Selasa, 19 Juni 2012

ROTARY EVAPORATOR

LAPORAN ROTARY EVAPORATOR
BAB I PENDAHULUAN
A.    Tujuan
             Adapun tujuan dari percobaan ini yaitu untuk mengetahui prinsip  kerja serta bagian-bagian alat dari rotary evaporator.
B.    Latar belakang
             Penukar panas atau dalam industri kimia populer dengan istilah bahasa Inggrisnya, heat exchanger (HE), adalah suatu alat yang memungkinkan perpindahan panas dan bisa berfungsi sebagai pemanas maupun sebagai pendingin. Biasanya, medium pemanas dipakai uap lewat panas (super heated steam) dan air biasa sebagai air pendingin (cooling water). Penukar panas dirancang sebisa mungkin agar perpindahan panas antar fluida dapat berlangsung secara efisien. Pertukaran panas terjadi karena adanya kontak, baik antara fluida terdapat dinding yang memisahkannya maupun keduanya bercampur langsung begitu saja. Penukar panas sangat luas dipakai dalam industri seperti kilang minyak, pabrik kimia maupun petrokimia, industri gas alam, refrigerasi, pembangkit listrik. Salah satu contoh sederhana dari alat penukar panas adalah radiator mobil di mana cairan pendingin memindahkan panas mesin ke udara sekitar.
Evaporasi adalah peristiwa menguapnya pelarut dari campuran yang terdiri atas zat terlarut yang tidak mudah menguap dan pelarut yang mudah menguap. Dalam kebanyakan proses evaporasi, pelarutnya adalah air. Tujuan dari evaporasi adalah memekatkan konsentrasi larutan sehingga didapatkan larutan dengan konsentrasi yang lebih tinggi. Dalam keseharian seorang yang mempunyai hubungan erat dengan sains, kita pastinya sudah harus bisa mengetahui beberapa nama instrumen beserta fungsi, cara kerja dan prinsip kerja. Karena suatu saat suatu instrumen akan berguna bagi kita pada waktu dimana kita sangat memerlukannya. Untuk itu kita harus tahu beberapa pengertian, fungsi, cara kerja serta prinsip kerja dari suatu instrumen tersebut. Salah satu instrumen yang ingin sedikit saya jelaskan disini adalah rotary vakum evaporator.
Rotary vakum evaporator merupakan suatu instrumen yang tergabung antara beberapa instrumen, yang menggabung menjadi satu bagian, dan bagian ini dinamakan rotary vakum evaporator. Rotary vakum evaporator adalah instrumen yang menggunakan prinsip destilasi (pemisahan). Prinsip utama dalam instrumen ini terletak pada penurunan tekanan pada labu alas bulat dan pemutaran labu alas bulat hingga berguna agar pelarut dapat menguap lebih cepat dibawah titik didihnya. Instrumen ini lebih disukai, karena hasil yang diperoleh sangatlah akurat. Bila dibandingkan dengan teknik pemisahan lainnya, misalnya menggunakan teknik pemisahan biasa yang menggunakan metode penguapan menggunakan oven. Maka bisa dikatakan bahwa instrumen ini akan jauh lebih unggul. Karena pada instrumen ini memiliki suatu teknik yang berbeda dengan teknik pemisahan yang lainnya. Dan teknik yang digunakan dalam rotary vakum evaporator ini bukan hanya terletak pada pemanasannya tapi dengan menurunkan tekanan pada labu alas bulat dan memutar labu alas bulat dengan kecepatan tertentu. Karena teknik itulah, sehingga suatu pelarut akan menguap dan senyawa yang larut dalam pelarut tersebut tidak ikut menguap namun mengendap. Dan dengan pemanasan dibawah titik didih pelarut, sehingga senyawa yang terkandung dalam pelarut tidak rusak oleh suhu tinggi.









