Sentrifugasi adalah cara pemisahan campuran berdasarkan perbedaan

Campuran 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 lebih memahami secara visual, kalian bisa simak pembahasan video berikut ini yah otakers !

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.

1. Filtrasi (penyaringan)

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.

2. Dekantasi

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.

3. Sentrifugasi

4. Evaporasi (evaporasi)

5. Distilasi (penyulingan)

Baca Juga :

Pemisahan Campuran : Distilasi

Pemisahan Campuran : Kristalisasi

Pemisahan Campuran Sentrifugasi : Cara Kerja Alat dan Contoh

6. Corong pisah

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

7. 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.

Dalam kehidupan sehari-hari kromatografi berguna untuk :

• Menguji apakah bahan pewarna yang digunakan dalam makanan aman untuk dikonsumsi
• Menguji tinta yang digunakan pada pemalsuan dokumen seperti surat, cek dan giro
• Menguji apakah terdapat obat terlarang dalam urin atlet atau penyalahgunaan narkoba
• Memeriksa apakah pestisida yag terdapat pada sayuran atau buah-buahan masih dalam batas aman

8. Sublimasi

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.

9 Ekstraksi (penyarian)

Pemisahan campuran dengan metode ekstraksi terjadi atas dasar perbedaan kelarutan zat terlarut di dalam pelarut yang berbeda. Ekstraksi sering dilakukan untuk mengambil sari dari suatu tumbuhan.

10 Rekristalisasi

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

Pemisahan campuran menjadi komponen-komponennya merupakan hal yang penting dalam berbagai proses komersial. Pada proses pertambangan tembaga, bijih tembaga dipisahkan terlebih dahulu dari mineral sampingan yang ada bersama-sama dalam batuan hasil galian. Bijih tembaga yang telah dipisahkan ini barulah kemudian dapat diolah untuk menghasilkan tembaga murni. Pada kilang minyak, minyak bumi yang merupakan campuran kompleks dari berbagai hidrokarbon dipisahkan menjadi berbagai produk bahan bakar melalui proses distilasi.

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.

Pemisahan campuran air dan pasir dengan dekantasi (Sumber gambar: sarthaks.com)

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.

Tahap-tahap melipat kertas saring (kiri) dan proses pemisahan suspensi secara filtrasi menggunakan kertas saring (kanan)
(Sumber: Cracolice, Mark S. & Peters, Edward I. 2016. Introductory Chemistry: An Active Learning Approach (6th edition). Boston, MA: Cengage Learning)

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.

Ilustrasi sederhana dari pemisahan campuran menggunakan alat sentrifuga
(Sumber gambar: eustassblood.weebly.com)

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.
(Sumber gambar: thefactfactor.com)

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).

Rangkaian alat distilasi sederhana
(Sumber: Cracolice, Mark S. & Peters, Edward I. 2016. Introductory Chemistry: An Active Learning Approach (6th edition). Boston, MA: Cengage Learning)

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.

Rangkaian alat distilasi bertingkat
(Sumber gambar: amrita.olabs.edu.in)

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.
(Sumber gambar: fao.org)

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 seperti pada gambar berikut.

Pemisahan campuran ammonium klorida dan garam dapur dengan sublimasi
(Sumber gambar: chemistrynotesblog.wordpress.com)

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.
(Sumber: Cracolice, Mark S. & Peters, Edward I. 2016. Introductory Chemistry: An Active Learning Approach (6th edition). Boston, MA: Cengage Learning)

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.

Pemisahan dua lapisan cairan menggunakan corong pisah
(Sumber: umich.edu)

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.

Pemisahan komponen-komponen penyusun tinta dengan kromatografi kertas
(Sumber gambar: guyhowto.com)

Contoh Soal Pemisahan Campuran dan Pembahasan

1. Metode yang paling tepat digunakan untuk memperoleh garam dari air laut adalah …

A. filtrasi B. dekantasi C. evaporasi D. pengayakan

E. kromatografi

Jawab: C

Dengan evaporasi (penguapan), air dari air laut akan habis menguap ke udara dan menyisakan padatan garam.

2. Berikut contoh dari penggunaan distilasi, kecuali …

A. pembuatan air suling B. pemisahan plasma darah C. desalinasi air laut D. pemurnian alkohol

E. pemisahan minyak mentah

Jawab: B

Pemisahan plasma darah dilakukan dengan metode sentrifugasi, bukan dengan distilasi.

Referensi

Cracolice, Mark S. & Peters, Edward I. 2016. Introductory Chemistry: An Active Learning Approach (6th edition). Boston, MA: Cengage Learning Johari, J.M.C. & Rachmawati, M. 2009. Kimia SMA dan MA untuk Kelas X Jilid 1. Jakarta: Esis

amrita.olabs.edu.in,. 2012. “Separation of Mixtures Using Different Techniques“, amrita.olabs.edu.in/?sub=73&brch=2&sim=96&cnt=1, diakses pada 2 Juni 2021 pukul 14.05

Harvey, David. 2021. “Classifying Separation Techniques”, chem.libretexts.org/Bookshelves/Analytical_Chemistry/Book%3A_Analytical_Chemistry_2.1_(Harvey)/07%3A_Obtaining_and_Preparing_Samples_for_Analysis/7.06%3A_Classifying_Separation_Techniques, diakses pada 4 Juni 2021 pukul 15.36

matharena.com.sg,. 2017. “Introduction to Separation Techniques”, chemistrynotesblog.wordpress.com/seperation-techniques/introduction-to-separation-techniques-2/, diakses pada 14 Juni 2021 pukul 16.23

Kontributor: Nirwan Susianto, S.Si.
Alumni Kimia FMIPA UI

Materi Kimia lainnya di StudioBelajar.com:

• Tabel Periodik
• Konfigurasi Elektron
• Sifat Koligatif Larutan