Pemisahan campuran menjadi komponen-komponennya merupakan hal yg penting dlm banyak sekali proses komersial. Pada proses pertambangan tembaga, bijih tembaga dipisahkan apalagi dulu dr mineral sampingan yg ada bantu-membantu dlm batuan hasil galian. Bijih tembaga yg sudah dipisahkan ini barulah kemudian mampu diolah untuk menghasilkan tembaga murni. Pada kilang minyak, minyak bumi yg merupakan adonan kompleks dr aneka macam hidrokarbon dipisahkan menjadi berbagai produk bahan bakar lewat proses distilasi.
Pemisahan adonan intinya mengandalkan perbedaan sifat fisis ataupun sifat kimia dr komponen-komponennya. Berikut akan dibahas beberapa metode pemisahan campuran yg umum dikenal.
Daftar Isi
1. Dekantasi
Dekantasi: pemisahan zat cair (supernatan) dr zat padat (endapan) yg paling sederhana, dgn hanya menuangkan zat cair ke wadah lain dengan-cara perlahan-lahan sampai menyisakan endapan saja. Padatan yg ingin dipisahkan harus dapat mengendap ke dasar biar diperoleh zat cair yg jernih. Oleh alasannya adalah itu, metode ini tak efektif untuk memisahkan endapan yg terlalu halus.
Pemisahan gabungan air & pasir dgn dekantasi (Sumber gambar: sarthaks.org)
2. Filtrasi
Filtrasi (penyaringan): pemisahan zat padat dr zat cair dlm suspensi dgn memakai suatu medium yg memungkinkan hanya dapat dilewati zat cair sedangkan zat padat akan tertahan. Salah satu medium yg umum dipakai untuk filtrasi di laboratorium yakni kertas saring. Mula-mula kertas saring dilipat menjadi dua bagian sama besar, lalu dilipat kembali & dibuka membentuk kerucut yg ukurannya sesuai dgn corong. Kertas saring berbentuk kerucut kemudian ditaruh pada corong yg sudah disangga. Selanjutnya, campuran zat padat & zat cair dituang menyusuri batang pengaduk sehingga padatan (residu) akan tertinggal pada kertas saring sedangkan cairan (filtrat) akan menembus kertas saring & tertampung dlm wadah yg telah disiapkan.
Tahap-tahap melipat kertas saring (kiri) & proses pemisahan suspensi dengan-cara filtrasi menggunakan kertas saring (kanan)
(Sumber: Cracolice, Mark S. & Peters, Edward I. 2016. Introductory Chemistry: An Active Learning Approach (6th edition). Boston, MA: Cengage Learning)
3. Sentrifugasi
Sentrifugasi: pemisahan gabungan heterogen padat-cair maupun cair-cair dgn memutarnya pada kecepatan sungguh tinggi. Di laboratorium, gabungan yg akan dipisahkan diisi ke dlm tabung sentrifuga kemudian diputar dgn alat sentrifuga. Semua potongan adonan akan mengalami gaya sentrifugal sehingga kepincut ke dasar tabung. Komponen yg mempunyai massa lebih besar atau densitas lebih besar akan lebih dulu terendapkan pada dasar tabung sentrifuga sehingga komponen-komponen akan terpisah ke dlm lapisan-lapisan. Metode ini lazimnya dipakai selaku alternatif untuk memisahkan suspensi yg partikel padatnya terlalu halus sampai tak dapat dipisahkan dgn filtrasi. Beberapa aplikasi sentrifugasi, antara lain:
- pemisahan komponen-komponen darah,
- pemisahan susu skim & lemak susu, dan
- pemisahan air dr busana lembap pada metode pengering mesin cuci.
Ilustrasi sederhana dr pemisahan adonan menggunakan alat sentrifuga
(Sumber gambar: eustassblood.weebly.org)
4. Evaporasi
Evaporasi (penguapan): pemisahan zat padat (zat terlarut) dr zat cair (pelarut) dlm larutan dgn memanaskan pelarut sampai habis menguap & menyisihkan zat padat terlarut. Metode ini dipakai pada tambak garam untuk menciptakan garam dr air laut dgn panas sinar matahari. Kelemahan metode ini adalah tak cocok dipakai untuk zat terlarut yg gampang terdekomposisi ataupun ikut menguap tatkala dipanaskan.
