Penetapan kadar etanol dan profil senyawa yang terdapat dalam hasil produksi ``CIU`` rumahan Dusun Sentul Desa Bekonang Kabupaten Sukoharjo dengan metode kromatografi gas - USD Repository

(1)

PENETAPAN KADAR ETANOL DAN PROFIL SENYAWA YANG TERDAPAT DALAM HASIL PRODUKSI “CIU” RUMAHAN DUSUN

SENTUL DESA BEKONANG KABUPATEN SUKOHARJO DENGAN METODE KROMATOGRAFI GAS

SKRIPSI

Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm)

Program Studi Ilmu Farmasi

Oleh: Fajar Dwi Riyanto

NIM: 088114043

FAKULTAS FARMASI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA

(2)

i

SKRIPSI

Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm)

Program Studi Ilmu Farmasi

Oleh: Fajar Dwi Riyanto

NIM: 088114043

FAKULTAS FARMASI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA

(3)

ii

Skripsi yang diajukan oleh:

Fajar Dwi Riyanto

NIM : 088114043

telah disetujui oleh

Pembimbing

(4)

iii

Pengesahan Skripsi Berjudul

Oleh :

Fajar Dwi Riyanto

NIM : 088114043

Dipertahankan di hadapan Panitia Penguji Skripsi

Fakultas Farmasi

Universitas Sanata Dharma

pada tanggal: 2 Juli 2013

Mengetahui

Fakultas Farmasi

Universitas Sanata Dharma

Dekan

Ipang Djunarko, M.Sc., Apt

Panitia Penguji Tanda tangan

1. Jeffry Julianus, M.Si. ………..

2. Lucia Wiwid Wijayanti, M.Si. ………..

(5)

iv

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA

Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi yang saya tulis ini

tidak memuat karya atau bagian karya orang lain, kecuali yang telah disebutkan

dalam kutipan dan daftar pustaka, sebagaimana layaknya karya ilmiah.

Apabila di kemudian hari ditemukan indikasi plagiarism dalam naskah

ini, maka saya bersedia menanggung segala sanksi sesuai peraturan

perundang-undangan yang berlaku.

Yogyakarta, 12 Juli 2013

Penulis,

(6)

v

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Yang bertandatangan dibawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata

Dharma:

Nama : Fajar Dwi Riyanto

No Mahasiswa : 088114043

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada perpustakaan

Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul:

PENETAPAN KADAR ETANOL DAN PROFIL SENYAWA YANG TERDAPAT DALAM HASIL PRODUKSI “CIU” RUMAHAN DUSUN SENTUL DESA BEKONANG KABUPATEN SUKOHARJO DENGAN METODE KROMATOGRAFI GAS

Beserta perangkat yang diperlukan (bila ada). Dengan demikian saya memberikan

kepada perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan,

mengalihkan dalam bentuk media lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan

data, mendistribusikan secara terbatas, dan mempublikasikan di Internet atau

media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta ijin dari saya

maupun memberikan royalty kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya

sebagai penulis.

Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya.

Dibuat di Yogyakarta

Pada tanggal : 12 Juli 2013

Yang menyatakan

(7)

vi

Karya Sederhana Ini Saya Persembahkan Untuk:

Bapak (Mulyana) dan Ibu (Murwani) Tercinta

Kakak ku (Tatang Ony) yang tersayang

(8)

vii

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala

limpahan berkat dan kasih-Nya sehingga penelitian dan penyusunan skripsi yang

berjudul “penetapan kadar etanol dan profil senyawa yang terdapat dalam hasil

produksi “ciu” rumahan dusun sentul desa bekonang kabupaten sukoharjo dengan

metode kromatografi gas” dapat diselesaikan dengan baik. Skripsi ini disusun

sebagai salah satu syarat untuk meraih gelar Sarjana Farmasi (S.Farm) di Fakultas

Farmasi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta.

Dalam pelaksanaan penelitian hingga selesainya penyusunan skripsi ini,

penulis mendapat banyak dukungan dan bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena

itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Bapak Ipang Djunarko, M.Sc., Apt. selaku Dekan Fakultas Farmasi

Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

2. Bapak Jeffry Julianus, M.Si. selaku dosen pembimbing yang dengan sabar

memberikan pengarahan, masukan, kritik dan saran baik selama penelitian

maupun penyusunan skripsi ini.

3. Ibu Lucia Wiwid Wijayanti, M.Si. selaku dosen penguji yang telah

memberikan saran dan kritik yang membangun dalam penyusunan skripsi.

4. Ibu Dra. Maria Margaretha Yetty Tjandrawati M.Si. selaku dosen penguji

yang telah memberikan saran dan kritik yang membangun dalam penyusunan

(9)

viii

5. Ibu dr. Fenty, M. Kes., Sp.PK, selaku dosen pembimbing akademik atas

bimbingan dan semangat yang telah diberikan selama ini.

6. Ibu Rini Dwi Astuti, M.Sc, Apt. selaku Kepala Laboratorium Fakultas

Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

7. Seluruh Dosen Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma yang telah

memberikan ilmu yang bermanfaat demi kemajuan mahasiswa dalam bidang

farmasi.

8. Seluruh staff laboratorium kimia Fakultas Farmasi Universitas Sanata

Dharma: Mas Bimo, Mas Bima, yang telah banyak membantu selama

penelitian di laboratorium.

9. Albert, Curut, Wawan, Efa, Widi, Cyntia dan teman-teman lainnya yang selalu

membantu.

10.PKS saya Koh Robby yang selalu mendukung dalam doa dan supportnya.

11.Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu yang telah membantu

penulis dalam mewujudkan skripsi ini.

Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam penyusunan

skripsi ini, sehingga segala kritik dan saran yang membangun sangat penulis

harapkan. Semoga skripsi ini membantu dan bermanfaat bagi pembaca pada

khususnya dan ilmu pengetahuan pada umumnya.

(10)

ix

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ……… i

HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ………. ii

HALAMAN PENGESAHAN ………. iii

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ………. iv

(11)

x

A. Jenis dan Rancangan Penelitian ………. 19

B. Variabel ………. 19

1. Variabel bebas ………. 19

2. Variabel tergantung ………. 19

3. Variabel pengacau terkendali ……….. 19

C. Definisi Operasional ………. 20

D. Bahan Penelitian ……… 20

E. Alat Penelitian ……… 20

(12)

xi

1. Pemilihan sampel ………. 21

2. Preparasi sampel ………. 21

3. Analisi kualitatif ……….. 21

4. Pembuatan seri baku ……….. 22

B. Optimasi dan Pemilihan Standar Internal ... 24

C. Uji Kualitatif Sampel ………. 26

1. Analisis kualitatif berdasarkan waktu retensi (tR) etanol …… 26

2. Analisis kualitatif menggunakan GC-MS ……… 27

D. Pembuatan Kurva Baku Etanol ……….. 31

E. Preparasi Sampel ………. 32

(13)

xii

DAFTAR TABEL

Tabel I Kandungan Kimia Molase………. 5

Tabel II Contoh Gas Pembawa dan Pemakaian Detektor ………. 9

Tabel III Jenis Fase Diam dan Penggunannya ……… 12

Tabel IV Jenis-jenis detektor, batas deteksi, jenis sampel-sampelnya

dan kecepatan alir gas pembawa ………. 13

Tabel V Kurva Baku Etanol dengan Standar Internal n-Butanol ……. 31

Tabel VI Kadar sampel dalam “ciu” Hasil Produksi hari 1 …..………. 34

Tabel VII Kadar Sampel dalam “ciu” Hasil Produksi Hari 2 ………….. 34

(14)

xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Gambar Lintasan Embden-Meyerhof-Parnas ………. 7

