BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Pada zaman sekarang, manusia tidak dapat lepas dari bahan-bahan kimia, hampir disemua aspek kehidupan manusia dapat ditemukan bahan-bahan kimia. Mulai dari aspek kesehatan kecantikan, industri, pertanian, perkebunan, perternakan perhutanan dan lain-lain. Ditambah lagi sekarang bahan-bahan kimia sudah mulai merambat dalam bidang militer yang dapat membahayakan kehidupan manusia, oleh karena itu, kita harus mengenal bahan-bahan kimia, apa saja yang berada ditengah-tengah kita. Namun pada umumnya, bahan, bahan kimia yang beredar di masyarakat sudah berbentuk suatu campuran yang terdiri atas dua unsur zat atau lebih. Dalam ilmu kimia, campuran tersebut dapat dipisahkan dengan berbagai cara. Pengetahuan ini dinamakan pemisahan dan permurnian, selain dibidang ilmu kimia, pemisahan dan perincian juga dibutuhkan dalam bidang industri, seperti pemisahan logam dan mineral, pengelolaan air limbah, pengolahan minyak bumi dan lain-lain. Untuk mengenal dan mengetahui tentang pemisahan dan pemurnian perlu diadakan percobaan-percobaan. Namun sebaiknya kita harus terlebih dahulu mengenal alat-alat dan bahan-bahan percobaan, agar kegiatan dapat berjalan lancar dan berhasil. 1.2 Tujuan - Untuk mengetahui berbagai macam cara yang dapat dilakukan untuk mengetahui pemisahan dan pemurnian dalam suatu campuran. Yang telah tercemar - Mempelajari konsep-konsep tentang proses reaksi pemisahan dan pemurnian suatu campuran. - Mempelajari konsep-konsep tentang proses reaksi pemisahan dan pemurnian suatu campuran. - Mempelajari kegunaan dan manfaat proses pemisahan dan pemurnian campuran dalam kehidupan sehari-hari. - Mendapatkan zat murni dari suatu zat yang telah tercemar atau tercampur. 1
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA Di dalam kehidupan sehari-hari, kita sering menemukan berbagai macam bentuk campuran, tetapi walaupun begitu, bentuk materi yang berupa zat murni juga masih banyak ditemukan perbedaan dari kedua bentuk materi ini terdapat dari jumlah materi penyusunnya. Pada zat ini dari sejenis materi saja. Sehingga sering disebut sebagai zat tunggal, sedangkan pada campuran, terdiri dari dua atau lebih jenis materi seperti yang terdapat pada tanah dan udara, sedangkan contoh dari zat murni yaitu seperti sukrosa, emas 24 karat, dan air murni. Campuran dapat dibagi menjadi dua macam yaitu : a. Campuran Homogen Campuran homogen adalah campuran berupa larutan dimana dalam campuran tersebut zat-zat yang sulit untuk dibedakan. Contoh : alkohol dalam air, larutan garam, air dan lain-lain. b. Campuran Heterogen Campuran heterogen adalah campuran yang suspensi dan koloid dan zat-zat dalam campuran tersebut mudah untuk dibedakan Contoh : Larutan Pasir dengan air, larutan minyak + air Untuk memisahkan campuran, baik yang homogen maupun heterogen dapat dilakukan melalui proses pemisahan dan pemurnian pemisahan adalah suatu cara untuk memisahkan antara dua zat atau lebih yang saling bercampur. Sedangkan pemurnian adalah suatu cara untuk mendapatkan zat murni dari suatu zat yang telah tercemar oleh zat lain. Campuran yang digunakan untuk pemisahan dan pemurnian dapat digolongkan menjadi 3 yaitu : 1. Larutan Larutan adalah campuran homogen dimana suatu campuran dapat di katakan homogen jika antar komponennya tidak terdapat bidang batas sehingga tidak terbedakan lagi walaupun menggunakan mikroskop ultra. Selain itu campuran homogen mempunyai komposisi yang sama pada setiap bagannya. Komponen larutan dibedakan atas pelarut dan zat terlarut. Biasanya komponen yang jumlahnya terbanyaklah yang dianggap 2
