jurnal buatanku

Acc, 24 Oktober 2015. Vol. 10 (2)“Penentuan kadar air dengan menggunakan metode dean

Ade Muhammad Satelit ManataKimia Otomotif

F1C1 14 053

Http ://Satelit.Jurnal-of-Chemistry.or.idJurnal Kimia OrganikFakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan AlamUniversitas Halu Oleo

Acc, 24 Oktober 2015. Vol. 10 (2) “Penentuan kadar air dengan menggunakan metode dean stark”

I. PENDAHULUAN

A. Latar belakangAir merupakan suatu komponen yang

penting bagi segala bentuk kehidupan yang diketahui sampai saat ini di bumi, tetapi tidak di planet lain. Air mengisi hampir 67% permukaan bumi. Sebagai komponen yang sangat esensial, air diperlukan untuk

kelangsungan proses biokimiawi organisme hidup. Penentuan kadar air dalam suatu bahan tertentu sangat dibutuhkan dalam berbagai bidang. Salah satu bidang yang memerlukan pengukuran kadar air adalah bidang pertanian.

Kuantitas air dalam suatu bahan seringkali menyebabkan masalah internalnya.

1

PENENTUAN KADAR AIR DENGAN MENGGUNAKAN METODE DEAN STARK

Ade Muhammad Satelit Manata*)

Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan AlamUniversitas Halu Oleo 93232, Kendari – Sulawesi Tenggara

e-mail : [email protected] Stambuk : F1C1 14 053

Abstract

Air merupakan suatu komponen yang penting bagi segala bentuk kehidupan yang diketahui sampai saat ini di bumi, tetapi tidak di planet lain. Air mengisi hampir 67% permukaan bumi. Sebagai komponen yang sangat esensial, air diperlukan untuk kelangsungan proses biokimiawi organisme hidup. Salah satu bahan alam yang memiliki kandungan air adalah buah-buahan. Setiap buah yang ada disekitar kita pasti mengandung air. Kandungan air antara suatubuah dengan buah yang lain memiliki kadar yang berbeda-beda untuk tiap jenisnya. Salah satu buah yang mengandung banyak air adalah buah nanas. Dimana buah nanas yang menjadi obyek pengamatan pada percobaan ini. Untuk menentukan kadar air suatu buah-buahan, tidak hanya melihat secara fisik. Namun memebutuhkan suatu metode yang dapat digunakan untuk mengetahui kadar spesifik dalam suatu buah yang diamati. Metode tersebut biasa dikenal dengan metode dean stark. Metode dean stark pada dasarnya sama dengan metode destilasi. Yakni menggunakan prinsip penguapan atau perubahan dari fasa uap menjadi fasa cair dengan menggunakan kondensor. Destilasi yang digunakan pada metode ini yaitu destilasi azeotrop. Ada dua cara untuk mengetahui kadar air suatu sampel. Yakni dengan pemanasan suhu yang tinggi, atau penambahan pelarut pada sampel. Pada percobaan ini digunakan cara kedua yaitu penggunaan pelarut pada pengujian kadar air suatu sampel buah. Penambahan pelarut pada percobaan ini sangat berpengaruh pada hasil yang diperoleh.

Keyword : Air, esensial, biokimiawi organisme, sampel, metode deanstark, kondensor, destilasi azeotrop.

mailto:[email protected]



F1C1 14 053



Misalnya saja sample mudah berjamur, adanya reaksi kimia yang tidak melibatkan air sehingga mempengruhi hasil reaksi, ekstraksi menggunakan pelarut absolute yang dapat menurunkan efisiensi ekstraksi. Oleh karena itu, perlu dilakukan penentuan kuantitas kadar air dalam sampel tersebut.

