BAB IPENDAHULUAN

1.1.      Latar Belakang

Destilasi atau penyulingan adalah suatu proses pemisahan komponen yang

berdasarkan pada perbedaan titik didih dimana komponen yang mempunyai titik

didih yang rendah duluan keluar dibanding titik didih yang tinggi. Pada proses ini

terjadi proses penguapian yang diikuti pengembunan. Destilasi dilakukan untuk

memisahkan suatu caran dari campurannya apabila komponen lain tidak ikut

menguap (titk didih lain jauh lebih tinggi). Misalnya adalah pengolahan air tawar

dari air laut. Indonesia merupakan negara agraris yang terdiri dari ribuan pulau.

Indonesia juga adalah negara yang memiliki iklim tropis dengan curah hujan

tinggi. Namun, di beberapa daerah seperti pulau-pulau kecil dan wilayah yang

mempunyai musim kemarau cukup panjang selalu kekurangan air bersih. Apalagi

di daerah sepanjang pinggir pantai yang gersang dan jauh dari sumber air tawar.

Untuk mengatasi hal tersebut diperlukan suatu alat dengan teknologi sederhana

yang dapat memanfaatkan energi radiasi matahari untuk mengubah air laut

menjadi air tawar yang di kenal dengan destilasi.

1.2.      Tujuan Praktikum

Praktikum ini dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui keseimbangan

massa dan energi untuk destilasi air laut.

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

2.1. Pengertian Destilasi

Destilasi adalah suatu teknik pemisahan suatu zat dari campurannya

berdasarkan titik didih. Destilasi ada dua macam, yaitu destilasi sederhana dan

destilasi bertingkat. Destilasi sederhana merupakan proses penguapan yang diikuti

pengembunan. Destilasi ini dilakukan untuk memisahkan suatu cairan dari

campurannya apabila komponen lain tidak ikut menguap (titik didih komponen

lain jauh lebih tinggi), misalnya pengolahan air tawar dan air laut. Sementara

destilasi bertingkat merupakan proses destilasi berulang-ulang yang terjadi pada

kolom fraksionasi (Setyaningsih, 2011).

2.2. Prinsip Kerja Destilasi

Prinsip destilasi adalah pemisahan komponen dari campuran cairan

melalui penyaringan yang tergantung kepada perbedaan titik didih dari masing-

masing komponen. Proses destilasi tergantung pula pada konsentrasi komponen

dan jenis tekanan uap dari campuran cairan. Proses destilasi merupakan proses

yang mirip dengan proses daur air di alam yang bertujuan untuk membersihkan air

dari kontaminan. Destilasi merupakan proses yang menggunakan panas sehingga

bakteri, virus dan zat-zat pencemar biologi lainnya akan musnah. Destilasi

merupakan proses yang mengumpulkan uap air yang murni, uap air naik dari air

yang dimurnikan, sisa-sisa hampir semua zat pencemar lain tidak akan ikut

menguap. Titik embun hasil penguapan memiliki diameter yang variasinya

tergantung pada lapisan permukaan, sehingga titik-titik embun itu akan

membentuk cairan, mekanisme pindah panas yang efektif dan koefisien panas

bahan yang sangat ekstrim juga menjadi faktor penentu dalam pembentukan titik

embun (Akhirudin, 2008).

2.3. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Proses Destilasi

Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi destilasi diantaranya yaitu

intensitas radiasi matahari, suhu lingkungan, keadaan awan, keadaan cuaca,

kecepatan angin, luas destilator, kemiringan destilator dan lamanya waktu proses

destilasi. Faktor yang paling berpengaruh dalam proses destilasi adalah suhu atau

pemanasan. Jika pemanasan terlalu besar dikhawatirkan akan terjadi flooding

(banjir). Ciri dari flooding itu sendiri adalah tertahannya cairan di atas kolom,

pada saat terjadi flooding transfer massa yang dihasilkan tidak maksimal. Ketika

terjadi flooding, cairan tidak dapat mengalir ke bawah lagi, tetapi akan

terakumulasi atau bahkan dapat ikut terbawa ke atas oleh uap, sehingga proses

destilasi harus segera dihentikan (Sutrisno, 2010).

