LAPORAN RESMI PRAKTIKUM KIMIA ORGANIK DASAR I
DISTILASI UAP
LABORATORIUM KIMIA ORGANIK FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU
PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS GADJAH MADA YOGYAKARTA 2005 DISTILASI
UAP (PERCOBAN I)
TUJUAN PERCOBAAN1. Mengisolasi minyak daun cengkeh dari daun
cengkeh kering 2. Memurnikan hasil 3. Mengidentifikasi komponen
senyawa dalam minyak daun cengkeh dengan metode kromatografi lapis
tipis
DASAR TEORIDi alam banyak tumbuhan mengandung minyak kotor yang
memiliki titik didih yang tinggi pada campuran yang kaya akan bahan
organik. Sebagian dari campuran itu memiliki kenggunaan yang
penting sebagai obat pada bidang kedokteran, parfum, penyedap rasa,
dan lain lain. Contoh adalah anti malaria dari pohon kina yang
diperoleh dari menyuling pohon pohon kina, geraniol dari bunga
mawar, dan vanillin dari kelopak; polong vanili. Pada prcobaan ini,
akan dilakukan penyulingan terhadap minyak kotor dengan suatu
teknik yang dikenal sebagai destilasi uap. Minyak cengkeh merupakan
sumber eugenol yang banyak, eugenol merupakan suatu campuran yang
mengandung sifat antibakteri. Selain eugenol dalam minyak cengkeh
juga terdapat eugenol asam cuka, caryophyllene, dan lain campuran
kecil sekalipun hanya dalam jumlah yang lebih kecil. Dalam
percobaan ini akan digunakan destilasi uap dalam pemisahan eugenol
dari minyak cengkeh. Pada destilasi uap, suatu larutan tak dapat
bercampur homogen, yang salah satu komponennya adalah air, akan di
distilasi pada suatu temperatur yang lebih rendah dari titik didih
komponen masing-masing yang terkandung dalam campuran. Inilah
sebabnya total uap air (Ptot) dari suatu larutan tak dapat
bercampur adalah penjumlahan tekanan uap dari individu/ komponen
masing-masing dalam keadaan murni. Ptot tekanan udara masing-masing
komponen akan sama dengan tekanan atmosfer adalah ketika campuran
mendidih. Karena pada saat itu, kotoran minyak berbentuk cairan
dimungkinkan telah terdekomposisi/terpisah ketika dilakukan
pemanasan pada temperatur tinggi. Destilasi dengan uap adalah suatu
teknik yang menguntungkan untuk memisahkan komponenkomponen di
dalam minyak kotor yang tidak dapat bercampur satu sama lain yaitu
dengan menggunakan air yang mendidih di bawah 100 C. Di dalam
proses ini pemisahan dapat terjadi dari fakta bahwa eugenol
merupakan suatu campuran phenol, dengan asam lemah sedangkan
eugenol asam cuka dan caryophyllene adalah netral. Struktur dari
ketiga senyawa yang mungkin terkandung dalam minyak cengkeh:
OH
CH3 O H2C C H2 O
CH3
eugenol
O H3C C O
CH2 HC CH2
eugenol acetate
Distilasi UapDistilasi merupakan suatu metode pemisahan dua atau
lebih senyawa yang bercampur berdasarkan perbedaan titik didihya
(dan juga berdasarkan perbedaan tekanan uapnya), sehingga dapat
digunakan sebagai metode pemurnian suatu senyawa dari campurannya
Distilasi meliputi proses penguapan zat cair dan kondensasi dari
uap kembali ke fasa cair. Penguapan zat cair sebanding dengan
tekanan uapnya dan berbanding terbalik terhadap titik didih
cairannya. Terdapat berbagai macam distilasi yang telah dikenal,
yaitu : 1. Distilasi azeotropik Merupakan metode distilasi yang
digunakan untuk memisahkan suatu campuran zat cair dengan cara
menambahkan pelarut tertentu ke dalam suatu campuran sehingga
terbentuk larutan azeotrop dengan satu atau lebih senyawa dengan
titik didih yang berbeda. 2. Distilasi destruktif Merupakan
pemanasan zat padat organik kompleks tanpa udara hingga terurai
menjadi produk yang volatil (mudah menguap) yang kemudian
diembunkan. 3. Distilasi fraksional/bertingkat Merupakan metode
distilasi yang dilakukan dengan refluks parsial karena luas
permukaan dalam kolom fraksionasi yang digunakan memungkinkan
terjadinya keseimbangan uap-cair. Butir-butir uap mengembun, ketika
mencapai kolom diuapkan kembali. Proses ini berlangsung
berulang-ulang. 4. Distilasi uap
Merupakan suatu metode isolasi zat organik
yang tak larut dalam air dengan
mengalirkan uap air dengan prinsip penurunan titik didih
campuran. Distilasi uap ini yang digunakan dalam memisahkan
komponen senyawa dalam percobaan ini. Mendidihkan suatu cairan
ditempat terbuka, yang berarti ada interaksi dengan atmosfer akan
terjadi ketika total tekanan udara sama dengan tekanan uap. Ketika
dua atau lebih cairan tak dapat dicampur, dipanaskan, maka tekanan
uap total akan sama dengan jumlah tekanan uap masing-masing
komponen. Ini mengijinkan unsur untuk disaring bahwa, jika
dipanaskan pada temperatur lebih tinggi dari titik didih dari
komponen penyusunnya sendiri, maka komponen tersebut akan mengalami
dekomposisi parsial. Di dalam eksperimen ini produk awal destilasi
dengan uap akan memisahkan minyak dan air. Tekanan uap cairan akan
naik sampai tekanan uap sama dengan tekanan atmosfer cairan. Jika
Patm=Puap, maka cairan akan mendidih. Titik didih larutan berair
yang mengandung dua atau lebih komponen yang bercampur juga akan
terjadi jika Patm=Puap, tetapi Puap merupakan jumlah tekanan uap
semua komponen dalam larutan (tekanan uap parsial ). Puap = P1 + P2
+ P3 +.+ Pn Tekanan uap partial (Pn) bergantung pada fraksi mol
(Xn) komponen dalam larutan yang mengikuti hukum Roult yang
menyatakan hubungan antara tekanan tekanan uap dengan komposisi
larutan pada suhu yang diberikan. Puap = P1 + P2 + P3 +.+ Pn.
