Campuran berikut yang dapat dipisahkan dengan metode penguapan/evaporasi adalah…

Mempelajari beberapa metode atau teknik yang digunakan dalam memisahkan campuran.

Dasar Teori

Campuran dapat tersusun atas beberapa unsur ataupun senyawa. Komponen-komponen penyusun suatu campuran tersebut dapat dipisahkan berdasarkan sifat fisika zat penyusunnya. Contoh campuran antara lain udara, air laut, dan minyak mentah. Garam dapur yang kamu konsumsi merupakan hasil pemisahan dari campuran air laut. Hal ini karena air laut sebenarnya tersusun atas air, garam, dan beberapa mineral. Emas ditemukan sebagai bijih emas yang bercampur dengan tanah, pasir, dan batuan lain. Oleh karena itu untuk mendapatkan emas murni, perlu dilakukan pemisahan. Tembaga diperoleh dari pemisahan campuran berbagai mineral dan senyawa. Senyawanya ditemukan pada beberapa bijih, misalnya pirit tembaga dan malasit.

Metode yang umum dipergunakan untuk memisahkan campuran antara lain filtrasi, dekantasi, sentrifugasi, evaporasi, distilasi, corong pisah, kromatografi, sublimasi, ekstraksi, dan daya tarik magnet. Filtrasi atau penyaringan adalah teknik penyaringan yang dapat digunakan untuk memisahkan campuran yang ukuran partikel zat-zat penyusunnya berbeda. Sentrifugasi digunakan untuk memisahkan campuran dari suspensi yang sulit diendapkan. Proses pemisahan dengan cara penguapan atau evaporasi  dilakukan untuk memisahkan zat terlarut yang titik didihnya lebih tinggi dari pelarutnya (air). Destilasi atau penyulingan digunakan untuk memisahkan zat terlarut yang memiliki titih didih lebih rendah dari pelarutnya (air). Sublimasi adalah proses pemisahan campuran yang dapat digunakan untuk memisahkan komponen yang dapat menyublim dari campurannya yang tidak dapat menyublim. Agar lebih jelas, kegiatan berikut akan dilakukan untuk memahami beberapa metode pemisahan campuran.

Alat & Bahan

• Untuk Kegiatan 1 → Memisahkan campuran dengan penyaringan: Dua buah gelas kimia, kertas saring, corong kaca, butiran-butiran kapur, air, statip dan perlengkapannya
• Untuk Kegiatan 2 → Memisahkan campuran dengan penguapan atau evaporasi: Piring atau cawan petri, gelas kimia, garam, air, pemanas listrik atau pemanas lainnya (digunakan jika tidak ada sinar matahari).
• Untuk Kegiatan 3 → Memisahkan campuran dengan cara penyulingan: Statif dan klem, gelas kimia 2 buah, kondensor leibig, labu alas bulat, termometer, pembakar bunsen, slang air, batu didih, air, larutan garam dapur atau natrium klorida (NaCl) 0,1 M.
• Untuk Kegiatan 4 → Memisahkan campuran dengan cara sublimasi: Penyangga atau kaki tiga, kawat kasa, gelas kimia, cawan petri, gelas kimia, lampu bunsen, mortal, kapur barus, pasir, es batu.
• Untuk Kegiatan 5 → Pengolahan air: Sebuah galon minuman bekas, kerikil, pasir, arang, kapas, dan air sumur yang kotor.

Prosedur Kerja

Kegiatan 1: Memisahkan campuran dengan penyaringan.

1. Masukkan butiran-butiran kapur ke dalam gelas kimia yang berisi air.
2. Aduk hingga butiran-butiran kapur larut.
3. Tuangkan larutan kapur ke dalam gelas kimia lain melalui corong kaca yang telah dipasang kertas saring. Perhatikan gambar di samping.
4. Amati campuran kapur setelah melewati kertas saring (filtrat).
5. Bandingkan campuran air kapur sebelum dan sesudah penyaringan (filtrat).
6. Apa kesimpulan anda dari percobaan ini. Jelaskan.

Klik pada Gambar Untuk Memperbesar

Kegiatan 2: Memisahkan campuran dengan penguapan atau evaporasi.

