ia.3.destilasi uap
TRANSCRIPT
LABORATORIUM
KIMIA FISIKA
Percobaan : DESTILASI UAP Kelompok : I A
Nama : 1. Angga Septian E. NRP. 2313 030 059 2. Govindra Okta Soti P. NRP. 2313 030 047 3. Rizka Amalia K. Putri NRP. 2313 030 073 4. Lia Wisnu Sri Pamungkas NRP. 2313 030 075
Tanggal Percobaan : 7 Oktober 2013
Tanggal Penyerahan : 11 Oktober 2013
Dosen Pembimbing : Nurlaili Humaidah, S.T., M.T.
Asisten Laboratorium : Dhaniar Rulandari 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 kacang tanah dan untuk menghitung densitas dari minyak kacang tanah. Prosedur pada percobaan destilasi uap adalah mempersiapkan perangkat destilasi lengkap dan
bahan yang diperlukan untuk destilasi yaitu kacang tanah. Kacang tanah yang akan digunakan sebagai
bahan percobaan dalam destilasi uap adalah serbuk kacang tanah sebanyak 500 gram yang telah ditumbuk halus untuk mempermudah uap mengekstrak minyak dalam kacang tanah. Langkah pertama
yang dilakukan yakni memasukkan serbuk kacang tanah ke dalam labu destilasi. Kemudian isi boiler
dengan air secukupnya, lalu panaskan. Dilanjutkan dengan pencatatan terhadap tekanan uap air (P)pada manometer dan suhu (T) pada destilat pertama kali keluar dalam beaker glass yang dihitung
sejak ditutupnya valve pada boiler. Sesudah itu, menampung destilat untuk di analisa. Setelah terjadi
pemisahan fase antara minyak dan air kemudian ambil bagian minyaknya lalu dimasukkan ke dalam
botol ukuran 10 ml yang sebelumnya sudah ditimbang berat botol dalam keadaan kosong. Dalam praktikum ini volume minyak kacang tanah yang didapat sebanyak 20 ml dalam 2 buah botol kecil.
Selanjutnya, timbang botol yang berisi minyak kemiri. Untuk mendapatkan berat dari minyak kemiri,
menggunakan selisih dari berat botol dalam keadaan terisi minyak kacang tanah dengan berat botol dalam keadaan kosong. Kemudian prosedur untuk mendapatkan densitas dari minyak kacang tanah
adalah hasil pembagian dari berat (m) dari minyak kemiri dengan volume (v) minyak kacang tanah.
Destilat yang keluar pertama kali yaitu pada suhu 970C. Sedangkan suhu konstan dari bahan
adalah 1000C dengan tekanan 560 mBar. Suhu dari destilat adalah 56
0C. Destilat yang dihasilkan
berupa air dan minyak. Dengan mengetahui volume dan berat / massa dari minyak kacang tanah, maka
densitas minyak kacang tanah hasil percobaan dapat diketahui yaitu sebesar 0.9 gr/ml. Telihat hampir
terjadi kesesuaian antara densitas dari minyak kacang tanah yang dihasilkan dari percobaan dengan massa jenis minyak kacang tanah menurut literatur adalah 0,910-0,915 gr/ml pada suhu ruangan 25
oC.
Ketidaksesuaian ini terjaadi karena faktor teknis yang kurang terkendali saat praktikum yaitu kurangnya
pengendalian dalam proses destilasi saat percobaan dilakukan khususnya suhu dan waktu proses, dan alat destilasi yang kurang memadai, misal ada kebocoran pada manometer. Minyak kemiri hanya dapat
dihasilkan pada proses destilasi uap yang lebih kompleks
Kata kunci : Destilasi , minyak kacang tanah, titik didih, densitas minyak.
ii
DAFTAR ISI
ABSTRAKS ......................................................................................................... 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-1
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-1
III.5 Diagram Alir Percobaan ........................................................................ III-3
III.6 Gambar Alat Percobaan ........................................................................ III-5
BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN
IV.1 Hasil Percobaan .................................................................................... IV-1
IV.2 Pembahasan .......................................................................................... IV-2
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 Serangkaian Alat Penyulingan ............................................................... II-2
Gambar II.2 Skema Proses Perpindahan Massa Pada Peristiwa Destilasi ................... II-9
Gambar II.3 Menara Destilasi.................................................................................... II-12
Gambar II.4 Kacang Tanah ....................................................................................... II-14
Gambar III.6 Gambar Alat Percobaan ......................................................................... III-5
iv
DAFTAR TABEL
Tabel II.1 Kandungan Asam Amino Minyak Kacang ...................................................... II-15
Tabel II.2 Komposisi Biji Daging Kacang Tanah ............................................................ II-16
Tabel II.3 Sifat Fisika-Kimia Minyak Kacang Tanah ...................................................... II-17
Tabel IV.1 Hasil Percobaan Destilasi Uap pada Kacang Tanah ....................................... IV-1
Tabel IV.2 Hasil Analisis Perhitungan Destilat ................................................................. IV-1
v
DAFTAR GRAFIK
Grafik II.1 Hubungan antara Komponen A dan Komponen B dengan Suhu Kesetimbangan
Uap-Cair ....................................................................................................... II-5
Grafik II.2 Diagram Titik Didih Pasangan Cairan Sejati ................................................. II-6
Grafik II.3 Diagram Titik Didih Pasangan Cairan Sejati Tipe I ....................................... II-7
Grafik II.4 Diagram Titik Didih Pasangan Cairan Sejati Tipe II ..................................... II-8
Grafik II.5 Diagram Titik Didih Pasangan Cairan Sejati Tipe III .................................... II-8
II-1
BAB I
PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Dalam kehidupan sehari-hari kita sering menggunakan bahan atau senyawa
yang merupakan hasil pemisahan senyawa dari suatu bahan. Namun, untuk
memisahkan senyawa tertentu dari suatu bahan diperlukan teknik pemisahan yang
sesuai. Seperti halnya jika kita ingin mendapatkan garam dari air laut, maka teknik
pemisahan yang sesuai adalah kristalisasi, juga saat kita hendak memisahkan antara air
dan pasir diperlukan teknik pemisahan yang tepat pula yakni dengan cara filtrasi.
Lantas teknik pemurnian apa yang bisa memisahkan minyak dari bahan organiknya.
Destilasi, teknik pemisahan ini paling sesuai untuk melakukan hal tersebut. Karena
teknik pemisahan ini didasarkan pada perbedaan titik didih antara senyawanya, maka
untuk memperoleh minyak yang murni bukan hal yang mustahil. Destilasi yang umum
dipakai untuk memperoleh minyak dari bahan organik salah satunya adalah destilasi
uap.
