1. Praktek Kimia Organik
Nama : Nurry Hidayah
Bp : 1320011
Jurusan : Kimia Analisis 1A
Akademi Teknologi Industri Padang
Tahun 2013/2014
2. 1. Kapan suatu zat cair dikatakan menddih?
Zat cair dikatakan mendidih jika gelembung – gelembung uap terjadi di dalam
seluruh zat cair dan dapat meninggalkan zat cair. Saat zat cair mendidih suhunya tetap
dan dinamakan suhu tersebut titik didih. Selama zat cair mendidih diperlukan kalor
digunakan untuk merubah wujud zat cair menjadi zat gas jadi energi tersebut digunakan
disebut kalor uap / laten.
Titik didih dipengaruhi oleh tekanan udara di atas permukaan dan
ketidakmurnian zat cair. Titik didih normal air 100 °C jika tekanan udara sebesar 1
atmosfer atau 76 cmHg. Jika tekanan udara besar maka titik didih zat cair menjadi besar
dan sebaliknya. Alat yang memanfaatkan titih didih terhadap tekanan udara adalah
panci tekan dan otoklaf. Titik didih = titik embun.
2. Mengapa air yang ditumpahkan diatas meja dapat kering?
Menguap adalah fenomena lepasnya partikel-partikel zat cair pada batas
permukaan zat cair dengan udara luar. Hal ini terjadi karena sesungguhnya partikel-partikel
zat cair bergerak secara acak pada suatu range kecepatan tertentu yang
sebanding dengan temperatur zat cair tersebut. Semakin tinggi temperatur zat cair
maka semakin cepat partikel zat cair bergerak dan semakin banyak partikel yang
mampu lepas dari zat cair pada batas permukaan. Pada skala makroskopis, adanya
partikel-partikel zat cair yang terlepas pada daerah batas mengakibatkan munculnya
tekanan uap zat cair (bedakan antara tekanan uap zat cair dengan tekanan udara luar).
Hal ini dapat kita imajinasikan dengan sejumlah partikel zat cair yang terlepas ke udara
yang mendorong suatu permukaan tertentu. Pada skala makro, gaya dorong partikel-partikel
zat cair itulah yang kita artikan sebagai tekanan uap zat cair. Penjelasan di atas
juga menyatakan (secara tersirat) bahwa dengan menaikkan suhu zat cair maka
tekanan uap zat cair akan meningkat karena baik kecepatan maupun jumlah partikel-partikel
zat cair yang terlepas akan bertambah besar dengan dinaikkannnya
temperatur yang berakibat pada semaikin besarnya gaya tekan partikel-partikel
tersebut.
3. Skema partikel-partikel zat cair
Selanjutnya adalah mendidih. Mendidih adalah fenomena dimana tekanan uap
zat cair sama dengan tekanan udara luar. Hal ini mengakibatkan seluruh bagian dari zat
cair mengalami penguapan yang ditandai dengan munculnya gelembung-gelembung
udara pada zat cair yang dididihkan. Ada dua buah teknik yang dapat kita lakukan
untuk mendidihkan zat cair, teknik yang pertama adalah dengan menaikkan
temperatur zat cair agar tekanan uapnya sama dengan tekanan udara luar. Kemudian
teknik yang kedua adalah dengan menurunkan tekanan udara luar sehingga memiliki
nilai yang sama dengan tekanan uap zat cair. Teknik pertama lazim kita lihat dalam
kehidupan sehari-hari, sedangkan teknik yang kedua dapat kita lakukan melalui teknik
pemvakuman (sampel zat cair diletakkan di dalam ruang yang akan divakumkan).
Berdasarkan penjelasan di atas maka sudah seharusnya kita mampu menjawab
pertanyaan yang muncul pada bagian awal tulisan ini. Dataran rendah memiliki tekanan
udara yang lebih tinggi daripada daerah pegunungan (dataran tinggi). Hal ini
mengakibatkan pada dataran rendah dibutuhkan suhu yang lebih tinggi untuk zat cair
agar tekanan uapnya sama dengan tekanan udara luar (mendidih). Tingginya suhu zat
cair yang dibutuhkan menyebabkan waktu pemanasan zat cair sampai dengan taraf
mendidih cenderung lebih lama jika dibandingkan dengan pendidihan zat cair pada
dataran tinggi. Sehingga zat cair lebih cepat mendidih pada dataran tinggi
dibandingkan dengan dataran rendah. Konsekwensi lain yang dapat kita ambil dari
pembahasan ini ialah pada daerah dataran tinggi zat cair mendidih pada suhu yang lebih
rendah. Jika air mendidih pada suhu 100 oC pada di daerah permukaan air laut, maka air
akan mendidih di bawah suhu 100 oC pada daerah yang lebih tinggi.
3. Kegunaan dari batu didih?
Batu didih adalah benda yang kecil, bentuknya tidak rata, dan berpori, yang
biasanya dimasukkan ke dalam cairan yang sedang dipanaskan. Biasanya, batu didih
terbuat dari bahan silika, kalsium karbonat, porselen, maupun karbon. Batu didih
4. sederhana bisa dibuat dari pecahan-pecahan kaca, keramik, maupun batu kapur, selama
bahan-bahan itu tidak bisa larut dalam cairan yang dipanaskan.
Fungsi penambahan batu didih ada 2, yaitu:
1. Untuk meratakan panas sehingga panas menjadi homogen pada seluruh bagian
larutan.
2. Untuk menghindari titik lewat didih.
Pori-pori dalam batu didih akan membantu penangkapan udara pada larutan dan
melepaskannya ke permukaan larutan (ini akan menyebabkan timbulnya gelembung-gelembung
kecil pada batu didih). Tanpa batu didih, maka larutan yang dipanaskan akan
menjadi superheated pada bagian tertentu, lalu tiba-tiba akan mengeluarkan uap panas
yang bisa menimbulkan letupan/ledakan (bumping).
Batu didih tidak boleh dimasukkan pada saat larutan akan mencapai titik
didihnya. Jika batu didih dimasukkan pada larutan yang sudah hampir mendidih, maka
akan terbentuk uap panas dalam jumlah yang besar secara tiba-tiba. Hal ini bisa
menyebabkan ledakan ataupun kebakaran. Jadi, batu didih harus dimasukkan ke dalam
cairan sebelum cairan itu mulai dipanaskan. Jika batu didih akan dimasukkan di tengah-tengah
pemanasan (mungkin karena lupa), maka suhu cairan harus diturunkan terlebih
dahulu.
Sebaiknya batu didih tidah digunakan secara berulang-ulang karena pori-pori dalam
batu didih bisa tersumbat zat-zat pengotor dalam cairan.
4. Mengapa pada saat destilasi normal pada bagian pendingin aliran air masuk dari bawah
(cold water inlet) dan keluar dari atas (water outlet)?
Proses pendinginan terjadi karena kita mengalirkan air ke dinding (bagian luar
kondenser), sehingga uap yang dihasilkan akan kembali cair. Proses ini berjalan terus-menerus
dan akhirnya kita dapat memisahkan semua senyawa-senyawa yang ada dalam
campuran homogen tersebut.
Kondensor memiliki 2 celah, yaitu celah masuk dan celah keluar yang berfungsi
untuk aliran uap hasil reaksi dan untuk aliran air keran. Pendingin yang digunakan
biasanya adalah air yang dialirkan dari dasar pipa, tujuannya adalah agar bagian dari
dalam pipa lebih lama mengalami kontak dengan air sehingga pendinginan lebih
sempurna dan hasil yang diperoleh lebih sempurna.
5. 5. Cara lain dalam pemisahan minyak aksiri dan diagram gambar?
Ada 5 macam metode pembuatan minyak atsiri yaitu :
1. Penyulingan (Destilasi)
Proses pemisahan komponen yang berupa cairan atau padatan dari 2 macam
campuran atau lebih berdasarkan perbedaan titik uapnya, dan proses ini dilakukan
terhadap minyak atsiri yang tidak larut dalam air.