2.4. Energi Surya

Energi surya merupakan sumber energi yang langsung tersedia dan murah.

Untuk memanfaatkan energi surya ini salah satu cara dengan mengubah energi

radiasi menjadi energi panas. Sistem pemanfaatan prinsip termal yaitu dengan

cara pengumpulan energi panas matahari dengan kolektor untuk disimpan dan

mendapatkan suhu yang lebih tinggi. Panas yang didapatkan ini selanjutnya dapat

digunakan untuk penyulingan atau mendestilasi air laut menjadi air bersih

(Saloko, 1997 ).

Temperatur yang tinggi menyebabkan organisme tumbuh lebih cepat,

setelah itu suhu atau intensitas cahaya yang tinggi bisa dimanfaatkan untuk proses

destilasi air laut untuk mendapatkan air bersih (Sugioharto, 1987).

BAB IIIMETODOLOGI PRAKTIKUM

3.1. Waktu dan Tempat Praktikum

Praktikum ini dilaksanakan pada hari Minggu, 1 Desember 2013 di

Parkiran Fakultas Teknologi Pangan dan Agroindustri Universitas Mataram.

3.2.      Alat dan Bahan Praktikum

3.2.1. Alat-alat praktikum

Adapun alat-alat yang digunakan pada praktikum ini adalah destilator

bertingkat, 3 buah thermometer, thermodigital, stopwatch dan gelas ukur.

3.2.2. Bahan-bahan praktikum

Bahan-bahan yang digunakan pada praktikum ini adalah air laut 1 galon.

3.3. Prosedur Kerja

Langkah-langkah kerja yang dilakukan pada praktikum adalah sebagai

berikut:

1.      Diletakkan destilator menghadap sinar matahari.

2.      Dimasukkan air laut sebanyak yang diperlukan ke dalam alat destilator bertingkat.

3.      Diletakkan thermometer dan thermokopel masing-masing pada air laut, dinding

bagian dalam, dinding kaca bagian luar, dinding alat destilator, dan pada

lingkungan.

4.      Diambil data setiap satu jam selama 8 jam pengamatan yaitu dari pukul 10.00 –

17.00 WITA.

5.      Diambil data radiasi sinar matahari dan kecepatan angin yang diperoleh dari

stadium Meteorologi dan Geofisika Selaparang.

6.      Dihitung dan dianalisis setiap data primer dengan setiap persamaan-persamaan

yang ada.

BAB VPEMBAHASAN

Destilasi adalah proses pemurnian zat cair berdasarkan perbedaan titik

didih cairan. Pada proses ini energi panas matahari dikumpulkan dan disimpan

oleh kolektor agar mendapatkan suhu yang tinggi.  Air laut yang berubah menjadi

uap air akibat pemanasan bergerak ke atas dan mengembun saat menyentuh

permukaan dalam kaca kolektor. Air yang mengembun itu kemudian dialirkan

melalui pipa alir dan ditampung di gelas ukur. Sedangkan adanya senyawa yang

mengendap karena massa jenisnya lebih besar dari massa jenis air.  Uap air yang

didinginkan dan mengembun tersebut disebut destilat. Sedangkan senyawa yang

mengendap disebut destilat

Komponen-komponen yang ada pada destilator bertingkat memiliki fungsi

yang berbeda. Termometer dinding berfungsi untuk mengukur suhu di dalam

kolektor. Termometer dalam kaca berfungsi untuk mengukur suhu di bagian

dalam kaca. Termometer luar kaca berfungsi untuk mengukur suhu di luar kaca.

Termometer lingkungan berfungsi untuk mengukur suhu di lingkungan sekitar

tempat praktikum. Kaca kolektor berfungsi untuk menutup alat kolektor dan

sebagai penahan air yang diuapkan sekaligus menahan panas dari sinar matahari

sehingga suhu dalam kaca lebih tinggi daripada suhu di luar kaca. Wadah

bertingkat berfungsi sebagai tempat untuk menampung air laut yang akan

didestilasi dan juga sebagai tempat sisa dari residu. Wadah tempat air laut yang

akan didestilasi dicat dengan warna hitam agar dapat menyerap kalor dari radiasi

matahari secara sempurna. Pipa alir berfungsi untuk mengalirkan air hasil destilasi

(destilat) ke wadah penampung atau gelas ukur. Gelas ukur berfungsi sebagai

wadah untuk menampung destilat. Termokopel merupakan bagian dari

termokontrol yang berfungsi untuk mengontrol suhu pada saat proses destilasi

berlangsung.