BAB II PEMBAHASAN
A.    Pengertian evaporasi
Evaporasi secara umum dapat didefinisikan dalam dua kondisi, yaitu: (1) evaporasi yang berarti proses penguapan yang terjadi secara alami (2) evaporasi yang dimaknai dengan proses penguapan yang timbul akibat diberikan uap     panas (steam) dalam suatu peralatan. Evaporasi dapat diartikan sebagai proses penguapan daripada liquid (cairan) dengan penambahan panas atau dapat juga didefinisikan sebagai evaporasi adalah peristiwa menguapnya pelarut dari campuran yang terdiri atas zat terlarut yang tidak mudah menguap dan pelarut yang mudah menguap. Dalam kebanyakan proses evaporasi, pelarutnya adalah air. Tujuan dari evaporasi adalah memekatkan konsentrasi larutan sehingga didapatkan larutan dengan konsentrasi yang lebih tinggi. . Panas dapat disuplai dengan berbagai cara, diantaranya secara alami dan penambahan steam. Evaporasi diadasarkan pada proses pendidihan secara intensif yaitu (1) pemberian panas ke dalam cairan, (2) pembentukan gelembung-gelembung (bubbles) akibat uap, (3) pemisahan uap dari cairan, dan (4) mengkondensasikan uapnya. Evaporasi atau penguapan juga dapat didefinisikan sebagai perpindahan kalor ke dalam zat cair mendidih. Evaporasi dilaksanakan dengan cara menguapkan sebagian dari pelarut pada titik didihnya, sehingga diperoleh larutan zat cair pekat yang konsentrasinya lebih tinggi. Uap yang terbentuk pada evaporasi biasanya hanya terdiri dari satu komponen, dan jika uapnya berupa campuran umumnya tidak diadakan usaha untuk memisahkan komponenkomponennya. Dalam evaporasi zat cair pekat merupakan produk yang dipentingkan, sedangkan uapnya biasanya dikondensasikan dan dibuang. Disinilah letak perbedaan antara evaporasi dan distilasi. Perlu diperhatikan, bahwa penguapan dapat terjadi karena adanya pemanasan menggunakan hot plate yang dibantu dengan penurunan tekanan pada labu alas bulat “sampel” yang dipercepat dengan pemutaran pada labu alas bulat “sampel”. Dengan bantuan pompa vakum yang mengalirkan air dingin (es) dari suatu wadah kedalam kondensor dan dikeluarkan lagi oleh kondensor kepada wadahnya lagi dan dimasukkan lagi dan seterusnya, karena proses ini berjalan secara kontinyu. sehingga ketika uap dari pelarut mengenai dinding-dinding kondensor, maka pelarut ini akan mengalami yang proses yg dinamakan proses kondensasi, yaitu proses yang mengalami perubahan fasa dari fasa gas ke fasa cair. Adapun demikian, proses penguapan ini dilakukan hingga diperoleh pelarut yang sudah tidak menetes lagi pada labu alas bulat penampung dan juga bisa dilihat dengan semakin kentalnya zat yang ada pada labu alas bulat sampel dan terbentuk gelembung-gelembung pecah pada permukaan zatnya

Faktor-faktor yang mempengaruhi proses evaporasi :
1.    Temperatur steam, disesuaikan dengan bahan yang akan dievaporasi karena bahan yang tidak tahan suhu yang tinggi tentunya akan membentuk kerak pada kolom evaporator sehingga akan mempengaruhi perpindahan panas dari steam ke bahan tersebut.
2.    Tekanan operasi, mempengaruhi proses penguapan pelarut disamping temperatur.
3.    Laju alir umpan, bila laju alir umpan terlalu kecil proses kurang effisien dan juga bila terlalu besar,sehingga untuk suatu proses laju alir umpan diusahakan adalah laju yang dapat menghasilkan proses yang optimal.
4.    Sifat fisik dan kimia umpan.
5.    Luas permukaan kontak antara umpan dan media pemanas (panjang dan jumlah tube).
6.    Laju alir steam
7.   Laju air pendingin (kondenser).
Salah satu alat yang sering digunakan dari berbagai evaporator yaitu Rotary evaporator diamana alat ini merupakan alat yang biasa digunakan di laboratorium kimia untuk mengefisienkan dan mempercepat pemisahan pelarut dari suatu larutan. Alat ini menggunakan prinsip vakum destilasi, sehingga tekanan akan menurun dan pelarut akan menguap dibawah titik didihnya alat ini bekerja seperti alat destilasi. Pemanasan pada alat ini menggunakan penangas air yang dibantu dengan rotavapor akan memutar labu yang berisi sampel oleh rotavapor sehingga pemanasan akan lebih merata. Selain itu, penurunan tekanan diberikan ketika labu yang berisi sampel diputar menyebabkan penguapan lebih cepat. Dengan adanya pemutaran labu maka penguapan pun menjadi lebih cepat terjadi. Pompa vakum digunakan untuk menguapkan larutan agar naik ke kondensor yang selanjutnya akan diubah kembali ke dalam bentuk cair.
Labu disimpan dalam labu alas bulat dengan volume 2/3 bagian dari volume labu alas bulat yang digunakan setelah itu waterbath dipanaskan dan mengusahakan suhu yang digunakan dalam pemanasan disesuaikan  dengan suhu pelarut yang digunakan. Setelah suhu tercapai, labu alas bulat dipasang dengan kuat pada ujung rotor yang menghubungkan dengan kondensor. Aliran air pendingin dan pompa vakum dijalankan, kemudian tombol rotar diputar dengan kecepatan yang diinginkan.