Salah satu Buah yang memngandung kadar air, yaitu buah nanas. Nanas memiliki kadar air yang melimpah. Namun kadar air yang terdapat pada buah nanas tidak dapat diketahui dengan melihat atau menebak saja. Perlu perlakuan dan metode yang khusus untuk mengetahui kadar air yang terdapat pada buah nanas. Metode ini biasa dikenal dengan metode dean stark. Metode dean stark pada dasarnya sama dengan metode destilasi. Yakni menggunakan prinsip penguapan atau perubahan dari fasa uap menjadi fasa cair dengan menggunakan kondensor. Destilasi yang digunakan pada metode ini yaitu destilasi azeotrop. Ada dua cara untuk mengetahui kadar air suatu sampel. Yakni dengan pemanasan suhu yang tinggi, atau penambahan pelarut pada sampel. Salah satu metode yang efisien yang dapat dilakukan adalah metode dengan penambahan zat pelarut. Berdasarkan uraian tersebut, untuk dapat menentukan kadar iar suatu sampel buah maka perlunya dilakukan praktikum penentuan kadar air dengan menggunakan metode Dean Stark.

B. Rumusan masalahRumusan masalah yang

mendasari percobaan ini adalah menentukan kadar air dalam sampel (buah nanas) menggunakan metode Dean Stark.

C. Tujuan Tujuan dari percobaan ini adalah

untuk mempelajari proses penentuan kadar

air suatu sampel (buah nanas) dengan menggunakan metode Dean Stark.D. Manfaat

Manfaat yang dapat diperoleh dari percobaan ini adalah mampu menggunakan metode Dean Stark untuk menentukan kadar air dalam suatu sampel (buah nanas).

II. TINJAUAN PUSTAKA

Metode destilasi digunakan untuk mengeluarkan kebasaan dari bahan dengan memanaskan dalam minyak atau cairan non air tertentu, dan mengukur hilangnya berat atau volume air yang didestilasi dari bahan ini. Metode destilasi toluena dapat mendidihkan bahan yang digiling halus dalam aparat yang mengembangkan bahan yang menguap, mengumpulan embun dalam tabung pengukur dan mengembalikan toluena yang mengembun ke dalam bejana pendidihan (Srivastava, 1987).

Dua campuran yang tidak bercampur seperti minyak dan air dapat dipandang sebagai suatu campuran. Campuran dapat mendidih pada tekanan 1 atm. Adanya komponen kedua berarti komponen mendidih senddiri-sendiri, karena pendidihan dimulai jika tekanan total mencapai 1 atm, bukan ketika tekanan uap keduanya 1 atm. Ini merupakan dasar destilasi uap yang memungkinkan beberapa senyawa organik peka terhadap panas (Atkins, 1999).

Proses destilasi menghasilkan etanol yang telah terpisah dengan solvent dan air kemudian solvent dapat digunakan kembali untuk proses ekstraksi, tetapi sistem etanol-air akan membentuk azeotrop pada78,2oC dengan

2



F1C1 14 053



komposisi 89,4% mol etanol dan 10,6% mol air sehingga dengan menggunakan destilasi biasa, tidak dapat diperoleh etanol absolut. Agar didapatkan etanol absolut diperlukan proses adsorpsi. Adsorpsi bertujuan agar sisa air yang terdapat dalam etanol itu dapat diserap oleh adsorbent sehingga dapat dihasilkan etanol absolut (Ibrahim dkk., 2013).

Umumnya toluena dan senyawa hidrokarbon lain bersifat nonpolar dan tidak larit dalam air. Toluena memiliki sifat yang berguna , yaitu membentuk azeotrop air. Azeotrop yakni campuran yang tersuling pada susunan konstan, terdiri dari 91% toluena dan 9% air. Senyawa yang larut dalam toluena mudah dikeringkan dengan menyuling azeotrop tersebut. Hal inilah yang menyebabkan toluena digunakan dilaboratorium sebagai pelarut untuk mengeringkan suatu zat yang mengandung air (Fessenden, 1982).

Suatu campuran dapat dipisahkan dengan destilasi biasa ini untuk memperoleh senyawa murni. Senyawa yang terdapat dalam campuran akan menguap saat mencapai titik didih masing-masing. Penururnan suhu ruang sangat mempengaruhi proses destilasi, karena jika suhu ruang terlalu dingin, proses destilasi akan berlangsung lama. Berbanding terbalik dengan keadaan saat naiknya suhu ruang, maka proses destilasi akan berlangsung cepat (Walarange dkk., 2013).

III. METODE PENELITIAN

A. Waktu dan TempatPenelitian ini dilaksanakan pada

hari Senin, 19 Oktober 2015pukul 07.30-09.55 WITA, bertempat di Laboratorium Anorganik, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Halu Oleo Kendari.

