Macam-Macam Destilasi

Distilasi Sederhana

Pada distilasi sederhana, dasar pemisahannya adalah perbedaan titik didih yang jauh atau dengan salah satu komponen bersifat volatil. Jika campuran dipanaskan maka komponen yang titik didihnya lebih rendah akan menguap lebih dulu. Selain perbedaan titik didih, juga perbedaan kevolatilan, yaitu kecenderungan sebuah substansi untuk menjadi gas. Distilasi ini dilakukan pada tekanan atmosfer. Aplikasi distilasi sederhana digunakan untuk memisahkan campuran air dan alkohol.

Distilasi Fraksionisasi

Fungsi distilasi fraksionasi adalah memisahkan komponen-komponen cair, dua atau lebih, dari suatu larutan berdasarkan perbedaan titik didihnya. Distilasi ini juga dapat digunakan untuk campuran dengan perbedaan titik didih kurang dari 20 °C dan bekerja pada tekanan atmosfer atau dengan tekanan rendah. Aplikasi dari distilasi jenis ini digunakan pada industri minyak mentah, untuk memisahkan komponen-komponen dalam minyak mentah

Perbedaan distilasi fraksionasi dan distilasi sederhana adalah adanya kolom fraksionasi. Di kolom ini terjadi pemanasan secara bertahap dengan suhu yang berbeda-beda pada setiap platnya. Pemanasan yang berbeda-beda ini bertujuan untuk pemurnian distilat yang lebih dari plat-plat di bawahnya. Semakin ke atas, semakin tidak volatil cairannya.

Minyak mentah (crude oil) sebagian besar tersusun dari senyawa-senyawa hidrokarbon jenuh (alkana). Adapun hidrokarbon tak jenuh (alkena, alkuna dan alkadiena) sangat sedikit dkandung oleh minyak bumi, sebab mudah mengalami adisi menjadi alkana.

Oleh karena minyak bumi berasl dari fosil organisme, mak minyak bumi mengandung senyawa-senyawa belerang (0,1 sampai 7%), nitrogen (0,01 sampai 0,9%), oksigen (0,6-0,4%) dan senyawa logam dalam jumlah yang sanagt kecil. Minyak mentah dipisahkan menjadi sejumlah fraksi-fraksi melalui proses destilasi (penyulingan).

Pemisahan minyak mentah ke dalam komponen-komponen murni (senyawa tunggal) tidak mungkin dilakukan dan juga tidak prakstis sebab terlalu banyak senyawa yang ada dalam minyak tersebut dan senyawa hidrokarbon memiliki isomer-isomer dengan titik didih yang berdekatan. Fraksi-fraksi yang diperoleh dari destilasi minyak bumi adalah campuran hidrokarbon yang mendidih pada trayek suhu tertentu. Misalnya fraksi minyak tanah (kerosin) tersusun dari campuran senyawa-senyawa yang mendidih antar 180⁰C-250⁰C. Proses destilasi dikerjakan dengan menggunakan kolom atau menara destilasi (Gambar 19.5).

Proses pertama dalam pemrosesan minyak bumi adalah fraksionasi dari minyak mentah dengan menggunakan proses destilasi bertingkat, adapun hasil yang diperoleh adalah sebagai berikut:

Sisa :

1. Minyak bisa menguap : minyak-minyak pelumas, lilin, parafin, dan vaselin.
2. Bahan yang tidak bisa menguap : aspal dan arang minyak bumi

Distilasi bertingkat

Dalam proses distilasi bertingkat, minyak mentah tidak dipisahkan menjadi komponen-komponen murni, melainkan ke dalam fraksi-fraksi, yakni kelompok-kelompok yang mempunyai kisaran titik didih tertentu. Hal ini dikarenakan jenis komponen hidrokarbon begitu banyak dan isomer-isomer hidrokarbon mempunyai titik didih yang berdekatan. Proses distilasi bertingkat ini dapat dijelaskan sebagai berikut:

• Minyak mentah dipanaskan dalam boiler menggunakan uap air bertekanan tinggi sampai suhu ~600oC. Uap minyak mentah yang dihasilkan kemudian dialirkan ke bagian bawah menara/tanur distilasi.

• Dalam menara distilasi, uap minyak mentah bergerak ke atas melewati pelat-pelat (tray). Setiap pelat memiliki banyak lubang yang dilengkapi dengan tutup gelembung (bubble cap) yang memungkinkan uap lewat.

• Dalam pergerakannya, uap minyak mentah akan menjadi dingin. Sebagian uap akan mencapai ketinggian di mana uap tersebut akan terkondensasi membentuk zat cair. Zat cair yang diperoleh dalam suatu kisaran suhu tertentu ini disebut fraksi.

• Fraksi yang mengandung senyawa-senyawa dengan titik didih tinggi akan terkondensasi di bagian bawah menara distilasi. Sedangkan fraksi senyawa-senyawa dengan titik didih rendah akan terkondensasi di bagian atas menara.

Sebagian fraksi dari menara distilasi selanjutnya dialirkan ke bagian kilang minyak lainnya untuk proses konversi.

