Pengertian Sublimasi – Sublimasi adalah perubahan wujud yang padat ke gas sama sekali tanpa mencair terlebih dahulu. Contohnya es yang langsung menguap tanpa mencair terlebih dulu. Pada tekanan normal, umumnya benda dan zat mempunyai tiga bentuk yang berselisih pada suhu yang berbeda-beda. Pada kasus ini transisi dari wujud padat ke gas membutuhkan wujud masa. Namun untuk beberapa masa, wujudnya bisa langsung beralih, berganti, bersalinbertukar ke gas tanpa mesti mencair.
Daftar isi
Pengertian Sublimasi
Sublimasi adalah wujud zat dari padat ke gas atau dari gas ke padat. Bila partikel penyusun suatu zat padat diberikan kenaikan suhu melalui pemanasan, maka partikel tesebut akan berubah fase (ujud) menjadi gas. Sebaliknya, blia suhu gas tersebut diturunkan dengan cara kendensasi, maka gas akan segera berubah menjadi padat.
Pada dasarnya sublimasi diterapkan untuk memisahkan suatu zat dari pengotornya (impuritis) sehingga diperoleh zat yang lebih murni, kotoran biasanya akan tertinggal dalam wadah akibat ketidakmampuannya dala menyublim. Syarat pemisahan campuran dengan menggunakan sublimasi adalah pertikel yang bercampur harus memiliki perbedaan titik didih yang besar, sehingga dapat menghasilkan uap dengan tingkat kemurnian yang tinggi. Seblimasi juga diartikan sebagai proses perubahan zat dari fase padat menjadi uap, kemudian uap tersebut dikondensasi langsung menjadi padat tanpa melalui fase cair.(Heru, 2013).
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
Buatan
Merupakan proses sublimasi yang terjadi secara sengaja/paksa, proses ini dapat terjadi pada skala industri dan skala laboratorium.
Alami
Merupakan proses sublimasi yang terjadi secara natural atau 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 seperti industri karet melalui penggalian secara langsung.
Baca juga: Perbedaan Unsur, Senyawa dan Campuran
Cara Kerja Sublimasi
zat yang akan disublimasi dimasukkan dalam cawan/gelas piala untuk keperluan sublimasi, ditutup dengan gelas arloji, corong/labu berisi air sebagai pendingin, kemudia 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 diperiksa kemurniannya. Bila kurang murni diulang proses subliasi sampai didapatkan zat yang murni (sudja,1990).
Syarat Pemisahan Campuran Dengan Metode Sublimasi
- Zat padat yang memiliki suhu dan tekanan di bawah T° dan P°, T° dan P° adalah suhu dan tekanan dimana zat berada dalam keadaan setimbang
- Partikel yang bercampur harus memiliki perbedaan titik didih yang besar sehingga kita dapat menghasilkan uap dengan tingkat kemurnian yang tinggi.
Bahan-Bahan Yang Dapat Disublimasi
- Ammonium clorida
- CO2 padat (dry ice)
- Kafein
- Kamper (Naftalein)
- Iodium
- Belerang
- Arsenik
- Klorofoam
Alat-Alat Sublimasi (Sumblimator)
- Sublimator Adapter
- Microscale Sublimer
- Non vakum Sublimation
- Dailey Vacuum Sublimator
- Cryogenic Sublimation Apparatus
- Fluidized Bed Sublimator
Alat-alat Sublimasi
- Timbangan
- Gelas Kimia 100 mL
- Batang Pengaduk
- Kassa Asbes
- Kaki Tiga
- Spritus
- Korek Api
- Corong Penyaring
- Kaca Arloji
- Mortir dan Stamfer
Keuntungan Sublimasi
- Mencegah dekomposisi senyawa yang menyublim pada suhu tinggi
- Peralatan penyubliman tidak mahal
- Dapat dengan mudah dirangkai dari peralatan gelas yang ada
- Tidak menggunakan pelarut sehingga pada akhir penyubliman tidak memerlukan pengusiran pelarut
Kerugian Sublimasi
- Tidak banyak digunakan pada pemurnian karena tidak banyak senyawa yang menyublim.
Prosedur :
- Gerus/tumbuk iodin [kuantitas bahan sesuai keinginan kita sendiri] sampai halus untuk memperoleh luas permukaan yang besar sehingga proses perubahan fasa berjalan lebih cepat
- Tambahkan zat pengotor seperti pasir maupun karbon aktif.
- 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.
- Susun alat dan bahan tersebut seperti pada gambar di bawah ini, nyalakan pembakar bunsen.
- Biarkan sampai semua iodin yang ada di dalam campuran menguap. Setelah itu matikan pembakar bunsen.
- 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.
Ini bisa berlangsung apabila tekanan udara di zat tersebut terlalu rendah untuk mencegah molekul-molekul sekarang melepaskan diri dari struktur padat. Sublimasi juga meraih diartikan sebagai metode pemisahan campuran yang didasarkan dalam campuran zat yang punya satu zat yang apat menyublim (perubahan wujud padat ke gas), sedangkan zat lain tidak dapat menyublim. Misalnya, campuran iodin dan garam dapat dipisahkan dengan teknik sublimasi.
Baca juga: Apa Itu Perubahan Fisika dan Kimia
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.
Syarat Pemisahan Campuran Dengan Metode Sublimasi
- Zat padat yang memiliki suhu dan tekanan di bawah T° dan P°, T° dan P° adalah suhu dan tekanan dimana zat berada dalam keadaan setimbang
- Partikel yang bercampur harus memiliki perbedaan titik didih yang besar sehingga kita dapat menghasilkan uap dengan tingkat kemurnian yang tinggi
Rumus Entalphi Sublimasi
∆H sublimasi = ∆H peleburan + ∆H penguapan
Tips untuk menggunakan Sublimators Vakum
- Jika Anda mencoba untuk materi Anda untuk pertama kalinya , hanya menggunakan sebagian dari itu – jika senyawa termal stabil Anda tidak akan kehilangan seluruh batch.
Tip : molekul yang bulat atau simetris memiliki kesempatan terbaik pada sublimasi . - Gunakan suhu pendingin sesuai untuk bahan. Jika bahan memiliki panas untuk 200 ° C dalam ruang hampa , bahan akan cocok dengan pendingin air sederhana. Namun, jika bahan memiliki volatilitas materi pada 50 ° C , kurang cocok dengan pendingin air sederhana.
- Setelah jari dingin dilapisi dengan bahan , beberapa mungkin jatuh kembali ke bawah . Untuk mencegah hal ini terjadi , menempatkan KimWipe dan layar logam halus antara material dan jari dingin. Bahan gas dapat berdifusi masa lalu , tetapi material yang jatuh akan ditangkap oleh layar dan dapat dipulihkan dalam bentuk murni .
- Ketika Anda siap untuk mengumpulkan bahan sublimasi Anda, lepaskan vakum dengan membuka kran yang sangat lambat sehingga Anda tidak mengusir materi dari jari dingin atau meledakkan bahan murni ke jari dingin.
- Cara termudah untuk mengumpulkan materi Anda adalah untuk lay out sepotong besar aluminium foil . Tempatkan lipatan di foil dan mengikis materi disublimasikan dari jari dingin. Anda kemudian dapat dengan mudah mentransfer produk Anda ke botol tared .
- Sublimators dengan O -ring sendi biasanya disukai dibandingkan dengan sendi berminyak , terutama untuk sublimators lebih besar . Sendi gemuk lebih sulit untuk membuka dan Anda akan menyentuh sendi dengan jari Anda dingin ketika merakit atau membongkar peralatan.
- Jika Anda akan memompa Sublimator Anda ke Drybox , Anda harus terlebih dahulu mengeluarkan cairan pendingin . Hal ini sulit dilakukan karena memiringkan Sublimator cukup untuk mengosongkan cairan dapat menyebabkan produk Anda akan terkontaminasi . Cara yang baik untuk menangani hal ini ( terutama untuk sublimators besar ) adalah :
- Miringkan Sublimator untuk menghapus sebanyak pendingin yang Anda bisa tanpa risiko produk Anda.
- Pasang sepotong tipis tabung fleksibel untuk akhir sebuah jarum suntik ( tabung Intramedic bekerja dengan baik ) . Geser pipa ke bagian bawah jari dingin dan menarik cairan.
- Bilas jari dingin dengan aseton dan kemudian menghapus aseton dengan jarum suntik Anda.
- Meniup udara atau nitrogen melalui jari dingin sampai kering.
Aplikasi Proses Sublimasi
- Pembuatan Dry Ice (CO2 padat)
- Gas yang mengandung konsentrat CO2 tinggi
- Gas yang kaya kerbon dioksida ini kemudian dimampatkan dan di turunkan suhunya sampai -78.5°C
- Tekan/pemampatan kemudian dikurangi (sebagian kecil CO2 menguap)
- CO2 yang telah berbentuk salju kemudian dipotong-potong
Tinggalkan Balasan