Nama anggota kelopmok:

1. Wahyu Dita Saputri

2. Yulia Nur Isnaini

3. Zainur Rahman

4. Deni Ardiansyah

5. Muhammad Fathoni Aziz

DESTILASI

1. Jelaskan prinsip dasar pemisahan secara destilasi!

Destilasi merupakan suatu proses pemisahan dua atau lebih komponen zat cair

berdasarkan pada titik didih. Secara sederhana destisi dilakukan dengan

memanaskan/menguapkan zat cair lalu uap tersebut didinginkan kembali supaya jadi

cair dengan bantuan kondensor. Titik didih disini dipengaruhi oleh interaksi antar

molekul pelarut dan zat terlarut. Titik didih pelarut akan meningkat ketika

ditambahkan zat terlarut, hal ini disebabkan karena bertambahnya interaksi antar

molekul dari pelarut dan zat terlarut. Ketika dipanaskan, zat pelarut akan mendidih

terlebih dahulu karena ikatan antar molekul pelarut merupakan interaksi yang lebih

lemah daripada interaksi pelarut dan zat terlarut. Dengan demikian didapatkan

pemisahan zat terlarut dari pelarutnya.

2. Jelaskan prinsip dasar pemisahan secara destilasi sesuai grafik!

Prinsip dasar dari destilasi adalah pemisahan suatu campuran atau komponen zat

berdasarkan perbedaan titik didih komponen-komponen tersebut. Misalkan pada

grafik yang tersedia ingin memisahkan komponen A dan komponen B dengan

menguapkan komponen A, maka harus diketahui terlebih dahulu berapa komposisi A

dan B sebelum didestilasi. Misal komponen A da B sebelum didestilasi adalah 20%

dan 80%, jika dipanaskan, maka larutan akan mulai mendidih pada saat suhu di L2.

Pada saat L2, komposisi uap tidak akan sama seperti cairannya, komposisi uap yang

terbentuk untuk A dan B berturut-turut adalah 60% dan 40% setelah dikondensasi.

Jika ingin mendapatkan lebih banyak lagi komposisi B, maka dilakukan destilasi lagi

dengan cara sama seperti sebelumnya sampai suhu medekati titik didih komponen B,

sehingga akan didapatkan komponen B yang lebih murni.

3. Jelaskan mengapa proses azeotrop dapat terjadi dan bagaimana aplikasinya

dalam destilasi!

Azeotrop adalah campuran dari dua atau lebih komponen yang memiliki titik

didih yang konstan. Azeotrop dapat menjadi gangguan yang menyebabkan hasil

distilasi menjadi tidak maksimal. Komposisi dari azeotrope tetap konstan dalam

pemberian atau penambahan tekanan. Akan tetapi ketika tekanan total berubah, kedua

titik didih dan komposisi dari azeotrop berubah. Sebagai akibatnya, azeotrop bukanlah

komponen tetap, yang komposisinya harus selalu konstan dalam interval suhu dan

tekanan, tetapi lebih ke campuran yang dihasilkan dari saling memengaruhi dalam

kekuatan intramolekuler dalam larutan.

Azeotrop dapat didistilasi dengan menggunakan tambahan pelarut tertentu,

misalnya penambahan benzena atau toluena untuk memisahkan air. pelarut ini biasa

disebut dengan larutan entratiner yang berfungsi untuk mengganggu atau bahkan

merusak gaya yang dibentuk antar molekul pada azeotrop, sehingga letak azeotrop

dalam grafik yang digambarkan akan bergeser atau bias hilang sama sekali, sehingga

destilasi dapat dilanjutkan. Air dan pelarut akan ditangkap oleh penangkap Dean-

Stark. Air akan tetap tinggal di dasar penangkap dan pelarut akan kembali ke

campuran dan memisahkan air lagi

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. Untuk lebih jelasnya, dijelaskan dalam aplikasi dibawah.