Dengan Pn = Pno Xn Pno = tekanan uap murni Xn = fraksi mol komponen
uap Distilasi uap adalah metode distilasi yang melibtkan
kodistilasi campuran air dan senyawa organik volatil yang tidak
bercampur dengan air. Distilasi uap sering digunakan untuk
memisahkan senyawa volatil dari senyawa non volatil. Metode ini
juga sering digunakan untuk memisahkan senyawa yang terdekomposisi
pada tiitk didihnya. Hal ini dapat dilakukan karena suhu distilasi
uap lebih rendah dari 100oC. Secara umum, tekanan uap senyawa yang
lebih besar dari 10 mmHg pada 100oC sangat efektif bila dipisahkan
dengan metode distilasi uap. Senyawa yang dipisahkan dengan
distilasi uap harus tidak larut dalam air. Tekanan uap parsial
tidak tergantung pada pada komposisi mereka dalam campuran, Pn =
Ptotal. Ptotal campuran berair merupakan jumlah tekanan uap
komponen yang bercampur tersebut. P total = Po H2o + Po
organik.
Dengan demikian tekanan uap campuran selalu lebih besar dari
dari pada tekanan uap yang diberikan oleh masing-masing komponen
dalam campuran. Hal ini mengakibatkan titik didih campuran harus
lebih rendah dari titik didih setiap senyawa dalam campuran.
Komposisi uap yang terkondensasi dapat ditentukan dengan menganggap
persamaan gas ideal : Pon Vn = NnRT Vn = volume uap ; Nn = jumlah
mol komponen n ; R = 0,082 lt atm K-1 mol-1 = 8,314 J K1
berlaku
mol-1 (tetapan gas umum) ; T = suhu mutlak ; Nn = gn / Mn, g=
berat n ; Mn= massa molekul Perbandingan senyawa volatil A dan air
dapat dituliskan sebagai berikut :
n.
P AV A ( g A / M A )R T = P H 2 OV H 2 O ( g H 2 O / M H 2 O ) R
TKarena VA = VH2O, maka persamaan tersebut dapat ditulis sebagai
berikut :
gA MA P A = = g H 2O P H 2O M H 2ODari persamaan ini dapat
diharapkan bahwa senyawa yang mempunyai tekanan uap tinggi dan
massa molekul yang tinggi dapat dipisahkan dengan baik menggunakan
metode distilasi uap. ( Petunjuk Praktikum Kimia Organik Dasar, hal
26-27) Ekstraksi Cair-cair Untuk memisahkan senyawa organik yang
bersifat netral dari larutan atau suspensi berair dapat dilakukan
dengan ekstraksi pelarut (ekstraksi cair-cair), karena metode ini
merupakan metode yang paling cocok dilakukan dalam keadaan makro
maupun mikro. Ekstraksi merupakan metode pemisahan yang melibatkan
perpindahan senyawa dari satu fasa ke fasa yang lain. Jika cairan
dua fasa saling tidak bercampur, maka metode pemisahan tersebut
dinamakan ekstraksi cair-cair. Air digunakan sebagai salah satu
fasa cair karena kebanyakan senyawa organik tidak larut dalam air,
kepolarannya tinggi dan air dapat melarutkan senyawa ionik. Untuk
memisahkan dua campuran dapat ditambahkan suatu zat terlarut dengan
perbandingan tertentu antara dua pelarut yang tidak campur, misal:
benzena, CCl4, CHCl3, dll. Koefisien distribusi tidak berpengaruh
pada konsentrasi total zat terlarut pada kedua fasa. Hukum
distribusi Nerst/ hukum partisi menyebutkan bahwa jika pada suatu
system yang terdiri dari 2 lapisan cairan yang tidak dapat
bercampur sesamanya, bila ditambahkan senyawa ketiga, maka senyawa
ketiga tersebut akan terdistribusi diantara 2 lapisan tersebut.
