MODUL AJAR EKSTRAKSI
1. INFORMASI UMUM a. Identitas
Nama Penyusun Sekolah
Tahun
Jenjang Sekolah Kelas
Alokasi Waktu Jumlah Pertemuan
: Ibrahim Ghozy Prasetyo : SMK Negeri 3 Kendal : 2022/2023
: SMK : XII
: 20 JP (20 x 45 menit) : 2 Pertemuan @ 10 JP b. Kompetensi Awal Memahami proses ekstraksi
c. Profil Pelajar Pancasila Beriman Bertakwa kepada Tuhan YME dan Berakhlak Mulia, Mandiri, Bernalar Kritis, Gotong royong, Kreatif d. Sarana dan Prasarana LMS Moodle, Buku Teks, PPT, Grup WhatsApp,
Laptop, HP Android, Internet
e. Target Peserta Didik Modul ini dapat digunakan oleh siswa , Jumlah peserta didik per kelas yang disarankan
maksimum 36 peserta didik f. Model Pembelajaran Luring Kombinasi
2. KOMPONEN INTI
3. L A M P I R A N
A.
a. Tujuan Pembelajaran 1. Peserta didik mampu menjelaskan mengenai dasar teori ekstraksi.
2. Peseta didik mampu memahami dasar teori ekstraksi.
3. Peserta didik dapat melakukan kegiatan ekstraksi dengan baik dan benar.
4. Peserta didik mampu memilih pelarut yang sesuai untuk melakukan ekstraksi.
5. Peserta didik mampu memiih metode ekstraksi yang sesuai dengan sampel.
6. Peserta didik mampu mengembangkan produk berbahan dasar alam.
7. Peserta didik memahami berbagai macam jenis ekstraksi yang ada.
8. Peserta didik memahami dasar pemilihan pelarut dalam ekstraksi.
b. Pemahaman Bermakna Diharapkan modul ajar yang dibuat dapat menjadi bekal peserta didik dalam menyiapkan diri ketika terjun dalam dunia industri.
c. Pertanyaan Pemantik Peserta didik diberikan gambar wedang jahe, kemudian diberi pertanyaan mengenai apa yang dipikirkan dari gambar tersebut, apasaja bahan pembuatnya dan bagaimana minuman tersebut dibuat.
d. Kegiatan Pembelajaran Pertemuan 1 (Luring) a. Pendahuluan (30 menit)
Guru memberikan salam
Berdoa
Peserta didik dan guru Menyanyikan lagu Indonesia Raya
Guru menanyakan kabar peserta didik (kenyamanan dan kesiapan peserta didik dalam belajar)
Guru menanyakan kehadiran siswa
Guru menyampaikan tujuan pembelajaran b. Kegiatan Inti
Peserta didik mengerjakan Asesmen Diagnostik (15 menit)
Mulai Dari Diri (25 menit)
Peserta didik diberi gambar dan pertanyaan pemantik.
Peserta didik menjawab pertanyaan pemantik dengan pengetahuan yang dimiliki.
Eksplorasi konsep (70 menit)
Peserta didik diberikan materi mengenai ekstraksi
Peserta didik mengerjakan asesmen formatif 1
Ruang Kolaborasi (60 menit)
Peserta didik membuat peta konsep mengenai ekstraksi
Demonstrasi Kontekstual (220 menit)
Peserta didik membuat prosedur praktikum dan melakukan praktikum.
Penutup ( 30 menit)
• Memberikan kesimpulan dari serangkaian kegiatan
• Refleksi terhadap pembelajaran yang
ASESMEN DAN LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK
ASESMEN DIAGNOSTIK Jenjang/ Kelas SMK/XII Kimia Industri
Capaian Pembelajaran
Mengevaluasi serta melaksanakan ekstraksi padat – cair maupun cair – cair.