B. Alat dan Bahan1. Alat

Alat-alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah seperangkat alat dean stark, mortal dan pestel, batang pengaduk, statif dan klem, gelas ukur 50 mL, gelas kimia 100 mL, elektromantel danlap halus.

2. BahanBahan-bahan yang digunakan

dalam percobaan ini adalah buah nanas 50 gram, toluene(C7H8), metanol (CH3OH) dan tissu.

C. Prosedur PenelitianPenelitian ini meliputi tahap persiapan

atau merangkai alat deanstark, kemudian dilanjutkan dengan penghalusan sampel nanas. Sampel nanas ersebut ditimbang 50 ml dn dimasukkan dalam labu alas bulat untuk mendapatkan perlakuan selanjutnya (tahap pengujian). Kemudian pada labu alas bulat tersebut ditambahkan pelarut toluena 10 ml. Dimasukkan dalam rangkaian alat dean stark, kemudian dipanaskan dan ditentukan kadar airnya.

IV. HASIL PENELITIAN

1. Gambar Rangkaian Alat Deanstark

3

1

2

3

4

5

6

7

8



F1C1 14 053



4



F1C1 14 053



2. Tabel Data Pengamatan

No. Perlakuan Hasil pengamatan

1. Sampel buah nanas dihaluskan, kemudian ditimbang 50 gram dan dimasukkan dalam labu alas bulat

Ssampel buah nanas halus 50 gram dalam labu alas bulat

2. 50 gram sampel halus + 10 mL toluena dalam labu alas bulat

Campuran azeotrop

3. Labu alas bulat berisi sampel halus dan toluena dimasukkan ke alat dean stark + dipanaskan

Terdapat cairan dua fasa (air & toluena)

4. Ditentukan kadar airnya

Volume destilat 21 mL

1. PerhitunganMassa sampel (nanas) : 50 gramVolume pelarut (toluena) : 10 mLVolume air : 21 mLρair : 1 gr/mL

Massa air = Vair ρair

= 21 mL 1 gr/mL = 21 gram

Kadar air =

Massa airMassa sampel

×100%

= 21 gram50 gram

x 100%

= 42 %

3. Hasil dan Pembahasan

Setiap buah yang ada di sekitar kita, didalamnya pasti mengandung air. Sama halnya dengan buah nanas. Buah nanas memiliki kandungan air yang cukup banyak. Namun demikian, kadar air yang ada antara suatu buah dengan buah yang lain itu berbeda. Kadar air suatu sampel buah tidak dapat diketahui dengan cara yang mudah. Memerlukan suatu metode khusus agar kandungan air pada suatu sampel buah dapat diketahui. Salah satu metode yang biasa digunakan adalah dean stark. Metode dean stark ini pada dasarnya sama dengan metode destilasi. Yakni menggunakan prinsip penguapan atau perubahan dari fasa uap menjadi fasa cair dengan menggunakan kondensor. Destilasi yang digunakan pada metode ini yaitu destilasi azeotrop. Sampel yang akan diuji kadar airnya pada percobaan ini adalah buah nanas. Buah nanas diketahui memiliki kandungan air yang cukup banyak. Ini dapat diketahui saat pengupasan buah nanas, banyak mengeluarkan air.

Perlakuan awal dalam percobaan ini melalui tahap penghalusan sampel yang bertujuan agar memudahkan penguapan air saat sampel tersebut dipanaskan. Sebelum sampel buah nanas halus dipanaskan, terlebih dahulu dilakukan penambahan suatu senyawa organik yakni senyawa toluena (C7H8). Penambahan senyawa ini dimaksudkan agar memepercepat penentuan kadar air suatu sampel buah. Hal ini karena senyawa toluena sering disebut sebagai senyawa pembawa. Dimana senyawa ini mampu mengikat molekul air (H2O). Disamping itu, senyawa ini juga memiliki titik didih yang tidak jauh

5

Keterangan :1. Air keluar2. Air masuk3. Kondensor4. Klem 5. Statif6. Alat Dean

Strak7. Elektromatel8. Labu alas



F1C1 14 053



berbeda dengan titik didih dari air. Sehingga diharapkan senyawa ini dapat terbawa bersama molekul-molekul air yang terkandung dalam suatu sampel buah. Titik didih dari senyawa organik ini menurut teori adalah 110-1150C. Sedangkan titik didih dari air adalah 1000C.