Larutan garam jenuh sering kali ditambahkan dalam isolasi
senyawa organik dari larutan berair. Kekuatan air dalam
berkompetisi dapat dikurangi dengan menambah konsentrasi elektrolit
yang tinggi, sehingga berlaku hukum aksi massa , elektrolit yang
punya anion dapat mengkoordinasi dalam konsentrasi yang cukup
tinggi sehingga akan mudah mengusir anion yang terisolasi oleh air.
Hal itu dapat mengakibatkan pengurangan aktivitas air dan turunnya
konstanta dielektrik dari air. Penambahan elektrolit / garam
anorganik seperti NaCl, CaCl2 dan ammonium sulfat. Gajala tersebut
biasanya dinamakan efek Salting Out. Ekstraksi lebih baik dilakukan
berulangkali dengan jumlah pelarut organik dalam jumlah sedikit,
daripada sekali dengan pelarut organik dalam jumlah yang banyak,
karena hal tersebut dapat meningkatkan efisiensi penggunaan bahan.
( Petunjuk Praktikum Kimia Organik Dasar, hal 44) dan (Damtith,
John, BSc, PhD. 373)
Kromatografi Lapis Tipis ( KLT)Kromatografi merupakan suatu
metode analitik untuk pemurnian dan pemisahan senyawa-senyawa
organik. Metode ini berguna untuk fraksionasi campuran kompleks dan
pemisahan untuk senyawa-senyawa yang sejenis. Sedangkan pengertian
kromatografi adalah salah satu cara pemisahan senyawa yang
didasarkan pada perbedaan distribusi komponen-komponen sample
diantara dua fase yang berbeda yaitu fase gerak dan fase
diam.Kromatografi merupakan salah satu cara yang efisien untuk
menguraikan suatu campuran. Dalam kromatografi, komponen-komponen
terdistribusi dalam dua fase ; fase diam dan fase bergerak.
Transfer massa antara fase bergerak dan fase diam terjadi jika
molekul-molekul campuran terserap pada permukaan partikel-partikel
atau terserap di dalam pori-pori partikel atau terbagi ke dalam
sejumlah cairan yang terikat pada permukaan atau di dalam pori (
sorpsi/ penyerapan). Laju perpindahan suatu molekul zat terlarut
tertentu di dalam kolom atau lapisan tipis zat penyerap secara
langsung berhubungan dengan bagian molekul-molekul tersebut
diantara fase bergerak dan fase diam. Jika ada penahanan perbedaan
penahanan secara secara selektif, maka masing-masing komponen akan
bergerak sepanjang kolom dengan laju yang tergantung pada
karakteristik masing-masing penyerapan. Jika pemisahan terjadi,
masing-masing komponen keluar dari kolom pada interval waktu yang
berbeda, mengingat bahwa proses keseluruhannya adalah fenomena
migrasi secara diferensial yang dihasilkan oleh tenaga pendorong
tidak selektif berupa aliran fase bergerak. Pada semua metode
diferensial migration, pemisahan berbagai komponen campuran yang
bermigrasi pada berbagai medium tergantung pada karakteristik laju
individual komponen-komponennya. Ada berbagai macam metode yang
digunakan dalam kromatografi, diantaranya adalah :
1. Kromatografi adsorpsi Merupakan jenis kromatografi yang
didasarkan pada retensi zat terlarut oleh adsorpsi permukaan.
Teknik ini berguna dalam pemisahan senyawa-senyawa non polar dan
konstituen-konstituen yang sulit menguap. Dalam kromatografi
adsorpsi ini, substrat padat bertindak sebagai fase diam dan. 2.
Kromatografi gas Kromatografi ini dapat dibagi dua : a.
kromatografi gas-padat (GSC) : fase geraknya gas yang diikat fase
diam (padat) b. kromatografi gas-cair : fase geraknya gas diikat
oleh fase diamnya (cair) 3. Kromatografi kertas Jenis kromatografi
partisi dengan fase diam berbentuk lembaran pita kertas yang
permukaanya dilapisi cairan, misalnya anhidrida silika, alumina,
atau resin, secara merata. 4. Kromatografi kolom Digunakan dalam
preparasi-preparasi laboratorium dan analisis untuk memisahkan
campuran zat-zat yang sifatnya sama. Menggunakan adsorben fase diam
antara lain : alumina teraktifasi atau gel silika yang diisikan
secara merada pada tabung kaca vartikel berisi pelarut organik.
Fase mobilnya adalah zat cair. Kromatografi dapat digunakan untuk
pemisahan campuran dalam sekala kecil maupun besar. 5. Kromatografi
Eksklusi Kromatografi jenis ini didasarkan pada perbedaan ukuran
dan geometri molekul berbagai konstituen. Perbedaan ukuran
menyebabkan beberapa partikel bergerak lebih cepat dari yang
lainnya einggan menimbulkan perbedaan permukaan migrasi. 6.
