Laporan Distilasi Fraksionasi

Posted by : Unknown 17 Jun 2014

Distilasi Fraksionasi (Operasi Batch)

I. Tujuan Percobaan

· Menjelaskan pengertian kurva baku

· Membuat campuran biner untuk kurva baku

· Menggambarkan kurva baku

· Melaksanakan praktikum untuk memperoleh data yang diperlukan

· Menentukan fraksi mol berdasarkan percobaan dan perhitungan

II. Alat dan Bahan yang Digunakan

1. Unit distilasi

2. Refraktometer

3. Pipet tetes

4. Tabung reaksi

5. Larutan etanol 96%

6. Aquades

7. Batu didih

8. Tisu

III. Dasar Teori

Operasi teknik kimia yang sering dilakukan pada industri kimia adalah operasi perpindahan massa. Salah satu contoh operasi perpindahan massa adalah distilasi. Distilasi adalah operasi pemisahan campuran cairan yang saling melarut menjadi komponen-komponen yang didasarkan pada perbedaan daya penguapan komponen-komponen tersebut.

Fraksionasi adalah pemisahan secara distilasi, yaitu membuat kesetimbangan fase uap dan cair dengan jalan menambahkan energi, melakukan pemisahan uap dan cairan dan kembali menciptakan keadaan sistem batch. Semua umpan mengalami pemanasan dalam wadah reboiler, kemudian dilakukan fraksionasi hingga didapat residu dalam wadah.

Neraca massa untuk sistem komponen biner :

Neraca massa total : F = D + B

Neraca massa komponen : F.X_F = D.X_D + B.X_B

Sehingga didapat :

Destilasi Fraksinasi

1. Pengertian Umum

Destilasi fraksinasi merupakan suatu teknik pemisahan untuk larutan yang mempunyai perbedaan titik didih yang tidak terlalu jauh yaitu sekitar 30^oC atau lebih. Dalam destilasi fraksional atau destilasi bertingkat proses pemisahan parsial diulang berkali-kali dimana setiap kali terjadi pemisahan lebih lanjut. Hal ini berarti proses pengayaan dari uap yang lebih volatil juga terjadi berkali-kali sepanjang proses destilasi fraksional itu berlangsung.

2. Karakteristik Bahan Olahan

Karakteristik bahan pada destilasi fraksinasi adalah cairan yang mempunyai perbedaan titik didih yang tidak terlalu jauh yaitu sekitar 30^oC atau lebih . Aplikasi dari distilasi jenis ini digunakan pada industri minyak mentah, untuk memisahkan komponen-komponen dalam minyak mentah

3. Dasar Teori (Mekanisme Pemisahan)

Destilasi terfraksi ini berbeda dengan destilasi biasa, karena terdapat suatu kolom fraksionasi dimana terjadi suatu proses refluks. Proses refluks pada destilasi ini dilakukan agar pemisahan campuran dapat terjadi dengan baik. Kolom fraksionasi berfungsi agar kontak antara cairan dengan uap terjadi lebih lama. Sehingga komponen yang lebih ringan dengan titik didih yang lebih rendah akan terus menguap dam masuk kondensor. Sedangkan komponen yang lebih besar akan kembali kedalam labu destilasi.

Perbedaan distilasi fraksionasi dan distilasi 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.

4. Peralatan Destilasi Fraksinasi (skala industri)

Kolom fraksionasi: digunakan untuk memberikan luas permukaan yang besar agar uap yang berjalan naik dan cairan yang turun dapat bersentuhan.dalam praktek, kolom tutup gelembung kurang efektif untuk pekerjaan di laboratorium. Hasilnya relatif terlalu sedikit bila dibandingkan dengan besar bahan yang tergantung di dalam kolom. Dengan kata lain kolom tutup gelembung memiliki keluaran yang kecil dengan sejumlah besar bahan yang masih tertahan di dalam kolom.

