Pendahuluan

Dalam Kimia dan secara umum di teknik kimia, proses pemisahan (separation process) adalah metode yang mengubah campuran atau larutan zat kimia menjadi dua atau lebih campuran produk yang berbeda untuk membedakan dua atau lebih substansi untuk mendapatkan kemurnian. Pemisahan digunakan untuk mendapatkan dua atau lebih produk yang lebih murni dari suatu campuran senyawa kimia. Sebagian besar senyawa kimia ditemukan di alam dalam keadaan yang tidak murni. Biasanya, suatu senyawa kimia berada dalam keadaan tercampur dengan senyawa lain.

1. Kegunaan Teknik Pemisahan

Dalam konteks kimia, pemisahan adalah suatu cara/ upaya yang dilakukan untuk memisahkan atau memurnikan suatu senyawa atau kelompok senyawa yang mempunyai susunan kimia yang berkaitan, baik dalam skala laboratorium maupun industri.

2. Tujuan Teknik Pemisahan

Secara umum, tujuan dari proses pemisahan adalah (1) memperoleh zat murni yang terutama dibutuhkan dari suatu campuran sebagai bahan baku dalam industri, terutama industri farmasi; (2) mengetahui keberadaan suatu zat dalam suatu sampel (analisa laboratorium).

Bahan yang dimurnikan atau dianalisis biasanya merupakan bahan yang dibutuhkan untuk kesejahteraan manusia. Bahan tersebut antara lain :

ü Bahan-bahan alam seperti bijih ,mineral , tanaman dan hewan,

ü Bahan hasil industri , seperti deterjen dan limbah

ü Bahan hasil reaksi skala laboratorim

3. Klasifikasi Pemisahan

Proses pemisahan merupakan proses perpindahan masa, perpindahan dapat terjadi jika senyawa-senyawa yang ada dalam campuran memiliki sifat fisika atau sifat kimia yang berbeda. Perbedaan sifat inilah yang menyebabkan kita dapat memisahkannya. Sebagai contoh kita dapat pisahkan satu zat karena berbeda dalam hal ukuran partikelnya, pemisahan dapat kita lakukan dengan pengayakan. Beberapa sifat fisika zat yang dapat dipergunakan misalnya berat jenis, muatan listrik, titik didih, titik beku dan lainnya. Selain itu sifat-sifat kimia juga dapat dipergunakan khususnya adalah interaksi kimia antara satu zat dengan zat lainnya.

Klasifikasi pemisahan dapat dibedakan atas dasar :

A. Sifat Fisik dan Sifat Kimia

Misalnya cara pemisahan dengan ekstraksi, dasarnya adalah perbedaan kelarutan diantara dua fasa sedangkan untuk destilasi berdasarkan perbedaan volatilitas. Kromatografi kertas dasarnya adsorpsi atau partisi pada suatu lembaran kertas dan lain-lain.

No	Cara Pemisahan	Dasarnya
1	Pengendapan	Perbedaan kelarutan
2	Destilasi	Perbedaan volatilisasi (uap)
3	Sublimasi	Perbedaan tekanan uap
4	Ekstraksi	Perbedaan kelarutan antara dua fasa
5	Kristalisasi	Sifat kelarutan, biasanya pada penurunan suhu
6	Pemurnian zona	Kristalisasi (kenaikan suhu)
7	Flotasi	Perbedaan kerapatan antara zat dan cairan
8	Ultrafiltrasi	Perbandingan ukuran zat dengan pori-pori filter
9	Dialisis Osmosis	aliran suatu sistem melewati membran
10	Elektrodeposisi	Elektrolisis pada elektroda inert
11	Kromatografi kolom adsorpsi	Distribusi solut di antara fasa padat & cair pada kolom
12	Kromatografi kolom partisi	Distribusi solut di antara dua cairan dalam kolom
13	KLT	Adsorpsi/partisi pada lembar lapisan tipis terbuka
14	Kromatografi kertas	Adsorpsi atau partisi pada lembaran kertas
15	KCKT / HPLC	Kromatografi kolom cair di bawah tekanan tinggi
16	Kromatografi Penukar Ion	Pertukaran ion
17	Penapisan molekuler	Ukuran solut
18	Permeasi gel	Ukuran solut
19	Kromatografi gas	Distribusi solut gas dalam fasa diam cair/padat, fasa gerak gas
20	Elektroforesis zona	Pemisahan pada lembaran dengan adanya medan listrik

1) Penyaringan (Filtrasi)

Filtrasi atau penyaringan adalah metoda pemisahan untuk memisahkan zat padat dari cairan dengan menggunakan alat berpori. Teknik penyaringan ini didasarkan pada perbedaan ukuran partikel.

Contohnya pada saat kita menyaring santan, ampas kelapa akan tertahan pada saringan sedangkan santannya dapat melewatinya. Dalam hal ini ampas kelapa bisa disebut residu sedangkan airnya disebut fitrat. Penyaring akan menahan zat padat yang mempunyai ukuran partikel lebih besar dari pori saringan dan meneruskan pelarut.

Metoda ini dimanfaatkan untuk membersihkan air dari sampah pada pengolahan air menjernihkan preparat kimia dilabolatorium, menghilangkan pirogen (kotoran) pada air suntik injeksi dan obat-obat injeksi dan membersihakan sirop dari kotoran yang da dalam gula. Penyaringan dilaboratorium dapat menggunakan kertas saring dan penyaring buchner. Penyaring buchner adalah penyaringan yang ternbuat dari bahan kaca yang kuat dilengkapi alat penghisap.

2) Sentrifugasi

Sentrifugasi adalah suatu teknik pemisahan yang digunakan untuk menisahkan suspensi yang jumlahnya sedikit. Suspensi ini dimasukan ke dalam tabung reaksi kemudian difusing. Sentrifugasi yang cepat menghasilakan gaya sentrifugal lebih besar sehingga partikel tersusupensi mengendap di dasar tabung reaksi kemudian didekantasi (dipipet).

3) Ekstraksi

a. Ekstraksi Sederhana

Dilakukan dengan merendam bahan dalam pelarut dimana zat yang didnginkan dapat melarut kemudian setelah beberapa waktu larutan dipisahkan dari ampasnya.Cara ini damanfaatkan untuk memperoleh zat-zat yang ada dalam tumbuhan.

b. Ekstraksi pelarut

Ekstraksi Pelarut digunakan untuk memisahkan 2 jenis campuran yang berbentuk cairan dan tidak saling melarutkan. Campuran ini dapat dipisahkan dengan corong pisah, misalkan air dengan minyak, jika keran dibuka maka air akan keluar

4) Kristalisasi

Kristalisalisasi merupakan metoda untuk memperoleh zat padat yang terlarut dalam suatu larutan. Dasar metoda ini adalah kelarutan bahan dalam suatu pelarut. Kristalisasi ada 2 cara, yaitu :

a. Kristalisasi Penguapan

Kristalisasi cara ini dilakukan dengan menguapkan pelarut dalam larutan tersebut. Proses dilakukan dengan cara memanaskan sampai semua pelarut menguap dan diperoleh bahan yang semula terlarut. Metoda ini dimanfaatkan pada industri pembuatan garam.

b. Kristalisasi pendinginan

Pada kristalisasi ini larutan pekat didinginkan sehingga zat terlarut mengkristal. Hal itu terjadi karena kelarutan berkurang ketika suhu diturunkan. Melalui kristalisasi ini diperoleh zat padat yang lebih murni karena pengotornya tidak ikut mengkristal. Contohnya pada pemurnian garam dapur dan pemisahan gula dari tebu.

5) Sublimasi

Sublimasi merupakan metoda pemisahan campuran dengan menguapkan zat padat tanpa melalui fase cair terlebih dahulu sehingga kotoran yang tidak menyublim akan tertinggal. Bahan-bahan yang menggunakan metoda ini adalah bahan yang mudah menyublim seperti kamfer dan iod. Proses yang dilakukan yaitu bahan dipanaskan untuk mempercepat penyublinan. Uap bahan ditampung dalam sebuah wadah dan didinginkan agar uap mengkristal. Metoda ini dimanfaatkan untuk pemurnian kristal iod dan kamfer. Kamfer atau iod akan menguap sedangkan partikel pegotor akan tersisa, sehingga kamfer akan bersih dari pengotor.

Kristal yang mengandung iod dan kotoran dipanaskan sehingga menyublim. Uap iod yang tidak mengandung kotoran membeku kembali pada bagian tutup yang kemudian didinginkan dengan memberi pecahan es. Kotoran akan tertinggal dibagian bawah.

