Destilasi Fraksionansi Dira

33
DESTILASI FRAKSIONANSI I. TUJUAN 1. Tujuan Instruksional Umum Dapat mengetahui prinsip-prinsip kesetimbangan pada suatu campuran Dapat melakukan pemisahan sebagian komponen dari suatu campuran dengan destilasi fraksionasi Dapat mengetahui teknik pengaturan dan penjagaan operasi 2. Tujuan Instruksional Khusus Dapat melakukan kalibrasi antara komposisi dan berat jenis Dapat melakukan destilasi dengan system refluks konstan pada suatu harga tertentu Dapat menghitung komposisi destilat dan komposisi bottom Dapat menghitung neraca massa dari proses destilasi fraksionasi Dapat menentukan jumlah plate pada proses destilasi fraksionasi secara teori dengan menggunakana metote Mc. Cabe-Thiele. II. PERINCIAN KERJA

description

pemisahan secara kolom

Transcript of Destilasi Fraksionansi Dira

Page 1: Destilasi Fraksionansi Dira

DESTILASI FRAKSIONANSII. TUJUAN

1. Tujuan Instruksional Umum

Dapat mengetahui prinsip-prinsip kesetimbangan pada suatu

campuran

Dapat melakukan pemisahan sebagian komponen dari suatu

campuran dengan destilasi fraksionasi

Dapat mengetahui teknik pengaturan dan penjagaan operasi

2. Tujuan Instruksional Khusus

Dapat melakukan kalibrasi antara komposisi dan berat jenis

Dapat melakukan destilasi dengan system refluks konstan pada

suatu harga tertentu

Dapat menghitung komposisi destilat dan komposisi bottom

Dapat menghitung neraca massa dari proses destilasi fraksionasi

Dapat menentukan jumlah plate pada proses destilasi fraksionasi

secara teori dengan menggunakana metote Mc. Cabe-Thiele.

II. PERINCIAN KERJA

Pembauatan kurva kalibrasi antara komposisi (fraksi etanol) dan densitas

campuran

Penentuan komposisi dan jumlah umpan

Pemeriksaan densitas umpan

Operasi destilasi fraksionasi hingga tecapai kesetimbangan refluks total

Pengaturan rasio refluks

Proses destilasi fraksionasi

Penentuan jumlah dan komposisi destilat dan residu

Penentuan jumlah plate secara teotritis

Page 2: Destilasi Fraksionansi Dira

III. ALAT DAN BAHAN

A. Alat yang Digunakan

Erlenmeyer 25 ml 10 buah

Gelas kimia 250 ml 1 buah

Pipet ukur 25 ml 2 buah

Piknometer 25 ml 1 buah

Gelas kimia 2000 ml 1 buah

Gelas kima 250 ml 1 buah

Alat Destilasi fraksionasi

Bola isap

Neraca analitik

Baskom 1 buah

Labu semprot 1 buah

B. Bahan yang Digunakan

Ethanol 96%

Aquadest

Tissu

Alumunium foil

IV. DASAR TEORI

Distilasi merupakan metode yang digunakan untuk

pemisahan komponen berdasarkan fase cair dan uap,

dimana semua komponen yang ada dalam kedua fase.

Pemisahan komponen dicapai melalui perbedaan titik didih

antara komponen, namun karena konsentrasi akan

mempengaruhi titik didih fasa cair, maka proses ini juga

tergantung pada tekanan uap komponen .

Oleh karena itu dirancang kolom distilasi

berdasarkan data kesetimbangan fase uap-cair , dan salah

Page 3: Destilasi Fraksionansi Dira

satu metode yang paling umum digunakan untuk tujuan

desain adalah metode grafik McCabe - Thiele. Metode ini

didasarkan pada asumsi overflow equimolar, yang berarti

bahwa untuk setiap mol cairan yang menguap, terdapat

satu mol uap mengembun. Asumsi ini juga menyiratkan

bahwa komponen memiliki molar serupa memanaskan

penguapan .

Dengan grafik kurva kesetimbangan untuk campuran

tersebut, metode McCabe- Thiele dapat diterapkan untuk

menentukan pelat teoritis yang dibutuhkan untuk kolom.