Titik A pada pada kurva merupakan boiling point campuran pada kondisi sebelum

mencapai azeotrop. Campuran kemudian dididihkan dan uapnya dipisahkan dari

sistem kesetimbangan uap cair (titik B). Uap ini kemudian didinginkan dan

terkondensasi (titik C). Kondensat kemudian dididihkan, didinginkan, dan seterusnya

hingga mencapai titik azeotrop. Pada titik azeotrop, proses tidak dapat diteruskan

karena komposisi campuran akan selalu tetap. Pada gambar di atas, titik azeotrop

digambarkan sebagai pertemuan antara kurva saturated vapor dan saturated liquid.

(ditandai dengan garis vertikal putus-putus)

Contoh Aplikasi dalam Distilasi : Pemisahan campuran azeotrop propanol-ethyl

acetate.

Prinsip yang digunakan pada metode ini yaitu pada tekanan yang berbeda, komposisi

azeotrop suatu campuran akan berbeda pula. Tujuan memberi tekanan yang berbeda

pada kedua kolom tersebut adalah agar fraksi mol dari kedua campuran tersebut saat

kondisi azeotrop berubah sehingga posisi azeotrop juga akan bergeser, dengan begitu

destilasi dapat dilanjutkan. Berdasarkan prinsip tersebut, distilasi dilakukan bertahap

menggunakan 2 kolom distilasi yang beroperasi pada tekanan yang berbeda. Kolom

distilasi pertama memiliki tekanan operasi yang lebih tinggi dari kolom distilasi

kedua. Produk bawah kolom pertama menghasilkan ethyl acetate murni sedangkan

produk atasnya ialah campuran propanol-ethyl acetate yang komposisinya mendekati

komposisi azeotropnya. Produk atas kolom pertama tersebut kemudian didistilasi

kembali pada kolom yang bertekanan lebih rendah (kolom kedua). Produk bawah

kolom kedua menghasilkan propanol murni sedangkan produk atasnya merupakan

campuran propanol-ethyl acetate yang komposisinya mendekati komposisi

azeotropnya.

4. Jelaskan prinsip kerja dari:

a. Prinsip distilasi sederhana: pemisahan suatu campuran berdasarkan perbedaan

titik didih jauh atau dengan salah satu komponen bersifat volatil, dan yang

memiliki titik didih lebih rendah akan menguap dan terkondensasi terlebih dahulu

sehingga terpisah dengan cairan lainnya.

b. prinsip destilasi bertingkat: pemurnian zat/ senyawa cair dimana zat

pencampurnya berupa senyawa cair yang titik didihnya rendah dan titik didih

senyawa tersebut tidak berbeda jauh dengan titik didih senyawa yang akan

dimurnikan.

c. Prinsip Destilasi azeotrop: memisahkan campuran azeotrop (campuran dua atau

lebih komponen yang sulit dipisahkan) biasanya dalam prosesnya digunakan

senyawa lain yang dapat memecah ikatan azeotrop tersebut misalnya penambahan

benzene atau toluene untuk memisahkan air, atau dengan menggunakan tekanan

tinggi.

d. Prinsip metode refluks: pelarut volatil yang digunakan akan menguap pada suhu

tinggi, namun akan didinginkan dengan kondensor sehingga pelarut yang tadinya

dalam bentuk uap akan mengembun pada kondensor dan turun lagi ke dalam

wadah reaksi sehingga pelarut akan tetap ada selama reaksi berlangsung.

e. Prinsip destilasi kering : pemanasan bahan padat untuk menghasilkan produk-

produk berupa cairan atau gas (yang dapat berkondensasi menjadi padatan).

Produk-produk tersebut disaring, dan pada saat yang bersamaan mereka

berkondensasi dan dikumpulkan, biasanya membutuhkan suhu yang lebih tinggi

dibanding distilasi biasa.

5. Jelaskan prinsip dari macam-macam destilasi berdasarkan prosesnya berikut ini

serta berikan kelebihan dan kekurangannya!

a. Destilasi kontinyu:

Distilasi kontinyu terjadi jika prosesnya berlangsung terus-menerus. Ada aliran

bahan masuk sekaligus aliran bahan keluar.Rangkaian alat distilasi yang banyak

digunakan di industri adalah jenis tray tower dan packed tower.