Dalam perkembangan pengolahan minyak atsiri telah dikenal 3 macam sistim
penyulingan
a. Penyulingan dengan Air (Water distillation)
Metode penyulingan dengan air merupakan metode paling sederhana jika
dibandingkan dua metode penyulingan yang lain. Pada metode ini, bahan yang akan
disuling dimasukkan dalam ketel suling yang telah diisi air. Dengan begitu, bahan
bercampur langsung dengan air. Pada metode ini, perbandingan jumlah air perebus dan
bahan baku dibuat berimbang, sesuai dengan kapasitas ketel. Bahan yang telah
mengalami proses pendahuluan seperti perajangan dan pelayuan dimasukkan dan
dipadatkan. Selanjutnya, ketel ditutup rapat agar tidak terdapat celah yang
mengakibatkan uap keluar.
Uap yang dihasilkan dari perebusan air dan bahan dialirkan melalui pipa pendingin
sehingga terjadi pengembunan (kondensasi). Selanjutnya air dan minyak ditampung
dalam tangki pemisah. Pemisahan air dan minyak dilakukan berdasarkan perbedaan
berat jenis.
b. Penyulingan dengan Air dan Uap (Water and Steam Distillation)
Metode ini disebut juga dengan system kukus. Pada metode pengukusan ini,
bahan diletakkan di atas piringan atau plat besi berlubang seperti ayakan (sarangan
yang terletak beberapa sentimeter di atas permukaan air. Saat air direbus dan
mendidih, uap yang terbentuk akan melalui sarangan lewat lubang-lubang kecil dan
melewati celah-celah bahan. Minyak atsiri dalam bahan pun akan ikut bersama uap
panas tersebut melalui pipa menuju ketel kondensator (pendingin).
6. Selanjutnya, uap air dan minyak akan mengembun dan ditampung dalam tangki
pemisah. Pemisahan air dan minyak atsiri dilakukan berdasarkan berat jenis.Keuntungan
dari metode ini yaitu penetrasi uap terjadi secara merata ke dalam jaringan bahan dan
suhu dapat dipertahankan sampai 1000C. Lama penyulingan relative lebih singkat,
rendemen minyak lebih besar dan mutunya lebih baik jika dibandingkan dengan minyak
hasil dari system penyulingan dengan air.
c. Penyulingan dengan Uap
Pada system ini, air sebagai sumber uap panas terdapat dalam “boiler” yang
letaknya terpisah dari ketel penyulingan. Uap yang dihasilkan mempunyai tekanan lebih
tinggi dari tekanan udara luar. Proses penyulingan dengan uap ini baik jika digunakan
untuk menyuling bahan baku minyak atsiri berupa kayu, kulit batang, maupun biji-bijan
yang relative keras.
Gambar destilasi
2. Ekstraksi dengan Pelarut Mudah Menguap
Prinsip dari ekstraksi ini adalah melarutkan minyak atsiri dalam bahan dengan
pelarut organik yang mudah menguap. Pelarut organik akan berpenetrasi ke dalam
jaringan dan akan melarutkan minyak serta bahan “non volatile” yang berupa resin, lilin
dan beberapa macam zat warna. Proses ekstraksi biasanya dilakukan dalam suatu
wadah (ketel) disebut “extractor”. Berbagai pelarut yang biasa digunakan adalah
petroleum ether, carbon tetra chlorida, chloroform, dan pelarut lainnya yang bertitik
didih rendah.
7. Ekstraksi dengan pelarut organik umumnya digunakan untuk mengekstraksi
minyak atsiri yang mudah rusak oleh pemanasan uap dan air, seperti untuk
mengekstraksi minyak dari bunga-bungaan misalnya bunga cempaka, melati, mawar,
”hyacinth”, ”tuberose”, ”narcissus”, ”gardenis”, ”lavender”, ”lily”, ”minose”,
”labdanum”, ”violet lower” dan ”geranium”.
