PEMISAHAN CAMPURAN
Senyawa merupakan zat tunggal yang tersusun atas
unsur-unsur yang berikatan secara kimia dengan perbandingan tetap, sehingga
untuk menguraikannya harus melalui reaksi kimia. Sedangkan campuran terdiri
atas beberapa unsur atau senyawa yang saling berinteraksi secara fisika dengan
perbandingan yang tidak pasti, sehingga 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. Contoh : pemisahan campuran air dan pasir dengan dekantasi.
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.
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.
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.
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).
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.
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.
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.
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.
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.
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.