Laporan Kimia Dasar I Pemisahan dan Pemurnian

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

Biasanya zat murni telah tercemar dengan zat-zat lain yang dapat membentuk campuran yang bersifat homogen dan heterogen yang bergantung pada jenis komponen yang tergantung didalamnya.

Zat murni ada dua yaitu unsur dan senyawa, sedangkan campuran merupakan gabungan dua zat murni dengan komposisi sembarangan. Zat murni yang telah tercemar mengandung zat-zat lain dalam bentuk gas, cair, atau padatan.

Dibumi jarang terdapat materi dalam keadaan murni, melainkan dalam bentuk campuran. Contohnya, air laut terdiri dari iar dan berbagai zat yang tercampur didalamnya, misalnya garam. Tanah terdiri dari berbagai senyawa dan unsur baik dalam wujud padat, cair, atau gas. Udara yang kita hirup setiap hari mengandung bermacam-macam unsur dan senyawa, seperti oksigen, nitrogen, uap air, karbon monoksida, dan sebagainya.

Untuk memperoleh zat murni kita harus memisahkannya dari bahan-bahan pencemar atau pencampuran lainnya pada suatu campuran dengan sistem pemisahan dan pemurnian.

Banyak cara atau teknik yang dilakukan dalam pemisahan campuran. Hal tersebut bergantung pada jenis, wujud, dan sifat komponen yang terkandung didalamnya, seperti pemisahan pemisahan zat padat dari suspensi, pemisahan zat padat dari larutan, pemisahan campuran zat cair, pemisahan campuran dua jenis padatan.

Pada prinsipnya pemisahan dilakukan untuk memisahkan dua zat atau lebih yang saling bercampur dan pemurnian dilakukan untuk mendapatkan zat murni dari suatu zat yang telah tercemar oleh zat lain.

1.2  Tujuan Percobaan

-          Untuk mendapatkan zat murni dari zat yang telah tercemar atau tercampur.

-          Mempelajari jenis-jenis pemisahan dan pemurnian.

-          Mengetahui cara-cara pemurnian suatu campuran.

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

Pemisahan dan pemurnian adalah proses pemisahan dua zat atau lebih yang saling bercampur serta untuk mendapatkan zat murni dari suatu zat yang telah tercemar atau tercampur. Campuran adalah setia contoh materi yang tidak murni, yaitu bukan sebuah unsur atau sebuah senyawa. Susunan suatu campuran tidak sama dengan sebuah zat, dapat bervariasi, campuran dapat berupa homogen dan heterogen.

(Ralph H Ptrucci-Seminar, 1996, Kimia Dasar Jilid 1)

Campuran merupakan suatu materi yang dibuat dari penggabungan dua zat berlainan atau lebih menjadi satu zat fisik. Tiap zat dalam campuran ini tetap mempertahakan sifat-sifat aslinya. Sifat-sifat asli campuran :

-          Campuran terbentuk tanpa melalui reaksi kimia.

-          mempunyai sifat zat asalnya

-          Terdiri dari dua jenis zat tunggal atau lebih.

-          Komposisinya tidak tetap.

Campuran terbagi menjadi dua (2) bagian, yaitu campuran homogen dan campuran heterogen.

Campuran homogen (larutan) adalah campuran unsur-unsur dan atau senyawa yang mempunyai susunan seragam dalam contoh itu tetapi berbeda susunan dari contoh lain, selain itu juga merupakan penggabungan zat tunggal atau lebih yang semua partikelnya menyebar merata sehingga membentuk satu fase. Yang disebut satu fase adalah zat dan sifat komposisinya sama antara satu bagian dengan bagian lain didekatnya dan juga campuran dapat dikatakan campuran homogen jika antara komponennya tidak terdapat bidang batas sehingga tidak terbedakan lagi walaupun menggunakan mikroskop ultra. Selain itu campuran homogen mempunyai komposisi yang sama pada setiap bagiannya dan juga memiliki sifat-sifat yang sama diseluruh cairan.

