Pemisahan Campuran didalam ilmu kimia seperti apa ? Nah sebelum kita masuk kepokok pembahasan, pada pertemuan sebelumnya kita sudah membahas mengenai campuran. Materi pada kali ini akan kita bahas mengenai Pemisahan Campuran : Kromatografi, Distilasi, Dekantasi, Filtrasi Beserta Contoh Gambar dan pengertiannya. Untuk itu mari kita simak penjelasa lengkapnya berikut ini.
Pengertian
Campuran adalah suatu bentuk yang terdiri atas dua jenis zat atau lebih dan masih memiliki sifat-sifat zat asalnya masing-masing dan yang sudah tidak dapat terlihat lagi batas antara zat-zat yang dicampurkannya. Campuran dapat tersusun atas beberapa unsur ataupun senyawa. Adapun Komponen-komponen penyusun suatu campuran tersebut dapat dipisahkan berdasarkan sifat fisik zat penyusunnya.
Kebanyakan zat atau bentuk rupa yang berada di alam dunia ini tidak lagi murni, yaitu berupa campuran. Contohnya seperti halnya udara untuk kita bernapas setiap hari sampai air laut. Udara itu sendiri terdiri dari beberapa macam zat seperti oksigen, karbondioksida, nitrogen, uap air dan lain sebagainya. Sedangkan pada air sendiri terdiri dari air, garam, dan zat lainnya.
Agar dapat memperoleh zat yang murni, kita harus memisahkan dari zat campurannya. Adapun prinsip dari pemisahan campuran ini didasarkan pada perbedaan sifat-sifat fase zat penyusunnya, diataranya seperti bentuk zat, ukuran partikel, titik leleh dan didih, sifat magnetik, kelarutan, dan yang lainnya. Di bawah ini adalah beberapa cara atau metode pemisah campuran, antara lain :
Kromatografi
Para ilmuwan memisahkan campuran cair menggunakan kromatografi. Campuran dilarutkan kedalam cairan atau bisa juga berupa gas untuk membuat suatu larutan. Pada benda padat dicampurkan pada larutan, zat yang akan terlarut paling mudah akan bergerak ke atas zat padat, membentuk suatu pita – pita warna yang disebut kromatogram. Para peneliti makanan mempelajari kromatogram untuk menemukan kandungan pewarna makanan.
- Pemisahana campuran dengan cara kromatografi berdasarkan pada perbedaan kecepatan merambat antara pertikel2 zat yang bercampun pada medium tertentu
- Contoh dari pemisahan campuran kromatografi adalah rembesan air pada dinding yang menghasilkan garis2 dengan jarak tertentu
- Penerapannya antara lain supaya memisahkan dan mengidentifikasikan zat yang komplek dari warna, minuman alkohol, dan lainnya
Jenis – jenis Kromatografi
Kromatografi Kertas
Peniliti melakukan cara memisahkan pewarna makanan untuk dianalisis dengan metode kromatografi kertas. Setitik pewarna diletakkan di atas kertas saring. Tepi bawah kertas dicelupkan ke dalam suatu larutan. Kemudian larutan tersebut akan naik membawa warna dimana terdapat beberapa warna yang bergerak lebih cepat dan terbentuklah pita – pita warna.
Kromatografi Lapis Tipis (KLT)
Para ahli genetika menggunakan kromatografi lapis tipis (KLT) untuk mempelajari zat -z at yang menyusun gen kita. Materi padatnya merupakan suatu plat kaca/plastik yang dilapisi oleh bahan kimia, biasanya aluminium oksida atau silikon oksida. Pada saat campuran cairan naik pada plat, beberapa materi menuju lebih tinggi dibandingkan dengan yang lain. Pada plat akan terlihat seperti bintik – bintik.
Filtrasi
Pada saat zat di dalam campuran memiliki ukuran partikel yang berbeda, partikel2 tersebut dapat dipisahkan dengan cara filtrasi (menyaring). Campuran dituang melalui saringan. Adapun yang berukuran kecil akan masuk ke dalam lubang, sedangkan yang besar tidak masuk ke lubang. Filtrasi merupakan tahap pertama dalam daur ulang air. Ahli kimia menggunakan penyaring yang disebut zeolit, yang memiliki lubang kecil sehingga dapat mengeluarkan partikel mikroskopik dari air.
Menyaring Air Kotor
Kita dapat mengubah air kotor menjadi air jernih menggunakan saringan yaitu dengan cara menempatkan wadah dengan sebuah lubang di dasarnya (corong filtrasi) di dalam wadah lain (erlenmeyer) dan lapisi dengan kertas saring. kemudian tuang air kotor ke dalam wadah. Adapun lapisan tersebut akan menyaring partikel yang kecil dan partikel yang lebih kecil dari air kotor tersebut. Maka hasil dari pemisahan itu adalah air yang lebih jernih.
