LAPORANPRAKTIKUM KIMIA ORGANIKPEMISAHAN SENYAWA ORGANIK : Ekstraksi dan IsolasiKefein dari Daun Teh serta Uji Alkaloid

Nama : Amsalia Florence B.NIM : 13013047Kelompok : 05Tanggal Percobaan : 11 Februari 2015Tanggal Pengumpulan : 18 Februari 2015Asisten : Eddy Yusmansyah dan Stefan

LABORATORIUM KIMIA ORGANIKPROGRAM STUDI KIMIAFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMINSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG2015

Judul Percobaan : Pemisahan Senyawa Organik : Ekstraksi dan Isolasi Kafein dari Daun Teh serta Uji AlkaloidTanggal Percobaan : 11 Februari 2015

I. Tujuan

Tujuan dari percobaan dalam modul Pemisahan Senyawa Organik : Ekstraksi dan Isolasi Kafein dari Daun Teh serta Uji Alkaloid :

1. Menentukan titik leleh kristal kafein yang diperoleh dari ektraksi dau teh2. Menentukan Rf noda yang dihasilkan uji Kromatografi Lapis Tipis (KLT)3. Mengidentifikasi hasil uji alkaloid pada kafein dengan reagen Meyer dan Dragendorff

II. Prinsip Percobaan

Ekstraksi adalah metode pemisahan yang melibatkan proses pemindahan satu atau lebih senyawa dari satu fasa ke fasa lain yang didasarkan pada kelarutannya. Misalkan saja terdapat dua fasa yang tidak saling bercampur (ekstraksi cair-cair). Dalam sistem ini sebagian kecil senyawa akan larut dalam pelarut A dan sebagian besar pada pelarut B. JIka disimpulkan, senyawa tersebut memiliki kelarutan yang berbeda dalam kedua pelarut tersebut. Tujuan ekstraksi adalah untuk menarik semua komponen kimia yang terdapat dalam simplisia. Ekstraksi ini didasarkan pada perpindahan massa komponen zat padat ke dalam pelarut dimana perpindahan mulai terjadi pada lapisan antar muka, kemudian berdifusi masuk ke dalam pelarut (Medicafarma, 2010). Dalam prinsip ektraksi, biasanya digunakan pelarut air dikarenakan senyawa organik banyak yang bersifat polar. Penghitungan konsetrasi dalam ekstraksi :

Kromatografi merupakan metode analisis campuran atau larutan senyawa kimia dengan absorpsi memilih pada zat penyerap, zat cair dibiarkan mengalir melalui kolom zat penyerap, misalnya kapur, alumina dan semacamnya sehingga penyusunnya terpisah menurut bobot molekulnya, mula-mula memang fraksi-fraksi dicirikan oleh warna-warnanya (Puspasari, 2010). Dalam percobaan kali ini digunakan KLT. Kromatografi lapis tipis (KLT) adalah salah satu metode pemisahan komponen menggunakan fasa diam berupa plat dengan lapisan bahan adsorben inert. KLT merupakan salah satu jenis kromatografi analitik. KLT sering digunakan untuk identifikasi awal, karena banyak keuntungan menggunakan KLT, di antaranya adalah sederhana dan murah. KLT termasuk dalam kategori kromatografi planar, selain kromatografi kertas. Faktor retensi (Rf) adalah jarak yang ditempuh oleh komponen dibagi dengan jarak yang ditempuh oleh eluen. Rumus faktor retensi adalah:

Nilai Rf sangat karakterisitik untuk senyawa tertentu pada eluen tertentu. Hal tersebut dapat digunakan untuk mengidentifikasi adanya perbedaan senyawa dalam sampel. Senyawa yang mempunyai Rf lebih besar berarti mempunyai kepolaran yang rendah, begitu juga sebaliknya. Hal tersebut dikarenakan fasa diam bersifat polar. Senyawa yang lebih polar akan tertahan kuat pada fasa diam, sehingga menghasilkan nilai Rf yang rendah.