Campuran heterogen adalah campuran yang komponen-komponennya dapat memisahkan diri secara fisik karena perbedaan sifatnya dan penggabungan yang tidak merata antara dua zat tunggal atau lebih sehingga perbandingan komponen yang satu dengan yang lainnyatidak sama diberbagai bejana. Dan juga campuran dapat dikatakan campuran heterogen jika antara komponennya masihterdapat bidang batas dan sering kali dapat dibedakan tanpa menggunakan mikroskop, hanya dengan mata telanjang, serta campuran memiliki dua fase, sehingga sifat-sifatnya tidak seragam.

(Ralph H Petrucci-Seminar, 1987. kimia dasar 1)

Campuran dapat dipisahkan melalui peristiwa fisika atau kimia. Pemisahan secara fisika tidak mengubah zat selama pemisahan, sedangkan secara kimia, satu komponen atau lebih direaksikan  dengan zat lain sehingga dapat dipisahkan.

Cara atau teknik pemisahan campuran bergantung pada jenis, wujud, dan sifat komponen yang terkandung didalamnya. Jika komponen berwujud padat dan cair , misalnya pasir dan air, dapat dipisahkan dengan saringan. Saringan bermacam-macam, mulai dari yang porinya besar sampai yang sangat halus, contohnya kertas saring dan selaput semi permiabel.  Kertas saring dipakai untuk memisahkan endapan atau padatan dari pelarut. Selaput semi permiabel dipakai untuk memisahkan suatu koloid dari pelarutnya.

(Syukuri S. 1999, Kimia Dasar 1)

Karena perbedaan keadaan agregasi (bentuk penampilan materi) sangat mempengaruhi metode pemisahan dan pemurnian yang diperlukan, maka diadakan pembedaan :

a. Memisahkan zat padat dari suspensi

suspensi adalah sistem yang didalamnya mengandung partikel sangat kecil (padat), setengah padat, atau cairan tersebutr secara kurang lebih seragam dalam medium cair.

Suatu suspensi dapat dipisahkan dengan penyaringan (filtrasi) dan sentrifugasi.

-          Penyaringan (filtrasi)

Operasi ini adalah pemisahan endapan dari larutan induknya, sasarannya adalah agar endapan dan medium penyaring secara kuantitatif bebas dari larutan. Media yang digunakan untuk penyaring adalah:

-          kertas saring

-          penyaring asbes murni atau platinum

-          lempeng berpori yang terbuat dari kaca bertahanan misalnya pyrex dari silika atau porselin.

- Sentrifugasi (pemusingan)

Sentrifugasi dapat digunakan untuk memisahkan suspensi yang jumlahnya sedikit. Sentrifugasi digunakan untuk memutar dengan cepat hingga gaya sentrifugal beberapa kali lebih besar daripada gorsa berat, digunakan untuk mengendapkan partikel tersuspensi.

b. Memisahkan zat padat dari larutan

Zat terlarut padat tidak dapat dipisahkan dari larutannya dengan penyaringan dan pemusingan (sentrifugasi). Zat padat terlarut dapat dipisahkan melalui penguapan atau kristalisasi.

-          Penguapan

Pada penguapan, larutan dipanaskan sehingga pelarutnya meninggalkan zat terlarut. Pemisahan terjadi karena zat terlarut mempunyai titik didih yang lebih tinggi daripada pelarutnya.

-          Kristalisasi

Kristalisasi adalah larutan pekat yang didinginkan sehingga zat terlarut mengkristal. Hal itu terjadi karena kelarutan berkurang ketika suhu diturunkan. Apabila larutan tidak cukup pekat, dapat dipekatkan lebih dahulu dengan jalan penguapan, kemudian dilanjutkan dengan pendinginan melalui kristalisasi diperoleh zat padat yang lebih murni karena komponen larutan yang lainnya yang kadarnya lebih kecil tidak ikut mengkristal.

-          Rekristalisasi

Teknik pemisahan dengan rekristalisasi (pengkristalan kembali) berdasarkan perbedaan titik beku komponen. Perbedaan itu harus cukup besar, dan sebaiknya komponen yang akan dipisahkan berwujud padat dan yang lainnya cair pada suhu kamar. Contohnya garam dapat dipisahkan dari air karena garam berupa padatan. Air garam bila dipanaskan perlahan dalam bejana terbuka, maka air akan menguap sedikit demi sedikit. Pemanasan dihentikan saat larutan tepat jenuh. Jika dibiarkan akhirnya terbentuk kristal garam secara perlahan. Setelah pengkristalan sempurna garam dapat dipisahkan dengan penyaring.