Pemisahan garam dr larutan garam dengan-cara evaporasi. Larutan dlm cawan penguap dipanaskan hingga menyisihkan padatan garam.
(Sumber gambar: thefactfactor.org)
5. Kristalisasi
Kristalisasi: pemisahan zat padat (zat terlarut) dr larutan lewat proses pembentukan kristal zat terlarut dr larutan bosan. Larutan bosan adalah larutan yg mengandung zat terlarut dgn jumlah maksimum yg masih dapat larut dlm volum pelarut tertentu pada suhu tertentu. Mula-mula larutan jenuh panas dibentuk dgn memanaskan larutan hingga sejumlah pelarut menguap. Larutan tersebut kemudian didinginkan perlahan-lahan. Seiring dgn menurunnya suhu, kelarutan dr zat terlarut pula akan menurun & sejumlah zat terlarut akan mulai tak mampu larut & membentuk kristal dlm larutan. Kristal yg terbentuk tersebut kemudian dipisahkan dr larutan.
6. Distilasi (Penyulingan)
Distilasi (penyulingan): pemisahan zat cair (pelarut) dr zat padat (zat terlarut) dlm larutan (contohnya air dr larutan garam), atau dr zat cair lain dgn titik didih berlawanan jauh (misalnya air dr aseton) melalui proses penguapan & kondensasi. Proses distilasi dimulai dr memanaskan adonan hingga zat cair menguap. Uap tersebut akan naik & memasuki kepingan kondensor kemudian mengembun. Kondensor, dgn pedoman air yg berperan sebagai penukar panas, berfungsi mendinginkan uap panas semoga uap terkondensasi kembali menjadi cair. Zat cair murni yg diperoleh dr proses kondensasi ini disebut distilat. Aplikasi distilasi antara lain, untuk pemisahan air tawar dr air laut & pemurnian air menciptakan aquades (air suling).
Rangkaian alat distilasi sederhana
(Sumber: Cracolice, Mark S. & Peters, Edward I. 2016. Introductory Chemistry: An Active Learning Approach (6th edition). Boston, MA: Cengage Learning)
7. Distilasi Bertingkat
Distilasi bertingkat: metode distilasi menggunakan kolom fraksinasi yg lebih efektif untuk memisahkan dua atau lebih zat cair yg perbedaan titik didihnya lebih sedikit. Contoh aplikasi distilasi bertingkat yaitu pemisahan minyak bumi menjadi komponen-komponennya (mirip elpiji, bensin, minyak tanah, solar, avtur, & lain-lain.
Rangkaian alat distilasi bertingkat
(Sumber gambar: amrita.olabs.edu.in)
7. Pengayakan
Pengayakan: pemisahan zat-zat padat menurut perbedaan ukuran partikel zat, di mana partikel-partikel yg berskala lebih kecil dapat lolos melalui lubang ayakan sedangkan partikel-partikel yg lebih besar akan tertahan pada ayakan. Metode ini banyak dipakai untuk kebutuhan analisis tanah.
Lubang-lubang pada ayakan berskala tertentu. Oleh alasannya itu, ayakan perlu diseleksi menyesuaikan ukuran partikel.
(Sumber gambar: fao.org)
8. Sublimasi
Sublimasi: pemisahan zat padat yg gampang menyublim dr zat padat sulit menyublim dgn memanaskan campuran. Beberapa teladan zat padat gampang menyublim, antara lain iodin, ammonium klorida, kapur barus (kamper), & naftalena. Sebagai contoh, adonan kristal padat ammonium klorida & garam dapur mampu dipisahkan dgn sublimasi menggunakan susunan alat sederhana seperti pada gambar berikut.
Pemisahan campuran ammonium klorida & garam dapur dgn sublimasi
(Sumber gambar: chemistrynotesblog.wordpress.org)
9. Pemisahan Magnetik
Pemisahan magnetik: pemisahan zat padat magnetik (seperti besi, kobalt, & nikel) dr zat padat non-magnetik. Metode ini sungguh banyak digunakan dlm penambangan besi maupun pengolahan limbah & daur ulang besi renta.
Pemisahan serbuk besi & sulfur memakai magnet. Besi akan ditarik oleh magnet, sedangkan welirang tak dapat ditarik oleh magnet.
