Percobaan vi (destilasi sederhana)

LAPORAN PRAKTIKUM

KIMIA ORGANIK I

PERCOBAAAN VI

DESTILASI SEDERHANA

OLEH :

NAMA : NURFIAH

STAMBUK : A1C4 12 044

KELOMPOK : VI (ENAM)

ASISTEN PEMBIMBING : LA ASHAR, S.Pd

LABORATORIUM PENGEMBANGAN UNIT KIMIA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS HALUOLEO

KENDARI

2013

ABSTRAK

Dalam larutan metanol 70% bukan hanya terdapat metanol murni, melainkan juga terdapat zat lain diantaranya adalah air, oleh karena itu dibutuhkan suatu tehnik pemisahan agar kita dapat memperoleh hasil metanol yang benat – benar murni. Percobaan ini bertujuan untuk memperkenalkan alat dan tehnik destilasi sederhana. Destilasi merupakan Tehnik pemisahan yang dilakukan dilakukan berdasarkan perbedaan titik didih. Titik didih yang lebih rendah akan lebih dulu menguap dibandingkan titik didih yang lebih tinggi. Berdasarkan hasil percobaan diperoleh metanol dengan rendemen 54,67% sebanyak 82 ml.

Kata Kunci : Destilasi sederhana, Perbedaan titik didih, Metanol dan Air

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Destilasi merupakan salah satu tehnik pemisahan berdasarkan

perbedaan titik didih. Macam – macam destilasi meliputi destilasi sederhana,

destilasi bertingkat (fraksinasi), destilasi uap dan destilasi vakum. Dua senyawa

atau lebih yang memiliki perbedaan titik didihnya telah digunakan destilasi

fraksinasi. Destilasi sederhana, pemisahan ini dilakukan bedasarkan perbedan

titik didih yang besar atau untuk memisahkan zat cair dari campurannya yang

yang berwujud padat. Destilasi bertingkat, pemisahan ini dilakukan

berdasarkan perbedaan titik didih yang berdekatan. Destilasi uap, dilakukan

untuk memisahkan suatu zat yang sukar bercampur dengan air dan memiliki

tekanan uapnyang relative tunggi atau memiliki Mr yang tinggi.

Proses destilasi bertujuan untuk memisahkan etanol dari campuran

etanol air. Untuk larutan yang terdiri dari komponen-komponen yang berbeda

nyata suhu didihnya, distilasi merupakan cara yang paling mudah dioperasikan

dan juga merupakan cara pemisahan yang secara thermal adalah efisien. Pada

tekanan atmosfir, air mendidih pada 100 ⁰C dan etanol mendidih pada sekitar

77 ⁰C. Perbedaan dalam titik didih inilah yang memungkinkan pemisahan

campuran etanol air.

Metanol atau metil alkohol atau alkohol kayu merupakan komponen

utama dalam spiritus yang digunakan sebagai bahan bakar dan pelarut. Metanol

adalah satu senyawa alkohol (ROH). Karena metanol termasuk ke dalam

senyawa alkohol, maka metanol memiliki titik didih yang tinggi, yaitu 64,5º C.

Alkohol berbobot molekul rendah larut dalam air. Kelarutan dalam air ini

langsung disebabkan oleh ikatan hidrogen antara alkohol dengan air.

Air merupakan senyawa polar, senyawa-senyawa polar akan larut

dalam air sementara senyawa-senyawa non polar tidak larut dalam air.

Senyawa-senyawa seperti alkohol, aldehid, keton, asam karboksilat, ester,

amida, juga nitril dapat larut dalam air namun mempunyai batas kelarutan.

Senyawa-senyawa tersebut dengan jumlah atom C sampai dengan empat dapat

larut dalam air, tetapi dengan bertambahnya atom C pada deret homolog

tersebut gugus non polar menjadi semakin besar sehingga kelarutannya dalam

air semakin berkurang.

B. Tujuan Praktikum

Tujuan praktikum destilasi sederhana adalah untuk memperkenalkan

alat dan tehnik destilasi sederhana.

C. Prinsip Praktikum

Prinsip percobaan dari praktikum ini yaitu melakukan pemisahan dua

senyawa polar (etanol dan aquades) berdasarkan berbedaan titik didihnya.

BAB II

TEORI PENDUKUNG

Pemisahan secara distilasi pada prinsipnya adalah metode pemisahan

yang didasarkan karena adanya perbedaan titik didih antara komponen –

komponen yang akan dipisahkan. Secara teoritis pula, bila perbedaan titik didih

antar komponen makin besar maka pemisahan secara distilasi akan berlangsung

makin baik yaitu hasil yang di peroleh makin murni. Distilasi digunakan untuk

menarik senyawa organic yang titik didihnya dibawah 250 C. Pendestilasian⁰

senyawa dengan titik didih terlalu tinggi dikhawatirkan akan merusak senyawa

yang akan didistilasi diakibatkan terjadinya oksidasi dan dekomposisi

(perurayan).

Pada distilasi senyawa yang akan diambil komponen yang diinginkan

didihkan dan uapnya dilewatkan melalui suatu pendingin sehingga mencair

kembali. Proses pendidihan erat hubungannya dengan kehadiran udara

dipermukaan. Bila suatu cairan dipanaskan, maka pendidihan akan terjadi pada

suhu dimana tekanan uap dari cairan yang akan didistilasi sama dengan tekanan

uap dipermukaan. Tekanan udara dipermukaan terjadi oleh adanya udara

diatmosfir. Bila pendidihan terjadi pada 760 mmHg maka pendidihan ini disebut

pendidihan normal dan titik didihnya disebut titik didih normal (Ibrahim, 2013).

Distilasi pertama kali ditemukan oleh kimiawan Yunani sekitar abad

pertama masehi yang akhirnya perkembangannya dipicu terutama oleh tingginya

permintaan akan spritus. Hypathia dari Alexandria dipercaya telah menemukan

rangkaian alat untuk distilasi dan Zosimus dari Alexandrialah yang telah berhasil

menggambarkan secara akurat tentang proses distilasi pada sekitar abad ke4

Bentuk modern distilasi pertama kali ditemukan oleh ahli - ahli kimia Islam pada

masa Kekhalifahan Abbasiah, terutama oleh AlRazi pada pemisahan alkohol

menjadi senyawa yang relatif murni melalui alat alembik, bahkan desain ini

menjadi semacam inspirasi yang memungkinkan rancangan distilasi skala mikro,

The Hickman Stillhead dapat terwujud. Tulisan oleh Jabir Ibnu Hayyan (721815)

yang lebih dikenal dengan Ibnu Jabir menyebutkan tentang uap anggur yang dapat

terbakar, ia juga telah menemukan banyak peralatan dan proses kimia yang

bahkan masih banyak dipakai sampai 5 saat kini.

Distilasi atau penyulingan adalah suatu metode pemisahan bahan kimia

berdasarkan perbedaan kecepatan atau kemudahan menguap (volatilitas) bahan

atau didefinisikan juga teknik pemisahan kimia yang berdasarkan perbedaan titik

didih. Dalam penyulingan, campuran zat dididihkan sehingga menguap, dan uap

ini kemudian didinginkan kembali ke dalam bentuk cairan. Zat yang memiliki titik

didih lebih rendah akan menguap lebih dulu. Metode ini merupakan termasuk 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 didasarkan pada Hukum Raoult dan Hukum Dalton

(Sarifudin, 2010).

Pengaruh variabel suhu terhadap rendemen yang dihasilkan yaitu bahwa

suhu yang menghasilkan rendeman minyak paling banyak adalah pada suhu 120

°C. Hal ini dikarenakan semakin tinggi suhu maka volume minyak yang

dihasilkan pada permulaan penyulingan juga semakin banyak dan hal ini sesuai

dengan literatur yang menyebutkan bahwa suhu yang tinggi dan pergerakan air

yang disebabkan oleh kenaikan suhu dalam ketel penyuling, mempercepat proses

difusi. Sehingga dalam keadaan seperti itu seluruh minyak atsiri yang terdapat

dalam jaringan tanaman akan terekstrak dalam jumlah yang lebih besar lagi

(Setya, 2012).

Destilasi sederhana atau destilasi biasa adalah teknik pemisahan kimia

untuk memisahkan dua atau lebih komponen yang memiliki perbedaan titik didih

yang jauh. Suatu campuran dapat dipisahkan dengan destilasi biasa ini untuk

memperoleh senyawa murni. Senyawa yang terdapat dalam campuran akan

menguap saat mencapai titik didih masing-masing (Walangare, 2013).

