Pemisahan Campuran dan Pemurnian Zat
Hampir semua zat yang kita butuhkan, pada proses mendapatkannya baik dialam maupun disintesis di laboratorium, selalu ada pengotor yang bercampur. Pengotor ini harus dipisahkan melalui proses pemurnian/pemisahan campuran agar didapatkan zat yang murni yang diinginkan. Metode pemurnian atau pemisahan campuran ini ada banyak macamnya yang akan dipilih sesuai dengan karakteristik campuran yang akan dipisahkan.
Berbicara mengenai zat, dapat dibedakan menjadi dua kelompok zat murni dan campuran. Namun, secara umum kebanyakan zat yang ada ditemukan dalam bentuk campuran. Tidak hanya campuran antara dua zat, melainkan multi zat. Contohnya adalah udara, merupakan campuran dari nitrogen, oksigen, helium, neon dan gas lainnya. Udara bukanlah zat murni melainkan campuran.
Air yang kita minum bukanlah semata hanya mengandung molekul H2O Melainkan juga terlarut didalamnya mineral-mineral yang dibutuhkan tubuh, oksigen serta beberapa zat lainnya.
Untuk mendapatan zat tertentu secara murni, biasanya kita melakukan proses pemurnian/ pemisahan campuran. Metode yang digunakan sebenarnya adalah sederhana, karena hanya didasarkan pada perbedaan sifat fisika dan kimia komponen komp[onen dalam campuran. Sebagai contoh sederhana, garam dipisahkan dari airlaut dengan cara memanaskannya lewat panas matahari. Sifat kedua senyawa ini berbeda, air akan menguap ketika dipanaskan sedangkan garam akan mengkristal menjadi padatan sehingga kedua zat memisah. Hanya dengan memperhatikan sifat kimia dan fisika komponen-komponen dalam campuran, maka metode pemisahan dapat dipilih.
Berikut beberapa metode pemisahan standar yang biasa dilakukan dalam bidang kimia :
1.Filtrasi
Filtrasi adalah metode pemisahan campuran dengan menyingkirkan padatan dari cairan. Ini merupakan teknik pemisahan dasar yang tidak hanya dilakukan di laboratorium, tetapi juga dalam kehidupan sehari hari. Filtrasi ada 3 jenis, disesuaikan dengan jenis cairan yang akan dipisahkan.
Jika cairan biasa seperti air dan pasir, bisa kita pisahkan dengan menggunakan kertas saring biasa. Kertas saring ini diletakkan dalam corong, kemudian cairan yang akan dipisahkan dilewatkan padanya. Padatan yang tidak dapat mem=lalui kertas saring akan tertinggal sedangkan cairan yang partikelnya lebih kecil akan lewat. Cairan hasilpenyaringan disebut dengan filtrat.
Jika cairannya kental, maka kita tidak bisa menyaringgya menggunakan kertas saring saja karena laju cairan yang melambat. Biasanya filtrasi yang digunakan adalah filtrasi dengan alat penghisap. Jadi, filtrat yang ada akan dihisap menggunakan alat sehingga lajunya menjadi lebih cepat.
Tetapi filtrasi dengan penghisap tidak cocok jika cairannya adalah senyawa organik yang mudah menguap. Oleh karena itu digunakanlah filtrasi menggunakan tekanan, sehingga cairan organiknya tidak menguap.
2.Adsorbsi
Jika zat yang ingin disaring jumlahnya sangat sedikit, maka akan sulit memisahkannya menggunakan teknik filtrasi, karena biasanya partikel ini akan menyumbat penyaringnya. Untuk itu digunakan metode lain yaitu adsorbsi. Adsorbsi adalah teknik pemisahan dimana penyaringgya dapat meyerap/mengadsobrsi pengotor dalam jumlah kecil tadi.
Penyaring apapun bisa digunakan asal ia memiliki posri, bersifat hidrofob (tidak suka air) atau solvofob (tidak suka koloid sol) dan memiliki kisi yang kaku. Biasanya penyaring yang sering digunakan adalah celit, keramik diatom dan tanah liat teraktivasi.