 (Syukri S. 1991. Kimia Dasar 1)

c. Memisahkan campuran zat cair

Zat cair dapat dipisahkan dari campurannya melalui distilasi. Campuran dua jenis cairan yang tidak saling melarutkan dapat dipisahkan dengan dekantasi dan coronh pisah.

-          Distilasi

Dasar pemisahan dengan distilasi adalah perbedaan titik didih dua cairan atau lebih. Jika canpuran dipanaskan maka komponen yang titik didihnya lebih rendah akan menguap lebih dulu. Dengan mengatur suhu secara cermat kita dapat menguapkan dan kemudian mengembunkan komponen demi komponen secara bertahap. Pengmbunan terjadi dengan mengalirkan uap ketabung pendingin. Contohnya memisahkan campuran air dan alkohol. Titik didih air dan alkohol masing-masing 100˚C dan 78˚C. Jika campuran dipanaskan (dalam labu destilasi) dan suhu diatur sekitar 78˚C, maka alkohol akan menguap sedikit demi sedikit. Uap itu mengembun dalam pendingin dan akhirnya didapatkan cairan alkohol murni.

(Syukri S. 1999. Kimia Dasar 1)

-          Dekantasi (pengendapan)

Dekantasi (pengendapan) merupakan proses pemisahan suatu zat dari campurannya dengan zat lain secara pengendapan didasarkan pada massa jenis yang lebih kecil akan berada pada lapisan bagian bawah atau mengendap, contohnya air dan pasir. selain itu zat terlarut (yang akan dipisahkan) diproses diubah menjadi bentuk yang tak larut, lalu dipisahkan dari larutan.

Faktor-faktor yang mempengaruhi kelarutan endapan:

-      suhu

-          ph

-          efek garam

-          kompleksasi

-          derajat supersaturasi

-          sifat pelarut

(Husein H. Bahti. 1998. Teknik Pemisahan Kimia dan Fisaka)

- Corong Pisah

Untuk pelarut-pelarut yang lebih ringan dari air, dapat digunakan corong pemisah yang dimodifikasi, yang dirancang untuk menyederhanakan penyingkiran fase yang lebih ringan. Setelah keadaan seimbang, lapisan yang lebih ringan (misalcter) dan lapisan air, didesak keatas dengan memasukkan merkurium melalui kran pada dasar bulatan corong, dengan bantuan sebuah bola pembantu pengatur permulaan merkurium.

- Ekstraksi

  Ekstraksi adalah suatu proses pemisahan substansi zat dari campurannya dengan menggunakan pelarut yang sesuai. Prinsip metode ini didasarkan pada distribusi zat terlarut dengan perbandingan tertentu antara dua pelarut yang tidak saling bercampur seperti eter kloroform, karbon tetraklorida dan karbon disulfida.

Dalam industri, ekstraksi pelarut sering kali dilaksanakan, dimana tetesan pelarut yang lebih ringan bergerak ke atas melewati arus ke bawah lambat-lambat dari pelarut yang lebih berat. Penerapan teknik ini di tunjukan untuk mengekstrak DDT dan airke minyak. Ekstraksi arus lawan semacam itu sangat efisien karan pada ujung bawah tabung, pelarut yang telah kehilangan hamper semua zat terlarutnya di ekstrak oleh pelarut lain yang masih bersih.

Diantar berbagai metode pemisahan  ekstraksi merupakan metode yang paling baik dan paling popular, alas an utamanya karena metode ini dapat dilakukan baik dalam tingkat makro maupun mikro. Pemisah tidak memerlukan alat khusus atau canggih, melainkan hanya memerlukan corong pisah. Pemisahan yang dilakukan sangat sederhana, bersi, cepat dan mudah.

Sublimasi adalah diman suatu padatan diuapkan tanpa melalui peleburan dan hanya diembunkan uapnya dengan mendinginkannya, langsung kembali dalam keadaan padat.

Syarat sublimasi :

-          Padatan akan menyublin bila tekanan uapnya mencampai tekanan atmosfer di bawah titk lelehnya.

-          Secara teoritis setiap zat yang dapat didestilasikan tanpa tanpa terurai, dapat di sublimasikan pada suhu dan tewkanan yang cocok.

