pemisahan curcumin

23
I. TUJUAN PERCOBAAN 1. Memahami pemisahan berdasarkan ekstraksi asam asetat 2. Menentukan harga koefisien distribusi senyawa dalam dua pelarut yang tidak saling campur (ekstraksi cair-cair) II. DASAR TEORI II.1. ASAM ASETAT Asam asetat atau cuka mempunyai rumus kimia C 2 H 4 O 2 . Asam asetat merupakan cairan tidak berwarna memiliki aroma yang tajam, rasa asam, titik didih 118 o C dan bobot jenis 1,05g/mL . (Depkes RI, 1995) Gambar 1. Struktur Kekule Asam Asetat A sam asetat merupakan asam lemah jika dibandingkan dengan asam mineral seperti HCl dan HNO 3 dengan pKa sebesar 4,8 . Pada asam asetat atom hidrogen pada gugus karbonil akan putus, hal ini yang menyebabkan sifat asam dari asam asetat. Larutan asam asetat dapat membentuk ikatan hidrogen yang kuat dengan air sehingga titik didihnya tinggi 118 o C dan sangat mudah larut air. (Fessenden, 1999) 1

Upload: fatwa-pranata

Post on 06-Aug-2015

105 views

Category:

Documents


3 download

DESCRIPTION

isolasi curcumin

TRANSCRIPT

Page 1: pemisahan Curcumin

I. TUJUAN PERCOBAAN

1. Memahami pemisahan berdasarkan ekstraksi asam asetat

2. Menentukan harga koefisien distribusi senyawa dalam dua pelarut yang

tidak saling campur (ekstraksi cair-cair)

II. DASAR TEORI

II.1. ASAM ASETAT

Asam asetat atau cuka mempunyai rumus kimia C2H4O2. Asam asetat

merupakan cairan tidak berwarna memiliki aroma yang tajam, rasa asam,

titik didih 118oC dan bobot jenis 1,05g/mL. (Depkes RI, 1995)

Gambar 1. Struktur Kekule Asam Asetat

Asam asetat merupakan asam lemah jika dibandingkan dengan asam

mineral seperti HCl dan HNO3 dengan pKa sebesar 4,8. Pada asam asetat

atom hidrogen pada gugus karbonil akan putus, hal ini yang menyebabkan

sifat asam dari asam asetat. Larutan asam asetat dapat membentuk ikatan

hidrogen yang kuat dengan air sehingga titik didihnya tinggi 118oC dan

sangat mudah larut air. (Fessenden, 1999)

Gambar 2. Ikatan Hidrogen Asam Asetat dengan Air

Gambar 3. Pemutusan atom Hidrogen dari gugus Karbonil

1

Page 2: pemisahan Curcumin

II.2. EKTRAKSI CAIR-CAIR

Ektraksi cair-cair merupakan metode dengan cara melarutkan senyawa

yang diinginkan pada pelarut. Metode ini memanfaatkan interaksi yang kuat

dan khas antara senyawa yang diinginkan dengan pelarut (Underwood,

1999).

Ekstraksi pelarut digunakan untuk memisahkan suatu senyawa yang

diinginkan dari senyawa pengotor. Senyawa pengotor terkadang tidak dapat

dipisahkan dengan senyawa yang diinginkan karena memiliki tetapan

dielektrik yang hampir sama. (Underwood, 1999)

Gambar 4. Alat Ektraksi Cair – Cair (Corong Pisah 125 mL & 500 mL)

Apabila senyawa terlarut membagi diri antara dua cairan yang tidak

dapat tercampur, terdapat hubungan antara konsentrasi zat terlarut pada dua

cairan tersebut. Nernst menyatakan “Suatu zat terlarut akan membagi

dirinya antara dua cairan yang tidak dapat campur sedemikian rupa sehingga

angka banding konsentrasi pada suatu temperatur tertentu pada

kesetimbangan adalah suatu konstanta pada suatu temperatur tertentu”.

