DESTILASI
Paper Praktikum Satuan Operasi
Hari/Tgl: Jum’at/ 20 April 2012
Jam : 14.30 WIB
Asisten :
DESTILASI
OLEH :
Muhammad udai
0805106010055
LABORATORIUM TEKNIK PASCA PANEN
JURUSAN TEKNIK PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SYIAH KUALA
DARUSSALAM - BANDA ACEH
2012
BAB I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Indonesia merupakan salah satu negara pengekspor minyak atsiri, seperti minyak nilam, sereh wangi yang dikenal sebagai Java cittronellal oil, akar wangi, pala, kenanga, daun cengkeh, dan cendana. Beberapa daerah produksi minyak atsiri adalah daerah Jawa Barat (sereh wangi, akar wangi, daun cengkeh, pala), Jawa Timur (kenanga, daun cengkeh), Jawa Tengah (daun cengkeh, nilam), Bengkulu (nilam), Aceh (nilam, pala), Nias, Tapanuli, dan Sumatera Barat.
Salah satu teknik untuk mengekstrak minyak atsiri adalah dengan proses destilasi. Destilasi adalah pemisahan suatu zat cair atau padat yang terdapat dalam dua atau lebih campuran, berdasarkan perbedaan titik didihnya. Peralatan destilasi dibagi dua yaitu destilasi kering dan destilasi basah. Destilasi yang dilakukan dalam percobaan ini adalah untuk memisahkan minyak yang terkandung didalam bahan berdasarkan perbedaan titik didihnya.
Beberapa tujuan ekstraksi dan destilasi pada umumnya adalah untuk mengambil sebagian atau seluruh zat tertentu yang ada dalam bahan tanaman adalah untuk memudahkan dalam pengaturan bentuk sediaan, dosis atau takaran yang tepat, mudah dalam penyimpanan, praktis dalam penayajian dan menjaga keawetan bahan tersebut untuk jangka waktu yang lebih lama dibandingkan dengan disimpan dalam bentuk bahan mentah.
Destilasi sederhana, prinsipnya memisahkan dua atau lebih komponen cairan berdasarkan perbedaan titik didih yang jauh berbeda. Lalu destilasi fraksionisasi (bertingkat), sama prinsipnya dengan disederhanakan, hanya destilasi bertingakat ini memiliki rangkaian kondensor yang lebih baik, sehingga mampu memisahkan dua komponen yang mampu memiliki perbedaan titik didih yang berdekatan (Earle, 1982).
Minyak atsiri merupakan minyak yang mudah menguap dan banyak digunakan dalam industri sebagai pemberi aroma dan rasa. Nilai jual dari minyak atsiri sangat ditentukan oleh kualitas minyak dan kadar komponen utamanya. Minyak atsiri di Indonesia sebagian besar masih diusahakan oleh masyarakat awam, sehingga minyak yang dihasilkan tidak memenuhi persyaratan mutu yang ditetapkan. Kualitas atau mutu minyak atsiri ditentukan oleh karakteristik alamiah dari masing-masing minyak tersebut dan bahan-bahan asing yang tercampur di dalamnya (Suharto, 1991).
Pemurnian merupakan suatu proses untuk meningkatkan kualitas suatu bahan agar mempunyai nilai jual yang lebih tinggi. Beberapa metode pemurnian yang dikenal adalah secara kimia ataupun fisika. Pemurnian secara fisika memerlukan peralatan penunjang yang cukup spesifik, akan tetapi minyak yang dihasilkan lebih baik, karena warnanya lebih jernih dan komponen utamanya menjadi lebih tinggi. Untuk metode pemurnian kimiawi bisa dilakukan dengan menggunakan peralatan yang sederhana dan hanya memerlukan pencampuran dengan adsorben atau senyawa pengomplek tertentu (Kanoni, 1999).
