Pembuatan Alkohol Absolute

BAB I
PENDAHULUAN

1. Prosedur asli :
Ethanol of a high degree of purity is frequently required in preparative organic chemistry. For some purposes ethanol of c. 99.5 per cent purity is satisfactory; this grade may be purchased (the ‘absolute alcohol’ of commerce), or it may be convenientlyprepared by the dehydration of rectified spirit with calcium oxide. Rectified spirit is the constant boiling point mixture which ethanol forms with water, and usually contains 95.6 per cent of ethanol by weight. Whenever the term ‘rectified spirit’ is used in this book, approximately 95 per cent ethanol is to be understood. Ethanol which has been denaturated by the incorporation of certain toxis additives, notably methanol, to render it unfit for consumption, constitutes the industrial spirit (industrial methylated spirit, I M S) of commerce; it is frequently a suitable solvent for recrystallisations.
Dehydration of rectified spirit by calcium oxide. Pour the contents of a Winchester bottle of rectified spirit (2-2.25 litres) into a 3-litre round-bottomed flask and add 500 g of calcium oxide which has been freshly ignited in a muffle furnace and allowed to cool in a desiccator. Fit the flask with a double surface condenser carrying a calcium chloride guard-tube, reflux the mixture gently for 6 hours (preferably using a heating mantle) and allow to stand overnight. Reassemble the condenser for downward distillation via a splash head adapter to prevent a carry-over of the calcium oxide in the vapour stream. Attach a receiver flask with a side-arm receiver adapter which is protected by means of a calcium chloride guard-tube. Distil the ethanol gently discarding the first 20 ml of distillate. Preserve the absolute ethanol (99.5%) in a bottle wit a well fitting stopper.
‘Super-dry’ ethanol. The yields in several organic preparations (e.g malonis ester syntheses, reductions involving sodium and ethaniol, etc) are considerably improved by the use of ethanol of 99.8 per cent purity or higher. This very high grade ethanol may be prepared in several ways for commercial absolute alcohol or form the product of dehydration of rectified spirit with calcium oxide.

2. Prosedur asli :
Ethanol of a high degree of purity is frequently required in preparative organic chemistry. For some purposes ethanol of c. 99.5 per cent purity is satisfactory; this grade may be purchased (the ‘absolute alcohol’ of commerce), or it may be convenientlyprepared by the dehydration of rectified spirit with calcium oxide. Rectified spirit is the constant boiling point mixture which ethanol forms with water, and usually contains 95.6 per cent of ethanol by weight. Whenever the term ‘rectified spirit’ is used in this book, approximately 95 per cent ethanol is to be understood. Ethanol which has been denaturated by the incorporation of certain toxis additives, notably methanol, to render it unfit for consumption, constitutes the industrial spirit (industrial methylated spirit, I M S) of commerce; it is frequently a suitable solvent for recrystallisations.
Dehydration of rectified spirit by calcium oxide. Pour the contents of a Winchester bottle of rectified spirit (2-2.25 litres) into a 3-litre round-bottomed flask and add 500 g of calcium oxide which has been freshly ignited in a muffle furnace and allowed to cool in a desiccator. Fit the flask with a double surface condenser carrying a calcium chloride guard-tube, reflux the mixture gently for 6 hours (preferably using a heating mantle) and allow to stand overnight. Reassemble the condenser for downward distillation via a splash head adapter to prevent a carry-over of the calcium oxide in the vapour stream. Attach a receiver flask with a side-arm receiver adapter which is protected by means of a calcium chloride guard-tube. Distil the ethanol gently discarding the first 20 ml of distillate. Preserve the absolute ethanol (99.5%) in a bottle wit a well fitting stopper.
‘Super-dry’ ethanol. The yields in several organic preparations (e.g malonis ester syntheses, reductions involving sodium and ethaniol, etc) are considerably improved by the use of ethanol of 99.8 per cent purity or higher. This very high grade ethanol may be prepared in several ways for commercial absolute alcohol or form the product of dehydration of rectified spirit with calcium oxide.
(beracun), tetapi etanol tidak terlalu beracun karena tubuh dapat menguraikannya dengan cepat. Alcohol digunakan secara luas dalam dunia industry dan sains sebagai pereaksi, pelarut, dan bahan bakar. Ada juga yang dikenal bebas di masyarakat, yaitu spirtus. Spirtus adalah denaturasi alcohol untuk mencegah penyalagunaannya pada minuman dan maknan.