sebagai pelarut, tetapi jika larutan terwujud cair, maka cairan yang dianggap sebagai pelarut. Misalnya saja sirup, yaitu campuran yang mengandung lebih banyak gula dari pada air dianggap sebagai larutan gula dalam air. 2. Suspensi Suspensi adalah campuran kasar dari tampak heterogen dimana antara komponennya masih terdapat bidan batas dan sering kali dapat dibedakan tanpa menggunakan mikroskop. Istilah suspensi biasanya dimaksudkan untuk campuran sehingga heterogen dan suatu zat pada dalam zat cair, suspensi tampak keruh dan tidak stabil, sehingga bersuspensi lambat alun akan terpisah karena gravitasi (mengalami sedimentasi). Suspensi dapat dipisahkan melalui penyaringan contoh : campuran kapur dengan air campuran terigu dengan air. 3. Koloid Koloid adalah suatu campuran yang keadaannya terletak antara larutan dan suspensi. Contoh : Air Santan, Air Sabun, dan Cat Secara mikroskopis koloid tampak homogen, namun jika diamati dengan mikroskopis ultra (secara mikroskopis) akan tampak heterogen masih dapat dibedakan atas komponennya, koloid umumnya keruh tetapi sambil (tidak memisah). Campuran koloid tidak dapat disaring. Setelah mengetahui berbagai macam penggolongan campuran maka cara yang ditawarkan untuk memisahkan dan memurnikan zat yang telah tercemar tersebut adalah dengan cara : 1. Destilasi (Penyulingan) Destilasi adalah perbedaan titik didih antara dua cairan atau lebih. Destilasi dilakukan untuk memisahkan suatu cairan dari campurannya apabila komponen lain tidak ikut menguap, sedangkan destilasi bertingkat adalah suatu proses destilasi berulang yang mana proses berulang ini terjadi pada kolom fraksionasi. 2. Ekstrasi Ekstrasi adalah pemisahan suatu berapa bahan suatu padatan atau cairan dengan bantuan pelarut, pemisahan terjadi atas dasar 3
kemampuan larut yang berada dari komponen-komponen dalam campuran. Contohnya Pelarut komponen-komponen kopi dengan menggunakan air panas dari biji kopi yang telah dibakar atau digiling. 3. Kromatografi Kromatografi adalah teknik pemisahan campuran dalam wujud baik pada, cair, maupun gas dengan dasar perbedaan daya serap suatu zat dengan dengan yang lainnya. Kromatografi ada beberapa macam yaitu : a. Kromatografi Kolom Yaitu kromatografi yang absorbenya dimasukan ke dalam tabung (pipa) kaca, absorbennya tersebut berupa padatan dalam bentuk tepung, contohnya alumina setelah pemisahan, masing-masing komponen terdapat di daerah tertentu dalam tabung. b. Kromatografi Kertas Yaitu sejenis kromatografi yang menggunakan kertas sebagai absorbenya dan zat cair sebagai elevennya. c. Kromatografi lempeng tipis Yaitu kromatografi yang menggunakan lempeng tipis sebagai atau seperti (kaca atau lempeng logam) yang dilumuri padatan sebagai absorbenya, caranya dengan mencelupkan lempeng ke dalam bubur absorbennya dan dikeringkan setelah itu cairan ditetesi campuran yang akan dipisahkan dan dimasukan ke dalam bejana yang berisi eleven, seperti pada kromatografi. d. Kromatografi Yaitu kromatografi yang menggunakan gas sebagai elvennya, sedangkan komponen didalam alat akan diubah jadi gas dan mengalir bersama elven, kecepatan mengalir komponen akan berbeda dan mengakibatkan terpisahnya komponen yang satu dengan yang lainnya. 4