Destilasi uap memang efektif digunakan untuk memisahkan minyak dari bahan
organik seperti kulit jeruk, cengkeh, biji kacang tanah, dan juga kacang tanah. Dari
semua itu akan dihasilkan minyak atsiri. Meskipun kacang tanah kurang diketahui
mengandung minyak, namun kandungan minyak dalam kacang tanah tidak jauh beda
dengan biji kacang tanah ataupun cengkeh. Tentunya jika menggunakan metode dan
perlakuan yang tepat. Bukan tidak mungkin jika kacang tanah yang selama ini hanya
digunakan sebagai bahan masakan juga bisa digunakan sebagai sumber minyak dengan
menggunakan metode destilasi uap. Metode destilasi uap sangat bermanfaat untuk bisa
memanfaatkan semaksimal mungkin bahan-bahan organik yang ada di alam ini untuk
mengambil unsur-unsur yang terkandung di dalamnya.
Aplikasi destilasi uap dalam dunia industri yaitu pada proses pembuatan
minyak atsiri atau minyak nabati. Oleh karenanya percobaan ini penting dilakukan
sebagai aplikasi teori destilasi uap yang telah kita pelajari.
I.2 Rumusan Masalah
1. Bagaimana pengaruh uap terhadap titik didih dalam percobaan destilasi uap dengan
bahan serbuk kacang tanah?
I-2
Bab I Pendahuluan
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
2. Bagaimana cara menghitung dan mengetahui densitas minyak kacang tanah sebagai
hasil dari destilasi uap serbuk kacang tanah?
I.3 Tujuan Percobaan
1. Mempelajari dan mengetahui pengaruh uap terhadap titik didih dalam percobaan
destilasi uap dengan bahan serbuk kacang tanah.
2. Menghitung dan mengetahui densitas minyak kacang tanah sebagai hasil dari
destilasi uap serbuk kacang tanah.
II-1
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
II.1 Dasar Teori
Metode pemisahan merupakan aspek penting dalam bidang kimia karena kebanyakan
materi yang terdapat di alam berupa campuran. Untuk memperoleh materi murni dari suatu
campuran, kita harus melakukan pemisahan. Berbagai teknik pemisahan dapat diterapkan
unntuk memisahkan campuran (Hendayana, 2006).
Sejarah
Distilasi pertama kali ditemukan oleh kimiawan Yunani sekitar abad pertama masehi
yang akhirnya perkembangannya dipicu terutama oleh tingginya permintaan akan spritus.
Hypathia dari Alexandria dipercaya telah menemukan rangkaian alat untuk distilasi dan
Zosimus dari Alexandria-lah yang telah berhasil menggambarkan secara akurat tentang proses
distilasi pada sekitar abad ke-4 (Wikipedia, 2010).
Bentuk modern distilasi pertama kali ditemukan oleh ahli-ahli kimia Islam pada masa
kekhalifahan Abbasiah, terutama oleh Al-Razi pada pemisahan alkohol menjadi senyawa
yang relatif murni melalui alat alembik, bahkan desain ini menjadi semacam inspirasi yang
memungkinkan rancangan distilasi skala mikro, The Hickman Stillhead dapat terwujud.
Tulisan oleh Jabir Ibnu Hayyan (721-815) yang lebih dikenal dengan Ibnu Jabir menyebutkan
tentang uap anggur yang dapat terbakar. Ia juga telah menemukan banyak peralatan dan
proses kimia yang bahkan masih banyak dipakai sampai saat kini. Kemudian teknik
penyulingan diuraikan dengan jelas oleh Al-Kindi (801-873) (Wikipedia, 2010).
Salah satu penerapan terpenting dari metode distilasi adalah pemisahan minyak mentah
menjadi bagian-bagian untuk penggunaan khusus seperti untuk transportasi, pembangkit
listrik, pemanas, dll. Udara didistilasi menjadi komponen-komponen seperti oksigen untuk
penggunaan medis dan helium untuk pengisi balon. Distilasi juga telah digunakan sejak lama
untuk pemekatan alkohol dengan penerapan panas terhadap larutan hasil fermentasi untuk
menghasilkan minuman suling (Wikipedia, 2010).
Destilasi
Destilasi adalah suatu teknik yang digunakan untuk memisahkan dan memurnikan
cairan. Destilasi terdiri dari pmanasan cairan sampai pada titik didihnya, penghantaran uap
pada alat pendingin dimana terjadi kondensasi dan mengambil zat yang telah terkondensasi
(Harold, 1999).
II-2
Bab II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
Proses pemisahan yang dilakukan adalah bahan campuran dipanaskan pada suhu
diantara titik didih bahan yang diinginkan. Pelarut bahan yang diinginkan akan menguap, uap
dilewatkan pada tabung pengembun (kondensor). Uap yang mencair ditampung dalam wadah.
Bahan hasil pada proses ini disebut destilat, sedangkan sisanya disebut residu (Murni, 2012).
Prinsip dari destilasi adalah perbedaan titik didih dari zat zat cair dalam campuran zat
cair tersebut sehingga zat (senyawa) yang memiliki titik didih terendah akan menguap lebih
dahulu, kemudian apabila didinginkan akan mengembun dan menetes sebagai zat murni
(destilat). 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 (Agustina, 2012).
Ada empat macam variabel dalam destilasi uap yaitu: tekanan, temperatur, konsentrasi
komponen A pada fasa cair, dan konsentrasi komponen A pada fasa gas / uap (konsentrasi
komponen B sama dengan 1 dikurangi konsentrasi komponen A). Jika telah ditetapkan
temperatur, hanya ada satu variabel saja yang dapat diubah secara bebas sedangkan
temperatur dan konsentrasi fasa uap didapatkan sebagai hasil perhitungan sesuai sifat-sifat
fisik pada tahap kesetimbangan (Modul Destilasi Teknik Kimia ITB, 2009).
Bila suatu campuran dua cairan yang dapat bercampur dididihkan, uap yang lepas dari
dalam cairan biasanya mempunyai susunan yang lebih daripada susunan cairan yang
Gambar II.1 Serangkaian Alat Penyulingan
Thermometer
Kondensor
Pendingin air
Uap
Air Garam
Bunsen
Air
suling
Air
terkondensasi
II-3
Bab II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
mendidih. Perilaku yang lazim adalah bahwa uap lebih kaya dengan komponen yang lebih
volatil. Dengan mendidihkan sebagian dari cairan itu dan mengembunkan uapnya, campuran
itu dapat dipisahkan menjadi dua bagian. Uap yang terembunkan disebut distilat (sulingan).
Cairan yang tertinggal disebut residu dan lebih kaya akan komponen yang sukar menguap
(Keenan, 1992).
Kurva Kesetimbangan
Salah satu cara untuk membuat kurva kesetimbangan yaitu dengan menggunakan
Hukum Roult.
Berdasarkan Hukum Roult untuk larutan ideal dan biner.
