Laju Hidrolisis Sukrosa
Pretty Septiana*, Vera Nurchabibah, Teguh Andy A.M, Kiftiyah Yuni Fatmawardi, Nadhira Izzatur Silmi, Yuliatin, Ilham Al Bustomi
Kelompok 5, Kelas AB, Jurusan Kimia, Fakultas MIPA, Universitas Brawijaya, Jl. Veteran 65145, Indonesia
ABSTRAK
Pada percobaan ini dilakukan percobaan laju hidrolisis sukrosa untuk menentukan tetapan laju reaksi orde pertama dan mempelajari katalisis oleh ion hydrogen serta membandingkan penggunaan katalis ion hidrogen dan biokatalis dalam reaksi inversi sukrosa. Dengan cara mengukur sudut bidang perputaran cahaya menggunakan alat polarimeter, sehingga mendapatkan besar laju reaksi (k). Berdasarkan kurva hubungan antara ln(αt –α~) dengan waktu, campuran HCl dengan Sukrosa nilai konstanta laju hidrolisis yang diperoleh sebesar -0.029 S-1 Berdasarkan kurva hubungan antara ln(αt –α~) dengan waktu campuran sukrosa dengan enzim isolate diperoleh nilai K sebesar -0,0257 S-1
ABSTRACT
In this experiment carried out experiments to determine the rate of hydrolysis of sucrose first-order reaction rate constant and studying catalysis by hydrogen ions and hydrogen ions to compare the use of catalysts and biocatalysts in the reaction of sucrose inversion . By measuring the angle of rotation of the field of light using a polarimeter , so getting a big reaction rate ( k ) . Based on the relationship curve between ln ( αt -α ~ ) with time , a mixture of HCl with sucrose hydrolysis rate constant values were obtained for -0.029 S-1 Based on the relationship between the curve ln ( αt -α ~ ) with a mixture of sucrose with the enzyme isolates K values obtained by -0,0257 S-1
I. PENDAHULUAN
Kecepatan reaksi adalah perubahan konsentrasi persatuan waktu atau dapat ditulis dc/dt. Dalam reaksi kimia zat-zat kimia dapat dibagi menjadi 2 yaitu produk dan reaktan, dimana produk adalah zat yang bereaksi dan reaktan adalah zat hasil. Reaktan selalu bertambah dan produk selalu berkurang selama reaksi berlangsung sehingga kecepatan reaksinya adalah [1]:
Hidrolisis sukrosa oleh pemanasan dengan asam mineral, atau dengan enzim intervase akan menghasilkan produk campuran dari molekul yang sama yaitu glukosa dan D-Fruktosa [2]
C12H22O11 + H2 → C6H12O6 + C6H12O6 D-Glukosa D-Fruktosa
Larutan sukrosa adalah Dextrorotatory yaitu memutar bidang polarisasi kekanan tetapi selama hidrolisi menjadi leavorotatory yaitu memutar bidang polarisasi ke kiri. Perputaran spesifik dari sukrosa alalah 66,5°. D-glukosa mempunyai perputaran spesifik +52 dan D-Fruktosa sebesar 92°. Pada proses hidrolisis perputaran spesifik berubah dari +66,5 ke -20 . Tanda dari spesifik perputaran berubah dari( +) menjadi (-). Enzim yang menyebabkan inversi (perputaran)disebut enzim intervase. Laju perputaran (inversi) dapat diketahui dari bertambahnya konsentrasi fruktosa [2]
Inversi gula adalah proses hidrolisis sukrosa menjadi glukosa dan fruktosa dengan bantuan katalis asam atau enzim invertase. Gula hasil invertase yang menggandung glukosa dan fruktosa dalam jumlah yang sama dinamakan gula invert[4]
Laju reaksi dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu konsentrasi, luas permukaan sentuhan, suhu, dan katalis. Oleh karena itu, reaksi kimia dapat berjalan cepat atau lambat. Dalam industri, reaksi kimia perlu dilangsungkan pada kondisi tertentu agar produknya dapat diperoleh dalam waktu yang sesingkat mungkin. Reaksi dapat dikendalikan dengan mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhinya. Aplikasinya dalam kehidupan sehari-hari adalah pembuatan kopi atau teh yang menggunakan pelarut bersuhu tinggi dengan tujuan untuk meningkatkan laju reaksi [5]
II. METODOLOGI
II.1. Alat dan Bahan
II.2. Prosedur kerja
Pertama dibuat 2 campuran larutan sukrosa dan HCl 4 M masing-masing 20 mL dicampurkan dalam Erlenmeyer. Pada campuran pertama dipanaskan pada suhu 70°C selama 20 menit sedangkan campuran kedua tidak dilakukan pemanasan. Dibuat 3 campuran sukrosa dan enzim isolate masing-masing 20 mL dicampurkan pada Erlenmeyer. Kemudian campuran pertama dipanaskan pada suhu 40°C, campuran kedua dipanaskan pada suhu 70°C masing – masing selama 20 menit, sedangkan pada campuran ketiga tidak dilakukan pemanasan.