Penggunaan sublimasi :

-          Terbatas pada pemisahan senyawa-senyawa Kristal mengaup dari senyawa-senyawa yang sukar menguap atau dari senyawa-senyawa yang menguap tapi tdak mengembun pada kondisi yang di gunakan.

-          Senayawa-senyawa prgani seperti :

Naftalena, asam benzoate, asam salisilat, fosfor, sakarin, kafein, kinin dan lain-lain.

-          Senyawa-senyawa organic :

I₂, S, AS, AS₂O₃ , klorida dari logam-logam Hg, Ag, Al dan sebagainya.

Sublimasi yang terjadi sebenarnya hanya dapat terjadi jika tekanan uap parsial dari senyawa itu lebih rendah dari pada tekanan titik berkaki 3, misalnya pada naftalena yang mem[unyai titik berkaki 3 79⁰ dan tenana keseimbangan 179 mm hg, jia di panaskan perlahan-lahandi bawah 179⁰ naftalena akan menguap tanpa meleleh terlebih dahulu dengan demikian penguapan akan berjalan terus sehingga padatan hilang.

           

                                                                                                                                                                                                                                                                                          

            BAB 3

METODOLOGI PERCOBAAN

3.1 Alat Dan Bahan

      3.1.1 Alat-alat

                - Sendok

                - Gelas kimia 100 ml

                - Corong gelas

                - Tabung reaksi

                - Corong pisah

                - Cawan penguap

                - Batang pengaduk

                - Alat pemanas

                - Neraca akalitik

      3.1.2 Bahan-bahan

                - Garam

                - Norit

                - Kapur tulis

                - Sirup

                - Naftalena

                - Pasir

                - Minyak goreng

                - Aquades

                - Kertas saring

3.2 Prosedur Percobaan

      3.2.1 Dekantasi

                - Dimasukkan satu sendok pasir kedalam gelas kimia yang telah diisi air, pasir dibiarkan mengendap dan cairan yang ada dibagian atasnya dituang.

      3.2.2 Filtrasi

                - Dimasukkan kapur tulis kedalam gelas kimia yang telah diisi air, diaduk, disaring dengan menggunakan kertas saring.

      3.2.3 Kristalisasi

                - Dilarutkan 5 gram norit kedalam 10 ml aquades ditabung reaksi kemudian uapkan larutan hingga volumenya menjadi setengahnya, lalu dinginkan.

      3.2.4 Sublimasi

                - Dimasukkan 2 gram naftalena yang tercemar dalam cawan penguap. Tutup cawan penguap dengan kertas saring yang telah dilubangi kecil-kecil dan tutup lagi dengan corong kaca dengan posisi terbalik dan lehernya disumbat kertas.

      3.2.5 Ekstraksi

                - Dimasukkan air dan minyak goreng kedalam corong pisah, kocok dan biarkan hingga  kedua cairan tersebut memisah.

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Pengamatan

No.	Perlakuan	Pengamatan
1. 2. 3. 4. 5. 6.	Dekantasi -          1 sendok pasir dimasukkan kedalam baker gelas ditambah aquades 100 ml. -          Di aduk. -          Di tunggu sampai mengendap. Kristalisasi -          2 gram NaCl ditambah 10 ml H2O, lalu di aduk. -          Kemudian dipanaskan hingga terbentuk kristal-kristal. Filtrasi -          Dimasukkan 1 sendok bubuk kapur tulis. -          Masukkan H2O sebanyak 25 ml, lalu di aduk kemudian disaring. -          Amati hasilnya. Sublimasi -          Dimasukkan 25 gram naftalena ditambah NaCl pada cawan penguap. -          Letakkan kertas saring diatas corong kaca, lalu corong kaca dibalik untuk menutup cawan penguap. -          Dipanaskan dan di amati hasilnya. Absorpsi -          Dimasukkan sirup kedalam Baker gelas. -          Disaring dengan kertas saring yang telah diberi norit di atas corong kaca. -          Di amati hasilnya. Ekstraksi -          Dimasukkan minyak kedalam corong pisah. -          Kemudian dokocok dan di amati hasilnya.	Mengendap, larutan keruh, campuran heterogen. Terjadinya kristalisasi yang baru pada NaCl. Adanya residu didalam kertas saring dan filtrat pada hasil saringan (H2O). Dibalik kertas saring terdapat kristal-kristal dari naftalena karena titik uap naftalena lebih rendah dari NaCl, sehingga naftalena lebih dulu menguap dibanding NaCl. Sirup yang telah disaring menghasilkan warna yang lebih muda dari sirup yang belum disaring, karena zat warna diserap oleh norit yang berperan sebagai absorben. Larutan keruh, terjadi dua fase pada larutan, larutan bagian atas minyak dan bagian bawah air. Karena massa jenis air lebih besar daripada massa jenis minyak. Air bersifat polar dan minyak bersifat non polar.