Karbon aktif yang memiliki luas permukaan yang besar juga sering digunakan untuk mengadsorbsi senyawa orbagik yang menyebabkan bau di air atau di udara. Silika gel,yang sering kita temukan dalam kotak sepatu berguna untuk mengadsorbsi uap air dan secara luas digunakan sebagai desikan.
3.Rekristalisasi
Reakristalisasi merupakan metode untuk memurnikan padatan. Walaupun sudah banyak metode lain yang diperkenalkan, sampai saat ini rekristalisasi masih menjadi metode yang paling disukai. Kenapa?? Karena metode ini sangat mudah dilakukan,tidak menggunakan alat apapun dan juga sangat efektif.
Metode yang digunakan sederhana, dimana padatan yang mengandung pengotor dilarutkan dalam pelarut tertentu dipanaskan sampai mendekati titik didih pelarutnya untuk menghasilkan larutan jenuh atau hampir jenuh.
Larutan jenuh ini kemudian didinginkan. Pada suhu rendah biasanya kelarutan zat akan menurun sehingga ia akan mengkristal menjadi padatan. Sedangkan zat pengotornya tadi, karena jumlahnya tidak banyak maka tidak membentuk larutan jenuh. Sehingga kektika didinginkan ia tetap berada dalam pelarutnya. Padatan yang mengkristal bisa dipisahkan melalui penyaringan.
Walapun tampaknya sederhana, tetapi rekristalisasi tidak mudah dilakukan. Berikut beberapa saran yang bisa digunakan agar pemurnian dengan cara rekristalisasi dapat berhasil.
1.Kelarutan padatan yang akan dipisahkan harus sangat tergantung pada suhu.
2.Kristal yang terbentuk tidak harus mengendap dari larutan jenuh dengan pendinginan karena mungkin akan terbentuk larutan lewat jenuh secara langsung akibat pemanasan
3.Untuk mencegah rekasi kimia antara pelarut dengan kristal, maka biasanya disarankan menggunakan pelarut nonpolar walaupun pelarut nonpolar sangat susah melarutkan senyawa polar. Tetapi penggunaanya lebih efektif karena jika kita menggunakan pelarut polar, ia bisa bereaksi dengan kristal membentuk senyawa kompleks.
4.Plarut dengan titik didih rendah biaanya lebih disukai.
4.Destilasi
Destilasi adalah teknik pemisahan campuran yang menggunakan perbedaan titik didih. Teknik ini sudah ada sejak zaman dahulu kala, tetapi tentu masih sederhana. Kemudian pada alat destilasinya di tambahkan kondensor (pendingin) untuk mempercepat proses yang terjadi.
Jik kita ingin memisahkan campuran yang berbentuk cairan, maka destilasi yang digunakan adalah destilasi bertingkat atau fraksional. Destilasi jenis ini juga digunakan dalam pemisahan fraksi fraksi minyak bumi.
Secara sederhana dilaboratorium, destilasi biasanya menggunakan alat seperti dibawah ini.
Kita misalkan saja akan memisahkan air dari etanol. Campuran cairan dimasukkan dalam tabung kemudian dipanaskan. Titik didih air lebih besar dibandingkan titik didih entaon. Jika suhu sudah mencapai titik didih etanol, maka etanol mulai menguap. Biasanya akan ditandai dengan suhu thermometer tetap untuk beberapa saat di titik didih etanol.
Etanol yang menguap akan masuk ke pipa destilasi kemudian ke dalam kondensor. Dalam kondensor ini, etanol didinginkan kembali menjadi cairan dan ditampung dalam wadah.
Jika etanol dalam campuran sudah habis,bisanya suhu thermometer akan meningkat kembali untuk mencapai titik didih air. Jika ini terjadi, maka pemanasan akan dihentikan untuik mencegah airnya menguap. Sampai tahap ini kita sudah berhasil memisahkan campuran etanol dengan air.
5.Ekstraksi
Ektraksi adalah teknik pemisahan senyawa organic yang bersifat hidrofob (tidak suka air) dilarutkan atau didispersikan dalam air. Kemudian ditambahkan suatu pelarut yang tidak hidrofob ke dalam air yang mengandung senyawa organic tadi. Kemudian campuran diaduk dengan baik sehingga senyawa organiknya memisah.
