22
sebanyak 5 dari volume. Proses fermentasi membutuhkan waktu sekitar 28 - 72 jam, tetapi biasanya 44 jam untuk menghasilkan etanol dengan konsentrasi 8 –
10 dengan suhu optimum berkisar 32 – 33
o
C [17].
2.3.3 Tahap Pemurnian
Tahap berikutnya adalah pemurnian etanol.Tahap ini dilakukan melalui metode destilasi.Destilasi dilakukan pada suhu diatas titik didih etanol murni,
yaitu pada kisaran 78 – 100
o
C.Produk yang dihasilkan pada tahap ini memiliki kemurnian hingga 96 . Akan tetapi, sebelum memasuki tahap pemurnian
dilakukan pemisahan etanol dengan sludge yang diperoleh dari hasil fermentasi etanol yang dihasilkan. Salah satu pemanfaatan limbah sludge yang telah berhasil
dilakukan yaitu pengolahan sludge menjadi pupuk kalium majemuk dengan kadar kalium 40 .
Dengan memanaskan larutan pada suhu rentang 78-100
o
C akan mengakibatkan sebagian besar etanol menguap dan melalui unit kondensasi akan
bisa dihasilkan etanol dengan konsentrasi 95 volume [13]. Adapun proses lanjutan dalam pemurnian fermentasi tersebut yaitu proses Destilasi merupakan
proses pemisahan dan pemurnian produk dari hasil fermentasi etanol, Proses destilasi dilakukan dengan cara mendidihkan campuran etanol dan air. Etanol
mempunyai titik didih yang lebih rendah 78 C dibandingkan air 100
C sehingga etanol akan menguap terlebih dahulu dibandingkan air, dan selanjutnya
uap etanol dikondensasi. Hasil fermentasi selanjutnya didestilasi untuk memisahkan etanol dengan
larutan lainnya.Maiorella 1984 menyatakan bahwa pemurnian etanol merupakan bagian yang memerlukan banyak energy. Sekitar 50 energi total fermentasi
digunakan untuk proses destilasi.Cairan hasil fermentasi mengandung sekitar 6,5- 12 vv etanol. Untuk mendapatkan etanol 95 vv perlu dilakukan pemekatan
pada kolom konsentrasi dalam unit destilasi. Destilasi merupakan proses pemisahan campuran antara dua atau lebih cairan berdasarkan perbedaan fase-fase
antara dua cairan, yaitu volatilitas relative dan perbedaan titik didih. Destilasi dilaksanakan dalam praktek menurut salah satu dari dua metode
utama. Metode pertama didasarkan atas pembuatan uap dengan mendidihkan
Universitas Sumatera Utara
23
campuran zat cair yang akan dipisahkan dengan pengembunan kondensasi uap tanpa ada zat cair yang kembali kedalam bejana didih. Jadi tidak ada refluks.Zat
yang memiliki titik didih lebih rendah akan menguap lebih dahulu. Proses destilasi yang digunakan dalam memisahkan etanol dengan air adalah destilasi
sederhana. Pada hasil fermentasi yang mengandung etanol 10 proses destilasi sederhana pada suhu 79-82
C akan menghasilkan kadar etanol 60-70 jadi untuk menaikkan kadar etanol sampai 95 ke atas diperlukan destilasi berulang-ulang.
Cairan yang mengandumg etanol apabila dipanaskan akan menghasilkan uap yang mengandung etanol lebih tinggi.
Destilasi merupakan suatu metode pemisahan bahan kimia berdasarkan perbedaan kemudahaan menguap volatilitas bahan.Dalam penyulingan,
campuran zat dididihkan sehingga menguap dan uap ini kemudian didinginkan sehingga kembali kedalam bentuk cair. Zat yang memiliki titik didih lebih rendah
akan menguap lebih dulu. Metode ini termasuk unit operasi kimia jenis perpindahan massa. Penerapan proses ini berdasarkan pada teori bahwa pada
suatu larutan, masing-masing komponen akan menguap pada titik didihnya. Bahan yang akan didestilasikan pada drum pemasakan tidak boleh penuh,
melainkan harus menyediakan sedikitnya 10 ruang kosong dari kapasitas penuh drum pemasakan [18].
Macam-macam metode destilasi antara lain: 1
Destilasi Sederhana, prinsipnya memisahkan dua atau lebih komponen cairan berdasarkan perbedaan titik didih yang jauh berbeda.
2 Destilasi Fraksionasi Bertingkat, sama prinsipnya dengan destilasi sederhana,
hanya destilasi bertingkat ini memiliki rangkaian alat kondensor yang lebih baik, sehingga mampu memisahkan dua komponen yang memiliki perbedaan
titik didih yang berdekatan. 3
Destilasi Azeotrop dilakukan untuk memisahkan campuran azeotrop campuran dua atau lebih komponen yang sulit dipisahkan, biasanya dalam
prosesnya digunakan senyawa lain yang dapat memecah ikatan azeotrop tersebut, atau dengan menggunakan tekanan tinggi.
Universitas Sumatera Utara
24
4 Destilasi Kering dilakukan dengan memanaskan material padat untuk
mendapatkan fasa uap dan cairnya. Biasanya digunakan untuk mengambil cairan bahan bakar dari kayu atau batu bata.
5 Destilasi Vakum dilakukan untuk memisahkan dua komponen yang titik
didihnya sangat tinggi, metode yang digunakan adalah dengan menurunkan tekanan permukaan lebih rendah dari 1 atm, sehingga titik didihnya juga
menjadi rendah [18].
2.3.4 Parameter pengujian
