Pemisahan Campuran Secara Kimia

ceritanya anak fisika yang satu ini kena todong peer anak smp tentang pelajaran kimianya. Padahal waktu jaman saya dulu pelajaran kimia itu baru dirasain waktu masuk SMA kelas satu, itu pun pelajarannya bukan misah misahin senyawa unsur atau apa pun itu lah. hehehe, agak bingung sebenernya kena todong.

Jadilah untuk menjaga gengsi cari jawabannya radaan di googling gitu. Hehe

Alhamdulillah pisan, ketemu jawabannya. Ternyata untuk digunakan dalam bidang industri pemisahan ini gak bisa lepas dari intervensi fisika. hahaha. Fisika dimana - mana. Biar rada kenal yuuk di tengok dulu, misah misahin senyawa  unsur yang dicampur campur tuh gimanaaa...


Campuran merupakan gabungan dua atau lebih zat. Campuran dapat tersusun atas beberapa unsur ataupun senyawa. Komponen-komponen penyusun suatu campuran tersebut dapat dipisahkan berdasarkan sifat fisika zat penyusunnya. Terdapat dua macam campuran, yaitu campuran homogen dan campuran heterogen.

Disamping adalah contoh dari campuran heterogen. Campuran heterogen masih dapat dibedakan kompenennya secara kasat mata. Sehingga kita tau komponen penyusunnya tanpa melakukan tindakan yang spesifik.

Sedangkan campuran heterogen sudah tidak dapat dipisahkan komponen penyusunnya secara kasat mata. contoh dari campuran ini adalah udara. Udara tersusun atas beberapa senyawa contohnya H2, CO2, N, O2 dan lain sebagainya. Sehingga diperlukan cara khusus untuk membedakan antar komponennya.

Metode yang umum dipergunakan untuk memisahkan campuran antara lain filtrasi, dekantasi, sentrifugasi, evaporasi, distilasi, corong pisah, kromatografi, sublimasi, ekstraksi, dan daya tarik magnet. Agar lebih jelas, berikut akan dibahas beberapa metode tersebut.

1. Penyaringan (Filtrasi)
Filtrasi atau penyaringan adalah teknik penyaringan yang dapat digunakan untuk memisahkan campuran yang ukuran partikel zat-zat penyusunnya berbeda. Misalnya, pada pembuatan santan kelapa. Santan kelapa dibuat dengan cara memisahkan campuran santan, air, dan ampas kelapa dengan menggunakan saringan.

Dengan menggunakan saringan yang berpori-pori kecil, santan kelapa dapat melewati lubang saringan dan ampas kelapa tertahan dalam saringan. Pernahkah kamu membuat air teh? Untuk mendapatkan air teh maka kamu perlu merendam teh dalam air panas, kemudian gunakan saringan untuk memisahkan teh dengan air tehnya. Nah, agar kamu lebih memahami proses pemisahan dengan cara filtrasi, lakukanlah  kegiatan berikut.

Dari kegiatan kamu dapat mengamati butiran-butiran kapur tertahan pada kertas saring (residu). Adapun air dapat melewatinya (filtrat). Kertas saring memiliki pori-pori yang sangat kecil sehingga dapat menahan butiran-butiran kapur tersebut. Dasar dari penyaringan di atas adalah perbedaan ukuran partikel air dengan butiran kapur. Prinsip penyaringan banyak dimanfaatkan dalam kehidupan sehari-hari. Misalnya, kamu menggunakan saringan teh agar ampas teh tidak terbawa dalam air teh.

Nah waktu si anak fisika ini penelitian di LIPI, pernah juga tu ngelakuin ini. Jadi pake kertas saring gitu, bentuknya bulet bulet, waktu itu yang harus disaring adalah serbuk alumina pada pembuatan larutan Polypyrrole 0.1 M. Serbuk alumina yang udah kesaring akan ketahan di kertas saring nya, dan filtrat polypyrrole nya terjun bebas deh ke tabung di bawah nya. 

