Metode memisahkan campuran adalah prosedur yang memungkinkan memperoleh satu atau lebih komponen dari campuran tanpa memodifikasi sifat kimianya. Oleh karena itu, mereka dikatakan didasarkan pada teknik fisik murni, tidak terkait dengan reaksi kimia atau penggunaan zat korosif.
Metode-metode ini adalah bagian dari keseharian kita, baik dalam pekerjaan lapangan terbuka, atau di dalam ruang dapur atau bisnis. Mereka diterapkan untuk tujuan memurnikan atau meningkatkan kualitas suatu produk. Misalnya, kopi disaring untuk mendapatkan kembali cairan yang berharga tanpa biji giling mengganggu langit-langit mulut.
Penyeduhan kopi adalah metode pemisahan yang paling umum digunakan selama persiapan kopi artisanal. Sumber: Pexels.
Dalam hal ini, ini adalah campuran cair-padat, di mana cairannya adalah kopi, dan padatannya adalah kacang tanah. Pada gilirannya, kopi itu sendiri adalah campuran lain: produk larutan ekstraksi, yang homogen.
Jadi, ada campuran heterogen dan homogen. Masing-masing memiliki metode pemisahannya sendiri, yang mampu mengisolasi komponennya masing-masing. Bagaimana cara mengenali mereka satu sama lain? Dengan adanya lebih dari satu fase material. Artinya harus ada dua komponen yang dapat dibedakan secara sempurna dengan mata telanjang.
Kopi yang disajikan adalah campuran homogen, karena di mana pun Anda melihatnya, penampilannya cair. Di sisi lain, gelas dengan air dan biji rami adalah campuran heterogen: air cair adalah fase material, sedangkan bijinya sesuai dengan yang lain.
Secara umum, metode pemisahan campuran heterogen membutuhkan lebih banyak pekerjaan mekanis. Untuk campuran homogen, di sisi lain, mereka membutuhkan bantuan suhu. Misalnya, penguapan adalah metode yang paling banyak digunakan untuk memisahkan zat terlarut dari pelarut dalam larutan.
Metode utama pemisahan campuran
– Filtrasi
Filtrasi adalah metode pemisahan yang digunakan untuk memisahkan, pada prinsipnya, campuran cair-padat. Ini membutuhkan bantuan penghalang atau filter yang memungkinkan cairan melewatinya, tetapi yang menahan padatan di jaringannya, yang tidak dapat melewati pori-pori kecil filter.
Filtrasi biasanya dibantu oleh gravitasi, dan tergantung pada ukuran partikel padat, ini bisa menjadi proses yang lambat atau cepat.
Kata ‘filtrasi’ juga sering digunakan ketika berbicara tentang udara. Misalnya, udara yang terkontaminasi bakteri adalah campuran gas dan homogen. Jika udara dilewatkan melalui filter yang menangkap bakteri, maka udara tersebut dikatakan telah tersaring. Ini memastikan bahwa itu bersih dan steril.
Air yang disaring diperoleh berkat fakta bahwa kotoran dan endapannya ditahan oleh filter khusus.
Di laboratorium adalah tempat penggunaan metode ini paling banyak diamati. Hampir selalu setelah mendapatkan endapan atau kristal, mereka segera disaring untuk menghilangkan cairan dan mengawetkan padatan.
– dekantasi
Proses pengendapan untuk memisahkan campuran padat-cair yang heterogen
Dekantasi atau pengendapan memiliki kemiripan dengan penyaringan. Ini juga berfungsi untuk memisahkan campuran cair-padat, dengan perbedaan bahwa itu tidak memerlukan filter, kertas, saringan, mesh, dll., Untuk mencegah lewatnya padatan. Agar ini mungkin, harus ada sedimentasi yang kuat; yaitu, sedimen harus menempel pada dinding bagian dalam wadah.
Misalnya, dekantasi digunakan jika ingin memisahkan campuran air dengan pasir atau sedimen. Bagaimana? Miringkan gelas ke arah wadah lain sehingga air, dengan gaya gravitasi, jatuh tanpa menyeret pasir atau sedimen.