Kromatografi partisi Merupakan kromatografi cair-cair di mana fase
cair satu diadsorbsi pada permukaan suatu zat padat (fase cair
diam) dalam kolom, sedangkan fase cair yang lain merupakan fase
cair mobil. 7. Kromatografi lapis tipis (KLT) Prinsip kerjanya
tidak jauh berbeda dengan kromatografi kertas, tetapi pada KLT
digunakan lapisan tipis sebagai adsorben halus yang menghampar rata
di atas permukaan lempeng kaca yang kering sempurna, trayek pelarut
yang dapat digunakan lebih besar dari cuplikanya. Dalam percobaan
ini digunakan metode kromatografi lapis tipis. KLT merupakan salah
satu bagian dari kromatografi partisi. Metode ini melibatkan
perpindahan dapat balik senyawa yang diserap pada fase diam ke
dalam fase bergerak melalui proses partisi berkesinambungan. Teknik
kromatografi tidak hanya digunakan untuk pemisahan dan pemurnian
senyawa, tetapi juga untuk identitas produk suatu reaksi dan
analisis kuantitatif. Adsorbent dilapiskan pada lempeng kaca yang
bertindak sebagai penunjang fase diam.
Fase bergerak akan merayap sepanjang fase diam dan terbentuklah
kromatogram. Metode ini sederhana, cepat dalam pemisahan dan
sensitive. Kecepatan pemisahan tinggi dan mudah untuk memperoleh
kembali senyawa-senyawa yang terpisahkan. Biasanya yang sering
digunakan sebagai materi pelapisnya adalah silika-gel, tetapi
kadangkala bubuk selulosa dan tanah diatome, kieselguhr juga dapat
digunakan. Untuk fase diam hidrofobik dapat digunakan pengikat
sepaerti semen Paris, kanji, disperse koloid plastic, silica
terhidrasi. Untuk meratakan pengikat dan zat pada pengadsorpsi
digunakan suatu apklikator. Sekarang ini telah banyak tersedia
kromatografi lapisan tipis siap pakai yang dapat berupa gelas kaca
yang telah terlapisi kromatube dan sebagainya. Kadar air dalam
lapisan ini harus terkendali agar didapat hasil analisis yang
reprodusibel. Pemilihan sistem pelarut dan komposisi lapisan tipis
ditentukan oleh prinsip kromatografi yang akan digunakan. Untuk
meneteskan sampel yang akan dipisahkan digunakan suatu
mikro-syringe (penyuntik berukuran mikro). Sampel diteteskan pada
salah satu bagian tepi plat kromatografi (sebanyak 0,01-10g zat).
Pelarut harus non polar dan mudah menguap. Kolom-kolom dalam pelat
dapat diciptakan dengan mengerok lapisan vertical searah gerakan
pelarut. Teknik ascending digunakan untuk melaksanankan pemisahan
yang dilakukan pada temperature kamar, sampai permukaan pelarut
mencapai tinggi 15-18 cm. waktu yang diperlukan antara 20-40 menit.
Semua teknik yang digunakan untuk kromatografi kertas dapat dipakai
juga untuk kromatografi lapis tipis. Resolusi KLT jauh lebih tinggi
daripada kromatografi kertas karena laju difusi yang luar biasa
kecilnya pada lapisan pengadsorpsi. RPPC (resersed phase partition
chromatography) atau kromatografi partisi fase terbalik,
pemisahan-pemisahan ion logam yang tadinya sulit dilakukan, dapat
terlaksana dengan mudah. RPPC juga dapat digunakan pada
kromatografi lapisan ini, dengan mengguanakan lapisan yang sudah
dicelupkan lebih dahulu pada paraffin, minyak silicon, polietilen
glikol dan lain-lain. Pelarut yang digunakan adalah CH3COOH atau
asetonitril. Kadangkala untuk RPPC, waktu yang diperlukan cukup
lama. Dalam KLT, suatu pemisah dipengaruhi oleh distribusi sampel
antara fase cair diam dan fase cair bergerak dengan membatasi
kemampuan pencampuran. Jika sauatu zat terlarut dikocok dalam
system dua pelarut yang tidak bercampur (melarutkan) maka zat
terlarut akan terdistribusi diantara dua fase dan jika
kesetimbangan tercapai, maka koefisien partisinya (Kd): K Senyawa
pada fasa diam Senyawa pada fasa bergerak
Konsentrasi zat terlarut pada pelarut A Kd =
Konsentrasi zat terlarut pada pelarut B Harga Rf bergantung pada
perbedaan kekuatan ikatan antara senyawa yang teradsorbsi pada fase
diam dan senyawa yang larut pada fase bergerak. Semakin kuat
senyawa diserap oleh fase diam, perpindahan senyawa ke fase
bergerak. Pemisahan selektif dari senyawa campuran dengan
kromatografi partisi didasarkan pada perbedaan laju migrasi setiap
komponen selama berada dalam fase diam. KLT melibatkan partisi
senyawa antara penyerap padat sebagai fase diam (biasanya dalam
silika gel) yang dilekatkanpada sebagai fase diam dan pada suatu
plat gelas dan eluen sebagai fasa bergerak. Sejumlah kecil campuran
yang akan dianalisa diteteskan pada sisi akhir (bawah) plat KLT.
