Pada penyulingan minyak atsiri dari tanaman, uap harus berfungsi mentransmisikan panas. Berbeda dengan cairan, bahan tanaman tidak mampu
untuk meneruskan panas ke seluruh bagian tanaman. Energi panas ditransmisikan melalui air mendidih ke dalam bahan dengan cara perendaman bahan, atau dengan
mengalirkan uap panas diantara bahan tanaman tersebut. Minyak atsiri yang mudah menguap terdapat di dalam kelenjar minyak khusus di dalam kantung
minyak atau di dalam ruang antarsel dalam jaringan tanaman; minyak atsiri tersebut harus dibebaskan sebelum disuling, yaitu dengan merajangmemotong
jaringan tanaman dan membuka kelenjar minyak sebanyak mungkin, sehingga minyak dapat dengan mudah diuapkan. Jika bahan tidak dirajangdipotong, berarti
minyak dalam tanaman sewaktu distilasi harus dibebaskan dengan kekuatan difusi air hydrodiffusion.
Penyulingan minyak nilam pada umumnya dilakukan dengan dua cara, yaitu :
1. Penyulingan secara dikukus, pada cara ini bahan terna kering berada pada jarak tertentu di atas permukaan air.
2. Penyulingan dengan uap langsung, dimana bahan berada dalam ketel suling dan uap air dialirkan dari ketel uap pada bagian bawah ketel
suling. Kapasitas ketel suling umumnya dinyatakan dalam volume liter.
Kerapatan bulk density terna nilam kering berkisar antara 90 – 120 gliter, tergantung dari prosentase daun dan kadar airnya. Bahan konstruksi alat suling
akan mempengaruhi mutu minyak warna minyak. Jika dibuat dari bahan plat besi tanpa digalvanis akan menghasilkan minyak berwarna gelap dan keruh
karena karat. Alat suling yang baik adalah dibuat dari besi tahan karat Balittro 2005.
C. Pemisahan Minyak Nilam dan Air Distilat
C.1. Prinsip Umum Dasar pemisahan minyak nilam ataupun minyak atsiri lainnya dari air
adalah berdasarkan perbedaan bobot jenis atau densitas Ketaren 1985; Denny 2001; Lawrence 1995. Menurut Denny 2001, pada suhu yang semakin
meningkat maka densitas minyak huon pine dan minyak mandarin petitgrain akan menurun lebih besar daripada penurunan densitas air murni. Grafik yang
menggambarkan hubungan ini diperlihatkan pada Gambar 1. Pada Gambar 1 sumbu x menyatakan suhu Celcius dan sumbu y menyatakan densitas gram per
cm
3
.
Gambar 1 Perbandingan densitas antara minyak huon pine dan minyak mandarin petitgrain dengan air murni pada suhu pemisahan yang berbeda
Denny 2001
Denny 2001 menyatakan bahwa pemisahan minyak atsiri dipengaruhi oleh suhu pemisahan. Semakin meningkatnya suhu pada alat pemisah minyak
atsiri maka gradien densitas antara air dengan minyak atsiri akan semakin tinggi sehingga pergerakan molekul minyak atsiri dalam air akan lebih cepat dan
pemisahan akan lebih sempurna kehilangan minyak atsiri akan semakin berkurang. Minyak lavender memiliki kecepatan pergerakan dalam minyak yang
semakin meningkat dari suhu 45
o
C sampai 70
o
C. Profil hubungan suhu dan kecepatan minyak lavender bergerak naik dalam air diperlihatkan pada Gambar 2.
5 10
15 20
25
40 45
50 55
60 65
70
Suhu Celcius K
e c
e pa
ta n pa
rt ik
e l mm
me ni
t
Gambar 2 Kecepatan butiran minyak lavender bergerak naik dalam air pada suhu yang berbeda Denny 2001.
C.2. Disain Separator Alat pemisah minyak atau separator berfungsi untuk memisahkan minyak
atsiri dari air suling condensed water. Alat ini berbentuk botol florentine berukuran kecil yang biasanya dibuat dari logam dan gelas sedangkan yang
berukuran besar terbuat dari logam Guenther 1987. Pada pemisahan minyak dan air secara umum, istilah yang digunakan
untuk alat yang menggunakan prinsip perbedaan densitas disebut dengan gravity separator Hansen 2009 atau gravity decanter McCabe, et al. 1985. Dengan
memanfaatkan gravitasi maka dua cairan yang memiliki densitas yang berbeda akan berpisah Hansen 2009; McCabe, et al. 1985
Laju alir distilat akan mempengaruhi disain alat pemisahan separator yang digunakan. Denny 2002 merekomendasikan dimensi-dimensi untuk
separator minyak eucalyptus dari distilat seperti pada Tabel 1. Tabel tersebut bisa menjadi gambaran dalam perancangan separator minyak nilam. Menurut Denny
2001 holding time yang cukup untuk separator yaitu setidaknya selama 3 menit. Holding time akan berpengaruh juga terhadap dimensi silinder separator.
Tabel 1 Rekomendasi dimensi untuk separator minyak eucalyptus
Diameter silinder luarcm Laju alir
distilat lmenit
Tinggi silinder cm
Diameter silinder
dalam dan leher cm
Tipe Cineole Tipe E.
diveslainnya
1 30 9 37 45 3 30 16 64 79
6 30 22 90 111 9 50 22 109 136
12 50 24 132 156 15 50 27 140 175
18 50 30 154 192
Sumber : Denny 2002
Berdasarkan Tabel 1 tersebut dapat dilihat bahwa pada kasus minyak eucalyptus, penggunaan laju alir distilat yang berbeda akan mempengaruhi
dimensi separator yang digunakan. Ukuran dekanter arau separator juga ditentukan oleh waktu yang diperlukan untuk pemisahan, dimana dipengaruhi
oleh densitas dari kedua cairan yang ingin dipisahkan dan viskositas McCabe, et al. 1985.
Pada kasus minyak nilam, campuran minyak nilam dan air yang masuk ke dalam alat pemisah minyak separator memiliki kondisi tertentu seperti laju alir
dan suhu campuran distilat. Ketika campuran minyak nilam dengan air masuk ke dalam alat pemisah minyak terjadilah proses pemisahan. Karena minyak nilam
memiliki densitas kurang dari densitas air maka di separator minyak nilam berada pada lapisan atas sedangkan air berada pada lapisan bawah. Lawrence 1995
merekomendasikan bahwa waktu distilat untuk memisah tanpa menimbulkan overflowing yaitu lebih lama dari 4 menit. Hal ini berdampak pada pengaturan laju
alir dan kesesuaiannya dengan dimensi atau kapasitas alat pemisah minyak nilam yang dirancang.
Perkembangan disain separator minyak atsiri termasuk minyak nilam dari air distilat diperlihatkan pada Gambar 3. Pada gambar 4 disajikan contoh
model-model separator di luar negeri. Semua jenis separator ini pada prinsipnya menggunakan perbedaan bobot jenis antara minyak atsiri dengan air distilat.
Gambar 3 Disain beberapa macam separator minyak atsiri Lawrence 1995
Gambar 4 Contoh model separator di luar negeri Rangus 2007; Seidel 2009
Dalam proses mendisain separator perlu diperhatikan juga komentar- komentar dari para praktisi dan akademisi dibidang minyak atsiri. Clark dan Read
2000 menyatakan bahwa penting untuk membuat baffle antara input distilat dengan output air buangan. Disain tangki atau wadah separator sebaiknya dapat
memungkinkan campuran minyak dan air dapat naik terlebih dahulu kemudian
bergerak turun sebelum akhirnya air buangan dikeluarkan melalui pipa pembuangan.
D. Fenomena Aliran Fluida