1. Larutkan 1 senduk the garam dengan 10 mL air dalam gelas kimia.
2. Siapkan kaki tiga, kawat kasa & asbes, dan lampu bunsen
3. Uapkan larutan tersebut dengan cara pemanasan. Perhatikan gambar di samping.
4. Amatilah apa yang terjadi.
5. Apakah kesimpulan dari percobaan di atas?

Klik pada Gambar Untuk Memperbesar

Catatan: jika tidak memungkinkan untuk dijemur di bawah panas matahari, campuran dapat diuapkan dengan menggunakan pemanas listrik atau pembakar bunsen yang dilengkapi dengan kaki tiga dan kawat kasa.

Kegiatan 3: Memisahkan campuran dengan penyulingan

1. Siapkan bahan dan peralatan yang akan digunakan
2. Masukkan 200 mL larutan garam dapur (NaCl) ke dalam labu alas bulat.
3. Susunlah peralatan seperti gambar di samping.
4. Didihkan labu alas bulat dengan nyala bunsen sedang.
5. Amati hasil distilasi yang tertampung dalam gelas kimia. Apakah hasil dari distilasi ini?
6. Apakah kesimpulan dari percobaan ini?

Klik pada Gambar Untuk Memperbesar

Kegiatan 4: Memisahkan campuran dengan cara sublimasi atau penyubliman

1. Haluskan atau pecahkan kapur barus dengan menggunakan mortal atau lumpang.
2. Masukkan kapur barus yang telah dihaluskan atau dipecahkan ke dalam gelas kimia lalu campurkan dengan pasir.
3. Dengan memperhatikan gambar disamping, letakkan gelas kimia yang telah berisi campuran di atas kaki tiga yang sudah dilengkapi dengan kawat kasa, lalu letakan cawan petri yang telah berisi butiran-butiran es batu di atas gelas kimia yang berisi campuran tersebut.
4. Panaskan dengan menggunakan lampu bunsen sampai semua kapur barus menguap seperti pada gambar di samping. Amati perubahan yang terjadi.
5. Apakah kesimpulan anda dari percobaan ini?

Klik pada Gambar Untuk Memperbesar

Kegiatan 5: Pengolahan Air Bersih

1. Potonglah bagian bawah galon/botol minuman bekas.
2. Susunlah kerikil, pasir, arang, dan kapas seperti terlihat pada gambar di samping.
3. Masukkan air kotor secara perlahan melalui alat penyaringan yang telah kamu buat, kemudian tampung hasil penyaringannya.
4. Bandingkan air hasil penyaringan dengan air sebelum penyaringan.
5. Apakah kesimpulan dari percobaan di atas? 

Klik pada Gambar Untuk Memperbesar

Unduh Lembar Kerja Praktikum

Pemisahan campuran menjadi komponen-komponennya merupakan hal yang penting dalam berbagai proses komersial. Pada proses pertambangan tembaga, bijih tembaga dipisahkan terlebih dahulu dari mineral sampingan yang ada bersama-sama dalam batuan hasil galian. Bijih tembaga yang telah dipisahkan ini barulah kemudian dapat diolah untuk menghasilkan tembaga murni. Pada kilang minyak, minyak bumi yang merupakan campuran kompleks dari berbagai hidrokarbon dipisahkan menjadi berbagai produk bahan bakar melalui proses distilasi.

Pemisahan campuran pada dasarnya mengandalkan perbedaan sifat fisis ataupun sifat kimia dari komponen-komponennya. Berikut akan dibahas beberapa metode pemisahan campuran yang umum dikenal.

1. Dekantasi

Dekantasi: pemisahan zat cair (supernatan) dari zat padat (endapan) yang paling sederhana, dengan hanya menuangkan zat cair ke wadah lain secara perlahan-lahan hingga menyisakan endapan saja. Padatan yang ingin dipisahkan harus dapat mengendap ke dasar agar diperoleh zat cair yang jernih. Oleh karena itu, metode ini tidak efektif untuk memisahkan endapan yang terlalu halus.