Beberapa tujuan ekstraksi dan destilasi pada umumnya adalah untuk mengambil sebagian atau seluruh zat tertentu yang ada dalam bahan tanaman adalah untuk memudahkan dalam pengaturan bentuk sediaan, dosis atau takaran yang tepat, mudah dalam penyimpanan, praktis dalam penyajian dan menjaga keawetan bahan tersebut untuk jangka waktu yang lebih lama dibandingkan dengan disimpan dalam bentuk bahan mentah (Stumbo, 1949).
Destilasi dilakukan dalam praktek menurut salah satu dari dua metode utama. Metode pertama didasarkan atas pembuatan uap dengan mendidihkan campuran zat cair yang akan dipisahkan dan pengembunan (kondensasi) uap tanpa ada zat cair yang kembali ke dalam bejana didih. Jadi tidak ada refluks. Metode kedua didasarkan atas pengembalian sebagian dari kondensat ke bejana didih dalam suatu kondisi tertentu sehingga zat cair yang dikembalikan itu mengalami kontak akrab dengan uap yang mengalir ke atas menuju kondensor.
Minyak atsiri merupakan minyak berbau khas yang dihasilkan tanaman atau hewan, terdiri dari campuran berbagai senyawa kimia yang termasuk golongan hidrokarbon. Sifat fisiko kimia dan mutu dari masing-masing jenis minyak tersebut merupakan resultan dari campuran senyawa-senyawa penyusunnya.
Ada tiga proses penyulingan yaitu penyulingan dengan ari, penyulingan dengan air dan uap, dan penyulingan dengan uap. Praktikum ini melakukan destilasi dengan menggunakan uap dan air dalam suatu alat yang telah terancang secara otomatis.
Destilasi berarti memisahkan komponen-komponen yang mudah menguap dari suatu campuran cair dengan cara menguapkannya, yang diikuti dengan kondensasi uap, yang terbentuk dan menampung kondensat yang dihasilkan. Uap yang dikeluarkan dari campuran itu disebut sebagai uap bebas, kondensat yang jatuh sebagai destilat dan bagian cairan yang tidak menguap sebagai residu. Peristiwa yang terjadi pada destilasi sederhan adalah:
- Penguapan komponen yang mudah menguap dari campuran (yang diisikan secara kontinu) dalam alat penguap).
- Pengeluaran uap yang terbentuk melalui sebuah pipa uap yang lebar dan kosong, tanpa perpindahan panas dan massa yang disengaja atau dipaksakan, yang dapat menyebabkan kondensat mengalir kembali ke alat penguap.
- Bila perlu tetes-tetes air yang sukar menguap yang ikut terbawa dalam uap dipisahkan dengan bantuan siklon dan disalurkan kembali ke dalam alat penguap.
- Kondensasi uap dalam sebuah kondensor.
- Pendingin lanjut dari distilat panas dalam sebuah alat pendingin.
- Penampungan distilat dalam sebuah bejana (penampung).
- Pengeluaran residu (secara kontinu) dari alat penguap.
- Pendingan lanjutan dari residu yang dikeluarkan.
- Penampungan residu dalam sebuah bejana (Bernasconi, 1995).
Destilasi tumpak dengan hanya pemasakan sederhana saja tidaklah akan memberikan pemisahan yang baik kecuali jika volatilitas-relatif sangat tinggi. Dalam kebanyakan situasi, untuk memperbaiki unjuk kerja pemasak tumpak, digunakan kolom rektifikasi dengan refluks. Jika kolom itu tidak terlalu besar, kolom itu dapat dipasang di atas pemasak, atau bisa pula dipasang terpisah, dengan pipa-pipa penghubung untuk arus uap dan arus zat cair. Destilasi sistem tumpak. Pada instalasi kecil, hasil-hasil yang mudah menguap dipulihkan dari larutan zat cair dengan destilasi sistem tumpak (batch destilation). Campuran yang bersangkutan dimasukkan ke dalam pemasak atau pendidih ulang. Kalor dimasukkan melalui gelungan atau melalui dinding bejana untuk menaikkan suhu zat cair ke titik didihnya dan mendidihkan sebagian dari tumpak itu. Dalam metode operasinya yang paling sederhana uap-hasil dibawa langsung dari pemasak ke kondensor. Uap-hasil yang keluar dari pemasak selalu berada dalam keseimbangan dengan zat cair yang terdapat di dalam pemasak, tetapi karena uap itu lebih kaya akan komponen yang lebih mudah menguap, komposisi uap maupun zat cair itu tidaklah konstant (Mc. Cabe, 1989).