III. Data Fisik dan KimiaNama Komponen RumusMolekul Massa Molar(g/mol)Densitas(kg/m3) Titik Leleh

Titik Didih

AirH2O18.02997.050100

AsetonC3H6O58.08791-9596

MetanolCH4O32.04791.8-97.664.7

Etil asetatC2H5COOH88.11902-83250

KloroformCHCl3119.381484-63.5363.33

Natrium karbonatNa2CO3105.992533851-

n-HeksanaC6H886.18297-9568

DiklorometanaCH2Cl284.931326.6-96.739.75

KafeinC8H10N4O2194.21230238-

Kalsium klorida anhidratCaCl2110.918507721670

IV. Pereaksi dan Peralatan

Peraksi dan Bahan Peralatan-The celup-Labu erlenmeyer-Natrium Karbonat-Corong pisah-Air mendidih -Kertas saring-Air panas-Penangas air-Dikloroometana -Pemanas listrik -Kalsium Klorida Anhidrat -Timbangan-Aseton-Pipet-Ligroin/n-Heksana-Alat penghisap -Kloroform -Cawan porselen-Kloroform Metanol (9:1)-Pelat KLT -Eti asetat-Metanol (3:1) -Klem tegak lurus- Pereaksi Dragendoff dan Meyer-Kertas saring-Refraktometer-Chamber-Corong Buchner

V. Diagram Percobaan

I. 1. Ekstraksi padat/cair : ekstraksi kafein dari teh10 kantong the celup dan 20 gram Na2C03 dimasukkan kedalam labu 250 ml

Air mendidih ditambahkan sebanyak 225 ml

Larutan di dekantasi pada labu lain

50 ml air panas ditambahkan ke kantong teh

Campuran didekantasi dan digabungkan dengan ekstrak teh sebelumnya

Air berisi kantong the dididihkan selama 20 menit lalu didekantasi ekstraknya

Didinginkan lalu diekstraksi dangan penambahan 30 ml diklorometana

Corong pisah dikocok selama 5 menit

Ekstraksi diulangi dengan penambahan 30 ml diklorometana

Ekstrak dan fraksi digabungkan

Kalsium klorida anhidrat ditambahkan sambil digoyang 10 menit

Ekstraksi diulangi dengan penambahan 30 ml diklorometana

Campuran didekantasi atau disaring biasa

Erlenmeyer dan kertas saring dibilas dengan 5 ml diklorometana

Distilasi dilakukan hingga terbentuk kristal

Aseton panas sebanyak 5 ml ditambahkan lalu ditambahkan Ligroin/n-Heksana

Erlenmeyer didinginkan

Kristal disaring dan dicuci

Pengukuran titik leleh, uji FTIR dan uji NMR dilakukan

II. 2. Uji Kromatografi Lapis Tipis (KLT)Sample kristal kafein dilarutkan dengan sedikit diklorometana/kloroform

Larutan ditotolkan diatas pelat KLT

Elusi dilakukan menggunakan eluen etil asetat-metanol = 3:1Dan kloroform:methanol = 9:1

Pelat dikeringkan di udara

Pelat disemprot dengan pereaksi semprot Dragendroff dan dipanaskan

Rf masing-masing noda ditentukan dan dibandingkan

III. 3. Uji AlkaloidKristal kafein dilarutkan dalam air

Pereaksi Meyer dan Dragendroff diteteskan

Hasil uji ditentukan

VI. Cara Kerja dan Pengamatan

NoCara KerjaPengamatan

1Ekstraksi padat/cair : ekstraksi kafein dari teh -10 kantong the celup dan 20 gram Na2C03 dimasukkan ke dalam labu 250 ml -Air mendidih ditambahkan sebanyak 225 ml -Larutan di dekantasi pada labu lain 50 ml air panas ditambahkan ke kantong the-Campuran didekantasi dan digabungkan dengan ekstrak the sebelumnya-Air berisi kantong the dididihkan selama 20 menit lalu didekantasi ekstraknya-Didinginkan lalu diekstraksi dangan penambahan 30 ml diklorometana-Corong pisah dikocok selama 5 menit-Ekstraksi diulangi dengan penambahan 30 ml diklorometana -Ekstrak dan fraksi digabungkan-Kalsium klorida anhidrat ditambahkan sambil digoyang 10 menit -Ekstraksi diulangi dengan penambahan 30 ml diklorometana -Campuran didekantasi atau disaring biasa -Erlenmeyer dan kertas saring dibilas dengan 5 ml diklorometana-Erlenmeyer dan kertas saring dibilas dengan 5 ml Diklorometana-Distilasi dilakukan hingga terbentuk kristal -Aseton panas sebanyak 5 ml ditambahkan lalu ditambahkan Ligroin/n-Heksana-Erlenmeyer didinginkan -Kristal disaring dan dicuci -Pengukuran titik leleh, uji FTIR dan uji NMR dilakukan

- Volume yang dima-sukkan dalam corongpisah : 30 ml campu-ran dan 30 ml dikloro-metana

-Volume larutan di-klorometan dan kafeinyang telah melewati corong pisah = 26 ml

-Pada penambahan diklorometan yang kedua, diperoleh volume larutan yangmelewati corong

pisah = 27 ml sehinggatotal perolehan 53 ml

-massa cawan = 70.42 gram-massa cawan + kafeinsebelum direkristal-isasi = 70.47 gram-massa cawan + kafeinsetelah direkristalisasi= 70.47 gram

2Uji Kromatografi Lapis Tipis (KLT)- Sampel kristal kafein dilarutkan dengan sedikit diklorometana/kloroform -Larutan ditotolkan diatas pelat KLT-Elusi dilakukan menggunakan eluen etil asetat-metanol = 3:1 dan kloroform:methanol = 9:1-Pelat dikeringkan di udara

- Pelat disemprot dengan pereaksi semprot Dragendroff dan dipanaskanRf masing-masing noda ditentukan dan dibandingkan

- Digunakan hanyasatu macam eluen, etil asetat : metanol =3 : 1

-Diperoleh jarak noda= 1.7 cm dan jarakpelarut = 3.9 cm

3 Uji Alkaloid-Kristal kafein dilarutkan dalam air - Pereaksi Meyer dan Dragendroff diteteskan Kristal kafein dilarutkan dalam air - Hasil uji ditentukan

-Uji Meyer = bening-Uji Dragendorff =terdapat endapanjingga

VII. Hasil Perhitungan dan Pengolahan Data

1. Ekstraksi Kafein % Rendemen = = = 20% Titik leleh kristal kafein yang didapatkan = = = = 226 Trayek = = = 4 %error = = = = 5.04 % 2. Penghitungan Rf hasil uji KLT Menggunakan eluen etil asetat : metanol = 3 : 1 = = 0.435

Gambar 7.1 Noda kafein yang disinari UV

3. Hasil Uji alkanoid kafein menggunakan reagen Meyer dan Dragendorff Meyer : Tidak berwarna (bening) Dragendorff : Terbentuk endapan jingga

Gambar 7.2 Endapan jingga yang terbentuk oleh penambahan reagen Dragendorff

VIII. Pembahasan

Dalam perobaan ini, pertama-tama dilakukan penyeduhan terhadap 10 kantong teh untuk setiap kelompok. Penyeduhan dilakukan dengan air mendidih, hal ini disebabkan kecenderungan nilai kelarutan yang semakin besar sering semakin besarnya suhu. Dalam kantong teh terkandung tanin. Tanin adalah senyawa polifenol yang banyak terdapat pada tumbuhan. .Penambahan natrium karbonat juga ke dalam larutan teh bertujuan untuk membentuk garam tanin. Tanin bersifat larut dalam air dan diklorometana namun garam tanin bersifat larut dalam air dan tidak larut dalam diklorometana (tanin adalah senyawa polar dalam bentuk glikosidanya sehingga dapat larut dalam air yang juga bersifat polar dan sangat sedikit larut dalam diklorometana yang kepolarannya kecil). Larutan kafein dalam air besifat semipolar sehingga penambahan natrium bikarbonat tidak memberikan perubahan pada struktur dan kandungan kafein. Adapun reaksi penambahan natrium karbonat pada tanin : ArOH + Na2CO3 ArONa + NaHCO3Penambahan diklorometana ke dalam larutan menyebabkan terbentuknya dua fasa, yakni fasa air dan fasa diklorometana. Garam tanin yang tidak larut dalam diklorometana, berada dalam fasa air dan kafein berada dalam fas diklorometana . Pada proses pengocokan, terkadang katup corong pisah harus dibuka. Hal ini digunakan untuk mencegah tekanan di dalam corong meningkat. Tekanan ini disebabkan adanya gas yang dihasilkan oleh natrium karbonat. Pengocokan juga harus dilakukan secara hati-hati (tidak boleh terlalu kuat atau terlalu lemah), hal ini dilakukan untuk mencegah terbentuknya emulsi cair. Emulsi cair merupakan emulsi di dalam medium pendispersi cair. Emulsi cair melibatkan campuran dua zat cair yang tidak dapat saling melarutkan jika dicampurkan yaitu zat cair polar dan zat cair non-polar dan salah satu cara pembuatan emulsi adalah pengadukan kuat. Selanjutnya kedua fasa ini akan terlihat jelas dalam corong pisah. Berdasarkan data fisik yang disajikan di bagian awal laporan ini, dapat dilihat densitas air yang lebih kecil dibandingkan densitas diklorometana. Hal ini menyebabkan fasa air berada di bagian atas corong pisah dan fasa diklorometana berada di bagian bawah. Pemisahanpun dilakukan dan dihasilkan larutan diklorometana yang mengandung kafein. Kafein bersifat semipolar, sehingga kafein larut pada diklorometana yang memiliki kepolaran yang kurang. Penambahan kalsium klorida anhidrat untuk menyererap air yang mungkin saja terbawa oleh fasa diklorometana. Larutaan yang telah disaring kemudian didekantasi sehingga menghasilkan kristal kotor kafein seberat 0.05 gram. Untuk memurnikan kristal perolehan, dilakukan kristalisasi. Massa kristal setelah direkristalisasi dan sebelum direkristalisasi adalah sama dikarenakan ligroin/n-heksana yang menguap dengan cepat dalam keadaan panas. Kristal yang dihasilkan berwarna sedikit kekuning-kuningan yang mengindikasikan masih adanya pengotor dalam kafein. Pengukuran titik leleh juga memberikan indikasi yang sama karena galat yang cukup besar, yakni 5.04% dari titik leleh di literatur . Kemurniannya yang tidak tinggi dapat dilihat dari trayek titik leleh yang masih lebar. Kristal kafein yang diperoleh digunakan untuk uji KLT atau Kromatografi Larutan Tipis. Karena waktu yang terbatas, kami hanya melakukan uji dengan satu eluen, yakni eluen etil asetat : methanol = 3 : 1. Plat KLT yang digunakan mengandung silika yang bersifat polar sebagai fasa diammnya dan eluen etil asetat : methanol = 3 : 1 sebagai fasa geraknya. . Eluen ini bersifat semipolar sehingga terdapat interaksi dengan silika yang menyebabkan eluen tertahan pada plat silika. Noda kafein yang akan dibawa oleh eluen memiliki kepolaran yang lebih besar dibandingkan eluen etil asetat : methanol = 3 : 1 sehingga kafein lebih tertahan oleh kafein. Implikasi dari sistem ini adalah nilai Rf yang tidak besar karena jarak yang ditempuh noda tidak besar.Selain uji KLT, kristal yang diperoleh juga digunakan untuk uji alkaloid dengan reagen Mayer dan Dragendorff. Hasil uji dengan reagen Dragendorff menunjukkan hasil poitif (terdapat endapam jingga), sedangkan dengan uji Meyer tidak didapatkan warna kekuningan. Hal ini disebabkan jumlah garam yang sangat sedikit sehingga warna kuning yang mungkin terbentuk tidak terlihat sama sekali. Bisa juga uji memberikan hasil negatif karena reagen yang digunakan mengalami perubahan kimiawi. Reagen Mayer mengandung merkuri klorida dimana merkuri tersebut dapat saja teroksidasi.

IX. Kesimpulan

1. = = = 226 Titik leleh kafein bedasarkan percobaan adalah 226 2. = = 0.435Nilai Faktor retensi dengan menggunakan eluen etil asetat : metanol = 3 : 1 = 0.4353. Uji Meyer : (-), tidak menghasilkan larutan kuningUji Dragendorff : (+), menghasilkan endapan jingga

X. Daftar Pustaka

Mayo,D.W., Pike, R.M.,Forbes,D.C.(2011), Microscale Organic Laboratory : with Multistep and Multiscale Synthesis, edition, John Wiley&Sons, New York, p.229-236 Pasto,D.,Johnson,C.,Miller,M.(1992), Experimentsband Tehniques in Organic Chemistry Practice Hall Inc, New Jersey, p.56-59;399-404 Wailliamson (1999), Macroscale and Microscale Experiments, edition, Boston, p.127-155 Sciencelab. Diperoleh tanggal 10 Februari 2015 pukul 19.40. www/sciencelab.com/msds Wikipedia. Diperoleh tanggal 15 Februari 2015 pukul 20.10. http://id.wikipedia.org/wiki/Kromatografi_lapis_tipis Kimia Class. Diperoleh tanggal 15 Februari 2015 pukul 20.10. http://www.kimia.clas.web.id/2015/01/praktikum-kimia-kromatografi-1.html Academia. Diperoleh tanggal 15 Februari 2015 pukul 20.10. https://itb-id.academia.edu/GanjarAmmar