Setelah kurva kesetimbangan diperoleh, garis operasi yang

mengidentifikasi hubungan keseimbangan massa antara

fasa cair dan uap harus diplot. Ada dua jalur operasi, satu

yang mewakili kolom bagian atas atau bagiandestilat, dan

satu yang mewakili kolom bagian bawah, atau bagian yang

tersisa (residu). Untuk mendapatkan garis operasi tersebut,

rasio refluks atau perbandingan antara jumlah produk atas

yang dikembalikan ke kolom harus diketahui. Nilai ini

dapat diperoleh dengan menggunakan persamaan berikut

 R= L

D ( 1 )

Dimana L adalah laju aliran refluks dan D adalah laju aliran

distilat .

Menggunakan hasil perhitunganrasio refluks, garis

operasi destilatdiplotkan dengan menggunakan persamaan

berikut:

yn+1=R

R+1xn+

xD

R+1  ( 2 )

Page 4: Destilasi Fraksionansi Dira

Dimana yn +1 adalah komposisi uap memasuki tahap

n, xn adalah komposisi panggung n meninggalkan cair dan

xD adalah komposisi distilat . Lihat Lampiran untuk

perhitungan .

Diagram garis operasi dapat dilihat pada Gambar 1 .

Seperti dapat dilihat dalam persamaan, garis akan

memotong sumbu y di

xD

R+1 dan akan memiliki kemiringan

RR+1 . 

Gambar 1 :Diagram Garis Operasi Bagian Destilat

Sebelum memplotkan garis operasi bagian bottom

(residu), q-line, atau garis yang menggambarkan kondisi

umpan, harus diplotkan terlebih dahulu. q-line ditentukan

dengan terlebih dahulu menghitung nilai q melalui

persamaan di bawah ini

Page 5: Destilasi Fraksionansi Dira

q=H v−HF

H v−H L  ( 3 )

Dimana Hv adalah entalpi umpan pada titik embun,

HF adalah entalpi umpan pada titik didih, dan HL adalah

entalpi umpan pada kondisiawal. Kuantitas ini dapat

ditemukan melalui perhitungan manual atau melalui

penggunaan perangkat lunak ChemCad. Menggunakan

perangkat lunak, data dapat diperoleh untuk jumlah panas

yang dibutuhkan untuk menguapkan suatu etanol/air

campuran pada kondisi umpan yang digunakan dalam

percobaan. Maka nilai q dapat diketahui dengan membagi

total panas yang dibutuhkan untuk menguapkan umpan

dari kondisi awal oleh jumlah panas yang dibutuhkan untuk

menguapkan umpan dari titik didihnya . Grafik ini dapat

dilihat pada Lampiran.

Setelah nilai q ditentukan , kemiringan q-line dapat

ditentukan dengan menggunakan persamaan berikut :

slope= qq−1  ( 4 )

Terlihat bahwa Pers.3 sama dengan nol jika umpan

yang berada pada titik didihnya, sehingga kemiringan garis

menjadi tidak terbatas dan menjadi garis vertikal.

Kemiringan q-line dapat diprediksi dengan cara yang sama

untuk kondisi umpan lainnya. Untuk cairan di bawah titik

didih, seperti dalam percobaan ini, diharapkan q akan lebih

besar dari satu sehingga kemiringan garis akan lebih besar

dari satu. Gambar 2 menunjukkan berbagai q- line pada

kondisi yang sesuai dengan umpannya.

Page 6: Destilasi Fraksionansi Dira

q = 0 (saturated vapour)

q = 1 (saturated liquid)

0 < q < 1 (mix of liquid and vapour)

q> 1 (subcooled liquid)

q< 0 (superheated vapour)

Gambar 2 : Diagram q-line untuk berbagai kondisi umpan

Karena garis operasi q–line telah diketahui, maka garis

operasi bagian bottom dapat diplot dengan menarik garis

antara titik q-line dan garis berpotongan keseimbangan

dan titik xB, yang merupakan komposisi yang diinginkan

pada bagian bawah .

Setelah semua yang diperoleh, jumlah tahap teoritis

dapat ditentukan dengan metode “penurunan tahap

(stepping off)” dari grafik. Dimulai pada garis operasi di

bagian titik xD, garis ditarik horizontal sampai kurva

kesetimbangan tercapai. Pada titik ini, garis vertikal ditarik

ke bawah sampai tiba di garis operasi destilat. Proses ini

dilanjutkan sampai titik di mana bagian garis operasi

bergabung. Pada titik ini, garis-garis vertikal beralih dari

garis operasi destilat ke garis perpotongan . Selain itu,

tahap di mana transisi ini berlangsung adalah tahap umpan

yang optimal sesuai dengan metode ini. Sebuah contoh

dari proses "penurunan tahap (stepping off)” dapat dilihat

pada Gambar 3 .

