METODE UNTUK MEMISAHKAN CAMPURAN HOMOGEN - KIMIA - 2024

The metode pemisahan campuran homogen adalah semua orang yang, tanpa menggunakan reaksi kimia, memungkinkan untuk mendapatkan komponen atau zat terlarut yang mengintegrasikan fase yang sama; yaitu cairan, padat atau gas.

Campuran homogen tersebut terdiri dari larutan, di mana partikel zat terlarut terlalu kecil untuk dibedakan dengan mata telanjang. Mereka sangat kecil sehingga tidak ada filter yang sempit atau cukup selektif untuk menahannya saat solusi melewatinya. Tidak ada bantuan untuk teknik pemisahan mereka seperti sentrifugasi atau magnetisasi.

Contoh ilustratif tentang bagaimana campuran homogen dapat dipisahkan secara bertahap. Sumber: Gabriel Bolívar.

Di atas adalah contoh bagaimana solusi dipisahkan menjadi komponen-komponennya. Campuran awal (coklat), dipisahkan menjadi dua komponen, sama-sama homogen (oranye dan ungu). Akhirnya, dari dua campuran yang dihasilkan, diperoleh pelarut (putih) dan empat pasang zat terlarut (merah-kuning dan merah-biru).

Di antara metode atau teknik untuk memisahkan larutan kami memiliki penguapan, distilasi, kromatografi dan kristalisasi fraksional. Bergantung pada kompleksitas campuran, lebih dari satu metode ini mungkin harus digunakan sampai homogenitas rusak.

Metode utama pemisahan campuran

- Penguapan

Penguapan adalah metode paling sederhana untuk memisahkan campuran homogen dari satu zat terlarut.

Campuran homogen paling sederhana adalah larutan di mana satu zat terlarut terlarut. Misalnya pada gambar di atas terdapat larutan berwarna akibat penyerapan dan pantulan cahaya tampak dengan partikel zat terlarutnya.

Jika telah diguncang dengan baik selama persiapannya, tidak akan ada daerah yang lebih terang atau lebih gelap dari yang lain; mereka semua sama, seragam. Partikel warna-warni ini tidak dapat dipisahkan dari pelarut dengan metode mekanis apa pun, jadi Anda memerlukan energi dalam bentuk panas (segitiga merah) untuk mencapainya.

Dengan demikian, larutan berwarna dipanaskan di bawah langit terbuka untuk mempercepat dan memungkinkan pelarut menguap keluar dari wadahnya. Ketika ini terjadi, volume yang memisahkan partikel zat terlarut berkurang dan oleh karena itu interaksinya meningkat dan perlahan-lahan berakhir.

Hasil akhirnya adalah zat terlarut berwarna tetap berada di dasar wadah dan pelarut telah menguap seluruhnya.

Kekurangan dari penguapan adalah bahwa, daripada memisahkan zat terlarut, tujuannya adalah untuk menghilangkan pelarut dengan memanaskannya sampai titik didihnya. Padatan yang tersisa dapat terdiri dari lebih dari satu zat terlarut dan oleh karena itu diperlukan metode pemisahan lain untuk menentukannya dalam komponen yang terisolasi.

- Distilasi

Distilasi

Distilasi mungkin merupakan metode yang paling banyak digunakan untuk memisahkan larutan atau campuran homogen. Penggunaannya meluas ke garam atau logam cair, gas kondensasi, campuran pelarut, atau ekstrak organik. Zat terlarut sebagian besar berupa cairan, titik didihnya berbeda beberapa derajat dari titik didih pelarut.

Jika perbedaan antara titik didih tersebut tinggi (lebih dari 70 ºC), distilasi sederhana digunakan; dan jika tidak, maka distilasi fraksional dilakukan. Kedua distilasi memiliki banyak pengaturan atau desain, serta metodologi yang berbeda untuk campuran dengan sifat kimia yang berbeda (mudah menguap, reaktif, polar, apolar, dll.).

Dalam distilasi, baik pelarut dan zat terlarut dikonservasi, dan ini adalah salah satu perbedaan utama mereka sehubungan dengan penguapan.

Namun, penguapan berputar menggabungkan dua aspek ini: campuran cair-padat atau cair-cair, seperti minyak terlarut dan larut, dipanaskan sampai pelarutnya hilang, tetapi ini dikumpulkan di wadah lain selama padatan atau minyak tetap ada. di wadah awal.