Polarimeter ditentukan titik nol nya, kemudian dibersihkan tabung polarimeter dengan aquades dan diisi penuh,dilakukan pengukuran sudut polarisasi awal (α0). Setelah itu dilakukan pengukuran sudut polarisasi pada larutan Sukrosa + HCl tanpa pemanasan pada periode 0,5,10,25,40,55,70 menit. Sedangkan untuk Sukrosa + HCl pada suhu 70°C dilakukan pengukuran pada αt∞ 70°C. Pada pengukuran Sukrosa + enzim isolate tanpa pemanasan pada periode 0,5,10,25,40,55,70 menit. Sedangkan untuk Sukrosa + enzim isolate pada suhu 40°C dan70°C dilakukan pengukuran pada αt∞ 40°C dan αt∞ 70°C.
III. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1Analisa Prosedur
Langkah kerja percobaan laju hidrolisis sukrosa yang pertama yaitu preparasi lima
larutan, yaitu HCl dengan sukrosa, HCl dan sukrosa dengan pemanasan pada temperatur
70oC, sukrosa dengan enzim, Enzim dan sukrosa dengan pemanasan pada temperatur 70oC
sukrosa dan enzim dengan pemanasan 40oC. Sukrosa digunakan sebagai larutan yang akan
diukur bidang polarisasinya. HCl digunakan sebagai katalis untuk memperpendek waktu paro
dari sukrosa sehingga reaksi berlangsung dengan cepat. Enzim digunakan sebagai biokatalis
untuk mempercepat reaksi. Pemanasan campuran HCl dengan sukrosa dilakukan pada
temperatur 70oC untuk mengukur sudut polarisasi tak hingga. Campuran enzim dengan
sukrosa dipanaskan pada temperatur 40oC karena enzim bekerja secara optimal pada
temperatur 40oC, sedangkan dipanaskan hingga 70oC untuk dibandingkan secara teori bahwa
enzim akan mengalami denaturasi pada temperatur 70oC. Kemudian, titik nol diukur untuk
mengkalibrasi polarimeter. Lalu, diukur sudut bidang polarisasi aquades sebagai alpha nol
agar dapat diketahui sudut bidang polarisasi dari sukrosa saja. Kemudian, diukur sudut bidang
polarisasi diukur pada menit ke nol hingga menit ke 70, sehingga didapatkan sudut bidang
polarisasi campuran sukrosa dengan HCL dan campuran sukrosa dengan enzim. Campuran
yang telah dipanaskan., diukur sudut bidang polarisasinya sebagai alpha tak hingga. Dalam
pengukuran sudut polarisasi, digunakan polarimeter dengan cara memutar revolver
berlawanan arah jarum jam secara konstan agar sudut bidang polarisasi yang didapatkan
karena udara didalam tabung dapat menyebabkan pembelokan cahaya yang berakibat sudut
Kurva 3. 1 Hubungan ln(αt –α~) terhadap waktu
eksperimen sebesar -0.029 S-1 dengan R2 sebesar 0.9537. Sedangkan secara teoritis,
didapatkan laju sebesar antara -0,0268 S-1 sampai – 0.0653 S-1. Nilai K secara teoritis dan percobaan hampir mendekati. Data yang didapatkan menjelaskan bahwa sudut polarisasi
campuran berbanding terbalik dengan waktu. Semakin lama waktu yang digunakan, maka
sudut polarisasi campuran yang terukur oleh polarimeter akan menurun. Dari nilai R2 yang
didapatkan mendekati 1, dapat disimpulkan bahwa reaksi tersebut orde pertama.
waktu
Kurva 3.2 Hubungan ln(αt –α~) terhadap waktu
Berdasarka data yang didapatkan pada campuran sukrosa dan enzim yaitu titik nol
sebesar 5.5o dan alpha nol sebesar 71.25oC. Sehingga didapatkan tetapan laju secara
eksperimen sebesar -0,0257 S-1 dengan R2 sebesar 0.9696 pada t~40oC. Sedangkan pada t~70
o
C tetapan laju reaksi tidak dapat ditentukan karena enzim pada temperatur 70oC mengalami
denaturasi. Data yang didapatkan menjelaskan bahwa sudut polarisasi campuran berbanding
terbalik dengan waktu. Semakin lama waktu yang digunakan, maka sudut polarisasi
campuran yang terukur oleh polarimeter akan menurun. Dari nilai R2 yang didapatkan
mendekati 1, dapat disimpulkan bahwa reaksi tersebut orde pertama.
IV. KESIMPULAN
Dari praktikum ini dapat disimpulkan bahwa tetapan laju hidrolisis sukrosa dengan katalis H+ sebesar -0.029 S-1 sedangakan menggunakan katalis enzim didapatkan tetapan
laju reaksi sebesar -0,0257 S-1 katalis enzim lebih berpengaruh terhadap laju hidrolisis
sukrosa karena nilai k enzim lebih besar daripada nilai k ion H+.
DAFTAR PUSTAKA
[1]Achmad,H. 2006. Elektrokimia dan Kinetika Kimia. Citra Aditya Bakti. Bandung.
[2] Torres,P dan Olivera, 2008, Application of Acid Hydrolysis of Sucrose as a Temperature,
Journal of Institute Inter Universitario de Macau Canada, 2(3) : 1-8
[3] Siddiqui, I, 2010, Polarigraphic Investigation of Kinetic of Invertion of Sucrose, Rasayan Journal, 3(2) : 255-259
[4] Razak,A.R.,Sumarni,N.K. dan Rahmat,B.,2012,Optimasi Hidrolisis Sukrosa
