pemisahan dan pemurnian

12 November 2017 12:18:11 Dibaca : 75 Kategori : laporan kimia dasar

BAB I
PENDAHULUAN
A. Judul :
Pemisahan dan Pemurnian

B. Rumusan Masalah
1. Bagaimana pemisahan zat-zat padat dari zat cair dengan cara penyaringan?
2. Bagaimana pemurnian melalui proses destilasi?

C. Tujuan
1. Mahasiswa dapat memisahkan zat-zat padat dari zat cair dengan cara penyaringan.
2. Mahasiswa dapat memurnikan zat padat dengan cara destilasi.

D. Manfaat
Agar praktikan dapat memisahkan zat-zat padat dari zat cair dengan cara penyaringan dan dapat memurnikan memurnikan zat padat dengan cara destilasi.

BAB II
KAJIAN TEORI
Kebanyakan materi terdapat di bumi ini tidak murni, tetapi berupa campuran dari berbagai komponen, contohnya tanah terdiri dari berbagai senyawa dan unsur baik dalam wujud padat, cair, atau gas.Udara yang kita hirup setiap hari mengandung berbagai macam unsur dan senyawa, seperti oksigen, nitrogen, dan sebagainya.Demikian juga air yang kita gunakan sehari- hari bukanlah air murni, melainkan mengandung zat-zat lain dalam bentuk gas, cair,atau padatan. Untuk memperoleh zat murni kita harus memisahkannya dari campurannya, contohnya untuk mendapatkan air suling (aquades) kita harus menyulingnya dari air sumur atau sungai.Untuk memperoleh minyak goreng kita harus memisahkannya dari buah kelapa atau biji jagung.
Cara atau teknik pemisahan campuran bergantung pada jenis, wujud, dan sifat campuran yang terkandung di dalamnya.Jika komponen berwujud padat dan cair, misalnya pasir dan air, dapat dipisahkan dengan saringan.Saringan bermacam-macam, mulai dari porinya yang sangat halus, contohnya kertas saring dan selaput semipermeabel.Kertas saring dipakai untuk memisahkan endapan atau padatan dari pelarut.Selaput semipermeabel dipakai untuk memisahkan suatu koloid dari pelarutnya (Syukri, 1999: 15).
Dalam melakukan pemisahan dan pemurnian diperlukan pengetahuan dan keterampilan. Terutama jika harus memisahkan komponen dengan kadar yang sangat kecil. Untuk tujuan itu dalam ilmu kimia telah dikembangkan berbagaicara pemisahan. Dari pemisahan sederhana yang sering dilakukan sehari-hari sampai metode pemisahan dan pemurnian yang kompleks atau tidak sederhana (Bahti, 1998 : 109).
Pemisahan berhubungan dengan campuran.Campuran adalah satu contoh materi yang tidak murni, yaitu bukan sebuah unsur atau sebuah senyawa.Campuran dapat berupa campuran homogen dan heterogen.Campuran homgen (larutan) adalah campuran unsur-unsur dan atau senyawa yang mempunyai susunan seragam.Selain itu, juga merupakan penggabungan zat tunggal atau lebih yang semua partikelnya berubah merata sehingga membentuk satu fase. Campuran homogen mempunyai komposisi yang sama pada setiap bagiannya dan juga memiliki sifat-sifat yang sama diseluruh cairan. Sedangkan campuran heterogen adalah campuran yang komponen-komponennya dapat memisahkan diri secara fisik karena perbedaan sifatnya dan penggabungan yang tidak merata antar dua zat tunggal atau lebih sehingga perbandingan komponen yang satu dengan yang lain tidak sama. Campuran heterogen memiliki dau fase, sehingga sifat-sifatnya tidak seragam (Petrucci, 1987 : 80).
Campuran homogen seperti alkohol dalam air, tidak dapat dipisahkan saringan, karena partikelnya lolos dalam pori-pori kertas saring dan selaput semipermeabel. Campuran seperti itu dapat dipisahkan dengan cara fisika yaitu destilasi, ekstraksi, dan kromatografi (Syukri, 1999: 16).
Campuran dapat dipisahkan dengan menggunakan berbagai macam metode. Metode-metode tersebut yaitu pengayakan, penyaringan, sentrifugasi, evaporasi, pemisahan campuran menggunakan magnet, sublimasi, destilasi, corong pisah, dan kromatografi (Mikarjudin, 2007 : 195).
Karena perbedaan keadaan agregasi (penampilan materi) sangat mempengaruhi metode pemisahan dan pemurnian yang diperlukan, maka dapat dibedakan menjadi :
a. Memisahkan zat padat dari suspensi
Suspensi adalah sistem yang mengandung partikel sangat kecil, setengah padat, atau cairan.
- Penyaringan (filtrasi)