Ketika toluena dicampurkan dengan sampel buah nanas, maka toluena terabsorbsi ke dalam sampel. Sehingga ketika pemanasan, air yang terkandung dalam sampel akan menguap bersama dengan pelarut, yaitu toluena. Mekanisme kerja dari percobaan ini dimulai dengan pemanasan sampel yang telah dicampurkan dengan pelarut yang bertujuan untuk menguapkan pelarut bersama-sama dengan air. Toluena sebagai pelarut merupakan senyawa non polar, sedangkan air adalah senyawa polar, tetapi pada keadaan panas keduanya dapat tercampur. Hal ini disebabkan karena ketika dipanaskan, teluena menjadi tidak stabil dan terjadi reaksi adisi yaitu pemutusan ikatan rangkap dan membentuk ikatan hidrogen dengan air. Tentu dalam hal ini teluena mengalami peningkataan kepolaran dan dapat bercampur dengan air.

Berdasarkan hasil pengamatan dilakukan pada praktikum ini, setelah pemanasan sekitar beberapa menit dan suhu telah mencapai titik didih dari campuran azeotrop maka terbentuk suatu destilat cair yang tertampung pada alat dean stark dan terdiri dari dua fase. Fase ini adalah air yang terkandung dalam sampel yang berada dibawah, dan fase kedua yaitu toluena yang berada diatas. Ini disebabkan karena massa jenis air itu lebih besar (ρair = 1 gram/liter) sedangkan toluena memiliki massa jenis lebih kecil dibanding air, sehingga toluena berada diatas dan air berada dibawah. Selain itu, perbedaan kepolaran menyebabkan keduanya berpisah pada saat keadaan dingin sehingga tidak bercampur.

Hasil percobaan yang didapatkan pada perlakuan percobaan ini, yakni pada sampel buah nanas mengandung 21 ml air (21 gram) pada 50 gram sampel buah. Ini berarti kandungan air pada sampel buah nanas sebesar 42 %. Hal ini terbukti bahwa berdasarkan fakta fisik yang diamati pada buah ini mengandung banyak kadar air. Ini juga dikuatkan dengan bukti bahwa nanas ini memiliki suatu sifat yang cepat dan mudah busuk.

V. KESIMPULANBerdasarkan hasil pengamatan dan

pembahasan pada percobaan ini,maka dapat disimpulkan bahwa metode Dean stark pada dasarnya menggunakan prinsip kondensasi seperti halnya destilasi. dimana ketika dilakukan pemanasan menyebabkan terjadinya pengembunan uap menjadi cair yang kemudian ditampung pada alat dean stark. Cairan yang dihasilkan membentuk dua lapisan, yakni air di bawah dan toluen di atas. Rendamen yang dihasilkan pada praktikum ini adalah sebanyak 21 gram atau sebanyak 42 % dari jumlah sampel.

DAFTAR PUSTAKA

Atkins, 1999, Kimia Fisika I, Jakarta : Erlangga.

Fessenden, R.J. dan Fessenden J.S., 1986, Dasar-dasar Kimia Organik, Jilid I, Erlangga, Jakarta.

Nurrahmi, H., Buchari, D.W.dan Muhamad A. Z., 2010, Sintesis dan Karakterisasi Poli(eter-sulfon) dan Poli(eter-sulfon) ternitrasi sebagai Material Membran untuk Imobilisasi Lipase,Jurnal Kimia Indonesia. 5(1)

6



F1C1 14 053



Srivastava, 1987, Tehnik Instrumentasi, UI-Press :Jakarta.

Walangare, K. B. A., Lumenta, A. S. M., Wuwung J. O. dan Sugiarso, B. A., 2013, Rancang Bangun Alat Konversi Air Laut Menjadi Air Minum Dengan Proses Destilasi Menggunakan Pemanas Elektrik,e-Jurnal Teknik Elektro dan Komputer,1(1)

7

jurnal buatanku

Documents