PRAKTIKUM KIMIA ORGANIK
E. TABEL PENGAMATAN
NO Perlakuan Data Pengamatan
1. Isolasi minyak pada biji bintaro - Dipotong kecil biji bintaro - Dioven biji bintaro - Dihaluskan
- Dimasukan kedalam kertas
- Biji bintaro kecil berwarna kehitaman
2.
saring
- Dimserasi dengan N-Heksan selama kurang lebih 1 minggu - Diambil filtrat
- Dievaporasi denngan rotary evaporator
Uji bilangan asam lemak pada biji bintaro
a. Pembakuan larutan KOH -Ditimbang KOH 0,1869 gr -Ditambahkan aquades 100 ml -Diencerkan dalam baeker glass -Dimasukkannkedalam buret
larutan KOH yang telah diencerkan
-Diukur 10 ml H2C2O4
-ditambah 3 tetes indikator pp -dihomogenkan
-dititrasi -diamati
- N-Heksan bening
- Filtrat kuning Kehijauan
- Minyak terpisah dengan N-Heksan
- Padatan KOH puith
- Larutan bening - Campuran bening - Larutan bening - Larutan H2C2O4 bening - Indikator pp bening - Campuran bening
- Warna campuran menjadi merah lembayung pada volume 10,8 ml
30
3.
-Dihitung konsentrasi KOH b. Uji Bilangan Asam
- Ditimbang minyak biji bitaro 10 gr - Dimasukan ke dalam erlenmeyer - Ditambahkan 25 ml etanol - Dihomogenkan - Dipanaskan - Didinginkan
- Ditambahkan 3 tetes indikator pp
- Dititrasi dengan koh 0,0882 N - Dihitung volume dan kadar
ALB
Esterifikasi
-Dirangkai alat refluks
-Dimasukan 80 gr minyak biji bintaro dalam labu alas datar
- N KOH 0,0882 N
- Warna kuning pekat
- Etanol bening
- Campuran putih keruh
- Ind. pp bening
- Warna larutan menjadi mrah lembayung
- V titrasi 14 ml
- Kadar ALB 6,9272 dan kadar asam 3,4846
4.
-Ditambah metanol 23 ml -Ditambahkan H2SO4(p) 8 tetes -Ditunggu selama 30 menit
dengan suhu 55-60 oC
-Diamati hingga terbentuk 2 fase
-Diambil fase bawah dari hasil pemisahan
Transesterifikasi -Dirangkai alat refluks
-Diambil fase bawah dari hasil pemisahan
-Ditimbang 1 gr KOH -Diambil 23 ml metanol
-Dicampurkan KOH dengan metanol
-Dimasukan KOH alkoholis ke labu alas datar
-Direfluks selam 2 jam pada suhu 55-60oC
-Dimasukan ke dalam corong pisah
- Metanol bening - H2SO4(p) bening
- Warna campuran kuning kehijauan
- Fase atas kehijauan dan fase bawah kuning keputihan
- Metil ester kuning keputihan - Fase bawah kuning keputihaan
- Fase bawah kuning keputihaan
- KOH padatan putih - Metanol bening - KOH alkoholis bening
32
5.
-Ditunggu hingga terbentuk 2 fase
-Dicuci fase atas dengan aquades hingga pH 7
-Ditambahkan Na2SO4 sebanyak 4 spatula di dalam kertas saring -Ditimbang metil ester yang
didapat
Uji bilang asam pada metil ester
-Ditimbang 10 gr metil ester
-Dimasukan kedalam Erlenmeyer -Ditambahkan 25 ml etanol -Dihomogenkan -Dipanaskan -Didinginkan
-Ditambah 3 tetes Ind.pp
-Dititrasi dengan KOH 0,0882 N
-Dihitung volume titrasi dan kadar ALB
- Fase bawah bening, fase atas kuning
- pH fase atas 7
- an-Na2SO4 padatan putih
- warna kuning jernih
- metil ester kuning
- etanol bening
- campuran putih keruh
- Ind.pp bening
- Volume titrasi 7,6 ml dengan kadar ALB 3,764
- Warna larutan menjadi merah lembayung
- Kadar asam 1,89%
F. PEMBAHASAN
Biji bintaro yang telah didapat sebelumnya dipotong kecil - kecil sebelum akhirnya dihaluskan dengan blender, dimana sebelumnya telah di oven pada suhu 60oC. Tujuan ukuran biji bintaro diperkecil agar memperluas permukaan, sehingga lebih optimum saat pengeringan, dengan tujuan dari pengeringan agar kadar air yang masih tersisa berkurang. Lalu dilakukan ekstraksi dengan cara maserasi selama 4 hari dengan menggunakan n-Heksana sebagai pelarutnya. Proses ini didasarkan pada sifat kepolaran dan kelarutan yang sama, dimana n- Heksan yang bersifat non-polar akan menarik senyawa non polar yang terdapat dalam biji bintaro. Dan kemudian disaring, filtrat yang didapat berwarna kuning kehijauan. Setelah itu dilakukan pemekatan dengan rotary evavorator. Tujuannya agar n-Heksan yang sebagai pelarut terpisah dari minyak yang telah di dapat. Dalam proses evaporasi tekanan dinaikkan, sehingga titik didih n-Heksan menurun, lalu dipanaskan sedemikian rupa. Minyak biji bintaro yang berwarna kuning kehijauan.
Selanjutnya minyak yang telah didapat tersebut diuji kadar asam lemak bebasnya. Pertama-tama dibuat larutan KOH. KOH yang berupa padatan putih ditimbang dengan neraca analitik sebanyak 0,561 gr lalu diencerkan dalam beaker glass dengan 100 ml etanol. Maka terbentuk KOH alkoholis bening. Perlakuan ini didapat melalui hasil yang telah di hitung sebelumnya.
- penggunaan gr KOH
Dik. Mr KOH : 56,1 V KOH : 100 ml N KOH : 0,1 N Jawab:
34
Setelah didapat larutan tersebut makan perlu dilakukan pembakuan dengan cara titrasi asam basa. Diukur 10 ml H2C2O4 dengan menggunakan gelas ukur, dimana konsentrasinya telah diketahui yaitu 0,0953 N. Lalu ditambahkan 3 tetes indikator pp. Penambahan indikator ini bertujuan untuk memudahkan pengamatan dalam penentuan titik akhir titrasi, lalu dihomogenkan, setelah itu dititrasi sampai terjadi perubahan warna menjadi merah lembayung sebagai tanda TAT. Dan didapat volumenya 10,8 ml. lalu dengan menggunakan rumus yang ada maka diketahui konsentrasi dari KOH sebesar 0,0882 N. berikut cara penghitungannya:
Dik. V KOH : 10,8 ml V H2C2O4 : 10 ml N H2C2O4 : 0,953 N Dit. N KOH ? Dijawab V1.N1 = V2.N2 10,8 . N1 = 10 . 0,0953
Setelah diketahui konsentrasi KOH yang telah dibuat. Barulah dilakukan penentuan kadar asam lemak bebas pada minyak biji bintaro. Diambil 10 gr minyak biji bintaro berwarna kuning kehijauan, dan dimasukan ke dalam Erlenmeyer. Dan ditambah dengan etanol bening sebanyak 25 ml. fungsi etanol sebagai pelarut KOH karena titrat yang berupa minyak hanya dapat larut dalam pelarut non polar dan alkohol. Lalu dipanaskan, tujuannya agar menghomogenkan keduan campuran tersebut menjadi lebih cepat, dan didapat warnanya menjadi putih keruh. Lalu didinginkan, karena apabila dalam kedaan panas ditambahkan indikator pp, dikhawatirkan indikator tersebut akan rusak, sehingga tidak daat mengamatai perubahannya/TATnya. Lalu ditambahkan 3 tetes, kemudian dititrasi dengan menggunakan KOH 0,0882 N. proses titrasi dihentikan apabila warna larutan menjadi merah lembayung, karena warna tersebut menandakan telah terjadi TAT. Dan pada volume 14 ml, didapat perubahan warna tersebut. Dan dengan menggunakan perhitungan yang ada didapat kadar ALB 6,9272 gr. Berikut cara perhitungannya.