Plat KLT diletakkan secara tegak pada bejana pengembang yang telah
berisi eluen yang sesuai. Eluen akan merambat sepanjang plat KLT
dan akan membawa komponen dalam campuran dengan laju yang berbeda
bergantung pada kelarutan komponen tersebut dalam eluen dan derajat
penyerapan nya dalam fase diam. Hasil pemisahanya akan berupa
bercak noda dalam satu garis lurus. Mobilitas relatif dari komponen
dinyatakan sebagai retardation factor (Rf) yang didefinisikan :
Jarak yang ditempuh komponen dari titik awal Rf = Jarak yang
ditempuh oleh eluen dari titik awal Harga Rf suatu suatu senyawa
selalu tetap. Fakta ini dapat digunakan untuk analisa kualitatif
senyawa yang tidak diketahui dengan membandingkan harga Rf senyawa
tersebut dari senyawa standar. KlT juga sering digunakan untuk
mendapatkan kondisi optimum pemisahan komponen campuran dalam
jumlah besar dengan metode kromatografi elusi seperti kromatografi
kolom. Eluen merupakan faktor utama dalam menentukan mobilitas
komponen dalam campuran. Jika eluen lebih polar dari senyawanya,
eluen akan menggerakkan komponen tersebut secara cepat pada fase
bergerak sehinggga Rf nya besar. Jika eluen kurang polar dari
komponenya, maka senyawa akan terikat kuat pada fasa diam dan
bergerak secara lambat yang menyebabkan nilai Rf kecil. Zat-zat
berwarna dapat terlihat langsung, tetapi dapat juga digunakan
reagent penyemprot untuk melihat bercak suatu zat. Asam kromat
sering digunakan untuk zat organik. Demikian juga penandaan secara
radiokimia juga dapat digunakan. Untuk menempatkan posisi suatu
zat, reagent dapat juga disemprotkan pada bagian tepi saja. Bagian
yang lainnya dapat diperoleh kembali tanpa pengotoran dari reagent
dengan pengerokan setelat pemisahan selesai.
Untuk analisis kuantitatif dapat digunakan plot
fotodensitometer. Analisisnya dapat dilakukan dengan
spektrofotometer UV, sinar tampak, IR atau flourosens atau dengan
reaksi kalorimeter dengan reagent kromogenik. Aplikasi KLT sangat
luas. Senyawa-senyawa yang tidak mudah menguap serta terlalu labil
untuk kromatografi cair dapat dianalisis dengan kromatografi lapis
tipis ini. KLT dapat pula untuk memeriksa adanya zat pengotor dalam
pelarut. Ahli kimia forensic menggunakan KLT untuk bermacam-macam
pemisahan. Pemisahan berguna dari plasticizer, antioksidan, tinta
dan formulasi zat warna dapat ditentukan dengan KLT. Pemakaiannya
juga meluas dalam pemisahan anorganik. Selain itu, penampakan
bercak senyawa dalam KLT dapat dilakukan dengan metode kimia
(penyemprotan pereaksi kimia) maupun metode fisika (dengan
fluorosessi sinar UV). Pereaksi yang umum dan sederhana adalah uap
iod. Plat KLT yang telah mengandung bercak senyawa dibiarkan
terkena uap iod dengan cara meletakkan plat KLT dalam gelas piala
yang telah berisi kristal ion. Bercak akan memberikan bercak warna
gelap dan pengukuran Rf dapat dilakukan. (Khopkar.S.M, 1990, Konsep
Dasar Kimia Analitik, UI-Press, Jakarta. Hal:128-182)
BAHAN DAN ALATa. Bahan yang digunakan:
Daun cengkeh kering plat KLT petrolium eter Na2SO4 anhidrous
akuades metanol heksana
b. Alat yang digunakan: Labu alas bulat 100 ml Corong pisah
Corong gelas Gelas Beker Generator uap Labu leher tiga Penangas air
Bejana pengembang Pipa kapiler Erlenmeyer Pendingin Liebig
c. Gambar alat utama percobaan:
P KT lat L
Eluen naik
K amar pengembang
CARA KERJAA. Distilasi Uap Dimasukkan 50 gram larutan minyak
daun cengkeh ke dalam labu distilasi. Kemudian dialirkan uap dari
generator uap ke dalam labu distilasi yang telah diisi minyak daun
cengkeh. Proses distilasi ini dilakukan selama 2 jam. Pada
penampung diperoleh distilat berupa 2 lapisan, ayitu lapisan minyak
dan air. Pisahkan lapisan minyak daun cengkeh dari air dengan
menggunakan corong pisah. Setelah itu keringkan minyak daun cengkeh
dengan penambahan Na2SO4 anhidrous. Kemudian hasilnya ditimbang dan
diukur volumenya.
B. Kromatografi Lapis Tipis (KLT)
Mula-mula dibuat TLC dengan ukuran 2 x 7 cm, Kemudian dibuat
tanda garis dengan pensil setebal 1 cm pada bagian atas dan bawah.