Proses ini adalah pemisahan endapan dari larutan induknya, sasarannya adalah agar endapan dan medium penyaring secara e0uu[-kuantitatif bebas dari larutan.
b. Memisahkan zat padat dari larutan
Pada penguapan, larutan dipanaskan sehingga pelarutnya meninggalkan zat terlarut.Pemisahan terjadi karena zat terlarut mempunyai yang lebih tinggi daripada pelarutnya.
- Kristalisasi
Kristalisasi adalah larutan pekat yang didinginkan sehingga zat terlarut mengkristal.Hal itu terjadi karena kelarutan berkurang ketika suhu diturunkan.Apabila larutan tidak cukup pekat, dapat dipekatkan lebih dahulu dengan jalan penguapa, kemudian dilanjutkan dengan pendinginan melalui kristalisasi diperoleh zat padat yang lebih murni karena komponen larutan yang lainnya yang kadarnya lebih kecil tiadk ikut mengkristal (Pramono, 2012).
c. Memisahkan campuran zat cair.
- Destilasi
Dasar pemisahan dengan destilasi adalah perbedaan titik didih dua cairan atau lebih. Jika campuran dipanaskan maka komponen yang titik didihnya lebih rendah akan menguap terlebih dahulu. Kita dapat mengembunkan komponen demi komponen secara bertahap, dengan menghadirkan uap ketabung pendingin.Contohnya, memisahkan campurn air dan alkohol.Titik didih air dan alkohol masing-masing 100⁰C dan 78⁰C. Jika campuran dipanaskan sekitar 78⁰C, maka alkohol akan menguap sedikit demi sedikit. Uap itu mengembun dalam pendingin dan akhirnya didapatkan cairan alkohol murni (Syukri, 1999: 20).
- Dekantansi (Pengendapan)
Dekantasi (pengendapan) merupakan proses pemisahan suatu zat dari campurannya dengan zat lain. Cara pengendapan didasarkan pada massa jenis yang lebih kecil akan berada pada lapisan bagian bawah atau mengendap. Selain itu, zat terlarut (yang akan dipisahkan) diproses diubah menjadi bentuk yang tak larut, lalu dipisahkan dari larutan (Bahti, 1998 : 115).
d. Rekristalisasi dan Penyulingan
Rekristalisasi adalah proses pertumbuhan Kristal-kristal baru dari Kristal-kristal sebelumnya yang telah mengalami deformasi. Proses rekristalisasi membutuhkan pergerakan dan penyusunan kembali atom-atom. Penyusunan kembali untuk rekristalisasi ini lebih mudah terjadi pada suhu tinggi.Destilasi dan penyulingan adalah suatu metode pemisahan bahan kiia berdasarkan perbedaan kecepatan dan kemudahan menguap (volatilitas) bahan atau didefinisikan juga teknik pemisahan kiia yang berdasarkan perbedaan titik didih. Dalam penyulingan, campuran zat didihnya menguap dan uap ini kemudian didinginkan kembali kedalam bentuk cairan, zat yang memiliki titk didh yang rendah akan menguap terlebih dahulu. Metode ini termasuk unit operasi kimia jenis perpindahan massa. Penerapan proses ini didasarkan pada teori bahwa pada suhu suatu larutan, masing-masing komponen akan menguap pada titik didihnya (Partana, 2008).
e. Ekstraksi
Pemisahan campuran dengan cara ekstraksi berdasarkan perbedaan kelarutan komponen dalam pelarut yang berbeda. Campuran dua komponen (misalkan a dan b) dimasukkan kedalam pelarut x dan y. Syaratnya kedua pelarut ini tidak dapat bercampur, seperti air dan minyak.Semuanya dimasukkan dalam corong pisah dan dikocok agar bercmpur sempurna dan kemudian didalamnya didiamkan sampai pelarut x dan y memisah kembali. Kini zat a dan b berada dalam kedua pelarut x dan y, tetapi perbandingannya tidak sama. Misalkan a lebih banyak larut di x, sedangkan b lebih banyak di y. Maka a dan b telah terpisah walau tidak sempurna.Kedua pelarut dapat dipisahkan dengan membukanya kran corong perlahan-lahan dan ditampung dalam bejana yang bersih. Jumlah b dalam x dapat dikurangi dengan menambahkan y sehingga b lebih ditarik lebih banyak ke y. Demikian juga untuk menarik a dari pelarut y dengan menambahkan pelarut x. Jika hal ini dilakukan berulang-ulang maka a dan b akan terpisah makin sempurna (Syukri, 1999: 17).
f. Kromatografi
Kromatografi adalah teknik pemisahan campuran dalam berbagai wujud, baik padat, cair, maupun gas. Cara ini dipakai jika campuran tidak dapat dipisahkan dengan cara yang lain. Dasar kromatografi adalah perbedaan gaya atau daya serap suatu zat dengan zat lainnya (Syukri, 1999: 17).