Cara Penyimpanan
Rotary evaporator biasanya disimpan di laboratorium instrumen. Sebaiknya rotary evaporator disimpan di meja atau tempat yang permanen untuk menghindari adanya guncangan yang dapat merusak alat. Selain itu, rotary evaporator lebih baik disimpan di tempat yang tidak terlalu panas atau tidak terlalu lembap.
Cara Perawatan
Perawatan rotary evaporator terdapat bermacam-macam. Perawatan pada pendingin yaitu air yg digunakan air aquabides untuk mencegah kerusakan pendingin akibat terjadinya perkaratan pada bagian dalam alat. Aquabides tersebut juga harus diganti secara berkala, misalnya jika sering digunakan diganti setiap 2 minggu sekali.
Perawatan pada alat gelas sama seperti peralatan gelas yang lain, yaitu disimpan dalam keadaan yang bersih dan kering disimpan di tempat yang memiliki temperatur ruangan. Penangas air dirawat dengan cara mengganti air secara berkala, misalnya jika sering digunakan dua kali dlam seminggu. Selain itu, ada baiknya setiap alat yang memiliki saklar tersendiri. Penangas air untuk saklar penangas air, pendingin untuk saklar pendingin, begitu juga seterusnya.

B.   Bagian-bagian alat beserta fungsinya
             Adapun bagian-bagian dari alat yang digunakan dalam proses rotary   evaporator yaitu sebagai berikut
a.    Water bath

 
Water bath merupakan alat yang berfungsi untuk memanaskan sampel dengan suhu yang dapat diatur sesuai kebutuhan.  Dalam water bath terdapat bagian-bagian  Yaitu tampilan alat yang berfungsi untuk
1.    Yaitu Layar penampil suhu
2.    Tombol Up/Down untuk menaik turunkan suhu
3.    Tombol untuk mengatur suhu
Dalam hal ini juga ada hot plate yaitu alat yang digunakan untuk memanaskan waterbeath.










b.    Kondensor
 
Kondensor merupakan alat yang digunakan untuk mendinginkan uap pelarut yang telah menguap. Dalam hal ini kondensor yang digunakan berbentuk spiral agar uap pelarut dapat dikondensasikan dan proses kondensasi berjalan dengan lancar. Di dalam kondensor juga terdapat selang-selang kecil yang berfungsi  sebagai tempat mengalir keluar uap gas yang tidak dapat terkondensasikan atau sering disebut gas liar/gas buang.
Kondensor juga memiliki lubang yang berfungsi sebagai tempat keluar masuknya air dari mesin pendingin seperti terlihat pada gambar d ibawah ini






c.    Mesin pendingin

Mesin pendingin berfungsi sebagai alat yang digunakan untuk  mendinginkan air yang akan dipompakan ke kondensor. Di atas alat ini terdapat dua selang yang berfungsi sebagai tempat masuk dan keluarnya air dari mesin pendingin ke kondensor  seperti terlihat pada gambar di bawah ini





d.    Tunkai atas dan tungkai bawah
                 
Gambar d.1. Tungkai bawah                      gambar d.2. Tunkai atas
Dari gambar di atas dapat dijelaskan bahwa gambar d.1 merupakan tungkai bawah dimana alat ini berfungsi untuk mengatur tinggi rendahnya labu sampel sedangkan pada gambar d.2 yang merupakan tunkai atas dimana alat ini berfungsi untuk mengatur kemiringan kondensor dan labu alas bulat.
B.   







e.    Labu alas bulat
                  
        Gambar e.1                                                     gambar e.2
Dari gambar diatas dapat dijelaskan bahwa pada gambar e.1 merupakan labu alas bulat tempat pelarut yang telah menguap dimana pada gambar ini juga terdapat ujung rotor yang berfungsi sebagai tempat bergantungnya labu alas bulat tempat pelarut yang telah menguap sedangkan pada gambar e.2 merupakan labu alas bulat tempat sampel dan pelarut yang akan dipisahkan dalam hal ini juga terdapat ujung rotor yang berfungsi sebagai tempat bergantungnnya labu alas bulat sampel dan pelarut.









f.    Pompa vakum

          Pompa vakum yaitu alat yang digunakan untuk mengatur tekanan dalam  labu, sehingga mempermudah penguapan sampel.
   
C.    Cara pengoperasian alat evaporator
Cara menggunakan alat ini harus sesuai dengan prosedur yang ada dimana langkah yang pertama yaitu :
1.    Menghidupkan alat, semua kabel disambungkan ke dalam saklar masing-masing. Pertama pendingin dihidupkan dengan menekan tombol On/Off untuk power dan On/Off untuk vakum, ditunggu beberapa saat hingga temperatur menunjukkan temperatur standar yaitu 25⁰C. Temperatur kemudian diatur dengan cara menekan tombol set kemudian mengatur suhu sesuai dengan yang diinginkan dengan menekan tombol Up/Down.
2.    Setelah suhu diatur, pasanglah labu sampel pada rotor penggerak dan labu destilat. Untuk memudahkan dalam melepas labu dioleskan vaselin pada bagian penghubung kedua benda, digunakan juga klip untuk memperkuat sambungan. Penangas air dinyalakan dengan menekan tombol On/Off dan suhu diatur dengan menekan tombol set dan Up/Down untuk mengatur suhunya sesuai dengan yang diinginkan. Rotavapor dinyalakan dengan menekan tombol On/Off dan kecepatan berputarnya diatur sesuai keinginan dengan memutar knop pemutar. Kemudian, pompa vakum dinyalakan.
Begitu pula untuk cara mematikan alat ini langkah-langkah yang dilakukan yaitu  harus berurutan sesuai prosedur.
1. matikan pompa vakum dengan menekan tombol On/Off. Setelah itu, matikan penangas air dengan perlahan-lahan menurunkan suhu penangas air secara bertahap.
2. matikan rotavapor dengan menurunkan kecepatannya hingga rotor berhenti berputar.
3. matikan pendingin dengan mengenbalikan suhu pendingin kembali ke suhu standar kemudian matikan dengan menekan tombol On/Off untuk power dan On/Off untuk pompa. Biarkan semua sampel yang telah dipisahkan turun ke dalam labu destilat. Kemudian labu destilat dan labu yang berisi sampel dilepaskan dari sambungan dengan kondensor.















BAB III
PENUTUP
Adapun kesimpulan yang diperoleh dari percobaan ini yaitu
a.    Prinsip kerja rotary evaporator
Prinsip kerja dari rotary evaporator yaitu  menggunakan prinsip vakum destilasi, sehingga tekanan akan menurun dan pelarut akan menguap dibawah titik didihnya.
b.    Bagian-bagian dari alat rotary evaporator
1.    Water bath dan hot plate
2.    Labu alas bulat tempat pelarut yang menguap dan labu alas bulat tempat sampel dan pelarut yang akan diuapkan
3.    Kondensor
4.    Ujung rotor sampel dan ujung rotor penampung
5.    Pompa vakum
6.    Tunkai atas dan bawah
7.    Mesin pendingin
8.    Selang penghubung air masuk dan keluar











                                            DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2011. Evaporasi. http://www.angelfire.com/ak5/process control/evaporator.html
                                (diakses 2012/06/15)
Ayu pengestu.2011. Rotary evaporator dan ultraviolet lamp http://ebookbrowse.com/pm-long-wave-uv-lamp-pdf-d123036005
                               (diakses 2012/06/16)
Khoirulazam. 2012. Rotary vakum evaporator . http://khoirulazam89.blogspot.com /2012/01/rotary-vakum- evaporator.html  ( diakses 2012/06/15)