Distilasi
"Sang Landep"
Distilasi adalah perpisahan
komponen suatu campuran bahan cair dengan cara penguapan, sehingga uap yang
mengandung proporsi bahan yang mudah menguap yang lebih tinggi dari pada yang
tertinggal yaitu bahan cair.
Proses distilasi terjadi, apabila
terbentuk dari suatu campuran, uap ini mengandung komponen asli campuran akian
tetapi dalam proporsai yang ditentukan oleh daya menguap komponen tersebut. Uap
mengandung komponen tertentu yang lebih banyak yaitu yang mudah menguap.
Sehingga terjadi pemisahan.
Kegunaan utama distilasi didalam
industri pangan adalah untuk mengentalkan minyak atsiri bahan penyegar
beralkohol dan aroma.
Hubungan keseimbangan dapat
diperkirakan untuk campuran yang ideal dengan hukum Henry dan Raoult :
rA = PA. XA
rA = tekanan
partiil komponen A di dalam uap
PA = takanan uap komponen A murni pada suhu yang
sama seperti suhu campuran
XA = fraksi mol komponen A di dalam bahan cair.
Untuk campuran yang tidak ideal, hukum
Rauult dapat diterapkan terhadap pelarut dan hukum Henry terhadap bahan yang
dilarutkan.
Kurva keseimbangan untuk 2 komponen
campuran uap bahan cair dapat diberikan dalam 2 bentuk yaitu :
a.
Kurva
suhu titik didih/konsentrasi
b.
Kurva
distribusi konsentrasi uap bahan cair.
Beberapa campuran mempunyai grafik
titik didih yang berbeda. Bentuk daripada yang terlihat pda gambar (6.5) untuk
campuran ini ketika suhu meningkat, garis komposisi uap dan bahan cair searah.
Hal ini berarti bahwa pada suhu ini bahan cair mendidih untuk menghasilkan uap
yang berkomposisi dengan bahan cair tersebut.
Pada titik yang ditujukan oleh X pada
kurva (a) dan X’ pada kurva (b) Gambar (6) bahan cair mendidih dan uap yang
mengembun dalam keseimbangan yang berkomposisi sama, XA komponen A.
campuran komposisi Xa’ atau XA komponen A (dan tentu saja
XB = (1 – XA) komponen B) disebut konstanta campuran
mendidih. Konstanta titik didih mungkin lebih tinggi daripada titik didih baik
komponen murni, dan ini disebut titik didih maksimum campuran. Apabila titik
didih ini lebih rendah daripada titk didih komponen murni, disebut suatu
campuran dengan pendidihan minimum, atau campuran azeotropik, menunjukkan
pembatasan pemisahan distilasi oleh karena konsentrasi tidak diolah di luar
suatu campuran azeotropik, di dalam suatu kolom distilasi.
Kondisi
Operasi
Oleh karena kolom distilasi umum
dijumpai di dalam industri pangan dan kondisi operasi agak rumit, oleh karena
umpan dimasukkan dan oleh karena kembalinya beberapa hasil atas, disebut
reflux.
Contoh :
Di dalam kolom distilasi terus menerus
yang bertahap tunggal, dipergunakan untuk memperkaya campuran alkohol – air
umpan mengandung 12% alkohol dan 25% umpan keluar bersama hasil atas (aliran
uap) dari ketel distilasi. Ditentukan bahwa pada suhu didih 95,5oC.
1,9 mol% alkohol di dalam bahan cair seimbang dengan 17 mol % alkohol di dalam
uap, perkiraan konsentrasi alkohol di dalam hasil dari ketel distilasi.
Dari data keseimbangan tertentu, dan
oleh karena fraksi mol alkohol kecil, dapat dianggap hubungan keseimbangan.
Kurva keseimbangan lewat melalui (0,0) dan 1,9; 17) sehingga diatas selang ini
dapat disebut y = x(17/1,9) atau x = y (1,9/17).
Dari kondisi operasi ditentukan oleh
karena umpan sama dengan (L+V) maka dapat ditulis F = L+V dan juga V = F/4
sehingga F = 4V dan L = 3V dan oleh karena itu, untuk alkohol apabila xf
konsentrasi di dalam umpan, keseimbangan massa dapat ditulis di atas kolom
distilasi adalah 4Vxf = 3Vx + Vy
Konsentrasi alkohol pada umpan adalah
12% yang diberikan dalam suatu fraksi mol sama dengan satuan yang dama sebagai
data keseimbangan. Berat mol alkohol (C2H5OH) adalah 46
dan air 18.
Jadi xf = (12/46)/(88/18 + 12/46) =
0,05
Jadi persamaan operasi 4 x 0,05 = 3 x
0,05 = 3x + y
Kondisi keseimbangan x = (1,9/17)y
y = (3
x 1,9/17) + y = 0,2
dan juga y =
0,15 mol %
Tentukan fraksi alkohol didalam uap =
W, sehingga
0,15 = (w/46)/(w/46+(1-w)/18)
jadi w = 31%
Jadi konsentrasi alkohol di dalam
hasil dari ketel distilasi 31%.
Posting Komentar untuk "Distilasi"