by

Metode Pemisahan Campuran

Campuran terdiri dari dua atau lebih zat yang berbeda yang bergabung tanpa reaksi kimia. Satu zat saja tidak bisa menjadi campuran. Kita bisa melihat campuran sepanjang waktu dalam kehidupan kita sehari-hari. Makanan Rebusan, misalnya, adalah campuran makanan yang berbeda seperti daging dan sayuran; air laut adalah campuran air, garam dan zat lainnya, dan udara adalah campuran gas seperti karbon dioksida, oksigen dan nitrogen.

Campuran dapat mengandung padatan, cairan dan / atau gas. Komponen dalam campuran tidak bergabung secara kimia, mereka dicampur. Itu berarti kita tidak perlu menggunakan reaksi kimia untuk memisahkannya. Campuran dapat dipisahkan menggunakan metode fisik.

Berbagai jenis campuran

Campuran dari padatan dan padatan

Tanah adalah contoh campuran padatan. Tanah terdiri dari campuran mineral-mineral dan bahan organik, selain itu dalam tanah juga terdapat udara dan air
 
Tanah merupakan campuran dari berbagai komponen
Campuran zat padat dan cair

Apa yang terjadi ketika tanah liat atau pasir dicampur dengan air? Apakah kitabisa melihat campuran tanah liat dan air? Campuran tanah liat atau pasir dengan air berlumpur. Partikel-partikel tanah liat kecil menjadi tersuspensi di dalam air. Campuran semacam ini disebut suspensi. Suspensinya buram, itu artinya keruh dan kita tidak bisa melihatnya dengan baik.

Apa yang terjadi ketika gula dicampur dengan air? Apakah campurannya menjadi berlumpur? Kenapa tidak? Gula larut dalam air dan campurannya disebut larutan. Larutan bersifat jernih, itu artinya kita bisa melihat melalui campuran tersebut
 
Dapatkah kita melihat perbedaan antara campuran pasir dan tanah liat yang buram di air (di sebelah kiri) dan larutan gula yang jernih di air di sebelah kanan?
Campuran zat padat dan gas

Pernahkah kita melihat asap dari api? Terbuat dari apa asap itu? Apakah itu campuran? asap ini adalah campuran yang dibentuk dengan kombinasi gas dan zat padat. Asap merupakan Partikel padat jelaga tersuspensi di udara sedangkan debu merupakan partikel pasir halus tersuspensi di udara
 
Asap hitam dari gedung yang terbakar.
Campuran cairan dan cairan
Susu bukanlah zat tunggal, tetapi sebenarnya campuran dua cairan. Satu komponen cair dalam susu adalah air, dan yang lainnya adalah minyak lemak. Alasan mengapa susu menjadi buram adalah karena tetesan kecil minyak tersuspensi di dalam air. Saat beberapa cairan tersuspensi dalam cairan, kita menyebutnya campuran sebagai emulsi. Seperti halnya suspensi, emulsi cenderung buram.
 
Larutan bening dan transparan di sebelah kiri dan emulsi buram di sebelah kanan

Apakah semua emulsi campuran cair-cair? (Salah satu cara untuk mengenali emulsi adalah bewarna buram). Apakah semua campuran cair-cair buram? Bisakah kita memikirkan campuran cairan-cair yang bukan emulsi?
Campuran cuka dan air bewarna jernih, dan itu adalah petunjuk bahwa campuran itu adalah larutan.

Larutan adalah jenis campuran khusus di mana partikel-partikelnya dicampur dengan sangat baik sehingga tidak terpisah satu sama lain. Kita tidak bisa lagi membuat zat yang terpisah  semuanya terlihat sama ketika kita melihat dengan mata telanjang.

Beberapa metode pemisahan fisik yang paling umum digunakan.

Penyortiran tangan
Bagaimana kita memisahkan campuran manik-manik pada gambar di bawah ini menjadi warna yang berbeda?

Campuran manik-manik berwarna berbeda.

Pengayakan
Bisakah kita memikirkan cara praktis untuk memilah batu atau kerikil dari pasir? Apakah kita pikir mengambil kerikil dengan tangan akan berhasil?.
Ketika kita memiliki sejumlah besar bahan untuk disortir dan partikel yang berbeda memiliki ukuran yang berbeda, kita dapat mengayak campuran. Partikel yang lebih kecil akan jatuh melalui lubang di saringan, sedangkan partikel yang lebih besar tetap di atas.

Penyaringan
Ketika partikel dalam campuran terlalu kecil untuk ditangkap oleh saringan dan ketika komponen campuran berada dalam keadaan yang berbeda, kita dapat memisahkannya dengan penyaringan menggunakan filter.

Pernahkah kita memperhatikan bagaimana, ketika orang harus bekerja di lingkungan yang berdebu atau berasap, mereka mengenakan topeng debu atau masker asap?

Seorang petugas pemadam kebakaran memakai maskerg untuk menyaring asap

Diagram di bawah ini menunjukkan cara kerja masker gas. Lapisan filter yang sangat halus menjebak zat berbahaya dan debu atau partikel asap, sehingga hanya udara bersih yang bisa masuk.

Masker asap terdiri dari lapisan filter yang membersihkan udara kotor sebelum dihirup ke dalam tubuh.
Pemisahan magnetik

Diagram berikut menunjukkan bagaimana pemisahan magnetik dapat digunakan untuk memisahkan campuran komponen. Dalam contoh tersebut, bijih mineral yang mengandung dua senyawa (satu magnetik, dan lainnya non-magnetik) dipisahkan. Butir bijih diumpankan ke sabuk berputar. Rol di ujung sabuk bersifat magnetis. Ini berarti bahwa semua butiran magnetik di bijih akan menempel pada sabuk ketika berputar di sekitar roller, sedangkan butiran non-magnetik akan jatuh dari ujung. Begitu butiran magnetik bergerak melewati roller magnetik, mereka juga akan jatuh.
 