(Sumber: Cracolice, Mark S. & Peters, Edward I. 2016. Introductory Chemistry: An Active Learning Approach (6th edition). Boston, MA: Cengage Learning)
10. Ekstraksi
Ekstraksi: pemisahan zat dr campurannya melalui transfer zat tersebut dr satu fasa (padatan ataupun cairan) ke dlm pelarut atau fasa yang lain. Contoh sederhana ekstraksi dlm kehidupan sehari-hari, yaitu tatkala kita membuat teh dgn menyeduh daun teh dgn air panas. Zat-zat warna & zat-zat pemberi aroma teh akan terekstraksi dr daun teh ke dlm air. Di laboratorium kimia, ekstraksi yg paling lazim dijalankan yakni ekstraksi cair-cair memakai perlindungan corong pisah. Ekstraksi cair-cair merupakan pemisahan zat memakai dua pelarut berlainan yg tak saling melarutkan, di mana kesuksesan pemisahan bergantung pada kelarutan relatif dr zat yg dipisahkan dlm masing-masing pelarut.
Pemisahan dua lapisan cairan menggunakan corong pisah
(Sumber: umich.edu)
11. Kromatografi
Kromatografi: pemisahan campuran menurut berpengaruh interaksi masing-masing komponen dgn fasa gerak & fasa diam. Fasa gerak pada kromatografi merupakan zat gas ataupun zat cair tertentu yg diadaptasi terhadap fasa diam yg dipakai. Fasa diam mampu berupa zat padat tertentu yg disusun dlm suatu kolom beling, lapisan silika tipis, atau kertas kromatografi. Fasa gerak akan “menenteng” komponen-komponen adonan bergerak lewat fasa membisu. Komponen yg larut lebih baik dlm fasa gerak akan bergerak lebih cepat melewati fasa diam. Sedangkan, komponen yg mengalami interaksi tarikan antarmolekul lebih berpengaruh dgn fasa membisu akan bergerak lebih lambat. Dengan demikian, komponen-komponen adonan mampu dipisahkan berdasarkan pergerakannya bareng fasa gerak pada fasa diam. Beberapa aplikasi kromatografi, antara lain untuk pemisahan zat-zat warna penyusun tinta, pemisahan protein, analisis zat-zat aditif dlm makanan, & analisis zat pestisida dlm air tanah.
Pemisahan komponen-komponen penyusun tinta dgn kromatografi kertas
(Sumber gambar: guyhowto.org)
Contoh Soal Pemisahan Campuran & Pembahasan
1. Metode yg paling tepat dipakai untuk menemukan garam dr air laut ialah …
A. filtrasi
B. dekantasi
C. evaporasi
D. pengayakan
E. kromatografi
Jawab: C
Dengan evaporasi (penguapan), air dr air maritim akan habis menguap ke udara & menyisihkan padatan garam.
2. Berikut teladan dr penggunaan distilasi, kecuali …
A. pengerjaan air suling
B. pemisahan plasma darah
C. desalinasi air bahari
D. pemurnian alkohol
E. pemisahan minyak mentah
Jawab: B
Pemisahan plasma darah dikerjakan dgn metode sentrifugasi, bukan dgn distilasi.
Referensi
Cracolice, Mark S. & Peters, Edward I. 2016. Introductory Chemistry: An Active Learning Approach (6th edition). Boston, MA: Cengage Learning
Johari, J.M.C. & Rachmawati, M. 2009. Kimia Sekolah Menengan Atas & MA untuk Kelas X Jilid 1. Jakarta: Esis
amrita.olabs.edu.in,. 2012. “Separation of Mixtures Using Different Techniques“, amrita.olabs.edu.in/?sub=73&brch=2&sim=96&cnt=1, diakses pada 2 Juni 2021 pukul 14.05
Harvey, David. 2021. “Classifying Separation Techniques”, chem.libretexts.org/Bookshelves/Analytical_Chemistry/Book%3A_Analytical_Chemistry_2.1_(Harvey)/07%3A_Obtaining_and_Preparing_Samples_for_Analysis/7.06%3A_Classifying_Separation_Techniques, diakses pada 4 Juni 2021 pukul 15.36
matharena.org.sg,. 2017. “Introduction to Separation Techniques”, chemistrynotesblog.wordpress.org/seperation-techniques/introduction-to-separation-techniques-2/, diakses pada 14 Juni 2021 pukul 16.23
Kontributor: Nirwan Susianto, S.Si.
Alumni Kimia FMIPA UI
Materi Kimia yang lain di Wargamasyarakat.org: