BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Aren.
Pohon aren (Arenga pinnata) dapat tumbuh dengan baik di daerah beriklim sedang pada ketinggian 500 hingga 800 meter di atas permukaan laut dengan kondisi tanah yang beragam asalkan tidak terlalu asam dengan curah hujan 1200 mm per tahun (Iswanto, 2009). Dengan kondisi tempat tumbuh seperti disebutkan di atas, maka tidak heran jika pohon aren terdapat hampir di seluruh wilayah
Indonesia. Karena itu pohon aren mempunyai banyak nama daerah seperti : bakjuk/bakjok (Aceh), pola/paula (Karo), bagot (Toba), agaton/bargat (Mandailing), anau/neluluk/nanggong (Jawa), aren/kawung (Sunda), hanau (Dayak,Kalimantan), Onau (Toraja, Sulawesi), mana/nawa-nawa (Ambon, Maluku). Bangsa Belanda mengenalnya sebagai arenpalm atau zuikerpalm dan bangsa Jerman menyebutnya zuckerpalme. Sedangkan dalam bahasa Inggris disebut sugar palm atau Gomuti palm.
Aren termasuk suku Aracaceae (pinang-pinangan). Sistematika tanaman aren adalah sebagai berikut :
Kingdom : Plantae (Tumbuhan).
Subkingdom : Tracheobionta (Tumbuhan berpembuluh) Super Divisi : Spermatophyta (Menghasilkan biji) Divisi : Magnoliophyta (Tumbuhan berbunga). Kelas : Liliopsida (berkeping satu / monokotil). Sub Kelas : Arecidae.
Ordo : Arecales.
Famili : Arecaceae (suku pinang-pinangan).
Genus : Arenga.
Pohon aren hampir mirip dengan pohon kelapa. Pohon aren tingginya dapat mencapai 25 meter dan diameter batangnya dapat mencapai 65 cm. Perbedaannya, jika pohon kelapa batang pohonnya bersih (pelepah daun yang tua mudah lepas), pohon aren sangat kotor karena batangnya terbalut oleh ijuk sehingga pelepah daun yang sudah tua sulit terlepas dari batangnya. Hal ini menyebabkan batang pohon aren sering ditumbuhi oleh banyak tanaman jenis paku-pakuan.
Aren merupakan tumbuhan biji tertutup karena biji buahnya terbungkus dengan daging buah. Daun aren majemuk meyirip mirip daun kelapa dengan panjang pelepah mencapai lima meter dan tangkai daun mencapai 1,5 meter dengan warna hijau gelap di atas dan sisi bawahnya berwarna keputih-putihan oleh karena adanya lapisan lilin di sisi bawahnya. Tanaman aren berkeping satu, dimana bunga jantan terpisah dari bunga-bunga betina dalam tongkol yang berbeda yang muncul di ketiak daun. Panjang tongkol dapat mencapai 2,5 meter. Buah aren berbentuk bulat peluru, dengan diameter sekitar 4 cm, mempunyai tiga ruang dan memiliki tiga biji, tersusun dalam untaian seperti rantai. Setiap tandan mempunyai 10 tangkai atau lebih, dan setiap tangkai memiliki lebih kurang 50 butir buah berwarna hijau sampai coklat kekuningan. Buah ini tidak dapat dimakan langsung karena getahnya sangat gatal (Iswanto, 2009).
2.2. Manfaat Tanaman Aren.
Walau aren bukan tanaman yang dibudidayakan, namun karena masyarakat mulai mengetahui banyak manfaat yang didapat dari pohon aren ini membuat masyarakat mulai melirik tanaman ini untuk dibudidayakan. Hampir semua bagian pohon aren dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan produk yang mempunyai nilai ekonomi.
Akar digunakan untuk membuat obat secara tradisional.
Batang pohon aren dapat digunakan sebagai bahan bangunan, jembatan dan peralatan rumah tangga.
Buah aren muda digunakan untuk pembuatan kolang-kaling sebagai bahan makanan olahan berupa manisan.
Daun muda/janur untuk pembungkus kertas rokok yang disebut kawung. Daun yang sudah tua, digunakan sebagai atap rumah.