Page 7: Destilasi Fraksionansi Dira

Gambar 3 : Contoh loncatan tahap dengan

menggunakan metode McCabe - Thiele

Karena etanol adalah zat yang lebih mudah menguap

daripada air, diharapkan bahwa sejumlah kecil tahapan akan

diperlukan untuk memisahkan komponen-komponen ini.

Selain itu, diketahui bahwa dengan refluk maksimum,

dimana semua produk puncak terus dikembalikan ke kolom

sebagai refluks, jumlah tahap yang diperlukan untuk

mencapai kemurnian yang diinginkan adalah minimal. Oleh

karena itu, diharapkan bahwa ketika menggunakan

sejumlah tetap tahap, seperti kolom laboratorium, rasio

refluks yang lebih tinggi akan menghasilkan kemurnian

distilat yang lebih tinggi .

V. PROSEDUR KERJAa. Persiapannya (membuat kurva kalibrasi) :

- Timbang berat pikno kosong dan kemudian timbang juga

pikno dengan aquadets dan pikno dengan etaanol (0%, 20%,

40%, 60%, 80%, 100%) untuk mengetahui berat dari

Page 8: Destilasi Fraksionansi Dira

masing-masing % etanol tersebut dan hitung density

masing-masing % etanol tersebut.

- Buatlah data kalibras antara % volume dan density.

- Cari nilai & etanol untuk residu, feed dan destilat dari data

kalibrasi.

b. Pada saat operasi

- Pastikan semua peralatan sudah terpasang dengan baik

hingga dapat dioperasi.

- Atur setting termometer sesuai dengan kondisi yang

diinginkan, baik pada puncak maupun pada bawah

(temperatur pemanas) dan jalankan air pendingin.

- Hidupkan power untuk pemanas (atur pada nilai tertentu).

- Amati setiap saat semua kejadian selama destilasi dan

catatlah semua data-data yang diperlukan kedalam tabel

(format) eksperimen yang tersedia.

- Pada saat mencapai titik didih lakukan operasi dengan

refluks total hingga mencapai kesetimbangan

(kesetimbangan dapat dicapai apabila temperatur uap pada

puncak sudah konstan atau tidak terjadi perubahan

temperatur sepanjang waktu).

- Jika temperatur puncak sudah konstan maka aturlah refluks

pada harga tertentu.

- Catatlah perubahan temperatur bottom dan puncak selama

operasi berjalan.

- Bila destilasi telah dihentikan maka ambilah sampel destilat

dan bottom untuk diukur densitynya dan catat jumlah

kondensat (produk) yang didapat.

- Bila operasi dilanjutkan dengan pengaturan refluks (refluks

berubah) maka aturlah time refluks sehingga temperatur

pada puncak selalu konstan.

Page 9: Destilasi Fraksionansi Dira

- Buat kurva kesetimbangan etanol-air pada 1 atm dan

cantumkan nilai XF, XD,XB, dan YD serta mulai menghitung

jumlah plate.

c. Penentuan jumlah plate teoritis

− Membuat kurva kesetimbangan berdasarkan data Ethanol-Air

pada 1 atm.

Data Kesetimbangan Ethanol-Air pada tekanan 1 atm

Temperatur (0C) Fraksi Cair (X) Fraksi Uap (Y)

95,5

89,0

86,7

85,3

84,1

82,7

82,3

81,5

80,7

79,8

79,7

79,3

78,74

78,41

78,15

0,019

0,0721

0,0966

0,1238

0,1661

0,2337

0,2608

0,3273

0,3965

0,5029

0,5198

0,5732

0,6763

0,7472

0,8943

0,1700

0,3891

0,4375

0,4704

0,5089

0,5445

0,5580

0,5826

0,6122

0,6564

0,6599

0,6841

0,7385

0,7815

0,8943

- Menarik garis Operasi dari kedua ujung kurva kesetimbangan.

− Menentukan letak XD, XB, dan XF pada sumbu X

− Menentukan letak intercept,

X D

RD+1

Page 10: Destilasi Fraksionansi Dira

− Menggambarkan garis q line (q = 1).