2. Sentrifugasi

(a) Darah sebelum disentrifugasi, (b) darah setelah sentrifugasi. (c) Komponen penyusun darah terpisah setelah disentrifugasi.

Sentrifugasi itu sebenernya teknikpemisahan campuran dengan memanfaatkan perputara pada suatu tempat. Karena benda yang memiliki massa jenis berbeda, maka ketika benda itu diputar benda yang lebih berat akan terpinggir di sisi sisi lempeng putanya, dan yang senyawa yang massa jenis nya lebih kecil akan berada di tengah. 

Suspensi yang partikel-partikelnya sangat halus tidak bisa dipisahkan dengan cara filtrasi. Partikel-partikelnya dapat melewati saringan atau bahkan menutupi lubang pori-pori saringan sehingga cairan tidak dapat lewat. Cara untuk memisahkan suspensi adalah dengan membiarkannya hingga mengendap. Setelah beberapa saat, partikelpartikelnya mengendap sehingga cairannya dapat dituang. Akan tetapi banyak partikel suspense yang terlalu kecil untuk disaring tetapi juga tidak dapat mengendap. Hal ini karena partikel-partikel padatan tersebut dipengaruhi oleh gerakan molekul cairan yang sangat cepat. Suspensi yang sulit dipisahkan ini dapat dipisahkan dengan sentrifugasi. Tabung sebagai wadah suspensi dikunci pada gagang atau rotor untuk mengitari sebuah alat atau mesin pemutar. Batang vertikal di tengahnya diputar dengan motor listrik. Batang itu berputar dengan sangat cepat. Tabung akan mengayun dengan cepat tetapi mulut tabung tetap menghadap ke tengah. Sentrifugasi yang terkecil dapat memutar dengan kecepatan 2.000 putaran/menit (rpm). Sentrifugasi dapat digunakan untuk memisahkan susu menjadi susu krim dan susu skim. Sentrifugasi juga dapat digunakan untuk memisahkan komponen komponen darah.

Kalo di kehidupan sehari- hari pernah gak lihat ibu-ibu yang lagi nampah beras. kan nanti terakhirnya suka diputer puter ya tampahnya,, nah nanti beras yang bersih dan gabah nya akan kepisah, tinggal di buang deh gabah-gabahnya. :)

3. Evaporasi (Penguapan)
Pada awal bab telah dijelaskan bahwa garam dapat diperoleh dari air laut dengan proses penguapan atau evaporasi. Nah, agar kamu lebih memahami pemisahan campuran dengan proses penguapan lakukanlah kegiatan berikut.

Pada proses penguapan, larutan dipanaskan sampai zat pelarutnya (air) menguap dan meninggalkan zat terlarut (garam). Proses pemisahan dengan cara penguapan ini dapat terjadi karena zat terlarut (garam) memiliki titik didih yang lebih tinggi daripada zat pelarutnya (air).

4. Distilasi (Penyulingan)

Apakah yang disebut dengan distilasi? Distilasi atau penyulingan adalah proses pemisahan campuran dengan penguapan yang diikuti pengembunan. Mula-mula campuran yang akan dipisahkan dipanaskan hingga di atas titik didih zat yang akan dipisahkan. Oleh karena zat yang akan dipisahkan memiliki titik didih yang lebih rendah daripada larutan, maka zat tersebut akan menguap terlebih dahulu. Uap yang terbentuk kemudian didinginkan sehingga menjadi cairan. Cairan yang dihasilkan selanjutnya ditampung dalam suatu wadah sebagai distilat.

Apakah manfaat prinsip penyulingan dalam kehidupan sehari-hari? Prinsip penyulingan digunakan di industri minyak untuk memisahkan bensin, minyak tanah, dan solar dari minyak mentah. Hal ini dapat dilakukan karena komponen-komponen minyak bumi mempunyai titik didih yang berbeda-beda. Oleh karena dalam campuran (minyak mentah) terdapat lebih dari satu komponen yang akan dipisahkan maka harus dilakukan distilasi bertingkat atau biasa disebut distilasi fraksionasi.

Bikin minyak kayu putih yang buat adek bayi juga pake ini loh. Supaya kandungan minyak kayu putih yang ada di daun daun tanemanna bisa masuk dalam botol harus di suling dulu. Jadi minyak kayu putihnya bisa kepisah sama daunnya. dan bisa kita pake buat menghangatkan tubuh :)

5. Sublimasi

Proses pemisahan kapur barus dari pasir dengan cara sublimasi.

Sublimasi adalah proses pemisahan campuran yang dapat digunakan untuk memisahkan komponen yang dapat menyublim dari campurannya yang tidak dapat menyublim. Masih ingatkah kamu zat yang dapat menyublim jika dipanaskan? Kapur barus merupakan zat yang dapat menyublim jika dipanaskan. Nah, jika kapur barus ini bercampur dengan zat pengotor seperti pasir, untuk memisahkan kapur barus dengan zat pengotor dapat dilakukan dengan proses sublimasi. Ketika campuran kapur barus dan pasir dipanaskan, kapur barus akan menguap sedangkan pasir tidak. Uap kapur barus akan segera mengkristal ketika menemui daerah yang cukup dingin. Dengan demikian kapur barus murni dapat diperoleh kembali. Nah, dapatkah kamu menyebutkan contoh proses pemisahan campuran dengan cara sublimasi? Proses sublimasi dapat juga digunakan untuk memisahkan iodin dari zat pengotornya.

6. Kromatografi

Kromatografi adalah salah satu metode pemisahan kimia yang didasarkan pada adanya perbedaan partisi zat pada fasa diam (stationary phase) dan fasa gerak (mobile phase). Kromatografi berasal dari bahasa Yunani yaitu χρῶμα yang berarti warna dan γράφειν yang berarti menulis.

Kromatografi dapat bersifat preparatif maupun analitik. Tujuan kromatografi preparatif biasanya adalah untuk memisahkan senyawa dalam campuran (biasanya digunakan untuk pemurnian). Kromatografi analitik digunakan untuk mengetahui perbandingan senyawa dalam campuran.

Istilah dalam Kromatografi

Dalam kromatografi, dikenal beberapa istilah, antara lain:

• Analit adalah zat yang dipisahkan.
• Kromatogram adalah output visual yang diperoleh dari hasil pemisahan. Adanya puncak karakterisitik yang berbeda menunjukkan adanya senyawa yang berbeda.
• Eluen adalah pelarut yang digunakan untuk memisahkan analit.
• Fasa gerak adalah fasa zat yang bergerak pada arah tertentu.
• Fasa diam adalah fasa yang tetap pada tempatnya.
• Waktu retensi adalah waktu yang diperlukan analit untuk melewati sistem.
• Volume retensi adalah volume fasa gerak yang dibutuhkan untuk mengelusi komponen analit.

Dasar Teori Kromatografi

Distribusi analit antara dua fasa dapat dijelaskan secara sederhana. Pada dasarnya, analit berada dalam kesetimbangan dalam fasa gerak dan fasa diam.

A_mobile ⇌ A_stationary

Konstanta kestimbangan, K, sering disebut dengan koefisien partisi. Koefisien partisi adalah konsentrasi molar analit pada fasa diam dibagi dengan konsentrasi molar analit pada fasa gerak.

Waktu antara injeksi sampel hingga akhir proses dinamakan waktu retensi (t_R). Masing-masing analit dalam sampel akan mempunyai waktu retensi yang berbeda. Waktu yang diukur dari fase gerak melewati kolom disebut t_M .
Faktor retensi (k') sering digunakan untuk mengetahui laju migrasi analit pada kolom. Faktor retensi analit ditentukan dengan rumus:

k'A A = [t_R- t_M ]/ t_M