Prinsip kerja destilasi bertingkat merupakan prinsip termal yaitu dengan

mengumpulkan energi panas sinar matahari melalui alat destilator untuk disimpan

agar mendapatkan suhu yang lebih tinggi. Wadah destilator berwarna hitam  yang

berfungsi menyerap kalor radiasi sinar matahari secara sempurna. Proses

penguapan dimulai dengan meningkatnya suhu air dalam destilator yang

diakibatkan oleh panas radiasi surya, kemudian uap air bergerak menuju

permukaan bagian dalam kaca yang memiliki permukaan bagian dalam lebih

kasar daripada permukaan bagian luar yang bertujuan untuk menyebarkan sinar

matahari keseluruh bagian dalam destilator, sehingga suhu dalam destilator lebih

tinggi dari suhu diluar destilator atau suhu lingkungannya. Uap air yang

menyentuh permukaan kaca bagian dalam akhirnya mengalami titik jenuh dan

membentuk titik-titik air yang kemudian mengalir menuju pipa dalam destilator,

air hasil destilasi kemudian bergerak menuju penampungan air yang diletakkan

diluar.

Hasil perhitungan yang didapatkan berdasarkan data hasil pengamatan

yaitu radiasi yang sampai ke bumi (Ih) adalah 381,6792 Joule, keawanan (Aw)

adalah 3,85 x 10-4 Joule dan energi yang hilang saat proses destilasi (Qabs) adalah

577,8151 Joule. Hasil perhitungan untuk E yang terkumpul (Q) didapatkan hasil

sebanyak 14,044 Joule, untuk jumlah Q total sebanyak 231,5 Joule, jumlah Q

efesiensi pada percobaan didapatkan 0,4006 Joule dan jumlah kapasitas dari

percobaannya adalah sebanyak 2,375 m3/jam. Jika diperhatikan, air destilat yang

dihasilkan dari percobaan sangat sedikit karena kondisi cuaca pada saat praktikum

tidak terlalu terik. Langit agak mendung dan berawan, hal ini menyebabkan panas

dari radiasi matahari kurang, sehingga pemanasan dan penguapan air laut pun

menjadi tidak sempurna. Selain itu, alat destilator yang digunakan juga

menyebabkan air hasil destilat sedikit, keadaan alat yang kurang baik

mengakibatkan uap air yang seharusnya banyak mengembun dalam destilator

menjadi keluar dan terbawa angin.

Berdasarkan hasil pengamatan air yang dihasilkan bening, karena dengan

proses destilasi hanya uap air yang menguap dan mengembun. Kotoran dan

mineral lain yang titik didih  atau titik uapnya lebih besar dari air akan tetap

berada dibawah bak penampungan dan akhirnya menjadi residu dari proses

destilasi. Sedangkan volume air destilat pada jam 10.00 – 11.00 belum ada, hal ini

disebabkan karena air belum terlalu panas dan menguap sehingga belum ada hasil

pengembunan juga. Pukul 12.00 – 17.00 sudah mulai terlihat air hasil destilat

menjadi banyak. Selisih volume air destilat paling banyak diperoleh antara pukul

14.00 – 15.00 dan pikul 16.00 – 17.00 yaitu 4 m3, yang disebabkan karena pada

jam itu matahari bersinar cukup terik dan suhu cukup panas sehingga suhu dalam

destilator tinggi. Tingkat penguapan menjadi tinggi dan uap air juga mudah

mengembun.