Lidi daun aren untuk membuat sapu lidi.
Nira sebagai bahan baku pada pembuatan gula aren, tuak dan cuka.
Ijuk sebagai bahan baku membuat sapu dan tali, atap rumah dan media
penyaring air (water filter) dan juga pembungkus kabel bawah laut.
Tepung aren, diolah dari batang pohon aren untuk pembuatan mie, cendol, bakso, campuran membuat bubur (Lay and Heliyanto, 2010) dan (Irawan et al, 2009)
Pohon aren, dapat menghasilkan 15 liter nira setiap hari, ijuk sebanyak 2 kg setiap pohon / tahun, kolang kaling 100 kg setiap pohon / tahun dan jika tidak disadap niranya, pohon aren dapat menghasilkan 40 kg tepung setiap pohon. Pohon aren akan berbunga setelah berumur 7 s/d 12 tahun. Tandan bunga muncul dari setiap pelepah atau bekas pelepah daun mulai dari ketinggian seperempat tinggi pohon ke arah bawah.Bunga betina akan masak dalam 1 – 3 tahun. Bunga betina yang masih muda, dapat diolah menjadi kolang kaling (Sunanto, 1993)
2.3. Kolang kaling.
saluran cerna manusia. Kandungan karbohidrat yang dimiliki kolang kaling bisa memberikan rasa kenyang bagi orang yang mengkonsumsinya, selain itu juga menghentikan nafsu makan dan mengakibatkan konsumsi makanan jadi menurun, sehingga cocok dikonsumsi sebagai makanan diet.
2.3.1 Pembuatan kolang kaling.
Untuk membuat kolang-kaling, biasanya diawali dengan pemilihan buah aren yang masih berada pada pohon aren, yaitu satu tandan buah aren yang masih setengah masak (tak terlalu muda dan belum tua), yang ditandai dengan warna kulit buah yang masih hijau segar. Ada dua cara untuk membuat kolang kaling, yaitu dengan membakar buah aren atau merebus buah aren. Tujuan utama pembakaran atau perebusan itu adalah untuk menghilangkan lendir buah yang menyebabkan rasa gatal. Dengan dibakar, maka daging buah menjadi agak hangus, namun bijinya tidak hangus. Buah yang telah direbus atau dibakar kemudian dibelah daging buahnya dan dilepaskan kulit biji yang tipis (yang berwarna kuning), sehingga tinggal biji aren yang berwarna putih agak bening. Setelah biji aren tanpa kulit biji itu terkumpul, selanjutnya dicuci dengan air bersih. Kemudian biji aren tanpa kulit biji yang sudah bersih itu direndam dalam larutan kapur selama 2 – 3 hari. Air kapur ini berfungsi mengendapkan segala kotoran dan dapat lebih mengenyalkan biji-biji buah aren. Selesai perendaman ini, dapat dilihat biji-biji aren yang terapung berwarna putih bersih agak bening yang disebut dengan kolang kaling (Sunanto, 1993)
2.3.2. Komposisi kimia kolang kaling.
galaktomanan yang mana molekul tersebut mempunyai rantai utama yang terdiri dari residu ( 1 4 )-β-D-manosa, dengan rantai samping yang berbeda yaitu residu α -D-galaktosa yang terikat dengan rantai utama dengan ikatan (1 6). Berat molekul ditemukan beragam dari 6000 sampai dengan 17000 (Kooiman, 1971).
2.4. Karbohidrat.
Karbohidrat merupakan senyawa karbon, hidrogen dan oksigen yang terdapat melimpah di alam dan mempunyai rumus empiris CH2O. Karbohidrat banyak
terdapat dalam bahan nabati, baik berupa gula sederhana, pentosa, heksosa, maupun karbohidrat dengan massa molekul tinggi seperti pati, pektin, selulosa, dan lignin. Secara biokimia, karbohidrat adalah polihidroksi aldehid atau polihidroksi keton atau turunannya, sehingga terdapat pula karbohidrat yang mengandung nitrogen, fosforus, atau sulfur (Riswiyanto, 2009). Di alam, karbohidrat dihasilkan dari proses fotosintesis pada tumbuh-tumbuhan yang mengandung klorofil yang mengubah karbon dioksida dan air menjadi karbohidrat dan oksigen. Melalui proses yang komplek, reaksi fotosintesis dapat disederhanakan menjadi :
