LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA ORGANIK I
“PEMURNIAN ZAT CAIR DENGAN METODE DISTILASI”
Tanggal Praktikum: Senin, 14 September 2015 Tanggal Pengumpulan Laporan : Senin, 28 September 2015
Disusun Oleh :
AHMAD HANIF FAHRUDY (1147040003)
KIMIA 3-A JURUSAN KIMIA
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UIN SUNAN GUNUNG DJATI
A. TUJUAN PRAKTIKUM
Pada praktikum pertama ini, kami melakukan pemurnian dan memisahkan zat cair dengan tujuan sebagai berikut:
1. Mengidentifikasi proses pemurnian zat cair menggunakan metode distilasi biasa.
2. Mengidentifikasi proses pemurnian zat cair menggunakan metode distilasi bertingkat: azeotrop terner.
B. TEORI DASAR
Distilasi atau penyulingan adalah suatu metode pemisahan bahan kimia berdasarkan perbedaan kecepatan atau kemudahan menguap (volatilitas) bahan. Dalam penyulingan, campuran zat dididihkan sehingga menguap, dan uap ini kemudian didinginkan kembali ke dalam bentuk cairan. Zat yang memilik titik didih rendah akan menguap lebih dulu.
Metode ini termasuk sebagai unit operasi kimia jenis perpindahan massa. Penerapan proses ini didasarkan pada teori bahwa pada suatu larutan, masing-masing komponen akan menguap pada titik didihnya. Model ideal distilasi didasarka pada hukum Raoult dan Hukum Dalton.
Secara umum, terdapat beberapa macam distilasi, yaitu:
1. Distilasi sederhana
Distilasi sederhana digunakan untuk memisahkan dua atau lebih komponen cair dari suatu larutan yang memiliki perbedaan titik didih yang jauh. Selain perbedaan titik didih, juga perbedaan kevolatilan, yaitu kecenderungan suatu zat unutk berubah menjadi gas. Distilasi ini dilakukan pada kondisi tekanan atmosfer yang normal.
2. Distilasi bertingkat (fraksional)
memiliki titik didih yang berdekatan. Distilasi ini juga dapat digunakan unutk campuran dengan perbedaan titik didih kurang dari 20ºC dan bekerja pada tekanan atmosfer yang rendah.
Perbadaan distilasi bertingkat dengan distilasi sederhana adalah adanya kolom fraksionasi. Di kolom ini terjadi pemanasan secara bertahap dengan suhu yang berbeda-beda pada setiap kolomnya, sehingga komponen yang memiliki titik didih yang lebih tinggi akan tetap berada di bawah dan tidak bisa melewati kolom-kolom fraksionasi tersebut, sedangkan zatyang titik didihnya paling rendah akan naik dan lolos dari kolom fraksinasi dan terpisah dari zat lainnya
3. Distilasi azeotrop terner
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 azeotrop tetap konstan dalam penambahan tekanan. Ketika tekanan berubah, kedua titik didih dan komposisi dari azeotrop berubah. Sehingga 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 intramolekul dalam larutan.
Azeotrop dapat didistilasi dengan menggunakan tambahan pelarut tertentu, misalnya penambahan benzena untuk memisahkan air. 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. Campran azeotrop merupakan penyimpangan dari hukum Raoult.
Berikut sifat fisik dan kimia bahan serta cara penanggulangannya:
N
o Bahan Sifat fisik
2 Aseton (CH 3OCH3)
Cairan tak berwarna, titik didih 56,53 C, titik lebur ᵒ -94,9 C, Mr 58,08 gram/mol, ρ 0,79 gram/cm
ᵒ 3
3 Metanol (CH 3OH)
Cairan tak berwarna, titik didih 64,7 C, titik lebur -97 C, ᵒ ᵒ Mr 32,04 gram/mol, ρ 0,79 gram/cm3
4 Benzena (C6H6)
Cairan tak berwarna, titik didih 80,1 C, titik lebur 5,5 C, ᵒ ᵒ Mr 78,1 gram/mol, ρ 0,88 gram/cm3
N
o Bahan Sifat kimia
1 Air (H2O) Pelarut universal, oksidator, reduktor 2 Aseton (CH3OCH3) Mudah terbakar, iritan
3 Metanol (CH3OH) Mudah terbakar, beracun 4 Benzena (C6H6) Mudah terbakar, beracun
N
o Bahan Cara penanggulangan
1 Air (H2O) -
2 Aseton (CH 3OCH3)
Jauhkan dari sumber api, lindungi tubuh dengan APD, buang di tempat khusus
3 Metanol (CH 3OH)
Jauhkan dari sumber api, pakai masker, jangan dihirup secara langsung, buang di tempat khusus 4 Benzena (C
6H6)
Jauhkan dari sumber api, pakai masker, jangan dihirup secara langsung, buang di tempat khusus
C. ALAT DAN BAHAN 1. Alat
N
o Nama Alat Jumlah
1 Termometer 1 buah
2 Gelas kimia 2 buah
3 Labu distilasi 2 buah
4 Kondensor 2 buah
5 Selang 4 buah
6 Batu didih 3 buah
7 Komporlistrik 1 buah
9 Tabungreaksi 8 buah 1
0 Labu ukur 2 buah
2. Bahan
No Bahan Jumlah
1 Aquades Secukupnya
2 Es batu Secukupnya
3 Aseton 20 mL
4 Metanol 12,5 mL
5 Benzena 12,5 mL
D. CARA KERJA
1. Bagian I: Kalibrasi Termometer
Gelas kimia diisi dengan bongkahan es kecil hingga kedalaman 10 cm, kemudian ditambahkan sedikit air dingin sampai bongkahan es mengambang. Setelah itu, termometer dicelupkan hingga kedalaman 7-8 cm. Air diaduk pelan-pelan dengan termometer dan suhu tersebut diamati lewat termometer. Ketika suhu termometer stabil selama 10-15 detik, skala termometer dicatat tanpa mengangkatnya dari permukaan air.
2. Bagian II: Distilasi Biasa
Pertama, peralatan distilasi dipasang, lalu camperan aseton-air (1:1) sebanyak 40 mL dimasukkan ke dalam labu, berikut batu didih. Setelah itu, dilakukan pemanasan dan pengadukan secara magnetik hingga mendidih. Kemudian pemanasan diatur supaya distilat menetes secara teratur dengan kecepatan satu tetes per detik. Suhu dimana tetesan pertama jatuh diamati dan dicatat. Setelah itu penampung diganti dengan yang bersih, kering, dan berlabel untuk menampung distilat murni, yaitu distilat yang suhunya sudah mendekati suhu didih sebenarnya sampai suhunya konstan. Suhu dan volume distilat dicatat secara teratur sampai sisa distilat tinggal sedikit. 3. Bagian III: Distilasi Bertingkat: Azeotrop Terner
mL.peralatan distilasi bertingkat dipasang, kemudian dilakukan distilasi secara teratur dengan mencatat suhu dan volume distilat. Penampung diganti ketika mencapai titik didih zat murni dan distilasi dihentikan ketika sisa campuran dalam labu tinggal sedikit. Jika terbentuk 2 fasa, maka fasa atas dan fasa bawah dipisahkan dengan pipet dan volume masing-masing fasa diukur.
