Distilasi fraksional

Distilasi fraksional adalah proses pemisahan komponen dari zat penyusun suatu campuran senyawa larutan berdasarkan perbedaan titik didih dengan menggunakan distilasi secara bertingkat. Komponen berbeda yang dipisahkan selama proses distilasi ini dinamakan fraksi.

Pengaplikasian distilasi fraksional dilakukan pada skala industri, salah satunya untuk pemisahan komponen minyak mentah.

Kegunaan

Penyulingan minyak

Minyak mentah merupakan senyawa campuran yang terdiri dari 5 sampai 40 atom karbon, atau lebih. Sebagian besar terdiri dari hidrokarbon alkana dan aromatik. Distilasi fraksional digunakan di penyulingan minyak untuk memisahkan campuran kompleks menjadi fraksi-fraksi yang memiliki nilai titik didih hampir sama sehingga memiliki sifat serta berat molekul yang serupa. Bensin, solar, minyak tanah, dan bahan bakar jet adalah beberapa fraksi berbeda yang diproduksi dari hasil distilasi minyak mentah. Komponen-komponen tersebut sangat berguna sebagai bahan bakar dan pelumas, tetapi tidak jika dicampur bersamaan.

Pemurnian reagen dan produk

Siklopentadiena digunakan dalam banyak reaksi kimia, termasuk reaksi Diels-Alder dan polimerisasi. Reagen ini sangat reaktif, pada reaksi Diels-Alder, senyawa ini akan membentuk disiklopentadiena. Oleh karena itu, perusahaan kimia tidak menjual siklopentadiena, dan ahli kimia diharuskan untuk menyuling disiklopentadiena untuk membalikkan reaksi dimerisasi dan mendapatkan siklopentadiena yaitu melalui reaksi retro Diels-Alder.

Pada suhu di atas 150 °C, dimer kembali ke monomer melalui reaksi retro Diels-Alder. Distilasi dapat digunakan untuk menghilangkan monomer saat terbentuk. Meskipun dua komponen (dimer dan monomer) memiliki titik didih yang sangat berbeda, suhu yang diperlukan untuk reaksi balik hampir sama dengan titik didih disiklopentadiena sehingga tekanan uapnya tidak dapat diabaikan. Oleh karena itu, diperlukan distilasi fraksional untuk proses ini.

Prinsip

Prinsip distilasi fraksional yaitu campuran cairan yang dipanaskan akan menghasilkan uap, uap yang dihasilkan bergerak ke atas tabung gelas yang disebut kolom fraksionasi, kemudian terjadi pemisahan. Kolom fraksionasi ditempatkan di antara labu yang berisi campuran fraksi dan adaptor Y untuk meningkatkan pemisahan antara cairan yang didistilasi. Cairan yang memiliki titik didih rendah akan lebih mudah menguap, sehingga secara bertahap akan bergerak menuju bagian atas kolom fraksionasi, sedangkan cairan dengan titik didih yang lebih tinggi akan tetap berada di bawah.

Metode

Penelitian

Metode penelitian untuk melakukan distilasi fraksional yaitu dengan menggunakan labu alas bulat yang dilengkapi batang pengaduk, kemudian dimasukkan campuran organik yang akan dimurnikan. Peralatan dilengkapi dengan kolom fraksionasi, adaptor Y, dan kondensor. Ditambahkan dengan pemanas dan termometer untuk memanaskan serta mengetahui campuran organik ke suhu yang sesuai. Distilasi akan dimulai setelah labu mencapai suhu panas yang diinginkan dan uap mulai mengembun lalu mencapai kondensor. Hasil distilasi masuk ke dalam labu penerima yang baru dengan fraksi yang telah dimurnikan. Kemudian, dapat dipanaskan kembali untuk mendistilasi senyawa hingga mendapatkan senyawa yang diinginkan.

Distilasi minyak mentah

Minyak mentah dipanaskan pada dasar menara distilasi untuk menguapkannya. Uap yang dihasilkan kemudian naik melalui kolom fraksinasi. Ketika gas naik, suhu perlahan menurun. Saat suhu menurun, hidrokarbon tertentu mulai mengembun dan mengalir pada tingkat yang berbeda. Setiap fraksi yang mengembun pada tingkat tertentu mengandung molekul hidrokarbon dengan jumlah atom karbon yang sama. Semakin tingginya menara mengakibatkan terjadinya proses pendinginan yang memungkinkan beberapa hidrokarbon dipisahkan dalam satu proses. Setelah proses ini selesai, hasil pemisahan dilanjutkan dengan proses penghalusan untuk menghilangkan kontaminan atau meningkatkan kualitas.