6 CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6 O2 (Riswiyanto, 2009).
2.5. Penggolongan Karbohidrat.
Karbohidrat merupakan polimer yang tersusun dari molekul gula yang terangkai menjadi rantai yang panjang serta dapat pula bercabang yang disebut dengan polisakarida, misalnya pati, kitin, dan selulosa. Selain monosakarida dan polisakarida, terdapat pula disakarida yang merupakan rangkaian dua monosakarida dan oligosakarida yang merupakan rangkaian beberapa monosakarida (Vistanty, 2010).
2.5.1. Monosakarida.
Monosakarida (dari bahasa Yunani mono : satu, sacchar : gula) adalah senyawa karbohidrat dalam bentuk gula yang paling sederhana. Disebut juga gula sederhana (simple sugars) karena monosakarida ini tidak dapat dihidrolisis menjadi molekul karbohidrat yang lebih sederhana lagi (Hart, 2003). Molekul monosakarida hanya terdiri dari beberapa atom karbon. Monosakarida dapat juga diartikan sebagai senyawa pembentuk disakarida seperti sukrosa, laktosa dan maltosa serta pembentuk polisakarida seperti selulosa dan amilum (Fessenden and Fessenden, 1984). Monosakarida dikelompokkan berdasarkan jumlah atom karbon yang dikandungnya, yaitu triosa C3H6O3, tetrosa C4H8O4, pentosa C5H10O5, heksosa C6H12O6 dan heptosa
C7H14O7 (Riswiyanto, 2009). Gugus aktifnya dapat berupa gugus aldehid atau gugus
Glukosa adalah suatu aldoheksosa (aldosa dengan enam atom karbon). Sedangkan ribosa adalah suatu aldopentosa (aldosa dengan lima atom karbon). Fruktosa adalah suatu heksulosa, disebut juga levulosa karena memutar bidang polarisasi ke kiri. Merupakan satu-satunya heksulosa yang terdapat di alam. Fruktosa merupakan gula termanis, terdapat dalam madu dan buah-buahan bersama glukosa. Fruktosa dapat terbentuk dari hidrolisis suatu disakarida yang disebut sukrosa. Sama seperti glukosa, fruktosa adalah suatu gula pereduksi. Galaktosa adalah aldoheksosa, namun memiliki sifat yang berbeda dari glukosa karena atom-atomnya tersusun berlainan. Struktur glukosa umumnya berbentuk kursi siklik dan hanya 0.02% berbentuk rantai lurus. Hal ini dikarenakan karbohidrat memiliki gugus fungsi alkohol dan aldehida atau keton sehingga struktur rantai lurus mudah berkonversi menjadi bentuk struktur kursi siklik atau struktur cincin hemiasetal (Ophardt, 2003) Rumus struktur glukosa (gambar 2.1), galaktosa (gambar 2.2) dan fruktosa (gambar 2.3) dapat digambarkan melalui proyeksi Fischer dan proyeksi Haworth sebagai berikut ini :
Gambar 2.2 Gambar struktur galaktosa.
2.5.2. Oligosakarida
Oligosakarida mengandung antara 2 sampai 20 unit monosakarida atau karbohidrat sederhana (Gibson, 2004). Sehingga oligosakarida dapat berupa disakarida, trisakarida dan lainnya. Oligosakarida sebagian terdapat secara alami dalam sayur-sayuran dan buah-buahan sementara sebagian lainnya dapat diproduksi secara sintetis melalui hidrolisis polisakarida atau melalui penggunaan teknologi enzim (Gibson, 2004). Oligosakarida yang paling banyak digunakan dan terdapat di alam adalah bentuk disakarida seperti maltosa, laktosa dan sukrosa. Molekul disakarida yang disusun oleh dua molekul monosakarida dihubungkan oleh ikatan glikosida. Reaksi pembentukan disakarida dari monosakarida adalah sebagai berikut (gambar 2.4) : R – OH + HO – R’ R – O – R’ + H2O
Gambar 2.4 Gambar reaksi pembentukan disakarida.