Distilasi udara

Udara yang terkondensasi dilakukan distilasi fraksional kriogenik untuk menghilangkan oksigen, nitrogen, argon, neon, dll. Udara, campuran gas homogen, berubah menjadi cairan di mana nitrogen, sebagai komponen mayoritas, secara teoritis bertindak sebagai pelarut; dan gas lainnya, juga terkondensasi, sebagai zat terlarut cair.

- Kromatografi

Kromatografi, tidak seperti teknik lain, tidak dapat memberikan hasil yang serupa bahkan dari jarak jauh; artinya, ini tidak berguna untuk memproses seluruh campuran, tetapi hanya sebagian kecil saja. Namun, informasi yang diberikannya secara analitis sangat berharga, karena mengidentifikasi dan mengklasifikasikan campuran berdasarkan komposisinya.

Kertas atau kromatografi lapis tipis. Sumber: Gabriel Bolívar.

Ada berbagai jenis kromatografi, tetapi yang paling sederhana, yang dijelaskan di perguruan tinggi atau program pra-universitas, adalah kertas, yang prinsipnya sama dengan yang dikembangkan pada lapisan tipis bahan penyerap (umumnya silika gel).

Gambar di atas menunjukkan bahwa gelas kimia yang berisi air atau pelarut tertentu diletakkan di atas kertas yang telah ditandai dengan garis acuan dengan tetesan atau titik dari tiga pigmen terpilih (oranye, ungu dan hijau). Gelas kimia dijaga tetap tertutup sehingga tekanannya konstan dan jenuh dengan uap pelarut.

Kemudian, cairan mulai naik ke atas kertas dan membawa pigmen. Interaksi pigmen-kertas tidak semuanya sama: beberapa lebih kuat, beberapa lebih lemah. Semakin banyak afinitas pigmen terhadap kertas, semakin sedikit pigmen akan naik melalui kertas relatif terhadap garis yang awalnya ditandai.

Sebagai contoh: pigmen merah adalah pigmen yang terasa kurang afinitas untuk pelarut, sedangkan kuning hampir tidak naik karena kertas lebih menahannya. Pelarut kemudian disebut fase gerak, dan kertas fase diam.

- Kristalisasi pecahan

Contoh ilustrasi kristalisasi pecahan. Sumber: Gabriel Bolívar.

Dan untuk menyelesaikannya ada kristalisasi pecahan. Metode ini mungkin dapat diklasifikasikan sebagai hibrida, karena dimulai dari campuran yang homogen hingga akhirnya menjadi yang heterogen. Misalnya, Anda memiliki larutan di mana padatan hijau telah larut (gambar atas).

Partikel hijau terlalu kecil untuk dipisahkan secara manual atau mekanis. Diketahui juga bahwa padatan hijau adalah campuran dari dua komponen dan bukan satu senyawa dari warna ini.

Kemudian, larutannya dipanaskan dan didiamkan selama mendingin. Ternyata kedua komponen itu, meskipun terkait erat satu sama lain, kelarutannya dalam pelarut tertentu sedikit berbeda; oleh karena itu, salah satu dari keduanya akan mulai mengkristal terlebih dahulu dan kemudian yang lainnya.

Komponen biru-hijau (di tengah gambar) adalah yang pertama mengkristal, sedangkan komponen kuning tetap terlarut. Karena ada kristal hijau kebiruan, mereka disaring panas sebelum kristal kuning muncul. Kemudian, saat pelarut sedikit lebih dingin, komponen kuning mengkristal dan penyaringan lain dilakukan.

Referensi

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kimia (Edisi ke-8). CENGAGE Learning.
2. Chelsea Schuyler. (2019). Kromatografi, Distilasi dan Filtrasi: Metode Pemisahan Campuran. Belajar. Diperoleh dari: study.com
3. Yayasan CK-12. (16 Oktober 2019). Metode untuk Memisahkan Campuran. Kimia LibreTexts. Diperoleh dari: chem.libretexts.org
4. Ilmu yang Baik. (2019). Pemisahan Campuran. Diperoleh dari: goodscience.com.au
5. Clark Jim. (2007). Kromatografi lapis tipis. Diperoleh dari: chemguide.co.uk