Perbedaan lain yang dimiliki pengendapan dari filtrasi adalah bahwa pengendapan dapat diterapkan juga pada campuran cair-cair yang terpisah. Ini terjadi hanya ketika dua cairan tidak bercampur, membentuk dua fase yang dapat dikenali. Campuran minyak-air atau bensin-air adalah contoh dari jenis campuran ini.
Penyelesaian dengan corong
Sekali lagi, gravitasi melakukan tugasnya tetapi melalui penggunaan corong pemisah, yang memungkinkan salah satu cairan untuk dituangkan atau dibuang di bawahnya.
– Sublimasi
Pada sublimasi terjadi perubahan wujud dari padat menjadi cair
Sublimasi adalah metode pemisahan khusus yang digunakan untuk memisahkan dua padatan dari campuran heterogen. Pada prinsipnya, dibutuhkan setidaknya satu padatan untuk memiliki tekanan uap yang sangat tinggi, sehingga ketika dipanaskan, dan menerapkan ruang hampa, ia menguap atau menyublim, meninggalkan campuran di belakang.
Contoh klasik dari sublimasi adalah pemisahan campuran yodium-pasir. Yodium, sebagai padatan yang mudah menguap, menyublim sebagai uap ungu yang meninggalkan pasir. Namun, sublimasi juga dapat diterapkan untuk memisahkan campuran es-es kering, karena es kering (karbon dioksida padat) jauh lebih mudah menguap daripada es biasa (air kristal).
Sepotong es kering jatuh ke dalam mangkuk berisi air.
Selain itu, sublimasi dapat digunakan untuk memurnikan sampel dengan padatan yang harum, seperti kapur barus dan lainnya.
– Penguapan
Penguapan mungkin merupakan salah satu metode pemisahan paling lambat di luar sana. Ini digunakan, pada prinsipnya, untuk memisahkan pelarut dari zat terlarut, yang berakhir dengan penampilan larutan yang homogen.
Contoh klasik adalah penguapan air gula untuk mendapatkan kristal gula. Untuk mempercepat proses, digunakan panas nyala api yang memanaskan larutan sampai air atau pelarut mendidih.
Penguapan air dalam produksi garam
Penguapan juga digunakan untuk mendapatkan garam dari air laut, atau untuk mengeringkan padatan agar-agar. Demikian juga, penguapan lambat dan berkepanjangan adalah salah satu langkah yang memungkinkan kristalisasi yang sangat baik.
– Distilasi sederhana
Peralatan untuk distilasi
Tidak seperti dekantasi, yang hanya memungkinkan pemisahan campuran cair-cair, distilasi memungkinkan pemisahan campuran cairan homogen yang terdiri dari satu atau lebih komponen cair. Ini didasarkan pada perbedaan titik didih komponen-komponen campuran.
Misalnya, air mendidih sekitar 100ºC, sedangkan aseton mendidih pada 56ºC. Kemudian, campuran air-aseton dapat didestilasi untuk mendapatkan ekstrak aseton.
Hal yang sama terjadi pada campuran etanol-air, untuk memperoleh larutan etanol yang lebih pekat.
– Destilasi fraksional
Peralatan untuk distilasi fraksional
Distilasi fraksional adalah distilasi yang lebih halus, dalam arti memungkinkan pemisahan komponen yang titik didihnya tidak jauh berbeda. Karena biasanya terdapat lebih dari satu komponen, setiap ekstrak disebut pecahan. Dengan demikian, diperoleh beberapa pecahan dengan sifat yang berbeda.
Distilasi fraksional minyak mentah adalah contoh terbaik dari penggunaan metode ini. Dari minyak mentah, berbagai fraksi dihasilkan, dari mana produk-produk seperti gas alam, bensin, minyak tanah, aseton, dan diesel, antara lain, diperoleh.