Masing masing disakarida yang terbentuk dari dua molekul monosakarida adalah sukrosa (gambar 2.5), laktosa (gambar 2.6) dan maltosa (gambar 2.7)
Gambar 2.5 Struktur Sukrosa
Gambar 2.6 Struktur Laktosa.
Laktosa terbentuk dari penggabungan satu molekul glukosa dan satu molekul galaktosa.
Gambar 2.7 Struktur Maltosa Maltosa terbentuk dari penggabungan dua molekul glukosa.
2.5.3. Polisakarida.
(Science Tech Entrepreneur, 2008). Polisakarida adalah polimer dengan beberapa ratus hingga ribuan monosakarida yang dihubungkan dengan ikatan glikosidik. Polisakarida diklasifikasikan berdasarkan fungsi, struktur, jenis monosakarida dan posisi ikatan glikosidik serta konfigurasi ikatan glikosidik α dan β juga ada tidaknya substituen non karbohidrat.
Berdasarkan fungsinya, polisakarida dibedakan menjadi dua jenis, yaitu polisakarida simpanan dan polisakarida struktural. Polisakarida simpanan berfungsi sebagai materi cadangan yang ketika dibutuhkan akan dihidrolisis untuk memenuhi kebutuhan gula bagi sel. Yang tergolong polisakarida simpanan antara lain adalah pati, glikogen dan dekstrin. Pati adalah polisakarida simpanan dalam tumbuhan. Monomer-monomer glukosa penyusunnya dihubungkan dengan ikatan alfa 1-4. Bentuk pati yang paling sederhana adalah amilosa, yang hanya memiliki rantai lurus. Sedangkan bentuk pati yang lebih kompleks adalah amilopektin yang merupakan polimer bercabang dengan ikatan alfa 1- 6 pada titik percabangan. Glikogen adalah polisakarida simpanan dalam tubuh hewan. Struktur glikogen mirip dengan amilopektin, namun memiliki lebih banyak percabangan. Manusia dan vertebrata lainnya menyimpan glikogen pada sel hati dan sel otot. Glikogen dalam sel akan dihidrolisis bila terjadi peningkatan kebutuhan gula dalam tubuh. Hanya saja, energi yang dihasilkan tidak seberapa sehingga tidak dapat diandalkan sebagai sumber energi dalam jangka lama. Sedangkan dekstran adalah polisakarida pada bakteri dan khamir yang terdiri atas poli-D-glukosa rantai alfa 1-6, yang memiliki cabang alfa 1-3 dan beberapa memiliki cabang alfa 1-2 atau alfa 1-4.
hampir 100 miliar ton per tahun (Stephen et al, 2006). Ikatan glikosidik selulosa berbeda dengan pati yaitu monomer selulosa seluruhnya terdapat dalam konfigurasi beta. Kitin adalah karbohidrat penyusun eksoskeleton artropoda (serangga, laba-laba, krustase). Kitin terdiri atas monomer glukosa dengan cabang yang mengandung nitrogen. Kitin murni menyerupai kulit, namun akan mengeras ketika dilapisi dengan kalsium karbonat. Kitin telah digunakan untuk membuat benang operasi yang kuat dan fleksibel dan akan terurai setelah luka atau sayatan sembuh. Beberapa senyawa polisakarida dan strukturnya adalah selulosa (gambar 2.8), amilum (gambar 2.9) dan glikogen (gambar 2.10) adalah sebagai berikut :
Gambar 2.8. Struktur Selulosa.
Gambar 2.9. Struktur amilum.
2.6. Galaktomanan.
Galaktomanan adalah polisakarida yang terdiri dari rantai manosa dan galaktosa (Zultiniar and Casoni, 2009), yang terbentuk dari β-(1-4)-D-Manosa sebagai rantai utama dan mempunyai satu unit cabang α-D-Galaktosa yang terikat pada posisi α-(1-6) (Buckeridge et al., 2010). Struktur galaktomanan adalah seperti yang terlihat pada gambar 2.11 berikut ini.
Gambar 2.11 Struktur Galaktomanan
Galaktomanan yang diperoleh dari masing masing tanaman yang berbeda memiliki kadar yang berbeda misalnya galaktomanan yang diperoleh dari ampas kelapa sebesar 20 % (Zultiniar and Casoni, 2009), pada kolang kaling 4,58% (Tarigan, 2012), sedangkan pada Fenugreek kadar galaktomanan berkisar 25 – 30% (Mathur and Mathur, 2005). Beberapa variasi dalam hal berat molekul galaktomanan telah dilaporkan. Hal ini terjadi disebabkan galaktomanan yang diperoleh dari berbagai sumber yang berbeda memiliki perbandingan jumlah manosa dan galaktosa yang berbeda. Misalnya pada biji aren perbandingan manosa : galaktosa = 2,26 : 1 (Kooiman, 1971), sedangkan pada bungkil inti sawit perbandingan manosa : galaktosa = 3 : 1 (Tafsin, 2007). Juga ditemukan galaktomanan dengan perbandingan manosa : galaktosa = 1,1 : 1 dengan massa molekul 79.000 yang diisolasi dari biji Gleditsia delavayi (Rakhmanberdyeva, 2004). Galaktomanan yang telah dimurnikan yang diperoleh dari biji Astragalus lehmannianus mengandung 55% D-manosa dan 45% D-galaktosa dan memiliki berat molekul 997,03 kDa (Mestechkina et al, 2000). Selain perbedaan dalam hal persen galaktomanan dan perbedaan perbandingan manosa dan galaktosa dalam galaktomanan juga terdapat perbedaan dalam hal distribusi galaktosa pada rantai manosa juga perbedaan dalam berat molekulnya (Kok et al, 1999).
2.7. Fungsi Galaktomanan.
digunakan sebagai aditif pada makanan dan juga sebagai hidrokolloid pada industri (Mathur, 2012).
Penggunaan galaktomanan dalam bidang farmasi dari sumber komersial dan nonkomersial, telah dipelajari secara ekstensif selama dekade terakhir (Silveira, 2011). Galaktomanan menunjukkan potensi dalam tren global terhadap penggunaan produk yang lebih nabati untuk motif ekologi dan produksi serta aplikasinya yang tidak menyebabkan pencemaran sehingga tidak mengganggu ekosistem. Ada berbagai sumber galaktomanan dan berbagai bentuk aplikasi dalam farmasi, seperti tablet atau kapsul, hidrogel dan film. Selain penggunaan sederhana, polisakarida berperan dalam modifikasi obat sebagai bahan matriks atau pelapis.
Pada industri makanan, galaktomanan biasa dipakai sebagai penggumpal. Pada industri es krim galaktomanan digunakan untuk membuat es agar tidak cepat mencair. Selain itu galaktomanan juga digunakan oleh industri pembuatan keju, buah kalengan, dan bumbu salad (Zultiniar and Casoni, 2009). Di Finlandia galaktomanan direkomendasikan sebagai salah satu obat untuk mengatasi hiperlipidemia (kadar lemak darah tinggi). Seperti dikutip Duodecim Medical Publication, Finlandia, galaktomanan efektif menangkap lemak dan mengubahnya menjadi gumpalan-gumpalan dan dibuang bersama feses (Zultiniar and Casoni, 2009). Galaktomanan juga ampuh menurunkan serum total kolesterol dan Low Density Lipoprotein (LDL) kolesterol 10 – 15%. Sedangkan kadar High Density Lipoprotein (HDL) dan trigliserida tidak berubah.
Senyawa galaktomanan dalam ilmu gizi merupakan serat makanan (dietary fiber) yang mampu menurunkan kadar glukosa dan kolesterol darah. Variasi secara biologis preparasi pektin aktif dan tanaman yang mengandung galaktomanan disarankan untuk mencegah kanker dan peradangan (Lepur, 2012).
