Definisi Campuran
Campuran merupakan gabungan dua atau lebih
zat. Campuran dapat berupa larutan, koloid atau suspensi. Komponen-komponen
penyusun suatu campuran tersebut dapat dipisahkan berdasarkan sifat fisika zat
penyusunnya. Terdapat dua macam campuran, yaitu campuran homogen dan campuran
heterogen.
Metode Pemisahan
Campuran
1. Filtrasi (Penyaringan)
Filtrasi
(penyaringan) adalah cara pemisahan campuran berdasarkan perbedaan ukuran dari
partikel-partikel komponen campuran dengan menggunakan penyaring. Partikel yang
mempunyai ukuran lebih kecil akan lolos saringan dan partikel yang lebih besar
akan tertinggal pada saringan.
Contoh: Memisahkan garam yang bercampur pasir, dimana
garam mudah larut dalam air sedangkan pasir tidak larut. Campuran tersebut
dimasukkan dalam air, garam akan larut sedangkan pasir tidak. Setelah disaring
pasir akan tertinggal di kertas saring, dan air garam lolos menembus kertas
saring. Zat yang tertahan di kertas saring dinamakan residu dan cairan yang
dapat menembus kertas saring dinamakan filtrat.
2. Dekantasi
Dekantasi dapat digunakan sebagai cara alternatif selain filtrasi
untuk memisahkan campuran. Cara ini juga digunakan untuk memisahkan campuran
zat padat dengan zat cair. Dekantasi dilakukan dengan menuangkan cairan secara
perlahan-lahan melalui batang pengaduk, dengan demikian padatan akan tertinggal
di dalam wadah tersebut. Metode jenis ini 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.
3. Kromatografi
Kromatografi adalah suatu
teknik pemisahan berdasarkan
perbedaan pola pergerakan antara fase gerak dan fase diam untuk memisahkan
komponen (berupa molekul) yang berada pada larutan. Molekul yang terlarut dalam fase
gerak, akan melewati kolom yang merupakan fase diam. Molekul yang memiliki
ikatan yang kuat dengan kolom akan cenderung bergerak lebih lambat dibanding
molekul yang berikatan lemah. Dengan
ini, berbagai macam tipe molekul dapat dipisahkan berdasarkan pergerakan pada
kolom.
Contoh kromatografi yang
paling sederhana adalah kromatografi kertas yang dapat dibuat dari kertas
saring. Kromatografi kertas dapat digunakan untuk memisahkan campuran zat warna.
4. Kristalisasi
Kristalisasi ada dua macam, yaitu
kristalisasi penguapan dan kristalisasi pendinginan. Kristalisasi
penguapan dilakukan dengan jalan menguapkan pelarutnya jika zat yang akan
dipisahkan tahan terhadap panas dan titik bekunya lebih tinggi daripada titik
didih pelarut.
Kristalisasi penguapan
dilakukan oleh para petani garam. Pada saat air pasang, tambak-tambak garam
akan terisi air laut. Adanya pengaruh sinar matahari mengakibatkan komponen air
dari air laut dalam tambak akan menguap dan komponen garamnya akan tetap dalam
larutan. Jika penguapan ini terus berlangsung, lama-kelamaan garam tersebut
akan membentuk kristal-kristal garam tanpa harus menunggu sampai airnya
habis.
Kristalisasi
pendinginan dilakukan dengan cara mendinginkan larutan. Pada saat suhu larutan
turun, komponen zat yang memiliki titik beku lebih tinggi akan membeku terlebih
dahulu, sementara zat lain masih larut sehingga keduanya dapat dipisahkan
dengan cara penyaringan. Zat lain akan turun bersama pelarut sebagai filtrat,
sedangkan zat padat tetap tinggal di atas saringan sebagai residu.
5. Sublimasi
Sublimasi adalah
perubahan wujud dari padat ke gas tanpa mencair terlebih dahulu. Misalkan es yang
langsung menguap tanpa mencair terlebih dahulu. Pada tekanan normal, kebanyakan
benda dan zat memiliki tiga bentuk yang berbeda pada suhu yang berbeda-beda.
Pada kasus ini transisi dari wujud padat ke gas membutuhkan wujud antara. Namun
untuk beberapa antara, wujudnya bisa langsung berubah ke gas tanpa harus
mencair. Ini bisa terjadi apabila tekanan udara pada zat tersebut terlalu
rendah untuk mencegah molekul-molekul ini melepaskan diri dari wujud
padat. Sublimasi juga dapat diartikan sebagai metode pemisahan campuran yang
didasarkan pada campuran zat yang memiliki satu zat yang apat menyublim (perubahan
wujud padat ke gas), sedangkan zat lainnya tidak dapat menyublim.
