Laporan Kjeldahl Jadi

Penentuan Kadar Nitrogen Total dengan Metode Kjeldahl1

PENENTUAN KADAR NITROGEN TOTAL DENGAN METODE

KJELDAHL

I. TUJUAN PERCOBAAN

Menjelaskan prinsip penentuan kadar nitogen atau protein dalam cuplikan dengan

metoda mikro kjeldahl secara benar dan jelas.

Menjelaskan tahapan proses penentuan kadar nitrogen dalam cuplikan dalam

cuplikan dengan metode mikro kjeldahl sesuai penjelasan pembimbing.

Mengoperasikan proses destruksi, destilasi mikro kjeldahl, dan dosimat sesuai

prosedur

Melakukan percobaan penentukan nitrogen atau protein dengan metode kjeldal di

laboratorium sesuai prosedur.

Menghitung kadar nitrogen total atau protein dalam cuplikan berdasarkan hasil

percobaan.

II. DASAR TEORI

Destilasi kjeldahl berfungsi untuk menentukan kadar nitrogen total yang terkandung dalam

cuplikan. Material atau bahan yang mengandung senyawa N seperti pupuk (urea, NPK, nitrat, ZA),

bahan makanan, sayuran, buah-buahan, dan lain sebagainya dapat ditetntukan kadar nitrogennya atau

kadar proteinnya.

Penentuan kadar nitrogen ini melalui tiga tahapan proses pengerjaan, yaitu destruksi, destilasi,

dan titrasi.

a) Destruksi

Destruksi merupakan suatu proses penghancuran senyawa organik diubah menjadi senyawa

anorganik. Material yang digunakan sebagai destruktor adalah asam sulfat pekat ditambah garam

kjeldhahl sebagai katalis. Pada tahap Destruksi dengan asam sulfat pekat dan dipanaskan,

reaksinya sbb :

2CH3CH2NH2COOH + H2SO4 (NH4)2SO4

katalis


Lamanya waktu destruksi bervariasi tergantung pada katalis yang digunakan (ini disesuaikan

dengan produk/cuplikan yang diselidiki).

b) Netralisasi/ Destilasi

Destilasi adalah suatu proses pemisahan senyawa berdasarkan titik didih. Pada kasus ini,

amunium sulfat ditambah larutan NaOH 30% bertujuan untuk membebaskan gas amoniak (NH3)

dan dengan pemanasan atau destilasi akan dibebaskan sebagai destilat. Destilat (gas amoniak)

yang terbentuk ditampung dalam larutan asam, misalnya asam borat (H3BO3) 2% atau H2SO4

encer yang telah diberi indikator campuran (mixed indicator). Larutan penampung ini berwarna

merah muda (pink) dan akan berubah warna menjadi hijau muda karena terjadi reaksi asam borat

dengan gas NH3. Reaksinya sebagai berikut :

(NH3)2SO4 + 2NaOH 2NH3 + Na2SO4 + 2H2O

NH3 + H3BO3 NH4+ + H2BO3- (merah muda)

c) Titrasi

Untuk mengetahui jumlah asam borat yang bereaksi dengan gas amoniak yang terbentuk, maka

larutan ini direaksikan dengan asam klorida dengan menggunakan metode volumetric atau titrasi.

Titik ekivalen dicapai pada saat warna larutan berubah kembali menjadi merah muda atau warna

sebelum asam borat digunakan sebagai penampung destilat. Jumlah mol Nitrogen yang bereaksi

dengan asam dapat diukur dengan menitrasi asam borat yang berubah menajdi ion H2BO3- larutan

HCl, reaksinya sbb :

H2BO3- + HCl H3BO3 + Cl-

Berdasarkan tahapan proses penentuan kadar nitrogen total dalam sampel dapat dijelaskan bahwa:

Ekivalen asam klorida ↔ Ekivalen kadar nitrogen total

Reaksi pada perobaan ini


Jumlah persen (%) nitrogen total sampel

dengan :

Va = volume asam klorida yang diperlukan untuk titrasi sampel (mL)

Vo = volume asam klorida yang diperlukan untuk titrasi blangko (tanpa sampel) (mL)

N = Konsentrasi asam klorida (N)

14 = berat molekul nitrogen

P = berat sampel dalam m gram

Kadar protein dalam sampel khususnya makanan

f adalah faktor konversi kandungan N dalam suatu bahan makanan

Apabila faktor konversi tidak diketahui, faktor 6,25 dapat digunakan . Faktor ini diperoleh

dari fakta rata-rata nitrogen dalam protein adalah 16 %.