Lapisan organic dan air akan dapat dipisahkan dengan corong pisah dan senyawa organic dapat diambil ulang dari lapisan organic dengan menyingkirkan pelarutnya. Pelarut yang biasa digunakan adalah dietil eter yang memiliki titik didih yang rendah yang bisa dengan mudah disingkirkan melaui penguapan.
Berbicara mengenai zat, dapat dibedakan menjadi dua kelompok zat murni dan campuran. Namun, secara umum kebanyakan zat yang ada ditemukan dalam bentuk campuran. Tidak hanya campuran antara dua zat, melainkan multi zat. Contohnya adalah udara, merupakan campuran dari nitrogen, oksigen, helium, neon dan gas lainnya. Udara bukanlah zat murni melainkan campuran.
Air yang kita minum bukanlah semata hanya mengandung molekul H2O Melainkan juga terlarut didalamnya mineral-mineral yang dibutuhkan tubuh, oksigen serta beberapa zat lainnya.
Untuk mendapatan zat tertentu secara murni, biasanya kita melakukan proses pemurnian/ pemisahan campuran. Metode yang digunakan sebenarnya adalah sederhana, karena hanya didasarkan pada perbedaan sifat fisika dan kimia komponen komp[onen dalam campuran. Sebagai contoh sederhana, garam dipisahkan dari airlaut dengan cara memanaskannya lewat panas matahari. Sifat kedua senyawa ini berbeda, air akan menguap ketika dipanaskan sedangkan garam akan mengkristal menjadi padatan sehingga kedua zat memisah. Hanya dengan memperhatikan sifat kimia dan fisika komponen-komponen dalam campuran, maka metode pemisahan dapat dipilih.
Berikut beberapa metode pemisahan standar yang biasa dilakukan dalam bidang kimia :
1.Filtrasi
Filtrasi adalah metode pemisahan campuran dengan menyingkirkan padatan dari cairan. Ini merupakan teknik pemisahan dasar yang tidak hanya dilakukan di laboratorium, tetapi juga dalam kehidupan sehari hari. Filtrasi ada 3 jenis, disesuaikan dengan jenis cairan yang akan dipisahkan.
Jika cairan biasa seperti air dan pasir, bisa kita pisahkan dengan menggunakan kertas saring biasa. Kertas saring ini diletakkan dalam corong, kemudian cairan yang akan dipisahkan dilewatkan padanya. Padatan yang tidak dapat mem=lalui kertas saring akan tertinggal sedangkan cairan yang partikelnya lebih kecil akan lewat. Cairan hasilpenyaringan disebut dengan filtrat.
Jika cairannya kental, maka kita tidak bisa menyaringgya menggunakan kertas saring saja karena laju cairan yang melambat. Biasanya filtrasi yang digunakan adalah filtrasi dengan alat penghisap. Jadi, filtrat yang ada akan dihisap menggunakan alat sehingga lajunya menjadi lebih cepat.
Tetapi filtrasi dengan penghisap tidak cocok jika cairannya adalah senyawa organik yang mudah menguap. Oleh karena itu digunakanlah filtrasi menggunakan tekanan, sehingga cairan organiknya tidak menguap.
2.Adsorbsi
Jika zat yang ingin disaring jumlahnya sangat sedikit, maka akan sulit memisahkannya menggunakan teknik filtrasi, karena biasanya partikel ini akan menyumbat penyaringnya. Untuk itu digunakan metode lain yaitu adsorbsi. Adsorbsi adalah teknik pemisahan dimana penyaringgya dapat meyerap/mengadsobrsi pengotor dalam jumlah kecil tadi.
Penyaring apapun bisa digunakan asal ia memiliki posri, bersifat hidrofob (tidak suka air) atau solvofob (tidak suka koloid sol) dan memiliki kisi yang kaku. Biasanya penyaring yang sering digunakan adalah celit, keramik diatom dan tanah liat teraktivasi.
Karbon aktif yang memiliki luas permukaan yang besar juga sering digunakan untuk mengadsorbsi senyawa orbagik yang menyebabkan bau di air atau di udara. Silika gel,yang sering kita temukan dalam kotak sepatu berguna untuk mengadsorbsi uap air dan secara luas digunakan sebagai desikan.
