Isi
Distilasi adalah proses pemisahan dua atau lebih cairan berdasarkan perbedaan titik didihnya. Namun, ketika titik didih cairan sangat mirip, pemisahan dengan distilasi normal menjadi tidak efektif atau tidak mungkin. Distilasi fraksional adalah proses distilasi yang dimodifikasi yang memungkinkan pemisahan cairan dengan titik didih yang serupa.
Titik Didih
Titik didih cairan adalah suhu di mana ia berubah menjadi uap. Cairan mempertahankan titik didih karakteristiknya bahkan ketika dicampur dengan cairan lain. Ini mewakili prinsip dasar distilasi --- bahwa cairan dapat dipisahkan dengan mengubah cairan dengan titik didih terendah menjadi uap, kemudian mengubah uap itu kembali ke keadaan cair setelah dipindahkan ke wadah terpisah.
Distilasi
Dalam proses distilasi, campuran cairan ditempatkan dalam labu mendidih, yang dihubungkan ke kolom pendingin yang disebut kondensor, ujung yang berlawanan dihubungkan ke labu penerima. Kondensor duduk mendatar dengan sedikit kemiringan ke bawah sehingga uap yang mencapai kondensor dan diubah kembali menjadi cairan dapat dikumpulkan dalam labu penerima. Departemen kimia di Wake Forest College menyediakan diagram pengaturan. Pada penyelesaian distilasi, cairan didih terendah berakhir di labu penerima (dan disebut "distilat") dan cairan mendidih yang lebih tinggi tetap dalam labu didih.
Distilasi Fraksional
Penyiapan distilasi fraksional mencakup kolom tambahan yang duduk secara vertikal di atas labu mendidih dan yang terhubung kondensor. Tujuannya adalah untuk meningkatkan jarak yang harus ditempuh uap untuk mencapai kondensor. Kolom biasanya dikemas dengan manik-manik kaca atau potongan keramik untuk menambah luas permukaan yang harus bersentuhan dengan uap saat mengangkut ke kondensor.
Selama distilasi normal, sejumlah besar cairan mendidih yang lebih tinggi juga akan menguap dan dipindahkan ke labu pengumpul, pada dasarnya menjadi pengotor dalam produk suling. Ini terutama bermasalah ketika cairan yang dipisahkan memiliki titik didih yang sama. Semakin banyak area permukaan semakin tinggi kontak cairan mendidih di sepanjang jalan, semakin besar kemungkinan untuk mengembun kembali ke cairan dan kembali ke labu mendidih. Distilasi fraksional menggunakan peningkatan luas permukaan ini untuk meningkatkan efisiensi distilasi.
Penggunaan
Dua aplikasi utama distilasi fraksional adalah pemurnian minyak mentah dan pembuatan alkohol (minuman beralkohol).
Minyak mentah mengandung banyak bahan kimia yang berbeda, banyak di antaranya memiliki titik didih yang serupa. Kilang memisahkan bahan kimia ini dengan titik didih menjadi berbagai produk. Fraksi dengan titik didih yang lebih rendah menjadi gas minyak atau bensin, fraksi dengan titik didih menengah menjadi bahan bakar minyak, bahan bakar diesel, atau minyak tanah, dan fraksi dengan titik didih tertinggi menjadi lilin parafin atau aspal.
Fermentasi gula menjadi alkohol berhenti ketika kandungan alkohol mendekati 13 persen karena ragi tidak dapat bertahan pada konsentrasi alkohol yang lebih tinggi. Titik didih alkohol (78,5 derajat Celcius) dan air (100 derajat Celcius) cukup serupa sehingga penyulingan harus menggunakan distilasi fraksional untuk memekatkan alkohol hingga sekitar 50 persen (yang kemudian disebut "roh").
Fakta Menarik
Proses penyulingan di kilang minyak menggunakan 2 barel minyak dalam energi untuk setiap 100 barel minyak sulingan.