Teori Azeotrof

Apa itu azeotrop? Azeotrop merupakan campuran 2 atau lebih komponen pada komposisi tertentu dimana komposisi tersebut tidak bisa berubah hanya melalui distilasi biasa. Ketika campuran azeotrop dididihkan, fasa uap yang dihasilkan memiliki komposisi yang sama dengan fasa cairnya. Campuran azeotrop ini sering disebut juga constant boiling mixture karena komposisinya yang senantiasa tetap jika campuran tersebut dididihkan. Untuk lebih jelasnya, perhatikan ilustrasi berikut :

Titik A pada pada kurva merupakan boiling point campuran pada kondisi sebelum mencapai azeotrop. Campuran kemudian dididihkan dan uapnya dipisahkan dari sistem kesetimbangan uap cair (titik B). Uap ini kemudian didinginkan dan terkondensasi (titik C). Kondensat kemudian dididihkan, didinginkan, dan seterusnya hingga mencapai titik azeotrop. Pada titik azeotrop, proses tidak dapat diteruskan karena komposisi campuran akan selalu tetap. Pada gambar di atas, titik azeotrop digambarkan sebagai pertemuan antara kurva saturated vapor dan saturated liquid. (ditandai dengan garis vertikal putus-putus)

Percobaan 1

Pembuatan Bioethanol dari Fermentasi Tape Ketan

1. Pendahuluan 

Fermentasi anaerob, yaitu fermentasi yang tidak membutuhkan oksigen tetapi bahan – bahan lain akan bertindak sebagai haccaptor, misalnya aldehide atau physicacid. Mikroba yang melakukan fermentasi ini adalah yeast ( ragi ), beberapa jamur dan bakteri ( Tarigan , 1988 ). Diantara mikroorganisme etanol merupakan produk  peragian gula yang paling tersebar luas. Produsen utama alcohol adalah ragi terutama dari Saccharomyces sp. Pengubahan glukosa menjadi etanol dan karbon dioksida dan dapat dirumuskan sebagai berikut :

------>C₆H₁₂0₆                     2 CO₂+ 2 C₂H₅OH

                Menurut Desrosier (1988), fermentasi adalah suatu oksidasi karbohidrat anaerob dan aerob sebagian dan merupakan suatu kegiatan penguraian bahanbahankarbohidrat. Ada beberapa faktor yang mempengaruhi proses fermentasi, antara lainadalah sebagai berikut:

Ø   pH ; Mikroba tertentu dapat tumbuh pada kisaran pH yang sesuai untuk  pertumbuhannya. Khamir dapat hidup pada pH rendah yaitu antara 1-2.

Ø   Suhu ; Suhu yang digunakan dalam fermentasi akan mempengaruhi mikrobayang berperan dalam proses fermentasi. Suhu optimal pada proses fermentasiyaitu 35° C dan 40° C.

Ø   Oksigen ; Derajat an aerobiosis adalah merupakan faktor utama dalam pengendalian fermentasi. Bila tersedia O2 dalam jumlah besar, maka produksi sel-sel khamir dipacu. Bila produksi alkohol yang dikehendaki, makadiperlukan suatu penyediaan O2 yang sangat terbatas. Produk akhir dari suatufermentasi sebagian dapat dikendalikan dengan tegangan O2 substrat apabilafaktor-faktor lainnya optimum.

Ø   Substrat ; Mikroba memerlukan substrat yang mengandung nutrisi sesuai dengan kebutuhan untuk pertumbuhannya.

Menurut Buckle (1988), fermentasi adalah perubahan kimia dalam bahan pangan yang disebabkan oleh enzim-enzim yang dihasilkan oleh mikroorganisme atau telah ada dalam bahan pangan itu sendiri. Perubahanyang terjadi sebagai hasil fermentasi mikroorganisme dan interaksi yang terjadi diantara produk dari kegiatan-kegiatan tersebut dan zat-zat yang merupakan pembentuk bahan pangan tersebut.