Minyak atsiri yang baru diekstrak (masih segar) biasanya tidak berwarna atau berwarna kekuning-kuningan dan beberapa jenis minyak berwarna kemerah-merahan, hijau atau biru. Jika minyak dibiarkan lama di udara dan kena cahaya matahari pada suhu kamar, maka minyak tersebut akan mengabsorbsi oksigen udara sehingga menghasilkan warna minyak yang lebih gelap, bau minyak berubah dari bau alaminya serta minyak menjadi kental dan akhirnya membentuk resin. Minyak atsiri dapat menguap pada suhu kamar dan penguapan semakin besar dengan kenaikan suhu, umumnya larut dalam alkohol dan pelarut organik lainnya. Kurang larut dalam alkohol encer yang konsentrasinya kurang dari 70 %. Daya larut tersebut lebih kecil jika minyak menandung fraksi terpenedalam jumlah besar (Ketaren, 1985).
Cara yang ditempuh untuk memproduksi minyak kayu putih bisa langsung menyuling daunnya saja atau dengan cara menyuling daun kayu putih tersebut berukut ranting daunnya sepanjang lebih kurang 20 cm dari pucuk daun. Apabila yang disuling itu berikut dengan ranting daunnya, sebaiknya menggunakan perbandingan antara berat ranting terhadap berat daun sebesar 15 % karena ranting daun hanya mengandung 0,1 % minyak. Mengingat kandungan minyak atsiri di dalam ranting daun kayu putih relatif kecil dan sekaligus demi efisiensi penyulingan, tentu akan lebih baik kalau yang disuling itu hanya daun-daunnya saja. Dengan demikian jumlah duan kayu putih yan dapat disuling akan lebih banyak (Luqman, 1994).
Sebagian besar minyak atsiri umumnya diperoleh dengan cara penyulingan menggunakan uap atau disebut juga dengan cara hidrodestilasi. Beberapa masalah praktis yang berkaitan dengan penyulingan minyak dari tanaman penghasil minyak atsiri yang sangat penting bagi seseorang yang berkecimpung dalam produksi minyak atsiri. Meskipun demikian, saat ini literatur yang bersifat teknis, dalam bahasa Inggris tenyata sangat langka yaitu yang berkaitan dengan data dan informasi yang bersifat praktis sebagai petunjuk yang dapat dipercaya.
Minyak atisiri atau disebut juga minyak eteris adalah minyak yang bersifat mudah menguap dengan komposisi dan titik didih yang berbeda-beda. Setiap substansi yang dapat menguap memiliki titik didih dan tekanan uap tertentu dan hal ini dipengaruhi oleh suhu. Pada umumnya tekanan uap ini sangat rendah untuk persenyawaan yang memiliki titik didih sangat tinggi. Penyulingan dapat didefinisikan sebagia “pemisahan” komponen-komponen dari dua jenis cairan atau lebih berdasarkan perbedaan tekanan uap dari masing-masing zat tersebut. Proses penyulingan dengan demikian merupakan proses penting bagi produsen minyak atsiri. Secara umum ada dua macam sistem penyulingan campuran cairan yang perlu dikemukakan:
1. Penyulingan dari campuran cairan yang saling tidak melarut yang selanjutnya membentuk dua fase. Pada prakteknya penyulingan tersebut dilakukan untuk memurnikan dan memisahkan minyak atsiri dengan cara penguapan dan proses penguapan tersebut juga dimaksud untuk mengekstraksi minyak atsiri dari tanaman penghasil minyak atsiri dengan bantuan uap air.