Menyangkut sifat- sifat fisikokimia yang berbeda, galaktomanan adalah sejenis material yang serba guna yang digunakan untuk banyak aplikasi yaitu sebagai penguat dan stabilizer yang sangat baik dari emulsi. Karena tidak adanya toksisitas memungkinkan pemakaiannya dalam industri-industri tekstil, farmasi, biomedis, kosmetik dan makanan (Srivastava and Kapoor, 2005), (Vierra et al, 2007). Sebagian besar galaktomanan yang digunakan dalam teknologi farmasi dan kosmetik biasanya merupakan gum yang tidak dimurnikan (Uner and Altinkurt, 2004). Selain yang disebutkan diatas, terakhir digunakan juga sebagai edible film (Lima et al, 2010) dan (Tarigan, 2012).
2.8. Transformasi Galaktomanan.
2.9. Esterifikasi Dengan Asil Klorida Atau Asetat Anhidrida.
Reaksi esterifikasi umumnya merupakan reaksi pembentukan ester dari alkohol dengan asam. Reaksinya
Reaksi ini memerlukan kondisi khusus karena merupakan suatu reaksi kesetimbangan sehingga reaksi esterifikasi terhadap gugus hidroksil dari alkohol sebagai pengganti asam karboksilat ditingkatkan reaktifitasnya dengan menggunakan senyawa asil klorida atau asetat anhidrida. Reaksi dengan anhidrida alkanoat berlangsung lebih lambat dibanding reaksi-reaksi yang serupa dengan asil klorida, dan biasanya campuran reaksi yang terbentuk perlu dipanaskan.
Gambar 2.12 Reaksi asil klorida dengan alkohol.
2.10. Anhidrida asam.
Jika dari dua molekul asam etanoat (asam asetat) dilepaskan sebuah molekul air maka akan diperoleh anhidrida asam, yakni anhidrida etanoat (anhidrida asetat). Asam etanoat (asam asetat) memiliki struktur sebagai berikut :
Sedangkan anhidrida asetat memiliki struktur sebagai berikut :
terbentuk. Anhidrida etanoat mendidih pada suhu 140°C. Titik didih cukup tinggi karena memiliki molekul polar yang cukup besar sehingga memiliki gaya dispersi Van der Waals sekaligus gaya tarik dipol-dipol. Akan tetapi, anhidrida etanoat tidak membentuk ikatan hidrogen. Ini berarti bahwa titik didihnya tidak sama tingginya dengan titik didih asam karboksilat yang berukuran sama. Sebagai contoh, asam pentanoat (asam yang paling mirip besarnya dengan anhidrida etanoat) mendidih pada suhu 186°C. Reaksi-reaksi ini (reaksi asil klorida dan reaksi anhidrida asam) melibatkan komponen alkohol dan fenol, atau amonia dan amina. Semua komponen ini mengandung unsur yang sangat elektronegatif dengan sebuah pasangan elektron bebas yang aktif baik oksigen maupun nitrogen.
Alasan-alasan mengapa dalam esterifikasi lebih baik digunakan anhidrida etanoat dibandingkan dengan etanoil klorida antara lain :
Anhidrida etanoat lebih murah dibanding etanoil klorida .
Anhidrida etanoat lebih aman digunakan dibanding etanoil klorida. Anhidrida etanoat kurang korosif dan tidak mudah terhidrolisis (reaksinya dengan air berlangsung lebih lambat).
Anhidrida etanoat tidak menghasilkan uap hidrogen klorida yang berbahaya (korosif dan beracun).
2.11. Spektroskopi
spektroskopi berkembang seiring teknik-teknik baru yang dikembangkan untuk memanfaatkan tidak hanya cahaya tampak, tetapi juga bentuk lain dari radiasi elektromagnetik dan non-elektromagnetik seperti gelombang mikro, gelombang radio, elektron, foton, gelombang suara, sinar X dan lain sebagainya. Spektroskopi umumnya digunakan dalam kimia fisik dan kimia analisis untuk mengidentifikasi suatu substansi melalui spektrum yang dipancarkan atau yang diserap. Alat untuk merekam spektrum disebut spektrofotometer. Spektroskopi juga digunakan secara intensif dalam astronomi dan penginderaan jarak jauh. Salah satu jenis spektroskopi adalah spektroskopi infra merah (IR). spektroskopi ini didasarkan pada vibrasi suatu molekul.