e. Kromatografi cairan pada atau kromatografi serapan digunakan untuk analisis organik dan biokimia yang pada umumnya sebagai isi kolom adalah silikal gel atau alumina yang mempunyai angka banding luas permukaan terhadap volume sangat besar. f. Kromatografi cairan-cairan kromatografi partisi g. Kromatografi gas-padat h. Kromatografi gas-cairan i. Kromatografi gas cairan Merupakan kromatografi cairan-cairan dimana sebagai fase dalam adalah lapisan tipis air yang diresapi dari lembab udara oleh kertas j. Kromatografi lapis tipis k. Kromatografi penukaran l. Kromatografi penyaringan sel Yaitu proses pemisahan dengan gel yang terdiri dari modifikasi deskstron-molekul polisakarida linier yang mempunyai ikatan silang. m. Kromatografi elektroforesis Yaitu kromatografi yang diberi medan listrik disisinya dan tegak lurus aliran fase gerak. 4. Filtrasi (Penyaringan) Saat jumlah partikel padat relatif lebih kecil daripada cairan, proses ini biasanya disebut fitrasi (Walter L Badger dan Julius T.B 1965), Fitrasi adalah pemisahan bahan secara mekanis berdasarkan ukuran partikelnya yang berbeda-beda dengan menggunakan kertas saring, sehingga akan menahan partikel bersuspensi ke dalam air. Contoh : Menyaring suspensi kapur ke dalam air. 5. Kristalisasi Yaitu pemisahan bahan padat berbentuk kristal dari suatu larutan atau suatu lelehan yaitu larutan pekat kedalam diinginkan sehingga zat tersebut terlarut mengkristal karena kelarutan berkurang ketika suhu diturunkan. Contoh : Pemisahan gula dari tebu 5
Ada 6 Golongan dari kristal berdasarkan bentuknya : a. Cubic b. Terragonal c. Ortho d. Hexagonal e. Monoclinic f. Triclinic 6. Sublimasi Sublimasi yaitu dua jenis padatan dengan menyublim dari komponen yang dapat menyublim dan komponen yang tidak dapat menyublim, yaitu senyawa yang pada pemanasan meleleh kemudian mendidih, dan pada pendinginan dari uap langsung menjadi padatan.. Contoh : Pemisahan dir lodin dari campurannya dengan pasir, pemisahan naftalena dengan garam 7. Pekantasi (pengendapan) Dekantasi adalah pemisahan bahan dari larutan dengan mengendapkan zat padat dalam larutan Contoh : Pengendapan pasir dalam air Suatu zat kimia, terutama zat murni dapat dikenal dari sifat-sifatnya karena ia mempunyai sifat intensif dan ekstensif. Setiap zat murni mempunyai partikel terkecil yaitu partikel unsur disebut atom dan partikel terkecil senyawa disebut molekul. Absorpsi adalah suat proses pemisahan bahan dari campuran gas cair, bahan yang harus dipisahkan ditarik oleh permukaan sorben pada dan diikat oleh gaya-gaya yang bekerja pada permukaan tersebut-tersebut. Contoh-contoh absorpsi : - Pengeringan udara atau gas-gas lain - Pemisahan bahan yang mengandung racun atau berbau busuk dari udara buang. - Pengambilan kembali pelarut dari udara buang. - Pemisahan campuran gas untuk memperoleh komponen-komponen gas - Penghilangan warna larutan (misalnya sebelum kristalisasi) - Pemisahan bahan organik dari air - Pemutihan maupun perbaikan bau dan rasa bahan makanan cair. 6