6) Destilasi

Destilasi merupakan metoda pemisahan untuk memperoleh suatu bahan yang berwujud cair yang terkotori oleh zat atau bahan lain yang mempunyai titik didik yang berbeda. Destilasi dibagi 2 yaitu :

a. Destilasi sederhana

Destilasi sederhana dilakukan untuk memisahkan campuran zat cair yang mempunyai perbedaan titik didih yang jauh berbeda. Contohnya: pengolahan air tawar dan air laut

b. Destilasi bertingkat (destilasi fraksinasi)

Untuk pemisahan memisahkan 2 jenis campuran yang sama-sama mudah menguap. Destilasi bertingkat sebenarnya adalah sutu proses destilasi ulang untuk memisahkan campuran zat cair yang memiliki titik didih tidak jauh berbeda. Digunakan kolom fraksinasi yang terdiri dari beberapa plat tempat terjanya proses pengembunan. Uap naik keplat yang lebih tinggi yang lebih mengandung cairan yang lebih bayak menguap sedangkan cairan yang kurang menguap masih tertinggal dalam kondesat. Contoh pemisahan alkohol dan air.

7) Kromatografi

Kromatografi adalah suatu teknik pemisahan molekul berdasarkan perbedaan pola pergerakan antara fase gerak dan fase diam untuk memisahkan komponen (berupa molekul) yang berada pada larutan. Molekul yang terlarut dalam fase gerak, akan melewati kolom yang merupakan fase diam.^[Molekul yang memiliki ikatan yang kuat dengan kolom akan cenderung bergerak lebih lambat dibanding molekul yang berikatan lemah. Dengan ini, berbagai macam tipe molekul dapat dipisahkan berdasarkan pergerakan pada kolom.

Setelah komponen terelusi dari kolom, komponen tersebut dapat dianalisis dengan menggunakan detektor atau dapat dikumpulkan untuk analisis lebih lanjut. Beberapa alat-alat analitik dapat digabungkan dengan metode pemisahan untuk analisis secara on-line (on-line analysis) seperti: penggabungan kromatografi gas (gas chromatography) dan kromatografi cair (liquid chromatography) dengan mass spectrometry (GC-MS dan LC-MS),Fourier-transform infrared spectroscopy (GC-FTIR), dan diode-array UV-VIS (HPLC-UV-VIS).

Contoh kromatografi yang paling sederhana adalah kromatografi kertas yang dapat dibuat dari kertas saring biasa, bahkan dari kertas tissue. Kromatografi kertas dapat digunakan untuk memisahkan campran zat warna.

B. Tipe Proses

Tipe proses ini yang mendasarinya adalah sifat mekanis, fisik atau kimia. Contohnya :

Ø Proses Mekanis

1) Pengayakan dan eksklusi (ukuran): Dialisis, kromatografi eksklusi, pembentukan senyawa eksklusi.

2) Sentrifugasi (densitas)

Ø Proses Fisik

1) Partisi : KGC, KGP, KCC, Elektroforesis zona, Fraksionasi busa

2) Perubahan keadaan : Destilasi, sublimasi, kristalisasi, pemurnian zona

Ø Proses Kimia

1) Perubahan Keadaan : Pengendapan, elektrodeposisi

2) Penopengan (masking : pemisahan semu)

3) Pertukaran ion

C . Tipe Fasa

Fasa yang dilibatkan dalam pemisahan selalu 2 yaitu fasa I dan fasa II atau fasa awal dan fasa akhir. Fasa awal dan akhir dapat berupa gas atau uap,cairan atau padatan.

No	Fasa I	Fasa II
No	Fasa I	Gas/Uap	Cairan	Padatan
1	Gas	Difusi Termal	KGC	KGP
2	Cair	Destilasi	KCC ECC Dialisis Ultrafiltrasi	Pengendapan Elektrodeposisi Kristalisasi Elektroforesis zona
3	Padat	Sublimasi	Pemurnian Zona

4. Mengapa Pemisahan Memiliki Kedudukan yang Penting?

Sebagian besar senyawa kimia ditemukan di alam dalam keadaan yang tidak murni. Biasanya, suatu senyawa kimia berada dalam keadaan tercampur dengan senyawa lain. Untuk beberapa keperluan seperti sintesis senyawa kimia yang memerlukan bahan baku senyawa kimia dalam keadaan murni atau proses produksi suatu senyawa kimia dengan kemurnian tinggi, proses pemisahan perlu dilakukan. Proses pemisahan sangat penting dalam bidang teknik kimia. Suatu contoh pentingnya proses pemisahan adalah pada proses pengolahan minyak bumi. Minyak bumi merupakan campuran berbagai hidrokarbon. Pemanfaatan hidrokarbon-hidrokarbon penyusun minyak bumi akan lebih berharga bila memiliki kemurnian yang tinggi. Proses pemisahan minyak bumi menjadi komponen-komponennya akan menghasilkan produk LPG, solar, avtur, pelumas, dan aspal.

Teknik Pemisahan (Separation Process)

Pendahuluan

1. Kegunaan Teknik Pemisahan

2. Tujuan Teknik Pemisahan