Gambar 2. Menara destilasi

Distilasi Uap

Distilasi uap digunakan pada campuran senyawa-senyawa yang memiliki titik didih mencapai 200 °C atau lebih. Distilasi uap dapat menguapkan senyawa-senyawa ini dengan suhu mendekati 100 °C dalam tekanan atmosfer dengan menggunakan uap atau air mendidih. Sifat yang fundamental dari distilasi uap adalah dapat mendistilasi campuran senyawa di bawah titik didih dari masing-masing senyawa campurannya. Selain itu distilasi uap dapat digunakan untuk campuran yang tidak larut dalam air di semua temperatur, tapi dapat didistilasi dengan air. Aplikasi dari distilasi uap adalah untuk mengekstrak beberapa produk alam seperti minyak eucalyptus dari eucalyptus, minyak sitrus dari lemon atau jeruk, dan untuk ekstraksi minyak parfum dari tumbuhan.

Campuran dipanaskan melalui uap air yang dialirkan ke dalam campuran dan mungkin ditambah juga dengan pemanasan. Uap dari campuran akan naik ke atas menuju ke kondensor dan akhirnya masuk ke labu distilat.

Distilasi Vakum

Distilasi 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.

pH SEBAGAI INDIKATOR KUALITAS AIR LIMBAH

Air merupakan salah satu kebutuhan pokok manusia dalam berbagai aktivitas. Mutu atau kualitas air yang baik sangat penting bagi kelangsungan hiduo manusia. Air yang bersih dan sehat diperlukan manusia untuk dikonsumsi sebagai air minum dan kebutuhan sehari-hari.

            Aktivitas manusia dalam kehidupan sehari-hari dapat menyebabkan kualitas (mutu) air menurun, sehingga air tersebut tidak dapat dipakai lagi seperti yang diharapkan. Kondisi air yang demekian disebut dengan air tercemar. Proses pencemaran air terjadi alibat masuknya zat asing (misalnya: limbah rumah tangga, limbah pabrik) ke dalam perairan yang melebihi ambang batas yang diperbolehkan, sehingga air tersebut tidak dapat dipergunkan lagi sesuai peruntukannya. Nilai ambang batas )jumlah maksimum atau minimum) yang boleh berda dalam perairan dapat dilihat pada Kriteria kualitas air yang ditetapkan oleh pemerintah, misalnya Departemen Kesehatan RI, WHO dan sejenisnya.

            Salah satu criteria kualitas air adalah derajat keasaman (pH). Pada dasarnya air yang baik adalah air yang tidak tercemar. Dalam kondisi yang demikian berarti air bersifat netral, sedangkan apabila didalam perairan terdapat zat pencemaran akan dapat berakibat sifat air berubah menjadi asam atau basa.

            Menurut Surat Keputusan Menteri Lingkungan Hidup No. Kep-03/MNKLH/II/1991 tanggal 1 Februari 1991, ditetapkan bahwa air limbah pabrik yang boleh dibuang ke sungai atau lingkungan jika pH air limbah tersebut berkisar 6 sampai 9. Sedangkan menurut Surat Keputusan Gubernur Jawa Tengah No. KS.48/1978 tanggal 10 Nopember 1978 ditetapkan bahwa pH air limbah yang diperbolehkan adalah 6,5-8,5.

            Beberapa sifat fisis yang dipersyaratkan antara lain air tidak berwarna, tidak berbau, dan mempunyai suhu 10⁰C lebih rendah atau lebih tinggi dari suhu sungai (badan air).

            pH merupakan kriteria kualitas kimia. Selain kualitas kimia, kualitas fisis dan biologis juga menjadi kriteria kualitas air. Kualitas fisis meliputi warna, suhu, dan kekeruhan, sedangkan kualitas biologis menyangkut keberadaan lumut, mikroorganisme patogen, dan sejenisnya. Kualitas kimia selain pH meliputi pula kadar oksigen terlarut atau Dissolved Oxygen (DO), kadar limbah organk yang diukur dari banyaknya oksigen yang diperlukan mendegrasi (memecah) sampah organik yang dikenal dengan istilah Biological Oxygen Demant (BOD) dan kadar limbah anorganik yang diukur dari banyaknya oksigen yang diperlukan untuk memecah limbah anorganik yang dikenal sebagai angka Chemical Oxygen Demant (COD).

            Apabila di dalam perairan banyak mengandung sampah organic maka jumlah oksigen yang diperlukan oleh mikroorganisme untuk memecah sampah tersebut akan besar, dan ini berarti angka BOD-nya tinggi. Angka BOD tinggi berarti harga DO rendah, sebab dengan banyaknya oksigen yang digunakan untuk memecah sampah maka kadar oksigen yang terlarut dalam air akan menurun, demikian pula untuk harga COD.

            Perairan yang mempunyai harga BOD tinggi umumnya akan menimbulkan bau tidak sedap, sebab bila BOD tinggi berarti DO rendah dan berarti pula pemecahan sampah organic akan berlangsung Anaerob (tanpa oksigen).

            Proses anaerob merupakan pemecahan sampah (oksidasi) yang tidak menggunakan oksigen, sehingga akan dihasilkan senyawa-senyawa NH₃, H₂S, CH₄ yang berbau tidak sedap. Tingginya BOD dan COD serta rendahnya DO menyebabkan hewan-hewan dan tumbuhan air tidak dapat berkembang dengan baik dan bahkan mati.

            Harga BOD danCOD untuk air limbah yang diperbolehkan masing-masing 30 dan 80. limbah yang belum memnuhi standar kualitas yang telah ditetapkan tidak boleh dibuang ke lingkungan sebelum melaluin pengolahan terlebih dahulu.