Jenis – jenis alkohol
1. Alkohol Primer
Pada alkohol primer(1°), atom karbon yang membawa gugus -OH hanya terikat pada satu gugus alkil. Pada masing-masing contoh di atas, hanya ada satu ikatan antara gugus CH2 yang mengikat gugus -OH dengan sebuah gugus alkil.
Ada pengecualian untuk metanol, CH3OH, dimana metanol ini dianggap sebagai sebuah alkohol primer meskipun tidak ada gugus alkil yang terikat pada atom karbon yang membawa gugus -OH.
2. Alkohol sekunder
Pada alkohol sekunder (2°), atom karbon yang mengikat gugus -OH berikatan langsung dengan dua gugus alkil, kedua gugus alkil ini bisa sama atau berbeda.
3. Alkohol Tersier
Pada alkohol tersier (3°), atom karbon yang mengikat gugus -OH berikatan langsung dengan tiga gugus alkil, yang bisa merupakan kombinasi dari alkil yang sama atau berbeda.
4. Oksidasi Jenis – Jenis Alkohol
Pengoksidasi yang digunakan pada reaksi-reaksi ini biasanya adalah sebuah larutan natrium atau kalium dikromat (V) yang diasamkan dengan asam sulfat encer. Jika oksidasi terjadi, larutan orange yang mengandung ion-ion dikromat(VI) direduksi menjadi sebuah larutan hijau yang mengandung ion-ion kromium(III).

Alkohol primer
Alkohol primer bisa dioksidasi baik menjadi aldehid maupun asam karboksilat tergantung pada kondisi-kondisi reaksi. Untuk pembentukan asam karboksisat, alkohol pertama-tama dioksidasi menjadi sebuah aldehid yang selanjutnya dioksidasi lebih lanjut menjadi asam.

Oksidasi parsial menjadi aldehid
Oksidasi alkohol akan menghasilkan aldehid jika digunakan alkohol yang berlebihan, dan aldehid bisa dipisahkan melalui distilasi sesaat setelah terbentuk.
Alkohol yang berlebih berarti bahwa tidak ada bahan pengoksidasi yang cukup untuk melakukan tahap oksidasi kedua. Pemisahan aldehid sesegera mungkin setelah terbentuk berarti bahwa tidak tinggal menunggu untuk dioksidasi kembali.
Jika digunakan etanol sebagai sebuah alkohol primer sederhana, maka akan dihasilkan aldehid etanal, CH3CHO.

Persamaan lengkap untuk reaksi ini agak rumit, dan kita perlu memahami tentang persamaan setengah-reaksi untuk menyelesaikannya.

Dalam kimia organik, versi-versi sederhana dari reaksi ini sering digunakan dengan berfokus pada apa yang terjadi terhadap zat-zat organik yang terbentuk. Untuk melakukan ini, oksigen dari sebuah agen pengoksidasi dinyatakan sebagai [O]. Penulisan ini dapat menghasilkan persamaan reaksi yang lebih sederhana:

Penulisan ini juga dapat membantu dalam mengingat apa yang terjadi selama reaksi berlangsung. Kita bisa membuat sebuah struktur sederhana yang menunjukkan hubungan antara alkohol primer dengan aldehid yang terbentuk.

Oksidasi sempurna menjadi asam karboksilat
Untuk melangsungkan oksidasi sempurna, kita perlu menggunakan agen pengoksidasi yang berlebih dan memastikan agar aldehid yang terbentuk pada saat produk setengah-jalan tetap berada dalam campuran.
Alkohol dipanaskan dibawah refluks dengan agen pengoksidasi berlebih. Jika reaksi telah selesai, asam karboksilat bisa dipisahkan dengan distilasi.

Persamaan reaksi sempurna untuk oksidasi etanol menjadi asam etanoat adalah sebagai berikut:

Persamaan reaksi yang lebih sederhana biasa dituliskan sebagai berikut:

Atau, kita bisa menuliskan persamaan terpisah untuk dua tahapan reaksi, yakni pembentukan etanal dan selanjutnya oksidasinya.

Reaksi yang terjadi pada tahap kedua adalah:

Alkohol Sekunder
Alkohol sekunder dioksidasi menjadi keton. Sebagai contoh, jika alkohol sekunder, propan-2-ol, dipanaskan dengan larutan natrium atau kalium dikromat(VI) yang diasamkan dengan asam sulfat encer, maka akan terbentuk propanon.
Perubahan-perubahan pada kondisi reaksi tidak akan dapat merubah produk yang terbentuk.
Dengan menggunakan persamaan reaksi yang sederhana, yang menunjukkan hubungan antara struktur, dapat dituliskan sebagai berikut:

Jika anda melihat kembali tahap kedua reaksi alkohol primer, anda akan melihat bahwa ada sebuah atom oksigen yang “disisipkan” antara atom karbon dan atom hidrogen dalam gugus aldehid untuk menghasilkan asam karboksilat. Untuk alkohol sekunder, tidak ada atom hidrogen semacam ini, sehingga reaksi berlangsung lebih cepat.
Alkohol Tersier
Alkohol-alkohol tersier tidak dapat dioksidasi oleh natrium atau kalium dikromat(VI). Bahkan tidak ada reaksi yang terjadi.
Jika anda memperhatikan apa yang terjadi dengan alkohol primer dan sekunder, anda akan melibat bahwa agen pengoksidasi melepaskan hidrogen dari gugus -OH, dan sebuah atom hidrogen dari atom karbon terikat pada gugus -OH. Alkohol tersier tidak memiliki sebuah atom hidrogen yang terikat pada atom karbon tersebut.
Anda perlu melepaskan kedua atom hidrogen khusus tersebut untuk membentuk ikatan rangkap C=O.

Destilasi
Destilasi merupakan suatu proses pemisahan dua atau lebih komponen zat cair berdasarkan pada titik didih. Secara sederhana destisi dilakukan dengan memanaskan/menguapkan zat cair lalu uap tersebut didinginkan kembali supaya jadi cair dengan bantuan kondensor.

Sejarah Destilasi
Sebelum membahas lebih lanjut tentang destilasi kita akan mencoba menelusuri terlebih dulu sejarah destilasi tersebut. Pertama kali destilasi dikenalkan oleh seorang kimiawan Babilonia di Mesopotamia pada millennium ke-2 sebelum masehi. Namun untuk industri dibawa oleh kimiawan muslim dalam proses mengisolasi ester untuk membuat parfum. Pada abad ke-8 kimiawan muslim juga berhasil mendapatkan substan kimia yang benar-benar murni melalui proses destilasi. Pada tahun 800-an ahli kimia Persia, Jabir ibnu Hayam menjadi insiprasi dalam destilasi skala mikro, karena penemuannya di bidang destilasi yang masih dipakai sampai sekarang. Petroleum pertama kali di dsetilasi oleh kimiawan muslim yang bernama Al-Razi pada abad ke-9, untuk destilasi karosin minyak tanah pertama ditemukan oleh Avicenna pada awal abad ke-11.

Macam – macam destilasi
Destilasi sederhana
Biasanya destilasi sederhana digunakan untuk memisahkan zat cair yang titik didih nya rendah, atau memisahkan zat cair dengan zat padat atau miniyak. Proses ini dilakukan dengan mengalirkan uap zat cair tersebut melalui kondensor lalu hasilnya ditampung dalam suatu wadah, namun hasilnya tidak benar-benar murni atau bias dikatakan tidak murni karena hanya bersifat memisahkan zat cair yang titik didih rendah atau zat cair dengan zat padat atau minyak.

Destilasi bertingkat (fraksionasi)
Proses ini digunan untuk komponen yang memiliki titik didih yang berdekatan.Pada dasarnya sama dengan destilasi sederhana, hanya saja memiliki kondensor yang lebih banya sehingga mampu memisahkan dua komponen yang memliki perbedaan titik didih yang bertekanan. Pada proses ini akan didapatkan substan kimia yang lebih murni, kerena melewati kondensor yang banyak.

Destilasi azeotrop
Digunakan dalam memisahkan campuran azeotrop (campuran campuran dua atau lebih komponen yang sulit di pisahkan), biasanya dalam prosesnya digunakan senyawa lain yang dapat memecah ikatan azeotrop tsb, atau dengan menggunakan tekanan tinggi.

Destilasi vakum(destilasi tekanan rendah)
Destilasi ini digunakan untu zat yang tak tahan suhu tinggi atau bias rusak pada pemansan yang tinggi. Sehingga dengan menurunan tekanan maka titik didih juga akan menurun, maka destilasi yang tadinya harus dilakukan pada suhu tinggi tetap dapat dilakukan pada suhu rendah dengan menurunkan tekanan.