PA = X1.P0A
Dimana :
PA = Tekanan Parsial Komponen A dalam uap (atm)
X1 = Mol fraksi Komponen A dalam liquid
P0A = Tekanan Uap murni komponen A pada suhu yang sama (atm)
(Fitrah, 2012)
Larutan Ideal dan non Ideal
Gas ideal tidak memiliki gaya intermolekul dalam gas tersebut. Larutan ideal berarti
semua gaya intermolekul baik gaya intermolekul pada molekul - molekul sejenis (misal
pelarut- pelarut) atau pada molekul yang tidak sejenis (misal pelarut - zat terlarut) adalah
sama (Fitrah, 2012).
Salah satu sifat larutan yang penting adalah tekanan uap suatu komponen yang terdapat
dalam larutan tersebut pada permukaan larutan. Mengetahui besarnya kecenderungan suatu
komponen untuk menguap yang berarti keluar dari larutan dapat diduga gaya - gaya
intermolekul apa yang bekerja di dalam larutan. Mempelajari kecenderungan untuk menguap
atau tekanan uap parsial sebagai fungsi dari suhu dan konsentrasi (Bird, 1993:179).
Syarat dari larutan ideal adalah sebagai berikut :
1. Homogen pada seluruh sistem mulai dari mol fraksi 0 - 1.
2. Tidak ada entalpi pencampuran pada waktu komponen-komponen dicampur membentuk
larutan ( ∆H pencampuran = 0 ).
3. Tidak ada beda volume pencampuran, artinya volume larutan sama dengan jumlah
komponen yang dicampurkan ( ∆V pencampuran = 0 ).
II-4
Bab II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
4. Memenuhi Hukum Roult :
P1 = X1.P0
Dimana :
P1 = tekanan uap larutan (atm)
X1 = mol fraksi larutan
Po = tekanan uap solven murni (atm)
(Fitrah, 2012)
Pada kenyataannya tidak ada larutan yang benar-benar ideal dan campuran yang
sebenar-benarnya mendekati ideal.
Larutan non ideal dibagi dua golongan, yaitu :
1. Larutan non ideal deviasi positif yang mempunyai volume ekspansi, dimana akan
menghasilkan titik didih maksimum pada sistem campuran itu.
Contoh : sistem aseton - karbon disulfide dan sistem HCl–air.
2. Larutan non ideal deviasi negatif yang mempunyai volume kontraksi, dimana akan
menghasilkan titik didih minimum pada sistem campuran itu.
Contoh : sistem benzene-etanol dan aseton–kloroform
(Tim Penyusun, 2011:5).
Azeotrop
Azeotrop (constant boiling mixtures) adalah campuran dengan komposisi yang konstan
pada tekanan tertentu. Jika tekanan total diubah, baik titik didih maupun komposisi azeotrop
juga akan berubah. Azeotrop bukan merupakan suatu senyawa pasti yang komposisinya
konstan pada seluruh range temperatur dan tekanan, tetapi merupakan suatu campuran yang
dihasilkan dari interaksi gaya intermolekuler dalam larutan. Kondisi ini terjadi karena ketika
azeotrop di didihkan, uap yang dihasilkan juga memiliki perbandingan konsentrasi yang
sama dengan larutannya semula akibat ikatan antar molekul pada kedua larutannya (Maron,
1974).
Dasar Keseimbangan Uap-Cair
Keberhasilan suatu operasi penyulingan tergantung pada keadaan setimbang yang terjadi
antar fasa uap dan fasa cairan dari suatu campuran.Dalam hal ini akan ditinjau campuran biner
yang terdiri dari kompoenen A (yang lebih mudah menguap) dan komponen B (yang kurang
mudah menguap). Pada gambar merupakan hubungan antara komponen A dan komponen B
dengan suhu kesetimbangan uap-cair. Campuran dua komponen disebut juga dengan
campuran biner (Rahayu, 2009).
II-5
Bab II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
Grafik II.1 Hubungan antara Komponen A dan Komponen B dengan Suhu
Kesetimbangan Uap-Cair
Pada sumbu horisontal, menunjukkan fraksi dari komponen A. Diujung sebelah kiri
ditandai dengan angka nol,artinya fraksi komponen A, xA dan yA = 0, atau pada titik tersebut
merupakan komponen B murni. Disisi lain, pada ujung sebelah kanan,ditandai dengan angka
1, merupakan komponen A murni. Garis vertikal menunjukkan suhu, baik suhu A, B maupun
campuran A dan B. Pada grafik tersebut terlihat bahwa titik didih (boiling point) dari
komponen A murni lebih rendah dibanding komponen B, TA < TB. Hal ini menunjukkan
bahwa,komponen A lebih mudah menguap dibanding komponen B (Rahayu, 2009).
Kurva bagian atas pada grafik tersebut, menunjukkan kurva untuk titik embun (dew
point), sedangkan kurva dibagian bawah, merupakan kurva titik gelembung (bubble point).
Ruang diatas kurva titik embun, bahan berada pada fase uap,sedangkan ruang dibawah kurva
titik gelembung,bahan berada pada fase cair. Diantara kedua kurva tersebut, bahan berada
pada fase campuran (Rahayu, 2009).
Diagram Titik Didih campuran biner
Fraksi uap selalu berisi lebih banyak cairan yang titik didihnya rendah. Bila uap ini
diembunkan, kemudian diuapkan lagi, maka fraksi uap berisi lebih banyak lagi cairan dengan
titik didih rendah. Apabila diulang terus, maka didapat fraksi uap yang berisi lebih banyak
cairan dengan titik didih rendah dan larutan berisi fraksi yang titik didihnya tinggi. Proses ini
disebut destilasi fraksional isothermal (Sukardjo, 1989).
II-6
Bab II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
Jadi, untuk cairan yang tekanan uapnya rendah, titik didihnya tinggi. Demikian pula
sebaliknya. Atas dasar ini dapat digambarkan, diagram titik didih ketiga jenis pasangan zat
cair (Sukardjo, 1989).
Grafik II.2 Diagram Titik Didih Pasangan Cairan Sejati
Pada suhu tersebut (konstan) yang diberikan dengan harga tekanan uap yang bervariasi,
maka berdasarkan diagram yang diperoleh, maka terdapat 3 Tipe larutan yang terlarut
sebagian , yaitu:
Tipe I : larutan yang mempunyai tekanan intermediate antara komponen – komponen
murninya
Contoh : Carbon tetraclorida – sikloheksana
Tipe II : Kurva tekanan uap total maksimum
Contoh : Carbon disulfida- aceton
Tipe III : Kurva tekanan uap minimum
Contoh : Kloroform - aceton
(Maron and Lando, 1944)
II-7
Bab II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
Demikian pula jika pada sistem diberikan tekanan konstan harga temperatur titik
didih yang bervariasi, juga akan terdapat 3 tipe diagram larutan :
• Tipe I : Titik didih bertambah secara regular
Semakin besar tekanan uap liquid pada suhu yang diberikan, semakin rendah titik
didihnya. Dua komponen yang membentuk larutan Tipe I dapat dipisahkan dengan
destilasi fraksional menjadi komponen – komponen murninya.