K D=[ A ]1[ A ]2

KD : Koefisien distribusi

[A]1 : Konsentrasi zat A pada fase cair 1 (biasanya fase organik)

[A]2 : Konsentrasi zat A pada fase cair 2 (biasanya fase air)

2

Page 3: pemisahan Curcumin

Berdasarkan konsentrasi di kedua fase, rasio distribusi (D) adalah

D=konsentrasi zat A pada fase cair 1( fase organik )

konsentrasi zat A pada fase cair 2( fase air)

(Underwood, 1999).

Pelarut yang digunakan atas pertimbangan berikut, yaitu angka banding

distribusi yang tinggi untuk senyawa yang dinginkan, angka banding

distribusi yang rendah untuk senyawa pengotor, kelarutan yang rendah

dalam fasa air, viskositas yang cukup rendah dan perbedaan rapatan yang

cukup besar dari fase airnya untuk mencegah terbentuknya emulsi,

toksisitas yang rendah dan tidak mudah terbakar, mudah mengambil

senyawa yang dinginkan dari pelarut. (J.Basset, 1994)

III. ALAT DAN BAHAN

A. Alat

- Corong Pisah 100 mL

- Buret

- Erlenmeyer

- Gelas Ukur 25 mL

- Pipet Ukur 10mL 25mL

- Labu Takar 100 mL

B. Bahan

- Larutan Asam Asetat 0,5 M, 100 mL

- Kloroform

- Aquades

- Larutan baku asam oksalat 0,5 M, 100 mL

- Larutan NaOH 0,5 N, 100 mL

- Indikator phenolphthalein

IV. PROSEDUR KERJA

1. Pembuatan Larutan NaOH 0,5 M, 100 mL

Perhitungan:

N = M x ek

M = N : ek

3

Page 4: pemisahan Curcumin

= 0,5grek

L : 1

grekmol

= 0,5 mol/L

M = massa

Mr x

1000 mL/ LV

0,5M = massa

40gr

mol x

1000 mL/ L100 mL

Massa = 2 gram

Teknis pembuatan NaOH 0,5 M 100 mL:

NaOH ditimbang 2 gram dengan beaker glass

Dilarutkan aquades perlahan hingga larut sambil diaduk dengan

batang pengaduk

Dimasukkan dalam labu ukur 100mL

Aquades ditambahkan hingga tanda batas

Dikocok perlahan hingga NaOH terlarut sempurna

Dipindahkan ke botol kaca cokelat dan disimpan

2. Pembuatan Larutan Asam Oksalat 0,5 M 100 mL

Perhitungan:

M = massa

Mr x

1000 mL/ LV

0,5 mol/L = massa

126 g /mol x

1000 mL/ L100 mL

massa= 6,3 gram

Teknis pembuatan asam oksalat 0,1 M 100 mL:

4

Page 5: pemisahan Curcumin

Asam oksalat ditimbang 6,3 gram dan dimasukkan ke dalam beaker

glass

Aquades ditambahkan perlahan dan diaduk dengan batang pengaduk

hingga larut

Dikocok hingga homogen, larutan dipindahkan ke labu ukur 100mL

Aquades ditambahkan hingga tanda batas

Dikocok hingga homogen dan dimasukkan ke dalam botol

3. Pembuatan Larutan Asam Asetat 0,5 M, 100 mL

Perhitungan:

Asam asetat glasial yang tersedia dengan kadar 100%

Mr = 60,05 gr

mol

ρ = 1,05 grmL

(FI IV, hal.46)

M = massa

Mr x

1000 mL/ LV

0,5 M = massa

60,05gr

mol x

1000mL/ L100 mL

Massa = 3,0025 gram

V = masaa

ρ

= 3,0025 gr

1,05grmL

= 2,86 mL

Teknis pembuatan Asam Asetat 0,5 M 100 mL:

Asam asetat 2,86mL dimasukkan ke beaker glass

5

Page 6: pemisahan Curcumin

Aquades ditambahkan perlahan, diaduk hingga homogen

Larutan dipindahkan ke labu ukur 100 mL

Ditambahkan aquades hingga tanda batas

Dikocok hingga homogen dan dipindahkan ke dalam botol

4. Pembakuan NaOH

Erlenmeyer diisi asam oksalat 10mL, ditetesi 2 tetes indikator PP

Dititrasi dengan NaOH 25mL

Dicatat volume yang digunakan hingga larutan berubah warna ping

Titrasi dillakukan dengan pengulangan 3 kali

5. Ektraksi Tunggal

CH3COOH 20 mL dimasukan ke corong pisah 100mL

Ditambahkan 30 mL kloroform

Di kocok berputar selama 30 kali secara manual

(setiap 10 kali putaran keran dibuka, campuran tidak boleh tumpah)

Didiamkan hingga terbentuk dua lapisan, buka tutup, dipisahkan

Volume lapisan air dan volume kloroform yang didapat dicatat

Diambil 10 mL lapisan air, dimasukan ke dalam erlenmeyer 25 mL

6

Page 7: pemisahan Curcumin

Ditambahkan beberapa tetes indikator pp

Dititrasi dengan NaOH baku

Volume NaOH yang diperlukan dicatat dan kadar asam asetatnya

dihitung

6. Ekstraksi Berulang

A. CH3COOH 20 mL dimasukan ke corong pisah 100 mL, ditambahkan

10mL kloroform

Dikocok 30 kali kemudian didiamkan hingga terbentuk 2 lapisan,

pisahkan

(setiap 10 kali putaran keran dibuka, campuran tidak boleh tumpah)

Lapisan air dan lapisan kloroform dicatat volumenya

B. Lapisan air diambil, dimasukan dalam corong pisah 100ml yang

berisis 10mL kloroform

Dikocok 30 kali, didiamkan kemudian dipisahkan larutan airnya

(setiap 10 kali putaran keran dibuka, campuran tidak boleh tumpah)

Lapisan air dan lapisan kloroform dicatat volumenya

C. Lapisan air diambil, dimasukan dalam corong pisah 100ml yang

berisis 10mL kloroform

Dikocok 30 kali, didiamkan kemudian dipisahkan larutan airnya

(setiap 10 kali putaran keran dibuka, campuran tidak boleh tumpah)

7

Page 8: pemisahan Curcumin

Lapisan air dan lapisan kloroform dicatat volumenya

D. 10 mL lapisan air dititrasi dengan NaOH

Dicatat volume NaOH yang terpakai

V. HASIL

a. Pembuatan larutan asam asetat:

- Volume asam asetat yang diperlukan = 2,86 mL

- Volume akhir larutan = 100 mL

- Normalitas asam asetat yang diperoleh = 0,5 N

b. Pembuatan larutan baku asam oksalat:

- Jumlah asam oksalat yang diperlukan = 1575 mg

- Dilarutkan aquades sampai volume = 25 mL

- Normalitasnya asam oksalat yang diperoleh = 1 N

c. Pembuatan larutan NaOH:

- Jumlah NaOH yang diperlukan = 2000 mg

- Dilarutkan aquades sampai volume = 100 mL

d. Pembakuan NaOH:

- Volume larutan NaOH yang digunakan:

lar.1 = 9,75 mL

lar.2 = 9,8 mL

lar.3 = 9,75 mL

- Volume asam oksalat 0,5 N yang digunakan:

lar.1 = 5 mL

lar.2 = 5 mL

lar.3 = 5 mL

- Hasil pembakuan, NaOH = 0,512 N

8

Page 9: pemisahan Curcumin

e. Penentuan [CH3COOH]:

1. Ekstraksi tunggal

Volume CHCl3 sebelum ekstraksi = 30 mL

Volume CHCl3 setalah ekstraksi = 29 mL

Volume lapisan air sebelum ekstraksi = 20 mL

Volume lapisan air setelah ekstraksi = 19 mL

2. Ekstraksi berulang 20 mL CH3COOH dengan 3 x 10 mL

CHCl3

Setelah ekstraksi didapat data

1. Volume lapisan air = 20 mL; volume CHCl3 = 10 mL

2. Volume lapisan air = 19 mL; volume CHCl3 = 10,5 mL

3. Volume lapisan air = 19 mL; volume CHCl3 = 9,5 mL

3. Titrasi asam asetat

- Volume larutan baku NaOH yang terpakai:

1 = 16,8 mL

2 = 16,4 mL

- Kadar perhitungan asam asetat dalam larutan air:

1 = 0,453 N

2 = 0,441 N

VI. PERHITUNGAN

a. Pembakuan NaOH:

Tabel 6.1. Pengamatan pada pembakuan NaOH

Pembakuan ke VNaOH [NaOH] VH2C2O4 [H2C2O4]

1 9,75 mL X M 5 mL 0,5 M

2 9,8 mL X M 5 mL 0,5 M

3 9,75 mL X M 5 mL 0,5 M

Rata – rata 9,76 mL X M 5 mL 0,5 M

Reaksi yang terjadi:

2NaOH(aq) + H2C2O4(aq) Na2C2O4(aq) + 2H2O(l)

9

Page 10: pemisahan Curcumin

Dari tabel diatas, Diketehui rata - rata:

[H2C2O4] = 0,5 M

VH2C2O4 = 5 mL

Valensi H2C2O4 = 2

[NaOH] = x M

VNaOH = 9,76 mL

Valensi NaOH = 1

ek asam = ek basa

[H2C2O4] . VH2C2O4 (mL) . valensi H2C2O4 = [NaOH] . VNaOH

(mL) . valensi NaOH

0,5 M . 5 mL . 2 = x M . 9,76 mL . 1

x = 0,512 M

[NaOH] = x = 0,512 M

b. Perhitungan Konsentrasi CH3COOH setelah dititrasi NaOH:

Reaksi yang terjadi:

CH3COOH(aq) + NaOH(aq) NaCH3COO(aq) + H2O(aq)

[CH3COOH] pada Ekstraksi Tunggal

[CH3COOH] = x M

V CH3COOH = 19 mL

[NaOH] = 0,512 M

V NaOH = 16,8 mL

Masam . Vasam . Valensi asam = Mbasa . Vbasa .Valensi basa

x M . 19 mL . 1 = 0,512 M . 16,8 mL . 1

x = 0,453 M

[CH3COOH] = x = 0,453 M

[CH3COOH] pada Ekstraksi Berulang

[CH3COOH] = x M

V CH3COOH = 19 mL

[NaOH] = 0,512 M

V NaOH = 16,4 mL

10

Page 11: pemisahan Curcumin

Masam . Vasam . Valensi asam = Mbasa . Vbasa .Valensi basa

x M . 19 mL . 1 = 0,512 M . 16,4 mL . 1

x =0,441M

[CH3COOH] = x = 0,441 M

c. Perhitungan Konsentrasi CH3COOH dalam fase organik:

(Apabila diasumsikan mol CH3COOH dalam fase organik adalah jumlah

hilangnya mol CH3COOH dalam fase air setelah diektraksi) :

Mol total CH3COOH

n CH3COOH = [CH3COOH] . V CH3COOH

= 0,5 M . 100 mL

= 50 mmol

Setelah ekstraksi dilakukan

Mol CH3COOH yang tersisa dalam air:

n CH3COOH pada Ekstraksi Tunggal

n CH3COOH = [CH3COOH] . V CH3COOH

= 0,453 M . 19 mL

= 8,607 mmol

n CH3COOH pada Ekstraksi Berulang

n CH3COOH = [CH3COOH] . V CH3COOH

= 0,441 M . 19 mL

= 8,379 mmol

Mol CH3COOH yang terlarut di CHCl3

Ekstraksi Tunggal

n CH3COOH(dalam CHCl3) = n CH3COOH - n CH3COOH(dalam H2O)

= 50 mmol – 8,607 mmol

= 41,393 mmol

11

Page 12: pemisahan Curcumin

Ekstraksi Berulang

n CH3COOH(dalam CHCl3) = n CH3COOH - n CH3COOH(dalam H2O)