Refluks/ destrusi
Refluks/destruksi ini bisa dimasukkan dalam macam –macam destilasi walau pada prinsipnya agak berkelainan. Refluks dilakukan untuk mempercepat reaksi dengan jalan pemanasan tetapi tidak akan mengurangi jumlah zat yang ada. Dimana pada umumnya reaksi- reaksi senyawa organik adalah “lambat” maka campuran reaksi perlu dipanaskan tetapi biasanya pemanasan akan menyebabkan penguapan baik pereaksi maupun hasil reaksi. Karena itu agar campuran tersebut reaksinya dapat cepat, dengan jalan pemanasan tetap jumlahnya tetap reaksinya dilakukan secara refluks.

Destilasi kering
Prinsipnya memanaskan material padat untuk mendapatkan fasa uap dan cairnya. Contohnya untuk mengambil cairan bahan bakar dari kayu atau batu bata.

CaO
Kalsium (Latin calcis, bermaksud “kapur”) telah diketahui seawal abad pertama apabila orang Rom kuno menyediakan kapur dalam bentuk kalsium oksida. Namun hanya pada tahun 1808 di England, Sir Humphrey Davy telah mengasingkannya dengan mengelektrolisiskan campuran kapur dan raksa oksida. Davy pada masa itu coba untuk mengasingkan kalsium apabila beliau terdengar bahwa Berzelius dan Pontin telah menyediakan kalsium amalgam dengan mengelektrolisiskan kapur dalam raksa, lantas beliau telah mencobanya sendiri. Beliau telah menggunakan elektrolisis sepanjang hayatnya dan telah menemui mengasingkan magnesium, strontium dan barium.
Kapur boleh didapati dengan membakar batu kapur (Kalsium karbonat CaCO3). Apabila dibakar dengan suhu tertentu ia mengeluarkan gas yang dipanggil karbon diaksida (CO2) dan menjadi kalsium oksida (CaO). Kalsium oksida ini kemudiannya dicampur dengan sedikit air yang menyebabkan ia mencerap dan mengembang disamping menghasilkan haba serta menjadi serbuk kapur yang dikenal sebagai kalsium hidroksida (Ca(OH2).
Kalsium hidroksida adalah senyawa kimia dengan rumus kimia Ca(OH)2. Kalsium hidrokida dapat berupa kristal tak berwarna atau bubuk putih. Kalsium hidroksida dihasilkan melalui reaksi kalsium oksida (CaO) dengan air. Senyawa ini juga dapat dihasilkan dalam bentuk endapan melalui pencampuran larutan kalsium klorida (CaCl2) dengan larutan natrium hidroksia (NaOH).
Dalam bahasa Inggris, kalsium hidroksida juga dinamakan slaked lime, atau hydrated lime (kapur yang di-airkan). Nama mineral Ca(OH)2 adalah portlandite, karena senyawa ini dihasilkan melalui pencampuran air dengan semen Portland. Suspensi partikel halus kalsium hidroksida dalam air disebut juga milk of lime (Bahasa Inggris:milk=susu, lime=kapur). Larutan Ca(OH)2 disebut air kapur dan merupakan basa dengan kekuatan sedang. Larutan tersebut bereaksi hebat dengan berbagai asam, dan bereaksi dengan banyak logam dengan adanya air. Larutan tersebut menjadi keruh bila dilewatkan karbon dioksida, karena mengendapnya kalsium karbonat.
Pada 512°C kalsium hidroksida terurai menjadi kalsium oksida dan air.
Kalsium oksida (kapur) digunakan dalam kebanyakan proses penapis kimia dan dihasilkan dengan memanaskan dan mencampurkan air secara berhati-hati kepada batu kapur. Apabila kapur bercampur dengan pasir, ia mengeras menjadi mortar dan diubah menjadi plaster melalui pengambilan karbon dioksida. Jika dicampur dengan sebatian-sebatian lain, kapur membentuk bahagian penting dalam simen Portland.

BAB II
TUJUAN PRAKTIKUM

Tujuan percobaan ini adalah
a. Memahami cara memisahkan campuran azeotrop
b. Mampu memperoleh alkohol absolut tanpa kontak dengan udara luar

BAB III
ALAT DAN BAHAN

a. Alat :
• Seperangkat alat refluks
• Seperangkat alat destilasi sederhana
• Tabung CaCl2
• Heating mantle
• Gelas ukur
• Labu hisap
• Adaptor / alonga
• Pipa bengkok
• Labu alas bulat

b. Bahan ( prosedur):
• Etanol 95% 100 ml
• CaO 25 g


BAB IV
REAKSI KIMIA DAN MEKANISME REAKSI

C2H5OH . 2 H2O + CaO → Ca(OH)2 + C2H5OH absolut

BAB V
SKEMA CARA KERJA

Cara kerja dari diktat dan petunjuk praktikum kimia organik ( prosedur):
1. Dimasukkan ke dalam 250 ml labu alas bulat leher pendek sekitar 100 ml etanol 95% dan tambahkan 25 g CaO, tambahkan beberapa butir batu didih.
2. Dipasang pendingin balik, di atas pendingin dihubungkan dengan tabung CaCl2.
3. Refluks campuran selama 1 jam, didiamkan 30 menit.
4. Dilakukan destilasi sederhana untuk memperoleh alkohol absolut, di mana penampung juga dihubungkan dengan tabung CaCl2 (1-2 tetes destilat pertama dibuang).
5. Ditentukan titik didih dan ditentukan indeks bias.

skema kerja
skema kerja Alkohol absolute - by rainhard(1090056)

BAB VI
GAMBAR PENGGUNAAN DAN PEMASANGAN ALAT

BAB VII
HASIL PERCOBAAN

Hasil percobaan:
- Ketetapan alam : 78,5ºC
- Ketetapan alam praktis : 75°C
- Hasil teoritis : 3,79 g
- Hasil praktis : 3,5 g
- Persentase hasil : 83%

BAB VIII
PEMBAHASAN DAN DISKUSI

Tujuan dari percobaan ini adalah untuk mendapatkan alkohol absolut (99,5%), caranya adalah dengan mengukur alkohol 95% dan menimbang CaO lalu mencampurkan kedua zat tersebut dalam labu alas bulat leher pendek. Pemilihan labu juga harus diperhatikan, jangan sampai isi labu kurang dari ½ nya dan tidak melebih 2/3 nya. Hal ini untuk mencegah banyaknya cairan yang hilang dan menghindari atas kemungkinan terjadi percikan. CaO yang dicampur dengan etanol berfungsi sebagai zat pengering karena dapat menghilangkan 5% air dari etanol dan dapat bereaksi dengan air membentuk etanol-kalsium hidroksida yang sukar larut, Ca(OH)2. CaO tidak boleh dibiarkan di udara terbuka karena CaO bersifat higroskopis. CaO yang digunakan harus memenuhi standar yaitu :
a. Tidak bereaksi dengan zat organik
b. Kapasitas mengeringkan besar dan harus dapat bekerja cepat
c. Tidak larut cairan organik dan mudah dipisahkan
d. Tidak mempunyai efek katalitik untuk terjadinya reaksi kimia dari senyawa organik, misalnya polimerisasi, reaksi kondensasi, oto-oksidasi, dan lain-lain.
e. Sifat tidak stabil seperti higroskopis, deliquescent, dan eflorescent.
f. Murah dan mudah didapat.
Setelah CaO dan etanol bercampur, masukkan batu didih supaya tidak terjadi bumping. Lalu campuran CaO dan etanol tersebut direfluks dengan pendingin bola selama 6 jam supaya uap yang terbentuk dapat terkondensasi kembali. Bola-bola pada pendingin ini gunanya untuk memperluas pekerjaan pendingin supaya pendinginan sempurna. Di atas pendingin bola dipasang tabung CaCl2 yang berisi CaCl2 anhidrida dan ditutup dengan kapas. Hal ini dimaksudkan untuk melindungi zat dari pengaruh uap air dan melindungi zat dari CO2 sehingga bisa didapatkan alkohol absolut. Setelah refluks selesai, diamkan 1 malam. Lalu lakukan destilasi sederhana dengan seperangkat alat destilasi, penampung hasil destilasi juga dihubungkan dengan tabung CaCl2 dan buang 20 ml destilat pertama. Pada waktu destilasi, jangan sampai terjadi bumping, cara menghindari bumping adalah :
1. Pengadukan
2. Penambahan batu didih
3. Pemanasan merata
4. Isi labu tidak lebih dari 2/3 volume labu
Selesai destilasi, timbang hasilnya, tentukan titik didih serta indeks biasnya. Selain CaO, bahan lain yang dapat digunakan untuk menghilangkan air dalam etanol 95% adalah benzen karena campuran azeotrop benzen-air-etanol akan menguap lebih dahulu.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

Follow

Get every new post delivered to your Inbox.

%d bloggers like this: