destilasi uap
DESCRIPTION
destilasi uapTRANSCRIPT
LABORATORIUM
KIMIA FISIKA
Percobaan : DESTILASI UAP Kelompok : VIII A
Nama : 1. Clarissa Amalia NRP. 2313 030 015 2. Daniatus Syarh Hajj NRP. 2313 030 023 3. Aprise Mujiartono NRP. 2313 030 051 4. Fano Alfian A. NRP. 2313 030 079 5. Khairul Anam NRP. 2313 030 097
Tanggal Percobaan : 18 Nopember 2013
Tanggal Penyerahan : 25 Nopember 2013
Dosen Pembimbing : Nurlaili Humaidah, S.T., M.T.
Asisten Laboratorium : Dhaniar Rulandri W.
PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA
2013
i
ABSTRAK
Tujuan dari percobaan destilasi uap ini adalah untuk mengetahui pengaruh uap terhadap titik
didih dan juga untuk mengetahui densitas minyak cengkeh sebagai hasil dari destilasi uap biji cengkeh.
Prosedur dalam percobaan ini adalah menyiapkan perangkat destilasi lengkap beserta bahan
yang akan digunakan untuk destilasi yaitu biji cengkeh sebanyak 350 gram. Biji cengkeh yang akan
digunakan dikeringkan untuk mempermudah uap untuk mengekstrak minyak dalam cengkeh. Cengkeh
dimasukkan ke dalam labu destilasi. Kemudian isi panci steam dengan air secukupnya, lalu menyalakan
kompor untuk memanaskan panci. Menutup valve yang ada pada boiler saat uap pada panci sudah
mengepul. Menyalakan stopwatch sebagai awal mula perhitungan waktu destilasi uap. Mengukur suhu,
tekanan, dan waktu yang ada pada labu destilat saat hasil destilasi pertama kali menetes. Mengamati
volume hasil destilasi yang ada pada labu erlenmeyer, apabila sudah mulai penuh harus diganti dengan
labu erlenmeyer yang lain. Setelah terjadi pemisahan 2 frase antara minyak dan air, mengambil bagian
minyaknya cengkeh dengan menggunakan pipet lalu memasukkan minyak kemiri kedalam piknometer.
Selanjutnya untuk menghitung densitas minyak cengkeh, langkah pertama yang dilakukan adalah
menimbang piknometer yang akan diisi minyak cengkeh pada keadaan kosong terlebih dahulu. Lalu
memasukkan minyak cengkeh ke dalam piknometer, dimana dari hasil percobaan diperoleh minyak
cengkeh dengan volume 2 ml pada saat 75 menit dan 3,8 ml pada saat 125 menit. Karena hasil yang
diperoleh kurang maksimal, maka hasil destilasi didiamkan selama 2 hari dan diperoleh minyak
cengkeh sebesar 12,8 ml. Kemudian menimbang piknometer yang berisi minyak cengkeh. Menghitung
massa minyak cengkeh dengan mencari selisih antara berat piknometer berisi minyak cengkeh dengan
berat piknometer pada keadaan kosong. Kemudian prosedur untuk mendapatkan densitas dari minyak
cengkeh adalah hasil pembagian dari berat (m) minyak cengkeh dengan volume (v) minyak cengkeh.
Dari percobaan destilasi uap ini diperoleh bahwa terdapat pengaruh titik didih untuk
menghasilkan minyak cengkeh. Hasil destilasi yang kami peroleh pertama kali menetes pada waktu 15
menit dengan suhu 90 oC dan tekanan 39 mBar. Pada proses destilasi uap ini, diperoleh suhu sebesar
96 oC dengan tekanan 44 mBar pada saat 75 menit dan suhu sebesar 98 oC dengan tekanan 55 mBar
pada saat 125 menit. Dari hasil percobaan ini, sebesar 350 gram cengkeh kering mampu menghasilkan
12,8 ml setelah kami mencoba untuk mendiamkan minyak cengkeh selama 2 hari. Setelah dilakukan
proses perhitungan dengan membagi massa minyak cengkeh dengan volume minyak cengkeh diperoleh
massa jenis minyak cengkeh sebesar 0,75 gr/ml pada saat 75 menit, 0,92 gr/ml saat 125 menit, dan 0,94
gr/ml setelah minyak cengkeh didiamkan selama 2 hari, namun dalam literatur yang ada densitas yang
diperoleh dari minyak cengkeh berkisar pada angka 0,9994 gr/ml. Minyak cengkeh dapat dihasilkan
dari proses destilasi uap yang lebih kompleks.
Kata Kunci: destilasi, minyak atsiri, titik didih, cengkeh, densitas minyak.
ii
DAFTAR ISI
ABSTRAK .......................................................................................................................... i
DAFTAR ISI ....................................................................................................................... ii
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................................... iii
DAFTAR TABEL ............................................................................................................... iv
DAFTAR GRAFIK ............................................................................................................. v
BAB I PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang ..................................................................................................... I-1
I.2 Rumusan Masalah ................................................................................................ I-2
I.3 Tujuan Percobaan ................................................................................................. I-2
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
II.1 Dasar Teori ......................................................................................................... II-1
BAB III METODOLOGI PERCOBAAN
III.1 Variabel Percobaan ............................................................................................ III-1
III.2 Bahan yang Digunakan ...................................................................................... III-1
III.3 Alat yang Digunakan ......................................................................................... III-1
III.4 Prosedur Percobaan ........................................................................................... III-2
III.5 Diagram Alir Percobaan .................................................................................... III-3
III.6 Gambar Alat Percobaan ..................................................................................... III-6
BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN
IV.1 Hasil Percobaan ................................................................................................. IV-1
IV.2 Pembahasan ....................................................................................................... IV-1
BAB V KESIMPULAN ...................................................................................................... V-1
DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................................... vi
DAFTAR NOTASI ............................................................................................................. vii
APPENDIKS....................................................................................................................... viii
LAMPIRAN
- Laporan Sementara
- Fotokopi Literatur
- Lembar Revisi
iii
DAFTAR GAMBAR
Gambar II.1 Sistem pada Tipe I ..................................................................................... II-10
Gambar II.2 Sistem pada Tipe II .................................................................................... II-11
Gambar III.3 Sistem pada Tipe III .................................................................................. II-12
Gambar II.4 Perangkat destilasi sederhana .................................................................... II-13
Gambar II.5 Sistem Destilasi Bertingkat ........................................................................ II-14
Gambar II.6 Perangkat Destilasi Vakum ........................................................................ II-16
Gambar II.7 Perangkat Destilasi Refluks atau Destilasi Destruksi dalam Industri ........ II-17
Gambar II.8 Perangkat Destilasi Uap ............................................................................. II-18
Gambar II.9 Minyak dari Kuncup Bunga Cengkeh Kering............................................ II-22
Gambar III.1 Gambar Alat Percobaan ............................................................................. III-5
iv
DAFTAR TABEL
Tabel IV.1 Hasil Pengamatan Destilasi Uap ....................................................................... IV-1
v
DAFTAR GRAFIK
Grafik II.1 Grafik Azeotrop pada Sistem Destilasi ............................................................. II-15
I-1
BAB I
PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Distilasi adalah suatu metode pemisahan bahan kimia berdasarkan perbedaan
kecepatan atau kemudahan menguap atau volatilitas bahan. Dalam destilasi, 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
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. Salah satu contoh proses destilasi adalah destilasi uap yang telah kami praktikkan
pada saat praktikum kimia fisika, dimana jenis destilasi ini memiliki fungsi untuk
memurnikan zat yang memiliki titik didih tinggi. Destilasi memang dapat digunakan untuk
memurnikan berbagai bahan tentunya untuk menghasilkan minyak atsiri. Tanaman
cengkeh merupakan salah satu bahan yang dapat digunakan untuk proses destilasi. Bijinya
yang berwarna coklat kehitaman selain digunakan sebagai penyedap rasa makanan dan
bahan utama rokok kretek, cengkeh juga dimanfaatkan untuk diambil minyaknya dalam
perkembangan era modern ini. Dalam setiap bijinya terdapat kandungan minyak atsiri
sebesar 63% yang memiliki cukup banyak manfaat.
Minyak kemiri sebagai hasil dari proses destilasi ini pasti memiliki massa jenis atau
densitas yang dapat dihitung dengan rumus tertentu. Oleh karena itu hal yang melatar
belakangi kami dalam melakukan praktikum ini adalah keinginan kami sebagai praktikan
untuk mengetahui dan mengerti lebih lanjut mengenai bagaimana pengaruh uap terhadap
titik didih dalam percobaan destilasi uap dengan bahan biji cengkeh kering. Kemudian
kami dapat menghitung densitas minyak cengkeh sebagai hasil dari proses destilasi uap
cengkeh.
Aplikasi Destilasi dalam bidang industri dapat ditemui dalam proses pengolahan
minyak bumi. Destilasi digunakan dalam proses pemisahan minyak mentah menjadi
bagian-bagian untuk penggunaan khusus seperti transportasi, pembangkit listrik, pemanas,
dan lainnya. Udara didestilasi menjadi komponen-kompone seperti oksigen untuk
penggunaan medisdan helium untuk pengisian balon. Destilasi juga telah lama digunakan
untuk pemekatan alkohol dengan penerapan panas terhadap larutan hasil fermentasi untuk
menghasilkan minuman suling.
I-2
Bab I Pendahuluan
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
I.2 Rumusan Masalah
1. Bagaimana pengaruh uap terhadap titik didih dalam percobaan destilasi uap dengan
bahan biji cengkeh?
2. Bagaimana cara menghitung dan mengetahui densitas minyak cengkeh sebagai hasil
dari destilasi uap biji cengkeh?
I.3 Tujuan Percobaan
1. Mempelajari dan mengetahui pengaruh uap terhadap titik didih dalam percobaan
destilasi uap dengan bahan biji cengkeh.
2. Menghitung dan mengetahui densitas minyak cengkeh sebagai hasil dari destilasi uap
biji cengkeh.
II-1
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
II.1 Dasar Teori
Pengertian Pemurnian
Pemurnian digunakan untuk memisahkan zat tertentu dari pengaruh zat lain yang
mengotorinya untuk menjadi keadaan murni. Campuran suatu larutan dapat dipisahkan
melalui cara-cara fisis pemurnian didasarkan pada perbedaan ukuran partikel sifat titik
didih, titik beku, daya larutan dandaya serap komponen campuran. Jarang sekali ditemukan
suatu reaksi organik yang dapat memberikan hasil yang murni, yaitu suatu senyawa yang
antara lain adalah hasil sampingan bahan baku yang tidak larut atau ikut bereaksi yang
berfungsi sebagai pelarut dan katalisator dalam suatu reaksi untuk menghasilkan senyawa
yang dimaksud maka diperlukan pemisahan dan pemurnian. Oleh karena itu apabila kita
menginginkan suatu hasil yang murni, maka perlu diadakan atau dilakukan suatu proses
pemurnian (Dwityatama, 2012).
Kebutuhan bahan kimia dari kedua kemurnian tinggi dan kemurnian didirikan
besar, dan meluas ke semua cabang ilmu. Biro Nasional standar AS telah aktif di bidang
ini dan sekarang memasok beberapa bahan kemurnian tinggi dan menyediakan layanan
lainnya seperti standar kemurnian dan deskripsi metode pemurnian. Diharapkan bahwa
layanan ini akan diperluas. Banyak perusahaan kimia menyediakan bahan kimia kemurnian
ditentukan. Tingkat kemurnian tergantung pada material yang akan diselidiki, penggunaan
yang harus terbuat dari itu dan sifat dari kotoran. Substansi kimia meliputi kelas-kelas yang
berbeda yaitu:
Elemen, termasuk isotop yang dipilih.
Senyawa Organik, termasuk hidrokarbon dan turunannya seperti alkohol.
Materi non-organik, termasuk halida, oksida, asam, dan garam.
Kristal tunggal.
(Daniels, 1949)
Ternik pemisahan atau pemurnian dari suatu zat yang telah tercemar atau
mengalami percampuran dapat dilakukan dengan beberapa cara, diantaranya :
1. Absorbsi
Absorbsi atau penyerapan dalam kimia adalah suatu fenomena fisik atau kimiawi
merupakan suatu proses sewaktu atom molekul atau ion memasuki suatu fase limbak
(bulk) lain yang bisa berupa gas, cairan, ataupun padatan (Satria, 2013).
II-2
BAB II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
Proses ini berbeda dengan adsorpsi karena pengikatan molekul dilakukan melalui
volume dan bukan permukaan. Absorpsi merupakan suatu proses transfer massa yang
penting dalam dunia industri. Absorpsi adalah proses perpindahan massa zat-zat yang
terlarut dalam fase gaske fase cair. Proses perpindahan massa terjadi karena adanya
driving force yang berupa beda konsentrasi zat terlarut antar fase, dimana konsebtrasi
zat terlarut dalam gas lebih besar daripada konsentrasi dalam fase cair pada kondisi
seimbangnya (Chintya, 2013).
2. Adsorpsi
Adsorpsi adalah suatu proses yang terjadi ketika suatu fluida, cairan maupun gas,
terikat kepada suatu padatan atau cairan (zat penyerap, adsorben) dan akhirnya
membentuk suatu lapisan tipis atau film (zat terserap, adsorbat) pada permukaannya.
Berbeda dengan absorpsi yang merupakan penyerapan fluida oleh fluida lainnya dengan
membentuk suatu larutan (Wikipedia, 2013).
Meskipun adsorpsi telah digunakan sebagai proses kimia fisik selama bertahun-
tahun, namun hanya selama empat dekade terakhir ini proses adsorpsi baru
dikembangkan ke tahap teknik pemisahan industri utama. Pada adsorpsi , molekul
mendistribusikan sendiri antara dua fase, salah satunya solid sementara yang lain
mungkin cairan atau gas. Satu-satunya pengecualian pada adsorpsi terdapat pada busa,
topik yang tidak dianggap pada bagian ini. Adsorpsi tidak sama halnya dengan
penyerapan dimana molekul zat terlarut berdifusi dari sebagian besar fase gas ke
sebagian besar fase cair (Oktavia, 2013).
3. Kristalisasi
Kristalisasi adalah proses pembentukan bahan padat dari pengendapan larutan,
melt atau campuran leleh, atau lebih jarang pengendapan langsung dari gas. Kristalisasi
juga merupakan teknik pemisahan kimia antara bahan padat-cair, dimana terjadi
perpindahan massa (massa transfer) dari suatu zat terlarut atau solute dari cairan larutan ke
fase kristal padat. Pemisahan dengan teknik kristalisasi didasari atas pelepasan pelarut
dari zat terlarutnya dalam sebuah campuran homogeen atau larutan, sehingga terbentuk
kristal dari zat terlarutnya. Proses ini adalah salah satu teknik pemisahan padat-cair yang
sangat penting dalam industri, karena dapat menghasilkan kemurnian produk hingga
100% (Zulfikar, 2011).
Contoh proses kristalisasi diantaranya: gula pasir, garam, kristal pupuk, protein,
lemak, pati dan lain-lain (Ramadhani, 2013).
II-3
BAB II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
4. Destilasi Sederhana
Destilasi adalah suatu proses pemisahan yang sangat penting dalam berbagai
industri kimia. Operasi ini bekerja untuk memisahkan suatu campuran menjadi
komponen-komponennya berdasarkan perbedaan titik didih. Destilasi ini selalu
digunakan untuk memisahkan minyak bumi menjadi fraksi-fraksinya, memisahkan
suatu produk kimia dari pengotornya, dan sangat diperlukan dalam industri obat-obatan.
(Murod, 2012)
Secara sederhana destilasi dilakukan dengan memanaskan atau 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 iteraksi 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 (Isnaini, 2013).
5. Elektrolisis
Elektrolisis adalah peristiwa berlangsungnya reaksi kimia oleh arus listrik. Alat
elektrolisa terdiri atas sel elektrolit yang berisi elektrolit (larutan atau leburan), dan dua
elektroda (anoda dan katoda). Pada anoda terjadi reaksi oksida, sedangkan pada katoda
terjadi reaksi reduksi. Komponen yang paling penting dari proses elektrolisis ini adalah
elektroda dan elektrolit (Nizwar, 2011).
Elektroda yang digunakan dalam proses elektrolisis dapat digolongkan menjadi
dua, yaitu:
Elektroda Inert, seperti grafit (C), platina (Pt), dan emas (Au).
Elektroda Aktif, seperti seng (Zn), tembaga (Cu), dan perak (Ag)
Sedangkan elektrolitnya dapat berupa larutan asam, basa, atau garam. Dapat pula
leburan garam halida atau leburan oksida. Kombinasi antara elektrolit dan elektrolisis
menghasilkan tiga kategori penting elektrolisis, yaitu:
Elektrolisis larutan dengan elektroda inert.
Elektrolisis larutan dengan elektroda aktif.
Elektrolisis leburan dengan elektroda inert.
(Muthi'ah, 2013)
II-4
BAB II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
6. Elektroforesis
Elektroforesis adalah teknik pemisahan komponen atau molekul bermuatan
berdasarkan perbedaan tingkat migrasinya. Prinsip kerja dari elektroforesis adalah
adanya pergerakan komponen bermuatan positif (+) pada kutub negatif (-) serta
komponen bermuatan negatif (-) pada kutub positif (+). Pegerakan yang terjadi disebut
"elektrokinetik". Hasil yang didapatkan dari elektroforesis adalaha elektroforegram yang
memberikan informasi mengenai seberapa cepat perpindahan komponen (tm) atau biasa
disebut kecepatan migrasi (Aditama, 2011).
6. Ekstraksi
Ekstraksi adalah proses penarikan suatu zat dengan pelarut. Ekstraksi
menyangkut distribusi suatu zat terlarut (solut) diantara dua fasa cair yang tidak saling
bercampur. Teknik ekstraksi sangat berguna untuk pemisahan secara cepat dan bersih,
baik untuk zat organik atau anorganik, untuk analisis makro maupun mikro.
(Kurniati, 2011)
7. Destilasi Fraksional
Destilasi bertingkat adalah proses pemisahan dua bahan yang mempunyai titik
didih yang tidak berbeda jauh. 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, Alkohol,
dan lain-lain. Perbedaan distilasi fraksinasi 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 (Anonim, 2012).
8. Kromatografi gas – liquid
Kromatografi adalah teknik pemisahan fisik suatucampuran zat-zat kimia yang
berdasar pada perbedaan migrasi dari masing-masing komponen campuran yang
terpisah pad afase diam di bawah pengaruh pergerakan fase gerak (Singgih, 2012).
Pada umumya ada dua jenis kromatografi gas, yaitu kromatografi gas cair
dan kromatografi gas padat. Kedua jeis kromatografi ini dibedakan berdasarkan wujud
fase gerak dan fase diamnya. Kromatografi gas cair terdiri dari fasa gerak yang berwujud
II-5
BAB II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
gas sedangkan fase diamnya berwujud cair. Sedangkan pada kromatografi zat padat, fase
geraknya sama yaitu berwujud gas tetapi fase diamnya berwujud padat (Lianti, 2013).
9. Zona pelelehan
Persyaratan untuk kemurnian yang sangat tinggi padatan yang digunakan dalam
transitors dan instrumen elektronik serupa telah menyebabkan kesempurnaan pemurnian
dengan zona leleh. Sebuah tabung panjang padat beku mencair pada salah satu ujungnya
dengan letak yang sempit. Pemanasan kumparan bergerak perlahan di sepanjang tabung,
dan zona lelehan yang berisi kotoran juga bergerak sepanjang tabung, mengumpulkan
kotoran lebih juga bergerak bersama, mengumpulkan kotoran lebih sebagai
kelanjutannya. Dengan cara ini kotoran berpindah ke salah satu ujung. Proses ini diulang
beberapa kali (Daniels, 1949).