3.Rekristalisasi
Reakristalisasi merupakan metode untuk memurnikan padatan. Walaupun sudah banyak metode lain yang diperkenalkan, sampai saat ini rekristalisasi masih menjadi metode yang paling disukai. Kenapa?? Karena metode ini sangat mudah dilakukan,tidak menggunakan alat apapun dan juga sangat efektif.
Metode yang digunakan sederhana, dimana padatan yang mengandung pengotor dilarutkan dalam pelarut tertentu dipanaskan sampai mendekati titik didih pelarutnya untuk menghasilkan larutan jenuh atau hampir jenuh.
Larutan jenuh ini kemudian didinginkan. Pada suhu rendah biasanya kelarutan zat akan menurun sehingga ia akan mengkristal menjadi padatan. Sedangkan zat pengotornya tadi, karena jumlahnya tidak banyak maka tidak membentuk larutan jenuh. Sehingga kektika didinginkan ia tetap berada dalam pelarutnya. Padatan yang mengkristal bisa dipisahkan melalui penyaringan.
Walapun tampaknya sederhana, tetapi rekristalisasi tidak mudah dilakukan. Berikut beberapa saran yang bisa digunakan agar pemurnian dengan cara rekristalisasi dapat berhasil.
1.Kelarutan padatan yang akan dipisahkan harus sangat tergantung pada suhu.
2.Kristal yang terbentuk tidak harus mengendap dari larutan jenuh dengan pendinginan karena mungkin akan terbentuk larutan lewat jenuh secara langsung akibat pemanasan
3.Untuk mencegah rekasi kimia antara pelarut dengan kristal, maka biasanya disarankan menggunakan pelarut nonpolar walaupun pelarut nonpolar sangat susah melarutkan senyawa polar. Tetapi penggunaanya lebih efektif karena jika kita menggunakan pelarut polar, ia bisa bereaksi dengan kristal membentuk senyawa kompleks.
4.Plarut dengan titik didih rendah biaanya lebih disukai.
4.Destilasi
Destilasi adalah teknik pemisahan campuran yang menggunakan perbedaan titik didih. Teknik ini sudah ada sejak zaman dahulu kala, tetapi tentu masih sederhana. Kemudian pada alat destilasinya di tambahkan kondensor (pendingin) untuk mempercepat proses yang terjadi.
Jik kita ingin memisahkan campuran yang berbentuk cairan, maka destilasi yang digunakan adalah destilasi bertingkat atau fraksional. Destilasi jenis ini juga digunakan dalam pemisahan fraksi fraksi minyak bumi.
Secara sederhana dilaboratorium, destilasi biasanya menggunakan alat seperti dibawah ini.
 |
| Alat destilasi sederhana. Sumber gambar : Buku teks pengantar kimia oleh Yashito Takeuchi |
Etanol yang menguap akan masuk ke pipa destilasi kemudian ke dalam kondensor. Dalam kondensor ini, etanol didinginkan kembali menjadi cairan dan ditampung dalam wadah.
Jika etanol dalam campuran sudah habis,bisanya suhu thermometer akan meningkat kembali untuk mencapai titik didih air. Jika ini terjadi, maka pemanasan akan dihentikan untuik mencegah airnya menguap. Sampai tahap ini kita sudah berhasil memisahkan campuran etanol dengan air.
5.Ekstraksi
Ektraksi adalah teknik pemisahan senyawa organic yang bersifat hidrofob (tidak suka air) dilarutkan atau didispersikan dalam air. Kemudian ditambahkan suatu pelarut yang tidak hidrofob ke dalam air yang mengandung senyawa organic tadi. Kemudian campuran diaduk dengan baik sehingga senyawa organiknya memisah.
Lapisan organic dan air akan dapat dipisahkan dengan corong pisah dan senyawa organic dapat diambil ulang dari lapisan organic dengan menyingkirkan pelarutnya. Pelarut yang biasa digunakan adalah dietil eter yang memiliki titik didih yang rendah yang bisa dengan mudah disingkirkan melaui penguapan.
Posting Komentar untuk "Pemisahan Campuran dan Pemurnian Zat "