2. Alat dan Bahan

   - Alat
     Gelas Ukur
     Destilasi
     Ember
     Erlenmeyer

   - Bahan
     Air Fermentasi Tape Ketan
   

PEMBUATAN MESIN DESTILASI SEDERHANA

Destilasi merupakan salah satu metode pemisahan campuran disamping metode yang lain seperti filtrasi, kristalisasi, sublimasi, Kromatografi. Destilasi didasarkan pada perbedaan titik didih campuran. Destilasi atau penyulingan digunakan untuk memisahkan campuran homogen (serba sama), seperti campuran air dan alcohol, air laut. Secara teoritis, destilasi juga dapat digunakan untuk memurnikan air sadah.
Alat destilasi terdiri dari labu destilasi, thermometer, kondensor Leibig, pembakar spiritus/Bunsen, kaki tiga, dan statif. Pada pemisahan campuran alkohol, maka alkohol akan mendidih lebih awal dan menguap karena alcohol memiliki titik didih lebih rendah daripada titik didih air. Uap alkohol selanjutnya akan mencair setelah melalui pipa kondensor. Cairan inilah yang disebut destilat (alkohol) murni. Sedangkan pada labu hanya tinggal air. Dengan demikian, alcohol telah terpisah dari air.

Pembuatan mesin destilasi sederhana  

          1. Alat dan Bahan

- Drum bekas oli

- Pipa

 - Stop kran

-Thermometer

- Selang Heavy duty 1 m

- Pipa stainless

- Pipa 5 meter dengan diameter lilitan 40cm

- Mesin Las

    2. Proses Pembuatan

-   Tanki Distilator

o   Diambil 1 Drum dan Belah bagian Atas dan bagian bawah drum dibersihkan bagian dalam Drum bekas Oli dari kotoran yang ada.

o   Dibuat pelat yang dipotong menjadi cekung pada sisi sebelah bawah drum, setelah itu dilas kembali plat cekung yang ada di sisi bawah drum.

o   Diberi lubang pada bagian bawah drum untuk saluran drain, setelah itu dilas dengan pipa dan diberi stop kran pada pipa.

o   Pada Sisi samping drum dibolongi untuk penempatan Thermometer pengukur suhu dalam drum, agar Temperatur Etanol sebesar bisa selalu dikontrol.

o   Disisi samping yang lain dberi Lubang juga di bagian atas dan bawah untuk menempatkan Alat Ukur ketinggian bahan baku yang terbuat dari Selang Heavy duty sepanjang 1M dan di klem di sisi atasdan bawah drum.

o   Ditutup Kembali dan diLas Rapat Bagian Atas Drum dan beri lubang untuk jalannya Pipa Stainless untuk proses penguapan etanol.

- Tanki Kondensor/Pendingin

o   Disiapkan 2 Buah Drum dan dibolongi salah satu sisi ke dua drum tersebut, lalu disatukan kedua bagian drum yang bolong dan dilas dengan rapat.

o   Setelah menyatu, dibolongi kembali dsisi bagian atas drum, untuk menempatkan lilitan pipa stainless guna menjadikannya sebagai condenser.

o   Dialirkan Pipa Stainless atau tembaga dari Mesin Destilasi ke drum condenser. Dibuat lingkaran dari pipa sepanjang 5 M dengan diameter lilitan 40 cm sebanyak 10 tingkat di dalam condenser.

o   Disisi bagian atas beri lubang untuk menempatkan lubang pinlet pipa untuk sirkulasi air masuk.

Gambar. Bahan tembaga

o   Pada bagian bawah diberi lubang juga untuk sirkulasi air keluar ke arah pompa air

o   Setelah itu, diberi lubang pengeluaran dari pipa condenser untuk jalur keluarnya minyak bio-etanol yang dihasilkan.

Gambar : Rangkaian alat destilator dan skema

PENTING DAN HARUS DIPERHATIKAN

1.Bio-etanol / Alkohol mempunyai sifat mudah menguap dan mudah terbakar,

2.Perhatikan dan kontrol peralatan distilasi, tangki dan pipa distilasi anda dr kebocoran

   saat melakukan  penyulingan utk meghindari bahaya kebakaran.

3.Pastikan peralatan distilasi anda tidak ada pipa yg buntu yg bisa menimbulkan tekanan

   balik selama penyulingan berlangsung kalau perlu tangki distilator diberi alat pengukur

   tekanan / pressure gauge.

4.Selama tdk ada tekanan balik distilasi anda akan berjalan pada tekanan normal ( 1 atm )

   dan tidak bakal meledak .

5.Pastikan fasilitas Air nya cukup, kebutuhan air untuk pendinginan terpenuhi dan pompa

   bejalan baik shg menghasilkan etanol terkondensasi dengan maximal dan fasilitas air ini

   akan sangat berguna sekali apabila sewaktu waktu terjadi kebakaran.

6.Selalu perhatikan keselamatan kerja dan hindari bahaya kebakaran.

SEMOGA BERMANFAAT