Gambar 2 Gambar skematis kromatografi gas ……… 9

Gambar 3 Gambar sistem injeksi ………. 10

Gambar 4 Detektor FID ……….. 14

Gambar 5 Skema Sistem Spektrometri Massa……….. 17

Gambar 6 Kromatogram etanol dengan standar internal methanol... 25

Gambar 7 Kromatogram etanol dengan standar internal n-butanol.... 25

Gambar 8 Kromatogram baku etanol (8%v/v) ……… 26

Gambar 9 Kromatogram sampel (2%v/v) ………... 26

Gambar 10 Kromatogram sampel 1 ……….……….. 28

Gambar 11 Spektra Massa Senyawa Pada Waktu Retensi 2.233 min.. 28

Gambar 12 Kromatogram sampel 2 ………..……….. 29

Gambar 14 Kromatogram sampel 3 ……….……… 30

Gambar 17 Kurva hubungan antara kadar etanol (%v/v) vs Rasio AUC etanol/butanol ……… 32

(15)

xiv

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Sertifikat analisis etanol ………. 40

Lampiran 2 Sertifikat analisis N-Butanol ………. 42

Lampiran 3 Kromatogram GC-MS Sampel 1 ………... 44

Lampiran 5 Hasil Analisi Spektra Massa Sampel 1 dan 2…………. 45

Lampiran 6 Kondisi Kromatografi Gas-Spektrofotometri Massa .... 46

Lampiran 8 Hasil Analisi Spektra Massa Sampel 3 ……….. 48

Lampiran 9 Hasil Analisi Spektra Massa Sampel 3………... 49

Lampiran 10 Hasil Validasi Metode Analisis... 50

Lampiran 11 Perhitungan Kurva Baku ………. 54

Lampiran 12 Kromatogram Baku Etanol ………. 56

Lampiran 13 Kromatogram Sampel ………. 61

Lampiran 14 Kondisi Kromatogram Gas ………. 77

Lampiran 15 Perhitungan Sampel Alkohol ………. 78

(16)

xv

INTISARI

Kabupaten Sukoharjo, dusun Bekonang merupakan daerah penghasil etanol yang digunakan untuk tujuan medis. Pembuatannya menggunakan ampas tetes tebu yang disebut molase yang difermentasikan sehingga menghasilkan kadar etanol yang kemudian di destilasi secara sederhana. Selain etanol, fermentasi tetes tebu menghasilkan senyawa lain, sehingga perlu diketahui kadar etanol dan mengetahui senyawa lain yang terdapat dari hasil fermentasi.

Penetapan kadar etanol dan untuk mengetahui kandungan senyawa yang terdapat dalam hasil produksi menggunakan instrumen kromatografi gas dan gas chromatography-mass spectra dengan hasil optimasi yaitu suhu awal 70oC, dengan initial time: 2 menit dan peningkatan suhu sebanyak: 30oC/min, dan temperatur final: 220oC, dengan waktu final: 2 menit, suhu injektor B yang digunakan 200oC; dengan suhu detektor A 250oC, serta range:3. Dan parameter validasi yaitu akurasi: 101.8%, presisi: 1.26, linearitas: r:0.9996, batas kuantifikasi: 6.363, dan batas deteksi: 1.909, SD:0.077. Senyawa n-butanol digunakan sebagai standar internal dalam penetapan kadar etanol.

Hasil penetapan kadar etanol dari sampling sejumlah 14 rumah produksi diketahui yaitu hari 1 29.779%v/v±1.725; hari 2: 29.762%v/v ±2.237; dan hari 3: 30.316%v/v±2.085. di setiap harinya diambil 600,0 ml sampel Berdasarkan data diatas dengan dilakukan uji statistik dengan uji ANOVA satu arah bahwa kadar etanol dari setiap hari produksi dan setiap tempat produksi tidak berbeda bermakna. Senyawa lain hasil produksi diketahui adalah yaitu asam asetat, aseton.

(17)

xvi

ABSTARCT

Sukoharjo district, Bekonang producing ethanol used for medical purposes. Raw material is molasses residue, which is in the making fermented to produce ethanol and then in a simple distillation. Besides ethanol, molasses fermentation produce other compounds that need to know the levels of ethanol and other compounds contained content of the fermentation.

Determination of ethanol content and to determine the content of compounds contained in the instruments of production using gas chromatography and gas chromatography-mass spectra. optimization results that the initial temperature of 70°C, initial time: 2 minutes; rate: 30°C/min; final temperature: 220°C; final time: 2 minutes; injector B: 200°C; detector A: 250°C; range: 3. As well as the accuracy parameter validation: 101.8%, precision: 1.26, linearity: r: 0.9996, LOQ: 6.363, and LOD: 1.909, SD: 0077. N-Butanol is used as an internal standard in the determination of levels of ethanol because there is variation in the measurement tool and as a correction factor.

Assay results are known the day 1 29.779%v/v±1.725; day 2: 29.762%v/v ±2.237; and day 3: 30.316%v/v±2.085, with one-way ANOVA test is known that the production of each days did not differ significantly. Other compounds that are known to yield acetic acid, acetone.

(18)

1 BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Penelitian

Kabupaten Sukoharjo merupakan salah satu kabupaten di Jawa Tengah,

dan di wilayah kabupaten Sukoharjo terdapat desa yang memiliki sentra produksi

etanol yang dikenal dengan nama Bekonang, dan hasil produksinya yang banyak

dikenal masyarakat dengan nama “Ciu Bekonang”. Mayoritas warga di Desa

Bekonang merupakan pengrajin industri rumah tangga pembuatan etanol dan hal

ini sudah dilakukan oleh warga setempat sejak dahulu kala.

Ciu produksi Bekonang dibuat dari bahan dasar tetes tebu yang

difermentasikan dan mengalami proses destilasi sehingga diperoleh etanol

(Widodo, 2004). Senyawa yang dihasilkan mempunyai kandungan utama etanol,

sedangkan senyawa lain yang dihasilkan berupa asam sitrat dengan kadar rata-rata

6,82% (Widyanti, 2010). Hasil produksi biasanya digunakan untuk etanol medis

sehingga perlu diketahui kadar yang dihasilkan agar diketahui seberapa efektif

hasil fermentasi, serta perlu diketahui senyawa lain yang terdapat dalam hasil

fermentasi agar diketahui keberadaan senyawa yang berbahaya untuk medis.

Penelitian ini bertujuan untuk penetapan kadar Etanol hasil produksi Ciu industri

rumahan di daerah bekonang dan juga ingin mengetahui kandungan senyawa

(19)

Kromatografi gas merupakan metode untuk melakukan pengukuran

secara kualitatif dan kuantitatif untuk bahan-bahan yang mudah menguap, serta

stabil pada pemanasan tinggi. Prinsip pemisahan dalam kromatografi gas yaitu

dengan cara partisi dari komponen-komponen senyawanya dengan menggunakan

fase gas sebagai fase gerak, dan fase cair sebagai fase diam. Prinsip penetapan

kadar dengan kromatografi gas adalah sampel diinjeksikan pada instrumen dan

oleh gas yang mempunyai tekanan tertentu sampel dibawa menuju kolom kapiler

untuk dipisahkan berdasarkan komponen penyusun dan diteruskan menuju

detektor. Dari detektor dihasilkan sinyal pembacaan untuk dicatat oleh rekorder

sehingga menghasilkan kromatogram. Kadar senyawa diketahui dengan

menghitung luas area kromatogram. Etanol dapat dianalisis menggunakan

kromatografi gas karena merupakan senyawa volatil yaitu senyawa yang mudah

menguap pada suhu kamar, sehingga memenuhi syarat untuk dapat ditetapkan

kadarnya melalui kromatografi gas (Dean, 1995).