Pengertian Destilasi
Destilasi 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 (Eva, 2013).
Pemisahan senyawa dengan destilasi bergantung pada perbedaan tekanan uap
senyawa dalam campuran. Tekanan uap campuran diukur sebagai kecenderungan molekul
dalam permukaan cairan untuk berubah menjadi uap. Jika suhu dinaikkan, tekanan uap
cairan akan naik sampai tekanan uap cairan sama dengan tekanan uap atmosfer. Pada
keadaan itu cairan akan mendidih. Suhu pada saat tekanan uap cairan sama dengan tekanan
uap atmosfer disebut titik didih. Cairan yang mempunyai tekanan uap yang lebih tinggi
pada suhu kamar akan mempnyai titik didih lebih rendah daripada cairan yang tekanan
uapnya rendah pada suhu kamar (Eva, 2013).
Jika campuran berair didihkan, komposisi uap di atas cairan tidak sama dengan
komposisi pada cairan. Uap akan kaya dengan senyawa yang lebih volatile atau komponen
dengan titik didih lebih rendah. Jika uap di atas cairan terkumpul dan dinginkan, uap akan
terembunkan dan komposisinya sama dengan komposisi senyawa yang terdapat pada uap
II-6
BAB II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
nA/nB = PA + PB
PT = PA + PB
PT = PA + PB
yaitu dengan senyawa yang mempunyai titik didih lebih rendah. Jika suhu relative tetap,
maka destilat yang terkumpul akan mengandung senyawa murni dari salah satu komponen
dalam campuran (Eva, 2013).
Larutan ideal memiliki tekanan uap yang berbanding lurus dengan fraksi molnya
dalam larutan untuk seluruh kisaran fraksi mol yaitu:
Keterangan:
P10 = tekanan uap (pada suhu tertentu) murni zat
X1 = fraksi mol dalam larutan
P1 = tekanan uap parsial dalam larutan.
(Miliard, 1936)
Ini merupakan generalisasi dari hukum Raoult untuk setiap komponen larutan.
Uap jenuh dari cairan yang sama sekali tidak bercampur akan mengikuti hukum Dalton
mengenai tekanan parsial, yang mengatakan bahwa jika dua atau lebih gas atau uap yang
tidak bereaksi satu sama lain yang dicampur pada suhu yang tetap, setiap gas itu
menghasilkan tekanan yang sama seperti jika gas itu terdapat sendirian dan jumlah tekanan
itu sama dengan tekanan jumlah sistem itu (Miliard, 1936).
Tekanan uap parsial adalah tekanan uap cairan murni pada suhu tersebut. Jika PA
dan PB adalah tekanan uap cairan A dan cairan B pada titik didih campuran, tekanan jumlah
PT adalah
Keterangan:
PT = Tekanan total
PA = Tekanan uap cairan A
PB = Tekanan uap cairan B
(Gucker and Meldrum, 1950)
Dan susunan uapnya adalah :
Keterangan:
nA = Jumlah mol senyawa A
P1 = X1 . P10
II-7
BAB II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
nB = Senyawa B pada volume tertentu pada fase uap.
(Miliard, 1936)
Ketika fraksionalisasi terjadi pada campuran yang tidak saling larut (imisible), hal
ini sering disebut condistillation. Ketika salah satu zat tersebut berupa air, maka proses ini
sering disebut steam distillation (penyulingan uap). Untuk kondisi di mana suatu bahan
tidak saling larut, tekanan total dapat dicari dengan hukum Dalton, yaitu:
Keterangan:
P = Tekanan total
PoA = Tekanan air
PoB = Tekanan uap dari sampel
PoA dan Po
B = Berpengaruh terhadap temperatur
(Milliard, 1936)
Perbandingan tekanan di temperature T konstan tentunya memiliki perbandingan
mol yang konstant juga.
Keterangan:
PoA = Tekanan air
PoB = Tekanan uap dari sampel
PoA dan Po
B = Berpengaruh terhadap temperatur
𝑛A = Jumlah mol air
𝑛B = Jumlah mol sampel
mA = Massa air
mB = Massa sampel
VA = Volume air
VB = Volume sampel
(Gucker and Meldrum, 1950)
Karenanya rasio tekanan dan rasio tekanan parsial pada T adalah konstan, na / nb
juga harus konstan. Komposisi uap setiap saat konstan sepanjang kedua cairan tersebut ada.
𝑃oA = 𝑛A = 𝑚A. 𝑉B
𝑃𝑜B = 𝑛B = 𝑚B. 𝑉A
PT = P10 + P2
0
II-8
BAB II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
Karena, dan
Keterangan:
𝑛A = Jumlah mol air
𝑛B = Jumlah mol sampel
mA = Massa air
mB = Massa sampel
VA = Volume air
VB = volume sampel
(Gucker and Meldrum, 1950)
Sehingga kita dapat mencari Berat Molekul minyak dari rumus :
Keterangan:
Wa = Berat molekul air
Wb = Berat molekul minyak
Va = Volume air
Vb = Volume minyak
Poa = Tekanan air
Pob = Tekanan Uap dari sampel
(Gucker and Meldrum, 1950)
Destilasi dilaksanakan dalam praktek menurut salah satu atau lebih/dua metode
utama. Metode pertama didasarkan atas pembuatan uap dengan mendidihkan campuran zat
cair yang akan dipisahkan dan mengembunkan (kondensasi) uap tanpa ada zat cair yang
kembali kedalam bejana didih. Jadi tidak ada refluks. Metode kedua didasarkan atas
pengembalian sebagian dari kondensat ke bejana didih dalam suatu kondisi tertentu,
sehingga zat cair yang dikembalikan ini mengalami kontak akrab dengan uap yang
mengalir keatas menuju kondensor (Anonim, 2013).
Pengaruh zat pengotor pada titik didih sangat bergantung pada sifat zat pengotor,
sehingga akan dijumpai pengaruh yang besar bila residu yang volatile masih tetap ada.
Umumnya, sejumlah kecil zat pengotor akan memberikan pengaruh yang kecil pada titik
𝑊𝑎
𝑊𝑏=
𝑉𝑎 𝑃°𝑎
𝑉𝑏 𝑃°𝑏
na=ma
Vb
nb=mb
Vb
II-9
BAB II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
didih jika dibandingkan pengaruhnya terhadap titik leleh. Dengan demikian, titik didih
tidak memberikan arti yang sama seperti titik leleh untuk karakterisasi bahan-bahan dan
kemurniannya (Anonim, 2013).
Sebagaimana prinsip dasar dari destilasi adalah memisahkan zat berdasarkan
perbedaan titik didihnya, maka komponen zat yang memiliki titik didih yang rendah akan
lebih dulu menguap sedangkan yang lebih tinggi titik didihnya akan tetap tertampung pada
labu destilasi. Proses penguapan komponen zat ini dilakukan dengan pemanasan pada labu
destilasi sehingga komponen zat yang memiliki titik didih yang lebih rendah akan menguap
dan uap tersebut melewati kondensor atau pendingin yang mendinginkan komponen zat
tersebut sehingga akan terkondensasi atau berubah dari berwujud uap menjadi berwujud
cair sehingga dapat ditampung di labu destilat atau labu Erlenmeyer. Pada proses destilasi
ini, destilat ditampung pada suhu tetap (konstan). Hal ini dilakukan karena diharapkan akan
diperoleh destilat yang murni pada kondisi suhu tersebut. Setelah sampel pada labu alas
bulat berkurang, suhu akan naik karena jumlah sampel yang didestilasi telah berkurang.
Pada kondisi naiknya suhu ini, proses destilasi sudah dapat dihentikan sehingga yang
diperoleh adalah destilat murni. Pada destilasi, untuk memperoleh ketelitian yang tinggi
penempatan ujung termometer harus sangat diperhatikan, yaitu ujung termometer harus
tepat berada di persimpangan yang menuju ke pendingin agar suhu yang teramati adalah
benar-benar suhu uap senyawa yang diamati. Pada proses destilasi, penyimpangan
pengukuran dapat terjadi jika adanya pemanasan yang berlebihan atau superheating serta
kesalahan dalam penempatan pengukur suhu atau termometer tidak pada posisi yang benar.
(Rusli, 2013)
Diagram Titik Didih Destilasi pada Larutan Biner.
Pada destilasi terdapat perbedaan titik didih pada larutan yang membuat
perbedaan pada hasil yang dicapai ketika fasa cair dan gas (uap). Perbedaan ini secara
umum diklasifikasikan menjadi 3 tipe yaitu:
1. Sistem Tipe I
Jika kita memanaskan larutan dengan komposisi a dan tidak mendidih sampai suhu
Ta terapai. Pada suhu ini uap yang datang dari a akn memiliki komposisi a’ karena a’
lebih banyak dari pada B, sedangkan komposisi residu harus menjadi banyak dalam
A. Komposisi baru residu, b, tidak bisa memanaskan sampai suhu Tb tercapai yang
lebih tinggi dari Ta. Pada gilirannya, uap datang dari B akan memiliki komposisi b’
II-10
BAB II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
dan sekali lagi harus lebih banyak daripada B. Akibatnya komposisi residu akan
diperkaya dalam A, dan suhu harus naik sebelum residu akan mendidih (Lando, 1994).
