Pemisahan gabungan menjadi komponen-komponennya merupakan hal yg penting dlm aneka macam proses komersial. Pada proses pertambangan tembaga, bijih tembaga dipisahkan apalagi dulu dr mineral sampingan yg ada tolong-menolong dlm batuan hasil galian. Bijih tembaga yg telah dipisahkan ini barulah kemudian mampu dimasak untuk menciptakan tembaga murni. Pada kilang minyak, minyak bumi yg merupakan campuran kompleks dr berbagai hidrokarbon dipisahkan menjadi banyak sekali produk bahan bakar melalui proses distilasi.
Pemisahan adonan intinya mengandalkan perbedaan sifat fisis ataupun sifat kimia dr komponen-komponennya. Berikut akan dibahas beberapa metode pemisahan campuran yg biasa dikenal.
1. Dekantasi
Dekantasi: pemisahan zat cair (supernatan) dr zat padat (endapan) yg paling sederhana, dgn cuma menuangkan zat cair ke wadah lain dengan-cara perlahan-lahan sampai menyisihkan endapan saja. Padatan yg ingin dipisahkan harus mampu mengendap ke dasar biar diperoleh zat cair yg jernih. Oleh alasannya itu, metode ini tak efektif untuk memisahkan endapan yg terlalu halus.
Pemisahan adonan air & pasir dgn dekantasi (Sumber gambar: sarthaks.com)
2. Filtrasi
Filtrasi (penyaringan): pemisahan zat padat dr zat cair dlm suspensi dgn menggunakan sebuah 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 serpihan sama besar, kemudian dilipat kembali & dibuka membentuk kerucut yg ukurannya sesuai dgn corong. Kertas saring berupa kerucut kemudian ditaruh pada corong yg telah disangga. Selanjutnya, gabungan 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 sudah disiapkan.
Tahap-tahap melipat kertas saring (kiri) & proses pemisahan suspensi dengan-cara filtrasi memakai 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 adonan heterogen padat-cair maupun cair-cair dgn memutarnya pada kecepatan sungguh tinggi. Di laboratorium, adonan yg akan dipisahkan diisi ke dlm tabung sentrifuga kemudian diputar dgn alat sentrifuga. Semua bagian campuran akan mengalami gaya sentrifugal sehingga kepincut ke dasar tabung. Komponen yg mempunyai massa lebih besar atau densitas lebih besar akan lebih dahulu terendapkan pada dasar tabung sentrifuga sehingga komponen-komponen akan terpisah ke dlm lapisan-lapisan. Metode ini biasanya dipakai selaku alternatif untuk memisahkan suspensi yg partikel padatnya terlalu halus hingga tak mampu dipisahkan dgn filtrasi. Beberapa aplikasi sentrifugasi, antara lain:
- pemisahan komponen-komponen darah,
- pemisahan susu skim & lemak susu, dan
- pemisahan air dr pakaian basah pada sistem pengering mesin basuh.
Ilustrasi sederhana dr pemisahan adonan menggunakan alat sentrifuga
(Sumber gambar: eustassblood.weebly.com)
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 digunakan pada tambak garam untuk menghasilkan garam dr air bahari dgn panas sinar matahari. Kelemahan metode ini ialah tak cocok digunakan untuk zat terlarut yg mudah terdekomposisi ataupun ikut menguap tatkala dipanaskan.
Pemisahan garam dr larutan garam dengan-cara evaporasi. Larutan dlm cawan penguap dipanaskan sampai menyisihkan padatan garam.
(Sumber gambar: thefactfactor.com)
5. Kristalisasi
Kristalisasi: pemisahan zat padat (zat terlarut) dr larutan lewat proses pembentukan kristal zat terlarut dr larutan jenuh. 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 dibuat dgn memanaskan larutan sampai 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 (misalnya air dr larutan garam), atau dr zat cair lain dgn titik didih berlainan jauh (contohnya air dr aseton) lewat proses penguapan & kondensasi. Proses distilasi dimulai dr memanaskan gabungan sampai zat cair menguap. Uap tersebut akan naik & memasuki belahan kondensor lalu mengembun. Kondensor, dgn aliran air yg berperan sebagai penukar panas, berfungsi mendinginkan uap panas biar 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 menghasilkan 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 minim. Contoh aplikasi distilasi bertingkat yakni 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 berdasarkan 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 digunakan untuk keperluan analisis tanah.
Lubang-lubang pada ayakan berskala tertentu. Oleh karena itu, ayakan perlu dipilih menyesuaikan ukuran partikel.
(Sumber gambar: fao.org)
8. Sublimasi
Sublimasi: pemisahan zat padat yg mudah menyublim dr zat padat susah menyublim dgn memanaskan adonan. Beberapa contoh zat padat gampang menyublim, antara lain iodin, ammonium klorida, kapur barus (kamper), & naftalena. Sebagai contoh, gabungan kristal padat ammonium klorida & garam dapur mampu dipisahkan dgn sublimasi memakai susunan alat sederhana seperti pada gambar berikut.
Pemisahan adonan ammonium klorida & garam dapur dgn sublimasi
(Sumber gambar: chemistrynotesblog.wordpress.com)
9. Pemisahan Magnetik
Pemisahan magnetik: pemisahan zat padat magnetik (seperti besi, kobalt, & nikel) dr zat padat non-magnetik. Metode ini sungguh banyak dipakai dlm penambangan besi maupun pengolahan limbah & daur ulang besi bau tanah.
Pemisahan serbuk besi & welirang memakai magnet. Besi akan ditarik oleh magnet, sedangkan sulfur 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 lewat 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 menciptakan 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 dilaksanakan adalah ekstraksi cair-cair menggunakan santunan corong pisah. Ekstraksi cair-cair merupakan pemisahan zat menggunakan 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 besar lengan berkuasa interaksi masing-masing komponen dgn fasa gerak & fasa membisu. Fasa gerak pada kromatografi merupakan zat gas ataupun zat cair tertentu yg diubahsuaikan terhadap fasa diam yg dipakai. Fasa diam dapat berupa zat padat tertentu yg disusun dlm sebuah kolom kaca, lapisan silika tipis, atau kertas kromatografi. Fasa gerak akan “membawa” komponen-komponen campuran bergerak lewat fasa diam. Komponen yg larut lebih baik dlm fasa gerak akan bergerak lebih singkat melalui fasa membisu. Sedangkan, komponen yg mengalami interaksi tarikan antarmolekul lebih besar lengan berkuasa dgn fasa membisu akan bergerak lebih lambat. Dengan demikian, komponen-komponen gabungan dapat dipisahkan berdasarkan pergerakannya bersama fasa gerak pada fasa membisu. 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.com)
Contoh Soal Pemisahan Campuran & Pembahasan
1. Metode yg paling sempurna digunakan untuk menemukan garam dr air maritim yaitu …
A. filtrasi
B. dekantasi
C. evaporasi
D. pengayakan
E. kromatografi
Jawab: C
Dengan evaporasi (penguapan), air dr air bahari akan habis menguap ke udara & menyisihkan padatan garam.
2. Berikut contoh dr penggunaan distilasi, kecuali …
A. pembuatan air suling
B. pemisahan plasma darah
C. desalinasi air laut
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.com.sg,. 2017. “Introduction to Separation Techniques”, chemistrynotesblog.wordpress.com/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 Sosiologiku.com: