Distilasi fraksional adalah suatu proses dimana komponen dalam suatu bahan kimia campuran dipisahkan menjadi bagian-bagian yang berbeda (disebut fraksi) sesuai dengan perbedaannya titik didih. Distilasi fraksional digunakan untuk memurnikan bahan kimia dan memisahkan campuran untuk mendapatkan komponennya.
Teknik ini digunakan di laboratorium dan industri, di mana prosesnya memiliki signifikansi komersial yang luas. Industri kimia dan perminyakan mengandalkan distilasi fraksional.
Bagaimana itu bekerja
Uap dari mendidih solusi dilewatkan di sepanjang kolom tinggi, yang disebut kolom fraksionasi. Kolom dikemas dengan manik-manik plastik atau kaca untuk meningkatkan pemisahan dengan menyediakan lebih banyak area permukaan untuk kondensasi dan penguapan. Suhu kolom secara bertahap menurun sepanjang panjangnya. Komponen dengan titik didih lebih tinggi mengembun pada kolom dan kembali ke larutan; komponen dengan titik didih yang lebih rendah (selengkapnya lincah) melewati kolom dan dikumpulkan di dekat bagian atas.
Secara teoritis, memiliki lebih banyak manik-manik atau pelat meningkatkan pemisahan, tetapi menambahkan pelat juga meningkatkan waktu dan energi yang dibutuhkan untuk menyelesaikan distilasi.
Minyak mentah
Bensin dan banyak bahan kimia lainnya diproduksi dari minyak mentah menggunakan distilasi fraksional. Minyak mentah dipanaskan sampai menguap. Fraksi yang berbeda mengembun pada rentang suhu tertentu. Bahan kimia dalam fraksi tertentu adalah hidrokarbon dengan jumlah atom karbon yang sebanding. Dari panas ke dingin (hidrokarbon terbesar hingga terkecil), fraksi mungkin residu (digunakan untuk membuat bitumen), bahan bakar minyak, diesel, minyak tanah, nafta, bensin, dan gas kilang.
Etanol
Distilasi fraksional tidak dapat sepenuhnya memisahkan komponen dari campuran etanol dan air meskipun titik didih yang berbeda dari kedua bahan kimia. Air mendidih pada 100 derajat Celcius sementara etanol mendidih pada 78,4 derajat Celcius. Jika campuran alkohol-air direbus, etanol akan terkonsentrasi dalam uap, tetapi hanya sampai pada titik tertentu, karena alkohol dan air membentuk suatu azeotrope. Setelah campuran mencapai titik di mana ia terdiri dari 96% etanol dan 4% air, campuran tersebut lebih mudah menguap (mendidih pada 78,2 derajat Celcius) daripada etanol.
Sederhana vs Distilasi Fraksional
Distilasi fraksional berbeda dari yang sederhana distilasi karena kolom fraksionasi secara alami memisahkan senyawa berdasarkan titik didihnya. Dimungkinkan untuk mengisolasi bahan kimia menggunakan distilasi sederhana, tetapi membutuhkan kontrol suhu yang cermat karena hanya satu "fraksi" yang dapat diisolasi pada satu waktu.
Bagaimana Anda tahu apakah akan menggunakan distilasi sederhana atau distilasi fraksional untuk memisahkan campuran? Distilasi sederhana lebih cepat, lebih sederhana, dan menggunakan lebih sedikit energi, tetapi itu hanya berguna ketika ada adalah perbedaan besar antara titik didih fraksi yang diinginkan (lebih dari 70 derajat Celcius). Jika hanya ada perbedaan suhu kecil antara fraksi, distilasi fraksional adalah pilihan terbaik Anda.
Berikut adalah rincian perbedaan antara distilasi sederhana dan fraksional:
| Distilasi Sederhana | Distilasi Fraksional | |
| Penggunaan | Memisahkan cairan yang relatif murni yang memiliki perbedaan titik didih besar. Juga memisahkan cairan dari kotoran padat. | Mengisolasi komponen campuran kompleks dengan perbedaan titik didih kecil. |
| Keuntungan |
Lebih cepat Membutuhkan lebih sedikit input energi Peralatan sederhana, lebih murah |
Pemisahan cairan yang lebih baik Lebih baik dalam memurnikan cairan yang mengandung banyak komponen berbeda |
| Kekurangan |
Hanya berguna untuk cairan yang relatif murni Membutuhkan perbedaan titik didih yang besar antar komponen Tidak memisahkan pecahan dengan bersih |
Lebih lambat Membutuhkan lebih banyak energi Pengaturan lebih rumit dan mahal |