− Membuat garis operasi atas dengan menarik garis dari intercept ke

perpotongan XD, dengan garis operasi ini memotong garis q line.

− Membuat garis operasi bawah dengan menarik garis dari XB hingga ke

titik perpotongan antara garis operasi atas dengan q line.

− Membuat plate-plate dengan cara menggambarkan jenjang-jenjang

siku-siku antara garis operasi itu dengan kurva kesetimbangan dari XD

hingga XB. dan jumlah plate yang terbentuk dihitung.

VI. DATA PENGAMATAN

A. Kalibrasi

a) Volume piknometer

Berat piknometer kosong : 16.5883 gram

Berat piknometer + air : 41.9964 gram

T (suhu) pengukuran : 320C

Density (ρ) air T 320C : 0,99576 g/ml

Density (ρ) etanol absolute : 0,77927 g/ml

Volume piknometer : 25 ml

b) Density campuran etanol-air

volume sampel (ml) bobot pikno + campuran

(g)%volume

etanol air

0 50 42.0646 0

10 40 41.363 0.20

Page 11: Destilasi Fraksionansi Dira

20 30 40.4854 0.40

30 20 39.4853 0.60

40 10 38.2208 0.80

50 0 36.5682 1.00

A. Feed

Volume Umpan = 5000 ml

Berat pikno + umpan = 46,6804 gram

B. Destilat

Volume Destilat = 740 ml

Berat pikno + destilat = 42,7568 gram

Refluks Ratio = 155

=3

C. Bottom

Volume Bottom = 4082 ml

Berat pikno + bottom = 46,7215 gram

D. Temperatur

a. Setelah refluks total

TI1 = 84 oC

TI2 = 77,8 oC

TI3 = 75 oC

TI4 = 73,2 oC

TI5 = 26,5 oC

TI6 = 30,9 oC

Page 12: Destilasi Fraksionansi Dira

b. Proses Destilasi

TI1 = 86,6 oC

TI2 = 77,6 oC

TI3 = 75 oC

TI4 = 73 oC

TI5 = 30,5 oC

TI6 = 34,6 oC

VII. PERHITUNGAN

1. Kalibrasi

Penentuan densitas

Volume piknometer = (berat pikno+air )−(berat piknometer kosong )

ρ air pada suhu30oC

= (41,9964−16.5883 ) gram

0,99576 gram /ml

= 25,5163 ml

Densitas sampel I = (berat pikno+sampel)−(berat piknokosong )

volume piknometer

= (42.0646−16.5883 ) gram

25,5163 ml

= 0,99843 g/ml

Untuk densitas sampel berikutnya tersedia dalam Tabel Densitas

V (ml) Berat Pikno+Sampel

(gram)Bj (g/ml)

Etanol Air

0 50 42.0646 0,99843310 40 41.363 0.97093620 30 40.4854 0.93654330 20 39.4853 0.89734840 10 38.2208 0.84779150 0 36.5682 0.783025

Page 13: Destilasi Fraksionansi Dira

Penentuan Densitas Feed, Destilat, Bottom a. Densitas Feed

Volume Umpan = 5000 ml

Berat pikno + umpan = 46,6804 gram

Densitas Umpan =(berat pikno+umpanl )−(berat pikno kosong)

volume piknometer

= (46,6804−22,74 ) gram

25,5163 ml

= 0,93822 g/ml

b. Densitas Destilat

Volume Destilat = 740 ml

Berat pikno + destilat = 42,7568 g

Densitas Destilat =(berat pikno+destilat )−(berat pikno kosong)

volume piknometer

= (42,7568−22,74 ) gram

25,5163 ml

= 0,78447 g/ml

c. Densitas bottom

Volume bottom = 4082 ml

Berat pikno+bottom = 46,7215 g

Densitas bottom =(berat pikno+bottom )−(berat pikno kosong)