Memisahkan Partikel
Dalam hal pemisahan partikel, kita dapat menggunakan mesin seperti sentrifugasi yang hampir sama dengan pengering putar yang sangat cepat. Sentrifugasi akan memutar cairan dengan sangat cepat sehingga semua partikel akan terpisah. Partikel yang lebih berat akan jatuh ke dasar dan yang lebih ringan akan terkumpul di bagian atas. contoh pemisahan partikel yaitu seorang pemeriksa kesehatan di lab yang memisahkan sampel darah dari pasien untuk dianalisis dengan menggunakan sentrifugasi. Adapun proses pemisahannya yaitu sebagai berikut:
Sebuah tabung mikro diisi dengan darah yang akan dipisahkan. Adapun sel darah merah yang paling berat yang membntuk warna merah pada darah tsb.
Sebuah tabung mikro akan ditempatkan pada pemegang yang aman sentrifugasi. Sebuah sentrifugasi dapat diisi 50 buah tabung mikro.
Penutup sentrifugasi ditutup dengan kuat, dan sentrifugasi diputar sekitar 4000 putaran per menit (rpm).
Sel darah merah akan terkumpul di dasar tabung, sedangkan cairan plasma yang berwarna kuning akan berada di permukaan.
Distilasi
Distilasi biasa disebut juga dengan penyulingan. Distilasi adalah cara yang banyak digunakan di dalam memisahkan campuran berdasarkan perbedaan kondisi yang diperlukan. Dalam distilasi, campuran cairan dipanaskan di dalam wadah botol. Cairan dengan titik didih yang lebih rendah akan menguap terlebih dahulu dan akan terkondensasi (berubah kembali menjadi air) kemudian terkumpul. Adapun cairan yang mempunyai titik didih yang lebih tinggi tertinggal di dalam botol. Distilasi bertingkat melakukan pemisahan cairan secara teratur selama mendidih. Industri minyak memisahkan minyak mentah menggunakan teknik ini.
Bagian – bagian distilasi
- Pemanas digunakan untuk memanaskan campuran. Adapun pemanas yang baik itu mempunyai kontrol panas dan juga pengaduk.
- Heating bath berguna untuk wadah pemanas yang mana proses heating bath ini lebih cenderung banyak menggunakan cara pemanasan oil bath. Metode oil bath dianggap sebagai pilihan yang tepat. Karena sifatnya yang stabil, tidak mudah terbakar. Walaupun hingga mencapai suhu 100°C, tidak mudah menguap dan mampu mempertahankan suhu konstan untuk menjamin kesatabilan reaksi yang terjadi.
- Labu distilasi, pada labu distilasi terdapat campuran yang mengandung larutan dengan zat – zat yang berbeda yang akan dipisahkan (labu no. 2 pada Gambar 2.) sedangkan pada labu no. 8 pada Gambar 2. berisi cairan yang telah terkondensasi.
- Kolom fraksionasi merupakan kolom yang digunakan untuk memberikan luas permukaan yang besar agar uap yang berjalan naik dan cairan yang turun dapat bersentuhan.
- Termometer menunjukkan suhu penguapan gas.
- Kondensor merupakan tempat uap didinginkan oleh air dingin yang mengalir di sekeliling tabung dalam.
- Vacuum/gas inlet berfungsi untuk menurunkan titik didih pada residu sehingga menghasilkan produk yang diinginkan.
- Cooling bath berfungsi sebagai wadah pendingin.
Jenis – jenis distilasi
Distilasi Sederhana
Pada distilasi sederhana, prinsip dasar pemisahannya adalah perbedaan titik didih yang berbeda jauh dengan salah satu komponen yang bersifat volatil. Jika campuran kita panaskan, maka komponen yang mempunyai titik didih lebih rendah mengakibatkan menguap terlebih dahulu. Contoh aplikasi pemisahan campuran dengan teknik distilasi sedehana yaitu pemisahan antara campuran air dan alkohol.
Distilasi fraksionasi
Fungsi distilasi fraksionasi merupakan pemisah komponen cair, dua atau lebih dari itu, dalam suatu larutan berdasarkan perbedaan titik didih. Ini juga dapat berfungsi untuk campuran perbedaan titik didih yang kurang dari 20 °C dan bekerja pada tekanan yang lebih rendah. Adapun dari distilasi jenis ini berfungsi pada produksi minyak mentah, yaitu supaya memisahkan komponen yang terdapat dalam minyak mentah.
Perbedaan distilasi fraksionasi dan distilasi sederhana yaitu 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. Semakin ke atas, semakin tidak volatil cairannya.