Dari pembagian daerah spektrum elektromagnetik tersebut di atas, daerah panjang gelombang yang digunakan pada alat spektroskopi inframerah adalah pada daerah inframerah pertengahan, yaitu pada panjang gelombang 2,5 – 50 µm atau pada bilangan gelombang 4.000 – 200 cm-1. Daerah tersebut adalah cocok untuk perubahan energi vibrasi dalam molekul. Daerah inframerah yang jauh (400-10cm-1, berguna untuk molekul yang mengandung atom berat, seperti senyawa anorganik tetapi lebih memerlukan teknik khusus (Zhang, 2009).
Metode Spektroskopi inframerah dapat digunakan untuk mengidentifikasi suatu senyawa yang belum diketahui, karena spektrum yang dihasilkan spesifik untuk senyawa tersebut. Metode ini banyak digunakan karena cepat dan relatif murah, dapat digunakan untuk mengidentifikasi gugus fungsional dalam molekul karena spektrum inframerah yang dihasilkan oleh suatu senyawa adalah khas dan oleh karena itu dapat menyajikan sebuah fingerprint (sidik jari) untuk senyawa tersebut. Spektroskopi inframerah biasanya digunakan untuk penelitian dan digunakan dalam industri yang sederhana dengan teknik yang sederhana dan untuk mengontrol kualitas. Alat spektroskopi inframerah cukup kecil dan mudah dibawa kemana-mana dan kapanpun dapat digunakan. Dengan meningkatnya teknologi komputer memberikan hasil yang lebih baik. Spektroskopi inframerah mempunyai ketepatan yang tinggi pada aplikasi kimia organik dan anorganik (Zhang, 2009).
daerah sidik jari (fingerprint region). Meskipun pada daerah 4000 – 2000 cm-1 menunjukkan absorbsi yang sama, pada daerah 2000 – 400 cm-1 juga harus menunjukkan pola yang sama sehingga dapat disimpulkan bahwa dua senyawa adalah sama.
Untuk penafsiran spektrum inframerah tidak ada aturan kaku, namun syarat-syarat tertentu yang harus dipenuhi sebagai upaya untuk menafsirkan suatu spektrum adalah :
Spektrum harus terselesaikan dan intensitas cukup memadai.
Spektrum diperoleh dari senyawa murni.
Spektrofotometer harus dikalibrasi sehingga pita yang teramati sesuai dengan frekuensi atau panjang gelombangnya. Kalibrasi dapat dilakukan dengan menggunakan standar yang dapat diandalkan, seperti polistirena film.
Metode persiapan sampel harus ditentukan. Jika dalam bentuk larutan, maka konsentrasi larutan dan ketebalan sel harus ditunjukkan.
2.12. Konsentrasi Misel Kritis.
pengemulsi yang akan melarutkan senyawa yang secara normal tidak larut di dalam pelarut yang digunakan tersebut. Hal ini terjadi karena spesi tak larut dapat terinkorporasi di dalam inti misel.
Dalam kehidupan sehari hari banyak hal yang berhubungan dengan fenomena permukaan-antarmuka. Misalnya proses pembersihan kotoran pada pakaian, dan peralatan rumah tanggga, menulis pada kertas dengan menggunakan tinta, air dijaga agar tidak penetrasi kedalam daun oleh suatu senyawa hidrofobik menyerupai lilin yang terdapat dipermukaan daun. Fenomena permukaan-antarmuka juga banyak dimanfaatkan pada proses-proses industri antara lain : industri tekstil, industri plastik dan karet sintetik, pigmen, agrokimia, farmasi, kosmetik, pangan dan teknik sipil. Dalam bidang-bidang tersebut, surfaktan digunakan sebagai emulsifier, dispersant, wetting agent, foaming, anti foaming agent dan lain-lain. Dengan terbentuknya misel, sifat-sifat larutan akan berubah secara mandadak, seperti tegangan permukaan-antarmukanya, viskositasnya, daya hantar listriknya dan lain-lain.