Pemisahan campuran air dan pasir dengan dekantasi (Sumber gambar: sarthaks.com)

2. Filtrasi

Filtrasi (penyaringan): pemisahan zat padat dari zat cair dalam suspensi dengan menggunakan suatu medium yang memungkinkan hanya dapat dilewati zat cair sedangkan zat padat akan tertahan. Salah satu medium yang umum digunakan untuk filtrasi di laboratorium adalah kertas saring. Mula-mula kertas saring dilipat menjadi dua bagian sama besar, lalu dilipat kembali dan dibuka membentuk kerucut yang ukurannya sesuai dengan corong. Kertas saring berbentuk kerucut kemudian diletakkan pada corong yang telah disangga. Selanjutnya, campuran zat padat dan zat cair dituang menyusuri batang pengaduk sehingga padatan (residu) akan tertinggal pada kertas saring sedangkan cairan (filtrat) akan menembus kertas saring dan tertampung dalam wadah yang telah disiapkan.

Tahap-tahap melipat kertas saring (kiri) dan proses pemisahan suspensi secara 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 campuran heterogen padat-cair maupun cair-cair dengan memutarnya pada kecepatan sangat tinggi. Di laboratorium, campuran yang akan dipisahkan diisi ke dalam tabung sentrifuga lalu diputar dengan alat sentrifuga. Semua bagian campuran akan mengalami gaya sentrifugal sehingga tertarik ke dasar tabung. Komponen yang memiliki massa lebih besar atau densitas lebih besar akan lebih dahulu terendapkan pada dasar tabung sentrifuga sehingga komponen-komponen akan terpisah ke dalam lapisan-lapisan. Metode ini biasanya digunakan sebagai alternatif untuk memisahkan suspensi yang partikel padatnya terlalu halus hingga tidak dapat dipisahkan dengan filtrasi. Beberapa aplikasi sentrifugasi, antara lain:

• pemisahan komponen-komponen darah,
• pemisahan susu skim dan lemak susu, dan
• pemisahan air dari pakaian basah pada sistem pengering mesin cuci.

Ilustrasi sederhana dari pemisahan campuran menggunakan alat sentrifuga
(Sumber gambar: eustassblood.weebly.com)

4. Evaporasi

Evaporasi (penguapan): pemisahan zat padat (zat terlarut) dari zat cair (pelarut) dalam larutan dengan memanaskan pelarut hingga habis menguap dan menyisakan zat padat terlarut. Metode ini digunakan pada tambak garam untuk menghasilkan garam dari air laut dengan panas sinar matahari. Kelemahan metode ini adalah tidak cocok digunakan untuk zat terlarut yang mudah terdekomposisi ataupun ikut menguap ketika dipanaskan.

Pemisahan garam dari larutan garam secara evaporasi. Larutan dalam cawan penguap dipanaskan hingga menyisakan padatan garam.
(Sumber gambar: thefactfactor.com)

5. Kristalisasi

Kristalisasi: pemisahan zat padat (zat terlarut) dari larutan melalui proses pembentukan kristal zat terlarut dari larutan jenuh. Larutan jenuh adalah larutan yang mengandung zat terlarut dengan jumlah maksimum yang masih dapat larut dalam volum pelarut tertentu pada suhu tertentu. Mula-mula larutan jenuh panas dibuat dengan memanaskan larutan hingga sejumlah pelarut menguap. Larutan tersebut kemudian didinginkan perlahan-lahan. Seiring dengan menurunnya suhu, kelarutan dari zat terlarut juga akan menurun dan sejumlah zat terlarut akan mulai tidak dapat larut dan membentuk kristal dalam larutan. Kristal yang terbentuk tersebut kemudian dipisahkan dari larutan.

6. Distilasi (Penyulingan)

Distilasi (penyulingan): pemisahan zat cair (pelarut) dari zat padat (zat terlarut) dalam larutan (misalnya air dari larutan garam), atau dari zat cair lain dengan titik didih berbeda jauh (misalnya air dari aseton) melalui proses penguapan dan kondensasi. Proses distilasi dimulai dari memanaskan campuran hingga zat cair menguap. Uap tersebut akan naik dan memasuki bagian kondensor lalu mengembun. Kondensor, dengan aliran air yang berperan sebagai penukar panas, berfungsi mendinginkan uap panas agar uap terkondensasi kembali menjadi cair. Zat cair murni yang diperoleh dari proses kondensasi ini disebut distilat. Aplikasi distilasi antara lain, untuk pemisahan air tawar dari air laut dan 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 yang lebih efektif untuk memisahkan dua atau lebih zat cair yang perbedaan titik didihnya lebih sedikit. Contoh aplikasi distilasi bertingkat adalah pemisahan minyak bumi menjadi komponen-komponennya (seperti elpiji, bensin, minyak tanah, solar, avtur, dan 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 yang berukuran lebih kecil dapat lolos melewati lubang ayakan sedangkan partikel-partikel yang lebih besar akan tertahan pada ayakan. Metode ini banyak digunakan untuk keperluan analisis tanah.

