LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA ORGANIK LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA ORGANIK J
Juudduull : : EEkkssttrraakkssi i PPiippeerriin n DDaarri i BBuuaah h LLaaddaa
Tu
Tuuan uan Per!"#aan Per!"#aan :: Mempelajari teknik pemisahan senyawa dari padatan dengan caraMempelajari teknik pemisahan senyawa dari padatan dengan cara ekstraksi
ekstraksi
Pendahuluan Pendahuluan
Indonesia merupakan penghasil berbagai macam rempah-rempah. Lada merupakan salah Indonesia merupakan penghasil berbagai macam rempah-rempah. Lada merupakan salah satu rempah yang ada di Indonesia dengan nama latin
satu rempah yang ada di Indonesia dengan nama latin Piper nigrum Piper nigrum L L dari keluarga dari keluarga Piperaceae. Piperaceae. Tu
Tumbmbuhauhan n ladlada a (( Piper Piper ningrum ningrum LL) ) termtermasuasuk k tumtumbuhbuhan an semsemak ak ataatau u perperdu du dan sering kalidan sering kali me
memamanjnjat at dedengngan an akakarar-a-akakar r pelpelekekatat. . LaLadada/m/merierica ca tamtampapak k sesebabagagai i susuatatu u rerempmpahah-re-rempmpahah sederhana yang pedas hitam dan mempunyai aroma yang bisa membuat bersin. !asa pedas ini sederhana yang pedas hitam dan mempunyai aroma yang bisa membuat bersin. !asa pedas ini dis
disebaebabkabkan n adaadanya nya "at "at pippiperinerin pippiperaeranin nin dan dan chacha#ic#icin in yanyang g mermerupaupakan kan perpersenysenyawaaawaan n dardarii piperin
piperin dengan dengan semacam semacam alkoloida. alkoloida. $andungan piperin $andungan piperin didalam didalam lada lada sekitar sekitar %-&' %-&' (eptiatin(eptiatin '**+).
'**+).
,iperin (piperilpiperidin)
,iperin (piperilpiperidin) 0011&&2233 4 merupakan alkaloid 4 merupakan alkaloid dengan inti piperidin. dengan inti piperidin. ,iperin,iperin berbentuk
berbentuk kristal kristal berwarna berwarna kuning dengan kuning dengan titik titik leleh leleh '0-'&%'0-'&% ** merupakan basa yang tidak merupakan basa yang tidak optis akti5 dapat larut dalam alkohol ben"ena eter dan sedikit larut dalam air. ,iperin dapat optis akti5 dapat larut dalam alkohol ben"ena eter dan sedikit larut dalam air. ,iperin dapat mengalami 5oto-isomerisasi oleh sinar membentuk isomer isocha#isin (trans-cis) isopiperin mengalami 5oto-isomerisasi oleh sinar membentuk isomer isocha#isin (trans-cis) isopiperin (cis-trans) cha#isin (cis-cis) dan piperin (trans-trans). ,iperin termasuk golongan alkaloid yang trans) cha#isin (cis-cis) dan piperin (trans-trans). ,iperin termasuk golongan alkaloid yang merupakan senyawa amida basa lemah yang dapat membentuk garam dengan asam mineral kuat. merupakan senyawa amida basa lemah yang dapat membentuk garam dengan asam mineral kuat. ,ip
,iperin erin bilbila a dihdihidridrolisolisis is dendengan gan $21$21-eta-etanolnolik ik yanyang g berberlebilebihan han dan dan daldalam am keakeadaan daan panpanasas menye
menyebabkababkan piperin terhidrn piperin terhidrolisis dan membenolisis dan membentuk kalium pipetuk kalium piperinat dan piperidrinat dan piperidin. in. truktruktur tur piperin adalah sebagai berikut 6
piperin adalah sebagai berikut 6
7ambar . truktur ,iperin 7ambar . truktur ,iperin
(8nwar &&9).
i5at alkaloid yang paling penting adalah kebasaannya. Metode pemurnian dan pencirian umumnya mengandalkan si5at 5isiknya dan pendekatan khusus harus dikembangkan untuk beberapa alkaloid yang tidak bersi5at basa. 8lkaloid biasanya diperoleh dengan cara
mengekstraksi bahan tumbuhan memakai air yang diasamkan dengan melarutkan alkaloid sebagai garam atau bahan tumbuhan dapat dibasakan dengan natrium bikarbonat dan sebagainya. :asa bebas diekstraksi dengan pelarut organik seperti kloro5orm eter dan sebagainya. :asa bebas ekstraksi dan pemekatan khususnya berguna untuk alkaloid yang tidak tahan panas. ,elarut atau pereaksi yang telah sering dipakai seperti kloro5orm aseton amonia dan metilena klorida dalam kasus tertentu harus dihindari. :eberapa alkaloid yang dapat menguap dapat dimurnikan dengan cara penyulingan uap dari larutan yang dibasakan. Larutan dalam air yang bersi5at asam dan mengandung alkaloid dapat dibasakan lalu alkaloid diekstraksi dengan pelarut
organik sehingga senyawa netral dan asam yang mudah larut tertinggal dalam air (;nderwood &+).
Metode yang digunakan untuk mengisolasi piperin dari lada hitam tersebut adalah ekstraksi so<hlet yang merupakan pemisahan satu atau beberapa bahan dari suatu padatan dengan menggunakan bantuan pelarut. ,emisahan terjadi atas dasar kemampuan larut yang berbeda dari komponen-komponen dalam campuran/pemilihan jenis pelarut ini didasarkan atas beberapa 5aktor yaitu selekti#itas kelarutan kemampuan tidak saling campur reakti#itas titik
didih dan kriteria lainnya (:ernasconi &&%).
Soxhlet merupakan suatu peralatan yang digunakan untuk mengekstrak suatu bahan dengan pelarutan yang berulang-ulang dengan pelarut yang sesuai. 8dapun gambar alat so<hlet sebagai berikut6
7ambar '. alat so<hlet
a. $ondensor 6 ber5ungsi sebagai pendingin dan juga untuk mempercepat proses pengembunan
b. Timbal 6 ber5ungsi sebagai wadah untuk sampel yang ingin diambil "atnya
c. ,ipa = 6 ber5ungsi sebagai jalannya uap bagi pelarut yang menguap dari proses penguapan
d. i5on 6 ber5ungsi sebagai perhitungan siklus bila pada si5on larutannya penuh kemudian jatuh ke labu alas bulat maka hal ini dinamakan siklus
e. Labu alas bulat 6 ber5ungsi sebagai wadah bagi sampel dan pelarutnya
5. :atu didih 6 ber5ungsi untuk meratakan panas
(Lucas &9&).
Metode >kstraksi dengan alat so<hlet ini dipilih karena pelarut yang digunakan lebih sedikit (e5esiensi bahan) dan larutan sari yang dialirkan melalui si5on tetap tinggal dalam labu sehingga pelarut yang digunakan untuk mengekstrak sampel selalu baru dan meningkatkan laju ekstraksi. ?aktu yang digunakan pun lebih cepat. $erugian metode ini ialah pelarut yang digunakan harus mudah menguap dan hanya digunakan untuk ekstraksi senyawa yang tahan panas (1arper &0&).
>kstraksi suatu bahan pada prinsipnya dipengaruhi oleh suhu. emakin tinggi suhu yang digunakan maka semakin tinggi ekstrak yang diperoleh. 4amun demikian bahan hasil ekstraksi dengan berbagai tingkat suhu belum tentu memberikan pengaruh yang berbeda terhadap si5at antibakterinya. 2leh sebab itu ekstraksi bahan pada suhu yang berbeda perlu dilakukan. >kstraksi dengan so<hlet memberikan hasil ekstrak yang lebih tinggi karena pada cara ini digunakan pemanasan yang diduga memperbaiki kelarutan ekstrak. emakin bersi5at polar suatu pelarut maka akan menghasilkan bahan terekstrak tidak berbeda untuk kedua macam cara
ekstraksi. ,roses ekstraksi menggunakan campuran pelarut etanol dan air untuk mengetahui lebih jauh pengaruh suhu pada ekstrasi (!indit et al., '**0).
Prinsip Kera
,rinsip praktikum kali ini yaitu mengekstrak piperin dari buah lada dengan ekstraksi menggunakan so<hlet. ,rinsip kerja so<hlet adalah penggunaan pelarut yang selalu baru untuk mengekstraksi sehingga terjadi ekstraksi kontinyu dengan jumlah pelarut konstan dengan adanya pendingin balik.
Alat
okhlet labu alas bulat kondensor timbangan mantel pemanas erlenmeyer ** mL ice-bath penangas air pipet mohr gelas ukur corong penyaring alat penentu titik lele h.
Bahan
@iklorometana eter pelarut aseton6heksana (36') kertas saring. Pr"sedur Kera
Timbang A g serbuk lada lalu bungkus dengan kertas saring dan masukkan kedalam alat so<hlet. Masukkan diklorometana 9* mL kedalam labu alas bulat %* mL dan set alat tersebut menjadi alat so<hlet. ,anaskan heating mantle selama beberapa sirkulasi sampai terekstrak sempurna (sekitar jam) kemudian dinginkan dengan suhu kamar. ,indahkan ekstrak yang diperoleh kedalam erlenmeyer ** mL dan e#aporasi pelarut diklorometana dengan penangas air hingga diperoleh cairan kental seperti minyak kecoklatan. Lakukan ini dalam lemari asam. @inginkan dengan ice-bath dan tambahkan A mL eter dingin sambil diaduk kemudian dinginkan selama * menit sampai terbentuk kristal jarum. aring kristal dan cuci dengan % mL eter dingin. Masukkan isolat piperin kedalam tabung reaksi dan larutkan dengan pelarut campuran aseton 6 heksana (3 6 ') panas dengan jumlah pelarut seminimun mungkin. @iamkan tabung reaksi pada suhu kamar sampai kristal piperin terbentuk kembali (sekitar % menit) kemudian dinginkan tabung reaksi dalam ice-bath selama '* menit. aring kristal yang terbentuk dan cuci dengan % mL eter dingin. $eringkan kristal diudara timbang dan tentukan titi lelehnya.
$aktu %an& di#utuhkan
N"' Perlakuan $aktu . ,reparasi '*menit '. ,emanasan A* menit 3. >kstraksi 3* menit 9. ,endinginan 3% menit %. ,engeringan * menit
Total waktu 6 %% menit
Data dan Perhitun&an
- :erat kertas saring 6 *% gram - :erat sampel awal 6 A gram - :erat kristal 6 *%9 gram - i5at 5isik kristal
:au 6 lada tercampur aseton :entuk 6 :ubuk kristal
- !endemen ( & ( -** A %9 * = × = gram gram
-Titik leleh literatur6 '*-3* B - Titik leleh percobaan6 'AB
1asil
42 $egiatan 7ambar
. ,roses ekstraksi so<hlet buah pala dengan pemanasan
'. ,roses ekstraksi so<hlet buah pala dengan pemanasan sampai terjadi A kali siklus.
3. isolat piperin saat dilarutkan dalam pelarut campuran aseton heksan
(36').
Pe(#ahasan
percobaan ini menggunakan metode ekstraksi so<hlet. Metode ekstraksi so<hlet merupakan pemisahan satu atau beberapa bahan dari suatu padatan dengan menggunakan bantuan pelarut. ,emisahan terjadi atas dasar kemampuan larut yang berbeda dari komponen-komponen dalam campuran/pemilihan jenis pelarut ini didasarkan atas beberapa 5aktor yaitu selekti#itas kelarutan kemampuan tidak saling campur reakti#itas titik didih dan kriteria lainnya (:ernasconi &&%). ,ercobaan ini bertujuan untuk memisahkan "at piperin yang terkandung dalam buah lada. ,iperin adalah salah satu senyawa alkaloid berbentuk kristal kuning dengan titik leleh berkisar '0-'&% C. ,iperin merupakan basa yang tidak optis akti5 yang dapat larut dalam alkohol ben"ena dan eter tetapi sedikit larut dalam air. $andungan piperin didalam lada sekitar %-&' (1ariana '**0). ,enggunaan ekstraksi so<hlet pada percobaan kali ini adalah karena sampel yang digunakan berupa padatan yaitu bubuk buah lada.
ampel ditimbang dengan neraca digital berat yang diperoleh sebesar A gram. ampel yang sudah ditimbang dibungkus dengan kertas saring yang ujungnya diikat agar serbuk lada hitam tidak tumpah keluar saat dilakukan proses ekstraksi. $ertas saring dipilih sebagai pembungkus sampel karena dinding pada kertas saring tipis dan mempunyai pori sehingga akan
mempermudah pelarut untuk menyerap piperin yang terkandung dalam serbuk lada. ,elarut yang digunakan dalam proses so<hlet kali ini adalah diklorometana. =ungsi diklorometana yaitu untuk melarutkan piperin yang terkandung dalam lada. @iklorometana digunakan sebagai pelarut karena mempunyai si5at yang sama dengan piperin yaitu mempunyai si5at kepolaran yang sama sehingga diklorometana mampu melarutkan piperin yang sesuai dengan prinsip like dissolved like. @iklorometana mempunyai titik didih cukup rendah yaitu 9* o sehingga akan mudah menguap karena proses ekstraksi yang berjalan cepat. ampel yang sudah dibungkus dengan thimble atau kertas saring dimasukan ke dalam so<hlet yang telah dirangkai dan diklorometana dimasukan dalam labu alas bulat. ,roses ekstraksi dilakukan selama kurang lebih jam hingga sampel yang tersaring sudah berubah warna dari kuning menjadi bening yang menandakan bahwa piperin sudah habis dalam serbuk lada. ,ada proses ekstraksi ini pelarut yang digunakan
yaitu diklorometan dimasukkan dalam labu alas bulat lalu dipanaskan untuk mendidihkan pelarut. $eadaan ini mengakibatkan pelarut melewati titik didihnya dan menguap uap ini kemudian didinginkan menggunakan kondensor sehingga uap yang jatuh berupa cairan akan membasahi sample (lada) untuk melarutkan "at akti5 di dalam lada. Dika pelarut yang jatuh pada bagian alat so<hlet yang terdapat sampel lada telah penuh (telah melewati si5on) dan si5on
tersebut telah penuh maka pelarut dan bahan yang terkandung dalam sampel (piperin) akan jatuh kedalam labu alas bulat karena adanya tekanan yang diberikan larutan. ,roses ini dinamakan s atu kali siklus ekstraksi dan demikian proses ekstraksi oleh pelarut ini terjadi secara berulang-ulang.
,roses so<hletasi yang dilakukan menghasilkan ekstrak lada berwarna coklat tua dengan proses pada alat so<hlet sebanyak A siklus. >kstraksi yang dilakukan selama mungkin serta siklus jatuhnya pelarut kedalam labu didih banyak akan menghasilkan ekstrak secara sempurna. 1al ini karena dengan ekstraksi berulang kali maka ekstrak dalam sampel dapat terbawa semua artinya terekstrak sempurna.
>kstraktan yang dihasilkan kemudian die#aporasi dengan menggunakan penangas air hingga terbentuk cairan coklat yang kental seperti minyak. >#aporasi ini bertujuan untuk memisahkan hasil ekstrak dengan pelarutnya yakni diklorometana. elama proses e#aporasi akan terjadi pemisahan ekstrak dari pelarutnya diklorometana. @iklorometana yang memiliki titik didih 3&.Ao akan menguap terlebih dahulu karena titik didih diklorometan lebih rendah dari senyawa piperin 3*o yang merupakan hasil dari ekstrak sehingga yang tersisa dalam ekstrak hanya piperin. 1asil dari e#aporasi ini yaitu berupa minyak bewarna kecoklatan. ,roses ini kemudian dilanjutkan dengan penambahan aseton6 heksana 36' panas. ,enambahan aseton6 heksana 360 bertujuan untuk memperoleh piperin dari ekstrak pekat tersebut dimana di dalam ekstrak
tersebut terdapat komponen lain ketika ditambahkan aseton6 heksana 36' yang menyebabkan piperin yang ada dalam ekstrak tersebut terpisah dari pengotor-pengotornya. Masih terdapatnya "at pengotor ini disebabkan senyawa piperin merupakan senyawa alkaloid golongan amida yang dapat mengalami reaksi hidrolisis baik dalam suasana asam maupun basa. 8seton heksana panas ditambahkan secara berlebihan untuk memisahkan senyawa ataupun pengotor yang bersi5at nonpolar dari piperin sebab aseton heksana merupakan senyawa nonpolar. ,enambahan aseton heksana pada ekstrak juga ber5ungsi untuk menjenuhkan ekstrak sehingga larutan akan menjadi jenuh dan membentuk kristal. $etika ditambahkan dengan aseton heksana terbentuk dua 5ase dimana 5ase atas berwarna kuning pekat sedangkan bagian bawah berwarna hijau kecoklatan. =ase atas merupakan senyawa yang memiliki massa jenis yang rendah yaitu aseton heksana serta senyawa non polar dalam lada yang larut dalam aseton heksana. edangkan bagian bawah adalah piperin yang tidak larut dalam aseton heksana. 1asil dari penambahan ini kemudian die#aporasi ulang agar piperin yang diperoleh memiliki tingkat kemurnian yang cukup tinggi. ,emanasan perlu dilakukan untuk melarutkan piperin ke dalam aseton heksana sebab semakin tinggi suhu pelarut semakin tinggi pula kereakti5annya dalam menguraikan molekul molekul padatan sehingga kemungkinan padatan untuk dapat larut juga semakin tinggi. etelah dilakukan pemanasan larutan berubah menjadi berwarna orange creamy dan terbentuk kristal ketika
didinginkan di dalam icebath..
,roses selanjutnya adalah menyaring kristal dan melarutkannya ke dalam % ml eter. ,elarutan dengan % ml eter bertujuan untuk melarutkan senyawa senyawa nonpolar yang
mungkin masih tersisa dalam larutan dengan lebih cepat sehingga ekstrak yang didapat akan lebih murni. ,roses penyaringan bertujuan agar 5iltrat dapat terpisah dari "at-"at pengotornya. 1asil yang diperoleh tersebut disaring dengan kertas saring sehingga dapat dihasilkan kristal yang sudah terpisah dari 5iltratnya. ,erlakuan selanjutnya kristal piperin dikeringkan dalam o#en. $ristal yang didapat berwarna kuning. :erdasarkan warna kristal piperin yang dihasilkan sesuai dengan literatur yaitu berwarna kuning. Dadi dapat disimpulkan bahwa kristal piperin yang diperoleh cukup murni.
enyawa piperin dalam bentuk kristalnya yang memang bersi5at polar akan terlarut dalam diklorometana yang juga bersi5at polar pada keadaan suhu kamar. $etika ditambahkan diklorometana sebagai pelarut maka piperin yang ada akan melarut dalam 5iltratnya sedangkan "at pengotor seperti piperin yang bersi5at nonpolar atau kurang polar tidak larut dalam diklorometana akan tertinggal di dalam residunya.
,roses selanjutnya kristal piperin yang diperoleh kemudian ditimbang dan ditentukan titik lelehnya. :erdasarkan percobaan diperoleh massa kristal piperin sebesar *%9 gram dan titik leleh piperin yang didapat dari percobaan sebesar 'Ao . Titik didih piperin yang diperoleh dari
percobaan sesuai dengan literatur yaitu berkisar antara '*- 3*o . 1asil pengukuran titik leleh
yang diperoleh menunjukkan sesuai dengan literatur. 8dapun rendemen yang diperoleh dalam percobaan ini sebesar &. 1al ini sesuai dengan literatur yang menyatakan bahwa piperin yang
terkandung dalam lada sebanyak %-&'.
Kesi(pulan
:erdasarkan hasil praktikum maka dapat disimpulkan bahwa isolasi piperin dari buah lada dapat dilakukan menggunakan ekstraksi continuous (ekstraksi yang menggunakan so<hlet). Massa piperin yang diperoleh dari percobaan yaitu sebesar *%9 gram dan memiliki rendemen sebesar &.
)aran
:ahan bahan yang akan digunakan dalam praktikum mohon lebih dilengkapi sehingga praktikan dapat mendapatkan data yang lebih ber#ariasi dengan adanya bahan yang lebih
lengkap. edangkan untuk praktikan agar lebih memahami langkah kerja yang ada.
Re*erensi
Mada.
@ay !.8. dan 8.L. ;nderwood. &+. Analisa Kimia Kuantitati !disi Keempat . Dakarta6 ,enerbit >rlangga.
1arper F dan !odwell ?. &0&. "iokimia. Dakarta6 ,enerbit >7.
$ardinan 8gus. '**%. #anaman Penghasil $inyak Atsiri. Dakarta6 8gro Media ,ustaka.
Lucas 1oward D @a#id ,ressman. &9&. Principles and Practice %n Organic &hemistry. 4ew Eork6 Dohn ?iley and ons Inc.
!indit et al. '**0. Kandungan 'enol dan Siat Antibakteri dari berbagai (enis !kstrak Produk )ambir (*ncaria gambir !o<b). Durnal >kstrak ;ncaria gambir !o<b. Fol +(3) 9 9A.
eptiatin >atin '**+ Apotek +idup dari empah-empah, #anaman +ias, dan #anaman Liar F. :andung 6 Erama ?idya.
Tim $imia 2rganik. '*%. Petunuk Praktikum Kimia Organik . Dember 6 ;4>D =MI,8.
Na(a Praktikan