Penelitian penetapan kadar etanol dari Ciu hasil produksi industri

rumahan di daerah sukoharjo menggunakan metode Kromatografi Gas yang telah

dilakukan optimasi dan validasi metode. Hasil optimasi yang didapatkan yaitu

suhu awal 70oC, initial time: 2 menit; rate: 30 oC /min; temperatur final: 220 oC;

waktu final: 2 menit; injektor B :200 oC; detektor A: 250 oC; range :3 (Waskito,

2013). Sedangkan validasi dilakukan untuk memberikan jaminan bahwa metode

analisis dengan sistem kromatografi gas memenuhi parameter-parameter validasi

sehingga dapat memberikan hasil analisis yang valid dengan memenuhi parameter

(20)

kuantifikasi: 1.729%v/v, dan batas deteksi: 0.5%v/v, disini SD: 0.077, sehingga

metode telah valid (Rombang, 2013).

1. Perumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang permasalahan di atas, timbul permasalahan

sebagai berikut:

a. Apa saja kandungan senyawa yang terdapat pada hasil Ciu produksi industri

rumahan hasil fermentasi tetes tebu di daerah sukoharjo?

b. Berapakah kadar etanol hasil Ciu produksi industri rumahan hasil fermentasi

tetes tebu di daerah sukoharjo?

2. Keaslian Penelitian

Sejauh yang diketahui penulis dan studi pustaka yang telah dilakukan

penulis, penelitian mengenai penetapan kadar dan profil kandungan hasil produksi

industri rumahan di daerah sukoharjo secara kromatografi gas belum dilakukan,

tetapi penulis menggunakan acuan kerja berdasarkan penelitian yang berjudul

Perbandingan Metode Kromatografi Gas dan Berat Jenis Pada Penetapan Kadar

Etanol Dalam Minuman Anggur (Mardoni, 2002).

3. Manfaat penelitian

a. Manfaat metodologis.

Dengan penelitian ini diharapkan dapat memberikan sumbangan

ilmiah mengenai metode kromatografi yang dipilih untuk menetapkan kadar

(21)

b. Manfaat praktis.

Dengan penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi

mengenai kadar etanol dalam hasil produksi Ciu dan kandungan yg terdapat

di dalamnya dengan metode Kromatografi Gas.

B. Tujuan Penelitian

Tujuan dilakukan penelitian ini adalah untuk mengetahui :

a. Kandungan dari senyawa yang terdapat pada hasil fermentasi tetes tebu yang

diproduksi di daerah sukoharjo.

b. Mengetahui kadar etanol dari hasil fermentasi tetes tebu yang di produksi di

(22)

5 BAB II

PENELAAHAN PUSTAKA A. Tetes Tebu (Molase)

Molase adalah hasil samping yang berasal dari pembuatan gula tebu

(Saccharum officinarum L). Tetes tebu berupa cairan kental dan diperoleh dari

tahap pemisahan kristal gula. (Juwita, 2012).

Molase masih mengandung kadar gula yang cukup untuk dapat

menghasilkan etanol dengan proses fermentasi, biasanya pH molase berkisar

antara 5,5-6,5, dan masih mengandung kadar gula sekitar 10-18 %. (Simanjuntak,

2009).

Tabel 1. Kandungan Kimia Molase

Komponen Analisa %

Air Gravimetri 20

Senyawa Organik

Gula: Somoghi-Nelson 32 Sakrosa Somoghi-Nelson 14 Glukosa Somoghi-Nelson 16 Fruktosa Kjeldahl 10 Senyawa Nitrogen Residu Sulfat (sebagai SO3 0.4

(23)

B. Ciu Bekonang

Di desa bekonang kabupaten Sukoharjo terdapat pengrajin industri kecil

skala rumah tangga yang menghasilkan Etanol untuk keperluan bahan baku kimia

industri dan juga keperluan pengobatan. Etanol yang dihasilkan berasal dari

fermentasi tetes tebu. Tetes tebu tersebut diberikan enzim yang berasal dari jamur

lalu didiamkan beberapa hari, hasil fermentasi di destilasi dengan alat buatan

sendiri yang berasal dari drum, lalu hasil destilasi tersebut disaring sehingga

menghasilkan cairan yang jernih. (Widodo, 2004).

Dalam fermentasi ini glukosa didegradasi menjadi etanol dan CO2 melalui

suatu jalur metabolisme yang disebut glikolisis yang biasa jalurnya disebut jalur

(24)

Gambar 1. Gambar Lintasan Embden-Meyerhof-Parnas (Anonim, 2012).

Etanol, merupakan sejenis cairan yang mudah menguap, mudah terbakar,

tak berwarna, yang biasa disebut etil alkohol, dengan rumus kimia C2H5OH

(Myers, 2007).

Etanol yang dihasilkan diperoleh dari peragian karbohidrat yang

berkataliskan enzim. Enzim tersebut mengubah karbohidrat ke glukosa kemudian

ke etanol. Reaksi ini terjadi tanpa adanya oksigen dan menghasilkan CO2.

(25)

Etanol adalah pelarut yang umum, etanol dapat larut di air dan larut di

pelarut organik, termasuk asam asetat, aseton, benzena, karbon tetraklorida,

kloroform, dietil eter, gliserol, piridin, dan toluene (Lide, 2000).

C. Kromatografi Gas

Kegunaan umum dari kromatografi gas adalah untuk pemisahan dinamis

dan identifikasi semua jenis senyawa organik yang mudah menguap dan juga

untuk melakukan analisis kualitatif dan kuantitatif senyawa dalam suatu campuran

(Gandjar, 2007).

Kromatografi gas terdapat dua tipe yang sering digunakan, tipe pertama

yaitu gas-solid (adsorption) chromatography dan gas-liquid (partition)

chromatography. Pada tipe kedua yaitu kromatografi gas-cair lebih banyak

digunakan dan menggunakan kolom kapiler sebagai fase diamnya (Christian,

2004).

Bagian dasar yang ada di kromatografi gas:

a. Sumber gas dengan regulator tekanan serta pengatur aliran gas

b. tempat injeksi

c. Kolom kapiler

d. Detektor

e. Oven pengatur suhu kolom agar sampel tetap dalam kondisi gas

(26)

Gambar 2. Gambar skematis kromatografi gas (Anonim, 2011).

1. Gas Pembawa

Gas pembawa atau dengan kata lain fase gerak karena tujuan utamanya

yaitu membawa sampel (solute) menuju kolom dan tidak berpengaruh pada

selektifitas. Syarat gas pembawa yaitu murni dan tidak reaktif, gas pembawa

keadaan murni agar tidak berpengaruh pada detektor dan disimpan dalam tangki

bertekanan tinggi (Gandjar, 2007).

Tabel 2. Contoh Gas Pembawa dan Pemakaian Detektor.

Gas pembawa Detektor

Hidrogen Hantar panas

Helium Hantar panas

Ionisasi nyala

Fotometri nyala

Termoionik

Nitrogen Ionisasi nyala

Tangkap electron

Fotometri nyala

Termoionik

Argon Ionisasi nyala

Argon + metana 5% Tangkap electron

Karbon dioksida Hantar panas

(27)

2. Sistem Injeksi Sampel

Komponen utama selanjutnya adalah ruang suntik atau inlet. Fungsinya

adalah untuk menghantarkan sampel ke aliran gas pembawa menuju kolom.

(Gandjar, 2007). Pada kromatografi gas biasanya yang digunakan yaitu sampel

berupa cairan, dan di injekkan ke dalam kotak panas yang berfungsi untuk

mengubah sampel cair menjadi fase gas (flash vaporization) tanpa terfraksinasi

dan terdekomposisi. Pada kolom kapiler biasanya digunakan sampel yang sedikit

yaitu 0,1nL (nanoliter) yang membutuhkan gas pembawa, sehingga hanya dalam

jumlah kecil sampel yang masuk ke dalam kolom (Dean, 1995).

Dikarenakannya sampel yang diperlukan sangat kecil, dalam

pengukurannya akan sulit maka akan digunakan teknik pemecah suntikan (split

injection) sehingga aliran gas akan dibagi 2 setelah sampel di ijeksikan, satu aliran

akan dimasukkan kedalam kolom, dan aliran lainnya akan dibuang (Gandjar,

2007).