Proses ini berlangsung terus-menerus yaitu pertama-tama cairan campuran

diumpankan ke dalam menara column. Selanjutnya cairan yang tidak berubah

menjadi uap menuju ke bawah akibat gaya gravitasi, sedangkan cairan yang

menjadi uap bergerak ke atas. Untuk cairan ke bawah selanjutnya keluar column

untuk diumpankan ke reboiler. Hasil reboiler yang berupa gas dikembalikan lagi

ke dalam column dan yang tidak langsung mengalir keluar menjadi produk bawah.

Untuk gas hasil distilasi selanjutnya dikondensasikan menjadi cairan yang disebut

dengan produk distilasi. Sedangkan gas yang tidak terkondensasi selanjutnya

dikembalikan ke dalam column distilasi untuk diproses kembali. Pada proses

distilasi secara kontinyu dikenal dengan istilah bagian rectifying dan bagian

stripping. Bagian rectifying adalah proses bagian atas setelah gas keluar dari

column distilasi dan bagian stripping adalah proses bagian bawah setelah cairan

keluar dari column distilasi. Biasanya dalam column ini digunakan untuk

memisahkan umpan multikomponen untuk menghasilkan dua atau lebih produk

murni.

Kelebihan

1. Prosesnya berlangsung cepat, sehingga waktu yang diperlukan juga singkat

2. Volume reactor yang digunakan lebih kecil

3. Kecepatan reaksi lebih tinggi

Kekurangan

1. Biaya yang diperlukan mahal

2. Bahan yang dibutuhkan juga banyak

b. Destilasi batch

Sama halnya dengan reaktor, pada distilasi jenis ini tidak memiliki aliran masuk

dan keluar. Jenis ini biasa dilakukan untuk satu kali proses, yakni bahan

dimasukkan dalam peralatan, diproses kemudian diambil hasilnya (distilat dan

residu).

Distilasi batch ini merupakan salah satu jenis operasi yang tak tunak (unsteady).

Jika dilakukan satu kali proses, yakni bahan dimasukkan dalam peralatan, diproses

kemudian diambil hasilnya (distilat dan residu).

Prinsip kerja dari distilasi bacth adalah pertama-tama umpan masuk melalui

bawah column. Setelah itu dipanaskan yang mana menghasilkan gas yang akan

naik keatas column. Cairan yang tidak menguap akan tetap dibawah sampai

pemanasan selesai. Gas hasil pemanasan akan keluar dari column lalu

dikondensasikan menjadi cairan yang diinginkan, sedangkan gas yang tidak dapat

terkondensai akan dikembalikan ke column. Akan tetapi hasil dari distilasi

pertama belum 100% murni. Untuk itu hasil distilasi pertama dapat didistilasi

kembali untuk mendapatkan produk dengan kemurnian yang lebih tinggi dari

produk sebelumnya.

Keuntungan dari distilasi batch yaitu :

1. Dalam volume yang kecil, proses ini lebih menguntungkan

2. Lebih mudah mengalami perubahan pada formulasi produk

3. Lebih fleksibel dalam perubahan laju produksi

4. Dapat menggunakan alatmulti - purpose untuk proses produksi dari plant

yang sama ketika peralatan yang bisa dipakai sedang dalam proses

pembersihan karena fouling atau proses sterilisasi.

Kekurangan dari distilasi batch yaitu:

1. Prosesnya membutuhkan waktu yang lama

2. Ukuran alat yang digunakan lebih besar daripada destilasi kontinyu

6. Jelaskan prinsip dari macam-macam destilasi berdasarkan basis tekanan

operasinya berikut ini serta berikan kelebihan dan kekurangannya!

a. Destilasi atmosfir

Distilasi atmosferis merupakan proses distilasi yang mana tekanan operasinya

adalah tekanan atmosferis (1 atm) atau sedikit di atas tekanan atmosferis. Contoh

unit proses yang menggunakan proses distilasi atmosferis ini adalah pada Crude

Distilling Unit (CDU).

