Campuran memang adalah materi yang tersusun dari dua jenis zat murni atau lebih dan masih memiliki sifat-sifat dari zat penyusunnya. Kebanyakan materi yang berada di alam ini tidak murni, melainkan masih berupa campuran. Seperti halnya udara yang kita hirup setiap hari sampai air laut yang berada di samudera. Udara sendiri terdiri dari beberapa macam zat seperti oksigen, nitrogen, uap air dan yang lainnya. Sedangkan air terdiri dari air, garam, dan zat yang lainnya.Untuk memperoleh zat murni, kita harus memisahkannya dari campurannya. Prinsip pemisahan campuran didasarkan pada perbedaan sifat-sifat fisis zat penyusunnya, diataranya seperti wujud zat, ukuran partikel, titik leleh, titik didih, sifat magnetik, kelarutan, dan lain sebagainya. Berikut ini adalah beberapa metode dalam memisahkan campuran.
Berikut ini adalah pembahasan tentang pemisahan campuran yang meliputi Macam-macam Pemisahan Campuran Zat, cara pemisahan campuran, metode pemisahan campuran, teknik pemisahan campuran, contoh kromatografi dalam kehidupan sehari-hari, pemisahan campuran sublimasi, proses pemisahan minyak bumi, pemisahan campuran dalam kimia, pemisahan campuran secara fisika.
Pernahkah kamu melihat ibumu mengayak tepung? Tepung diayak untuk mendapatkan butiran tepung yang lebih halus dan memisahkan kotoran yang tercampur dalam tepung. Mengayak merupakan salah satu teknik pemisahan campuran. Mau tahu teknik pemisahan campuran lainnya? Mari ikuti pembahasan berikut ini.
Macam-macam Metode (Cara) Pemisahan Campuran Zat
Di alam zat sebagian besar ditemukan dalam bentuk campuran atau senyawa. Masih ingatkah kamu bentuk campuran?
Jika suatu zat dalam bentuk murni atau senyawa ingin didapatkan maka suatu campuran perlu dipisahkan.
Memisahkan suatu zat dari campurannya dapat dilakukan dengan beberapa cara, yaitu tergantung jenis dan ukuran zat itu sebelumnya.
Ada beberapa cara memisahkan zat dari campurannya, yaitu dekantasi, penyaringan, distilasi, sublimasi, penguapan, kromatografi, sentrifugasi, corong pisah, dan amalgamasi
1. Pemisahan Campuran dengan Dekantasi
Filtrasi adalah metode pemisahan yang digunakan untuk memisahkan cairan dan padatan yang tidak larut dengan menggunakan penyaring (filter) berdasarkan perbedaan ukuran partikel. Sebagai contoh menyaring air yang bercampur pasir disaring dengan kertas saring sehingga pasir akan tertinggal di kertas saring.Metode pemisahan ini tergolong sederhana. Dekantasi digunakan untuk memisahkan zat padat dari larutannya. Misalnya, kita akan memisahkan lumpur dari air kotor. Bagaimana caranya?
Untuk memudahkan pemisahan pengotor, biasanya campuran didiamkan atau diendapkan terlebih dahulu. Setelah mengendap, larutan dipisahkan dengan hati-hati agar kotoran tidak terbawa larutan kembali. Dekantasi dapat digunakan sebagai salah satu alat alternatif selain filtrasi untuk memisahkan cairan dan padatan. Dekantasi dilakukan dengan cara menuang cairan secara perlahan-lahan, dengan demikian padatan akan tertinggal di dalam wadah tersebut. Metode jenis memang terbilang lebih cepat daripada filtrasi, namun hasilnya masih kurang efektif. Hasil akan menjadi lebih efektif bila ukuran zat padat jauh lebih besar, misalnya campuran air dengan kerikil.
Selain digunakan untuk menjernihkan air, dekantasi digunakan untuk memisahkan pati singkong dari campurannya. Ayo sebutkan penggunaan metode dekantasi yang lainnya.
2. Pemisahan Zat dengan Penyaringan (Filtrasi)
Apakah keluargamu memiliki kebiasaan minum kopi? Campuran air dan kopi dapat dipisahkan dengan cara penyaringan. Campuran dua zat yang memiliki ukuran berbeda dapat dipisahkan dengan teknik penyaringan (filtrasi). Teknik ini membutuhkan alat berpori (penyaring/filtrasi).
Di Laboratorium, penyaringan biasanya dilakukan dengan kertas saring. Penyaringan ini akan menghasilkan hasil filtrasi (filtrat) yang biasanya bening dan residu (ampas).
Hasil dari penyaringan (filtrasi) disebut filtrat. Hasil penyaringan yang dapat melewati kertas saring adalah partikel yang berukuran molekul.
Filtrat ditentukan oleh
- tingkat kerapatan alat penyaring;
- ukuran partikel zat yang disaring;
- jenis zat yang disaring.
Pemisahan zat dengan cara penyaringan dapat dilakukan pada pencampuran zat padat dalam zat padat lainnya. Misalnya, memisahkan pasir halus dari campuran pasir batu (sirtu).