(28)

3. Kolom

Kolom merupakan tempat terjadinya proses pemisahan karena di

dalamnya terdapat fase diam, sehingga merupakan komponen yang sentral

(Gandjar, 2007). Kolom yang berfungsi sebagai pemisah mengandung fase diam

yang bias berupa adsorben (kromatografi gas, padat) atau cairan. Kolom tersebut

terbuat dari logam, gelas, atau silika (Dean, 1995).

a. Kolom kemas.

Kolom dapat berbentuk apapun selama masih dapat mengisi tempat

pemanas, kolom yang ada biasanya berbentuk melingkar, berbentuk U,

dan berbentuk W, tetapi yang paling sering digunakan adalah yang

berbentuk melingkar (Cristian, 2004).

b. Kolom kapiler.

Jenis kolom kapiler berbeda dengan kolom kemas, dan kolom

kapiler lebih sering digunakan dikarenakan kemampuan kolom kapiler

memberikan harga jumlah plat teori yang sangat besar (> 300.000 Pelat)

(Gandjar, 2007).

4. Fase Diam

Fase diam yang dipilih berdasarkan polaritas dari sampel yang akan

diujikan, dengan prinsip “ like dissolve like ”, oleh karena itu fase diam yang polar

akan lebih berinteraksi dengan senyawa yang lebih polar, dan begitulah

sebaliknya fase diam yang non polar akan lebih berinteraksi dengan senyawa yang

(29)

Tabel 3. Jenis fase diam dan penggunannya.

Fase diam Polaritas Golongan sampel Suhu maksimum oC Squalen Non polar Hidrokarbon 125 oC Apiezon L Non polar Hidrokarbon, ester,

eter

300 oC

Metil silikon Non polar Steroid, pestisida, alkaloida, ester

300 oC

Dionil ptalat Semi polar Semua jenis 170 oC Dietilenglikosuksinat Polar Ester 200 oC

Carbowax 20M Polar Alkohol, amina aromatik, keton

250 oC

(Gandjar, 2007).

5. Detektor

Komponen yang terpenting selanjutnya yaitu detektor. Detektor

merupakan perangkat yang berada di ujung kolom tempat keluarnya fase gerak

yang membawa sampel yang telah di pisahkan menjadi komponennya (Gandjar,

2007).

Detektor harus mempunyai karakteristik sebagai berikut:

a. Sensitivitas yang tinggi.

b. Stabil.

c. Waktu respon terhadap senyawa yang cepat.

d. Respon yang baik pada semua komponen organik.

e. Kemudahan penggunaan.

(30)

Tabel 4. Jenis detektor, batas deteksi, jenis sampel dan kecepatan alir gas

pembawa.

Jenis detektor Jenis sampel Batas deteksi

Kecepatan alir (ml/ menit)

Gas

pembawa H2 Udara

Hantar panas Senyawa umum 5-100 ng 15-30 - -

Ionisasi nyala Hidrokarbon 10-100 pg 20-60 30-40 200-500

Penangkap

elektronik Halogen, N, S

0,5 pg Cl

Selektif massa Sesuai untuk

senyawa apapun 10 pg- 10 ng 0,5-30 - -

Emisi atom Sesuai untuk

elemen apapun 0,1 – 20 pg 60-70 - -

(31)

Flame-ionization detector (FID) adalah detektor yang paling popular

dikarenakan memiliki sesitivitas yang tinggi 0,02 coloumb per gram dari

hidrokarbon (Dean, 1995). Detektor ini tidak sensitif terhadap kebanyakan bahan

anorganik dan termasuk air, sehingga pelarut dapat diinjeksikan dan tidak

mengganggu hasil kromatogram (Christian, 2004).

Gambar 4. Detektor FID (Anonim 2011).

6. Pengaturan Suhu

Kromatografi gas didasarkan pada dua sifat senyawa yang dipisahkannya

yakni kelarutan senyawa dan titik didih senyawa. Karena titik didih senyawa

berhubungan dengan suhu maka suhu merupakan faktor utama dalam

kromatografi gas. Walaupun suhu kolom dapat berkisar antara -100oC - 400oC

tetapi tetap harus dikendalikan karena pada suhu tertentu fase diam berada dalam

(32)

a. Pemisahan isothermal.

Pemisahan dengan suhu ini dilakukan untuk analisis rutin dan suhu

yang digunakan yaitu beberapa derajat dibawah titik didih komponen

campuran utama. Pemisahan jenis ini perlu diperhatikan, dikarenakan jika

suhu terlalu tinggi maka komponen akan terelusi tanpa terpisah, tetapi jika

suhu terlalu rendah maka sampel akan terlalu lama di kolom sehingga

semakin lebar puncaknya (Gandjar, 2007).

b. Pemisahan suhu terprogram.

Pemisahan ini dilakukan dengan suhu terendah dari titik didih

campuran, lalu diatur penambahan suhunya secar berkala dengan

kecepatan kira-kira 3 – 5 oC/menit sehingga didapatkan pemisahan yang

optimum (Dean, 1995).

7. Analisis kuantitatif

Analisis kuantitatif secara kromatografi gas menggunakan metode

standar internal. Metode standar internal digunakan karena terdapat

ketidakpastian yang disebabkan injeksi sampel, kecepatan aliran gas, dan

variasi keadaan kolom dapat diminimalisasi. Dalam prosedur ini, standar

internal yang telah diukur dengan seksama dimasukkan ke dalam setiap

larutan baku dan sampel, dan rasio luas puncak analit terhadap luas puncak

standar internal adalah parameter analisisnya. Puncak standar internal dan

puncak lainnya harus terpisah dengan baik sebagai syarat keberhasilan

(33)

D. Kromatografi Gas - Spektro Massa

Kromatografi Gas – Spektro Massa merupakan kombinasi pemisahan

antara kromatografi gas menggunakan detektor spektrometri massa. Kombinasi

ini merupakan salah satu teknik untuk memisahkan, mengukur dan

mengidentifikasi senyawa organik yang bersifat volatil dan semivolatil dalam

campuran kompleks (Anonim, 2009).

Kelebihan dari metode ini yaitu dapat memisahkan senyawa dengan baik

dan dapat langsung di deteksi struktur senyawanya, serta kelemahan ini yang

hanya dapat memisahkan senyawa volatil dan semivolatil (Anonim, 2009).

Spektrometri massa merupakan suatu instrumen yang dapat menyeleksi

molekul-molekul gas bermuatan berdasarkan massa atau beratnya. Spektra massa

dapat diperoleh dengan mengubah senyawa suatu sampel menjadi ion-ion yang

bergerak cepat yang dipisahkan berdasarkan perbandingan massa terhadap muatan

(m/e) (Khopkar, 1990).

Metode ini merupakan teknik analisis yang menyediakan informasi

secara kualitatif dan kuantitatif mengenai komposisi atom dan molekul dari

senyawa organik dan anorganik dan struktur kimianya, sehingga dapat diperoleh

bobot molekulnya (Pradyot, 1995).

Prinsip dasar dari spektrometri massa adalah pembentukan ion baik dari

senyawa organic maupun anorganik dengan metode tertentu dan terjadi pemisahan

ion tersebut berdasarkan massanya dalam satuan (m/z) sehingga dapat terdeteksi

(34)

Gambar 5. Skema Sistem Spektrometri Massa (Sastrohamidjodjo, 2001).