Alkohol mempunyai persamaan geometris dengan air, sudut ikatan ROH

mendekati nilai tetrahedral dan atom oksigen terhibridisasi sp3. Gugus OH

merupakan gugus yang polar, dimana atom hidrogen berikatan dengan atom

oksigen yang elektronegatif. Alkohol dapat membentuk ikatan yang

intramolekulersehingga mempunyai titik didih lebih besar dari eter yang

bersesuaian. Faktor lain yang menentukan besar kecilnya titik didih suatu

hidrokarbon adalah berat molekul dan bentuk molekulnya (lurus atau bercabang).

Dengan naiknya jumlah atom karbon pada alcohol, maka naik pula titik didihnya

sebaliknya titik didih akan menurun dengan adanya rantai cabang. Alkohol

mempunyai titik didih yang lebih tinggi dibandingkan dengan senyawa lain yang

memiliki berat molekul lebih besar dari pada alcohol. Hal ini karena alkohol sama

seperti air yang mempunyai ikatan hydrogen. Meskipun aldehid dan eter

mempunyai oksigen, namun hirogennya hanya berikatan dengan atom karbon. Ini

mengakibatkan atom hydrogen relatif tidak bermuatan positif dan tidak dapat

mengikat oksigen (Riswayanto, 2009).

BAB III

METODE PRAKTIKUM

A. Alat dan Bahan

Alat yang digunakan dalam percobaan destilasi sederhana adalah sebagai

berikut :

1. Labu alas bulat bertangkai 1 buah

2. Kondensor 1 buah

3. Erlenmeyer 1 buah

4. Termometer 1 buah

5. Gelas piala 250 mL 1 buah

6. Pemanas (elektromantel) 1 buah

7. Botol semprot 1 buah

8. Labu takar 100 mL 1 buah

Bahan yang digunakan dalam percobaan destilasi sederhana adalah

sebagai berikut :

1. Metanol 70%

2. Aquades

B. Prosedur Kerja

Alat Destilat

- Diatur aliran air pendinginnya

- Dimasukkan methanol kedalam labu

alas bulat

Metanol dalam labu alas bulat

- Dipanaskan dengan elektromantel

- Diamati perubahan suhunya

- Ditampung destilat pada suhu konstan

Destilat

- Dihitung rendemennya

Rendemen destilasi 54,67 %

BAB IV

HASIL PENGAMATAN

A. Rangkaian Alat Destilasi :

Keterangan:

1. Termometer

2. Labu Alas Bulat

3. Pemanas

(Elektromantel)

4. Kondensor

5. Celah air Keluar

6. Celah Air Masuk

7. Selang

8. Erlenmeyer

9. Steel Head

10. Adaptor

11. Konektor

B. Perhitungan

Larutan metanol yang digunakan adalah metanol 70%

Volume campuran = 150 ml

Volume metanol awal = 100 ml

Volume metanol hasil destilasi = 82 ml

Rendemen =

volume akhir destilatvolume campuran

x 100%

=

82 mL150 mL

x 100% = 54,67%

C. Pembahasan

Destilasi merupakan suatu proses pemisahan dua atau lebih komponen

zat cair berdasarkan pada titik didih. Secara sederhana destilasi dilakukan

dengan memanaskan/menguapkan zat cair lalu uap tersebut didinginkan

kembali supaya jadi cair dengan bantuan kondensor.

Pada destilasi 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. Destilasi ini

dilakukan pada tekanan atmosfer. Aplikasi destilasi sederhana digunakan untuk

memisahkan campuran air dan alkohol.

Air dan metanol keduanya merupakan senyawa polar. Hal ini

dikarenakan keduanya memiliki titik didih yang tinggi, titik didih air yaitu

100⁰C sedangakan titik didih metanol yaitu 64,5⁰C. Titik didih air lebih tinggi

dibandingkan metanol dikarenakan ikatan hidrogen air dapat membentuk lebih

banyak ikatan hidrogen dibandingkan dengan metanol. Molekul air dapat

membentuk tiga ikatan hidrogen dengan molekul air yang lain, di mana pada

satu molekul air, terdapat dua atom H yang dapat mengikat dua atom O dari

molekul air yang lain dan terdapat satu atom O yang dapat mengikat satu atom

H dari molekul air yang lain. Hal tersebut berbeda dengan metanol yang hanya

dapat membentuk satu ikatan hidrogen antar molekul metanol, sehingga ikatan

hidrogennya lemah atau dengan kata lain tidak sekuat ikatan hidrogen pada air.