– Kromatografi
Pemisahan pewarna makanan dengan komatografi lapis tipis
Kromatografi adalah metode pemisahan yang juga memiliki kemiripan dengan filtrasi. Ini jauh lebih halus, selektif, dan tidak terlalu berlebihan dalam hal volume campuran yang mengalami pemisahan. Campuran ini dapat berupa cairan (kromatografi cair) atau gas (kromatografi gas).
Alih-alih menggunakan filter, kromatografi membutuhkan apa yang dikenal sebagai fase diam. Dalam kromatografi kertas, menggunakan spidol, kertas bertindak sebagai fase diam, yang melaluinya campuran bergerak saat komponen (pewarna) terpisah.
Ilmuwan menempatkan tabung reaksi dengan cairan dalam kromatografi gas
Fasa diam par excellence adalah kolom dengan kemasan yang mempertahankan komponen berdasarkan interaksi atau afinitasnya. Dengan demikian, kromatografi dapat memisahkan ion dengan muatan berbeda, molekul dengan polaritas atau ukuran berbeda, dll.
Kromatografi sangat penting untuk menganalisis campuran kompleks, mengevaluasi kerja obat, mendeteksi senyawa kimia tertentu, di antara contoh penggunaannya.
– Sentrifugasi
Sentrifugal aktif
Sentrifugasi adalah “sedimentasi paksa”. Ini karena, berkat percepatan sentripetal, partikel padat tersuspensi bergabung untuk menentukan fase. Dengan cara ini, supernatan kemudian dapat dihilangkan, atau alikuot diambil untuk analisis.
Sentrifugasi banyak digunakan dalam pemisahan plasma dari sel darah. Ini juga berfungsi untuk memisahkan lemak mentega dari susu, atau untuk mempercepat pengendapan beberapa endapan.
Seiring dengan kromatografi, sentrifugasi adalah salah satu metode yang paling canggih untuk memisahkan campuran.
– Pemisahan magnetik
Ilustrasi Pemisahan Magnetik
Seperti namanya, itu memanfaatkan fenomena magnet untuk mencapai pemisahan komponen dari berbagai jenis campuran heterogen.
Contohnya adalah campuran bubuk batu kapur dan serbuk besi. Anda dapat melanjutkan untuk memisahkan bagian-bagian pengarsipan secara manual, tetapi itu akan membutuhkan banyak waktu dan kesabaran. Sebaliknya, magnet yang kuat digunakan untuk menarik serbuk besi dan meninggalkan debu batu kapur.
Campuran serupa adalah besi-sulfur, pasir besi, atau lumpur besi. Logam lain, seperti nikel, kobalt, disprosium, dan gadolinium, juga tertarik pada magnet.
Contoh lain dari pemisahan magnetik terjadi di tempat pembuangan sampah tertentu, di mana besi tua diproses dan magnet memisahkan benda logam; seperti mur, tongkat golf, kunci, dll.
Dari semua metode pemisahan, ini mungkin yang paling sedikit digunakan di laboratorium atau dalam kehidupan sehari-hari. Ini sebagian besar terbatas pada proses industri.
Referensi
- Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kimia . (edisi ke-8). CENGAGE Belajar.
- Wikipedia. (2020). Proses pemisahan. Dipulihkan dari: en.wikipedia.org
- amrita.olabs.edu.in. (2012). Pemisahan Campuran Menggunakan Teknik Berbeda. Dipulihkan dari: amrita.olabs.edu.in
- milik Byju. (sf). Metode Pemisahan. Dipulihkan dari: byjus.com
- Universitas Minnesota. (2020). Pemisahan Pasir, Besi, dan Garam. Dipulihkan dari: chem.umn.edu
- Maria Estela Rafino. (09 Maret 2020). Metode Pemisahan Campuran. Konsep dari . Diperoleh dari: concept.de
- Chelsea Schuyler. (2020). Kromatografi, Distilasi dan Filtrasi: Metode Pemisahan Campuran. Belajar. Diperoleh dari: study.com