Gambar II.1 Sistem pada Tipe I
2. Sistem Tipe II
Jika larutan memilki komposisi antara A dan C, seperti pada proses destilasi, suhu uap
yang ada pada saat mendidih akan lebih tinggi daripada larutan a. Jika destilasi
dilanjutkan, terdapat pendapat yang sama seperti yang digunakan untuk larutan pada
sistem tipe I yang menunjukkan bahwa a pada akhirnya residu murni dari A, yang
mendidih pada Ta. Di sisi lain, jika uap dari larutan murni, a’, dikondensasikan dan
diredestilasi berulang kali, uap dengan komposisi C akhirnya akan diperoleh. Uap
tersebut terkondensasi dan ketika didestilasi lagi akan menghasilkan komposisi uap
sebagai larutan dan karenanya tidak ada pemisahan lebih lanjut yang mugkin
menggunakan destilasi. Akhirnya setiap campuran yang memilki komposisi A dan C
dapat dipisahkan dengan dengan destilasi fraksional, hanya menjadi residu murni A
dan destilat akhir komposisi C yang tidak murni dapat dikembalikan. Di sisi lain, jika
komposisi larutan antar B dan C didestilasi, misalnya b, uap yang datang b’, akan lebih
banyak di A daripada di larutan murni da karena itu, pada destilasi berulang, residu
akan cenderung ke arah larutan murni B, sedangkan destilat akan cenderung ke arah
C. Larutan tersebut pada destilasi kompleks akan menghasilkan larutan murni B di
residu dan mendidih konstan pada campuran C dalam destilat. Dengan tidak ada A
yang dapat dikembalikan dengan destilasi (Lando, 1994).
II-11
BAB II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
Gambar II.2 Sistem pada Tipe II
3. Sistem Tipe III
Aka dianalogiskan dengan solusi dari tipe II, dengan pengecualian bahwa residu
cenderung ke arah campuran yang mendidih maksimum, sedangkan sulingan
cenderung ke arah komponen yang murni. Jika campuran mulai memiliki komposisi
antara A dan D, seperti a, uap yang diperoleh pada destilasi, a’, akan lebih banyak di
A daripada larutan itu sendiri. Oleh karena itu, komposisi residu akan bergeser ke arah
D dan akhirnya akan mencapai itu. Di sisi lain, akhirnya akan menghasilkan destilat
A yang murni. Campuran Campuran antara D dan B, seperti b, namun akan
menghasilkan destilasi uap komposisi b’ yang akan lebih banyak terdapat di B
daripada di larutan. Oleh karena itu, residu sekali lagi akan bergeser ke arah D,
sementara pada redestilasi dari campuran sebagai b akhirnya akan menghasilkan
residu komposisi D dan distilat murni B. Oleh karena itu, setiap sistem biner jenis ini
dapat dipisahkan pada destilasi fraksional lengkap menjadi residu komposisi D,
konstanta campuran mendidih maksimum, dan destilat baik murni A atau B murni
tergantung pada apakah komposisi awal terdapat A dan D atau D dan B. Tetapi
campuran komposisi D tidak dapat dipisahkan lebih lanjut dengan destilasi.
(Lando, 1994)
II-12
BAB II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
Gambar II.3 Sistem pada Tipe III
Macam-Macam Destilasi
1. Destilasi Sederhana
Biasanya destilasi sederhana digunakan untuk memisahkan zat cair yang titik
didih nya rendah, atau memisahkan zat cair dengan zat padat atau miniyak. Proses ini
dilakukan dengan mengalirkan uap zat cair tersebut melalui kondensor lalu hasilnya
ditampung dalam suatu wadah, namun hasilnya tidak benar-benar murni atau bias
dikatakan tidak murni karena hanya bersifat memisahkan zat cair yang titik didih rendah
atau zat cair dengan zat padat atau minyak. Destilasi sederhana adalah salah satu cara
pemurnian zat cair yang tercemar oleh zat padat/zat cair lain dengan perbedaan titik didih
cukup besar, sehingga zat pencemar/pengotor akan tertinggal sebagai residu. Destilasi
ini digunakan untuk memisahkan campuran cair-cair, misalnya air-alkohol, air-aseton,
dll. Alat yang digunakan dalam proses destilasi ini antara lain, labu destilasi, penangas,
termometer, pendingin/kondensor leibig, konektor/klem, statif, adaptor, penampung,
pembakar, kaki tiga dan kasa (Putri, 2012).
II-13
BAB II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
Seperti terlihat pada gambar berikut :
Gambar II.4 Perangkat Destilasi Sederhana
Dalam destilasi sederhana seperti ini, untuk memisahkan dua atau lebih
komponen yang memiliki perbedaan titik didih yang jauh. Suatu campuran dapat
dipisahkan dengan destilasi biasa ini untuk memperoleh senyawa murninya. Senyawa–
senyawa yang terdapat dalam campuran akan menguap pada saat mencapai titik didih
masing–masing (Putri, 2012).
2. Destilasi Bertingkat atau Fraksionasi
Destilasi bertingkat atau destilasi terfraksi yaitu proses yang komponen-
komponennya secara bertingkat diuapkan dan diembunkan. Penyulingan Terfraksi
berbeda dari distilasi biasa, karena ada kolom fraksinasi di mana ada proses refluks.
Refluk proses penyulingan dilakukan untuk pemisahan campuran etanol-air dapat terjadi
dengan baik. Fungsi kolom fraksinasi sehingga kontak antara cairan dengan uap sedikit
lebih lama. Sehingga komponen yang lebih ringan dengan titik didih yang lebih rendah
bendungan akan terus menguap ke kondensor. Lebih komponen Sedangkan distilat akan
kembali menjadi labu. Destilasi ini biasanya digunakan untuk memisahkan campuran
zat cair yang mempunyai perbedaan titik didih tidak berbeda banyak. Distilasi jenis ini
dapat digunakan untuk memisahkan zat yang mempunyai rentang perbedaan titik didih
hingga di bawah 30oC (Reza, 2013).
II-14
BAB II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
Gambar II.5 Sistem Destilasi Bertingkat
Destilasi ini juga dilaksanakan pada tekanan tetap. Pada percobaan yang
dilakukan sampel yang digunakan adalah campuran air dan etanol. Campuran ini bersifat
azeotrof karena kedua larutan tersebut mempunyai titik didih yang hampir sama
sehingga akan sulit untuk dipisahkan antara zat yang satu dengan zat yang lainnya. hal
ini dikarenakan pada saat penampungan distilat akan sulit diidentifikasi pergantian
fraksinya karena titik didihnya berdekatan (hampir sama) akibatnya ditilat yang
tertampung menjadi tidak murni. Belum lagi jika pada sample (campuran air dan etanol)
tersebut terdapat pengotor yang mempunyai titik didih yang hamper sama dengan
sample yang dapat mengakibatkan distilat menjadi tidak murni (Reza, 2013).
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 (Rolandy, 2012).
3. Destilasi Azeotrop
Distilasi Azeotrop digunakan dalam memisahkan campuran azeotrop (campuran
campuran dua atau lebih komponen yang sulit di pisahkan), biasanya dalam prosesnya
II-15
BAB II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
digunakan senyawa lain yang dapat memecah ikatan azeotrop tersebut, atau dengan
menggunakan tekanan tinggi. 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, perhatikan ilustrasi berikut :
Grafik II.1 Grafik Azeotrop pada Sistem Destilasi
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 Etanol dan air membentuk azeotrop pada komposisi 95,6% - massa etanol pada
keadaan standar (Putri, 2012).
4. Destilasi Vakum atau Destilasi Tekanan Rendah
Destilasi vakum merupakan proses pemisahan dua komponen yang titik didihnya
sangat tinggi, metode yang digunakan adalah dengan menurunkan tekanan permukaan
lebih rendah dari 1 atm dengan tujuan untuk menghindari terjadinya reaksi oksidasi pada
II-16
BAB II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
komponen yang akan dipisahkan agar ikata rangkap pada senyawa tidak putus.
(Mudhofar, 2012)
Gambar II.6 Perangkat Destilasi Vakum
Proses distillasi dengan tekanan dibawah tekanan atmosfer, bertujuan untuk
mengambil minyak midle distillate yang tidak terambil diproses CDU, dengan cara
menarik (vacum) produk tersebut dari long residue, sebenarnya minyak midle distillate
tersebut mungkin dapat dipisahkan dengan menaikkan suhu inlet kolom pada proses
distillasi atmosfer. Sebagaimana dijelaskan sebelumnya bahwa minyak bumi bila
dipanaskan pada suhu 370 oC minyak bumi akan mengalami cracking, patahan yang
terjadi dapat membentuk senyawa hidrokarbon tidak jenuh berupa olefin, dimana
senyawa ini dalam produk minyak bumi tidak dikehendaki karena sifatnya yang tidak
stabil. Untuk menyiasati supaya suhu tidak tinggi maka tekanan prosesnya yang dibuat
rendah sehingga tujuan menguapkan minyak midle distillate dapat diuapkan pada
temperatur kurang dari 370 oC atau sekitar 345 oC (Putri, 2012).
5. Destilasi Refluks atau Destilasi Destruksi
Internal refluks destilasi adalah teknik berdasarkan pada jenis khusus kolom yang
menggabungkan transfer massa dan transfer panas, penting untuk fraksionasi dari
campuran uap yang dihasilkan oleh pendidihan campuran cairan multi komponen, dalam
peralatan pada dasarnya terbuat dari sejumlah koil sirip vertikal, secara internal
didinginkan oleh fluida dingin. Sehinggaa transfer panas dapat terjadi, permukaan
khusus sekitar 500 m2/m3, digabungkan ke transfer massa yang sangat efisien, juga
keuntungan dengan pembasahan seragam dari permukaan dari setiap titik. Teknologi ini
II-17
BAB II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
menghasilkan efisiensi terutama pada destilasi batch dari senyawa dimana dibutuhkan
kualitas baik dari distilat sebagaimana recovery pelarut dari campuran kompleks, dimana
teknik lain yang tersedia lebih mahal untuk recovery (Anonim, 2012).
Gambar II.7 Perangkat Destilasi Refluks atau Destilasi Destruksi dalam Industri
Campuran reaksi cair ditempatkan dalam sebuah wadah terbuka hanya di bagian
atas. Kapal ini terhubung ke kondensor Liebig, seperti bahwa setiap uap yang dilepaskan
kembali ke didinginkan cair, dan jatuh kembali ke dalam bejana reaksi. Kapal kemudian
dipanaskan keras untuk kursus reaksi. Refluks sangat banyak digunakan dalam industri
yang menggunakan kolom distilasi skala besar dan fractionators seperti kilang minyak,
petrokimia dan pabrik kimia, dan pabrik pengolahan gas alam (Zulaiha, 2011).
Fungsi refluks, adalah memperbesar L/V di enriching section, sehingga
mengurangi jumlah equibrium stage yang diperlukan untuk product quality yang
ditentukan, atau, dengan jumlah stage yang sama, akan menghasilkan product quality
yang lebih baik dengan menggandakan kontak kembali antara cairan dan uap agar panas
yang digunakan efisien. Refluks/destruksi ini bisa dimasukkan dalam macam-macam
destilasi walau pada prinsipnya agak berkelainan. Refluks dilakukan untuk mempercepat
reaksi dengan jalan pemanasan tetapi tidak akan mengurangi jumlah zat yang ada.
Dimana pada umumnya reaksi- reaksi senyawa organik adalah lambat maka campuran
reaksi perlu dipanaskan tetapi biasanya pemanasan akan menyebabkan penguapan baik
pereaksi maupun hasil reaksi. Karena itu agar campuran tersebut reaksinya dapat cepat,
dengan jalan pemanasan tetap jumlahnya tetap reaksinya dilakukan secara refluks.
(Putri, 2012)
II-18
BAB II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
6. Destilasi uap
Untuk memurnikan zat/senyawa cair yang tidak larut dalam air, dan titik didihnya
cukup tinggi, sedangkan sebelum zat cair tersebut mencapai titik didihnya, zat cair sudah
terurai, teroksidasi atau mengalami reaksi pengubahan (rearranagement), maka zat cair
tersebut tidak dapat dimurnikan secara destilasi sederhana atau destilasi bertingkat,
melainkan harus didestilasi dengan destilasi uap (Putri, 2012).
Destilasi uap adalah istilah yang secara umum digunakan untuk destilasi
campuran air dengan senyawa yang tidak larut dalam air, dengan cara mengalirkan uap
air ke dalam campuran sehingga bagian yang dapat menguap berubah menjadi uap pada
temperatur yang lebih rendah dari pada dengan pemanasan langsung. Untuk destilasi
uap, labu yang berisi senyawa yang akan dimurnikan dihubungkan dengan labu
pembangkit uap (Putri, 2012).
Gambar II.8 Perangkat Destilasi Uap
Distilasi uap digunakan untuk memisahkan campuran senyawa-senyawa yang
memiliki titik didih mencapai 200 °C atau lebih. Distilasi uap dapat menguapkan
senyawa-senyawa ini dengan suhu mendekati 100oC dalam tekanan atmosfer dengan
menggunakan uap atau air mendidih (Saprudin, 2013).
Prinsip dasar destilasi uap adalah mendestilasi campuran senyawa di bawah titik
didih dari masing-masing senyawa campurannya. Selain itu destilasi uap dapat
digunakan untuk campuran yang tidak larut dalam air di semua temperatur, tapi dapat
didestilasi dengan air. Uap air yang dialirkan ke dalam labu yang berisi senyawa yang
akan dimurnikan, dimaksudkan untuk menurunkan titik didih senyawa tersebut karena
titik didih suatu campuran lebih rendah daripada titik didih komponen-komponennya.
Aplikasi dari destilasi uap adalah untuk mengekstrak beberapa produk alam seperti
II-19
BAB II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
minak eucalyptus dari eucalyptus, minyak sitrus dari lemon atau jeruk, dan unutk
ekstraksi minyak parfum dari tumbuhan (Saprudin, 2013).
Minyak Atsiri
Minyak atsiri adalah zat berbau yang terkandung dalam tanaman. Minyak ini
disebut juga minyak menguap, minyak eteris, minyak esensial karena pada suhu kamar
mudah menguap. Istilah esensial dipakai karena minyak atsiri mewakili bau dari tanaman
asalnya. Dalam keadaan segar dan murni, minyak atsiri umumnya tidak berwarna. Namun,
pada penyimpanan lama minyak atsiri dapat teroksidasi. Untuk mencegahnya, minyak
atsiri harus disimpan dalam bejana gelas yang berwarna gelap, diisi penuh, ditutup rapat,
serta disimpan di tempat yang kering dan sejuk (Gunawan & Mulyani, 2004).
Minyak atsiri bersifat mudah menguap karena titik uapnya rendah. Susunan
senyawa komponennya kuat mempengaruhi saraf manusia (terutama di hidung) sehingga
memberikan efek psikologis tertentu (baunya kuat). Minyak atsiri mempunyai rasa getir
(pungent taste), berbau wangi sesuai dengan bau tanaman penghasilnya dan umumnya larut
dalam pelarut organik tetapi tidak larut dalam air (Saraswati, 2012).
Minyak atsiri dapat bersumber pada setiap bagian tanaman yaitu dari daun, bunga,
buah, biji, batang atau kulit dan akar atau rhizome. Berbagai macam tanaman yang
dibudidayakan atau tumbuh dengan sendirinya di berbagai daerah di Indonesia memiliki
potensi yang besar untuk diolah menjadi minyak atsiri, baik yang unggulan maupun
potensial untuk dikembangkan. Khususnya di Indonesia telah dikenal sekitar 40 jenis
tanaman penghasil minyak atsiri, namun baru sebagian dari jenis tersebut telah digunakan
sebagai sumber minyak atsiri secara komersil (Saraswati, 2012).
Bagi tanaman penghasil minyak, minyak atsiri berfungsi sebagai insect repellant
(mengusir serangga/parasit lain) dan insect attractant (menarik). Dalam beberapa hipotesis
dapat disimpulkan bahwa tumbuhan akan memproduksi minyak atsiri secara maksimal jika
kondisi tumbuh dalam keadaan susah, misalnya akar tanaman sulit mendapat air, struktur
tanah berkapur atau jarang nutrisi makanan, dan sebagainya. Kondisi semacam itu
membuat tanaman berusaha untuk memproduksi minyak atsiri agar tetap toksik terhadap
serangan serangga maupun parasit lain (Lansida, 2012).
Minyak atsiri biasanya terdiri dari berbagai campuran persenyawaan kimia yang
terbentuk dari unsur Karbon (C), Hidrogen (H), dan oksigen (O). Pada umumnya
komponen kimia minyak atsiri dibagi menjadi dua golongan yaitu:
II-20
BAB II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
1) Golongan hidrokarbon
Persenyawaan yang termasuk golongan ini terbentuk dari unsur Karbon (C) dan
Hidrogen (H). Jenis hidrokarbon yang terdapat dalam minyak atsiri sebagian besar
terdiri dari monoterpen (2 unit isopren), sesquiterpen (3 unit isopren), diterpen (4 unit
isopren) dan politerpen (Anonim, 2013).
2) Golongan hidrokarbon teroksigenasi
Komponen kimia dari golongan persenyawaan ini terbentuk dari unsure Karbon (C),
hidrogen (H) dan Oksigen (O). Persenyawaan yang termasuk dalam golongan ini
adalah persenyawaan alcohol, aldehid, keton, ester, eter, dan fenol. Ikatan karbon yang
terdapat dalam molekulnya dapat terdiri dari ikatan tunggal, ikatan rangkap dua, dan
ikatan rangkap tiga. Terpen mengandung ikatan tunggal dan ikatan rangkap dua.
Senyawa terpen memiliki aroma kurang wangi, sukar larut dalam alkohol encer dan
jika disimpan dalam waktu lama akan membentuk resin. Golongan hidrokarbon
teroksigenasi merupakan senyawa yang penting dalam minyak atsiri karena umumnya
aroma yang lebih wangi. Fraksi terpen perlu dipisahkan untuk tujuan tertentu,
misalnya untuk pembuatan parfum, sehingga didapatkan minyak atsiri yang bebas
terpen (Ketaren, 1985).
Metode isolasi minyak atsiri dapat dilakukan dengan beberapa cara yaitu:
1) Penyulingan (destilasi)
Penyulingan adalah proses pemisahan komponen berdasarkan perbedaan titik
didihnya. Prinsip dasar penyulingan adalah cairan dirubah menjadi uap pada titik
didihnya, kemudian uap tersebut dikondensasikan lagi ke dalam bentuk cairan dengan
proses pendinginan (Heldyanisa, 2012).
Penyulingan dapat dilakukan dengan bebagai cara, yaitu :
a. Penyulingan dengan air
b. Penyulingan dengan air dan uap
c. Penyulingan dengan uap
(Heldyanisa, 2012)
2) Ekstraksi
Prinsipnya adalah melarutkan minyak atsiri yang terdapat dalam simplisia dengan
pelarut organik yang mudah menguap yang sesuai. Metode penyarian digunakan untuk
minyak-minyak atsiri yang tidak tahan dengan pemanasan. Metode ini banyak
digunakan karena rendahnya kadar minyak dalam tanaman, selain itu cara ini dianggap
II-21
BAB II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
paling efektif karena sifat minyak atsiri yang larut sempurna di dalam bahan pelarut
organik nonpolar (Heldyanisa, 2012).
3) Enflurage
Prinsipnya adalah metode perlekatan bau dengan menggunakan media lilin dan
memanfaatkan aktivitas enzim yang diyakini masih aktif selama sekitar 15 hari sejak
bahan minyak atsiri dipanen. Metode ini digunakan karena ada beberapa jenis bunga
yang setelah dipetik enzimnya masih menunjukkan kegiatan dalam menghasilkan
minyak atsiri sampai beberapa minggu, misalnya bunga melati. Diperlukan perlakuan
khusus secara langsung agar tidak mengubah aktivitas enzim (Heldyanisa, 2012).