BAB III
METODE PERCOBAAN
A. Tempat dan Waktu
Tempat pelaksanaan praktikum di laboratorium kimia B, lantai 2 fakultaltas MIPA, Universitas Negeri Gorontalo. Pukul 13.00-15.00 WITA. Pada hari rabu, tanggal 1 November 2017 .

B. Alat dan Bahan
1. Alat
No Nama Alat Gambar Kategori Fungsi
1 Gelas kimia
I Digunakan sebagai wadah dari suatu larutan
2 Cawan penguapan

I Sebagai wadah untuk menguapkan larutan

3 Gelas ukur

I Sebagai tempat mengukur volume larutan

4 Corong

I Digunakan sebagai wadah untuk penyaringan dari suatu larutan
5 Batang Pengaduk I Digunakan untuk mengaduk cairan

6 Penangas Listrik
II Berfungsi untuk memanaskan bahan yang akan di uji coba
7 Erlenmeyer I Digunakan untuk proses titrasi untuk menampung larutan yang akan di titrasi
8 Spatula
I -Untuk mengambil bahan kimia dalam bentuk padatan.
-Digunakan untuk mengaduk dalam pembuatan larutan kecuali larutan asam.
9 Mortal dan Alu
I Berfungsi untuk menggerus dan menghaluskan suatu zat

2. Bahan

No. Nama Bahan Kategori Sifat Fisik Sifat Kimia
1 Garam dapur Umum -Mudah hancur
-Larut dalam air
-Tidak bisa melewati selaput semipermeabel -pH netral
-Merupakan elektron kuat,karena terionisasi pada air

2 Kapur Tulis Umum Tidak mudah hancur Tidak larut dalam air
3 Aquades Umum -Tak berwarna
-Titik didih 100 oC
-Titik Beku 0 oC -Tidak mudah terbakar
-Pelarut banyak jenis zat
4 Pasir Umum Berbentuk butiran butiran kasar Tidak dapat larut dalam air
5 Naftalen Khusus -Bahan keras
-Berwarna putih
-Berbau khas -Uapnya mudah terbakar
-Berbentuk dua cincin yang bersatu
6 Kertas saring Umum Bersifat kuat Dapat larut dalam pelarut organik miaslnya CCl4

3. Prosedur Kerja

1. Proses dekantasi pasir dan air
Pasir ±1 spatula

2. Proses filtrasi (penyaringan)

Memasukkan bubuk kapur tulis kedalam gelas kimia yang berisi air
Mengaduk
Menyiapkan corong dan kertas saring
Menyaring

3. Proses kristalisasi

4. Proses kristalisasi

 

