web view... laboratorium kimia fkip unlam banjarmasin. dasar teori . ... pengantar praktikum kimia...

of 50/50
PERCOBAAN IV Judul : Pemisahan Pigmen dari Tanaman Tujuan : Pada akhir percobaan ini Mahasiswa harus paham mengenai 1. Cara kerja dan teknik-teknik isolasi tumbuhan. 2. Pengenalan isolasi bahan alam yang bermolekul besar. 3. Analisa senyawa tumbuhan berwarna dengan menggunakan KLT dan kromatografi kolom Hari/tanggal : Selasa / 5 April 2011 Tempat : Laboratorium kimia FKIP UNLAM Banjarmasin I. DASAR TEORI 1.1 Daun dan Pigmen Tanaman Daun merupakan salah satu organ tumbuhan yang tumbuh dari batang, umumnya berwarna hijau daun dan terutama berfungsi sebagai penangkap energi cahaya matahari melalui fotosintesis. Bentuk daun sangat beragam namun biasanya berupa helaian, bisa tipis atau tebal. Daun juga bisa bermodifikasi menjadi duri (misalnya kaktus) dan berakibat daun kehilangan 1

Post on 30-Jan-2018

231 views

Category:

Documents

2 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

PERCOBAAN IV

Judul : Pemisahan Pigmen dari Tanaman

Tujuan : Pada akhir percobaan ini Mahasiswa harus paham mengenai

1.Cara kerja dan teknik-teknik isolasi tumbuhan.

2. Pengenalan isolasi bahan alam yang bermolekul besar.

3.Analisa senyawa tumbuhan berwarna dengan menggunakan KLT dan kromatografi kolom

Hari/tanggal : Selasa / 5 April 2011

Tempat : Laboratorium kimia FKIP UNLAM Banjarmasin

I. DASAR TEORI

1.1 Daun dan Pigmen Tanaman

Daun merupakan salah satu organ tumbuhan yang tumbuh dari batang, umumnya berwarna hijau daun dan terutama berfungsi sebagai penangkap energi cahaya matahari melalui fotosintesis. Bentuk daun sangat beragam namun biasanya berupa helaian, bisa tipis atau tebal. Daun juga bisa bermodifikasi menjadi duri (misalnya kaktus) dan berakibat daun kehilangan fungsinya sebagai organ fotosintetik. Warna hijau pada daun berasal dari kandungan klorofil pada daun.

Daun seringkali mengandung beberapa senyawa yang berwarna (pigmen) antara lain klorofil (hijau), karoten (kuning) dan xantofil (kuning). Meskipun klorofil mengandung bagian yang polar, akan tetapi secara keseluruhan strukturnya adalah non polar, seperti hidrokarbon, sehingga klorofil mudah larut dalam pelarut non polar seperti eter atau petroleum eter. Ada dua jenis klorofil yaitu klorofil a dan klorofil b, yang membedakan kedua jenis klorofil ini adalah adanya gugus aldehid pada struktur klorofil b yang menyebabkan klorofil b ini bersifat sedikit lebih polar dibandingkan klorofil a. Adapun struktur dari kedua jenis klorofil ini adalah sebagai berikut.

Gambar 1. Struktur klorofil a

Gambar 2. Struktur klorofil b

Karoten C40H56 adalah senyawa alkena dengan rantai panjang dari sistem ikatan rangkap terkonjugasi. Daun hijau mengandung sekitar 90% betakaroten dan 10 % alpha karoten. Meskipun secara keseluruhan molekul karoten adalah non polar, akan tetapi mempunyai sifat dapat mengubah bidang polarisasi. Karoten juga ada dua jenis yaitu a-karoten dan -karoten, yang membedakan kedua struktur ini adalah posisi ikatan rangkap pada cincin ujung. Adapun strukturnya adalah sebagai berikut.

Gambar 3. Struktur -karoten

Gambar 4. Struktur -karoten

Xantofil C40H50O2 adalah bentuk karoten yang terhidroksilasi, kandungan xantofil dalam daun hijau selalu dua kali lebih besar dari karoten. Xantofil lebih larut dalam alkohol dan sedikit larut dalam petroleum eter dibandingkan karoten. Xantofil memiliki struktur yang mirip dengan karoten, hanya bedanya xantofil memiliki gugus OH pada struktur sikliknya. Adapun struktur dari xantofil adalah sebagai berikut.