2. Penyulingan dari campuran cairan yang saling melarut secara sempurna dan hanya membentuk satu fase. Pada prakteknya usaha tersebut dilakukan untuk memurnikan dan memisahkan fraksi-fraksi (fractionation) minyak atsiri tanpa menggunakan uap panas (S. Kataren, 1987).
Cara yang ditempuh untuk memproduksi minyak kayu putih bisa langsung menyuling daunnya saja atau dengan cara menyuling daun kayu putih tersebut berukut ranting daunnya sepanjang lebih kurang 20 cm dari pucuk daun. Apabila yang disuling itu berikut dengan ranting daunnya, sebaiknya menggunakan perbandingan antara berat ranting terhadap berat daun sebesar 15 % karena ranting daun hanya mengandung 0,1 % minyak. Mengingat kandungan minyak atsiri di dalam ranting daun kayu putih relatif kecil dan sekaligus demi efisiensi penyulingan, tentu akan lebih baik kalau yang disuling itu hanya daun-daunnya saja. Dengan demikian jumlah duan kayu putih yan dapat disuling akan lebih banyak (Luqman, 1994).
Ketika proses penguapan berlangsung, bahan cair yang tertinggal menjadi lebih pekat dan karena oleh peningkatan kepekatan ini, maka suhu didih meningkat. Kenaikan suhu didih mengurangi penurunan suhu yang diperkenankan apabila dianggap tidak ada perubahan pada sumber panas. Demikian juga dengan kekentalan bahan cair akan meningkat, sering sangat tinggi dan ini mempengaruhi perpuataran dan koefisien pindah panas kembali menjadi lebih rendah daripada laju pendidihan.
Faktor dasar yang mempengaruhi laju penguapan:
1. Laju panas pada waktu dipindahkan ke bahan cair.
2. Jumlah panas yang dibutuhkan untuk menguap setiap pound air.
3. Suhu maksimum yang diperkenankan untuk bahan cair.
4. Tekanan pada saat penguapan terjadi.
5. Perubahan lain yang mungkin terjadi di dalam bahan selama proses penguapan berlangsung (Earle, 1985).
Pada ekstraksi suatu bahan padat yang larut, penganggapan bahwa seluruh bahan yang larut dilarutkan dalam satu tahap, akan mempengaruhi penyelesaian pemisahan yang dikehendaki. Akan tetapi adalah tidak mungkin untuk memuahkan seluruh bahan cair dari bahan padat, oleh karena bahan padat menahan sebagian larutan, dan kandungan bahan yang terlarut di dalam larutan yang tertahan ini sangat menurun sesuai dengna tahap persentuhan (G. Bernasconi, H. Gerster, 1995).
DAFTAR PUSTAKA
Earle, R.L., 1969. Satuan Operasi Dalam Pengolahan Pangan. P.T. Sastra Hudaya, Jakarta.
Kanoni, Sri, 1999. Handout Viskositas TPHP. Universitas Gadjah Mada, Jogjakarta
Stumbo, G.R., 1949. Teknologi Pangan. P.T. Sastra Hudaya, Jakarta
Suharto, 1991. Teknologi Pengawetan Pangan. PT. Rineka Cipta, Jakarta
G. Bernasconi, H. Gerster, dkk. (1995). Teknologi Kimia Bagian 2, PT. Pradnya Paramita, Pusat Teknologi dan Informasi.
Ketaren, S. (1985). Pengantar Teknologi Minyak Atsiri, Balai Pustaka, Jakarta
Khathir, Rita dan Ratna (2005). Penuntun Praktikum Satuan Operasi, Jurusan Teknik Pertanian Fakultas Pertanian Unsyiah, Banda Aceh.
Mc. Cabe, L. Warren, dkk. (1989). Operasi Teknik Kimia, Jilid II, Erlangga, Jakarta.
Tony Luqman & Yeyet Rahmayati (1994). Produksi dan Perdagangan Minyak Atsiri, Penebar Swadaya Anggota IKAPI.
0 Response to "DESTILASI"
Post a Comment