Cengkeh
Cengkeh memiliki nama ilmiah Eugenia Aromaticum atau Eugenia Caryophyllata
adalah herba dengan aroma wangi yang sudah diperdagangkan sejak dulu kala dengan
sebutan paling terkenal “Clove” yang mana tanaman ini sudah digunakan dan dimanfaatkan
secara global sebagi bahan bumbu penyedap untuk berbagai produk makanan. Bunga
cengkeh dengan Nama atau sebutan global adalah Clove berasal dari bahasa Latin, clavus,
yang berarti kuku, ini mungkin bentuk dari bunga cengkeh yang kering memiliki kelopak
seperti kuku. Menurut catatan atau dokumentasi Orang Cina kuno, herbal bunga
cengkeh telah di manfaatkan sejak 207 SM (Caratik, 2013).
Cengkeh mempunyai komponen eugenol dalam jumlah besar (70-80%) yang
mempunyai sifat sebagai stimulan, anestetik lokal, karminatif, antiemetik, antiseptik dan
antispasmodik. Pemisahan kandungan kimia dari serbuk bunga, tangkai bunga dan daun
cengkeh menunjukan bahwa serbuk bunga dan daun cengkeh mengandung saponin, tannin,
alkaloid, glikosida, dan flavonoid, sedangkan tangkai bunga cengkeh mengandung
saponin, tannin, glikosida dan flavonoid. Selain itu kandungan lainnya yang ada pada
cengkeh adalah senyawa asetil eugenol, beta-caryophyllene, vanilin, tanin, asam galotanat,
metil salisilat (suatu zat penghilang rasa nyeri), asam krategolat, beragam senyawa
flavonoid (eugenin, kaemferol, rhamnetin, dan eugenetin), berbagai senyawa triterpenoid
(asam oleanolat, stigmasterol, dan kompesterol), serta mengandung berbagai senyawa
seskuiterpen (Anonim, 2013).
Pohon cengkeh bertajuk kerucut, dapat tumbuh setinggi 10 – 20 meter, cocok
ditanam di dataran rendah sampai ke pegunungan pada ketinggian 900 meter dari
permukaan laut (kota Bandung kira-kira 700 meter dari permukaan laut), dan dapat hidup
puluhan tahun. Daunnya licin berkilap (glossy), berbentuk oval, warnanya pink dan kuning
II-22
BAB II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
muda ketika baru tumbuh, dan berubah menjadi hijau segar. Sebaliknya, tangkai bunganya
kehijauan, kemudian berubah menjadi merah muda ketika siap untuk dituai (dengan
panjang sekitar 1.5-2cm). Tangkai bunga cengkeh adalah tuaian utama dari pohon cengkeh.
Biasanya ia kemudian dikeringkan di bawah sinar matahari atau dengan oven (untuk
industri besar) hingga berwarna coklat kehitaman. Cengkeh beraroma kuat dan berasa
pedas karena kandungan minyak atsiri (essential oil) yang tinggi. Kegunaannya antara lain
sebagai bumbu masak, bahan rokok kretek, aromaterapi, obat sakit gigi, dsb. Namun bukan
hanya tangkai bunganya saja yang dapat dimanfaatkan, seluruh bagian pohon mempunyai
manfaat (Anonim, 2013).
Bunga kering yang memiliki aroma harum ini digunakan sebagai obat, di zaman
kuno sebelum teknologi modern medis kedokteran berkembang. Berdasarkan pengobatan
tradisional cina, cengkeh memiliki arti penting untuk mengobati penyakit yang
berhubungan dengan pernapasan, seperti batuk, masalah bau napas, mengobati luka gigitan
serangga, serta banyak digunakan dalam berbagai macam aplikasi lain. Bunga Cengkeh
Kering memiliki manfaat dan Khasiat yang sangat luas untuk kegunaan obat, dan banyak
budaya di seluruh dunia yang meyakini ramuan Cengkeh ini sebagai obat mujarab untuk
berbagai penyakit dan ragamnya. Manfaat yang nyata untuk penggunaan paling umum dari
ramuan herbal ini terkait dengan antiseptik dan sifat analgesik (Caratik, 2013).
Seperti di daratan topis Asia, bunga Cengkeh telah digunakan untuk memerangi
penyakit malaria, kolera, TBC dan penyakit yang disebabkan parasit. Bahkan minyak
cengkeh yang memiliki aroma harum telah di buat salep topikal, Minyak cengkeh juga
memiliki manfaat yang besar untuk mengurangi kejang otot (keram), mengobati jerawat
dan bisul. Tidak sebatas itu saja pemanfaatan dari bunga cengkeh, zat-zat yang dimiliki
tumbuhan ini juga sangat efektif untuk di jadikan insektisida ampuh, sebagai pembasmi
nyamuk dan serangga lainnya penyebab penyakit (Caratik, 2013).
Gambar II.9 Kuncup Bunga Cengkeh Kering
II-23
BAB II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
Bahkan sampai sekarang Minyak cengkeh masih banyak digunakan sebagai
pengobatan tradisional untuk mencegah juga meringankan kerusakan gigi dan sakit gigi.
Manfaat lain dari minyak bunga cengkeh juga di gunakan sebagai obat untuk mual, hernia,
Perut kembung, diare, kaki Varises, dan infeksi jamur kulit. Beberapa virus infeksi dapat
di lemahkan dengan baik oleh sifat antiseptik dan bakterisida dari minyak bunga cengkeh
itu (Caratik, 2013).
Minyak cengkeh merupakan minyak atsiri yang dapat digunakan sebagai
pengobatan alternatif. Banyak zat terkandung dalam minyak cengkeh yaitu antibiotik, anti-
virus, anti-jamur dan memiliki khasiatse bagaianti septik. Selainitu ditemukan pula sekitar
60-90 persen eugenol dalam minyak cengkeh. Kandungan lain yang tedapat di dalamnya
adalah zatmangan, asam lemak omega 3, magnesium, serat, zatbesi, potassium dan
jugakalsium. Vitamin yang diperlukan oleh tubuh juga ada di dalamnya terutama vitamin
C dan vitamin K. Berdasarkan penelitian diketahui bahwa minyak cengkeh dapat
mengurangi peradangan dalam tubuh, meningkatkan system kekebalan tubuh secara alami,
memperlancar sirkulasi darah, meningkatkan metabolism serta membantu mengatasi stress
dan depresi (Jaya, 2011).
Meskipun awalnya hanya sebagai pengobatan tradisional, dan sudah banyak budaya
bangsa yang merasakan manfaat dan kebaikan bunga cengkeh. Kini seiring
berkembangnya penelitian modern telah mengungkap bahwa komponen obat utama yang
dimiliki cengkeh adalah berkaitan dengan senyawa fenol dan senyawa eugenol. Eugenol
merupakan antiseptik yang cukup ampuh dan anestesi. Untuk itulah, minyak bunga
cengkeh di nobatkan sebagai panglima antiseptik dan analgesik, minyak cengkeh memiliki
manfaat yang terbaik untuk menghilangkan, meringankan sakit gigi (Caratik, 2013).
Berikut akan dijelaskan beberapa manfaat cengkeh dalam bidang kesehatan, antar
lain:
1) Mengatasi Infeksi Pernapasan
Menurut profesor dari Mount Sinai School of Medicine di New York City; Neil
Schachter, MD: Cengkeh bekerja sebagai ekspektoran. yaitu dapat mengencerkan
lendir yang ada di kerongkongan dan tenggorokan. Teh yang mengandung cengkeh
dapat membantu mengatasi infeksi saluran pernapasan (Cinta, 2013).
2) Mengobati Sakit Gigi
Bagian cengkeh yang dapat digunakan untuk mengobati sakit gigi adalah bunga
cengkih. Cara pemanfaatannya adalah, sangrai 5 sampai 10 butir bunga cengkih lalu
II-24
BAB II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
ditumbuk hingga halus. Bubuk cengkeh yang dihasilkan kemudian ditaburkan di
bagian gigi yang sakit (Cinta, 2013).
3) Mengatasi Noda Jerawat
Menurut Cornelia Zicu (staf Elizabeth Arden Red Door Spas), kandungan senyawa
Euganol (dikenal sebagai antiseptik alami untuk menyeimbangkan kulit) yang
dikandung cengkeh dapat dimanfaatkan untuk mencegah timbulnya jerawat dan
menghilangkan noda bekas jerawat (Cinta, 2013).
4) Pembersih kuman Alternatif
Senyawa Euganol atau antiseptik alami pada cengkeh bermanfaat untuk menjaga
kebersihan barang-barang anda. Minyak cengkeh dapat mengurangi bakteri atau jamur
yang ada pada perabotan rumah tangga dan mencegah kuman datang kembali. Caranya
yaitu dengan mencampur 1/2 sendok minyak cengkeh dengan dua gelas air kemudian
semprotkan ke tempat-tempat yang rentan terpapar bakteri atau kuman, misalnya
dinding kamar mandi (Cinta, 2013).
5) Pewangi Alami Pakaian
Aroma cengkeh yang pedas secara alami akan menutupi bau tak sedap, selain itu dapat
menjaga kesegaran barang-barang anda. Salah satu contoh pemanfaatan nya adalah
untuk pewangi dan penyegar pada pakaian anda. Caranya: simpanlah beberapa batang
cengkeh ke dalam lemari pakaian Anda dan ganti setiap 2-4 minggu sekali, agar aroma
segar tetap terjaga (Cinta, 2013).
Bunga Cengkeh aman di konsumsi, ini karena selain memiliki manfaat obat, ia
banyak di gunakan sebagai bumbu pada beberapa makanan. Bahkan dalam budaya bangsa
Arab, cengkeh dibuat campuran minuman kopi, 2 biji cengkeh dan kulit kayu manis sangat
baik untuk manfaat kesehatan. Untuk Mengobati dan meringankan sakit gigi satu kuncup
bunga cengkeh kering ditumbuk dan disumbatkan pada bagian gigi yang berlobang, atau
anda bisa menggunakan 1 tetes minyak cengkeh asli pada bola kapas dan di sumbatkan
pada bagian gigi sakit atau yang berlubang. Untuk menghilangkan gangguan napas bau,
minum teh yang di campur beberapa 2 sampai 3 putik bunga cengkeh dapat mengusir
aroma tidak sedap dalam mulut (Caratik, 2013).
Seperti dikutip dari AOLHealth, meskipun minyak cengkeh merupakan obat alami,
tapi sebaiknya tetap memperhatikan cara penggunaannya. Karena belum banyak penelitian
yang menunjukkan efektifitas dari minyak cengkeh ini pada manusia. Bagi orang yang
memiliki sensitifitas tinggi (hipersensitif), sebaiknya berhati-hati dalam penggunaannya
II-25
BAB II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
untuk menghindari reaksi alergi. Penggunaan minyak cengkeh secara berlebihan dapat
menimbulkan efek samping. Pengobatan memiliki hasil yang berbeda-beda pada setiap
individu, minyak cengkeh murni sangat terkonsentrasi dan dapat memiliki reaksi yang
merugikan pada beberapa jenis kulit sensitif, jadi sebaiknya jika anda memiliki kulit yang
sensitif untuk menggunakan minyak cengkeh lakukan pengenceran dengan air. Selain itu,
bagi orang yang sedang mengonsumsi obat anti koagulan (pengencer darah) atau obat anti
platelet sebaiknya mempertimbangkan kembali untuk menggunakannya dan
berkonsultasilah terlebih dahulu dengan dokter. Hal ini disebabkan karena ada beberapa
jenis obat yang dikenal dapat berinteraksi dengan Bio kimia Bunga Cengkeh (Jaya, 2011).
III-1
BAB III
METODOLOGI PERCOBAAN
III.1 Variabel Percobaan
1. Variabel kontrol : Tekanan udara, suhu, dan waktu pada proses destilasi
2. Variabel terikat : Volume minyak cengkeh dan densitas minyak cengkeh
3. Variabel bebas : Biji cengkeh
III.2 Bahan Yang Digunakan
1. Biji cengkeh 350 gram
2. Air
III.3 Alat Yang Digunakan
1. Erlenmeyer
2. Handphone
3. Gelas Beker
4. Gelas Ukur
5. Labu Destilat
6. Manometer
7. Perangkat distilasi uap :
1) Boiler
2) Kondensor
3) Labu Destilat
4) Pipa
5) Kaki Tiga
6) Erlenmeyer
8. Piknometer
9. Pipet tetes
10. Termometer
III-2
BAB III Metodologi Percobaan
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
III.4 Prosedur Percobaan
III.4.1 Treatment Bahan Destilasi Uap (Cengkeh)
1. Menyiapkan cengkeh sebagai bahan destilasi uap sebanyak 500 gram.
2. Mengeringkan cengkeh selama 6 jam.
3. Menyimpan cengkeh di tempat yang kering.
4. Cengkeh siap digunakan untuk proses destilasi uap.
III.4.2 Proses Destilasi Uap
1. Menyiapkan semua peralatan dan bahan.
2. Memastikan perangkat destilasi uap terpasang dengan baik.
3. Mengisi labu distilat dengan 350 gram cengkeh yang telah di keringkan.
4. Mengisi boiler dengan air secukupnya, kemudian menyalakan kompor.
6. Menutup valve yang ada pada boiler saat uap pada panci sudah mengepul.
7. Menyalakan stopwatch sebagai awal mula perhitungan waktu destilasi uap.
8. Mengukur suhu, tekanan, dan waktu yang ada pada labu destilat saat hasil destilasi
pertama kkali menetes.
9. Mengamati volume hasil destilasi yang ada pada labu erlenmeyer, apabila sudah
mulai penuh harus diganti dengan labu erlenmeyer yang lain.
10. Mengambil minyak cengkeh dengan cara menyedot hasil desilasi dengan pipet
tetes.
11. Mencatat semua data yang diperlukan dalam analisa, seperti persen minyak cengkeh
yang dihasilkan dalam proses destilasi.
12. Melakukan perhitungan massa jenis minyak cengkeh yang dihasilkan dalam proses
destilasi.
13. Mendiamkan minyak hasil destilasi selama 2 hari.
III.4.3 Menghitung Densitas Minyak Cengkeh
1. Menimbang piknometer yang akan diisi minyak cengkeh pada keadaan kosong
terlebih dahulu.
2. Memasukkan minyak cengkeh pada piknometer berukuran 10 ml.
3. Menimbang berat piknometer yang berisi minyak cengkeh.
4. Menghitung berat (massa) minyak cengkeh dengan mencari selisih antara berat
piknometer yang telah terisi minyak dengan berat piknometer yang kosong.
5. Setelah diketahui massanya, densitas dapat dihitung dengan menggunakan cara
berikut ini :
III-3
BAB III Metodologi Percobaan
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
Keterangan:
ρ = massa jenis atau densitas (gr/ml)
m = massa (gram)
v = volume (ml)
III.5 Diagram Alir Percobaan
III.5.1 Diagram Alir Treatment Bahan Destilasi Uap (Cengkeh)
Mulai
Menyiapkan cengkeh sebagai bahan destilasi uap sebanyak 500 gram.
Mengeringkan cengkeh selama 6 jam.
Menyimpan cengkeh di tempat yang kering.
Cengkeh siap digunakan untuk proses destilasi uap.
Selesai
ρ = m
v
III-4
BAB III Metodologi Percobaan
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
III.5.2 Diagram Alir Percobaan Destilasi Uap
Menyiapkan semua peralatan dan bahan
Memastikan perangkat destilasi uap terpasang dengan baik
Mengisi labu distilat dengan 350 gram cengkeh yang telah di keringkan
Mengisi boiler dengan air secukupnya, kemudian menyalakan kompor
Menutup valve yang ada pada boiler saat uap pada panci sudah mengepul
Menyalakan stopwatch sebagai awal mula perhitungan waktu destilasi uap
Mengukur suhu, tekanan, dan waktu yang ada pada labu destilat saat hasil destilasi
pertama kali menetes
Selesai
Mengambil minyak cengkeh dengan cara menyedot hasil desilasi dengan pipet tetes
Mengamati volume hasil destilasi yang ada pada labu erlenmeyer, apabila sudah mulai
penuh harus diganti dengan labu erlenmeyer yang lain
I
I
I
-
3
Mulai
Mencatat semua data yang diperlukan dalam analisa, seperti persen minyak yang
dihasilkan dalam proses destilasi
Melakukan perhitungan massa jenis minyak cengkeh yang dihasilkan dalam proses
destilasi
Mendiamkan minyak hasil destilasi selama 2 hari.
III-5
BAB III Metodologi Percobaan
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
III.5.3 Diagram Alir Perhitungan Massa Jenis atau Densitas
Mulai
Menimbang piknometer yang akan diisi minyak cengkeh pada keadaan kosong terlebih
dahulu
Memasukkan minyak cengkeh pada piknometer berukuran 10 ml.
Menimbang berat piknometer yang berisi minyak cengkeh
cengkeh
Menghitung berat (massa) minyak cengkeh dengan mencari selisih antara berat piknometer
yang telah terisi minyak dengan berat piknometer yang kosong
Setelah diketahui massanya, densitas dapat dihitung dengan menggunakan rumus yang
telah ditetapkan
Selesai
III-6
BAB III Metodologi Percobaan
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
III.6 Gambar Alat
Erlenmeyer
Handphone
Gelas Beker
Gelas Ukur
Labu Destilat
Manometer
Piknometer
Pipet Tetes
Termometer
Perangkat Destilasi Uap
1
2
3 4
Keterangan :
1. Boiler
2. Kondensor
3. Labu destilat
4. Pipa
5. Kaki Tiga
6. Erlenmeyer
5 6
IV-1
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
IV.1 Tabel Hasil Pengamatan
Dari percobaan Destilasi uap minyak kemiri didapatkan hasil percobaan adalah sebagai
berikut :
Tabel IV.1.1 Hasil Proses Destilasi Uap Minyak Cengkeh
Gelas Beker
500 mL Waktu
Tekanan Uap
(mBar)
Suhu
(oC)
Hasil Minyak
(mL)
Densitas Minyak
(gr/mL)
Pertama 75 menit 44 96 2 0,75
Kedua 125 menit 55 98 3,8 0,92
Tabel IV.1.2 Hasil Destilasi Uap Minyak Cengkeh Setelah Didiamkan Selama 2 Hari
Gelas Beker
500 mL Waktu
Tekanan Uap
(mBar)
Suhu
(oC)
Hasil Minyak
(mL)
Densitas Minyak
(gr/mL)
Pertama 2 hari - - 12,8 0,94
IV.2 Pembahasan
Tujuan dari percobaan destilasi uap minyak cengkeh adalah mempelajari dan
mengetahui pengaruh uap pada titik didih dalam percobaan destilasi uap dengan bahan serbuk
cengkeh. Serta menghitung dan mengetahui densitas minyak kemiri sebagai hasil dari destilasi
uap serbuk kemiri.