Itulah yang menyebabkan titik didih air lebih tinggi daripada metanol. Semakin

kuatnya ikatan hidrogen yang terbentuk menyebabkan terjadinya kenaikan titik

didih. Ini disebabkan karena ikatan hidrogen yang sangat kuat membutuhkan

energi yang kuat pula untuk bisa memutuskan ikatan hidrogen, sehingga untuk

bisa membuat air mendidih dibutuhkan suhu yang lebih besar dibandingkan

suhu untuk mendidihkan metanol.

Pada percobaan ini dilakukan proses destilasi dengan memanaskan

metanol 70% untuk memperoleh hasil rendemen metanol murni. Titik didih

metanol lebih rendah dibandingkan titik didih air sehingga pada proses

pemanasan metanol akan lebih dulu menguap dibandingkan dengan air.

Dimana pada suhu 58⁰C tekanan uap metanol 70% menjadi sama besar dengan

tekanan sekelilingnya (1 atm) maka molekul - molekul di seluruh bagian cairan

mulai menguap. Hal tersebut dikarenakan terjadinya peningkatan suhu dan

penurunan uapnya keadaan ini berlangsung pada seluruh bagian cairan.

Uap metanol tersebut kemudian bergerak menuju tekanan yang lebih

rendah,  pada bagian ujung adapter penampung distilat terdapat lubang sebagai

pengurang tekanan sehingga uap metanol akan mengarah ke arah lubang

tersebut menuju ke kondensor untuk kemudian ditampung dalam erlenmeyar.

Pada kondensor suhunya lebih dingin sehingga uap metanol dengan suhu tinggi

ketika melewati kondensor akan berubah wujud menjadi cair (fase gas ke cair).

Hal ini dikarenakan adanya suhu dan tekanan yang konstan yang diberikan

oleh aliran air dari celah masuk dan celah keluar.

Skala pada termometer berhenti naik pada saat suhu menunjukkan

angka 58˚C. Namun beberapa saat kemudian suhu kembali naik. Metanol akan

terus menguap sampai kadar metanol murni dalam metanol 70% tersebut habis

dan hanya bersisa air, suhu harus tetap dijaga konstan antara 58˚C dan 59˚C

(mendekati suhu metanol yakni 64,5˚C) karena bila suhu dibiarkan terus naik

hingga 100˚C maka airpun ikut menguap karena titik didih air adalah 100˚C

sehingga akan menyebabkan hasil destilat yang diperoleh bukanlah metanol

murni lagi. Hasil akhir diperoleh yaitu metanol dengan rendemen 54,67 %

sebenyak 82 ml.

BAB V

PENUTUP

A. Kesimpulan

Berdasarkan serangkaian percobaan yang telah dilakukan pada

percobaan destilasi sederhana dapat disimpulkan bahwa destilasi sederhana

tehnik pemisahannya adalah perbedaan titik didih, titik didih terendah akan

lebih dulu menguap. Titik didih metanol yaitu 64,5⁰C sedangkan titik didih air

yaitu 100⁰C sehingga pada saat didestilasi metanol akan menguap lebih dulu

dibandingkan air, suhu harus tetap dijaga konstan yakni antara 58⁰C dan 59⁰C.

Hasil uap tersebut akan diubah fasenya dan ditampung di Erlenmeyer sebagai

hasil destilat. Metanol hasil destilat diperoleh sebanyak 82 ml dengan

rendemen 54,67% .

B. Saran

Saran yang dapat diberikan pada percobaan kali ini yaitu sebaiknya

pada percobaan selanjutnya agar percobaan dihentikan ketika uap hasil destilasi

benar – benar habis agar hasil yang diperoleh volumenya lebih banyak lagi.

DAFTAR PUSTAKA

Ibrahim, Sanusi H.M dan Sitorus, Marham. 2013. Teknik Laboratorium Kimia Organik. Graha Ilmu : Yogyakarta.

Riswayanto, S, Drs.M.Si. 2009. Kimia Organik. Erlangga : Jakarta.

Sarifudin, Asep. 2012. Alat Destilasi Sederhana sebagai Wahana Pemanfaatan Barang Bekas dan Media Edukasi bagi Siswa SMA untuk Berwirausaha di Bidang Pertanian. Mahasiswa Program Tingkat Persiapan Bersama.Vol 1. Hal 4 – 5 [diakses tanggal 30 Oktober 2013]

Setya, N.H., Budiarti, Aprilia., Mahfud. 2012. Proses Pengambilan Minyak Atsiri Dari Daun Nilam Dengan Pemanfaatan Gelombang Mikro (Microwave). Jurnal Teknik ITS. Vol 1. Hal 2 [diakses tanggal 30 Oktober 2013].