BAB IV
HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Pengamatan
No. Perlakuan Pengamatan
1 Dekantasi:
- Mencampurkan ± 1 sendok pasir dengan 50 ml aquadest lalu diaduk.
- Mendiamkan larutan pasir.
- Menuangkan larutan bagian atas.
- Warna aquades berubah menjadi keruh atau berwarna coklat.
- Pasir mengendap di gelas kimia karena tidak tercampur dengan aquadest.
- Larutan berwarna coklat dan keruh.
2 Filitrasi:
- Melarutkan 1 sendok kapur yang sudah dihaluskan kedalam gelas kimia.
- Mencampurkan dengan aquades.
- Menyaring larutan kedalam erlenmeyer dengan menggunakan corong.
- Kapur berbentuk padatan.
- Wrna aquades menjadi putih susu karena kapur sebagian tercampur dengan aquades.
- Warna aqudes menjadi bening dan ada kapur yang tertinggal didalam kertas saring.
3 Kristalisasi:
- Memasukan 1 sendok garam kedalam gelas kimia lalumencampurkan 25 ml larutan aquades lalu diaduk.
- Menyaring larutan garam dengan menggunakan tissue dan corong.
- Meletakan larutan garam dicawan penguapan dan diletakan di penangas.
- Larutan garam menjadi keruh.
- Larutan garam menjadi bening.
- Larutan menjadi kristal.
4 Sublimasi:
- Menghaluskan 2 butir naftalen.
- Memasukan kecawan penguapan.Meletakan keatas penangas listrik dan ditutup dengan kertas saring pada ujung corong tersebut.
- Naftalen berbentuk padatan.
- Naftalen yang menguap menempel dikertas saring dalam bentuk kristal.

B. Pembahasan
Pada prinsipnya, pemisahan dilakukan untuk memisahkan dua zat atau lebih yang saling bercampur dan pemurnian dilakukan untuk mendapatkan zat murni dari suatu zat yang telah tercemar oleh zat lain. Teknik pemisahan dan pemurnian dari suatu zat yang telah tercemar atau mengalami pencampuran dapat dilakukan dengan beberapa cara diantaranya penyaringan, kristalisasi, dekantasi, absorpsi, sublimasi, ekstraksi, dan sebagainya.
1. Proses dekantasi pada pasir dan air
Dekantasi merupakan cara pemisahan zat padat yang tidak larut dalam air dengan cara diendapkan. Pada percobaan kali ini, digunakan pasir dan air untuk mengetaui proses dekantasi. Langkah pertama yang dilakukan dalam percobaan ini yaitu memasukkan ± 1 sendok pasir ke dalam gelas kimia yang telah terisi air sebanyak 80 ml. Kemudian pasir dan air diaduk secara merata.Setelah diaduk, terlihat bahwa pasir tidak larut dalam air dan mengendap di dasar gelas.Lalu menuangkan larutan bagian atasnya untuk dipisahkan dari pasir yang mengendap di dasar gelas kimia. Pada percobaan ini bekerja prinsip Archimedes dimana massa jenis pasir lebih besar daripada massa jenis air sehingga pasir tenggelam atau mengendap di dasar gelas kimia. Hasil dari proses dekantasi ini adalah filtrate berupa air keruh dan residu berupa pasir yang tidak mengalami perubahan bentuk. Pemisahan dengan cara dekantasi ini belum dapat memisahkan larutan dengan baik sebab pada larutan bagian atas tadi yang dipisahkan dari endapan pasir masih terdapat kristal-kristal pasir. Sehingga air hasil pemisahan ini tidak jernih seperti sebelum pencampuran, melainkan menjadi keruh.Reaksi persamaannya adalah:

2H2O(aq) + SiO4(s) Si(OH)4(l)

2. Proses filtrasi (penyaringan)
Filtrasi adalah proses pemisahan padatan dari cairan dengan menggunakan bahan berpori yang hanya dapat dilalui oleh cairan. Penyaringan biasanya menggunakan kertas daring yaitu kertas yang porinya relative kecil sehingga dapat menahan partikel suspense.Pada percobaan kali ini, digunakan bubuk kapur tulis (CaCO3) dan air.Langkah pertama yang dilakukan yaitu dengan memasukkan ± 1 sendok bubuk kapur tulis ke dalam air sebanyak 80 ml. kemudian diaduk, setelah diaduk dilakukan penyaringan dengan menggunakan corong dan kertas saring.Hasil dari percobaan ini yaitu bubuk kapur tulis sebagai residunya dan air jernih sebagai filtratnya.Hal ini terjadi karena air dan kapur tulis bersifat heterogen saat dicampurkan, penyaringan pada CaCO3 bertujuan untuk mendapatkan hasil pemisahan antara keduanya.Hasilnya yaitu kapur yang mengendap pada kertas saring dan air yang menjadi jernih dari sebelum penyaringan.Hal ini terjadi karena semua komponen yang berupa padatan dan campuran kapur tulis dan air telah tersaring dan mengendap pada kertas saring sedangkan air berupa cairan.
Persamaan pada percobaan ini:

CaCO3(s) + H2O(aq) Ca(OH)2 + CO2

3. Proses kristalisasi
Cara pemisahan ini dilakukan dengan cara penguapan, pemisahan dengan cara penguapan ini bertujuan untuk memisahkan air dan garam, sehingga bahan yang digunakan adalah air dan garam dapur. Langkan pertama yang dilakukan pada percobaan ini adalah memasukkan air sebanyak 25 ml ke dalam gelas kimia.Kemudian memasukkan garam dapur ke dalam gelas kimia yang telah berisi air tadi, kemudian diaduk hingga merata. Sebagian garam dapur yang dimasukkan ke dalam gelas kimia yang berisi air larut dan bersifat homogen dengan air dengan diberi perlakuan yang dapat mempercepat proses pelarutan yaitu dengan mengaduknya. Sedangkan sebagian garam yang lain tidak larut dalam air karena larutan telah menjadi jenuh. Kemudian dilakukan penyaringan dengan menggunakan corong dan kertas saring. Setelah penyaringan, filtrat yang didapatkan yaitu larutan garam yang selanjutnya akan diuapkan. Walaupun hasil penyaringan menjadi jernih kembali seperti sebelum dilakukan pencampuran, namun karena garam larut dalam air, maka dalam larutan tersebut masih terdapat partikel garam yang tidak tersaring oleh kertas saring. Oleh karena itu, perlu dilakukan penguapan dengan menggunakan cawan penguapan dan heater mantel sampai terbentuk kembali kristal NaCl (kristal garam murni).
Persamaan reaksi pada percobaan ini:

NaCl(s) + H2O(aq) NaOH(g) + HCl(s)

4. Proses sublimasi
Sublimasi merupakan teknik pemisahan dan pemurnian dari suatu zat dari campurannya dengan jalan memanaskan campuran sehingga dihasilakan sublimat.Langkah pertama yang dilakukan pada percobaan ini yaitu memasukkan bubuk naftalenke dalam gelas kimia yang telah berisi air sebanyak 25 ml.Naftalen diberi perlakuan berupa pengadukan untuk mempercepat proses pelarutan naftalen dalam air. Hasilnya yaitu campuran homogen yang berwarna biru.Setelah naftalen larut dalam air, larutan ini kemudian dimasukan kedalam cawan penguapan.Kemudian ditutu dengan kertas saring,diatas kertas saring ditutup lagi dengan corong dan leher corong tersebut disumbat dengan tissue.Setelah itu diletakan di atas penangas listrik.Hasil dari percobaan ini naftalen berbentuk padatan dan dan menguap serta menempel pada kertas saring membentuk kristal.Persamaan reaksi dari percobaan in adalah:

C10H8(S) + H2O(aq) 10Co2(g) + 24H2(g)

Sebelum
Sesudah

1. Percobaan1
Sebelum Sesudah

2. Percobaan 2
Sebelum Sesudah

3. Percobaan 3
Sebelum Sesudah

4. Percobaan

4Daftar Pustaka
Bahti, Hasan H. 1998. Teknik Pemisahan Kimia dan Fisika. Bandung: ITB.
Mikarjudin. 2007. Kimia Dasar. Jakarta: Esis.
Partana, Fajar. 2008. Pemisahan dan Pemurnian Larutan. http://fajarpartana.blogspot.co.id (diakses 1 November 2016).
Petrucci, Ralph H. 1987. Kimia Dasar Jilid 1. Jakarta: Erlangga.
Pramono. 2012. Percobaan II. http://pramono.staff.uns.ac.id/percobaanII.pdf (diakses 27 Oktober 2016).
Syukri. 1999. Kimia Dasar I. Bandung: ITB.