• Tipe II : Sistem dengan boiling point minimum
Pada titik dimana kurva liquid dan uap bersinggungan, disini liquid dan uap berada
dalam kesetimbangan dan mempunyai komposisi yang sama. Tipe dapat
dipisahkan dengan destilasi fraksional sempurna menjadi komponen – komponen
murninya.
• Tipe III : Sistem dengan titik didih maksimum
Sistem campuran ini mengalami deviasi (penyimpangan) negatif dari Hukum
Roult sehingga sistem ini mempunyai kurva tekanan uap minimum dan sehingga
kurva titik didih – komposisi akan maksimum.
(Maron and Lando, 1944)
Hasil destilasi campuran biner tergantung dari jenis campurannya. Jenis campuran I,
II, III memberikan hasil yang berbeda.
Misalkan campuran dengan susunan a dipanaskan, campuran ini mulai mendidih pada
temperatur Ta. Uap yang setimbang dengan larutan mempunyai susunan a’. Dengan
keluarnya uap , titk didih larutan naik menjadi Tb karena larutan berisi lebih banyak
TdB
Grafik II.3 Diagram Titik Didih Pasangan Cairan Sejati Tipe I
P konstan
A b a b’ a’ B
P konstan
V
TdA
Tb
Ta
II-8
Bab II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
komponen A. Bila pemanasan diteruskan , susunan larutan bergerak menuju TdA dan akhirnya
diperoleh A murni sebagai residu. Bila ditinjau uapnya, uap ini berisi lebih banyak komponen
B. Bila uap diembunkan kemudian diuapkan kembali, maka susunan menuju ke TdB , dan
akhirnya diperoleh B murni sebagai destilat (Maron and Lando, 1944).
Bila campuran terletak antara A dan C diperoleh A murni sebagai residu dan C sebagai
destilat. Bila campuran terletak antara B dan C, diperoleh B residu dan C sebagai destilat.
Bila campuran antara A dan D, pada destilasi akhirnya menghasilkan D sebagai residu
dan A sebagai destilat. Bila campuran terdapat antara D dan B, sebagai residu adalah D dan
destilatnya adalah B (Maron and Lando, 1944).
Campuran dengan titik didih maksimum atau minimum seperti di atas disebut
campuran azeotrop. Ketika tekanan total berubah, titik didih dan komposisi azeotrop juga
berubah (Maron and Lando, 1944).
Prinsip Operasi
Pada operasi distilasi, terjadinya pemisahan didasarkan pada gejala bahwa bila
campuran cair ada dalam keadaan setimbang dengan uapnya, komposisi uap dan cairan
berbeda. Uap akan mengandung lebih banyak komponen yang lebih mudah menguap,
Grafik II.4 Diagram Titik Didih Pasangan Cairan Sejati Tipe II
Grafik II.5 Diagram Titik Didih Pasangan Cairan Sejati Tipe III
TdB
B
TdA
A
TdA
A
TdB
B
C
A B
C
P konstan
D
P konstan
A B
II-9
Bab II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
sedangkan cairan akan mengandung lebih sedikit komponen yang mudah menguap. Bila uap
dipisahkan dari cairan dan uap tersebut dikondensasikan, akan didapatkan cairan yang
berbeda dari cairan yang pertama, dengan lebih banyak komponen yang mudah menguap
dibandingkan dengan cairan yang tidak teruapkan. Bila kemudian cairan dari kondensasi uap
tersebut diuapkan lagi sebagian, akan didapatkan uap dengan kadar komponen yang lebih
mudah menguap lebih tinggi (Modul Destilasi Teknik Kimia ITB, 2009).
Untuk menunjukkan lebih jelas uraian di atas, berikut digambarkan secara skematis:
1. Keadaan awal
Campuran A dan B (fasa cair). A adalah komponen yang lebih mudah menguap.
xA,0 = fraksi berat A di fasa cair
xB,0 = fraksi berat B di fasa cair
xA +xB =1
2. Campuran diuapkan sebagian, uap dan cairannya dibiarkan dalam keadaan setimbang.
xA,1 = fraksi berat A di fasa cair (setimbang)
xB,1 = fraksi berat B di fasa cair (setimbang)
xA +xB =1
yA,1 = fraksi berat A di fasa uap (setimbang)
yB,1 = fraksi berat B di fasa uap (setimbang)
yA +yB =1
Pada keadaan ini maka: yA,1 > xA,1 dan yB,1< xB,1
Bila dibandingkan dengan keadaan mula: yA,1 > xA,1> xA,2 dan yB,1< xB,1 < xB,2.
3. Uap dipisahkan dari cairannya dan dikondensasi; maka didapat dua cairan, cairan I dan
cairan II. Cairan I mengandung lebih sedikit komponen A (lebih mudah menguap)
dibandingkan cairan II
(Modul Destilasi Teknik Kimia ITB, 2009).
Gambar II.2 Skema Proses Perpindahan Massa Pada Peristiwa Destilasi
II-10
Bab II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
Aplikasi Prinsip Destilasi
Sebagai contoh, proses penyulingan dari larutan garam yang dilakukan di laboratorium.
Pada proses ini larutan garam (NaCl) dimasukkan pada labu destilat yang sudah dirangkai
dengan alat destilasi lainnya, yang dimana pada bagian atas dari labu tersebut dipasang alat
pengukur suhu atau thermometer (Rahayu, 2009).
Larutan garam (NaCl) di dalam labu dipanaskan dengan menggunakan pembakar
Bunsen. Setelah beberapa saat, larutan garam di dalam labu yang dipanasi akan mendidih dan
sebagian akan menguap. Uap yang dihasilkan dari pemanasan larutan garam (NaCl)
dilewatkan kondensor, dan akan terkondensasi yang ditampung pada erlemeyer. Cairan pada
erlemeyer merupakan destilat sebagai air murni. Harus dipastikan air pendingin pada
kondensor dialirkan terlebih dahulu sebelum proses kondensasi. Dengan tujuan untuk
menghindari alat pecah akibat panas dari uap yang mengalir pada kondensor (Rahayu, 2009).
Pada operasi destilasi, terjadinya pemisahan didasarkan pada gejala bahwa bila
campuran cair ada dalam keadaan setimbang dengan uapnya, komposisi uap dan cairan
berbeda. Uap akan mengandung lebih banyak komponen yang lebih mudah menguap,
sedangkan cairan akan mengandung lebih sedikit komponen yang mudah menguap. Bila uap
dipisahkan dari cairan, maka uap tersebut dikondensasikan (Rahayu, 2009).
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 destilasi didasarkan pada Hukum Raoult dan
Hukum Dalton (Rahayu, 2009).
Umumnya proses destilasi dalam skala industri dilakukan dalam menara, oleh karena itu
unit proses dari destilasi ini sering disebut sebagai menara destilasi (MD). MD biasanya
berukuran 2-5 meter dalam diameter dan tinggi berkisar antara 6-15 meter. Masukan dari MD
biasanya berupa cair jenuh (cairan yang dengan berkurang tekanan sedikit saja sudah akan
terbentuk uap) dan memiliki dua arus keluaran, arus yang diatas adalah arus yang lebih volatil
(lebih ringan/mudah menguap) dan arus bawah yang terdiri dari komponen berat (Skysang,
2012).