Pemisahan campuran dengan cara penyaringan digunakan juga di pabrik tahu. Kedelai yang telah dihancurkan dengan penumbuk, kemudian diberi zat tambahan yang selanjutnya campuran itu disaring dengan kain putih tipis. Ayo, coba kamu berikan contoh penggunaan cara penyaringan lainnya.
3. Pemisahan Zat dengan Cara Penyulingan (Distilasi)
Distilasi adalah metode pemisahan campuran zat cair dari larutannya berdasarkan perbedaan titik didih. Jika larutan dipanaskan, maka komponen titik didihnya yang lebih rendah akan menguap terlebih dahulu. Dalam kehidupan sehari-hari proses penyulingan digunakan sebagai pemisahan air tawar dan air laut, pembuatan etanol atau alkhol, dan proses pemisahan minyak bumi.
Jika kamu merasakan sakit kepala, obat gosok atau minyak kayu putih sering digunakan untuk meringankan sakitmu. Tahukah kamu, bagaimana minyak kayu putih dibuat?Penyulingan terhadap daun dan kayu dari tanaman minyak kayu putih adalah cara yang digunakan untuk membuat minyak tersebut. Apakah pembuatan minyak wangi juga melalui proses penyulingan?
Penyulingan (distilasi) merupakan salah satu metode untuk memisahkan campuran. Prinsip distilasi adalah menguapkan suatu zat. Kemudian, mengembunkannya kembali. Uap zat yang didinginkan (diembunkan) merupakan cairan murni zat tersebut. Distilasi dapat dilakukan jika titik didih zat-zat yang bercampur berbeda.
Tabung suling tidak hanya digunakan pada pembuatan minyak kayu putih saja. Tahukah kamu, jika minyak bumi sebagai sumber energi untuk keperluan sehari-hari juga dihasilkan dari proses penyulingan?
Skema Pemisahan Campuran dengan Penyulingan (Destilasi)
 |
| Gambar: Skema Pemisahan Campuran dengan Penyulingan (Destilasi) |
 |
| Gambar: Skema Destilasi Bertingkat pada Minyak Bumi |
4. Pemisahan Zat dengan Cara Sublimasi
Kamu tentu tidak asing dengan kapur barus. Kapur barus yang dibiarkan pada udara terbuka, lama-kelamaan akan habis. Mengapa itu bisa terjadi?
Sublimasi merupakan metode pemisahan campuran dengan menguapkan zat padat tanpa melalui fase cair terlebih dahulu. Misalnya, kapur barus yang berubah dari wujud padat menjadi gas.Sublimasi merupakan metode pemisahan campuran sesama zat padat berdasarkan perubahan wujud zat. Zat padat yang menyublim (berubah wujud menjadi gas atau sebaliknya) dapat dipisahkan dengan campurannya dengan zat padat yang tidak dapat menyublim menggunakan metode sublimasi. Contohnya seperti campuran iodin dengan garam dapat dipisahkan dengan cara pemanasan. Campuran dipanaskan di dalam wadah cawan yang ditutp dengan corong terbalik. Iodin akan menyublim dan menjadi uap, tapi pada saat menyentuh permukaan corong, uap iodin menyublim kembali menjadi padatan yang menempel pada permukaan corong sehingga dapat dipisahkan dengan padatan garam.
Teknik ini digunakan untuk dua zat yang satu menyublim, sedangkan yang lainnya tidak menyublim sehingga kotoran yang tidak menyublim akan tertinggal. Selain kapur barus, zat yang mengalami sublimasi adalah ammonium klorida dan iodin.
5. Pemisahan Zat dengan Penguapan (Evaporasi)
Bagaimana rasanya makananmu tanpa dibumbui garam? Wah… pasti hambar, bukan? Akan tetapi, bagaimanakah mendapatkan garam dapur dari air laut?
Penguapan (evaporasi) merupakan salah satu cara untuk memisahkan garam dapur dari air laut. Mau tahu tentang pemisahan zat dengan penguapan, mari kita lakukan kegiatan berikut ini.
Petunjuk Kerja
Isi tabung reaksi dengan air laut atau larutan garam dalam air. Kemudian, tuang larutan tersebut melalui kertas saring ke dalam beaker glass. Tuang kembali larutan yang telah tersaring ke dalam cawan penguap atau tutup botol selai. Panaskan cawan penguap dengan pemanas spiritus. Amati apa yang terjadi. Masih adakah yang tertinggal pada cawan penguap?
Kegiatan di atas merupakan kegiatan skala kecil. Bagaimana cara petani garam membuat garam dalam skala yang besar?
Air laut dialirkan ke tambak-tambak garam. Kemudian, didiamkan sehingga pasir dan kotoran yang ukurannya besar mengendap. Air yang sudah dibersihkan ini dialirkan ke tempat penguapan dengan memanfaatkan energi matahari.
