Finally.. Immiscible Solvents (Tugas Pemisahan Analitik) ^^/

Ketercampuran atau misibilitas (miscibility) zat adalah kemampuan suatu zat untuk larut dalam zat lain. Misibilitas ini sering kali dikaitkan dengan zat dalam fase cair sehingga secara lebih khusus misibilitas didefinisikan sebagai kemampuan dua cairan yang berbeda untuk larut satu dalam yang lain. Sementara itu, immiscible solvents, yaitu cairan yang tidak dapat bercampur satu sama lain, biasanya digunakan dalam proses ekstraksi senyawa kimia, dimana senyawa tertentu dapat dipisahkan dengan memanfaatkan perbedaan kelarutan di antara pelarut air dan pelarut lipofilik.

Berikut merupakan beberapa contoh pelarut beserta sifat immisibilitas nya.

Tabel 1. immiscibility solvents

Solvents	Immiscibility
Acetone	can be mixed with any of the solvents listed in the column at left
Acetonitrile	cyclohexane, heptane, hexane, pentane, 2,2,4-trimethylpentane
carbon tetrachloride	can be mixed with any of the solvents listed in the column at left except water
Chloroform	can be mixed with any of the solvents listed in the column at left except water
Cyclohexane	acetonitrile, dimethyl formamide, dimethyl sulfoxide, methanol, water
1,2-dichloroethane	can be mixed with any of the solvents listed in the column at left except water
Dichloromethane	can be mixed with any of the solvents listed in the column at left except water
diethyl ether	dimethyl sulfoxide, water
dimethyl formamide	cyclohexane, heptane, hexane, pentane, 2,2,4-trimethylpentane, water
dimethyl solfoxide	cyclohexane, heptane, hexane, pentane, 2,2,4-trimethylpentane, diethyl ether
1,4-dioxane	can be mixed with any of the solvents listed in the column at left
Ethanol	can be mixed with any of the solvents listed in the column at left
ethyl acetate	can be mixed with any of the solvents listed in the column at left except water
Heptanes	acetonitrile, dimethyl formamide, dimethyl sulfoxide, methanol, water
Hexane	acetonitrile, dimethyl formamide, dimethyl sulfoxide, methanol, acetic acid, water
Methanol	cyclohexane, heptane, hexane, pentane, 2,2,4-trimethylpentane
methyl-tert-butyl ether	can be mixed with any of the solvents listed in the column at left except water
Pentane	acetonitrile, dimethyl formamide, dimethyl sulfoxide, methanol, water, acetic acid
1-propanol	can be mixed with any of the solvents listed in the column at left
2-propanol	can be mixed with any of the solvents listed in the column at left
Tetrahydrofuran	can be mixed with any of the solvents listed in the column at left
Toluene	can be mixed with any of the solvents listed in the column at left except water
2,2,4-trimethylpentane	acetonitrile, dimethyl formamide, dimethyl sulfoxide, methanol, water
Water	carbon tetrachloride, chloroform, cyclohexane, 1,2-dichloroethane, dichloromethane, diethyl ether, dimethyl formamide, ethyl acetate, heptane, hexane, methyl-tert-butyl ether, pentane, toluene, 2,2,4-trimethylpentane

Alasan mendasar yang membuat beberapa cairan tidak dapat bercampur satu sama lain adalah sifat cairan tersebut yang kompleks dan antar molekulnya yang sulit dipisahkan. Dua cairan tidak dapat saling bercampur ketika memiliki sifat dasar yang berbeda. Jika sifat keduanya sama, maka dapat terjadi pencampuran. Jika sifat keduanya hampir sama, maka bisa terjadi pencampuran / tidak terjadi pencampuran. Segala sesuatunya bergantung kepada sifat dasar masing-masing cairan tersebut.

Misibilitas tergantung pada tiga macam interaksi atau gaya tarik, yaitu interaksi antara zat terlarut dengan zat terlarut (solute-solute interaction), interaksi antara pelarut dan pelarut (solvent-solvent interaction), dan interaksi antara zat terlarut dan pelarut (solute-solvent interaction). Misibilitas antara dua macam zat bertambah besar dengan semakin kuatnya interaksi antara zat terlarut dengan pelarut. Sebaliknya, misibilitas dua macam zat akan berkurang dengan semakin kuatnya interaksi antara zat terlarut dan zat terlarut serta interaksi antara pelarut dengan pelarut.

Beberapa jenis interaksi antar molekul bekerja dengan mekanisme sebagai penolong atau perintang campuran cairan tersebut, dan hasilnya bergantung kepada interaksi mana yang lebih dominan. Jika dominan menolong, maka akan terjadi campuran kedua macam cairan. Namun jika dominan merintangi, maka yang terjadi adalah kedua cairan tidak dapat bercampur. Sering kali timbul bidang batas antar dua permukaan cairan tersebut di dalam wadah.

Contoh hubungan antara misibilitas dengan kekuatan tiga macam interaksi atau gaya antar molekul tersebut diberikan pada Tabel 2 :

 Tabel 2. Contoh Misibilitas Pelarut

Contoh Zat				Misibilitas
Pelarut	Sifat	Zat Terlarut	Sifat
Minyak	Non Polar	Minyak	Non Polar	Larut Sempurna
Air	Polar	Alkohol	Polar	Larut Sempurna
Air	Polar	Minyak	Non Polar	Hampir Tidak Larut
HCl	Polar	HCl	Polar	Larut Sempurna
C6H14	Non Polar	Sukrosa	Polar	Hampir Tidak Larut

Air disebut sebagai cairan polar, karena molekulnya memiliki dua kutub (satu positif dan satu negatif). Sementara minyak tidak memiliki sifat seperti ini, maka keduanya tidak dapat bersatu. Contoh lainnya adalah gasoline dan minyak. Kedua cairan ini sama-sama memiliki sifat non-polar. Maka keduanya dapat bercampur satu sama lain. Selanjutnya, antara alkohol dan air yang sama-sama bersifat polar sehingga dapat bercampur. Kesimpulannya, kepolaran menentukan miscible / immiscible antar cairan.

Dua zat cenderung larut sempurna apabila: (1) baik zat terlarut maupun pelarut bersifat nonpolar; atau (2) baik zat terlarut maupun pelarut bersifat polar. Hal ini tejadi karena gaya antar molekul antara senyawa-senyawa sejenis cenderung memiliki kekuatan yang sama. Kecenderungan ini menyebabkan munculnya kaidah “like dissolves like”.

Melihat sifat kepolaran suatu zat / senyawa dapat diketahui dari struktur kimia zat tersebut dan juga konstanta dielektriknya. Suatu senyawa yang memiliki rantai alifatik dan inti aromatik tidak dapat membentuk ikatan hidrogen sehingga sukar larut dalam pelarut air. Semakin panjang rantai alifatik atau semakin banyak inti aromatik suatu senyawa, maka kepolarannya berkurang.

Pelarut yang memiliki konstanta dielektrik yang besar adalah pelarut yang bersifat polar. Sedangkan pelarut yang memiliki konstanta dielektrik yang kecil bersifat non polar. Konstanta dielektrik merupakan tetapan yang melambangkan rapatnya fluks elektrostatik dalam suatu bahan bila diberi potensial listrik. Konstanta dielektrik merupakan perbandingan energi listrik yang tersimpan pada bahan tersebut jika diberi sebuah potensial, relatif terhadap vakum (ruang hampa).

Senyawa hidrofobik dapat meningkat kelarutannya dalam air dengan adanya perubahan konstanta dielektrik pelarut yang dapat dilakukan dengan penambahan pelarut lain (kosolven). Konstanta dilektrik dari suatu sistem pelarut campur adalah merupakan jumlah hasil perkalian fraksi pelarut dengan konstanta dielektrik masing-masing pelarut dari sistem pelarut campur tersebut.

Berikut beberapa contoh pelarut dan nilai konstanta dielektriknya :

Table 3. Harga Konstanta Dielektrik

Pelarut	Molekul	Konstanta Dielektrik
Air	H2O	78
Asam Format	HCOOH	59
Asetonitril	CH3CN	38
Metanol	CH3OH	33
Etanol	C2H5OH	25
Aseton	CH3COCH3	21
Kloroform	CHCl3	4,8
Asam Asetat	CH3COOH	6,1
Dietil eter	(C2H5)2O	4,3
Benzena	C6H6	2,3
Karbontetraklorida	CCl4	2,2
Heksana	CH3(CH2)CH3	1,9