Sesuai dengan jenis ikatan yang terdapat antara bahan yang diabsorpsi dan absorbennya, maka dibedakan antara absorpsi fisik dan absorpsi kimia. Absorpsi ini (fisik kimia) dapat dikenali dari perubahan panas yang terjadi. Panas absorpsi kimia berada dalam orda panas reaksi. Sedangkan panas absorpsi fisik, khususnya pada campuran gas lebih besar dan sering kali besarnya 2-3 kali panas komdensasi dari bahan yang diabsorpsi, kecepatan absorpsi tidak hanya tergantung pada perbedaan konsentrasi dan pada luas permukaan absorben, melainkan juga pada suhu tekanan (untuk gas), dan porositasnya. 7
BAB 3 METODOLOGI PERCOBAAN 3.1 Alat Dan Bahan a. Alat-alat - Sendok - Gelas Kimia 100 ml - Corong gelas - Tabung Reaksi - Corong Pisah - Cawan penguap - Batang Pengaduk - Beker Gelas b. Bahan-bahan - Garam Kapur - Kapur Tulis - Pasir - Naftalena - Minyak Goreng - CuSO 4 5 H 2 O 3.2 Prosedur Kerja - Dimasukan 1 sendok pasir kedalam gelas kimia yang berisi air dan diaduk. Biarkan pasir mengendap dan dituang cairan bagian atas. - Dimasukan bubuk kapur kedalam gelas kimia yang berisi air diaduk, disiapkan corong-corong dan kertas saring, dikakukan penyaringan - Dilarutkan 5 gramcuso 4, 5 H 2 O kedalam 10 ml Aquades, diuapkan larutan ini hingga volume 5 ml, diinginkan. - Dimasukan 2 gram naftalena dan sedikit garam dalam cawan penguap. Ditutup cawan dengan kertas saring yang telah dilubangi kecil-kecil, dan ditutup lagi dengan corong dengan posisi terbaik yang leher disumbat. Diuapkan. - Dimasukan air dan minyak dalam corong pisah dikocok dibiarkan hingga kedua cairan tersebut memisah dipisahkan bagian bawah. 8
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Pengamatan Pembahasan Pengamatan 1) Aquades + Pasir Setelah aquades dituangkan dalam gelas kimia bersama dengan 2 sendok pasir kemudian diaduk, kondisi air menjadi keruh. Pasir tidak larut bersama air melainkan mengendap dibawa permukaan air. 2) Aqudes + Kapur (Serbuk) disaring Setelah 2 sendok serbuk kapur dimasukan (dengan kertas saring) diamati ke dalam gelas kimia yang berisi aquades (penyaringan) kemudian diaduk, warna menjadi keruh setelah itu disaring dengan kertas saring 3) 5gr CuSO 4 SH 2 OHO Ml Aquades dilarutkan dipanaskan sampai setengahnya didinginkan (kristalisasi) 4) 2 gr naftalena tuaram Panaskan (sublimasi) 5) Aquades + minyak goreng dikocok didalam corong pisah Dipisahkan yang merupakan fitrat hasil penyaringan CuSO 4.5H 2 O dipanaskan menjadi kristal dengan cara kristalisasi, hasilnya larutan CuSO 4.5H 2 O berwarna biru terang menjadi pudar lama + kelamaan karena terjadi penguapan senyawa 5H 2 O menjadi 4 H 2 O, 3H 2 O dan seterusnya. Setelah naftalena dipanaskan dengan garam untuk beberapa saat, dan pada akhirnya naftalena mengkristal dan menempel pada kertas saring sedangkan garam mengkristal dicawan penguap Setelah dimasukan air dan minyak didalam corong pisah tidak dapat menyatu disebabkan minyak di atas (non polar) sedangkan air dibawah (polar) lalu dikocok hingga air menjadi keruh setelah itu peran pada corong pisah di buka. 4.2 Pembahasan Percobaan kali ini mengenai pemisahan dan pemurnian tujuan dari percobaan adalah untuk mendapatkan zat murni dari suatu zat yang telah tercemar atau tercampur. Percobaan dibagi menjadi lima percobaan. Percobaan pertama juga disebutkan oleh massa jenis pasir lebih besar daripada pada massa jenis air, sehingga partikel-partikel pasir mengendap campuran ini merupakan heterogen dimana pasir air tidak dapat bercampur dengan sempurna dan batas pemisahan antara air dan pasir tampak jelas terlihat pengendapan ini terjadi 9
