Proses Sublimasi

        Assalamualaikum. wr. wb. pada kesempatan hari ini saya akan bagikan materi mengenai proses sublimasi, dimana materi ini adalah materi dari pelajaran produktif pada kimia industri. Proses sublimasi juag sering digunakan pada suatu industri yang digunakan untuk proses pemisahan dari cair ke bentuk uap cair-uap. Langsung saja berikut adalah penjelasan mengenai proses sublimasi.

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.

        Proses sublimasi sangat mirip dengan proses distilasi. Istilah distilasi digunakan untuk perubahan dari cairan menjadi uap setelah mengalami pendinginan berubah menjadi cairan atau padatan. Sedangkan sublimasi adalah proses dari perubahan bentuk padatan langsung menjadi uap tanpa melalui bentuk cair dan setelah mengalami pendinginan langsung terkondensasi menjadi padatan kembali.

Garis antara solid dan liquid merupakan kurva keseimbangan antara cairan dan uap, Garis antara liquid dan gas merupakan kurve keseimbangan antara gas dan cair, sedangkan garis antara solid dan gas merupakan garis keseimbangan antara padatan dan gas. Ketiga  kurva berpotongan di satu titik yang disebut titik Triple dimanaketiga fasa dalam keseimbangan

Titik leleh normal suatu senyawa ialah suhu dimana padatan dan cairan  berada pada keseimbangan pada tekanan 1 atmosfer. Jika pada sistem tersebut tekanan diturunkan sampai mencapai dibawah titik triple, maka zat dari keadaan uap dapat langsung terkondensasi menjadi padatan atau sebaliknya, proses ini disebut menyublim. Pada beberapa zat, tekanan  uapnya pada titik triple berada pada suhu kamar sehingga zat tersebut dapat mengalami sublimasi pada suhu kamar. Misalnya saja kamfer pada titik triple suhunya 79C dan tekanan uapnya 370 mmHg. Karbon dioksida (CO2) pada titik triple suhunya 56,4C dan tekanan uapnya 5,11 atm.

Pada beberapa senyawa, tekanan uap pada titik triple sangat rendah. Misalnya benzena pada titip triple tekanannya 6mmHg dan suhunya 122C, Naftalen pada titik triple tekanannya 7mmHg dan suhunya 80C. Karena tekanan uapnya sangat rendah, maka pada tekanan atmosfer zat tersebut dalam bentuk cairan sehingga kurang baik untuk disublimasikan. Agar sublimasi dapat dilakukan maka tekanan pada permukaan cairan harus diturunkan dengan cara di vakumkan.

Teknik pemisahan dengan cara sublimasi sering dilakukan untuk beberapa senyawa organik. Contohnya AlCl3, NH4Cl, I2, As2O3 dll

PRINSIP KERJA SUBLIMASI

              Prinsip kerja sublimasi secara umum [dalam skala industri] adalah memisahkan zat yang mudah menyublim tersebut dengan sebuah sublimator sehingga menjadi gas/uap. Gas yang dihasilkan ditampung, lalu didinginkan/dikondensasi kembali. Sedangkan cara kerja sublimasi secara sederhana [dalam skala laboratorium] adalah zat yang akan disublimasi dimasukkan dalam cawan/gelas piala untuk keperluar sublimasi, ditutup dengan gelas arloji , corong/labu berisi air sebagai pendingin , kemudian di panaskan dengan api kecil pelan-pelan. Zat padat akan menyublim berubah menjadi uap, sedangkan zat penyampur tetap padat. Uap yang terbentuk karena adanya proses pendinginan berubah lagi menjadi padat yang menempel pada dinding alat pendingin. Bila sudah tidak ada lagi zat yang menyublim , dihentikan proses pemanasan dan di biarkan dingin supaya uap yang terbentuk menyublim semua, kemudian zat yang terbentuk dikumpulkan  untuk diperiksa kemurniannya. Bila kurang murni proses sublimasi dapat diulang sampai didapatkan zat yang murni.

