Berbagi pengetahuan, dari mana saja, dari siapa saja, untuk semua

Serba-Serbi Distilasi

Distilasi atau penyulingan adalah proses pemurnian suatu campuran yang biasanya berupa cairan berdasarkan perbedaan titik didihnya. Distilasi merupakan proses pemisahan fisik yang tidak memerlukan reaksi kimia. Secara komersial, distilasi memiliki sejumlah aplikasi, misalnya untuk memisahkan minyak mentah menjadi fraksi-fraksi yang lebih ringan yang digunakan sebagai bahan bakar dalam transportasi, pembangkit listrik, maupun dalam proses pemanasan sehari-hari. Air disuling untuk untuk menghilangkan kotoran, seperti kandungan garam-garam laut. Udara disuling untuk memisahkan komponen-komponen penyusunnya, terutama oksigen, nitrogen, dan argon untuk keperluan industri maupun laboratorium. Distilasi larutan terfermentasi telah digunakan sejak zaman kuno untuk menghasilkan minuman berkadar alkohol tinggi dan juga distilasi minyak atsiri.

Gambar kiri: Proses distilasi uap untuk menyuling minyak esensial yang ditemukan pertama kali oleh ilmuwan Arab, Ibn Sina (atau Avicenna, hidup antara 980-1037 M). Teknik ini masih terus digunakan sampai sekarang. (Sumber: http://www.essentialoils.co.za/distillation.htm) Gambar kanan: menara distilasi skala industri yang digunakan saat ini, seperti distilasi kolom atau fraksinasi pada perusahan pengilangan minyak bumi.

Gambar kiri: Proses distilasi uap untuk menyuling minyak esensial yang ditemukan pertama kali oleh ilmuwan Arab, Ibn Sina (atau Avicenna, hidup antara 980-1037 M). Teknik ini masih terus digunakan sampai sekarang (http://www.essentialoils.co.za/distillation.htm) Gambar kanan: menara distilasi skala industri yang digunakan saat ini, seperti distilasi kolom atau fraksinasi pada perusahan pengilangan minyak bumi.

Ada beberapa macam jenis distilasi, di antaranya distilasi sederhana (hanya untuk memurnikan 1 senyawa saja), distilasi fraksinasi (untuk memisahkan fraksi-fraksi yang ada berdasarkan perbedaan titik didihnya), distilasi uap (steam distillation), dan air-sensitive vacuum distillation (distilasi pada kondisi vakum untuk senyawa-senyawa yang sensitif terhadap udara).

Mari kita lihat salah satu jenis distilasi tersebut. Gambar di bawah ini menjelaskan prinsip dasar distilasi sederhana. Campuran yang akan disuling diletakkan pada labu (no. 15), yang dihubungkan dengan kondensor (pendingin, yang dialiri air, no. 5). Untuk mencapai titik didih senyawa yang diinginkan perlu dipanaskan hingga mencapai tekanan uapnya dan terjadi perubahan dari cair menjadi gas (uap). Setelah itu, senyawa didinginkan lewat kondesor dan jatuh sebagai tetes-tetes distilat atau senyawa murni pada labu no. 8. Telah disinggung sebelumnya bahwa pemisahan komponen dalam campuran yang berupa cairan melalui proses distilasi ini tergantung pada perbedaan titik didih masing-masing komponen penyusun serta konsentrasi komponen yang ada. Dengan demikian, proses distilasi ini tergantung pada karakteristik tekanan uap masing-masing komponen penyusun.

Ed15-kimia-2

Tekanan uap cairan pada suhu tertentu adalah tekanan keseimbangan yang diberikan oleh molekul tersebut saat meninggalkan dan masuk permukaan cairan. Energi yang masuk akan menaikkan tekanan uap cairan. Cairan dikatakan mendidih ketika tekanan uap sama dengan tekanan di sekitarnya. Sulit atau mudahnya suatu suatu cairan mendidih tergantung pada tekanan uap dan titik didihnya. Cairan dengan tekanan uap tinggi akan mendidih pada suhu yang lebih rendah. Selanjutnya, tekanan uap dan titik didih suatu campuran senyawa yang berupa cairan tergantung pada jumlah relatif dari komponen-komponen dalam campuran. Distilasi bisa terjadi karena perbedaan tekanan uap dan titik didih komponen dalam campuran cairan tersebut.

Pada awal abad ke-19 konsep distilasi modern yang meliputi pemanasan awal dan reflux telah dikembangkan. Salah satu contohnya adalah kolom distilasi wiski yang dibuat Aeneas Coffey pada 1830 yang konsepnya sampai saat ini masih digunakan pada unit distilasi perusahaan petrokimia modern. Pada tahun 1877, Ernest Solvay menemukan kolom distilasi amonia yang dapat digunakan untuk proses distilasi minyak bumi dan spiritus. Dengan munculnya teknik kimia sebagai suatu disiplin ilmu pada akhir abad ke-19, metode ilmiah dan empiris dapat diterapkan. Industri minyak bumi yang berkembang di awal abad 20 memberikan dorongan untuk pengembangan metode desain yang akurat seperti metode McCabeThiele dan persamaan Fenske. Ketersediaan komputer dengan berbagai softwarenya juga memungkinkan simulasi langsung untuk mendesign kolom distilasi.

Ed15-kimia-3

Bahan bacaan:

Penulis:
Witri Wahyu Lestari, dosen kimia di UNS Solo, doktor bidang kimia anorganik dari Leipzig University, Jerman.
Kontak penulis: uwitwl(at)yahoo(dot)com.