Garam yang tertinggal di ladang garam dikumpulkan. Itu dinamakan garam kotor. Garam kotor ini dilarutkan dengan air bersih, kemudian disaring.
Air garam akhir inilah yang dibuat menjadi garam bersih dengan menguapkan air pelarutnya. Garam ini ditambahkan kalium iodat (KIO3) sehingga menjadi garam beriodium.
6. Pemisahan Zat dengan Cara Kromatografi
Kamu tentu lebih tertarik pada makanan dan minuman yang berwarna- warni, bukan? Warna-warna menarik pada makanan diperoleh dengan menambahkan zat warna. Misalnya, dari daun suji, kunyit, bit, dan wortel. Zat perwarna makanan apa yang sering digunakan? Zat pewarna makanan dan minuman tersebut dapat dihasilkan dengan cara kromatografi. Kromatografi merupakan pemisahan campuran yang terjadi karena perbedaan kelarutan zat-zat dalam pelarut serta perbedaan penyerapan (adsorbsi) kertas terhadap zat-zat yang ingin dipisahkan. Suatu zat yang lebih dahulu larut dalam pelarut dan kurang terabsorbsi pada kertas akan bergerak lebih cepat.
Pada pemisahan campuran dengan cara kromatografi, zat warna pada daun akan larut dalam alkohol. Setelah diteteskan pada kertas saring, alkohol akan menguap sehingga yang tertinggal adalah zat warnanya. Ujung pita kertas saring yang tercelup dalam alkohol di gelas beaker menyebabkan zat warna bergerak naik secara kapilaritas. Alkohol dalam tabung reaksi akan naik melalui pori-pori kertas saring dan mendorong zat warna pada kertas tersebut.
Setelah beberapa saat, zat warna akan terpisah dari klorofil daun dan membentuk kromatogram. Kromatogram berbentuk pita warna pada kertas saring dengan susunan paling atas (warna yang terpisah awal) adalah xantofil (zat pewarna).
Kemudian, pita karotena dan paling bawah adalah pita klorofil. Jika larutan daun dalam alkohol diganti dengan tinta maka terbentuk pita-pita warna yang berurutan sesuai warna yang dikandung tinta tersebut.
7. Pemisahan dengan Cara Sentrifugasi (Pemusingan)
Sentrifugasi (pemusingan) adalah pemisahan campuran zat padat dengan zat padat atau zat cair dengan zat padat dengan cara memutar. Pada pemisahan cara ini, campuran diletakkan pada tempat yang lebar, kemudian diputar dengan cepat.
Akibatnya, zat yang partikelnya besar akan terkumpul di pusat (tengah-tengah) tempat itu sehingga terpisah dari zat lainnya. Contohnya, pemisahan trombosit dari darah.
Selain pemisahan trombosit, cara ini masih sering digunakan petani untuk memisahkan gabah yang berisi dengan gabah yang kosong dan kotorannya. Caranya, gabah campuran dimasukkan ke dalam tampah, kemudian di putar. Hasilnya, gabah yang berisi berkumpul di tengah tampah.
8. Pemisahan dengan Corong pisah
Metode ini digunakan untuk memisahkan zat cair yang tidak memiliki daya larut. Misalnya, minyak dengan air. Caranya, campuran dimasukkan ke dalam corong pisah, kemudian didiamkan.
Campuran dua jenis zat cair yang tidak saling melarutkan dapat dipisahkan dengan corong pisah lalu didiamkan selama beberapa saat sampai membentuk dua lapisan terpisah. Contohnya adalah seperti pemisahan air dengan minyak Zat yang memiliki massa jenis lebih besar akan berada di bawah dan masa jenisnya lebih kecil berada di atas. Kran dibuka untuk membuang airnya dan minyak akan tertinggal di corong. Jadi, minyak akan terpisah dengan air.
9. Pemisahan dengan Kristalisasi
Kristalisasi merupakan cara pemisahan zat padat dari larutannya sehingga mengkristal. Misalnya, pembuatan gula pasir. Caranya, air tebu di saring agar kotorannya tidak terbawa. Kristalisasi ialah pemisahan campuran dengan cara mengkristalkan atau mengendapkan zat terlarut dalam larutan yang tadinya berupa cairan juga. Biasanya kristalisasi ini menggunakan suhu rendah untuk membuat cairannya mengendap. Sedangkan rekristalisasi ialah suatu proses kristalisasi ulang. misalnya kita mendapatkan kristal, namun kristal tersebut belum murni. untuk mendapatkan kristal yang lebih murni dilakukan rekristalisasi. rekristalisasi dilakukan dengan cara melarutkan kristal dalam pelarut kemudian mengkristalkannya kembali
Larutan gula dari air tebu dipanaskan pada suhu tinggi sehingga air menguap dengan cepat. Hasilnya, gula akan mengkristal.
10. Pemisahan campuran dengan Amalgamasi
Amalgamasi adalah cara pemisahan zat dengan melakukan reaksi. Misalnya, pemisahan zat untuk mendapatkan emas murni dari bijih emas.