4.2 Pembahasan

Pada prinsipnya, pemisahan dilakukan untuk memisahkan dua zat atau lebih yang saling bercampur dan pemurnian dilakukan untuk mendapatkan zat murni dari suatu zat yang telah tercemar oleh zat lain.

Pemisahan dan pemurnian adalah proses pemisahan dua zat atau lebih yang saling bercampur serta untuk mendapatkan zat murni dari suatu zat yang telag tercemar atau tercampur.

Ternik pemisahan atau pemurnian dari suatu zat yang telah tercemar atau mengalami percampuran dapat dilakukan dengan beberapa cara, diantaranya :

-          Penyaringan adalah proses pemisahan yang didasarkan pada perbedaan ukuran partikel. Contohnya penyaringan suspensi kapur dalam air

-          Rekristalisasi adalah proses keseluruhan melarutkan zat terlarut dan mengkristalkannya kembali. Contohnya adalah pemurnian garam dapur.

-          Dekantasi adalah proses pemisahan suatu zat dari campurannya dengan mengendapkan zat lain, didasarkan pada massa jenis yang lebih besar akan berada pada lapisan bagian bawah. Contohnya campuran pasir dan air.

-          Absorpsi adalah proses pemisahan suatu zat dengan menggunakan teknik penyerapan. Contohnya sirup yang disaring dengan menggunakan norit.

-          Sublimasi adalah proses pemisahan dan pemurnian zat yang dapat menyublim dari suatu partikel atau zat yang bercampur. Contohnya adalah pemisahan naftalena dari campurannya dengan garam.

-          Ekstraksi adalah proses pemurnian zat bercampur dengan menggunakan sifat kepolaran suatu zat yang menggunakan corong pisah. Contohnya adalah pemisahan minyak goreng dari campurannya.

Proses pemisahan campuran pasir dan air dilakukan dengan dekantasi. Pasir dilarutkan kedalam air kemudian dibiarkan hingga pasir mengendap karena massa jenis pasir lebih besar daripada massa jenis air.

Proses filtrasi pemisahan suspensi kapur tulis dalam air dilakukan dengan filtrasi (penyaringan), kapur tulis yang dihaluskan dilarutkan dalam air dan campuran tampak keruh. Kemudian campuran disaring dengan kertas saring, kapur tulis tertahan pada kertas saring karena kapur memiliki ukuran partikel yang lebih besar daripada ukuran pori-pori kertas saring.

Proses pemurnian naftalena dilakukan dengan sublimasi. Naftalena yang tercemar oleh garam pada cawan penguap ditutup oleh oleh kertas saring yang telah dilubangi kecil-kecil, kemudian ditutup lagi dengan corong kaca dengan posisi terbalik dan lehernya disumbat oleh tissue. Kemudian diuapkan hingga naftalena berubah menjadi gas dan dari wujud gas langsung kepadat pada pendinginan tidak menjadi cairan dahulu.

Proses penyaringan sirup dengan kertas saring yang telah diberi norit diatasnya corong kaca dengan menggunakan teknik absorpsi (penyerapan) menghasilkan warna yang lebih muda dari sirup sebelumnya, karena zat warna diserap oleh norit yang berperan sebagai absorben.

Proses pemurnian minyak goreng dilakukan dengan teknik ekstraksi, air dan minyak goreng dimasukkan kedalam corong pisah dan terbentuk dua fase karena air dan minyak goreng merupakan larutan yang tidak saling melarutkan. Air bersifat polar, sedangkan minyak goreng merupakan zat cair non polar. Setelah itu dikocok hingga minyak goreng larut dalam air dalam bentuk gelembung-gelembung kecil. Kemudian kran corong pisah dibuka untuk mengeluarkan air yang mengandung zat pengotor air dan minyak goreng dapat tercampur dengan mencampurkan sabuntertentu yang mengandung surfaktan.