= 50 mmol – 8,379 mmol

= 41,621 mmol

[CH3COOH] fase organik

[CH3COOH] setelah di Ekstraksi Tunggal

[CH3COOH] = nCH3COOH : VCHCl3

= 41,393 mmol : 29 mL

= 1,427 M

[CH3COOH] setelah di Ekstraksi Berulang

[CH3COOH] = nCH3COOH : VCHCl3

= 41,621 mmol : 30 mL

= 1,387 M

d. Koefisien Distribusi

Ekstraksi Tunggal

KD = [CH 3 COOH ]CHCl 3

[CH 3COOH ]H 2O

= 1,427 M0,453 M

= 3,150

Ekstraksi Berulang

KD = [CH 3 COOH ]CHCl 3

[CH 3COOH ]H 2O

= 1,387 M0,441 M

= 3,145

12

Page 13: pemisahan Curcumin

VII. PEMBAHASAN

Sebelum melakukan percobaan, dilakukan penimbangan bahan

terlebih dahulu untuk membuat larutan percobaan. Adapun penggunaan

alat dan alasannya dipaparkan sebagai berikut. Natrium Hidroksida,

ditimbang dengan beaker glass untuk mencegah kehilangan massa

NaOH yang telah ditimbang sebelumnya. Misalkan apabila NaOH

ditimbang menggunakan kertas perkamen, NaOH akan mencair karena

dapat menyerap air yang terkandung dalam udara (Barke, 2012).

Kerugian yang didapat, NaOH yang telah ditimbang akan berkurang

jumlahnya karena sudah berwujud cair sehingga sulit untuk

mengumpulkannya kembali dalam jumlah yang telah ditimbang dan cara

ini dapat membuang – buang bahan. Oleh karena itu dalam

penimbangan NaOH digunakan beaker glass. Natrium Hidroksida

ditimbang dengan beaker glass karena NaOH perlu dilarutkan dengan

pengadukan terlebih dahulu sebelum dimasukan dalam labu ukur.

Apabila tidak diaduk terlebih dahulu, NaOH tidak akan larut sempurna.

Untuk penimbangan Asam asetat, pengambilan bahan dari wadah

menggunakan pipet volum. Apabila dibandingkan dengan gelas ukur,

diameter pipet volum jauh lebih kecil dari gelas ukur sehingga faktor

kesalahan pembacaan dapat dikurangi jika menggunakan pipet volum.

Karena asam asetat berwujud cair, bahan langsung dimasukan ke dalam

labu ukur untuk mencegah kehilangan bahan. Asam oksalat merupakan

Kristal yang stabil, sehingga tidak masalah apabila penimbangan

dilakukan dengan kertas perkamen ataupun beaker glass.

13

Page 14: pemisahan Curcumin

Natrium Hidroksida, merupakan larutan yang mudah menyerap

udara sehingga kadar NaOH(aq) kapanpun dapat berubah. Untuk

mengatasi hal ini perlu dilakukan pembakuan, dimana titran yang

digunakan adalah senyawa yang memiliki sifat-sifat larutan standar

yaitu diantaranya mudah didapat, ekonomis, stabil dan mudah

dikeringkan (Underwood, 1999). Asam oksalat merupakan salah satu

larutan standar yang ada dilaboratorium, sehingga untuk pembakuan

NaOH digunakan H2C2O4. Pembakuan dilakukan menyerupai teknis

kerja titrasi asam-basa.

Indikator yang digunakan adalah Phenolptalein, apabila pada

Erlenmeyer diisi larutan basa maka setelah penambahan Phenolptalein

akan terbentuk warna merah yang pekat, sehingga untuk menentukan

titik ekivalen lebih sulit jika dibandingkan dengan menunggu perubahan

dari larutan jernih menjadi merah muda. Oleh karena itu pada buret diisi

dengan senyawa basa, sedangkan pada Erlenmeyer diisi dengan senyawa

asam. Phenolptalein dipilih sebagai indikator karena hanya indikator

Phenolptalein yang dapat mengalami perubahan warna pada rentang pH

mendekati titik ekuivalen (merah muda) dan warna akan berubah tajam

apabila pH melewati sedikit di titik ekivalen (merah). Titik ekivalen

adalah titik dimana ion H+ tepat beraksi sempurna dengan OH-

menghasilkan H2O (Harvey, 2000).

Titrasi dilakukan 3 kali pengulangan untuk mengurangi kesalahan

titrasi. Apabila dilakukan hanya 1 kali saja, akan ada kemungkinan data

yang dihasilkan dari titrasi tidak akurat akibat kesalahan titrasi.

Konsentrasi Asam asetat ditentukan dengan melakukan ektraksi

cai-cair. Pada saat ekstraksi terjadi pembentukan dua lapisan. Kita dapat

pastikan lapisan yang paling bawah adalah CHCl3 karena bobot jenis

CHCl3 (1,474 g/ml) lebih besar dari asam asetat (1,05 g/mL). sehingga

yang diambil untuk ditentukan kadarnya adalah lapisan yang paling atas

(Depkes RI, 1995). Asam asetat yang telah diekstraksi ditentukan

kadarnya dengan cara ditirasi menggunakan NaOH yang telah

dibakukan.

14

Page 15: pemisahan Curcumin

Dari data yang dihasilkan, dengan menggunakan ektraksi tunggal

didapat konsentrasi yang lebih pekat (0,453 M) daripada ektraksi

bertingkat (0,434 M). Padahal seharusnya dengan ektraksi bertingkat

didapatkan konsentrasi yang lebih pekat sesuai dengan rumus efisiensi

ekstraksi berikut:

Jumlah analit = Fase analit terlarut

(D . Fase analit tidak terlarut )+Fase analit terlarut

Berdasarkan rumus tersebut, jika dibandingkan jumlah penggunaan

pelarut untuk mengekstrak akan lebih efisien jika ekstraksi dilakukan

sebanyak 3 kali dengan 10 mL CHCl3 dibandingkan dengan

menggunakan sekali pakai CHCl3 30 mL (Groob, 2004). Sehingga dapat

disimpulkan terdapat kesalahan dalam melakukan ekstraksi cair-cair.

Koefisien Distribusi tidak dapat ditentukan, karena data

Konsentrasi asam asetat pada fase organik tidak dapat ditentukan.

Konsentrasi fase organik tidak bisa ditentukan dengan metode titrasi

karena NaOH yang digunakan tidak dapat bereaksi dengan asam asetat

sehingga hanya dengan beberapa tetes NaOH, larutan di Erlenmeyer

yang digunakan sudah mengalami perubahan karena perubahan warna

terjadi akibat pH sudah melebihi titik ekivalen namun sebelum titik

ekivalen tercapai. Jika dibandingkan dengan mengukur konsentrasi

CH3COOH pada fase air, pada saat penetesan NaOH dari buret,

CH3COOH akan langsung berekasi dengan NaOH sehingga larutan di

Erlenmeyer akan berubah warna ketika jumlah CH3COOH telah

bereaksi seluruhnya dengan NaOH (titik ekivalen).

Namun apabila diasumsikan, jumlah CH3COOH yang terlarut di

fase organik merupakan selisih jumlah total CH3COOH dengan jumlah

CH3COOH di fase air. Maka Koefisien Distribusi baru dapat ditentukan.

15

Page 16: pemisahan Curcumin

VIII. KESIMPULAN

1. Ekstraksi cair-cair merupakan metode pemisahan dengan

mengandalkan kelarutan analit di salah satu dari dua fase yang terbentuk

sehingga analit dapat dipisahkan dari matriksnya. Kegagalan ekstraksi

dapat disebabkan oleh kesalahan dalam pembuatan reagen dan kesalahan

dalam teknis kerja.

2. Koefisien distribusi tidak dapat ditentukan dengan metode titrasi.

Metode titrasi hanya dapat menentukan konsentrasi titrat apabila titrat

memiliki sifat polar yang sama dengan titran oleh karena itu konsentrasi

analit pada fase organik dan koefisien distribusi tidak dapat ditentukan.

Namun jika asumsi bahwa jumlah CH3COOH yang terlarut di fase

organik merupakan selisih jumlah total CH3COOH dengan jumlah

CH3COOH di fase air, Koefisien Distribusi baru dapat ditentukan.

16