Spektra massa digambarkan dengan grafik batangan. Setiap peak dalam

spectra menyatakan suatu fragmen molekul. Fragmen-fragmen disusun

sedemikian rupa sehingga peak-peak ditata menurut kenaikan m/e dari kiri ke

kanan dalam spektra. Intensitas peak sebanding dengan kelimpahan relatif

fragmen-fragmen, yang tergantung pada stabilitas relatifnya. Peak tertinggi dalam

suatu spektra disebut peak dasar dengan nilai intensitas sebesar 100%; peak-peak

yang lebih kecil memiliki nilai intensitas sebesar 20%, 30% (relatif terhadap peak

dasar). Kadang-kadang peak dasar ini disebabkan oleh ion molekul, tetapi sering

(35)

E. Keterangan Empiris

Berdasarkan keterangan empiris etanol dibuat dari tetes tebu yang disebut

molase yang merupakan hasil samping yang berasal dari pembuatan gula tebu

yang difermentasikan oleh suatu mikroba selama seminggu sehingga kadar yang

diperoleh berkisar 20-30%. Komponen yang dihasilkan dari hasil fermentasi yaitu

(36)

19

BAB III

METODE PENELITIAN

A. Jenis dan Rancangan Penelitian

Penelitian ini merupakan jenis penelitian non eksperimental dengan

rancangan penelitian deskriptif dikarenakan hanya mendeskripsikan keadaan yang

ada tanpa ada manipulasi subjek uji.

B. Variabel 1. Variabel bebas

Variabel bebas dalam penelitian ini adalah ciu hasil produksi industri

rumahan daerah Sukoharjo

2. Variabel tergantung

Variabel tergantung dalam penelitian ini adalah kadar etanol hasil

produksi

3. Variabel pengacau terkendali

Variabel pengacau terkendali yang terdapat dalam penelitian ini adalah:

a. Pelarut, untuk mengatasinya digunakan pelarut pro analisis dengan kemurnian

tinggi.

b. Suhu kolom, suhu injektor dari kromatografi gas

c. Kondisi lingkungan, dikarenakan etanol mudah menguap, oleh karena itu

(37)

C. Definisi Operasional

1. Sampel yang digunakan adalah ciu hasil produksi industri rumahan daerah

Sukoharjo.

2. Penetapan kadar digunakan sistem kromatografi gas dengan fase gerak

berdasarkan hasil optimasi yaitu suhu awal 70oC, initial time: 2 menit; rate: 30

o

C /min; temperatur final: 220 oC; waktu final: 2 menit; injektor B :200 oC;

detektor A : 250 oC; range :3.

3. Analisis kualitatif untuk mengetahui kandungan senyawa dan profil senyawa

lain yang terdapat dalam sampel ciu.

4. Kadar etanol dinyatakan dalam satuan %v/v.

D. Bahan-bahan Penelitian

Bahan yang digunakan dalam penelitian adalah hasil pengolahan

fermentasi tetes tebu baku etanol p.a.(E. Merck), , n-butanol p.a (E. Merck),

akuabides (Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma), gas hydrogen HP

99,995% (CV. Perkasa), udara tekan (Laboratorium Analisis Pusat Universitas

Sanata Dharma), gas nitrogen HP 99,9995% (CV. Perkasa).

E. Alat-alat Penelitian

Alat yang digunakan dalam penelitian ini meliputi seperangkat alat

Kromatografi Gas (HP 5890) dengan Flame Ionization Detector (FID), kolom

kapiler DB-Wax (30 m, i.d. 0,25 mm), alat-alat gelas yang lazim digunakan untuk

(38)

F. Prosedur Kerja 1. Pemilihan sampel

Penelitian ini menggunakan sampel yang berasal dari Desa Bekonang

yang merupakan hasil industri rumahan produksi alkohol. Sampel diambil Kurang

lebih 600,0 ml setiap produksi dan diambil sebanyak 3 kali produksi yang

dilakukan di 14 rumah produksi dari 70 rumah produksi, pemilihan tempat

produksi dengan cara random yaitu dengan mengambil undian.

2. Preparasi sampel

Sampel yang didapat dihomogenkan terlebih dahulu dengan cara digojog

pada setiap botol, kemudian disaring dengan kertas whatman no 1 agar lebih

jernih. Kemudian disimpan dalam botol tertutup untuk menghindari penguapan

sampel.

3. Analisi Kualitatif

Uji Waktu Retensi. Etanol p.a kurang lebih 800 μl diambil dengan mikro pipet kemudian ditambahkan n-butanol kurang lebih 600 μl kedalam labu takar 10 ml, kemudian di encerkan dengan aquabidest hingga tanda dan digojog. Sampel

kurang lebih 2,0 ml diambil kemudian ditambahkan n-butanol kurang lebih 0,6 ml

kedalam labu takar 10 ml, kemudian di encerkan dengan aquabidest hingga tanda

dan digojog. Masing-masing diambil 1,0 µl disuntikkan kedalam kolom melalui

tempat injeksi ke alat kromatografi gas kemudian dibandingkan waktu retensinya.

Analisis GC-MS. Sampel kurang lebih 600,0 ml diambil untuk dilakukan

(39)

Kemudian sampel dituang kedalam LAB, lalu alat dijalankan pada suhu 70oC

selama 1 jam, kemudian hasil penguapan disimpan sebagai sampel 1. Penguapan

dilanjutkan lagi dengan suhu 100oC selama 1 jam, kemudian hasil penguapan

disimpan sebagai sampel 2. Sampel yang tidak menguap ditampung sebagai

sampel 3. Ketiga sampel yang didapat dilakukan analisi kualitatif menggunakan

GC-MS untuk mengetahui kandungan dalam sampel yang ada selain kandungan

etanol.

4. Pembuatan seri baku

Seri baku yang digunakan pada sampel ini yaitu etanol dengan

penambahan standar internal yaitu n-butanol.

Etanol p.a kurang lebih 200; 400; 600; 800; 1000 μl diambil menggunakan mikro pipet kemudian ditambahkan standar internal n-butanol

kurang lebih 600 μl kemasing-masing labu takar 10 ml, kemudian di encerkan dengan aquabidest hingga tanda dan gojog homogen.

5. Pembuatan kurva baku

Larutan baku sebanyak 1µl dari masing-masing konsentrasi seri larutan

baku disuntikkan kedalam kolom melalui tempat injeksi ke alat kromatografi gas.

Setelah didapat kromatogram dihitung luas area dari etanol, dan n-butanol.

Dilakukan replikasi 3 kali.

6. Penetapan kadar sampel

Sampel yang telah dipreparasi sebanyak 42 digojog hingga homogen dan

kurang lebih 2,0 ml diambil menggunakan mikropipet kedalam labu takar 10 ml

(40)

aquabidest hingga 10 ml. Sampel sebanyak 1µl diinjeksikan kedalam kolom

kromatografi gas dengan sistem yang sudah di optimasi. Nilai AUC yang

didapatkan kemudian dimasukkan kedalam persamaan kurva baku etanol, maka

akan didapat kadar etanol dalam sampel

G. Analisis Hasil

Analisis kualitatif dilakukan dengan membandingkan waktu retensi (tR)

senyawa sampel dengan senyawa baku dan juga digunakan kromatografi

gas-spektrofotometri massa (GC-MS). Analisis kuantitatif yang dilakukan adalah

penetapan kadar etanol berdasarkan data AUC sampel serta AUC kurva baku etanol.

(41)

24

BAB IV

PEMBAHASAN

A. Pemilihan Sampel

Penelitian ini menggunakan sampel Ciu hasil produksi rumahan yang

berasal dari dusun Sentul desa Bekonang, Kabupaten Sukoharjo, Jawa Tengah.

Sampel diambil di 14 rumah produksi dari total 70 rumah produksi.

Masing-masing sampel diambil sebanyak 600,0 ml selama 3 kali masa produksi.

Pengambilan sampel ini termasuk pengambilan secara acak karena dari 70 rumah

produksi diundi untuk diambil sebanyak 20%, sehingga setiap sampel memiliki

kesempatan yang sama untuk terambil. Kriteria representatif pengambilan sampel

dikendalikan dengan pengadukan sampel hingga homogen dan pemipetan sampel

dari berbagai sisi wadah sampel.