Faktor-faktor yang mempengaruhi destilasi diantaranya yaitu intensitas

radiasi matahari, suhu lingkungan, keadaan awan, keadaan cuaca, kecepatan

angin, luas destilator, kemiringan destilator dan lamanya waktu proses destilasi

serta komponen campuran bahan. Semakin tinggi intensitas radiasi matahari dan

suhu lingkungan maka makin cepat terjadi peningkatan suhu dan semakin cepat

pula terjadi pengembunan, begitu juga sebaliknya. Semakin tinggi kemiringan

destilator maka semakin cepat destilat mengalir ke gelas ukur dan semakin lama

waktu proses destilasi maka makin banyak destilat yang didapat. Keadaan awan

dan cuaca juga mempengaruhi intensitas matahari yang memanaskan air laut, jika

cuaca mendung proses destilasi juga akan berjalan lambat. Angin juga dapat

mempengaruhi kondisi cuaca dimana angin membawa awan ke daerah dimana

sedang dilakukan proses destilasi air laut. Kapasitas destilator yang besar akan

meningkatkan hasil yang diperoleh karena semakin banyak air laut yang bisa

ditampung dalam wadah penampungan. Begitu juga dengan lamanya waktu,

semakin lama waktu yang digunakan untuk proses destilasi ini, semakin banyak

pula hasil yang didapat. Jika kandungan garam mineral air laut yang di destilasi

banyak tentunya destilat yang dihasilkan sedikit karena sebagian besar volumenya

adalah garam mineral. Setiap faktor yang mempengaruhi proses destilasi memiliki

hubungan yang sangat erat dan tidak dapat dipisahkan dari proses destilasi itu

sendiri. Setiap faktor harus bisa di tanggulangi ataupun diatur sedemikian rupa

menjadi seefisien mungkin agar hasil destilasi sesuai dengan yang diinginkan .

BAB VIPENUTUP

6.1. Kesimpulan

Berdasarkan hasil pengamatan dan pembahasan yang telah dilakukan pada

praktikum kali ini, dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:

1.    Destilasi adalah proses pemurnian zat cair berdasarkan perbedaan titik didih

cairan.

2.    Destilat adalah hasil destilasi yaitu air, sedangkan residu adalah hasil sampingan

yang mengendap yaitu senyawa NaCl dan garam mineral lainnya.

3.    Komponen-komponen yang ada pada destilator antara lain adalah termometer

dinding, termomter dalam kaca, termometer luar kaca, termometer lingkungan,

kaca kolektor, wadah bertingkat, gelas ukur dan termokopel.

4.    Radiasi yang sampai ke bumi (Ih) adalah 381,6792 Joule, (Aw) sebesar 3,85 x 10-4

Joule dan (Qabs) sebesar 577,8151 Joule. (Q)  sebesar 14,044 Joule, Q total

sebanyak 231,5 Joule, jumlah Q 0,4006 Joule dan jumlah kapasitas percobaannya

adalah 2,375 m3/jam.

5.    Faktor-faktor yang mempengaruhi proses destilasi antara lain intensitas radiasi

matahari, suhu lingkungan, keadaan awan, keadaan cuaca, kecepatan angin, luas

destilator, kemiringan destilator dan lamanya waktu proses destilasi, serta

komponen campuran bahan.

6.2. Saran

            Saran penulis untuk praktikum selanjutnya agar praktikum dilakukan saat

cuaca sedang terik sehingga hasil yang diperoleh lebih baik. Alat praktikum juga

sebaiknya diganti dengan alat yang kondisinya lebih baik.

 DAFTAR PUSTAKA

Akhirudin, T., 2008. Desain Alat Destilasi Air Laut dengan Sumber Energi Tenaga Surya sebagai Alternatif Penyediaan Air Bersih. IPB Press. Bogor

Alakali, Joseph S., Sunday O. Eze, and Michael O. Ngadi., 2012. Influence of Variety and Processing Methods on Specific Heat Capacity of Crude Palm Oil. International Journal of Chemical Engineering and Applications, Vol. 3 (5) : 300 – 302. McGill University. Canada

Almatsier, S., 2010. Prinsip Dasar Ilmu Gizi. Pustaka Gramedia Utama. Jakarta

Anonim a, 2008. Modul Praktikum Mekanika Fluida. Universitas Jenderal Soedirman. Purwokerto

Anonim a, 2008. Modul Praktikum Mekanika Fluida. Universitas Jenderal Soedirman. Purwokerto

Anonim b, 2013. Mekanika Fluida. http://id.wikipedia.org/wiki/Mekanika_fluida. (Diakses pada tanggal 3 Desember 2013)