Surfaktan (surface active agents) adalah zat yang dapat mengaktifkan permukaan, karena cenderung untuk terkonsentrasi pada permukaan atau antarmuka. Surfaktan mempunyai orientasi yang jelas sehingga cenderung pada rantai lurus. Sabun merupakan salah satu contoh dari surfaktan. Molekul surfaktan mempunyai dua ujung yang terpisah, yaitu ujung polar (hidrofilik) dan ujung nonpolar (hidrofob). Surfaktan merupakan suatu molekul dengan rantai hidrokarbon panjang dengan gugus ujung bersifat polar atau ionik. Bagian rantai hidrokarbon dari molekul ini bersifat hidrofobik dan larut dalam cairan non polar, sedangkan gugus ujung polar/ionik bersifat hidrofilik dan larut dalam air. Bagian hidrofilik molekul surfaktan dapat berupa gugus ionik yang bermuatan positif atau bermuatan negatif atau juga gugus yang bersifat polar non-ionik yang bermuatan netral (Tang and Suendo, 2011).
adalah senyawa organik yang memiliki rantai panjang umumnya mempunyai gugus polar yang khas seperti gugus –COOH, –OH, –CONH2, –NH2 –SO3H, –SH, dan
garam-garam dari gugus karbosilat dan sulfonat. Senyawa ini umumnya tidak menurunkan tegangan permukaan cairan, tetapi menurunkan tegangan antarmuka minyak air (Schramm and Marangoni, 2000). Sedangkan surfaktan yang larut dalam air adalah surfaktan yang memiliki ujung ion bersifat hidrofilik. Berdasarkan sifat kelistrikannya, surfaktan yang larut dalam air dapat digolongkan menjadi surfaktan anionik yang bermuatan negatif, surfaktan kationik yang bermuatan positif, surfaktan non ionik yang tidak terionisasi dalam larutan dan surfaktan amphoter yang bermuatan positif dan negatif tergantung dari harga pH larutan (Supriningsih, 2010).
Surfaktan anionik adalah suatu surfaktan yang gugus polarnya mengandung muatan negatif contohnya adalah C12H25C6H4SO3-Na+ (Natrium Alkil Benzena
yang sangat kuat terhadap medium air, sedangkan gugus hidrofob bergabung dengan gugus hidrofob dari molekul sabun lain membentuk agregat yang dinamakan misel. Gugus-gugus hidrofob akan berkumpul di bagian dalam misel, sedangkan gugus hidrofilik akan berada di luar. Telah dilaporkan bahwa sifat gelembung sabun bergantung pada tegangan permukaannya, yang secara langsung berpengaruh terhadap volume maksimum dari gelembung tersebut (Christian and Enwall, 1978). Pada prinsipnya larutan dengan tegangan permukaan yang lebih rendah memungkinkan terbentuknya gelembung dengan volume yang lebih besar (Tang and Suendo, 2011).
misel kritisnya. Secara umum struktur misel dibedakan menjadi dua, yaitu struktur misel sterik dan struktur misel lamelar seperti telihat pada gambar berikut ini.
(a) (b)
Gambar 2.14 Struktur misel sterik (a) dan struktur misel lamelar (b)
Penentuan tegangan permukaan ini dilakukan menggunakan metode cincin du Nouy dengan cara mencelupkan cincin Pt-Ir ke dalam cairan. Kemudian penentuan didasarkan atas gaya yang diperlukan untuk menarik cincin Pt-Ir tersebut ke permukaan cairan. Nilai yang tertera pada pembacaan akan naik sampai mencapai nilai maksimumnya yaitu sesaat sebelum lamella pecah. Namun, nilai maksimum ini adalah tegangan permukaan cairan yang belum dikoreksi. Pada saat pengangkatan cincin, ada sebagian cairan yang terangkat sebelum permukaan cairan terpecahkan. Selain itu, ada beberapa faktor yang tidak diperhitungkan, seperti jari-jari kawat, dan volume cairan yang tumpah saat cincin dikeluarkan, sehingga diperlukan adanya suatu faktor koreksi.