II-11
Bab II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
Macam-Macam Destilasi
Pada proses destilasi, terdapat jenis-jenis destilasi yang telah digunakan dalam
lingkungan industri maupun dalam laboratorium yaitu :
1. Destilasi Sederhana
Pada destilasi sederhana, dasar pemisahannya adalah perbedaan titik didih yang jauh atau
dengan salah satu komponen bersifat volatil. Jika campuran dipanaskan maka komponen
yang titik didihnya lebih rendah akan menguap lebih dulu. Selain perbedaan titik didih,
juga perbedaan kevolatilan, yaitu kecenderungan sebuah substansi untuk menjadi gas.
Destilasi ini dilakukan pada tekanan atmosfer. Aplikasi destilasi sederhana digunakan
untuk memisahkan campuran air dan alkohol (Susanto, 2010).
2. Destilasi Fraksionisasi
Fungsi destilasi fraksionasi adalah memisahkan komponen-komponen cair, dua atau
lebih, dari suatu larutan berdasarkan perbedaan titik didihnya. Destilasi 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 destilasi jenis ini
digunakan pada industri minyak mentah, untuk memisahkan komponen-komponen dalam
minyak mentah (Susanto, 2010).
Perbedaan destilasi fraksionasi dan destilasi 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 (Susanto, 2010).
Minyak mentah (crude oil) sebagian besar tersusun dari senyawa-senyawa
hidrokarbon jenuh (alkana). Adapun hidrokarbon tak jenuh (alkena, alkuna dan alkadiena)
sangat sedikit dikandung oleh minyak bumi, sebab mudah mengalami adisi menjadi
alkana (Ratna, 2010).
Oleh karena minyak bumi berasal dari fosil organisme, maka minyak bumi
mengandung senyawa-senyawa belerang (0,1 sampai 7%), nitrogen (0,01 sampai 0,9%),
oksigen (0,6-0,4%) dan senyawa logam dalam jumlah yang sanagt kecil. Minyak mentah
dipisahkan menjadi sejumlah fraksi-fraksi melalui proses destilasi (penyulingan).
Pemisahan minyak mentah ke dalam komponen-komponen murni (senyawa tunggal) tidak
mungkin dilakukan dan juga tidak prakstis sebab terlalu banyak senyawa yang ada dalam
II-12
Bab II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
minyak tersebut dan senyawa hidrokarbon memiliki isomer-isomer dengan titik didih
yang berdekatan. Fraksi-fraksi yang diperoleh dari destilasi minyak bumi adalah
campuran hidrokarbon yang mendidih pada trayek suhu tertentu. Misalnya fraksi minyak
tanah (kerosin) tersusun dari campuran senyawa-senyawa yang mendidih antar 1800C-
2500C. Proses destilasi dikerjakan dengan menggunakan kolom atau menara destilasi
(Ratna, 2010).
Gambar II.3 Menara Destilasi
Proses pertama dalam pemrosesan minyak bumi adalah fraksionasi dari minyak
mentah dengan menggunakan proses destilasi bertingkat, adapun hasil yang diperoleh
adalah sebagai berikut:
a. Minyak bisa menguap : minyak-minyak pelumas, lilin, parafin, dan vaselin.
b. Bahan yang tidak bisa menguap : aspal dan arang minyak bumi
(Cut Fatimah Zuhra, 2003).
3. Destilasi bertingkat
Dalam proses destilasi bertingkat, minyak mentah tidak dipisahkan menjadi komponen-
komponen murni, melainkan ke dalam fraksi-fraksi, yakni kelompok-kelompok yang
mempunyai kisaran titik didih tertentu. Hal ini dikarenakan jenis komponen hidrokarbon
begitu banyak dan isomer-isomer hidrokarbon mempunyai titik didih yang berdekatan.
Proses destilasi bertingkat ini dapat dijelaskan sebagai berikut:
o Minyak mentah dipanaskan dalam boiler menggunakan uap air bertekanan tinggi
sampai suhu ~600 oC. Uap minyak mentah yang dihasilkan kemudian dialirkan ke
bagian bawah menara/tanur destilasi.
II-13
Bab II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
o Dalam menara destilasi, uap minyak mentah bergerak ke atas melewati pelat-pelat
(tray). Setiap pelat memiliki banyak lubang yang dilengkapi dengan tutup gelembung
(bubble cap) yang memungkinkan uap lewat.
o Dalam pergerakannya, uap minyak mentah akan menjadi dingin. Sebagian uap akan
mencapai ketinggian di mana uap tersebut akan terkondensasi membentuk zat cair. Zat
cair yang diperoleh dalam suatu kisaran suhu tertentu ini disebut fraksi.
o Fraksi yang mengandung senyawa-senyawa dengan titik didih tinggi akan
terkondensasi di bagian bawah menara destilasi. Sedangkan fraksi senyawa-senyawa
dengan titik didih rendah akan terkondensasi di bagian atas menara.
o Sebagian fraksi dari menara destilasi selanjutnya dialirkan ke bagian kilang minyak
lainnya untuk proses konversi.
(Sukarmin, 2009).
4. Destilasi Uap
Destilasi uap digunakan pada campuran senyawa-senyawa yang memiliki titik didih
mencapai 200 °C atau lebih. Destilasi uap dapat menguapkan senyawa-senyawa ini
dengan suhu mendekati 100 °C dalam tekanan atmosfer dengan menggunakan uap atau air
mendidih. Sifat yang fundamental dari destilasi uap adalah dapat 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. Aplikasi dari destilasi uap adalah untuk
mengekstrak beberapa produk alam seperti minyak eucalyptus dari eucalyptus, minyak
sitrus dari lemon atau jeruk, dan untuk ekstraksi minyak parfum dari tumbuhan (Skysang,
2012).
5. Destilasi Vakum
Destilasi vakum biasanya digunakan jika senyawa yang ingin didestilasi tidak stabil,
dengan pengertian dapat terdekomposisi sebelum atau mendekati titik didihnya atau
campuran yang memiliki titik didih di atas 150 °C. Metode destilasi ini tidak dapat
digunakan pada pelarut dengan titik didih yang rendah jika kondensornya menggunakan
air dingin, karena komponen yang menguap tidak dapat dikondensasi oleh air. Untuk
mengurangi tekanan digunakan pompa vakum atau aspirator. Aspirator berfungsi sebagai
penurun tekanan pada sistem destilasi ini (Skysang, 2012)
.