Pada percobaan destilasi uap minyak cengkeh ini hasil yang didapatkan mula-mula
berupa minyak cengkeh yang bercampur dengan air dengan volume 2 ml pada saat 75 menit
dan 3,8 ml pada saat 125 menit. Namun, minyak yang keluar pada proses distilasi uap ini tidak
maksimal. Hasil yang tertampung dalam labu erlenmeyer sangar encer dan bening karena
perbandingan minyak cengkeh sangat kecil dibandingkan air sehingga menyebabkan minyak
susah diamati dan diambil. Hal ini disebabkan oleh alat destilasi di laboratorium sendiri yang
fungsinya sudah menurun, proses destilasi pun tidak sempurna. Ada kebocoran pada perangkat
destilasi uap ini, uap pada proses destilasi menetes pada kaki tiga. Saat kami menampung hasil
tetesan ini, ternyata berupa air yang dengan kadar minyak yang lebih tinggi daripada hasil
destilasi pada labu erlemenyer. Karena hasil destilasi yang diperoleh masih bercampur dengan
IV-2
Bab IV Hasil dan Pembahasan
Laboratorium Kimia Fisika
Program StudiD3 Teknik Kimia
FTI-ITS
air, maka destilat didiamkan selama 2 hari. Kemudian kami melihat hasil destilasi yang sudah
didiamkan, ternyata metode ini sangat membantu karena minyak cengkeh yang dihasilkan
mengendap di bawah air dan dengan jumlah yang lebih banyak dari proses destilasi
sebelumnya.
Penyebab lain terjadinya kegagalan pada proses destilasi uap ini adalah cengkeh
sebagai bahan utama proses destilasi uap ini merupakan golongan dari minyak nabati dimana
minyak nabati tidak dengan mudah bisa dikeluarkan minyaknya menggunakan proses destilasi
uap biasa, suhu yang diperlukan untuk minyak cengkeh yang seharusnya adalah 2730C
sedangkan temperatur pada alat destilasi pada percobaan ini hanya mencapai 1000C (Aini, 2012).
Sebenarnya, pada prinsipnya pemisahan senyawa dengan destilasi bergantung pada
perbedaan tekanan uap senyawa dalam campuran. Tekanan uap campuran diukur sebagai
kecenderungan molekul dalam permukaan cairan untuk berubah menjadi uap. Jika suhu
dinaikkan, tekanan uap cairan akan naik sampai tekanan uap cairan sama dengan tekanan uap
atmosfer. Pada keadaan itu cairan akan mendidih. Suhu pada saat tekanan uap cairan sama
dengan tekanan uap atmosfer disebut titik didih. Cairan yang mempunyai tekanan uap yang
lebih tinggi pada suhu kamar akan mempnyai titik didih lebih rendah daripada cairan yang
tekanan uapnya rendah pada suhu kamar. Apabila tekanan dalam vakum tidak cukup kuat, maka
senyawa yang akan didestilasi tidak akan terangkat naik bersama uap air. Tekanan yang ada
dalam vakum hanya mampu untuk mengangkat air menuju tabung pendingin dan meninggal
zat atau senyawa yang akan didestilasi (Fadhil,2008).
Pada percobaan destilasi uap minyak cengkeh ini didapatkan nilai densitas dari minyak
cengkeh sebesar 0,75 gr/ml pada saat 75 menit, 0,92 gr/ml saat 125 menit, dan 0,94 gr/ml setelah
minyak cengkeh didiamkan selama 2 hari. Dari hasil yang diperoleh ini memiliki kecocokan
dengan literatur yang ada dimana nilai densitas dari minyak kemiri seharusnya berada pada
kisaran angka 0,9994 gr/ml (Aini, 2012).
V-1
BAB V
KESIMPULAN
Dari percobaan diatas dapat disimpulkan bahwa:
1. Destilasi uap dengan biji cengkeh pada tekanan 44mBar, pada temperatur 96oC dan dengan
variabel waktu selama 75 menit menghasilkan minyak cengkeh sebanyak 2ml, dan pada
tekanan 55mBar, temperatur 98 oC dan dengan variabel waktu selama 125 menit
menghasilkan minyak cengkeh sebanyak 3,8 ml.
2. Pada percobaan destilasi uap minyak cengkeh didapatkan densitas dari minyak cengkeh
yaitu 0,75 gr/ml pada waktu 75 menit dan 0,92 gr/ml pada waktu 125 menit.
3. Destilasi uap dengan biji cengkeh tidak dapat menghasilkan minyak secara maksimal
dikarenakan terhalang oleh kendala teknis serta titik didih yang dimiliki oleh cengkeh
sangatlah tinggi yakni 273 0C sedangkan untuk alat destilasinya sendiri hanya mencapai
1000C sehingga minyak yang dihasilkan sedikit serta bercampur dengan air dan uap minyak
yang berada dalam labu destilat tidak dapat terangkat menuju kondensor. Akhirnya kami
mendiamkan hasil destilasi selama 2 hari dan diperoleh minyak cengkeh sebanyak 12,8 ml
dengan densitas minyak cengkeh sebesar 0,94 gr/ml.
4. Percobaan destilasi uap minyak cengkeh ini berhasil namun minyak masih bercampur
dengan air diakibatkan beberapa faktor diantaranya bahan utama yaitu cengkeh tidak dapat
diproses menggunakan destilasi uap sederhana, alat destilas uap yang ada kurang memadai,
temperatur yang seharusnya dicapai tidak dapat tercapai, serta pengaruh tekanan vakum
dalam labu destilat yang tidak dapat menguapkan minyak kemiri.
vi
DAFTAR PUSTAKA
Aditama, R. (2011, desember -). kimia analitik. Dipetik oktober 03, 2013, dari majalah kimia:
http://majalahkimia.blogspot.com/2011/12/elektroforesis.html
Caratik. (2013, Februari 23). Manfaat cengkeh. Dipetik November 23, 2013, dari caratik.us:
http://caratik.us/166/manfaat-cengkeh-dan-khasiat-obat-yang-dimiliki.html
Chintya, J. (2013, Mei 5). Absorpsi-Praktikum Operasi Teknik Kimia. Dipetik November 20,
2013, dari scribd.com: http://www.scribd.com/doc/139728104/Absorpsi-Praktikum-
Operasi-Teknik-
Daniels, F. (1949). Ezperimental Physical Chemistry. Tokyo: McGraw Hill Kogakusha.
Dwityatama, R. D. (2012, November 22). Pemurnian. Dipetik November 20, 2013, dari
scribd.com: http://www.scribd.com/doc/114128102/pemurnian
Kurniati, N. (2011, februari -). blog archive. Dipetik oktober 03, 2013, dari al chemist:
http://alchemistviolet.blogspot.com/2011/02/ekstraksi.html
Lianti, L. (2013, September 12). kromatografi. Dipetik November 20, 2013, dari scribd.com:
http://www.scribd.com/doc/168184509/Gas-Liquid-Chromatography
Mudhofar, A. (2012, Juli 23). Destilai Vakum. Dipetik november 23, 2013, dari
eprints.undip.ac.id: http://eprints.undip.ac.id/37132/1/AGUS_MUDHOFAR.pdf
Murod, A. M. (2012, Desember 10). Destilasi. Dipetik November 20, 2013, dari .scribd.com:
http://www.scribd.com/doc/116682265/destilasi
Muthi'ah, F. (2013, Oktober 5). Elektrolisis. Dipetik November 20, 2013, dari scribd.com:
Oktavia, M. D. (2013, April 12). Adsorpsi. Dipetik November 20, 2013, dari .scribd.com:
http://www.scribd.com/doc/138320527/adsorpsi
Putri. (2012, September 20). Destilasi azeotrop. Dipetik November 23, 2013, dari
theprincess9208.wordpress.com:
http://theprincess9208.wordpress.com/2012/11/20/destilasi-azeotrop/
Satria, R. (2013, April 18). Absorpsi. Dipetik November 20, 2013, dari scribd.com:
http://www.scribd.com/doc/136642431/Absorpsi
Singgih, A. (2012, November 29). kromatografi. Dipetik November 20, 2013, dari scribd.com/:
http://www.scribd.com/doc/114864717/kromatografi
vii
DAFTAR NOTASI
NO. NOTASI KETERANGAN SATUAN
1. V Volume mL
2. m Massa gram
3. P Tekanan Uap Total mmHg
4. PoA Tekanan Uap Air mmHg
5. PoB Tekanan Uap Sampel mmHg
6. T Suhu Konstan K
7. ρ Massa Jenis g/mL
8. WA Berat Molekul Air g/mol
9. WB Berat Molekul Minyak g/mol
10. X Fraksi mol dalam Larutan mol
11. nA Jumlah mol Senyawa A mol
12. nB Jumlah mol Senyawa B dalam Fase Uap mol
viii
APENDIKS
a. Densitas minyak cengkeh pada saat 75 menit:
Massa piknometer kosong = 11,5 gram
Massa piknometer berisi minyak = 13 gram
Volume minyak = 2 ml
Massa minyak = massa piknometer berisi minyak – massa piknometer kosong
= 13 – 11,5 gram
= 1,5 gram
Massa jenis minyak = Massa minyak
Volume minyak
= 1,5 gram
2 ml
= 0,75 gr/ml
b. Densitas minyak cengkeh pada saat 125 menit:
Massa piknometer kosong = 11,5
Massa piknometer berisi minyak = 15 gram
Volume minyak = 3,8 ml
Massa minyak = massa piknometer berisi minyak – massa piknometer kosong
= 15 – 11,5 gram
= 3,5 gram
Massa jenis minyak = Massa minyak
Volume minyak
= 3,5 gram
3,8 ml
= 0,92 gr/ml
viii
c. Densitas minyak cengkeh setelah didiamkan selama 2 hari:
Massa piknometer kosong = 11,5 gram
Massa piknometer berisi minyak = 12 gram
Volume minyak = 12,8 ml
Massa minyak = massa piknometer berisi minyak – massa piknometer kosong
= 23,5 – 11,5 gram
= 12 gram
Massa jenis minyak = Massa minyak
Volume minyak
= 12 gram
12,8 ml
= 0,94 gr/ml