BM KOH : 56,1 N KOH : 0,0882 N M sampel : 10 gr Dit. ALB ?
Dijawab.
Kadar ALB yang masih tinggi tersebut maka minyak biji bintaro harus diesterifikasi terlebih dahulu, untuk menurunkan kadar ALBnya karena jika kadar ALB tinggi, maka akan terjadi reaksi penyabunan (saponifikasi) saat direaksikan dengan KOH pada transesterifikasi.
Selanjutnya dilakukan proses esterifikasi, diawali dengan merangkai lalat refluks. Dimasukkan 80 gr minyak bintaro ke dalam labu alas leher 3, dan ditambahkan dengan 23 ml metanol sebagai sumber metil dalam pembuatan metil ester. Ditambahkan dengan H2SO4(p) yang fungsinya mempercepat reaksi sebanyak 8 tetes, lalu dilakukan refluks selama 2 jam, dan suhu di jaga pada suhu 50-60 oC.
Suhu dibuat sedemikian rupa karena suhu tersebut sesuai dengan titik didih dari metanol. Apabila suhu dibawah 50 oC maka metanol tidak dapat bereaksi optimum. Namun apabila suhu diatas 60 oC, maka MeOH dapat menguap menjadi gas, dan berakibat kontak antara asam-asam lemak dengan trigliserida berkurang.
Penggunaan metanol pada reaksi esterifikasi bertindak sebagai pendonor gugus metoksi (CH3O) yang akan menggantikan gugus OH- pada asam lemak minyak biji bintaro dan menyebabkan terjadinya ikatan dengan asam lemak dengan gugus metil ester.
Berikut perhitungan yang mendasari perlakuan pada proses esterifikasi: Dik. Mr linoleat : 282 .3
36
Gr minyak : 80 gr Dit. n linoleat ?
Dij. Mol linoleat : : : - perbandingan metanol 6:1 minyak
nmol : :
: 0,57 mol
- penggunaan metanol
Dik. nmetanol : 0,5 mol
Mr metanol : 32,04 ρ metanol : 0,792 Dit. V metanol Dij. - penggunaan H2SO4 Dik. b/b H2SO4 : 0,01 Gr minyak : 80 gr
1 ml = 20 tetes, maka
Pada proses ini digunakan perbandingan mol minyak dan metanol 6:1 agar mendorong reaksi kearah kanan untuk mengkonversi asam lemak pada biji bintaro menjadi metil ester agar reaksi berjalan sempurna. Dan karena pada perbandingan tersebut dapat dihasilkan metil ester yang lebih optimal.
Penggunaan 1% H2SO4 dikarenakan penggunaan konsentrasi tersebut sudah mampu membuat reaksi berjalan kearah kanan, ditakutkan bila menggunakan H2SO4 lebih dari 1% maka akan bereaksi dengan senyawa lain.
Lalu direfluks selama 30 menit dengan suhu 60-70 oC. Pada saat ini pula terjadi reaksi esterifikasi. Esterifikasi adalah suatu proses yang bertujuan untuk mengubah asam-asam lemak dari trigliserida dalam bentuk ester, yang mana mekanisme reaksinya dapat ditulis sebagai berikut
38 RC OH O H+ RC OH OH RC OH OH RC OH OH H+ ROH H+ RO H OR RC OH2 OH OR -H2O CR O OR RC+ OH2 OH OR RCOR O -H+
Dan mekanisme ringkasnya seperti berikut
RCOH + R'OH O H+ C R OH OH OR' RCOR' + H2O O
Dalam reaksi tersebut, dapat dilihat bahwa terjadi protonasi, dimana trigliserida yang memiliki gugus asam karboksilat berikatan dengan H+. Yang mana H+ tersebut bersumber dari H2SO4 yang berperan sebagai katalis dan pemberi suasana. Atom O yang bersifat nukleofil diserang oleh atom H yang bersifat elektrofil diserang oleh atom H yang bersifat elektrofil. Hal ini menyebabkan atom O bermuatan elektron berlebih, sehingga ia memutuskan ikatan rangkapnya, dengan atom C. atom C yang kekurangan elektron akan bereaksi dengan atom O pada metanol yang sangat elektronegatif. Hal ini menyebabkan ikatan -OH pada metanol terputus dikarenakan ikatan ini tidak cukup kuat, di lain sisi atom O sudah kelebihan elektron hasil dari reaksi antara atom O dan C. H dari -OH, akhirnya menjadi ion H+ yang terlepas akan berikatan kembali membentuk H2O. Lalu H2O tersebut akan terurai dimana atom H pada gugus -OH akan lepas, sehingga atom O bersifat elektronegatif akan membentuk ikatan rangkap 2 pada
atom C asam karboksilat. Dan didapatkan metil ester berwarna kuning. Llau untuk memisahkan hasil dari metil ester dapat dilakukan dengan corong pisah. Dan ditunggu beberapa saat dan terbentuk 2 fase. Dimana fasa atas berwarna hijau tua, sedangkan fase bawah berwarna kuning. Fase inilah yang sebagai fase metil ester. Dan dibuang fase atas yang berwarna yang berupa air, dan diambil fase bawah berupa metil ester asam lemak.
Selanjutnya dilakukan proses transesterifikasi. Transesterifikasi adalah proses pembentukan metil ester pada gliserida dengan hasil samping berupa gliserol. Selanjutnya dilakukan proses transesterifikasi. Alat refluks yang telah dirangkai, di isi pada labu alas leher 3 dengan fase bawah yang berwarna kuning pada corong pisah, lalu ditambahkan dengan metanol 23 gr dalam 1 gr KOH. Maka didapat KOH alkoholis ini dimasukan ke dalam labu alas leher 3. Lalu direfluks selama 2 jam dan suhu dijaga pada 55-60 oC. karena suhu tersebut merupakan suhu optimal dalam proses refluks. Selama proses refluks berlangsung terjadi reaksi transesterifikasi antara trigliserida dengan KOH alkoholis. Mekanisme reaksi dapat ditulis sebagai berikut:
Penggunaan rasio molar metanol/minyak sebesar 6:1 karena perbandingan tersebut merupakan perbandingan optimum untuk menghasilkan metil ester, serta agar reaksi berjalan ke arah kanan. Apabila asam lemak diatas 1% pada transesterifikasi maka akan terjadi reaksi penyabunan karena penggunaan basa kuat. Transesterifikasi adalah proses pembentukan metil ester pada gliserida dengan hasil samping berupa gliserol. Penambahan H2SO4(p) dilakukan dalam keadaan dingin saat esterifikasi, bertujuan menghindari reaksi yang bersifat eksoterm dan H2SO4. Dikhawatirkan alat akan pecah bila H2SO4(p) ditambahkan dalam keadaan panas.
40 H2C HC H2C O O O C C C O O O R1 R2 R3 HO CH3 H2C HC H2C O O O H C C C O O O R1 R2 R3 OCH3H H2C HC H2C O O O C C O O R2 R3 H3C O C R3+ O H2C H2C H2C O O O C C O O R2 R3 O C H3C R3 O 2HC HC H2C O O O C R3 O HO-CH3 2HC HC H2C O O O C R3 O OHCH3 2HC HC H2C O O O H2C O C O R3 H3C HC2 HC2 O O O + 3CH3OH H 3C HC2 HC2 OH OH OH + 3OCH3 + HO-CH3 Trigliserida Metilester (biodiesel) metil ester (biodiesel)
ion gliserida
metil ester (viodiesel)
gliserida gliserol +
Pada reaksi tersebut dapat dilihat bahwa atom O- dari alkohol setelah terputus dengan H, menyebabkan atom O bersifat elektronegatif. Maka atom O tersebut menyerang atom C sehingga terjadi protonasi. Atom C yang berlebihan elektron membuatnya harus melepaskan ikatan rangkapnya dengan atom O. sehingga terbentuk gugus O- yang sangat elektronegatif dan bersifat nukleofil sehingga gugus tersebut bereaksi dengan CH2 sehingga atom C dan CH yang kelebihan elektron akan memutuskan ikatan rangkapnya dengan atom O. Maka terbentuk
ikatan CH2-O dan juga etil ester. Reaksi seperti ini terus berlanjut hingga gliserida yang tersisa bereaksi dengan metanol berlebih membentuk gliserol. Maka didapat metil ester dengan hasil samping glisrol. Dan untuk memisahkannya dapat dilakukan dengan memasukan kedalam corong pisah, sehingga terbentuk 2 fase, dimana fase atas berwarna kuning merupakan metil ester dan fase bawah bening merupakan gliserol, lalu penambahan aquades. Lalu diukur pH metil ester saat diukur yaitu 9. Lalu ditambahkan aquades untuk mencuci metil ester dan menurunkan pHnya hingga 7, karena pada pH tersebut merupakan keadaan yang sesuai untuk terbentuknya metil ester. Kemudian disiapkan kertas saring yang pada bagian permukaan telah diletakan Na2SO4 anhidrat berupa padatan putih yang berguna untuk menyerap kadar air. Setelah disaring ditimbang metil ester yang didapat dan dihitung % rendemennya. Maka 47 gr dan % rendemen sebesar 58,25%. Yang mana perhitungan tersebut dapat dilihat sebagai berikut:
Dik. M minyak awal : 80 gr M minyak akhir : 47 gr Dit. %rendemen
Jwb. %rendemen
= 58, 75%
Selanjutnya dilakukan pengujian bilangan asam, ditimbang metil ester 10 gr berwarna kuning, lalu dimasukan kedalam Erlenmeyer, selanjutnya ditambahkan dengan 25 ml etanol. Lalu dihomogenkan, agar kedua campuran tersebut menyatu. Maka didapat larutan berwarna putih keruh. Lalu ditambahkan 3 tetes indikator pp, untuk membantu menentukan TAT yang ditandai dengan perubahan warna menjadi merah lembayung. Lalu dititrasi dengan KOH 0,0882 N. dan didapat volume titrasi 7,5 ml. dan didapat kadar ALB sebesar 3,7604 N. dimana perhitungan dapat dilihat seperti berikut
Dik. V KOH : 7,6 ml BM KOH : 56,1
42
N KOH : 0,0882 N M sampel : 10 gr Dit. ALB ?
Jwb .
Dari percobaan ini dapat dilihat bahwa kadar ALB menurun, dikarenakan adanya proses esterifikasi.
Terdapat faktor kesalahan dalam percobaan ini, yaitu H2SO4 yang rusak sehingga merusak sampel yang didapat
G. KESIMPULAN
- Dari percobaan ini didapat kadar asam lemak bebas sebelum dan sesudah transesterifikasi adalah 6,9272 dan 3,7699
- Diketahui konsentrasi KOH yang dipakai adalah sebesar 0,0882 N
- Dari percobaan ini didapat metil ester berwarna kuning, berupa cairan dan berbau khas
DAFTAR PUSTAKA
Ibrahim K dan Sitorus M. 2013. Teknik Laboratorium Kimia Organik. Yogyakarta: Graha Ilmu.
Kusnandar F. 2010. Kimia Pangan. Jakarta: Reina Cipta.
Poedjiadi, Anna. 2006. Dasar-Dasar Biokimia. Jakarta: UI Press. Riswiyanto. 2009. Kimia Organik. Jakarta: Erlangga.
Lampiran
- Isolasi Minyak Pada Biji Bintaro
Biji bintaro berwarna putih
Dipotong kecil-kecil Dioven sampai kering Warna bji bintaro mejadi
merah kehitaman
Dimasukan ke dalam kertas saring Dimaserasi dengan n-heksan hingga 4 hari
filtrat berupa cairan berwarna kuning
Dimasukan kedalam labu alas bulat Di evavorasi hingga n-heksan teruap
Dibuang
Disentrifuge minyak biji bintaro berwarna
kuning keruh n-heksan bening dalam tabung pembuangan
residu coklat
minyak bii bintaro berwarna kuning keruh
44
- Uji Bilangan Asam Pada Metil Ester 10 gr metil ester berwarna kuning keruh
Larutan berwarna kuning dan
bercampur sebagian, terdapat gelembung
Larutan berwarna kuning keruh
warna larutan berubah menjadi merah lembayung
volume titrasi 14 mL
Kadar ALB 5,0272
dimasukkan kedalam erlenmeyer
ditambah etanol 95% dan ditutup dengan plastik
dipanaskan
ditambah 3 tetes indikator pp
dititrasi dengan KOH 0,0889N
dihitung volume titrasi
dihitung kadar ALB
Kadar asam 3,84%
- Esterifikasi
80 gr minyak biji bintaro berwarna kuning keruh
Larutan berwarna kuning keruh
Larutan homogen berwarna kuning
Warna larutan tetap kuning keruh
Larutan kuning
Fase bawah berupa metil ester berwarna kuning dan berbau khas
Fase atas berwarna kehijauan
dimasukkan kedalam labu alas
dimasukkan metanol dengan perbandingan 6:1 sebanyak 29,3 mL
dihomogenkan dengan magnetik stirer selama 15 menit
disiapkan panci berisi es batu
direfluks 30 menit dengan suhu 55oC
disiapkan corong pisah
dimasukkan hasil esterifikasi didiamkan hingga terbentuk 2 fase
dibuang
Dimasukan labu alas pada rangkaian refluks
Dipasang corong refluks Dimasukan H2SO4(p)
46
- Transesterifikasi
80 gram fase bawah hasil esterifikasi berwarna kuning keruh
Dimasukan dalam labu alas Dirangkai alat refluks
Ditambah metanol lperbandingan (6:1) sebanyak 29,3 ml Larutan bening
Dihomogenkan dengan stereer Larutan homogen dan berwarna kekuningan
Disiapkan panci berisi es batu Dimasukan labu alas ke refluk Dipasang corong penetes
Dimasukan H2SO4(p) 4 ml dan diatur suhu dibawah 10oC
Dihomogenkan 5-10 menit larutan bercampur berwarna kuning keruh
Disiapkan wadah berisi minyak Dipindahkan labu alas
Didiamkan 5-10 menit Direfluks pada suhu 60-70oC Warna larutan tetap bening keruh
Dimasukan dlama corong pisah Didiamkan hingga terbentuk 2 fase
Fase atas metil ester kuning keruh
Fase bawah bening berupa gliserol
Dibuang Dihitung nilai pH
pH metil ester 9
Disaring dengna menggunakan kertas saring berisi an - Na2SO4
Didapat metil ester kuning
Dihitung volume metil ester Volume didapat 47 ml
Dihitung % rendemen % rendemen yang didapat sebesar 58,75%
- Uji Bilangan Asam pada metil ester setelah transesterifikasi 10 gr metil ester berwarna kuning
Dimasukan kedalam Erlenmayer
Ditambah etanol 95% dan ditutup plastik Dipanaskan
Larutan berwarna putih keruh
Ditambah 3 tetes indikator pp dititrasi dengan KOH 0,0882 N Warna larutan berubah menjadi
merah lembayung
Dicatan volume titrasi Volume titrasi yang didapat 7,6 ml
Dihitung kadar ALB Kadar ALB yang didapaat sebesar 3,7604
Dihitung kadar asam kadar asam 1,89%
LEMBAR PENGESAHAN
LAPORAN RESMI
PRAKTIKUM KIMIA ORGANIK II
“PEMBUATAN METIL ESTER DARI BIJI BINTARO”
Disusun Oleh KELOMPOK V
(KIMIA Kons. KIMIA INDUSTRI 2013)
ILHAM BURHANUDDIN
1307035157
NAUVAL DWI FADILLAH
1307035131
NIRWANA
1307035139
RICKO ANDREAS SILALAHI. R
1307035154
SUMARNI
1307035150
Samarinda, 27 April 2015 Dosen Pembimbing, Asisten Praktikum,
Dr. Chairul Saleh, M.Si Indah Permata Sari