volume piknometer

= (46,7215−22,74 ) gram

25,5163 ml

= 0,93985 g/ml

Page 14: Destilasi Fraksionansi Dira

Penentuan Fraksi Etanol

Fraksi Volume etanol

Sampel II

Dik: %etanol = 96% Vet = 10 ml Vair = 40 ml

Fraksi volume = %etanol x v etanol

%et x vet +(1−%et ) x vet+v air

= 0,96 x 10 ml

0,96 x10 ml+ (1−0,96 ) x10 ml+40 ml

= 9,6 ml

9,6 ml+0,4 ml+40 ml

= 0,192

Untuk fraksi volume etanol selanjutnya tersedia dalam tabel fraksi etanol

d. Fraksi Berat Etanol

Sampel II

Dik : %etanol = 96%

Vetanol = 10 ml

Vair = 40 ml

ρair = 0,99576 g/ml

ρetanol PA = 0,789 g/ml

Fraksi berat = %etanol x vetanol x pet

%et x vet x pet+ (1−%et ) x vet x pair+v air x pair

Page 15: Destilasi Fraksionansi Dira

=0,96 x10 ml x 0,789 g /ml

(0,96 x10 ml x 0,789 g /ml )+((1−0,96 ) x 10 ml x0,99576g

ml )+(40 ml x 0,99576g

ml)

= 0,15845

Untuk fraksi berat etanol selanjutnya tersedia dalam Tabel Fraksi Etanol

e. Fraksi Mol Etanol

Sampel II

Dik: %et = 96%

Vet = 10 ml

Vair = 40 ml

ρair = 0,99576 g/ml

ρet = 0,789 g/ml

BM etanol = 46 g/mol

BM rair = 18 g/mol

Fraksi mol =

%etanol x vetanol x pet

Mr et

(%et x vet x pet )Mret

+( (1−%et ) x vet x pair )

Mr air

+(v air x pair)

Mrair

= (0,96 x 10 ml x 0,789 )

46 g/mol

(0,96 x 10 ml x0,789 g/ml )46 g/mol

+( (1−0,96 ) x 10 ml x0,99576

gml )

18 g /mol+(40 ml x 0,99576

gml

)

18 g /mol

= 0.1646 ml

0,16466 ml+0,02213 ml+2,2128 ml

= 0,06859

Page 16: Destilasi Fraksionansi Dira

Untuk fraksi mol selanjutnya tersedia dalam Tabel Fraksi Etanol

Tabel Fraksi Etanol Untuk Kurva Kalibrasi

volume sampel densitas (g/ml)

%etanol fraksi etanol

volume berat moletanol air

0 50 0,998433 0.96 0 0 0

10 400.970936 0.96 0.193392425

0.159652511 0.068620451

20 300.936543 0.96 0.389926889

0.336192959 0.161973906

30 200.897348 0.96 0.58968059

0.532450575 0.296371793

40 100.847791 0.96 0.792733278

0.751923939 0.506510327

50 00.783025 0.96 0.999167361

0.998991376 0.881534697

etanol pa 0.789 0.96 1 1 1

Dari data di atas, dibuat kurva kalibrasi antara densitas dan fraksi etanol.

Kemudian densitas dari Umpan (F), Destilat (D), dan residu (B) diplotkan ke

dalam kurva kalibrasi. Sehingga diperoleh fraksi etanol dari umpan, destilat dan

residu sebagai berikut :

Komponen

Densitas (g/ml)

Fraksi EtanolVolume Berat Mol

Feed0,9382

2 0.26 0.23 0.12

Destilat0,7844

7 1 1 0.92Bottom 0,9398 0,15 0.13 0.08

Page 17: Destilasi Fraksionansi Dira

5

2. Neraca Massa dan %loss

a. Volume

Neraca Massa Total

F = 5000 ml

D = 640 ml

B = 4282 ml

F = D + B + Volume Loss Total

Volume Loss Total = F – (D+B)

Volume Loss Total = 5000 ml – (640+4282)ml

Volume Loss Total = 78 ml

Neraca Komponen Etanol

F = 5000 ml

D = 640 ml

B = 4282 ml

Zf = 0,26

xD = 1

xB = 0,15

Maka,

F . Zf = D .xD + B . x B + Loss Etanol

Loss Etanol = (F. Zf) – (D. xD + B. xB)

Loss Etanol = (5000 ml . 0,26) – (640 ml. 1 + 4282 . 0,15)

Loss Etanol = 17.7 ml

%Loss Etanol = (Loss etanol / Volume Loss Total) x100 %

% Loss Etanol = (17,7 ml / 78 ml) x 100 %

Page 18: Destilasi Fraksionansi Dira

% Loss Etanol = 22,6923 %

Untuk mengetahui kehilangan air yaitu:

Loss Air = Volume Loss Total– Loss Etanol

= ( 78 – 17.7) ml

= 60,30 ml

% Loss Air = (Loss Air/ Volume Loss Total) x 100 %

= (60,3 ml / 78 ml ) x 100%

= 77,3 %

b. Massa

Neraca Massa Total

F= 5000 ml x 0,93822 g/ml = 4691,1 gram

D = 640 ml x 0,78447 g/ml = 502,0608 gram

B = 4282 ml x 0,93985 g/ml = 4024,4377 gram

Maka,

F = D + B + Mass Loss Total

Mass Loss Total = F – (D+B)

Mass Loss Total = 4691,1 g – (502,0608 +4024,4377) g

Mass Loss Total = 164,6015 gram

Neraca Komponen Etanol

F = 4691,1 gram

D = 502,0608 gram

B = 4024,4377 gram

Zf = 0, 23

xD = 1

Page 19: Destilasi Fraksionansi Dira

xB = 0,13

Maka,

F . Zf = D .xD + B . x B + Loss Etanol

Loss Etanol = (F. Zf) – (D. xD + B. xB)

Loss Etanol = (4691,1 g. 0,23) – (502,06 g. 1 + 4024,4 g . 0,13)

Loss Etanol = 53,721 gram

%Loss Etanol = (Loss etanol / Mass Loss Total) x100 %

% Loss Etanol = (53,721 gram/ 164,601gram) x 100 %

% Loss Etanol = 32,64%

Untuk mengetahui kehilangan air yaitu:

Loss Air = Mass Loss Total– Loss Etanol

= (164,601–53,721)gram

= 110,88 gram

% Loss Air = (Loss Air/ Mol Loss Total) x 100 %

= (110,88 gram/ 164,601 gram) x 100%

= 67,363 %

c. Mol

Neraca Massa Total

komponen V (ml) Bj(g/ml)massa atau V X BJ (gram)

X mol etanol

X mol air

BM etanol (g/mol)

BM air (g/mol)

εxi.Bmi (g/mol) mol

F 5000 0.93822 4691.1 0.12 0.88 46 18 21.36 219.620787D 640 0.78447 502.0608 0.92 0.08 46 18 43.76 11.473053B 4282 0.93985 4024.4377 0.08 0.92 46 18 20.24 198.835855

Page 20: Destilasi Fraksionansi Dira

Dari tabel tersebut maka,

F = D + B + Mol Loss Total

Mol Loss Total = F – (D+B)

Mol Loss Total = 219,6207 mol – (11,4730 +198,8358) mol

Mol Loss Total = 9,3119 mol

Neraca Komponen Etanol

F = 211,3108 mol

D = 11,473 mol

B = 198,836 mol

Zf = 0,12

xD = 0,92

xB = 0,08

Maka,

F . Zf = D .xD + B . x B + Loss Etanol

Loss Etanol = (F. Zf) – (D. xD + B. xB)

Loss Etanol = (219,6207 mol. 0,12) – (11,473. 0,92 + 198.836 . 0,08)

Loss Etanol = 5,23477 mol

%Loss Etanol = (Loss etanol / Mass Loss Total) x100 %

% Loss Etanol = (5,23477 mol/ 9,3119mol) x 100 %

% Loss Etanol = 56,21 %

Page 21: Destilasi Fraksionansi Dira

Untuk mengetahui kehilangan air yaitu:

Loss Air = Mol Loss Total– Loss Etanol

= (9,3119 – 5,23477) mol

= 4, 077 mol

% Loss Air = (Loss Air/ Mol Loss Total) x 100 %

= (4,077 / 9,3119 mol) x 100%

= 43,78 %

Page 22: Destilasi Fraksionansi Dira

3. Menghitung Jumlah Plate secara Teori dengan metode Mc. Cabe-Thiele

Dik :

a. Kurva kesetimbangan Etanol- Air

b. Zf = 0,12

xD = 0,96

xB = 0,07

c. R=LoD

=155

=3,0

d. Intercept = xD

R+1= 0,96

3,0+1=0,24

Dari grafik tersebut diperoleh jumlah stage/plate secara teori yaitu

sebanyak 7 stage.