Selanjutnya dibuat penyuntik mikro (mikrosyringe) dengan memanaskan
pipa kapiler pada bagian tengah hingga meleleh dan terbentuklah dua
ujung yang runcing. Setelah itu diambil eugenol yang didapat dari
distilasi dengan penyuntik mikro tersebut dan ditotolkan pada plat
TLC dibagian bawah. Kemudian dimasukkan TLC tersebut ke dalam
bejana pengembang yang telah diberi eluen yang berupa heksana.
Dalam memasang TLC pada bejana pengembang harus dipasang tegak dan
jangan sampai terbalik. Dibiarkan eluen naik sampai mencapai batas
akhir (tanda garis pensil pada bagian atas). Baru setelah itu
keringkan TLC tersebut, dan kemudian ditentukan berapa banyak
noda/komponen senyawa dalam minyak daun cengkeh, untuk dapat
melihat noda tersebut dapat digunakan lampu UV. Setelah itu baru
ditentukan harga Rf dari masing masing senyawa yang terpisah.
HASIL PERCOBAANHasil dari percobaan ini: Eugenol hasil Bentuk
Warna Bau Berat hasil Volume : : : : 9,423 gram 9,2 mL cair bening
karakteristik
KLT (kromatografi Lapis Tipis)
X1
X2
PERHITUNGAN
Penentuan Rf : : 5,9 cm X1
: 5,4 cm X2 X 2 5,4 Rf : X = 5,9 = 0,91525 1 Penentuan Berat
Jenis (density): Berat jenis=
9,425 gr Berat = = 1,0245 gram/mL 9,2m L Volume
PEMBAHASANDalam percoban ini telah dipelajari cara mengisolasi
minyak daun cengkeh dari daun cengkeh kering dengan menggunakan
metode destilasi uap akan, memurnikan hasil, dan mengidentifikasi
komponen senyawa yang terkandung dalam minyak daun cengkeh dengan
metoda kromatografi lapis tipis (KLT). Prosedur pertama yang
dilakukan adalah mengisolasi eugenol dari minyak daun cengkeh
pasaran yang berwarna coklat menggunakan distilasi uap. Dalam hal
ini berbagai komonen dari minyak daun cengkeh yang ada, hanyalah
eugenol yang dapat pisahkan/diisolasi dengan menggunakan teknik
distilasi uap ini. Hal tersebut dikarenakan dari sifat eugenol itu
sendiri yang mampu larut/berikatan dengan uap air sehingga akan
ikut terkondensasi pada distilat bersama uap air yang mengikatnya.
Pada dasarnya eugenol ini hanya sedikit larut dalam air, karena
eugenol ini merupakan suatu senyawa yang tingkat ke non-polarannya
lebih besar dari kepolarannya. Sehingga pada akhirnya eugenol ini
akan mudah dipisahkan dari air, karena perbedaan sifat tersebut.
Mula-mula ditimbang minyak daun cengkeh sebanyak 50 gram dan
dimasukkan kedalam labu leher tiga yang telah dipasang/dilengkapi
alat pendingin balik. Salah satu leher labu dihubungkan dengan
generator uap agar uapnya masuk ke dalam minyak daun cengkeh. Alat
tersebut diset sedemikian sehingga sama dengan susunan alat pada
gambar distilasi uap. Selanjutnya diadakan proses distilasi selama
2 jam untuk memisahkan minyak daun cengkeh, terutama eugenol dari
campuranya. Prinsip kerja dari distilasi uap dapat dijelaskan
sebagai berikut : Secara termodinamika, bila suatu larutan zat tak
dapat bercampur dengan air dipanaskan , pendidihan akan mulai
tampak bila P uap totalnya = P udara luar. Jadi kalau Pa = P zat
tak larutnya dan Ph2o = P uap air, pada titik didih Pa + Ph2o = 1
atm. Dan komposisi uapnya adalah :
P AV A ( g A / M A )R T = P H 2 OV H 2 O ( g H 2 O / M H 2 O ) R
TKarena VA = VH2O, maka persamaan tersebut dapat ditulis sebagai
berikut :
gA MA P A = = g H 2O P H 2O M H 2OUap air yang diberikan pada
minyak daun cengkeh akan meningkatkan tekanan uap campuranya
sehingga proses pendidihan mudah tercapai karena Pa + Ph2o = 1atm
juga mudah tercapai. Pada proses ini air yang dididihkan pada
generator uap akan menguap dan memiliki tekanan uap yang besar, uap
air tersebut disalurkan ke dalam labu leher tiga yang telah berisi
minyak cengkeh. Karena adanya tekanan uap air tersebut maka
senyawa/komponen yang terlarutkan oleh uap air akan berikatan
dengan uap air dan ikut terkondensasi, akibat adanya pendinginan
yang dalam percobaan ini digunakan pendingin Liebig. Prinsip kerja
dari pendingin Liebig ini adalah pendinginan dialakukan dengan
menggunakan bantuan air yang dialirkan secara terus-menerus dari
bagian yang teredah ke bagian yang lebih tinggi. Sehigga
pendinginan lebih sempurna, karena tidak ada gelembung udara yang
masih berada dalam tabung, akibat dilakukan aliran balik dari air.
