MAKALAH KRISTALISASI I. Kristalisasi A. Pengertian Kristalisasi Kristalisasi adalah proses pembentukan bahan padat dari pengendapan larutan, melt (campuran leleh), atau lebih jarang pengendapan langsung dari gas.Kristalisasi adalah peristiwa pembentukan suatu kristal dari solute dalam larutan toleransinya. Kristalisasi dapat terjadi sebagai pembentukan partikel-partikel padat dalam uap seperti pada pembentukan salju sebagai pembekuan lelehan cair. Sebagaimana dalan pembentukan kristal dari larutan cair atau pembentukan kristal tunggal yang besar. Kristalisasi dapat dilakukan dengan pendinginan, penguapan, dan penambahan solvent bahan kimia. Kristalisasi dapat memisahkan suatu campuran tertentu dari larutan multi komponen sehingga didapat produk dalam bentuk kristal. Kristalisasi dapat juga dipakai sebagai salah satu cara pemurnian karena lebih ekonomis. Operasi kristalisasi terbagi menjadi: 1. Membuat larutan supersaturasi (lewat jenuh) 2. Pembuatan inti kristal 3. Pertumbuhan Kristal
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
MAKALAH KRISTALISASI
I. Kristalisasi
A. Pengertian Kristalisasi
Kristalisasi adalah proses pembentukan bahan padat dari pengendapan
larutan, melt (campuran leleh), atau lebih jarang pengendapan langsung dari
gas.Kristalisasi adalah peristiwa pembentukan suatu kristal dari solute dalam
larutan toleransinya. Kristalisasi dapat terjadi sebagai pembentukan partikel-
partikel padat dalam uap seperti pada pembentukan salju sebagai pembekuan
lelehan cair. Sebagaimana dalan pembentukan kristal dari larutan cair atau
pembentukan kristal tunggal yang besar. Kristalisasi dapat dilakukan dengan
pendinginan, penguapan, dan penambahan solvent bahan kimia.
Kristalisasi dapat memisahkan suatu campuran tertentu dari larutan multi
komponen sehingga didapat produk dalam bentuk kristal. Kristalisasi dapat juga
dipakai sebagai salah satu cara pemurnian karena lebih ekonomis. Operasi
kristalisasi terbagi menjadi:
1. Membuat larutan supersaturasi (lewat jenuh)
2. Pembuatan inti kristal
3. Pertumbuhan Kristal
Kristalisasi merupakan teknik pemisahan kimia antara bahan padat-cair, di
mana terjadi perpindahan massa (mass transfer) dari suat zat terlarut (solute) dari
cairan larutan ke fase kristal padat. Pemisahan secara kristalisasi dilakukan untuk
memisahkan zat padat dari larutannya dengan jalan menguapkan pelarutnya. Zat
padat tersebut dalam keadaan lewat jenuh akan bentuk kristal. Kristal dapat
terbentuk bila uap dari partikel yang sedang mengalami sublimasi menjadi dingin.
Selama proses kristalisasi, hanya partikel murni yang akan mengkristal.
Pemisahan dengan teknik kristalisasi ini, didasari atas pelepasan pelarut
dari zat terlarutnya dalam sebuah campuran homogeen atau larutan, sehingga
terbentuk kristal dari zat terlarutnya. Proses ini adalah salah satu teknik pemisahan
padat-cair yang sangat penting dalam industri, karena dapat menghasilkan
kemurnian produk hingga 100%.
Kristalisasi empat macam, yaitu :
• Kristalisasi penguapan
Kristalisasi penguapan dilakukan jika zat yang akan dipisahkan tahan terhadap
panas dan titik bekunya lebih tinggi daripada titik didih pelarut.
• Kristalisasi pendinginan.
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.
• Pemanasan dan Pendinginan
Metode ini merupakan gabungan dari dua metode diatas. Larutan panas yang
jenuh dialirkan kedalam sebuah ruangan yang divakumkan. Sebagian pelarut
menguap, panas penguapan diambil dari larutan itu sendiri, sehingga larutan
menjadi dingin dan lewat jenuh. Metode ini disebut kristalisasi vakum.
• Penambahan bahan (zat) lain.
Untuk pemisahan bahan organic dari larutan seringkali ditambahkan suatu garam.
Garam ini larut lebih baik daripada bahan padat yang dinginkan sehinga terjadi
desakan dan membuat bahan padat menjadi terkristalisasi.
Pembentukan kristal dapat juga terjadi bila suatu larutan telah melampaui
titik jenuhnya. Titik jenuh larutan adalah suatu titik ketika penambahan partikel
terlarut sudah tidak dapat menyebabkan partikel tersebut melarut, sehingga
terbentuk larutan jenuh. Larutan jenuh adalah larutan yang mengandung jumlah
maksimum partikel terlarut pada suatu larutan pada suhu tertentu. Contohnya
adalah NaCl ketika mencapai titik jenuh maka akan terbentuk kristal.
Berkurangnya air karena penguapan, menyebabkan larutan melewati titik jenuh
dan mempercepat terbentuknya kristal.