Walangare, K.B.A., et all. 2013. Rancang Bangun Alat Konversi Air Laut Menjadi Air Minum Dengan Proses Destilasi Sederhana Menggunakan Pemanas Elektrik. e-Jurnal Teknik Elektro dan Komputer. Vol 1. Hal 1.[diakses tanggal 30 Oktober 2013].

TUGAS SETELAH PRAKTIKUM

PRAKTIKUM KIMIA ORGANIK DASAR I

PERCOBAAN VI

DESTILASI SEDERHANA

O L E H :

NAMA : NURFIAH

STAMBUK : A1C4 12 044

KELOMPOK : VIII (DELAPAN)

ASISTEN PEMBIMBING : LA ASHAR, S.Pd

LABORATORIUM PENGEMBANGAN UNIT KIMIA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS HALUOLEO

KENDARI

2013

1. Gambarkan rangkaian alat destilasi, sebutkan bagian-bagiannya serta

kegunaannya masing-masing

Jawab :

Rangkaian Alat Destilasi : Keterangan:

1. Termometer

2. Labu Alas Bulat

3. Pemanas (Elektromantel)

4. Kondensor

5. Celah Air Keluar

6. Celah Air Masuk

7. Selang

8. Erlenmeyer

9. Steel Head

10. Adaptor

11. Konektor

Kegunaan alat-alat destilasi :

Termometer

Termometer Biasanya digunakan untuk mengukur suhu uap zat cair yang

didestilasi selama proses destilasi berlangsung

Labu Alas Bulat

Labu alas bulat, berfungsi sebagai wadah atau tempat suatu campuran zat

cair yang akan di destilasi

Pemanas (Elektromantel)

Elektromantel Berfungsi untuk memanaskan bahan di dalam labu

destilasi.

Kondensor

Kondensor berfungsi untuk mengembunkan destilat dari fase gas ke cair.

Celah Air Keluar

Celah keluar berfungsi untuk aliran uap hasil reaksi.

Celah Air Masuk

Celah masuk berfungsi untuk aliran air keran.

Selang

Selang berfungsi sebagai penyalur aliran air masuk dan air keluar.

Erlenmeyer

Erlenmeyer berfungsi sebagai wadah penampung destilat.

Steel Head

Steel head, berfungsi sebagai penyalur uap atau gas yang akan masuk ke

alat pendingin (kondensor)

Adaptor

Adaptor (Recervoir Adaptor) berfungsi untuk menyalurkan hasil destilasi

yang sudah terkondisi untuk disalurkan ke penampung yang telah tersedia.

Konektor

Konektor berfungsi menghubungkan adaptor dengan Erlenmeyer.

2. Setelah suhu konstan, beberapa zat kemudian temperatur akan kembali naik.

a. Mengapa temperatur naik kembali ? Masih adakah destilat yang keluar ?

b. Mengapa destilat yang ditampung hanya pada suhu konstan ?

Jawab :

a. Kenaikan temperatur beberapa saat setelah suhu konstan menunjukkan

bahwa destilat (etanol) dengan suhu terendah dalam campuran telah

terdestilasi sempurna. Uap yang dihasilkan dari pemanasan pada suhu

yang kembali naik ini bukan lagi etanol murni melainkan uap air. Pada

keadaan ini proses destilasi harus dihentikan agar rendemen yang

diperoleh adalah etanol murni.

b. Pada proses pemisahan etanol dan air, yang dibutuhkan adalah destilat

yang berupa etanol. Etanol dapat mendidih pada suhu 78,1oC. Pada

percobaan terlihat keadaan dimana termometer menunjukkan Suhu

konstan. Pada suhu konstan etanol dalam campuran telah menguap (pada

titik didihnya), suhu yang konstan ini menunjukkan bahwa etanol yang

terdapat secara sempurna sehingga diperoleh destilat berupa etanol murni.

Jika suhunya sudah berubah (naik) dimungkinkan hasil destilat yang

keluar bukan lagi destilat etanol murni melainkan telah bercampur dengan

komponen zat lain yakni air (yang titik didihnya lebih tinggi). Penguapan

yang terjadi setelah suhu konstan adalah penguapan air.