Contohnya: campuran iodin dan garam dapat dipisahkan dengan cara sublimasi.
6. Destilasi (Penyulingan)
Destilasi adalah memisahkan campuran berupa zat cair terlarut dari pelarutnya.
Pemisahan campuran dengan destilasi didasarkan pada perbedaan titik didih.
Pemisahan spiritus yang bercampur
dengan air dapat dilakukan dengan cara destilasi. Campuran spiritus dengan air
kita masukkan dalam labu destilasi, kemudian dipanaskan. Proses yang terjadi
adalah campuran air dan spiritus dipanaskan hingga suhu 80oC
sehingga spiritus menguap sedang air belum menguap.
Uap spiritus didinginkan dalam
pendingin Liebieg, sehingga mengembun dan menetes di tabung erlenmeyer. Zat
yang dihasilkan dari destilasi yang disebut destilat.
Salah satu contoh destilasi terbesar saat ini
adalah proses pengolahan minyak bumi menjadi fraksi-fraksi minyak bumi, seperti
LPG, bensin, minyak tanah, solar, pelumas, dan aspal.
7. Sentrifugasi
Salah
satu teknik yang dapat dipergunakan untuk memisahkan campuran adalah teknik
sentrifugasi, yaitu metode yang digunakan dalam untuk mempercepat proses pengendapan
dengan memberikan gaya sentrifugasi pada partikel-partikelnya.
Pemisahan sentrifugal menggunakan prinsip dimana objek
diputar secara horizontal pada jarak tertentu. Apabila objek berotasi di dalam
tabung atau silinder yang berisi campuran cairan dan partikel, maka campuran
tersebut dapat bergerak menuju pusat rotasi. Namun hal tersebut tidak terjadi
karena adanya gaya yang berlawanan yang menuju kearah dinding luar silinder
atau tabung, gaya tersebut adalah gaya sentrifugasi. Gaya inilah yang
menyebabkan partikel-partikel menuju dinding tabung dan terakumulasi membentuk
endapan.
8. Absorpsi
Absorpsi adalah proses pemisahan bahan dari suatu
campuran gas dengan cara pengikatan bahan tersebut pada permukaan absorben cair
yang diikuti dengan pelarutan. Kelarutan gas yang akan diserap dapat disebabkan
hanya oleh gaya-gaya fisik (pada absorpsi fisik) atau selain gaya tersebut juga
oleh ikatan kimia (pada absorpsi kimia). Komponen gas yang dapat mengadakan
ikatan kimia akan dilarutkan lebih dahulu dan juga dengan kecepatan yang lebih
tinggi. Karena itu absorpsi kimia mengungguli absorpsi fisik.
Absorben adalah cairan yang
dapat melarutkan bahan yang akan diabsorpsi pada permukaannya, baik secara
fisik maupun secara reaksi kimia.Absorben sering juga disebut sebagai cairan
pencuci. Jenis-jenis bahan yang dapat digunakan sebagai absorben adalah air
(untuk gas-gas yang dapat larut, atau untuk pemisahan partikel debu dan tetesan
cairan), natrium hidroksida (untuk gas-gas yang dapat bereaksi seperti asam) dan
asam sulfat (untuk gas-gas yang dapat bereaksi seperti basa).
9. Adsorpsi
Adsorpsi
adalah proses pemisahan bahan dari campuran gas atau cair, bahan yang akan
dipisahkan ditarik oleh permukaan zat padat yang menyerap (adsorben). Biasanya
partikel-partikel kecil zat penyerap ditempatkan ke suatu hamparan tetap dan
fluida kemudian dialirkan melalui hamparan tetap tersebut sampai zat padat itu
mendekati jenuh dan pemisahan yang dikehendaki tidak dapat berlangsung lagi.
Kebanyakan zat pengadsorpsi adalah adsorben. Bahan-bahan yang berpori dan
adsorpsi berlangsung terutama pada dinding-dinding pori. Pemisahan terjadi
karena perbedaan bibit molekul atau karena perbedaan polaritas menyebabkan
sebagian molekul melekat pada permukaan itu lebih erat daripada molekul-molekul
lainnya. Misalnya, limbah industri pencucian kain batik diadsorpsi zat warnanya dengan menggunakan arang
tempurung kelapa yang sudah diaktifkan. Limbah elektroplating yang mengandung
nikel, logam berat nikel diadsorpsi dengan zeolit yang diaktifkan.