Keefektifan kolom ini sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti cara pengaturan materi di dalam kolom, pengaturan temperatur, panjang kolom dan kecepatan penghilangan hasil destilasi. Satuan dasar efisiensi adalah tinggi setara dengan sebuah lempeng teoritis (HETP atau H). Besarnya H sama dengan panjang kolom dibagi dengan jumlah plat teoritis. Banyaknya plat teoritis H bergantung pada sifat campuran yang dipisahkan.

5. Proses Destilasi Fraksinasi

Mula-mula minyak mentah dipanaskan dalam aliran pipa dalam furnace (tanur) sampai dengan suhu ± 370°C. Minyak mentah yang sudah dipanaskan tersebut kemudian masuk kedalam kolom fraksinasi pada bagian flash chamber (biasanya berada pada sepertiga bagian bawah kolom fraksinasi). Untuk menjaga suhu dan tekanan dalam kolom maka dibantu pemanasan dengan steam (uap air panas dan bertekanan tinggi).

Minyak mentah yang menguap pada proses destilasi ini naik ke bagian atas kolom dan selanjutnya terkondensasi pada suhu yang berbeda-beda. Komponen yang titik didihnya lebih tinggi akan tetap berupa cairan dan turun ke bawah, sedangkan yang titik didihnya lebih rendah akan menguap dan naik ke bagian atas melalui sungkup-sungkup yang disebut sungkup gelembung. Makin ke atas, suhu yang terdapat dalam kolom fraksionasi tersebut makin rendah, sehingga setiap kali komponen dengan titik didih lebih tinggi akan terpisah, sedangkan komponen yang titik didihnya lebih rendah naik ke bagian yang lebih atas lagi. Demikian selanjutnya sehingga komponen yang mencapai puncak adalah komponen yang pada suhu kamar berupa gas. Komponen yang berupa gas ini disebut gas petroleum, kemudian dicairkan dan disebut LPG (Liquified Petroleum Gas). Fraksi minyak mentah yang tidak menguap menjadi residu. Residu minyak bumi meliputi parafin, lilin, dan aspal. Residu-residu ini memiliki rantai karbon sejumlah lebih dari 20.

IV. Langkah Kerja

Percobaan ini dibagi dalam 3 tahap, yaitu :

1. Kalibrasi refraktometer

2. Tahap persiapan

3. Operasi dengan refluks parsial

· Kalibrasi refraktometer

1. Membuat campuran alkohol-aquades dengan berbagai variasi perbandingan volume alkohol (0-96%) dengan interval 10%

2. Melakukan pengamatan terhadap indeks bias campuran

3. Membuat kurva kalibrasi refraktometer

· Tahap persiapan

1. Labu dan wadah-wadah yang akan dipakai, dicuci dan dikeringkan

2. Mengisi pemanas dengan parafin yang baru hingga ½ volume pemanas

3. Membuat campuran umpan dengan jalan mencampur larutan alkohol dengan perbandingan 60:40 sebanyak 4ℓ

4. Melakukan pengamatan terhadap indeks bias campuran

5. Memasukkan batu didih (anti bumping) secukupnya

· Operasi dengan refluks parsial

1. Mengalirkan pendingin melalui kolom

2. Mengatur temperatur pemanas pada 120^oC (control temp. 1)

3. Mengatur temperatur uap ke kondensor pada 78^oC (control temp. 2)

4. Menekan tombol (1), kemudian langsung tekan tombol (2)

5. Menekan tombol (10) pada posisi open

6. Memutar switch (9) pada posisi (7)

7. Menekan tombol (ditentukan) pada blok (4) withdrawal time

8. Menekan tombol (ditentukan) pada blok (5) reflux time

9. Menekan tombol normal pada blok (3)

10. Setelah distilasi selesai (pada volue distilat tertentu), peralatan didinginkan sampai suhu ruang. Mencatat volume distilat yang diperoleh, melakukan pengukuran indeks bias distilat dan residu.

Untuk lebih lengkapnya silahkan download filenya DISINI atau DISINI