Distilasi Uap
Distilasi uap berguna untuk campuran senyawayang memiliki titik didih hingga 200 °C atau lebih dari itu. Dengan suhu mendekati 100 °C dapat menguapkan senyawa dalam tekanan atmosfer/lebih rendah menggunakan uap atau air yang mendidih. Aplikasi dari distilasi uap adalah untuk mengekstrak beberapa produk alam seperti minyak eucalyptus dari daun eucalyptus dan minyak sitrus dari lemon atau jeruk.
Distilasi Vakum
Distilasi vakum biasanya digunakan jika senyawa yang ingin didistilasi tidak stabil, atau dapat terdekomposisi sebelum atau mendekati titik didihnya (titik didih di atas 150 °C). Adapun cara ini tidak dapat digunakan untuk pelarut dengan titik didih yang lebih rendah jika kondensornya dengan air dingin, karena komponen yang menguap tidak dapat dikondensasi oleh air. Agar bertujuan mengurangi tekanan digunakanlah pompa vakum/aspirator yang mana bertujuan untuk penurun tekanan pada sistem distilasi ini.
Dekantasi
Dekantasi sebagai alat alternatif selain metode filtrasi dalam memisahkan cairan dan padatan. Dekantasi melakukannya dengan menuang cairan dengan perlahan, dengan demikian padatan akan tertinggal di dalam wadah tersebut. Dekantasi terbilang lebih cepat dibandingkan dengan metode filtrasi, namun hasilnya masih kurang efektif. Akan mendapatkan hasil yang efektif apabila ukuran zat padat jauh lebih besar, contohnya campuran air dan kerikil.
Sentrifugasi
Sering digunakan sebagai pengganti filtrasi apabila partikel padatan sangat halus dan jumlah campuran jauh lebih sedikit. Metode ini dapat dilakukan secara luas untuk memisahkan sel-sel darah dan sel-sel darah putih dari plasma darah. Padatan adalah kumpulan sel darah dan akan mengumpul pada dasar dari tabung reaksi, sedangkan untuk plasma darah dapat berupa cairan berada pada bagian atas.
Evaporasi (evaporasi)
Apabilan gula dicampur dengan air akan terbentuk larutan, maka larutan tersebut tidak dapat dipisahkan dengan cara filtrasi maupun sentrifugasi. Cara yang akan digunakan untuk pemisahan dari zat padat yang terlarut dari larutannya disebut evaporasi. Contohnya larutan gula, larutan dipanaskan dengan perlahan pada uap air. Pada waktu pemanasan, air dibiarkan menguap dengan perlahan hingga habis dan meninggalkan kristal gula sebagai residu.
Corong pisah
Yaitu xampuran yang terdiri dari dua zat cair yang tidak bisa untuk saling melarutkan dan dapat dipisahkan hanya dengan menggunakan corong pisah lalu dbiarkan beberapa saat sampai membentuk dua lapisan yang terpisah. Contohnya seperti pemisahan air dan minyak.
Sublimasi
Merupakan metode pemisahan campuran antar sesama zat padat yang berdasarkan perubahan wujud zat tersebut. Zat padat yang menyublim (berubah wujud menjadi gas atau sebaliknya) dapat dipisahkan dengan campurannya dengan zat padat yang tidak dapat menyublim menggunakan metode sublimasi. Contohnya seperti campuran iodin dengan garam dapat dipisahkan dengan cara pemanasan. Campuran dipanaskan di dalam wadah cawan yang ditutp dengan corong terbalik. Iodin akan menyublim dan menjadi uap, tapi pada saat menyentuh permukaan corong, uap iodin menyublim kembali menjadi padatan yang menempel pada permukaan corong sehingga dapat dipisahkan dengan padatan garam.
Ekstraksi (penyarian)
Metode ekstraksi terjadi berdasarkan perbedaan kelarutan atas zat terlarut di dalam pelarut yang berbeda. Metode ini sering dilakukan dalam mengambil sari dari suatu tumbuhan/bunga.
Rekristalisasi
Kristalisasi ialah pemisahan campuran dengan cara mengkristalkan atau mengendapkan zat terlarut dalam larutan yang tadinya berupa cairan juga. Biasanya kristalisasi ini menggunakan suhu rendah untuk membuat cairannya mengendap. Sedangkan rekristalisasi ialah suatu proses kristalisasi ulang. contohnya ketika kita mendapatkan kristal, namun kristal tersebut belumlah murni. Untuk mendapatkan kristal yang lebih murni dilakukanlah rekristalisasi. Rekristalisasi dilakukan dengan metode melarutkan kristal dalam suatu pelarut lalu kemudian mengkristalkannya lagi.
Demikianlah penjelasan Pemisahan Campuran pada kali ini, semoga artikel ini dapat bermanfaat serta dapat menambah wawasan kita semua.