E. HASIL PENGAMATAN kurva durung 1. Kalibrasi Termometer
Keadaan Suhu( C)ᵒ Waktu(s)
Awal 20 0
Akhir 0 15
2. Distilasi Biasa
Tabung Suhu ketika tetesan pertama jatuh
( C)ᵒ Volume(ml)
1 50 4
2 58 0,3
Volume awal campuran aseton-air (1:1)=40 mL
Volume campuran setelah distilasi=40-(4+0,3)=35,7 mL 3. Distilasi Bertingkat: Azeotrop Terner
Tabung Suhu ketika tetesan pertama jatuh( C)ᵒ Volume(ml)
1 65 5
2 70 4
3 83 5
4 99 3
Sisa larutan akhir 8
F. PEMBAHASAN kurva durung
Pada proses distilasi biasa, larutan campuran mengembun dan menetes pada suhu 50ºC pada tabung 1, dan 58ºC pada tabung 2. Titik didih aseton berdasarkan literatur adalah 56,53ºC. Titik didih yang kami dapatkan pada saat praktikum berbeda dengan titik didih aseton pada literatur karena terdapat banyak faktor yang mempengaruhinya, seperti suhu luar alat destilasi, suhu ruang, dan tekanan uap yang terdapat pada alat destilasi.
Pada proses penguapan, molekul zat cair mendekati perbatasan fasa uap-cair, maka molekul tersebut dapat berubah dari fasa cair menjadi fasa gas jika memiliki energi yang cukup. Hanya molekul-molekul yang memiliki energetika yang cukup yang dapat mengatasi gaya yang mengikat antarmolekul dalam fasa cair sehingga dapat melepaskan diri ke dalam fasa gas.beberapa molekul yang berada dalam fasa uap di atas zat cair, ketika mendekati permukaan zat cair tersebut, dapat memasuki fasa cair kembali sehingga menjadi bagian dari fasa yang terkondensasi. Pada saat proses ini terjadi, molekul-molekul tersebut memperkecil energi kinetiknya sehingga gerakannya lebih lambat. Pemanasan terhadap zat cair menyebabkan banyak molekul memasuki fasa uap.
Beralih ke distilasi bertingakt azeotrop terner. Azeotrop adalah campuran dua atau lebih komponen yang sulit dipisahkan. Pada proses distilasi azeotrop terner, campuran tersebut ditambah dengan zat lain atau dilakukan distilasi dengan tekanan tinggi.
Proses penguapan pada distilasi azeotrop terner juga terjadi dalam waktu yang lama karena
Embun pertama yang menetes pada tabung reaksi 1 terjadi ketika suhu larutan 65C, dan larutan tersebut merupakan metanol murni, karena zat tersebut menguap dan mengembun pada suhu metanol, yaitu 64,7C berdasarkan literatur.
Ketika volume pada tabung reaksi mencapai 5 mL, kami mengganti tabung reaksi dengan yang baru. Embun pertama yang menetes pada tabung 2 terjadi ketika suhu 70C. Tabung ini berisi benzena murni karena mendekati titik didih benzena, yaitu 80,1C.
Ketika tabung 2 telah terisi 4 mL benzena, tabung reaksi diganti dengan yang baru. Pada suhu 83C embun menetes. Ketika telah terisi 5 mL, tabung diganti dengan yang baru lagi ketika suhunya mencapai 99C dan terisi embun sebanyak 3 mL, sehingga sisa larutan yang terdapat pada labu destilasi adalah 8 mL.
Pada tabung 1 (metanol) dan tabung 2 (benzena) tidak terdapat 2 fasa, karena larutan tersebut murni dan tidak tercampur dengan larutan lain. Tabung 3 dan 4 beirisi air karena larutan campuran yang digunakan hanya metanol, benzena, dan air.
G. KESIMPULAN
1. Pada destilasi biasa, zat cair dapat dimurnikan dengan cara menguapkan larutan campuran lalu mengembunkannya menjadi larutan dengan peralatan destilasi biasa.
2. Pada destilasi bertingkat azeotrop terner, zat cair dapat dimurnikan dengan cara menguapkan larutan campuran yang telah ditambahkan zat cair lain dan mengembunkannya menjadi larutan.
H. DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
Gambar 2: Rangkaian Alat Destilasi Bertingkat: Azeotrop Terner