Setelah selesai proses distilasi uap, destilat yang berisi minyak
daun cengkeh serta air yang membawanya ditampung kedalam corong
pisah untuk dilakukan proses ekstraksi (pemisahan). Dalam hal ini
minyak daun cengkeh (eugenol) akan berada pada lapisan atas karena
memiliki berat jenis yang lebih rendah dari air. Pada suhu 30oC
minyak cengkeh memiliki densitas 0,9994 g/mL (Hardjono
Sastrohamidjojo, 2002). Dari hasil yang diperoleh berupa minyak
dengan air yang telah terpisah, sehingga minyak daun cengkeh
(eugenol) dapat dipisahkan dengan mudah dari air dengan cara
ekstraksi cair-cair dengan menggunakan corong pisah. Setelah minyak
terpisah dari air, lapisan minyak diambil dan dipindahkan ke dalam
gelas beker, lalu ditambahkan Na2SO4 anhidrous agar sisa-sisa air
yang mungkin masih ikut dalam minyak cengkeh dapat diserap oleh
Na2SO4 anhidrous tersebut. Fungsi dari natrium sulfat tersebut
adalah untuk mengikat molekul air yang ikut terekstraksi dengan
minyak. Pengikatan air tersebut oleh Na2SO4 ditandai dengan adanya
gumpalan-gumpalan putih yang berada di dasar gelas. Untuk
memperoleh hasil yang benar-benar murni, sebenarnya pengikatan
molekul air oleh Na2SO4 ini dilakukan selama 24 jam agar didapat
hasil yang maksimal yaitu saat semua air telah didikat oleh Na
2SO4. Kemudian larutan tersebut disaring , sehingga didapat suatu
cairan berwarna bening. Berdasarkan hasil percobaan ini didapat
minyak daun cengkeh/eugenol murni yang berwarna jernih kekuningan
seberat 9,423 gram dan volumenya 9,2 mL. Berdasarkan data tersebut
diperoleh densitas/ berat jenis minyak cengkeh/ eugenol sebesar
1,0245 g/mL. Padahal secara teoritis eugenol memiliki massa jenis
sebesar 0,9994 gr/mL. Sehingga dari hasil tersebut dapat
disimpulkan bahwa eugenol yang didapat belum murni sepenuhnya.
Selanjutnya minyak/eugenol dianalisa dengan kromatografi lapis
tipis (KLT). Pada kromatografi lapis tipis ini, mula-mula dibuat
penyuntik mikro (mikro-syringe) dengan memanaskan pipa kapiler pada
bagian tengah hingga meleleh dan terbentuklah dua
ujung yang runcing. Setelah itu siapkan TLC yang sudah ada, dan
kemudian diambil eugenol yang didapat dari distilasi dengan
penyuntik mikro tersebut dan ditotolkan pada plat TLC dibagian
bawah yang telah digaris/ditandai dengan pensil (sebanyak 0,01-10gr
zat). Kemudian dimasukkan TLC tersebut ke dalam bejana pengembang
yang telah diberi eluen yang berupa heksana, eluen disini haruslah
non polar dan mudah menguap, oleh karena itu heksana digunakan.
Pelarut/eluen disini harus volatile/mudah menguap karena apabila
eluen tidak volatil, maka zat tersebut tidak akan terpisahkan,
karena gaya dorong dari eluen hanya sedikit, yaitu dari kapilaritas
saja. Dalam memasang TLC pada bejana pengembang harus dipasang
tegak dan jangan sampai terbalik, karena apabila terbalik maka
pemisahan/ perpindahan zat (eugenol) tidak akan terjadi. Dibiarkan
eluen naik sampai mencapai batas akhir (tanda garis pensil pada
bagian atas). Pada prinsipnya pemisahan dengan menggunakan KLT ini
didasarkan perbedaan polaritas antara zat dengan eluen. Apabila
eluen yang digunakan adalah non polar maka kromatografi tersebut
akan mudah untuk memisahkan komponen non polar pula. Hal tersebut
didasarkan pada sifat like dissolve like, bahwa suatu zat polar
akan melarutkan zat polar pula, dan begitu pila sebaliknya. Baru
setelah itu keringkan TLC tersebut, dan kemudian ditentukan berapa
banyak noda/komponen senyawa dalam minyak daun cengkeh. Untuk
analisis kuantitatif dapat digunakan sinar UV (ultraviolet), sinar
UV digunakan untuk melihat noda yang terbentuk pada plat, karena
sinar UV memiliki panjang gelombang yang pendek yaitu sekitar 10-8
m sampai 10-7 m dan dengan frekuensi yang tinggi, yaitu antara 1015
Hz sampai 1016 Hz. Pada daerah tersebut sinar UV memiliki energi
kimia yang dapat memendarkan barium platina sianida, dan dapat
menghitamkan plat foto. Kebanyakan atom juga memancarkan sinar
dengan frekuensi yang khas pada daerah UV, sehingga memungkinkan