Minyak dan air tidak bercampur karena massa jenisnya dan sifat kepolarannya berbeda. Air bersifat polar dan minyak bersifat non polar, dan massa jenis air lrbih besar daripada massa jenis minyak. Massa jenis air adalah 1 gr/cm3 dan massa jenis minyak 0,8 gr/cm3. Sehingga keduanya tidak bercampur.

Struktur Naftalena ( C₁₀H₈)

Titik Uap = 6,920C

H

H

C

C

C

H

C

H

atau

H

C

C

                            

							C
	C		C
				H
	H

Referensai : Struktur Naftalena : Kimia SMA Jilid 3

                    Titik Uap Naftalena : Kimia Fisika, Ir Soekardjo

Minyak Nabati

Referensi : Struktur Minyak : Kimia Organik Jilid 2

            Aplikasi proses pemisahan dan pemurnian dalam kehidupan sehari-hari adalah :

-          Pembuatan Garam ( kristalisasi)

-          Proses terjadinya awan (sublimasi)

-          Penjernihan air menggunakan tawas (dekantasi)

-          Pembuatan gula (kristalisasi)

-          Pembuatan minyak kayu putih (penyulingan)

Adapun fungsi dari pengadukan pada setiap percobaan ditujukan untuk mencampurkan zat terlarut dan zat pelarut agar menjadi suatu campuran. Dan fungsi pengocokan pada percobaan ekstraksi adalah untuk mencampurkan minyak dan air.

Mendiamkan campuran setalah diaduk pada percobaan dekantasi adalah untuk menunggu zat terlarut pada campuran tersebut mengendap.

Pemanasan pada percobaan kristalisasi adalah untuk menguapkan zat terlarut pada camouran tersebut hingga meninggalkan zat terlrutnya.

Penyaringan pada precibaan fitrasi afalah untuk menyaring padatan yang terdapat pada campuran.

Pemanasan yang dilakukan pada pencampuran naftalena dan garam pada e\percobaan sublimasi adalah untukmemisahkan kedua campuran padatan tersebut dengan menguapkan dahulumzat yang mempunyai titik uap paling rendah.

Memberi norit pada kertas saring sebelum menyaring sirup pada percobaan adsopsi adalah untuk menyaring zat pewarna pada sirup karena norit berperan sebagai adsorben, yaitu penyerap, yang menyerap zat pewarna pada sirup.

BAB 5

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

-          Zat-zat yang telah tercampur dan tercemar dapat dipisahkan dengan menggunakan metode pemisahan dan pemurnian. Pemisahan dilakukan untuk memisahkan campuran, sedangkan pemurnian dilakukan untuk pemurnian suatu campuran.

-          Ada bermacam-macam jenis pemisahan dan pemurnian. Misalkan dekantasi, kristalisasi, filtrasi, sublimasi, ekstraksi dan absorpsi.

-          Pemisahan dan pemurnian campuran dilakukan berdasarkan pada zat-zat yang tercampur tersebut. Misalnya campuran air dan pasir dipisahkan dengan menggunakan pengendapan atau dekantasi. Campuran air dan garam dipisahkan dengan menggunakan metode kristalisasi. Campuran air dan kapur dipisahkan dengan menggunakan metode penyaringan atau filtrasi, dan sebagainya.

5.2 Saran

Agar pada saat praktikum menggunakan teknik yang lain selain yang dipercobakan, seperti teknik pemusingan (sentrifugal) dan distilasi.

DAFTAR PUSTAKA

Petrucci, Ralph H dan seminar. 1987. Kimia Dasar. Jilid 1. Jakarta:                   Erlangga.

Petrucci. 1996. Kimia Dasar. Jilid 1. Jakarta: Erlangga.

Sudjadi. 1988. Metode Pemisahan. Fakultas Farmasi UGM:       Yogyakarta.

S, Syukri. 1991. Kimia dasar 1. ITB: Bandung.

S, Syukri. 1999. Kimia Dasar 1. ITB: Bandung.