II-14
Bab II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
Kacang Tanah
Kacang tanah (Arachis Hypogeae,L.) merupakan tanaman pangan berupa semak yang
berasal dari Amerika Selatan, tepatnya berasal dari Brazilia. Penanaman pertama kali
dilakukan oleh orang Indian (suku asli bangsa Amerika). Di Benua Amerika penanaman
berkembang yang dilakukan oleh pendatang dari Eropa. Kacang Tanah ini pertama kali masuk
ke Indonesia pada awal abad ke-17, dibawa oleh pedagang Cina dan Portugis. Nama lain dari
kacang tanah adalah kacang una, suuk, kacang jebrol, kacang bandung, kacang tuban, kacang
kole, kacang banggala. Bahasa Inggrisnya kacang tanah adalah “peanut” atau “groundnut”.
Sistematika kacang tanah adalah sebagai berikut:
Kingdom : Plantae
Divisi : Spermatophyta atau tumbuhan berbiji
Sub Divisi : Angiospermae atau berbiji tertutup
Klas : Dicotyledoneae atau biji berkeping dua
Ordo : Leguminales
Famili : Papilionaceae
Genus : Arachis
Spesies : Arachis hypogeae L.; Arachis tuberosa Benth.; Arachis guaramitica Chod &
Hassl.; Arachis idiagoi Hochne.; Arachis angustifolia (Chod & Hassl) Killip.; Arachis villosa
Benth.; Arachis prostrata Benth.; Arachis helodes Mart.; Arachis marganata Garden.;
Arachis namby quarae Hochne.; Arachis villoticarpa Hochne.; Arachis glabrata Benth.
Varietas-varietas kacang tanah unggul yang dibudidayakan para petani biasanya bertipe
tegak dan berumur pendek (genjah). Varietas unggul kacang tanah ditandai dengan
karakteristik sebagai berikut:
· Umur pendek (genjah) antara 85-90 hari.
· Hasilnya stabil.
· Tahan terhadap penyakit utama (karat dan bercak daun).
· Toleran terhadap kekeringan atau tanah becek.
Gambar II.4 Kacang Tanah
II-15
Bab II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
Varietas kacang tanah di Indonesia yang terkenal, yaitu:
· Kacang Brul, berumur pendek (3-4 bulan).
· Kacang Cina, berumur panjang (6-8 bulan).
(Wikipedia, 2010)
Minyak Kacang Tanah
Minyak kacang tanah merupakan minyak nabati yang dipergunakan untuk minyak
goreng, bahan dasar pembuatan margarin mayonnaise, salad dressing dan mentega putih
(shortening), dan mempunyai keunggulan bila dibandingkan dengan minyak jenisl ainnya,
karena dapat dipakai berulang-ulang untuk menggoreng bahan pangan. Selain itu minyak
kacang tanah banyak digunakan dalam industri sabun, face cream, shaving cream, pencuci
rambut dan bahan kosmetik lainnya. Dalam bidang farmasiminya kacang tanah dapat
digunakan untuk campuran pembuatan adrenalin danobatasma (Hartono, 2012).
Dari jumlah 9,1 persen kadar nitrogen kacang tanah, sebesar 8,74 % diantaranya terdiri
dari fraksi albumen, gluten dan globulin. Kandungan asam amino esensial pada kacang tanah
seperti yang tertera pada tabel berikut :
Asam Amino Jumlah (%)
Arginin 2,72
Fenilalanin 1,52
Histidin 0,51
Isoleusin 0,99
Leusin 1,92
Lisin 1,29
Methionin 0,33
Tritophan 0,21
Valin 1,33
(Hartono, 2012)
Tabel II.1 Kandungan Asam Amino Minyak Kacang Tanah
II-16
Bab II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
(Hartono, 2012)
Minyak kacang tanah mengandung 76-82 % asam lemak tidak jenuh, yang terdiri dari
40 45 % asamo leat dan 30-35 % asam linoleat. Asam lemak jenuh sebagian besar terdiri dari
asam palmitat, sedangkan kadar asam miristat sekitar 5 %. Kandungan asam linoleat yang
tinggi akan menurunkan kestabilan minyak (Hartono, 2012).
Kestabilan minyak akan bertambah dengan cara hidrogenasi atau dengan penambahan
anti-oksidan. Dalam minyak kacang tanah terdapat persenyawaan toko ferol yang merupakan
anti oksidan alami dan efektif dalam menghambat proses oksidasi minyak kacang tanah
(Hartono, 2012).
Manfaat Kacang Tanah
Di bidang industri, digunakan sebagai bahan untuk membuat keju, mentega, sabun dan
minyak goreng. Hasil sampingan dari minyak dapat dibuat bungkil (ampas kacang yang sudah
dipipit/diambil minyaknya) dan dibuat oncom melalui fermentasi jamur. Manfaat daunnya
selain dibuat sayuran mentah ataupun direbus, digunakan juga sebagai bahan pakan ternak
serta pupuk hijau. Sebagai bahan pangan dan pakan ternak yang bergizi tinggi, kacang tanah
mengandung lemak (40,50%), protein (27%), karbohidrat serta vitamin (A, B, C, D, E dan K),
juga mengandung mineral antara lain Calcium, Chlorida, Ferro, Magnesium, Phospor, Kalium
dan Sulphur (Hartono, 2012).
Komposisi Jumlah (%)
Kadar Air 4,6-6,0
Protein Kasar 25,0-30,0
Lemak 46,0-52,0
Serat kasar 2,8-3,0
Ekstrak tanpa N 10,0-13,0
Abu 2,5-3,0
Tabel II.2 Komposisi Biji Daging Kacang Tanah
II-17
Bab II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
Sifat Fisika dan Kimia Minyak Kacang Tanah
Sifat fisika-kimia minyak kacang tanah sebelum dan sesudah dimurnikan adalah sebagai
berikut :
Tabel II.3 Sifat Fisika-Kimia Minyak Kacang Tanah
(Hartono, 2012)
Karakterisktik Sebelum dimurnikan Sesudah dimurnikan
Tipe Virgina Tipe Spanis Bermacam-macam varietas
Bilangan Iod 94,80 90,10 90,0-94,0
Bilangan penyabunan 187,80 188,20 186,0-192,0
Bilangan Polenske 0,29 0,12 0,2-0,7
Bilangan Reichert-Meissl 0,21 0,27 0,1-1,0
Bilangan asetil 9,5 8,7 9,0 - 9,1
Titer (0C) - - 28 - 30
Titik cair - - -5,5 – 2,2
Titik asap (0C) - - 226,6
Indeks bias nD 60 0C - - 1,4558
Berat jenis 0,9136 0,9148 0,910-0,915
III-1
BAB III
METODOLOGI PERCOBAAN
III.1 Variabel Percobaan
1. Variabel kontrol : Tekanan udara, suhu, waktu pada proses destilasi
2. Variabel terikat : Volume minyak kacang tanah dan densitas minyak kacang
tanah
3. Variabel bebas : Serbuk kacang tanah sebanyak 500 gram
III.2 Alat Percobaan
1. Beaker Glass
2. Erlenmeyer
3. Stopwatch
4. Piknometer
5. Pipet tetes
6. Serangkaian alat destilasi uap, terdiri dari :
1) Boiler
2) Kompor
3) Kondensor
4) Statif dan Klem Holder
7. Thermometer
III.3 Bahan Percobaan
1. Air
2. Serbuk kacang tanah sebanyak 500 gram
III.4 Prosedur percobaan
III.4.1 Proses Destilasi Uap
1. Menyiapkan semua peralatan dan bahan.
2. Memastikan perangkat destilasi uap terpasang dengan baik.
3. Mengisi labu distilat dengan 500 gr kacang tanah yang telah di haluskan.
4. Mengisi boiler dengan air secukupnya, kemudian menyalakan kompor.
III-2
Bab III Metodologi Percobaan
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
5. Menutup valve yang ada pada boiler saat uap pada panci sudah mengepul.
6. Menyalakan stopwatch sebagai awal mula perhitungan waktu distilasi uap hingga
batas waktu 160 menit.