karena massa jenis air, sehingga partikel-partikel pasir mengendap. Ini termasuk pemisahan dekantasi dan cara pemurniannya. Percobaan kedua adalah pemisahan dengan metodefiltrasi yang digunakan adalah bubuk kapur tulis dan air. Bubu k kapur tulis dan air dicampur hingga menghasilkan larutan yang keruh, larutan tersebut kemudian dipindahkan kedalam gelas kimia lain yang diatasnya telah diberi kertas saring. Setelah melewati kertas saring, larutan yang tadinya keruh menjadi bening, dan komponen kapur tulis tertinggal pada kertas saring. Hal ini terjadi karena ukuran partikel kapur tulis lebih besar daripada air, sehingga kapur tulis tidak dapat melewati kertas saring. Pada percobaan ketiga yaitu CuSO 4 5H 2 O dan Aquades pada percobaan ini larutan tampak biru tua, CuSO 4-5H 2 O dimasukan kedalam gelas kimia yang berisi aquades kemudian diaduk dan dipanaskan pada alat pemanas sehingga volume menjadi setengahnya atau menyusur setelah pemanasan, warna mengalami penjernihan dan setelah didinginkan zat terlarut atau yang disebut polar pengkristal karena kelarutan berkurang sedikit suhu diturunkan, setelah dipanaskan 5H 2 O lamalama penguap sehingga tersisa hanya CuSO 4 termasuk sistem kristalisasi. Percobaan keempat yaitu campuran Naftalena dan garam pada percobaan ini untuk memisahkan campuran ini menggunakan metode sublimasi. Hal ini karena pada teorinya, titik uap garam sehingga naftalena dapat menyublim sedangkan garam tidak sublimasi adalah teknik pemisahan komponen yang tidak dapat menyublim dari campurannya yang dapat menyublim. Percobaan kelima atau percobaan terakhir yaitu campuran minyak dan air. Minyak dan air tidak dapat bercampur karena air polar dan minyak non polar, sehingga air dapat dipisahkan dengan minyak menggunakan corong pisah. Air berwarna keruh akibat tercampur sedikit dengan minyak pada saat mencampurkan air dan minyak, terdapat 2 fase air berada dibawah dan minyak terdapat diatas, hal ini terjadi karena diakibatkan massa jenis air lebih besar daripada masa jenis minyak. 10
BAB 5 PENUTUP 5.1 Kesimpulan Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan : - Campuran air dan pasir dipisahkan dengan cara dekantasi - Campuran bubuk kapur tulis dan air dipisahkan dengan metode filtrasi - Campuran CuSO 4 5H 2 O dan air dipisahkan dengan metode sekristalisasi - Campuran Naftalena dan garam dipisahkan dengan metode sublimasi. - Campuran minyak dan air dapat dipisahkan dengan corong pisah. Zat-zat yang berada dalam suatu campuran dapat dipisahkan dengan metode pemisahan tertentu sesuai dengan jenis campurannya. Dalam memisahkan berbagai macam campuran homogen dapat dipisahkan dengan penguapan dan kristalisasi sedangkan campuran heterogen dapat dipisahkan dengan penyaringan dan dekantasi (pengendapan). 5.2 Saran - Dalam proses pemisahan dan pemurnian dengan metode Filtrasi untuk mendapatkan hasil saring yang lebih baik sehingga digunakan kertas saring dengan penampang yang kecil. 11
DAFTAR PUSTAKA Caenan, Dkk. 1998. Kimia untuk Universitas. Erlangga: Jakarta. Sagiyo dan Sriyana. 1991. Fisika dan Kimia Edisi 2. Gajah Mada: Yogyakarta. Tim Penyusun. 1997. Prosedur Analisis untuk Bahan Makanan dan Pertanian Liberty: Yogyakarta. Raymonddieng. 2004. Kimia Dasar Jilid 2 Erlangga : Jakarta. Razak, Abdul. 1984. Penuntun Praktikum Kimia. Ganesa Exact: Jakarta. 12