingan dengan sistem rebus (Water Distillation)

Cara penyulingan dengan sistem ini adalah dengan memasukkan bahan baku, baik yang sudah dilayukan, kering ataupun bahan basah ke dalam ketel penyuling yang telah berisi air kemudian dipanaskan. Uap yang keluar dari ketel dialirkan dengan pipa yang dihubungkan dengan kondensor. Uap yang merupakan campuran uap air dan minyak akan terkondensasi menjadi cair dan ditampung dalam wadah.

Selanjutnya cairan minyak dan air tersebut dipisahkan dengan separator pemisah minyak untuk diambil minyaknya saja. Cara ini biasa digunakan untuk menyuling minyak aromaterapi seperti mawar dan melati. Meskipun demikian bunga mawar, melati dan sejenisnya akan lebih cocok dengan sistem enfleurasi, bukan destilasi. Yang perlu diperhatikan adalah ketel terbuat dari bahan anti karat seperti stainless steel, tembaga atau besi berlapis aluminium.

Penyulingan dengan air dan uap (Water and Steam Distillation)

Penyulingan dengan air dan uap ini biasa dikenal dengan sistem kukus. Cara ini sebenarnya mirip dengan system rebus, hanya saja bahan baku dan air tidak bersinggungan langsung karena dibatasi dengan saringan diatas air. Cara ini adalah yang paling banyak dilakukan pada dunia industri karena cukup membutuhkan sedikit air sehingga bisa menyingkat waktu proses produksi. Metode kukus ini biasa dilengkapi sistem kohobasi yaitu air kondensat yang keluar dari separator masuk kembali secara otomatis ke dalam ketel agar meminimkan kehilangan air.

Bagaimanapun cost produksi juga diperhitungkan dalam aspek komersial. Disisi lain, sistem kukus kohobasi lebih menguntungkan oleh karena terbebas dari proses hidrolisa terhadap komponen minyak atsiri dan proses difusi minyak dengan air panas. Selain itu dekomposisi minyak akibat panas akan lebih baik dibandingkan dengan metode uap langsung (Direct Steam Distillation). Metode penyulingan dengan sistem kukus ini dapat menghasilkan uap dan panas yang stabil oleh karena tekanan uap yang konstan.

Penyulingan dengan uap langsung (Direct Steam Distillation)

Pada sistem ini bahan baku tidak kontak langsung dengan air maupun api namun hanya uap bertekanan tinggi yang difungsikan untuk menyuling minyak. Prinsip kerja metode ini adalah membuat uap bertekanan tinggi didalam boiler, kemudian uap tersebut dialirkan melalui pipa dan masuk ketel yang berisi bahan baku.

Uap yang keluar dari ketel dihubungkan dengan kondensor. Cairan kondensat yang berisi campuran minyak dan air dipisahkan dengan separator yang sesuai berat jenis minyak. Penyulingan dengan metode ini biasa dipakai untuk bahan baku yang membutuhkan tekanan tinggi pada proses pengeluaran minyak dari sel tanaman, misalnya gaharu, cendana, dll.

Penerapan penggunaan ketiga metode tersebut didasarkan atas beberapa pertimbangan seperti jenis bahan baku tanaman, karakteristik minyak, proses difusi minyak dengan air panas, dekomposisi minyak akibat efek panas, efisiensi produksi dan alasan nilai ekonomis serta efektifitas produksi.

Keuntungan dan kerugian Metode Destilasi

Keuntungan

Dapat memisahkan zat dengan perbedaan titik didih yang tinggi.
Produk yang dihasilkan benar-benar murni.

Kekurangan

Berlaku hanya untuk zat dengan fase cair dan gas.
Hanya dapat memisahkan zat yang memiliki perbedaan titik didih yang besar.
Biaya penggunaan alat ini relatif mahal.

Sekian penjelasan artikel diatas tentang Distilasi Adalah – Pengertian, Contoh, Macam, Cara Kerja, Prinsip semoga dapat bermanfaat bagi pembaca setia DonsenPendidikan.Co.Id