7. Mengukur suhu dan tekanan yang ada pada labu distilat saat destilat pertama kali
menetes.
8. Mengamati volume hasil destilasi yang ada pada labu erlenmeyer, sebelum penuh
harus diganti dengan labu erlemeyer yang lain.
9. Mengambil minyak kacang dengan cara menyedot hasil destilasi dengan pipet
tetes.
10. Mencatat semua data yang diperlukan dalam analisa, seperti persen minyak yang
dihasilkan dalam proses destilasi.
11. Melakukan perhitungan massa jenis minyak kacang tanah.
III.4.2 Menghitung Densitas Minyak Kacang
1. Menimbang piknometer yang akan diisi minyak kacang pada keadaan kosong
terlebih dahulu.
2. Memasukkan minyak kacang pada piknometer berukuran 5 ml, pada percobaan ini
didapat minyak kacang sebanyak 6 ml.
3. Menimbang kedua piknometer yang berisi minyak kacang.
4. Menghitung berat (massa) minyak kacang 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 :
ρ =m
v
Keterangan :
ρ : massa jenis atau densitas (gr/ml)
m : massa (gram)
v : volume (ml)
III-3
Bab III Metodologi Percobaan
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
III.5 Diagram Alir Percobaan
III.5.1 Percobaan Destilasi Uap
Mulai
Menyiapkan semua peralatan dan bahan.
Memastikan perangkat destilasi uap terpasang dengan baik.
Mengisi labu distilat dengan 500 gr kacang tanah yang telah di haluskan.
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 distilasi uap hingga
batas waktu 160 menit.
Mengukur suhu dan tekanan yang ada pada labu distilat saat destilat pertama kali
menetes.
Mengamati volume hasil destilasi yang ada pada labu erlenmeyer, sebelum penuh
harus diganti dengan labu erlenmeyer yang lain.
Mengambil minyak kacang dengan cara menyedot hasil destilasi dengan pipet tetes.
A
III-4
Bab III Metodologi Percobaan
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
III.5.2 Perhitungan Massa Jenis atau Densitas
Mulai
Menimbang piknometer yang akan diisi minyak kacang pada keadaan kosong terlebih
dahulu.
Memasukkan minyak kacang pada piknometer berukuran 5 ml, pada percobaan ini
didapat minyak kacang sebanyak 6 ml.
Menimbang kedua piknometer yang berisi minyak kacang.
Menghitung berat (massa) minyak kacang 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
Melakukan perhitungan massa jenis minyak kacang tanah.
Selesai
A
Mencatat semua data yang diperlukan dalam analisa, seperti persen minyak yang
dihasilkan dalam proses destilasi.
III-5
Bab III Metodologi Percobaan
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
Erlenmeyer Beaker Glass Labu destilat
III.6 Gambar Alat
Piknometer Pipet Tetes Thermometer
8
3
7
6
5
Serangkaian Alat Destilasi Uap
4
2
1
Keterangan :
1. Kompor 5. Erlenmeyer (Wadah Destilat)
2. Boiler 6. Barometer
3. Labu destilat 7. Thermometer
4. Kondensor 8. Kaki tiga
IV-1
BAB IV
HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN
IV.1 Hasil Percobaan
Tabel IV.1 Hasil Percobaan Saat Destilat Pertama Kali Menetes
Waktu (t) Suhu (T) Tekanan (P)
- 97 0C 600 mBar
Tabel IV.2 Hasil Percobaan Destilasi Uap pada Kacang Tanah
Waktu Tekanan
Uap
Suhu
Bahan
Suhu
Hasil
Destilasi
Berat
Bahan
Hasil
Minyak
Densitas
160
menit
560 mBar 100 0C 59
0C 350 gram 6 ml 0,9 gr/ml
Tabel IV.3 Hasil Analisis Perhitungan Destilat
Hasil Destilat
Masaa Sampel (serbuk kacang tanah) 500 gram
Waktu Pengambilan Destilat 160 menit
Suhu Konstan 100 0C
Tekanan Total (Po) 600 mBar
Volume Minyak 6 ml
Volume Destilat 4000 ml
Massa Piknometer + minyak 15,5 gram
Massa Minyak 4,5 gram
IV-2
Bab IV Hasil Dan Pembahasan
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
IV.3 Pembahasan
Tujuan dari percobaan destilasi uap minyak kacang tanah adalah untuk
memperlajari dan mengetahui pengaruh uap terhadap titik didih kacang tanah dan untuk
menghitung serta mengetahui densitas dari minyak kacang tanah sebagai hasil dari
destilasi uap.
Meskipun alat destilasi kurang memadai, pada percobaan ini tetap menggunakan
prosedur yang sesuai. Pertama-tama dilakukan pemanasan air pada boiler. Setelah itu,
tunggu hingga air di dalam boiler mengeluarkan steam dan masuk ke dalam labu
destilat. Setelah itu, mencatat waktu, tekanan, dan suhu pada tetesan destilat pertama
yang keluar. Pada saat destilat pertama kali keluar, kita belum mengetahui apakah yang
keluar berupa air atau minyak kacang tanah. Dari hasil percobaan, destilat pertama kali
keluar pada suhu 97 oC dengan tekanan awal 600 mBar.
Pada percobaan destilasi uap yang menggunakan bahan kacang tanah ini
didapatkan hasil minyak nabati yaitu minyak kacang tanah. Untuk mendapatkan
minyak kacang tanah harus mengalami berbagai proses di dalam rangkaian alat destilasi
uap. Serbuk kacang tanah diletakkan dalam labu destilat. Kemudian air dalam boiler
dipanaskan hingga mendidih. Setelah tekanan uap mencapai titik jenuh maka uap air
keluar menuju labu destilat ketika tutup valve menutup. Aliran uap air yang berasal dari
dalam boiler mengalir menuju labu destilat untuk memanaskan serbuk kacang tanah
sehingga terjadi penguapan pada serbuk kacang tanah. Uap serbuk kacang tanah
kemudian dialirkan ke kondensor untuk mengubah fasa gas menjadi fasa cair.