Kelebihan: reaktan yang dipakai tidak perlu menjalani perlakuan khusus sehingga

alat yang digunakan tidak terlalu rumit

Kekurangan: Reaksi hanya dapat dilakukan pada tekanan atmosfir

b. Destilasi vakum

Destilasi vakum biasanya digunakan jika senyawa yang ingin didistilasi tidak

stabil, dengan pengertian dapat terdekomposisi sebelum atau mendekati titik

didihnya atau campuran yang memiliki titik didih di atas 150 °C. Metode distilasi

ini tidak dapat digunakan pada pelarut dengan titik didih yang rendah jika

kondensornya menggunakan air dingin, karena komponen yang menguap tidak

dapat dikondensasi oleh air. Untuk mengurangi tekanan digunakan pompa vakum

atau aspirator. Aspirator berfungsi sebagai penurun tekanan pada sistem distilasi

ini.

Kelebihan

1. Kemurnian produk lebih tinggi

2. Tidak terjadi dekompisisi senyawa senyawa penyusunnya karena beroperasi

pada temperature rendah.

3. Dapat memisahkan kedua konponen yang titik didihnya sangat tinggi

Kekurangan:

1. Hanya dapat digunakan pada senyawa yang tidak stabil

2. Tidak dapat digunakan pada pelarut dengan titik didih yang rendah jika

kondensornya menggunakan air dingin

c. Destilasi tekanan

Distilasi tekanan merupakan proses distilasi yang mana tekanan operasinya di atas

tekanan atmosferis (>1 atm). Proses distilasi bertekanan digunakan pada proses

pemisahan umpan yang berupa gas. Pada tekanan atmosferis, umpan yang berada

dalam fase gas masuk ke kolom distilasi berupa gas, sehingga tidak dapat

dipisahkan. Dengan tekanan yang lebih tinggi, maka titik didih komponen

penyusun umpan akan naik, sehingga pada temperatur yang sama, umpan dapat

berubah fase menjadi cair (liquid). Dengan demikian, umpan proses distilasi

bertekanan tersebut dapat dipisahkan di dalam kolom distilasi. Contoh unit proses

yang menggunakan proses distilasi bertekanan adalah pada Light End Unit (LEU).

Kekurangan:

1. Hanya dapat dilakukan pada tekanan sangat tinggi

2. Hanya digunakan untuk pemisahan campuran yang berfasa gas

7. Jelaskan prinsip dari macam-macam destilasi berdasarkan komponen

penyusunnya berikut ini serta berikan kelebihan dan kekurangannya!

a. Distilasi Sistem Biner: adalah Distilasi yang dilakukan untuk memisahkan dua

komponen

Kelebihan: Memiliki kemurnian hasil pemisahan yang cukup tinggi

Kekurangan: Tidak dapat memisahkan suatu campuran apabila campuran tersebut

mempunyai konposisi lebih dari 2 komponen.

b. Distilasi Sistem Multi Komponen: adalah Distilasi yang dilakukan untuk

memisahkan banyak komponen

Kelebihan: dapat memisahkan suatu campuran apabila campuran tersebut

mempunyai konposisi lebih dari 2 komponen.

Kekurangan: proses untuk destilasi multi komponen ini lebih rumit.

8. Jelaskan prinsip dari macam-macam destilasi berdasarkan sistem operasinya

berikut ini serta berikan kelebihan dan kekurangannya!

a. Single Stage Distillation :Single Stage Distillation sering disebut dengan

flash vaporization atau equilibrium distillation, dimana campuran

cairan diuapkan 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. Distilasi jenis ini dapat dilakukan dalam kondisi batch maupun kontinyu.

b. Multi Stage distillation: Multi Stage Distillation sering disebut dengan

Rectification Dimana distilat yang diperoleh dari hasil distilasi sebelumnya

dan didistilasi kembali, maka distilat   ba ru yang d ipe ro l eh akan

memi l i k i konsen t r a s i komponen vo l a t i l yang l eb i t i ngg i . Ke t i ka

p rosedu r d iu l ang , konsen t r a s i komponen vo l a t i l da l am

d i s t i l a t meningkat pada setiap prosesnya.

Kelebihan: Kelebihan dari destilasi ini dapat dilihat pada datarnya kurva yang

berarti titik didih lebih akurat dan dapat digunakan untuk mengidentifikasi titik

didih fraksi tiap komponen.

Kekurangan: membutuhkan waktu reaksi yang lama karena prosesnya harus

diulabg kembali.