. PROSES SUBLIMASI

Diklasifikasikan menjadi 2, yaitu proses sublimasi buatan dan secara alami, antaralain :

             A.     Proses Sublimasi Buatan

        Merupakan proses sublimasi yang terjadi secara sengaja/paksa, proses ini dapat terjadi pada skala industri dan skala laboratorium.

M  Skala Laboratorium ¢ Sublimasi Kristal Iodin

Berikut ini merupakan langkah retorika proses sublimasi iodin pada skala laboratorium :

Prinsipnya : Iodin  diubah menjadi gas dengan cara memanaskan campuran bersama kotoran. Setelah iodin berubah menjadi gas, gas akan terperangkap di dalam beaker glass yang atasnya telah ditutup dengan labu didih sehingga gas iodin tidak keluar. Untuk mengubah wujud iodin yang berupa gas  menjadi padat kembali secara cepat, diperlukan proses pendinginan [kondensasi]. Pendinginan pada percobaan tersebut dilakukan dengan meletakkan beberapa potong es batu/air dingin di dalam labu didih. Hasil dari percobaan tersebut adalah adanya kapur barus yang menempel di bagian bawah labu didih yang berbentuk kerak. Pada akhirnya kotoran [impurities] akan tertinggal di dasar beaker glass karena tidak dapat menyublim.

  Alat & Bahan  :

• Beaker glass
• Cawan porselein beserta mortir
• labu didih berleher
• Kaki tiga dan kassa
• Pembakar bunsen
• Campuran  kristal iodin yang telah ditumbuk dengan pasir/karbon aktif
• es batu/air dingin

Prosedur :

1. Gerus/tumbuk  iodin [kuantitas bahan sesuai keinginan  kita sendiri] sampai halus

    untuk memperoleh luas permukaan yang besar sehingga proses perubahan fasa berjalan lebih cepat

2. Tambahkan zat pengotor  seperti pasir maupun karbon aktif.

3. Masukkan ke dalam beaker glass lalu tutup bagian atasnya dengan cawan porselein atau

    labu didih yang didalamnya telah dilengkapi dengan batu es atau air dingin.

4. Susun alat dan bahan tersebut seperti pada gambar di bawah ini, nyalakan 

pembakar bunsen

5.   Biarkan sampai semua iodin yang ada di dalam campuran menguap. Setelah itu matikan pembakar bunsen.

6.   Amati yang terjadi pada labu didih. Akan terbentuk kerak yang menempel pada bagian bawah labu didih seperti di bawah ini.

Keterangan :

Hati-hati saat mengambil kerak iodin, karena uap berwarna ungu dari  iodin yang menerobos keluar dapat menimbulkan keracunan dan iritasi pernafasan bila terhirup.

Proses Sublimasi Secara Alami

         Merupakan proses sublimasi yang terjadi secara natural [alami] akibat dari proses alam itu sendiri. Misalnya  sublimasi belerang yang terjadi pada kawah-kawah gunung berapi. Contohnya yakni pada kawah Gunung Ijen (ketinggian 2.386 m), Kecamatan Licin, Sempol, Kabupaten Banyuwangi, Bondowoso, Jawa Timur. Kawah  ini selalu melepaskan gas vulkanik dengan konsentrasi sulfur yang tinggi dan bau gas yang kadang menyengat. Belerang tersebut dihasilkan dari hasil sublimasi gas-gas belerang yang terdapat dalam asap solfatara [asap yang berasal dari kawah] yang bersuhu sekitar 200 °C. ketika asap tersebut menuju atmosfer maka udara dingin di pegunungan akan mengkondensasi secara alami gas yang mengandung belerang.

          Selanjutnya belerang yang telah padat akan menumpuk di tanah lalu terkubur secara alami membentuk deposit [endapan] yang dapat berupa batuan padat. Kemudian akibat adanya erosi [misal karena hujan dan angin] maka batuan belerang ini dapat muncul separuh bagian maupun seluruhnya dengan wujud visual batuan padat kasar berwarna kuning pucat. Biasanya deposit belerang ini dimanfaatkan oleh penambang lokal maupun industri terdekat [misalnya industri karet] melalui penggalian secara langsung.

Sumber ( Sunardi.2004. Diktat Kuliah cara cara pemisahan. Depok: Dept Kimia FMIPA UI )