B. Optimasi dan Pemilihan Standar Internal

Optimasi yang dilakukan Waskito, 2013 ditujukan agar terjadi pemisahan

sempurna antar peak sampel, sehingga pengukuran kadar setiap senyawa tidak

dipengaruhi oleh senyawa lain. Serta selain itu optimasi juga digunakan agar peak

sampel tidak bertumpuk juga dengan standar internal. Senyawa yang digunakan

(42)

Gambar 6 .Kromatogram etanol dengan standar internal methanol

Gambar 7 .Kromatogram etanol dengan standar internal n-butanol

Melalui hasil kromatogram diatas diketahui bahwa jika menggunakan

standar internal metanol diketahui waktu retensinya (tR) terlalu dekat dan

dikhawatirkan mengganggu peak sampel, dan pada kromatogram dengan standar

internal n-butanol memeliki resolusi yang baik sehingga dapat digunakan sebagai

(43)

C. Uji Kualitatif Sampel

1. Analisis kualitatif berdasarkan waktu retensi (tR) etanol

Analisis kualitatif dilakukan dengan membandingkan waktu retensi (tR)

sampel dengan waktu retensi (tR) etanol dengan menggunakan standar internal

n-butanol. Analisis kualitatif ini dilakukan untuk membuktikan bahwa di dalam

sampel yang diuji terdapat etanol. Hal tersebut ditunjukkan dengan adanya (tR)

sampel dengan (tR) baku pembanding yang sama. Hasil kromatogram yang

diperoleh dari baku etanol dan sampel adalah sebagai berikut:

Gambar 8 .Kromatogram baku etanol (8%v/v)

(44)

Dari kromatogram yang dihasilkan, antara baku etanol memiliki waktu

retensi yang tidak jauh berbeda dengan sampel. Waktu retensi baku etanol adalah

253.5 detik. Waktu retensi senyawa pada sampel adalah 254 detik, dengan demikian

dapat dikatakan bahwa senyawa yang terdapat pada sampel yaitu etanol.

2. Analisis kualitatif dengan GC-MS

Untuk mengetahui kandungan yang terdapat di dalam sampel dan juga

untuk membuktikan keberadaan kandungan etanol maka dilakukan analisis

kualitatif menggunakan kromatografi gas dengan detektor spektrometri massa.

Digunakan kromatografi gas dengan detektor spektrometri massa yaitu agar dapat

diketahui berbagai kandungan senyawa yang terdapat dalam ciu hasil produksi.

Sampel diuapkan dengan menggunakan vaccum evaporator dengan 2

suhu berbeda yaitu pada suhu 70oC dan 100oC menggunakan destilasi berulang

yaitu menggunakan suhu 70oC selama 1 jam kemudian dilanjutkan pada suhu

100oC dan hasil penguapan ditampung sehingga didapatkan 3 sampel yang akan

diuji, tujuan diuapkan dengan 2 suhu yang berbeda yaitu agar terjadi pemisahan

senyawa-senyawa yang mempunyai titik didih berbeda dan untuk lebih dipekatkan

kadarnya, sehingga dapat lebih mudah diketahui senyawa yang terdapat pada

(45)

Gambar 10. Kromatogram sampel 1

Dapat dilihat dari hasil kromatogram gambar 8 bahwa pada penguapan di

suhu 70oC hanya terdapat satu senyawa yang mempunyai tR 2.233 menit,

sehingga bisa dipastikan hanya ada satu senyawa. Dan hasil spektra massa

senyawa tersebut sebagai berikut:

Gambar 11. Spektra massa senyawa pada waktu retensi 2.233 menit

Berdasarkan hasil spektra massa pada gambar 9 diketahui bahwa

senyawa yang terdapat pada sampel 1 mempunyai nilai m/z =45, dengan

similarity index 99 berdasarkan hasil tersebut dibandingkan dengan data yang ada

pada database, sehingga dapat diketahui bahwa senyawa yang mempunyai nilai

(46)

Gambar 12. Kromatogram sampel 2

Dapat dilihat dari hasil kromatogram gambar 10 bahwa pada penguapan

di suhu 100oC hanya terdapat satu senyawa yang berada pada tR 2.217 menit,

sehingga bisa dipastikan hanya ada satu senyawa. Dan hasil spektra massa

senyawa tersebut sebagai berikut:

senyawa yang terdapat pada sampel 1 mempunyai nilai m/z =45, dengan

similarity index 99 berdasarkan hasil tersebut dibandingkan dengan data yang ada

pada database, sehingga dapat diketahui bahwa senyawa yang mempunyai nilai

(47)

Gambar 14. Kromatogram sampel 3 (hasil penguapan)

Dapat dilihat dari hasil kromatogram gambar 12. bahwa sampel yang

tidak menguap pada suhu 100oC terdapat tiga senyawa yang terukur yaitu

senyawa pertama berada pada tR 2.083 menit, senyawa kedua berada pada tR

2.308 menit, dan senyawa ketiga berada pada tR 2.675 menit. Dan hasil spektra

massa senyawa tersebut sebagai berikut:

(48)

senyawa pertama yang terdapat pada sampel 3 mempunyai berat molekul sebesar

394g/mol dengan similarity index 77. Senyawa kedua yang terdapat pada sampel

3 mempunyai berat molekul sebesar 58g/mol dengan similarity index 99 pada

gambar 15 senyawa ketiga yang terdapat pada sampel 3 mempunyai berat molekul

sebesar 60g/mol dengan similarity index 99 pada gambar 17 dan kemudian

berdasarkan hasil tersebut dibandingkan dengan data yang ada pada database yang

terdapat di alat diketahui bahwa senyawa kedua yang mempunyai berat molekul

58g/mol yaitu Aseton, senyawa ketiga yang mempunyai berat molekul 60 g/mol

yaitu asam asetat.

D. Pembuatan Kurva Baku Etanol

Larutan baku etanol dibuat dengan cara melarutkan sejumlah etanol p.a

dengan pelarut aquabidest dan digunakan standar internal n-butanol. Dalam

pembuatannya dibuat dengan kadar etanol 2%; 4%; 6%; 8%; dan 10% v/v, dengan

menambahkan standar internal berupa n-butanol sebanyak 0.6 ml ke

masing-masing larutan baku.

Tabel 5. Kurva Baku Etanol dengan Standar Internal n-Butanol

Replikasi 1 Replikasi 2 Replikasi 3

Konsentrasi (%v/v)

Rasio AUC Konsentrasi (%v/v)

(49)

Berdasarkan hasil perhitungan tabel diatas dapat dilihat bahwa nilai

korelasi (r) untuk replikasi 1 (0.9999), untuk replikasi 2 (0.9993), dan untuk

replikasi 3 (0.9994), yang mempunyai nilai terbaik yaitu replikasi 1 (0.9999),

sehingga dalam penggunaan untuk perhitungan kadar etanol menggunakan

persamaan regresi linier replikasi 1.

Gambar 17. Kurva hubungan antara Kadar Etanol (%v/v) vs Rasio AUC etanol/butanol

Dari kurva baku etanol di atas menunjukkan hubungan linear antara

jumlah analit dengan respon AUC. Kurva tersebut menggambarkan terjadinya

peningkatan respon AUC proporsional sesuai dengan meningkatnya jumlah analit

di dalam sampel.

E. Preparasi Sampel

Sampel yang digunakan berupa CIU hasil produksi di dusun Sentul desa

Bekonang. Sampel yang sejumlah 42 dengan jumlah 600 ml dari masing-masing

tempat produksi digojog hingga homogen, hal ini dilakukan agar sampel

tercampur sempurna, sehingga dalam pengambilan cuplikan di wadah akan

0,000

(50)

mempunyai kadar yang sama. Untuk menghindari partikel kotoran yang

kemungkinan dapat menyumbat kolom maka perlu dilakukan penyaringan.

Setelah disaring lalu lalu diambil sejumlah 2,0 ml larutan sampel dan 0.6 ml

n-butanol, dimasukkan kedalam labu ukur 10 ml, lalu di add dengan aquabides

hingga tanda, n-butanol digunakan sebagai standar internal yang berfungsi untuk

faktor koreksi ketika penetapan kadar.

F. Penetapan Kadar Sampel

Sampel yang telah di preparasi sebelumnya masing-masing diambil 1 µl

untuk disiapkan diinjekkan ke kolom kromatografi gas, penggambilan

menggunakan syring khusus untuk kromatografi gas. Alat kromatografi gas

sebelumnya sudah di sesuaikan kondisinya dengan hasil optimasi sebelumnya,

kondisi alat kromatografi gas adalah sebagai berikut:

Gas : Nitrogen, Hidrogen, Udara

Kolom : Cp-Wax 52 CB, 25m x 032mm

Fase Diam : Polietilen glikol

Jenis Detektor : FID (flame ionization detector)

Tekanan Kolom : 10 psi

(51)

Kecepatan Aliran Gas Udara : 394 ml/min

Kecepatan Aliran Gas Hidrogen : 36.2 ml/min

Kecepatan Aliran Gas Pembawa Nitrogen : 0.9 ml/min; Nitrogen make up:

27.5 ml/min

Tabel 6. Kadar Sampel Hari ke 1.

(52)

No Sampel Kadar %(v/v) No Sampel Kadar %(v/v)

semua rumah produksi menghasilkan kadar etanol yang selalu berubah, atau tidak

tetap. Rentang kadar etanol pada setiap harinya yaitu hari 1 29.779%v/v±1.725;

(53)

Berdasarkan data diatas dengan dilakukan uji statistik dengan uji

ANOVA satu arah bahwa kadar etanol dari setiap hari produksi tidak berbeda

bermakna.

(54)

37

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

1. Senyawa yang terdapat pada CIU hasil produksi yaitu etanol, asam asetat,

aseton.

2. Kadar etanol yang diproduksi cukup bervariasi, rata-rata yaitu hari 1

29.779%v/v±1.725; hari 2: 29.762%v/v±2.237; dan hari 3:

30.316%v/v±2.085. Dengan uji ANOVA satu arah diketahui hasil

produksi tidak berbeda bermakna setiap harinya.

B. Saran

Perlu dilakukan penetapan kadar senyawa lain yang berada pada hasil

(55)

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 2008, http://www.cdc.gov/NIOSH/ershdb/EmergencyResponseCard_ 29750029 .html, diakses tanggal 28 Oktober 2011.

Anonim, 2009, Gas Chromatography-Mass Spectrometry, MiPlaza Materials Analysis, Jerman.

Anonim, 2011, http://chemwiki.ucdavis.edu/Analytical_Chemistry/Instrumental_ Analysis/Gas_Chromatography, diakses tanggal 31 oktober 2011.

Anonim, 2012, http://aem.asm.org/content/77/2/706/F2.expansion.html, diakses tanggal 10 desember 2012

Christian, G.D., 2004, Analytical Chemistry, Sixth Edition, Jhon Wiley & Sons, Inc., United States of America, , 65, 66, 555 – 565, 574.

Day, R.A. and Underwood, A.L., 1986, Analisis Kimia Kuantitatif, Airlangga, Jakarta 404.

Dean, J. A., 1995, Analytical Chemistry Handbook, Mc Graw-Hill, Inc., United States of America, 4.1 – 4.63.

Fessenden, R. J. dan Fessenden, J. S., 1986. Kimia Organik, Edisi Ketiga, diterjemahkan oleh Aloysius Hadyana Pudjaatmaka, Penerbit Erlangga, Jakarta, 267.

Fessenden, R.J. and Fessenden, J.S., 1994, Kimia Organik, Jilid 2, Penerbit Erlangga, Jakarta, pp. 181-183, 455.

Gandjar, G.I., 2007, Kimia Farmasi Analisis, Pustaka Pelajar, Yogyakarta, 419 – 437.

Gross, J.H., 2004, Mass Spectrometry A textbook, Springer Berli Heidelberg, Germany.

Juwita, R., 2012, Studi Produksi Alkohol Dari Tetes Tebu (Saccharum Officinarum L) Selama Proses Fermentasi, Skripsi, Universitas Hasanudin, Makasar, 3.

Khopkar, 1990, Konsep Dasar Kimia Analitik, UI Press, Jakarta, pp. 166, 231, 232, 389.

Lide, DR, 2000, CRC Handbook of Chemistry and Physics, 81st edition.

Mardoni, 2006, Perbandingan Metode Kromatografi Gas dan Berat Jenis Pada Penetapan Kadar Etanol dalam Minuman Anggur, Skripsi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta, 29-37.

(56)

Myers, Richard L., Myers, Rusty L., 2007, The 100 most important chemical compounds: a reference guide, Westport, Conn. Greenwood Press, 122.

Pradyot, P., 1995, Dean’s Analytical Chemistry Handbook, McGrawHill, New York, pp. 10.2 , 10.26.

Rombang, A. D., 2013, Validasi Metode Penetapan Kadar Etanol Dan Profil Senyawa Yang Terdapat Dalam Hasil Produksi “Ciu” Rumahan Desa Sentul Kabupaten Sukoharjo Dengan Metode Kromatografi Gas, Skripsi (In Progress), Universitas Sanata Dharma.

Sastrohamidjodjo, H., 2001, Spektroskopi, Liberty, Yogyakarta, 168.

Sebayang, F., 2006, Pembuatan Etanol dari Molase Secara Fermentasi Menggunakan Sel Saccharomyces cerevisiae yang Termobilisasi pada Kalsium Alginat, Jurnal Teknologi Proses USU, Sumatera Utara, 7.

Simanjuntak, R., 2009, Studi Pembuatan Etanol Dari Limbah Gula (Molase), Skripsi, Universitas Sumatera Utara, Sumatra Utara, 4.

Skoog, D. A., West, D. M., and Holler, F. J., 1994, Analytical Chemistry An Introduction. Sixth Edition, Saunders College Publishing, USA, 507.

Waskito, A. A. P., 2013, Optimasi Metode Penetapan Kadar Etanol Dan Profil Senyawa Yang Terdapat Dalam Hasil Produksi “Ciu” Rumahan Desa Sentul Kabupaten Sukoharjo Dengan Metode Kromatografi Gas, Skripsi (In Progress), Universitas Sanata Dharma.

Widyanti, E.M., 2010, Produksi Asam Sitrat Dari Substrat Molase Pada Pengaruh Penambahan Vco (Virgin Coconut Oil) Terhadap Produktivitas Aspergillus Niger Itbcc L74 Terimobilisasi, Tesis, UNDIP, Semarang.

(57)

LAMPIRAN

(58)

(59)

(60)

(61)

(62)

Lampiran 3: Kromatogram GC-MS Sampel 1

(63)

(64)

(65)

(66)

(67)

(68)

Lampiran 10. Hasil Validasi Metode Analisis

Tabel Data replikasi kurva baku etanol

Baku etanol

Replikasi I Replikasi II Replikasi III Replikasi IV Replikasi V Seri

meliputi selektivitas, linearitas, akurasi, presisi, rentang, limit of detection, limit of

quantitation. Konsentrasi yang digunakan merupakan kosentrasi rendah, sedang,

dan tinggi dari konsentrasi seri baku yang dibuat yaitu 0,2 ml, 0,6 ml dan 1,0 ml.

