Destilasi Sistem Biner

BAB IV

DESTILASI SISTEM BINER

4.1.   Tujuan Percobaan

˗       Mendefinisikan arti destilasi

˗       Membuat grafik antara komposisi larutan dengan berat jenis larutan dari sistem biner

˗       Membuat kurva antara titik didih dengan komposisi dari sistem biner.

4.2.       Tinjauan Pustaka

Destilasi atau penyulingan merupakan suatu metode pemisahan bahan kimia yang didasarkan oleh perbedaan kecepatan atau kemudahan menguap (volatilitas) dari suatu bahan. Dalam suatu penyulingan, campuran zat dididihkan sehingga akan menguap, dan uap ini kemudian didinginkan kembali sampai dengan berbentuk cairan. Zat yang memiliki titik didih lebih rendah akan kemungkinan menguap terlebih dahulu. sedangkan zat yang memiliki titik didih yang lebih tinggi kemungkinan pula akan mengembun dan akan menguap apabila telah mencapai titik didihnya. Sehingga metode ini termasuk unit operasi kimia jenis perpindahan massa. Penerapan proses ini didasarkan atas dasar teori bahwa pada suatu larutan, masing-masing komponen akan selalu menguap pada titik didihnya (Muhrinsyah, 2014).

Sedangkan penjelasan destilasi dibidang industri  adalah unit pemisahan yang terdefinisi dengan baik yang terdiri dari penguapan parsial dari campuran cair dan kondensasi berturut-turut, dengan komposisi yang berbeda dari penguapan (Andrzej, 2008).

Untuk meningkatkan kuantitas dan kualitas produk, efisiensi mesin distilasi harus ditingkatkan dengan cara-cara untuk menyelesaikan mesin dengan beberapa pengontrol. Kesempatan untuk meningkatkan efisiensi adalah memanipulasi beberapa variabel, seperti: tekanan / suhu dan durasi proses penambangan. Untuk menguapkannya, dibutuhkan waktu lebih lama, yaitu: durasi proses. Jika aliran uap air dan kontak bahan mentah dengan cepat dan cepat, maka tidak cukup waktu untuk menguapkan minyak yang melekat pada bahan mentah.

Untuk mendapatkan produk yang optimal, maka variabel yang harus dikontrol adalah:

1) suhu

2) tekanan, dan

3) durasi proses.

               Durasi proses menunjukkan tingkat produksi dan diukur sebagai rasio air dan minyak yang mudah menguap (Yulianto, 2013).

Hukum Raoult dan Dalton

Hukum Dalton dan Raoult merupakan suatu dasar pernyataan matematis yang dapat menggambarkan sesuatu tentang apa yang terjadi selama proses distilasi, yaitu menggambarkan perubahan dari komposisi dan tekanan pada cairan yang mendidih selama proses distilasi berlangsung. Uap yang dihasilkan selama mendidih akan selalu memiliki komposisi yang berbeda dari komposisi suatu cairan itu sendiri. Komposisi uap komponen yang memiliki titik didih lebih rendah akan selalu memiliki lebih banyak (fraksi mol dan tekanan uapnya lebih besar).

Proses pemisahan campuran cairan biner A dan B menggunakan distilasi dapat dijelaskan dengan hukum Dalton dan Raoult.

…………………….……………...(4.1)

Menurut hukum Dalton, tekanan gas total suatu campuran biner, atau tekanan uap suatu cairan (P), adalah jumlah tekanan parsial dari masing-masing komponen A dan B (P_A dan P_B) yang dapat dirumuskan sebagai berikut

P = P_A + P_B

……………..….………………...(4.2)

Hukum Raoult menyatakan bahwa pada suhu dan tekanan tertentu, tekanan parsial uap komponen A (P_A) dalam campuran sama dengan hasil kali antara tekanan uap komponen murni A (P_A^murni) dan fraksi molnya X_A

P_A = P_A^murni.X_A

………..……..….….....(4.3)

Sedang tekanan uap totalnya dapat dirumuskan sebagai berikut

P_tot = P_A^murni . X_A + P_B^murni . X_B

Dari persamaan tersebut dapat diketahui bahwa tekanan uap total suatu campuran cairan biner tergantung pada tekanan uap komponen murni dan fraksi molnya dalam campuran.

            Fasa adalah bagian yang memiliki kesamaan dari suatu sistem yang dapat dipisahkan dengan suatu proses secara mekanik, maksud dari kesamaan dari suatu sistem ini yaitu serbasama dalam hal komposisi kimia dan sifat-sifat fisika. Sehingga dapat disimpulkan bahwasanya sistem yang mengandung cairan dan uap akan mempunyai dua bagian daerah yang serbasama.

Jumlah komponen dalam suatu sistem merupakan jumlah minimum yang akan diperlukan untuk menyatakan komposisi setiap fasa dalam sistem tersebut (Ijang, 2000).

            Azeotrop merupakan sebuah larutan campuran yang akan selalu memiliki titik didih yang konstan. Maksimum atau minimum dalam kurva komposit temperatur campuran biner disebut sebagai titik didih azeotropik. Dalam proses penyulingan akan menghasilkan komposisi azeotrop yang mempunyai suatu komposisi campuran dengan hasil titik didih minimum (Marsin, 1998).