Tujuan dari proses kristalisasi adalah untuk mendapatkan produk (hasil)
dengan drajat kemurnian yang tinggi, selain itu bentuk serta ukurannya juga turut
menentukan kualitas kristal hasil. Ini semata-mata diperlukan untuk:
o Kemudahan filtrasi (penyaringan) pencucian.
o Pelaksanaan reaksi dengan bahan kimia lain.
o Kemudahan dalam proses pengangkutan dan penyimpanan.
Selain itu ciri suatu kristal yang baik yaitu:
o Kristal harus kuat
o Tidak menggumpal
o Memiliki ukuran seragam
o Tidak melekat dalam kemasan
B. Struktur Kristal
Kristal adalah suatu benda mati yang sangat terorganisasi. Kristal dicirikan
oleh partikel-partikel pembentuknya ( dapat berupa atom, molekul, atau ion) yang
tersusun dalam suatu susunan tiga-dimensi yang beraturan yang disebut kisi
(lattice). Akibat susunan itu, bila dibiarkan terbentuk tanpa gangguan dari kristal
lain atau benda luar, kristal itu akan mempunyai bentuk berupa polihedron dengan
sudut-sudut yang tajam dan sisi yang rata, yang disebut muka (face). Walaupun
ukuran muka berbagai kristal dari bahan yang sama kemungkinannya berbeda
satu sama lain, namun sudut-sudut yang dibentuk sama yang merupakan
karakteristik (ciri) dari bahan itu.
Beberapa bentuk kristal, berdasarkan sudut-sudut yang terbentuk kristal dibagi ke
dalam 7 kelas :
a) Kubus (cubic)
b) Trigonal (trigonal)
c) Tetragonal (tetragonal)
d) Heksagonal (hexagonal)
e) Ortorombik (orthorhombic)
f) Monoklin (monoclinic)
g) Triklin (triclinic)
C. Mekanisme Pembentukan Kristal
1. Pembentukan Inti
Inti kristal adalah partikel-partikel kecil bahkan sangat kecil yang dapat terbentuk
dengan cara memperkecil kristal-kristal yang ada dalam alat kristalisasi atau
dengan menambahkan benih kristal ke dalam larutan lewat jenuh.
2. Pertumbuhan Kristal
Pertumbuhan kristal merupakan gabungan dari dua proses yaitu :
• Transportasi molekul-molekul atau (ion-ion dari bahan yang akan di
kristalisasikan) dalam larutan kepermukaan kristal dengan cara difusi. Proses ini
berlangsung semakin cepat jika derajat lewat jenuh dalam larutan semakin besar.
• Penempatan molekul-molekul atau ion-ion pada kisi kristal. Semakin luas
total permukaan kristal, semakin banyak bahan yang di tempatkan pada kisi kristal
persatuan waktu.
D. Syarat-Syarat Kristalisasi
1. Larutan harus jenuh
Larutan yang mengandung jumlah zat berlarut berlebihan pada suhu
tertentu, sehingga kelebihan itu tidak melarut lagi. Jenuh berarti pelarut telah
seimbang zat terlarut atau jika larutan tidak dapat lagi melarutkan zat terlarut,
artinya konsentrasinya telah maksimal jika larutan jenuh suatu zat padat
didinginkan perlahan-lahan, sebagian zat terlarut akan mengkristal, dalam arti
diperoleh larutan super jenuh atau lewat jenuh.
2. Larutan harus homogen
Partikel-partikel yang sangat kecil tetap tersebar merata biarpun didiamkan
dalam waktu lama.
3. Adanya perubahan suhu
Penurunan suhu secara drastis atau kenaikan suhu secara dratis tergantung
dari bentuk kristal yang didinginkan.
Proses Kristalisasi Magma,Karena magma merupakan cairan yang panas,
maka ion-ion yang menyusun magma akan bergerak bebas tak beraturan.
Sebaliknya pada saat magma mengalami pendinginan, pergerakan ion-ion yang
tidak beraturan ini akan menurun, dan ion-ion akan mulai mengatur dirinya
menyusun bentuk yang teratur. Proses inilah yang disebut kristalisasi.
Apabila pendinginan magma berlangsung dengan lambat, ion-ion
mempunyai kesempatan untuk mengembangkan dirinya, sehingga akan
menghasilkan bentuk kristal yang besar. Sebaliknya pada pendinginan yang cepat,
ion-ion tersebut tidak mempunyai kesempatan bagi ion untuk membentuk kristal,
sehingga hasil pembekuannya akan menghasilkan atom yang tidak beraturan
(hablur), yang dinamakan dengan mineral gelas (glass).
II. Kristalisator
a. Pengertian Kristalisator.
Alat-alat kristalisasi disebut juga kristallisator. Alat-alat ini digunakan
dalam proses kristalisasi terutama dalam skala industri, alat-alat yang digunakan
dalam proses kristalisasi sangat beragam macam, hal ini disebabkan oleh sifat-
sifat bahan dan kondisi pertumbuhan kristal yang sangat bervariasi. Di samping
itu juga karena kristalisasi dilaksanakan untuk tujuan yang berbeda-beda