Pelarut adalah suatu substansi (cair atau padat) yang memiliki kemampuan untuk bercampur dengan substansi lain (padat, cair atau gas). Kondisi dimana satu substansi dapat larut di dalam substansi lain merupakan akibat dari adanya kekuatan tarik menarik antara sebuah molekul dari pelarut dan sebuah molekul dari zat terlarut dengan cukup baik. Ketika suatu komponen dapat memiliki tekanan partial yang sama dalam dua konsentrasi yang berbeda dalam campuran larutan yang sama konstituennya, maka dua fasa cair akan terbentuk (Thorpe, 1947).
Konsentrasi larutan menyatakan secara kuantitatif komposisi zat terlarut dan pelarut di dalam larutan. Konsentrasi umumnya dinyatakan dalam perbandingan jumlah zat terlarut dengan jumlah total zat dalam larutan, atau dalam perbandingan jumlah zat terlarut dengan jumlah pelarut (Oxtoby et al., 2001).
Bila dua cairan tak dapat larut ke dalam yang lain, mereka dikatakan tak dapat campur (immiscible). Molekul air saling menarik begitu kuat berdasarkan ikatan hidrogen sehingga molekul-molekul non polar seperti minyak terperas keluar. Minyak dan air membentuk lapisan yang terpisah, dengan minyaknya yang lazim mengapung karena rapatannya lebih rendah (Keenan et al., 1984).
Melarut adalah suatu proses pemecahan ikatan suatu persenyawaan untuk selanjutnya mengadakan ikatan dengan pelarut membentuk suatu larutan. Energi yang dibutuhkan untuk memecahkan ikatan-ikatan ini diambil dari energi yang dilepaskan karena terbentuknya ikatan antara partikel yang dilarutkan dengan partikel pelarut (Winarno et al., 1973).
Kelarutan suatu senyawa dalam pelarut tergantung dari gugus- gugus yang terikat pada pelarut tersebut. Pelarut yang mempunyai gugus hidroksil (alkohol) dan karbonil (keton) termasuk pelarut polar, sedangkan hidrokarbon termasuk pelarut non polar (Winarno et al., 1984). Terdapat
kecenderungan kuat bagi senyawa non polar untuk larut dalam pelarut non polar dan bagi senyawa kovalen polar atau senyawa ion untuk larut dalam pelarut polar (Keenan et al., 1984). Salah satu faktor yang penting dalam ekstraksi pelarut adalah pelarut harus memiliki daya larut yang baik, mempunyai titik didih yang cukup rendah agar mudah diuapkan, mempunyai titik didih yang seragam agar ketika diuapkan tidak tertinggal dalam minyak, bersifat inert, mudah didapat dan murah harganya (Ketaren, 1985).
a. Etanol (C2H5OH)
Etanol (ethyl alcohol) memiliki berat jenis 0.789 g/cm#, titik didih 351.6 K (78.4 °C), dan konstanta dielektrik pada suhu 25o C sebesar 24,3. Etanol mempunyai sifat disinfektan sehingga penggunaannya banyak dalam dunia kedokteran karena bersifat aseptis. Etanol dapat juga digunakan sebagai bahan bakar. Etanol terlarut sempurna dalam air dan eter (Lodgsdon, 1994).
b. Metanol (CH3OH)
Metanol (methyl alcohol) memiliki berat jenis 0,79 g/cm3, titik didih 65oC dan konstanta dielektrik pada suhu 25o C sebesar 32,6. Metanol tidak berwarna dan cairan yang mudah terbakar. Metanol terlarut sempurna dalam air. Metanol sering digunakan sebagai pelarut parfum (Thorpe, 1949).
Pelarut dan larutan dapat diklasifikasikan dalam polar dan non polar. Kepolaran dapat diukur dari konstanta dielektrik atau momen dipol dari senyawa. Molekul dengan momen dipol yang besar dan konstanta dieletrik yang tinggi diklasifikasikan sebagai pelarut polar dan sebaliknya. Ikatannya suatu molekul yang pembagian elektron atomnya tidak seimbang dinamakan ikatan kovalen polar (Ucko, 1982).
Table 3. Sifat Fisik Dari Beberapa Macam Pelarut Pelarut Densitasa (20oC) g/ml Titik didh o Ca Kelarutan dalam Aira Hazardsa Konstanta Dielektrik (25oC)b n-Pentana 1,84 (20oC) Cyclohexane 0,778 81 Insoluble Flammable 2,01 Carbon
tetrachloride
1,595 77 Poor Toxic 2,23
Benzene 0879 80 Poor toxic,
flammable
2,28
Trichloroethylen 3,40
Chloroform 1,489 61 Poor Irritant 4,75
Dietyl ether 0,719 35 Soluble Flammable 5,02
Ethyl acetate 6,02
Tetrahydrafuran 0,888 66 Soluble irritant, flammable
8,20 (20o)
Ethylene chlorida 10,35
Pyridine 0,982 115 Miscible Irritant, flammable
12,30
Ammonia 16,90
Aseton 0,792 56 Miscible Flammable 20,70
Etanol 0,789 78 Miscible Flammable 24,30
Metanol 0,792 65 Miscible Toxic,
flammable
32,63 Asetonitril 0,783 82 Miscible toxic,
flammmable
37,50 (20oC)
Air 0,998 100 Miscible None 78,54
Formamide 110,00 (20oC) a Ucko, 1982 b Winarno et al.,1984
Di samping tarikan antara molekul zat terlarut dan pelarut, terdapat gejala penting lain yang harus diperhatikan bila zat terlarut ionik melarut. Pelarut-pelarut memiliki kemampuan yang berbeda untuk mengurangi gaya tarik antara ion zat terlarut positif dan negatif. (Keenan et al., 1984).
Molekul komponen-komponen larutan berinteraksi langsung dalam keadaan tercampur. Pada proses pelarutan, tarikan antar partikel komponen murni terpecah dan tergantikan dengan tarikan antara pelarut dengan zat terlarut. Terutama jika pelarut dan zat terlarutnya sama-sama
polar, akan terbentuk suatu struktur zat pelarut mengelilingi zat terlarut. Hal ini memungkinkan interaksi antara zat terlarut dan pelarut tetap stabil (Oxtoby et al., 2001).
Titik tercapainya keadaan jenuh larutan sangat dipengaruhi oleh berbagai faktor lingkungan, seperti suhu, tekanan, dan kontaminasi. Secara umum, kelarutan suatu zat (yaitu jumlah suatu zat yang dapat terlarut dalam pelarut tertentu) sebanding terhadap suhu. Hal ini terutama berlaku pada zat padat, walaupun ada perkecualian. Kelarutan zat cair dalam zat cair lainnya secara umum kurang peka terhadap suhu daripada kelarutan padatan atau gas dalam zat cair. Kelarutan gas dalam air umumnya berbanding terbalik terhadap suhu (Oxtoby et al., 2001).
Komponen-komponen dalam suatu bahan dapat dipisahkan dengan bermacam cara. Salah satu cara yang sering digunakan dalam industri adalah pemisahan berdasarkan keseimbangan fasa. Proses keseimbangan tersebut berlangsung berdasarkan perubahan konsentrasi suatu komponen dari suatu sistim ke sistim lainnya. Perubahan kosentrais akan mengakibatkan adanya distribusi keseimbangan yang berubah dengan perubahan waktu, perubahan konsentrais komponen tersebut serta perubahan konsentrasi keseimbangan. Peristiwa difusi dalam satuan operasi merupakan dasar dari operasi destilasi, ekstraksi dan absorpsi gas. Pada operasi ini terjadi peristiwa pindah massa dari suatu fasa ke fasa yang lain (Setyahartini dan Hardjo, 1975).
Ekstraksi adalah suatu cara untuk memisahkan campuran beberapa zat menjadi komponen-komponen yang terpisah. Ada dua syarat agar pelarut dapat digunakan di dalam proses ekstraksi, yaitu : (1) pelarut tersebut harus merupakan pelarut terbaik untuk bahan yang akan diekstraksi, dan (2) pelarut tersebut harus terpisah dengan cepat setelah pengocokan (Winarno et al., 1984). Ekstraksi digunakan untuk campuran komponen-komponen yang mempunyai perbedaan titik didih kecil, untuk komponen yang hanya dapat diuapkan sebagian, atau untuk komponen yang peka terhadap perubahan suhu (Setyahartini dan Hardjo, 1975).
Ekstraksi cair atau ekstraksi pelarut adalah pemisahan komponen dari larutan cair melalui kontak dengan cairan tidak larut lainnya. Jika pada substansi unsur pokok dua fase cairnya berdistribusi secara berlainan, maka akan dihasilkan pemisahan, dan dapat ditingkatkan dengan menggunakan multiple kontak (Treybal, 1985). Ekstraksi dalam fasa cair- cair berlangsung apabila zat yang dilarutkan dan zat pelarutnya berbentuk cair. Penambahan zat pelarut dalam suatu campuran akan menyebabkan terbentuknya dua fasa yaitu fasa ekstrak yang kaya dengan komponen yang diinginkan dan fasa rafinat yaitu fasa yang miskin dengan komponen yang diinginkan (Setyahartini dan Hardjo, 1975).
Ekstaksi cair atau ekstraksi pelarut merupakan suatu metode untuk memisahkan komponen berdasarkan kelarutannya. Lapisan molekul pelarut yang terikat pada permukaan partikel zat terlarut membantu menjaga ion-ion atau molekul-molekul itu agar dalam larutan tetap terpisah (Keenan et al., 1984).
Ekstraksi mempunyai fleksibilitas yang lebih tinggi dalam memilih kondisi operasi, karena jenis dan jumlah pelarutnya dapat diubah-ubah demikian pula suhu operasi. Ekstraksi dapat digunakan untuk memisahkan lebih dari dua komponen dan dalam beberapa penerapan tertentu digunakan campuran pelarut, bukan satu pelarut saja (McCabe et al.,1999). Dalam ekstraksi zat cair dan zat cair kita harus membuat kontak yang baik antara dua fase untuk memungkinkan terjadinya perpindahan massa, dan setelah itu baru dipisahkan. Peralatan ekstraksi dapat dioperasikan dengan sistim tumpuk atau kontinu. Sejumlah zat cair dapat dicampurkan dengan sejumlah pelarut di dalam bejana aduk, lapisan- lapisannya kemudian diendapkan dan dipisahkan. Ekstraknya adalah lapisan pelarut berisi zat terlarut hasil ekstraksi, dan rafinatnya adalah lapisan yang telah diambil zat terlarutnya. Ekstrak itu mungkin lebih berat atau lebih ringan dari rafinat, sehingga ekstrak itu mungkin terlihat keluar dari bagian atas alat dan bisa pula keluar dari bagian bawah (McCabe et al., 1999).
III. METODE PENELITIAN
A. BAHAN DAN ALAT