Dalam destilat lebih banyak mengandung air daripada minyak kacang tanah
karena kacang tanah memiliki tekanan yang tinggi dan suhunya hanya 100 0C. Suhu
untuk menguapkan minyak yang terkandung dalam kacang tanah yaitu lebih dari 200
0C. Sementara suhu yang dicapai pada saat itu 100
0C dimana pada keadaan suhu 100
0C
hanya air yang dapat menguap. Sehingga uap yang terkondesasi dari labu destilat yaitu
air yang terkandung dalam kacah tanah tersebut. Hal itu disebabkan pula oleh
kandungan air yang terkandung dalam kacang tanah yang masih banyak sehingga
terdapat banyak air yang terkondensasi menjadi destilat. Berdasarkan Elma Seran
(2010), dengan tercampurnya air dengan minyak maka akan menyebabkan terjadinya
hidrolisa. Dalam reaksi hidrolisa, minyak akan diubah menjadi asam lemak bebas dan
IV-3
Bab IV Hasil Dan Pembahasan
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
gliserol. Reaksi hidrolisa yang dapat menyebabkan kerusakan minyak atau lemak terjadi
karena terdapatnya sejumlah air dalam minyak tersebut.
Cara mendapatkan minyak kacang tanah dalam percobaan ini tidak sesuai
dengan prosedur percobaan. Hal ini dikarenakan terjadi kerusakan di beberapa bagian
alat destilasi uap yaitu terjadi kebocoran pada pipa besi saluran uap ke kondensor dan
manometer. Oleh karena itu minyak kacang tanah tidak dapat menguap secara sempurna
untuk dapat terkondensasi dalam kondensor. Pada t = 160 menit, minyak yang
dihasilkan pada destilat sangat sedikit. Hanya tetesan-tetesan kecil saja. Jadi untuk
mendapatkan minyak kacang tanah tersebut dilakukan ekstraksi pada kacang tanah,
yaitu dengan memeras bahan yang telah didestilasi sampai keluar minyak dari kacang
tanah. Setelah diperas, minyak kacang tanah yang dihasilkan banyak. Namun
minyaknya masih sangat kental dan perlu dilakukan penyaringan kembali agar
mendapatkan hasil yang sempurna dan minyak tidak terlalu kental.
Selain untuk membuktikan pengaruh tekanan uap terhadap titik didih, percobaan
kami juga bertujuan untuk mengetahui massa jenis minyak kacang tanah. Dalam
perhitungan didapatkan bahwa massa jenis minyak kacang tanah adalah 0,9 gram /ml.
Berdasarkan Elma Seran (2010) menyebutkan bahwa massa jenis minyak kacang tanah
adalah 0,91-0,915 gram/ml. Jadi massa jenis yang didapatkan dari hasil percobaan
mendekati massa jenis minyak kacang tanah yang disebutkan oleh Elma Seran (2010).
V-1
BAB V
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil percobaan yang telah dilakukan, kami dapat menyimpulkan bahwa :
1. Minyak kacang tanah yang diperoleh dari percobaan destilasi uap pada suhu 100oC
dan tekanan 560 mBar dalam waktu 160 menit adalah sebanyak 6 ml dengan massa
jenis 0,9 gram/ml.
2. Destilat pertama kali keluar pada suhu 97 oC pada tekanan 600 mBar dan destilat yang
keluar berupa campuran minyak kacang tanah dan air.
3. Minyak kacang tanah tidak dapat menguap pada suhu100oC karena uap air yang
berasal dari boiler banyak yang keluar melalui manometer yang bocor, akibatnya uap
air tersebut belum cukup untuk membantu menguapkan minyak kacang tanah pada
suhu 100oC.
4. Suhu akhir dari destilat pada destilasi uap minyak kacang tanah adalah 59oC pada
tekanan 560 mBar.
5. Faktor yang mempengaruhi kegagalan pada proses pengambilan minyak kacang tanah
yaitu kurang memadainya alat destilasi uap yang tersedia di laboratorium kimia fisika
yakni berupa kebocoran pada manometer dan terjadi kesalahan pada treatment awal
bahan.
vi
DAFTAR PUSTAKA
Agustina. (2012, 11). Diakses Oktober 21, 2013, dari
http://agustinakimia2010.files.wordpress.com/2012/11/destilasi-kelompok.docx.
Cut Fatimah Zuhra, S. M. (2003). Diakses Oktober 25, 2013, dari
http://www.agussuwasono.com/artikel/oil-knowledge/159-penyulingan-pemrosesan-dan-
penggunaan-minyak-bumi.html
Fitrah. (2012, Januari 22 ). MAKALAH PRAKTIKUM KIMIA FISIKA. Diakses Oktober 25, 2013,
dari Warung artikel: http://fitrahchem.blogspot.com/2013/01/makalah-praktikum-kimia-
fisika.html
Hartono, P. (2012). Diakses dari http://data-smaku.blogspot.com/2012/10/karya-tulis-minyak-
kacang-tanah-arachis.html#_
ITB, M. T. (2009, Februari). Modul Destilasi. Diakses Oktober 25, 2013, dari
http://akademik.che.itb.ac.id/labtek/wp-content/uploads/2009/02/modul-205-distilasi.pdf
Maron and Lando. (1944). Fundamental of Physical Chemestry . New York.
Rahayu, S. S. (2009, Agustus 20). Diakses Oktober 2013, dari http://www.chem-is-
try.org/materi_kimia/kimia-industri/teknologi-proses/penyulingan-distillation/
Skysang. (2012). Destilasi. Diakses dari http://skysang.blogspot.com/2012/01/distilasi.html
Sukardjo. (1997). Kimia Fisika. Yogyakarta.
Susanto, K. K. (2010). Permurnian Zat Cair dengan Destilasi. Diakses Oktober 21, 2013, dari
http://alchemist08.files.wordpress.com/2012/05/percobaan-ii-pemurnian-zat-cair-dengan-
destilasi.docx.
Wikipedia. (2010). Diakses dari http://id.wikipedia.org/wiki/Distilasi
vii
DAFTAR NOTASI
Notasi Satuan Keterangan
m Gram massa
ρ Gr/ml Massa jenis
P Bar Tekanan
V ml Volume
T oC Suhu
viii
APPENDIKS
1. Menghitung densitas minyak kacang tanah
m piknometer kosong = 11 gram
m pycno + isi = 15,5 gram
Vminyak = 5 ml
ρminyak = mminyak
Vminyak
= (mpiknometer+isi - mpiknometer kosong)
Vminyak
= (15,5 - 11) gram
5 ml
= 4,5 gram
5 ml
= 0,9 gram/ml
2. Menghitung perbandingan volume destilat minyak kacang tanah dan air
Vminyak / Vair = 6 ml : 4000 ml
= 1 : 666,7
3. Menghitung perbandingan densitas destilat minyak kacang tanah dan air
ρminyak / ρair = 0,9 gr/ml : 1 gr/ml