1. Selektivitas

Tabel Perbandingan Retention Time baku etanol dan standar internal n-butanol

Konsentrasi seri larutan baku

etanol

TR etanol TR n-butanol Resolusi

2%v/v 254 324 15,7

6%v/v 254 324 12,9

10%v/v 254 324 14,0

Berdasarkan tabel di atas dapat dilihat bahwa resolusi antar peak analit

(etanol) dengan peak terdekat telah memenuhi persyaratan resolusi yang baik

(69)

Peak Start TR Max TR End TR

1 252 254 256

2 321 324 326

Kromatogram pengukuran sampel pada kondisi optimal

Peak Start TR Max TR End TR

1 254 256 260

2 324 327 329

Kromatogram baku etanol konsentras 600µL

Berdasarkan kedua gambar, dapat dilihat kromatogram hasil pengukuran

baku dan kromatogram hasil pengukuran sampel pada kondisi optimasi

menunjukkan waktu retensi yang tidak jauh berbeda.

(70)

2. Linearitas

Linearitas ditunjukkan oleh nilai koefisien korelasi (r). Dari pengukuran

kurva baku didapatkan nilai untuk replikasi I = 0,9981 ; replikasi II = 0,9993 ;

replikasi III = 0,9981, replikasi IV = 0,9971; dan replikasi V = 0,9996. Nilai r

untuk kelima replikasi tersebut sudah memenuhi persyaratan dan dipilih nilai r

yang paling mendekati 1 yaitu nilai r pada replikasi V.

3. Akurasi

Akurasi dinyatakan sebagai % recovery. Penetapan % recovery dilakukan

dengan mengukur 3 seri konsentrasi baku dari lima seri konsentrasi baku yang

digunakan

Tabel Data % recovery Kadar

dan konsentrasi level tinggi (1000 µl). Pada konsentrasi level rendah (200 µl) nilai

yang diperoleh tidak memenuhi persyaratan akurasi yang baik.

4. Presisi

Presisi dinyatakan dengan Coefficient of Variation (CV).

Tabel Coefficient of Variations (CV) etanol

(71)

∑ 44,8 x 10-4

Nilai batas kuantifikasi (LOQ) yang diperoleh adalah 1,729%v/v.

Berdasarkan nilai tersebut kadar sampel yang digunakan pada tidak boleh lebih

rendah dari kadar 1,729%v/v, sehingga pada penelitian ini penggunaan kadar

terkecil 2%v/v masih memenuhi persyaratan akurasi dan presisi.

Nilai batas deteksi (LOD) yang diperoleh adalah 0,518%v/v.

Berdasarkan nilai tersebut dapat diketahui jika metode kromatografi gas yang

digunakan masih dapat mengukur etanol sampai batas kadar terkecil 0,518%v/v

(72)

Lampiran 11: Perhitungan Kurva Baku

Baku Etanol dan Butanol

0.2 0.4 0.6 0.8 1

TR Etanol 245.5 243.6 247.3 246.1 246.2

AUC Etanol 0.175 0.576 0.628 0.906 1.01

TR Butanol 314.8 313.9 317.3 316.1 315.9

AUC Butanol 0.854 1.259 0.895 0.965 0.858

0.2 0.4 0.6 0.8 1

TR Etanol 255.5 255.3 256.1 255.7 256.1

AUC Etanol 0.187 0.434 0.601 0.755 1.096

TR Butanol 326.2 325.8 327.1 326.2 326.6

AUC Butanol 0.739 0.829 0.73 0.73 0.588

0.2 0.4 0.6 0.8 1

TR Etanol 252.7 251.3 251.7 253.1 251.3

AUC Etanol 0.178 0.41 0.61 0.943 1.107

TR Butanol 323.6 321.9 322.2 324 322.2

AUC Butanol 0.94 0.929 0.93 1.034 0.991

1. Seri Baku 1 Etanol dengan Standar Internal N-Butanol

Perhitungan Rasio AUC Etanol dengan AUC N-Butanol

(73)

Rasio = 𝐴𝑈𝐶𝐸𝑡𝑎𝑛𝑜𝑙

(74)

Lampiran 12: Kromatogram Baku Etanol a. Kurva baku 2%

Replikasi 1

Replikasi 2

(75)

b. Kurva baku 4%

Replikasi 1

Replikasi 2

(76)

c. Kurva baku 6%

Replikasi 1

Replikasi 2

(77)

d. Kurva baku 8%

Replikasi 1

Replikasi 2

(78)

e. Kurva baku 10%

Replikasi 1

Replikasi 2

(79)

Lampiran 13: Kromatogram Sampel

(80)

(81)

(82)

(83)

(84)

(85)

(86)

(87)

(88)

(89)

(90)

(91)

(92)

(93)

(94)

(95)

Keterangan

A: peak etanol

B: peak n-butanol

Lampiran 14: Kondisi Kromatogram Gas  Kondisi Alat Kromatografi Gas

Mulai 10.30 -

Gas Nitrogen, Hidrogen, Udara

Column Cp-Wax 52 CB, 25m x 032mm

Column Head Presure 10 psi

Press. Udara 4 bar

(96)

Press. Nitrogen 1.5 bar

Flow Nitrogen Carier 0.9 ml/min

Init temp 70

Lampiran 15: Perhitungan Sampel Alkohol

1. AUC Sampel Alkohol

Sampel hari 1 replikasi 1

I.Temp = 70, I.Time = 2 , 200 & 250, range 3

1 2 3 4 5

TR Etanol 252.5 252.3 253.4 253.3 253.4

(97)

TR Butanol 323.6 323.1 324.3 324.4 324.4

(98)

TR Butanol 321.1 322 320.5 321.9

AUC Butanol 1.167 1.346 1.112 1.179

1 2 3 4 5

TR Etanol 253.7 254.3 254.2 255.2 253.8

AUC Etanol 0.837 0.709 0.833 0.916 0.919

(99)

AUC Butanol 1.259 1.025 1.221 1.207 1.206

(100)

2. Contoh Perhitungan Sampel hari 1

a. Rasio AUC Etanol dengan N-Butanol

Sampel (Rasio) = 𝐴𝑈𝐶𝐸𝑡𝑎𝑛𝑜𝑙

b. Perhitungan regresi linier

(101)

No

Rasio AUC

etanol/butanol Kadar No

Rasio AUC

Tabel Kadar Sampel Hari ke 1.

(102)

3. Perhitungan Sampel Hari 2

a. Rasio AUC Etanol dengan N-Butanol

Sampel (Rasio) = 𝐴𝑈𝐶𝐸𝑡𝑎𝑛𝑜𝑙

b. Perhitungan menggunakan kurva baku

(103)

No

Rasio AUC

(104)

4. Perhitungan Sampel Alkohol Hari 3

a. Rasio AUC etanol vs butanol

Sampel (Rasio) 1 = 0.837

b. Perhitungan menggunakan kurva baku

(105)

No

Rasio AUC

(106)

(107)

(108)

BIOGRAFI PENULIS

Penulis skripsi berjudul “Penetapan kadar etanol dalam hasil

produksi “ciu” rumahan desa sentul kabupaten sukoharjo

dengan metode kromatografi gas” memiliki nama lengkap Fajar

Dwi Riyanto. Penulis lahir di Pangkalan Bun Provinsi

Kalimantan Tengah pada tanggal 31 Oktober 1990 sebagai anak kedua pasangan

Mulyana dan Murwani. Pendidikan formal yang pernah diikuti penulis yaitu TK

Cahaya Mulia Pangkalan Bun (1995-1996), SD Katolik Santa Maria Pangkalan

Bun (1996-2002), SMP Negeri 1 Pangkalan Bun (2002-2005), SMA Negeri 1

Pangkalan Bun (2005-2008), kemudian tahun 2008 melanjutkan kuliah di

Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma. Selama menempuh kuliah penulis

aktif dalam berbagai kegiatan dan organisasi beberapa diantaranya, Panitia PPnEC

Farmasi (2008,2009), Pengurus BEMF Farmasi (2009, 2010), Panitia INSADHA

(2010), dan yang terakhir Tim Humas dan Promosi Universitas Sanata Dharma