pengenalan unsurunsur dalam suatu bahan kimia. (lihat dalam spektra
atom hidrogen, deret Lyman) dengan spektroskopi. Selain UvV juga
dapat digunakan sinar lain seperti sinar tampak, infrared,
bergantung dari atom yang ada dalam zat yang akan diuji. Selain
analisis dengan menggunakan sinar UV, dapat juga digunakan
flourosens atau dengan reaksi kalorimeter dengan reagent
kromogenik. Setelah itu baru ditentukan harga Rf dari masing masing
senyawa yang terpisah. Rf (retardation factor) merupakan suatu
ukuran pemisahan yang terjadi pada teknik kromatografi ini. Rf yang
baik adalah yang mendekati 1, karena pada nilai tersebut pemisahan
terjadi secara sempurna. Dari hasil kromatografi tersebut diketahui
bahwa minyak daun cengkeh/ eugenol yang dianalisis dapat menempuh
jarak sejauh 5,4 cm dan dengan membandingkan dengan jarak
berjalannya eluen, maka dapat dicari Rf nya. Dari percobaan ini
diperoleh Rf untuk eugenol sebesar 0,91525. Hal tersebut menyatakan
bahwa dalam KLT ini telah terjadi pemisahan komponen yang cukup
besar, selain itu dari kromatografi ini juga dapat disimpulkan
bahwa eugenol merupakan senyawa non-polar, karena terpisahkan oleh
pelarut heksana yang merupakan pelarut non-polar. Dari beberapa
literatur disebutkan bahwa minyak daun
cengkeh tidak hanya terdiri dari dua komponen. Komponen-komponen
minyak cengkeh yang telah dianalisis dibagi menjadi dua kelompok.
Kelompok pertama merupakan kelompok fenolat dan eugenol yang
merupakan komponen terbesarnya (dari 70% sampai diatas 93%).
Kelompok kedua adalah kelompok-kelompok non fenolat, seperti
kariofilen, kubeben, hulumen, dan kadina-1, 3, 5-trien, dan
komponen lain yang terdapat dalam jumlah yang sangat kecil misalnya
: metil-n-amil keton, metil-n-amil karbinol, furfural alcohol,
vanillin, metil n-heptil karbinol, metil salisilat , dan lain
sebagainya. Struktur kandungan yang terdapat dalam minyak cengkeh,
adalah diantaranya sebagai berikut:CH3 O
OH
O H3C C O
CH2 HC CH2
CH3 H2C C H2 O
eugenol
eugenol acetate
Dari hasil yang diperoleh tersebut, baik itu dari berat jenis,
maupun nilai Rf didapat penyimpangan-penyimpangan
dari
dasar
teori.
Penyimpangan
tersebut
mungkin
disebabkan oleh hal-hal sebagai berikut: Terjadi pada proses
distilasi uap Kesalahan dalam proses titrasi Penambahan Natrium
Sulfat, dan pengendapan yang kurang sempurna, sehingga didapat
massa jenis yang lebih besar dari teori Perubahan-perubahan
lingkungan yang tidak sesuai dengan perumusan, misalnya keadaan
pada saat percobaan bukan keadaan standar.
VI. KESIMPULAN1.
Distilasi dapat digunakan untuk memisahkan komponen-komponen
yang terkandung dalam suatu campuran berdasarkan perbedaan titik
didih. Bila zat tersebut tidak larut dan mepunyai tekanan uap lebih
dari 10 mmHg maka dapat dilakukan dengan distilasi uap
2.
Dari hasil distilasi uap minyak daun cengkeh didapat eugenol
murni cair yang berwarna bening kekuning-kuningan dengan bau
tipikal/khas cengkeh yang menyengat. Dari 50 gram minyak cengkeh
yang telah didistilasi uap diperoleh eugenol: Berat Volume : 9,423
gram : 9,2 mL
3.
4.
Densitas : 1,0245 g/mL Pemisahan komponen dalam minyak daun
cengkeh dapat digunakan metode kromatografi lapis tipis.
VII. DAFTAR PUSTAKAArsyad, M., Natsir, 2001, Kamus Kimia, PT.
Gramedia Pustaka Utama, Jakarta, halaman 9394 ,184-188. Guenther,
Ernest, 1990, Minyak Atsiri, jilid IV B, UI-Press, Penerbit
Universitas Indonesia, Jakarta, halaman 485-494. Horstettmann &
Marstson. 1995. Cara Kromatografi Preparatif. ITB Bandung. Hal 9-11
Khopkar.S.M, 1990, Konsep Dasar Kimia Analitik, UI-Press, Penerbit
Universitas Indonesia, Jakarta, halaman 128-175. Nashrianto Husain.
Skirpsi 1980. Kromatografi Lapis Tipis. FMIPA UGM. Yogyakarta. Hal
11-17 Sasmin. Skirpsi 1977. didtilasi. FMIPA UGM. Yogyakarta. Hal
37-42 Sastrohamidjojo, Hardjono, 2002, Kimia Minyak Atsiri, F-MIPA
UGM, Yogyakarta, hal 121-28. Tim penyusun, 2004, Petunjuk Praktikum
Kimia Organik Dasar,FMIPA UGM, Yogyakarta, hal 44
www.chemdat.info