Gambar 5. Struktur xantofil

Selain itu, di dalam daun juga mengandung antosianin yang berwarna merah, biru atau ungu tergantung derajat keasamannya. Untuk mengekstraksi pigmen dari daun, terlebih dahulu dilakukan penggerusan dengan mortar terhadap daun kering sampai halus. Pelarut yang dapat mengekstraksi pigmen secara bertahap dengan urutan kepolaran yaitu petroleum eter, kloroform, etanol, dan metanol. Adapun struktur umum dari antosianin adalah sebagai berikut.

Gambar 6. Struktur umum antosianin

1.2 Kromatografi Kolom dan Kromatografi Lapis Tipis (KLT)

Kromatografi adalah prinsip pemisahan campuran senyawa atas komponen-komponen berdasarkan perbedaan kecepatan migrasi komponen pada dua fase, yakni fase diam dan fase gerak. Perbedaan kemampuan masing-masing komponen diadsorpsi dan perbedaan distribusi dua fase yang tidak saling bercampur (partisi).

Pemisahan suatu campuran secara kromatografi dapat dilakukan kromatografi kolom, kromatografi kertas dan kromatografi lapis tipis (KLT). Pemisahan berdasarkan kromatografi adsorpsi, sangat tergantung pada distribusi pada kedua fase cair dan padat.

Untuk pemisahan pigmen dari tumbuhan, dapat dilakukan dengan kromatografi kolom. Alat yang digunakan yaitu kolom yang di dalamnya berisi fase stasioner (padat atau cair). Campuran ditambahkan ke kolom dari satu ujung dan campuran akan bergerak dengan bantuan pengembang yang cocok (fase gerak). Pemisahan dicapai oleh perbedaan laju turun masing-masing komponen dalam kolom, yang ditentukan oleh kekuatan adsorpsi atau koefisien partisi antara fase gerak dan fase diam (stationer).

Kromatografi kolom bertujuan untuk mengisolasi komponen dari campurannya. Pada kromatogarfi kolom digunakan kolom dengan adsorben sillika gel karena kolom yang dibentuk dengan silika gel memiliki tekstur dan struktur yang lebih kompak dan teratur. Silika gel memadat dalam bentuk tetrahedral raksasa, sehingga ikatannya kuat dan rapat. Dengan demikian, adsorben silika gel mampu menghasilkan proses pemisahan yang lebih optimal.

Silica gel dapat membentuk ikatan hidrogen di permukaannya, karena pada permukaannya terikat gugus hidroksil. Oleh karenanya, silica gel sifatnya sangat polar. Jika fasa gerak yang digunakan sifatnya non-polar, maka pada saat campuran dimasukkan, senyawa-senyawa yang semakin polar akan semakin lama tertahan di fasa stasioner, dan senyawa-senyawa yang semakin tidak (kurang) polar akan terbawa keluar kolom lebih cepat.

Kromatografi kolom dilihat dari jenis fasa diam dan fasa geraknya dapat dibedakan menjadi dua, yaitu :

1) Kromatografi fase normal

Kromatografi dengan kolom konvensional dimana fase diamnya normal bersifat polar, misalnya silica gel, sedangkan fase geraknya bersifat non polar.

2) Kromatografi fase terbalik

Kromatografi dengan kolom yang fase diamnya bersifat non polar, sedangkan fase geraknya bersifat polar; kebalikan dari fase normal.

Dalam proses pemisahan dengan kromatografi kolom, adsorben silika gel harus senantiasa basah karena, jika dibiarkan kering, kolom yang terbentuk dari silika gel bisa retak, sehingga proses pemisahan zat tidak berjalan optimal. Selain itu, kondisi yang senantiasa basah berperan untuk memudahkan proses elusi (larutan melewati kolom) dalam kolom.

Kolom yang digunakan dalam kromatografi kolom dapat berupa gelas, plastik atau nilon. Ukuran kolom yang lazim digunakan mempunyai diameter dalam 2 cm dan panjang 45 cm. Ujung bagian bawah dilengkapi dengan kran untuk mengatur laju alir eluen. Untuk menahan fasa diam (adsorben) biasanya digunakan kapas gelas (glass wool) atau gelas berpori (fritted glass). Sorben yang digunakan dalam kromatografi kolom diantaranya arang, magnesium silikat, alumina, silika gel, kalsium sulfat dan serbuk selulosa. Berikut ini beberapa golongan solutnya misalnya alkana, alkena, aromatis, eter, ester, keton, aldehid dan alkohol.

Berikut ini gambar-gambar bagan dalam kromatografi kolom :

Gambar 7. Bagan kolom kromatografi

Gambar 8. Kolom berisi sampel

Gambar 9. Proses pemisahan pigmen tanaman

Dalam pemisahan biasanya kromatografi kolom diikuti pemeriksaan secara kualitatif dengan KLT untuk memonitor apakah pemeriksaan dengan cara kromatografi kolom berhasil atau tidak. Dalam kromatografi lapis tipis (KLT) fase diamnya biasanya adalah serbuk silika gel, alumina, tanah diatome, selulosa dan lainnya yang mempunyai ukuran butir sangat kecil yaitu 0,063 0,125 mm dilapiskan pada kaca, lembaran aluminium maupun plastik dengan tebal tertentu.

Fase gerak yang dikenal sebagai pelarut pengembang akan bergerak sepanjang fase diam karena pengaruh kapiler pada pengembangan secara menaik (ascending) atau karena pengaruh gravitasi pada pengembangan secara menurun (descending).

Pada prakteknya, sampel ditotolkan pada plat KLT lalu dimasukkan ke dalam chamber yang sudah jenuh oleh eluen. Ketika eluen sudah mencapai batas pada plat yang telah dibuat sebelumnya, plat diangkat dan dikeringkan. Setelah daerah dari noda yang terpisah telah dideteksi, maka perlu mengidentifikasi tiap individu dari senyawa. Metoda identifikasiyangpaling mudah adalah berdasarkan pada kedudukan dari noda relatif terhadap permukaan pelarut, menggunakan harga Rf. Harga Rf merupakan parameter karakteristik kromatografi lapistipis. Harga ini merupakan ukuran kecepatan migrasi suatu senyawa pada kromatogramdanpada kondisi yang konstan merupakan besaran yang karakteristikdanreprodusibel.

Berikut ini gambar-gambar bagan dalam kromatografi lapis tipis (KLT).

Gambar 10. Bagan kromatografi lapis tipis (KLT)

Gambar 11. Pigmen dalam sampel menuju batas atas plat KLT

Gambar 12. Perbandingan untuk perhitungan Rf

Kromatografi lapis tipis dalam pelaksanaannya lebih mudah dan lebih murah dibandingkan dengan kromatografi kolom. Demikian juga peralatan yang digunakan. Dalam kromatografi lapis tipis, peralatan yang digunakan lebih sederhana dan dapat dikatakan hampir semua laboratorium dapat melaksanakan setiap saat secara cepat.

Beberapa keuntungan dari kromatografi planar ini adalah :

Kromatografi lapis tipis banyak digunakan untuk tujuan analisis.

Identifikasi pemisahan komponen dapat dilakukan dengan pereaksi warna, fluorosensi atau dengan radiasi menggunakan sinar ultraviolet.

Dapat dilakukan elusi secara menaik (ascending), menurun (descending), atau dengan cara elusi 2 dimensi.

Ketepatan penentuan kadar akan lebih baik karena komponen yang akan ditentukan merupakan bercak yang tidak bergerak.

1.3 Beberapa Jenis Tumbuhan

a) Daun Puring (Codiaeum variegatum)

Puring atau kroton adalah tumbuhan hias pekarangan populer berbentuk perdu dengan bentuk dan warna daun yang sangat bervariasi. Beragam kultival telah dikembangkan dengan variasi warna hijau, kuning, jingga, merah, ungu, serta campurannya. Bentuk daunnya bermacam-macam, memanjang, oval, tapi bergelombang helainya terputus-putus dan sebagainya.

Secara botani, puring adalah kerabat jauh singkong serta kaksuba. Ciri yang sama adalah batangnya menghasilkan biloks berwarna putih pekat dan le