Page 23: Destilasi Fraksionansi Dira

VIII. HASIL DAN PEMBAHASAN

Pada dasarnya, prinsip kerja dari pemisahan dengan destilasi

fraksionasi yaitu pemisahan suatu campuran dimana komponen-

komponennya diuapkan dan diembunkan secara bertingkat berdasarkan

fase cair dan uap, dimana semua komponen beradadalam

kedua fase. Sehingga setelah proses pemisahan, kedua

komponen masih berada dalam produk destilasi maupun

residu. Akan tetapi, komposisi dari kedua komponen

tersebut telah berbeda dengan komposisi asalnya. Dimana,

komposisi komponen yang ingin dipisahkan lebih banyak di

dalam destilat dibandingkan dengan komposisinya dalam

residu. Dari praktikum ini, diperoleh destilat dengan kadar

etanol sebesar 96 % sedangakan kadar etanol pada

awalnya dalam residu sebesar 26 %. Hal ini menandakan

bahwa penggunaan proses destilasi fraksionasi dalam

memisahkan campuran lebih baik dibandingkan destilasi

yang hanya berasarkan titik didih saja.

Selain itu, dengan adanya rasio refluks, yakni

perbandingan antara produk yang dikembalikan dengan

destilat, sangat mempengaruhi kemurnian dari komponen

yang didestilasi. Dimana semakin besar rasio refluks, maka

semakin murni pula destilat yang dihasilkan. Hal ini

disebabkan karena pada komponen yang didestilasi

mengalami perubahan fasa yang berulang-ulang sehingga

terjadi kesetimbangan serta pemanasan yang berulang-

ulang di kolom fraksinasi semakin membuat proses

destilasi menyeleksi komponen yang akan berubah

menjadi destilat. Dengan kata lain, kecil kemungkinan air

untuk ikut berubah menjadi uapa karena temperatur di

Page 24: Destilasi Fraksionansi Dira

setiap kolom fraksionasi berbeda-beda. Semakin

mendekati kondensor semakin rendah suhunya.

Dengan menggunakan metode Mc. Cabe-Thiele

diperoleh jumlah stage secara teoritis yaitu sebanyak 7

stage. Dimana 6 stage pada kolom dan 1 stage pada

kesetimbangan reboiler. Hal ini tidak sesuai dengan yang

ada dalam perangkat alat destilasi yang digunakan dimana

stage pada kolom berjumlah 8 beserta dengan stage

reboiler. Akan tetapi, jumlah stage secara teoritis tersebut

merupakan jumlah stage minimal yang dibutuhkan dalam

suatu kolom destilasi fraksionasi. Semakin banyak stage

maka semakin murni destilat yang dihasilkan jika rasio

refluks juga diseimbangkan. Sehingga dengan jumlah stage

yang banyak dan rasio refluks yang besar maka kemurnian

komponen akan semakin tinggi.

Dari neraca massa yang telah dihitung, terdapat

kehilangan etanol dan air berdasarkan satuannya.

Kehilangan tersebut dapat terjadi akibat pada saat

pengambilan dan pengukuran volume destilat ataupun

residu terdapat etanol yang menguap ataupun tumpah.

Dari neraca massa pula dapat diketahui komposisi

komponen yang ada dalam residu dan destilat. Dimana

pada destilat memiliki komposisi etanol yang paling tinggi

dibandingkan dengan yang ada pada residu ataupun

umpan.

IX. KESIMPULAN

Kadar Etanol dalam :

1. Umpan (F) = 26 % v/v

Page 25: Destilasi Fraksionansi Dira

2. Destilat (D) = 96 % v/v

3. Residu (B) = 15 % v/v

Fraksi mol etanol

1. Dalam umpan (zF) = 0,12

2. Dalam destilat (xD) = 0,94

3. Dalam residu (xB) = 0,07

Fraksi berat etanol

1. Dalam umpan = 0,21

2. Dalam destilat = 0,98

3. Dalam residu = 0,13

Presentase kehilangan

Jumlah stage yang diperoleh dari grafik yaitu 7 stage

- Stage pada kolom = 6 stage (teoritis)

- Stage pada reboiler = 1 stage (teoritis)

X. DAFTAR PUSTAKA

Perry, Robert H. 1999. Perry’s Chemical Engineering Handbook EbookEd.

New York : Mc. Graw Hills.

Introduction to Distillation.http://lorien.ncl.ac.uk/ming/distil/distildes.html

kuliahtukeren.blogspot.com/2011/07/destilasi-fraksionasi-laporan-praktikum.html?

Kehilangan Total % loss etanol dalam neracaVolume (ml) Berat (gram) Mol Volume Berat mol

79 120.635 4.647 44.75 43.31 28.42

Page 26: Destilasi Fraksionansi Dira