Pembuatan minyak atsiri dengan pelarut menguap dilakukan dengan
menggunakan ekstraktor. Ekstraktor yang digunakan untuk mengekstrak minyak atsiri
dari bunga terdiri dari tabung ekstraktor berputar dan tabung evaporator (penguap).
Gambar ekstrasi
3. Ekstraksi dengan Lemak Dingin (Enfleurasi)
Proses ekstraksi ini digunakan khusus untuk mengekstraksi minyak bunga-bungaan,
dalam rangka mendapatkan mutu dan rendemen minyak yang tinggi. Pada
umumnya bunga setelah dipetik akan tetap hidup secara fisiologis. Daun bunga terus
menjalankan proses hidupnya dan tetap memproduksi minyak atsiri dan minyak yang
terbentuk dalam bunga akan menguap dalam waktu singkat. Kegiatan bunga dalam
memproduksi minyak akan terhenti dan mati jika kena panas, kontak atau terendam
dalam pelarut organik, sedangkan minyak atsiri yang terbentuk sebelumnya sebagian
besar telah menguap. Untuk itu ekstraksi dengan pelarut mudah menguap
menghasilkan rendemen minyak yang rendah.
8. Untuk mendapatkan rendemen minyak yang lebih tinggi dan bermutu baik,
proses fisiologi dalam bunga selama proses ekstraksi berlangsung perlu dijaga agar tetap
berlangsung dalam waktu selama mungkin sehingga bunga tetap dapat memproduksi
minyak atsiri. Hal ini dapat dilakukan dengan cara menggunakan lemak hewani atau
nabati.
Sama halnya dengan ekstraksi menggunakan pelarut menguap, ekstraksi minyak
atsiri dengan metode lemak dingin memerlukan evaporator untuk memisahkan minyak
atsiri dari lilin dan alkohol pelarutnya. Selain itu, dibutuhkan lempeng kaca dan rak
tertutup pada proses absorbsi minyak atsiri dari bunga. Sedang bahan penunjang yang
digunakan yaitu lemak dan alkohol. Lemak berfungsi sebagai adsorben atau penyerap
minyak atsiri dari bunga. Sementara alkohol digunakan untuk memisahkan minyak atsiri
dari lemak.
4. Ekstraksi dengan Lemak Panas (Maserasi)
Metode pembuatan minyak dengan lemak panas tidak berbeda jauh dengan metode
lemak dingin. Bahan dan peralatan yang digunakan pun tidak jauh berbeda.
Perbedaannya hanya terletak pada bagian awal proses, yaitu menggunakan lemak
panas. Sedang alat yang digunakan yaitu evaporator vakum. Selain itu, dibutuhkan
wadah berupa bak atau baskom untuk merendam bunga dalam lemak panas. Bahan
yang diperlukan dalam metode maserasi yaitu lemak dan alcohol. Lemak digunakan
sebagai adsorben, sedangkan alcohol digunakan untuk melarutkan lemak.
5. Pengepresan (Pressing)
Adalah Ekstraksi minyak atsiri dengan cara pengepresan umumnya dilakukan
terhadap bahan berupa biji, buah atau kulit luar yang dihasilkan dari tanaman yang
termasuk famili citrus. Hal ini disebabkan minyak dari famili tanaman tersebut akan
mengalami kerusakan jika diekstraksi dengan cara penyulingan. Dengan pengepresan
maka sel-sel yang mengandung minyak akan pecah dan minyak akan mengalir ke
permukaan bahan. Beberapa jenis minyak yang dapat diekstrasi dengan cara
pengepresan adalah minyak “almon”, “apricot”, “lemon”, minyak kulit jeruk,
“mandarin”, “grape fruit”, dan beberapa jenis minyak lainnya.
9. Pada metode pegepresan, alat yang digunakan berupa mesin pengepres. Alat ini bekerja
dengan cara menekan bahan baku hingga sel penghasil minyak akan pecah dan minyak
akan keluar.
gambar pengepresan