Zat-zat dalam larutan dicampur pada tingkat partikel individu. Dalam larutan gula dan air, partikel-partikel gula dan partikel-partikel air bercampur dengan sangat baik sehingga kita tidak dapat membedakannya dengan mata telanjang. Kita mungkin berpikir bahwa campuran yang sangat ‘campuran’ tidak mungkin untuk dipisahkan. Tetapi seperti yang akan segera kita lihat, ini tidak benar.
 

Pemisahan dengan penguapan
Tahukah kita dari mana sebagian besar garam yang kita gunakan di dapur, kita mendapatkan garam dari tambak garam, tambak garam pantai berasal dari air laut. Tambak garam adalah bendungan dangkal di tanah tempat air garam menguap sehingga meninggalkan lapisan garam kering.

Seorang pekerja sibuk mengumpulkan garam kering untuk dikemas dan dijual.

Ketika air laut dibiarkan berada di tambak dangkal, air menjadi panas oleh sinar matahari dan perlahan berubah menjadi uap air, melalui penguapan. Setelah air menguap sepenuhnya, garam padat tertinggal.

Air yang hilang melalui penguapan dapat terkondensasi pada permukaan yang dingin. Pelat logam dingin bisa digunakan untuk melakukan hal ini, tetapi akan sulit untuk memulihkan semua air yang terkondensasi, karena akan menetes dari permukaan plat di banyak tempat yang berbeda. Para ilmuwan memiliki solusi untuk masalah itu: mereka menggunakan teknik khusus untuk memisahkan campuran seperti ini tanpa kehilangan salah satu komponen. Teknik ini disebut distilasi.

Distilasi
Distilasi adalah pemisahan satu substansi dari substansi lain dengan penguapan diikuti oleh kondensasi. Peralatan yang digunakan dalam teknik ini dapat dilihat di bawah ini

Misalkan kita ingin memisahkan air dan garam dalam air laut. Maka kita akan menempatkan air laut dalam labu bundar di sebelah kiri gambar (dalam labu destilasi). Kemudian kita akan merebus air laut untuk menghasilkan uap air, atau uap. Garam tidak akan menguap dengan air, karena hanya air yang menguap. Uap air naik melalui bagian atas labu dan masuk ke kondensor Liebig.
Dua kondensor Liebig yang digunakan dalam proses distilasi

Kondensor Liebig terdiri dari tabung gelas di dalam tabung gelas yang lebih besar. Kondensor dirancang sedemikian rupa sehingga air dingin dapat mengalir melalui ruang di antara tabung. Alat ini mendinginkan permukaan tabung bagian dalam. Uap air mengembun terhadap permukaan dingin ini dan mengalir ke labu penerima. Karena garam belum menguap, ia tetap tertinggal dalam labu distilasi.

Distilasi juga merupakan cara terbaik untuk memisahkan dua cairan yang memiliki titik didih berbeda, seperti air dan etanol misalnya.  Kita dapat menggunakan metode penyulingan atau distilasi yang sama yang kita gunakan untuk memisahkan air laut, untuk memisahkan dua cairan. Prinsipnya persis sama, kecuali bahwa kita akan menyaring campuran lebih dari sekali.begini mekanisme kerjanya:

Campuran kedua cairan ditempatkan dalam labu destilasi dan dipanaskan sampai titik didih terendah. Dalam kasus campuran etanol / air, suhu itu akan menjadi titik didih etanol, yaitu 78 ° C. Semua cairan dengan titik didih itu akan menguap, mengembun dalam kondensor Liebig, dan masuk ke dalam labu penerima. Cairan dengan titik didih yang lebih tinggi akan tetap berada dalam labu destilasi. Misalkan mengandung zat ketiga yang ingin kita pisahkan.
Ada satu lagi teknik pemisahan yang akan kita lihat, mungkin diantara kita memperhatikan bahwa tinta di atas kertas kadang-kadang akan ‘mengalir’ saat basah?
Sebagian besar tinta adalah campuran pigmen yang berbeda, dicampur untuk memberi mereka warna yang tepat. Pigmen adalah bahan kimia yang memberi warna pada bahan. Ketika campuran mengandung senyawa warna-warni, seringkali mungkin untuk memisahkan komponen yang berbeda menggunakan metode pemisahan yang disebut kromatografi. Kromatografi adalah metode untuk memisahkan zat berwarna menjadi pigmen individu.

Melihat lebih dekat cara kerja kromatografi kertas:
Dalam kromatografi kertas, cairan diambil melalui serat kertas. Pigmen dalam tinta dibawa oleh cairan, tetapi karena mereka adalah senyawa yang berbeda, mereka terbawa ke atas dengan kecepatan yang berbeda. Ini menyebabkan mereka muncul sebagai pita warna berbeda pada kromatogram.

Lihatlah gambar kromatogram di bawah ini.

Contoh strip chromatogram
Mengapa pigmen yang berbeda dibawa dengan kecepatan yang berbeda?
Pigmen bermigrasi dengan kecepatan berbeda karena perbedaan sifatnya: partikel pigmen besar cenderung bergerak lebih lambat. Selanjutnya, partikel yang larut dengan baik dalam cairan akan cenderung tetap berada di dalam cairan dan dibawa ke atas dengan cepat, sedangkan partikel yang mengikat dengan baik ke kertas akan cenderung bergerak lebih lambat.
 

Comment

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.