Kadar Protein (%) = %N x 100/16

% N =

% protein = f x %N

No Jenis Bahan Makanan Faktor Konversi (f)

1. Bir, Sirup, biji-bijian, ragi, makanan ternak,

buah-buahan, teh, malt, anggur

6.25

2. Beras 5.95

3. Roti, gandum, makroni, bakmi 5.70

4. Kacang tanah 5.46

5. Kedelai 5.75

6. Kenari 5.18

7. Susu kental manis 6.38


= %N x 6,25

III. METODE PERCOBAAN

3.1 Alat dan Bahan

3.1.1 Alat

No Nama Alat Spesifikasi Jumlah

(buah)

1 Seperangkat Alat

Destruktor Buchi

- 1

2 Seperangkat Alat

Destilasi Kjedahl

- 1

3 buret 50 ml 1

4 Neraca analitik - 1

5 Gelas kimia 500 ml 1

6 Gelas ukur 100 ml 1


8 Labu takar 250 ml 1

9 Magnet stirer - 1

10 Corong - 1

11 Pipet volume 25 ml 1

12 Bola hisap - 1

13 Botol semprot - 1

14 Batang pengaduk - 1

15 Spatula - 1

16 Erlenmeyer 300 ml 5

17 Water jet vacuum - 1


`19 Hot plate - 1


3.1.2 Bahan

No Nama Bahan Konsentrasi Jumlah

1 Asam Sulfat 98% 80 ml

2 Tembaga sulfat - 3 gram

3 Natrium sulfat - 27 gram

4 NaOH 30% 500 ml

5 aquades - 500 ml

6 HCL 0,1 N 250 ml

7 Indikator campuran - 10 ml

8 Indikator MM - 5 ml

9 Sampel (Susu Dancow

bubuk)

- 2,25 gram

10 Asam borat - 8 gram

11 Boraks - 0,2 gram

3.2 Prosedur Percobaan

3.2.1 Pembuatan Asam Borat 2%

10 gram asam borat

500 ml aquadest

500 ml asam borat 2%

@ 100 ml


3.2.2Standardisasi HCl

Sekitar 0,2gram boraks

aquadestlarutkan

+ indikator à titrasi dengan HCl 0,1 N

Catat volume HCl à lakukan perhitungan untuk menentukan

konsentrasi standard HCl

3 20 ml H2SO4 pekat

Lemari asam


3.2.3 Proses Destruksi

0,75 g

1 Sampel

0,5 g 1,0 g blanko

2

2 batu didih dan 7,5 gram

garam Kjeldahl

Pindahkan ke alat pemanas dan putar tombol pada angka 8

Tunggu dan amati sampai warna berwarna hijau

Pindahkan tabung ke rak semula

Tunggu sampai dingin Matikan keran

Kocok sampai homogen 100 mL aquadest

Tunggu sampai suhu ruang dan lakukan destilasi

Tempat destruktor

Tempat penampung


3.2.4 Proses Destilasi

Hubungkan air keran dengan alat

destilasi

Simpan erlenmeyer berisi asam

borat 2% pada keluaran destilat

(penampung)

Mengalirkan NaOH (buka

katup A) sampai larutan pada

tabung berwarna kehitaman

Buka katup B dan C sampai

volume erlenmeyer

(penampung) 175 mL

Tutup katup

B, amati

larutan

Keluarkan tabung destruksi panas dari

alat destilasi menggunakan

penjepit dan sarung tangan

Bilas pipa dengan aquadest dan tutup

katup C

Tekan ON à Tunggu 10 menit

Pasang tabung destruktor pada alat destilasi


3.2.5 proses Titrasi

Titrasi larutan blanko destilat dengan HCl

yang telah distandardisasi

Catat volume HCl yang ditambahkan

Ulangi proses Destilasi à proses Titrasi dengan tabung destruktor II, III,

dan IV


III. DATA PENGAMATAN

4.1 Data Sampel

No Berat Sampel (gr) Berat garam

Kjedahl (gr)

Volume asam

sulfat (mL)

Volume asam HCl

(mL)

1 - (Blanko) 7.5 20 0.5

2 0.4992 7.5 20 16.1

3 0.7272 7.5 20 16.5

4 0.9541 7.5 20 23.1

4.2 Pengamatan Visual

No Proses Gejala/Peristiwa selama proses

1 Destruksi

Pencampuran sampel, garam kjeldahl, batu didih, dan asam sulfat pekat

Proses destruksi dengan pemanasan di dalam lemari asam


Perubahan warna larutan menjadi kehijauan ketika pemanasan

Proses pemanasan dihentikan ketika warna larutan dalam tabung berubah menjadi hijau tosca dan hijau muda seperti gambar diatas. ( Kiri ke kanan : Blanko, sampel1, sampel2, dan sampel3 )

Larutan dalam tabung yang telah dilakukan destruksi, penambahan aquades, dan homogenisasi.