Lubang-lubang pada ayakan berukuran tertentu. Oleh karena itu, ayakan perlu dipilih menyesuaikan ukuran partikel.
(Sumber gambar: fao.org)

8. Sublimasi

Sublimasi: pemisahan zat padat yang mudah menyublim dari zat padat sukar menyublim dengan memanaskan campuran. Beberapa contoh zat padat mudah menyublim, antara lain iodin, ammonium klorida, kapur barus (kamper), dan naftalena. Sebagai contoh, campuran kristal padat ammonium klorida dan garam dapur dapat dipisahkan dengan sublimasi menggunakan susunan alat sederhana seperti pada gambar berikut.

Pemisahan campuran ammonium klorida dan garam dapur dengan sublimasi
(Sumber gambar: chemistrynotesblog.wordpress.com)

9. Pemisahan Magnetik

Pemisahan magnetik: pemisahan zat padat magnetik (seperti besi, kobalt, dan nikel) dari zat padat non-magnetik. Metode ini sangat banyak digunakan dalam penambangan besi maupun pengolahan limbah dan daur ulang besi tua.

Pemisahan serbuk besi dan belerang menggunakan magnet. Besi akan ditarik oleh magnet, sedangkan belerang tidak 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 dari campurannya melalui transfer zat tersebut dari satu fasa (padatan ataupun cairan) ke dalam pelarut atau fasa lainnya. Contoh sederhana ekstraksi dalam kehidupan sehari-hari, yaitu ketika kita membuat teh dengan menyeduh daun teh dengan air panas. Zat-zat warna dan zat-zat pemberi aroma teh akan terekstraksi dari daun teh ke dalam air. Di laboratorium kimia, ekstraksi yang paling umum dilakukan adalah ekstraksi cair-cair menggunakan bantuan corong pisah. Ekstraksi cair-cair merupakan pemisahan zat menggunakan dua pelarut berbeda yang tidak saling melarutkan, di mana keberhasilan pemisahan bergantung pada kelarutan relatif dari zat yang dipisahkan dalam masing-masing pelarut.

Pemisahan dua lapisan cairan menggunakan corong pisah
(Sumber: umich.edu)

11. Kromatografi

Kromatografi: pemisahan campuran berdasarkan kuat interaksi masing-masing komponen dengan fasa gerak dan fasa diam. Fasa gerak pada kromatografi merupakan zat gas ataupun zat cair tertentu yang disesuaikan terhadap fasa diam yang digunakan. Fasa diam dapat berupa zat padat tertentu yang disusun dalam suatu kolom kaca, lapisan silika tipis, atau kertas kromatografi. Fasa gerak akan “membawa” komponen-komponen campuran bergerak melalui fasa diam. Komponen yang larut lebih baik dalam fasa gerak akan bergerak lebih cepat melewati fasa diam. Sedangkan, komponen yang mengalami interaksi tarikan antarmolekul lebih kuat dengan fasa diam akan bergerak lebih lambat. Dengan demikian, komponen-komponen campuran dapat dipisahkan berdasarkan pergerakannya bersama fasa gerak pada fasa diam. Beberapa aplikasi kromatografi, antara lain untuk pemisahan zat-zat warna penyusun tinta, pemisahan protein, analisis zat-zat aditif dalam makanan, dan analisis zat pestisida dalam air tanah.

Pemisahan komponen-komponen penyusun tinta dengan kromatografi kertas
(Sumber gambar: guyhowto.com)

Contoh Soal Pemisahan Campuran dan Pembahasan

1. Metode yang paling tepat digunakan untuk memperoleh garam dari air laut adalah …

A. filtrasi B. dekantasi C. evaporasi D. pengayakan

E. kromatografi

Jawab: C

Dengan evaporasi (penguapan), air dari air laut akan habis menguap ke udara dan menyisakan padatan garam.

2. Berikut contoh dari 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 dilakukan dengan metode sentrifugasi, bukan dengan 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 SMA dan 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 lainnya di StudioBelajar.com:

• Tabel Periodik
• Konfigurasi Elektron
• Sifat Koligatif Larutan