2 Destilasi

Asam borat 2% di dalam erlernmeyer

Penambahan mixed indicator pada asam borat, merubah warna asam borat menjadi ungu. Setiap satu asam borat akan menjadi penampung destilat dari larutan dalam tabung destruksi.

Larutan NaOH 30% dimasukkan kedalam tangki pada bagian bawah alat destilasi.


Tabung destruktor dan larutan asam borat diletakkan pada posisi sesuai gambar diatas, lalu dilakukan destilasi

Proses destilasi dihentikan ketika penampung distilat (asam borat) akan menjadi hijau bening dan mencapai volume 175 ml serta larutan dalam tabung destruksi berubah menjadi hitam kecoklatan.

Destilasi larutan blanko, kolom desruktur berwarna


coklat kehitaman sedangkan kolom destilat berwarna bening. Warna bening pada kolom destilat karena tidak ada reaksi antara asam borat dengan gas amoniak.

3 Titrasi

Larutan dalam penampung destilat lalu dititrasi dan warnanya berubah kembali menjadi ungu muda seperti warna semula sebelum dilakukannya destilasi.

IV. PENGOLAHAN DATA

5.1 Standardisasi HCl

Perhitungan konsentrasi HCl

Berat Boraks 1 = 0.1263 gram, Volume = 8.1 mL

Berat Boraks 2 = 0.1095 gram, Volume = 6.8 mL

Perhitungan Konsentrasi HCl

Ekboraks = EkHCl

massaBE

= VHCl1 . NHCl1

0.1263 gram190.5gram /ek

= 8.1ml . NHCl

NHCl = 8.19x10-5 N

Ekboraks = EkHCl


massaBE

= VHCl1 . NHCl1

0.1095 gram190.5gram /ek

= 6.8 ml . NHCl

NHCl = 8.45x10-5 N

Konsentrasi HCl = Konsentrasi HCl 1+Konsentrasi HCl 2

2

= 8.19 x10−5 N+8.45 x10−5 N2

=8.32x10-5 N

5.2 Perhitungan kadar Nitrogen pada Sampel

Sampel = susu sapi bubuk

Faktor konversi (f) = 6,38

Untuk berat sampel = 0.4922 gram = 492.2 mgram

% N = [(Va−Vo)N x 14 x100% ]

[ p ]

% N = [ (16.1 ml−0.5 ml ) x8.32 x10−5 N x14 x100 % ]

492.2 mgram

% N = 0.37 %


% N = [(Va−Vo)N x 14 x100% ]

[ p ]

% N = [ (16.5 ml−0.5 ml ) x8.32 x10−5 N x 14 x100 % ]

727.2 mgram

% N = 0.26 %


% N = [(Va−Vo)N x 14 x100% ]

[ p ]

% N = [ (23.1 ml−0.5 ml ) x8.32 x10−5 N x14 x100 % ]

954.1 mgram

% N = 0.28%


5.3 Perhitungan Kadar Protein Sampel

% protein = f x %N

Sample 1

% protein = f x %N

= 6.38 x 0.37%

= 2.3606

Sample 2

% protein = f x %N

= 6.38 x 0.26%

= 1.6588

Sample 3

% protein = f x %N

= 6.38 x 0.28%

= 1.7864

Sampel Berat Sampel Volume HCl % N Faktor konversi % Protein

1 0.4922 16.1 mL 0.37% 6.38 2.3606

2 0.7272 16.5 mL 0.26% 6.38 1.6588

3 0.9541 23.1 mL 0.28% 6.38 1.7864

Perolehan rata-rata %Protein pada sample susu Dancow rasa Full Cream

%Protein = %protein1+%protein 2+%protein 3

3

= 2.3606 %+1.6588 %+1.7864 %

3

= 1.9352 %


5.4 Pembahasan

Nama : Wynne Raphaela

NIM : 131424027

Pada praktikum ini dilakukan penentuan kadar protein dalam bahan pangan berdasarkan

kadar nitrogen total yang terkandung dalam bahan tersebut dengan menggunakan metode

Kjeldahl. Analisis protein ini dapat menentukan tingkat kualitas protein apabila dipandang

dari sudut gizi, serta menelaah protein yang merupakan salah satu bahan kimia secara

biokimia, fisiologis, reologis dan enzimatis.

Prinsip kerja dari metode kjeldahl adalah protein dalam suatu sampel didestruksi dengan

menggunakan asam sulfat dan katalis (garam kejeldahl). Selanjutnya, hasil destruksi

dinetralkan dengan menggunakan asam borat dan melalui destilasi. Kolom destilat adalah

larutan asam borat, yang pada saat destilasi gas amoniak dari tabung destruksi akan

berpindah ke kolom destilat (asam borat) dan akan merubah warna kolom destilat menjadi

hijau muda akibat adanya reaksi antara gas amoniak dengan asam borat. Selanjutnya, kolom

destilat dititrasi dengan HCL yang sudah diketahui konsentrasiya untuk menentukan kadar

nitrogen yang dikandung dalam sampel.

Pada praktikum ini, sampel yang digunakan adalah susu bubuk. Susu bubuk yang

dimasukkan kedalam destruktor adalah sebanyak 0 gram (blanko) , 0.4992 gram, sample2

0.7272 gram, dan sample 3 sebesar 0.9541. Kemudian ke dalam labu, ditambahkan masing-

masing 20 mL H2SO4 , tujuan dari ditambahkannya asam sulfat ini adalah untuk mengubah

amonia menjadi amonium sulfat sehingga amonia dapat berubah menjadi ion nya. Kemudian

dimasukkan garam kjeldahl sebanyak 7,5 gram. Fungsi dari garam kjeldahl ini adalah

sebagai katalis


Destruksi sampel bertujuan untuk mempercepat reaksi dan hidrolisis protein menjadi

unsure C, H, O, N, S dan P. Proses destruksi akan menghasilkan karbondioksida (CO2), air

(H2O) dan ammonium sulfat (( NH4)2SO4).

Senyawa N + H2SO4 → CO2 + H2O + (NH4)2SO4

Pada saat proses destruksi lama kelamaan semua larutan sampel menjadi warna hijau. Sampel

yang sudah didestruksi, akan didinginkan yang kemudian akan berwarna hijau bening agak

tosca setelah ditambahkan aquades, lalu dilanjutkan dengan proses destilasi. Destilasi

merupakan suatu proses memisahkan cairan maupun larutan yang berdasarkan pada

perbedaan titik didih. Tujuan dari proses destilasi adalah memisahkan zat yang akan dianalisa

dengan cara memecah ammonium sulfat menjadi ammonia (NH3). Pemecahan tersebut

melibatkan peran NaOH 30% yang ditambahkan kedalam kolom belakang alat destilasi

kjeldahl sebanyak 500 ml. Penambahan NaOH bertujuan untuk mempercepat pelepasan

ammonia dengan cara menciptakan suasana basa ( reaksi tidak dapat berlangsung dalam

kondisi asam ).

(NH4)2SO4 + 2NaOH → 2NH3 + Na2SO4 + 2H2O

NH3 dihasilkan dalam destilat berupa gas. Gas NH3 tersebut ditangkap oleh asam borat. Asam

borat yang ditambahkan kedalam destilat sebanyak 100 ml sudah ditambahkan 2 tetes mixed

indicator sehingga asam borat berwarna merah muda. Sesudah proses destilasi apabila

sampel mengandung gas amoniak (NH3) akan bereaksi dengan asam borat di kolom destilat

dan menimbulkan warna hijau muda bening, sedangkan larutan blanko (tidak mengandung

gas amoniak) kolom destilasi (asam borat) menjadi tidak berwarna (bening). Reaksinya

adalah sebagai berikut :

2NH3 + H3BO3 → (NH4)2BO3 +H2

Kolom destilat selanjutnya diuji dengan melakukan titrasi volumetric dengan HCL yang

sudah distandardisasi. Berdasarkan standardisasi konsentrasi HCL yang didapat adalah 8,

32x10-5. Titik ekivalen totrasi adalah ketika larutan dalam kolom destilat berubah warna dari

hijau muda bening menjadi merah muda kembali. Setelah melakukan titrasi, dapat diketahui

kadar proteinnya yang tertuang dalam bentuk persen kadar nitrogen. Berikut adalah rumus

menentukan kadar nitrogen :

% Nitrogen = [ (Va−Vo ) N x14 x100 % ]

[ p]

Selanjutnya, dari persen kadar nitrogen dapat diketahui kadar proteinnya dengan

menggunakan persamaan sebagai berikut:


% Protein = % Kadar Nitrogen x Fk

Kadar protein pada susu bubuk menurut literature adalah 26,03 %. Sedangkan menurut

hasil praktikum , kadar protein pada sampel 1 adalah 2.3606%, sample2 1.6588 %, dan

sample 3 sebesar 1.7864%. rata-rata kadar protein sampel adalah 1.9352 %. Apabila

dibandingkan dengan literatur, didapatkan bahwa hasil praktikum berbeda jauh nilainya

dibandingkan dengan literature. Kemungkinan perbedaan tersebut disebabkan oleh

kelemahan metode Kjeldahl yang memiliki ketelitian rendah.

Nama : Ridha N. Darmawan

NIM : 131424029

Analisis protein Kjedahl adalah salah satu pengujian kadar protein dalam

sample dengan cara menambahkan suatu katalis yang disebut garam Kjedahl.

Analisa ini berlangsung dengan 3 tahapan, yaitu destruksi, destilasi, dan

titrasi. Destruksi berfungsi untuk menguraikan senyawa organic menjadi

anorganik, destilasi berfungsi untuk memisahkan amoniak dalam sample, dan

titrasi untuk mengukur besarnya kandungan amoniak dalam sample yang

tertampung dalam asam borat yang telah ditambahkan mixed indicator.

Garam kjedahl adalah garam yang dibuat dari campuran CuSO4 dan

(NH4)2SO4 dengan besar perbandingan (1:9). Garam kjedahl ini berfungsi

untuk menaikkan titik didih H2SO4 dalam proses destruksi. Sehingga, proses

destruksi berlangsung lebih cepat.

Pada tahap destilasi disaat dilakukan penambahan NaOH, terjadi perubahan

warna larutan dari hijau menjadi hitam. Ini dikarenakan adanya pembentukan

Na2SO4 yang berwarna hitam yang berasal dari sulfur yang dikandung oleh ion

sulfat.

Pada saat titrasi penentuan konsentrasi HCl, tidak digunakan volume aquadest

yang terukur. Karena pada saat mencapai titik ekuivalen, kedua ekuivalen

akan sama dan ekuivalen boraks bisa didapatkan dari rumus massa

BE.


V. KESIMPULAN

Dari hasil praktikum analisa protein menggunakan metode Kjedahl, praktikan telah:

Dapat menjelaskan prinsip penentuan kadar nitogen atau protein dalam cuplikan

dengan metoda mikro kjeldahl secara benar dan jelas.

Dapat menjelaskan tahapan proses penentuan kadar nitrogen dalam cuplikan

dalam cuplikan dengan metode mikro kjeldahl sesuai penjelasan pembimbing.

Dapat mengoperasikan proses destruksi, destilasi mikro kjeldahl, dan dosimat

sesuai prosedur

Dapat melakukan percobaan penentukan nitrogen atau protein dengan metode

kjeldahl di laboratorium sesuai prosedur.

Dapat menghitung kadar nitrogen total atau protein dalam cuplikan berdasarkan

hasil percobaan dengan perolehan hasil %protein pada sample susu Dancow

bubuk rasa Full Cream sebesar 1.9352 %.

VI. DAFTAR PUSTAKA

Anonim. Laporan Praktikum Penentuan Kadar Nitrogen. http://see-around-

theworld.blogspot.com/2011/11/laporan-praktikum-penentuan-kadar.html . (Diakses 1 juni

2014 pukul 16.56 WIB)

Anonim. Kjeldahl Method. http://en.wikipedia.org/wiki/Kjeldahl_method. (Diakses 1 juni

2014 pukul 17.10 WIB)

http://see-around-theworld.blogspot.com/2011/11/laporan-praktikum-penentuan-kadar.html.

http://see-around-theworld.blogspot.com/2011/11/laporan-praktikum-penentuan-kadar.html.


LAMPIRAN

Pelarutan asam borat dengan pemanasan alat destilasi kjeldahl


Boraks yang sudah diberi indicator MM

Untuk standardisasi HCL

Documents

Laporan Kjeldahl Jadi