Tujuan Pembelajaran
1. Peserta didik mampu menjelaskan mengenai dasar teori ekstraksi.
2. Peseta didik mampu memahami dasar teori ekstraksi.
3. Peserta didik daat melakukan kegiatan ekstraksi dengan baik dan benar.
4. Peserta didik mamu memilih pelarut yang sesuai untuk melakukan ekstraksi.
5. Peserta didik mamu memiih metode ekstraksi yang sesuai dengan sampel.
6. Peserta didik mampu mengembangkan produk berbahan dasar alam.
7. Peserta didik memahami berbagai macam jenis ekstraksi yang ada.
8. Peserta didik memahami dasar pemilihan pelarut dalam ekstraksi.
Profil Pelajar Pancasila
Beriman Bertakwa kepada Tuhan YME dan Berakhlak Mulia, Mandiri, Bernalar Kritis, Gotong royong, Kreatif
Asesmen Non-Kognitif
Informasi apa saja yang
ingin digali? Pertanyaan kunci yang ingin ditanyakan Dasar pemahaman
yang dimiliki siswa
1. Dasar dari ekstraksi adalah?
2. Apa saja hal hal yang perlu diperhatikan dalam ekstraksi?
3. Apa saja macam macam ekstraksi?
4. Bagaimana cara menghitung hokum Nernst?
5. Bagaimana cara memilih metode ekstraksi?
Asesmen Diagnostik
1. Apa dasar prinsip dari ekstraksi?
a. Prinsip perbedaan titik didih b. Prinsip like dissolve like c. Prinsip perbedaan masa jenis
d. Prinsip perbedaan elektronegativitas e. Prinsip perbedaan rantai karbon 2.
a. Kelarutan senyawa yang akan diekstrak b. Reaktivitas antara senyawa dan pelarut c. Pelarut mudah dipisahkan dari senyawa d. Titik didih senyawa
e. Mudah didapatkan
Berdasarkan penyataan diatas manakah yang merupakan syarat tambahan yang harus dimiliki oleh pelarut?
a. A, b, dan c b. B dan d c. A dan e d. C, d dan e e. D dan e
3. Mana dari metode ekstraksi di bawah ini yang merupakan metode ekstraksi dingin cair – cair?
a. Soxhletasi b. Maserasi c. Perkolasi d. Infusa
e. Corong pisah
4. Dari 150 gram bahan alam yang akan diekstraksi didalamnya terdapat 100 gram senyawa yang akan diambil, seetelah dilakukan ekstraksi dengan metode maserasi kemudian diekstraksi dengan metode corong
pisah dengan volume awal 10 ml dan 5 kali pengulangan, berapakah massa senyawa yang tertinggal didalam sampel bila diketahui volume 1 kali pengulangan 15 ml dan koefisien distribusi 0,7?
a. 51,2 gram b. 48,8 gram c. 3.5 gram d. 5,2 gram e. 76,8 gram
5. Dalam mengambil ekstrak dari bahan bahan alami yang mudah terurai dengan pemanasan dan harus dipisahkan dengan menggunakan 2 pelarut, harus dilakukan setidaknya 2 buah metode ekstraksi. Dari pilihan metode ekstraksi dibawah ini, manakah yang tepat untuk kondisi diatas?
a. Soxhletasi dan maserasi b. Reflux dan perkolasi c. Maserasi dan corong pisah d. Infusa dan perkolasi e. Maserasi dan infusa
1. Ekstraksi
Ekstrasi merupakan proses pemisahan bahan dari campuran dengan menggunakan pelarut yang sesuai (Mukhriani, 2014).
Dasar dari ekstraksi adalah kelarutan zat terlarut dalam suatu pelarut atau yang sering disebut dengan like dissolve like yang berartisuatu at pelarut akan terlarut pada pelarut yang memiliki sifat yang sama, dimana senyawa non-polar akan terlarut pada pelarut non-polar dan sebaliknya.
Sebuah senyawa memiliki tingkat kelarutan tertentu dengan suatu pelarut yang biasanya dikategorikan menjadi 3 jenis mudah
larut, sedikit larut dan susah larut. Hal tersebut yang menjadi pertimbangan dalam pemilihan suatu pelarut dalam ekstraksi, dimana senyawa yang akan diekstraksi harus bersifat sedikit larut atau sukar larut dalam suatu pelarut tetapi mudah larut dalam pelarut lain (harbone, 1987).
Metode ekstraksi biasanya digunakan untuk mengisolasi minyak atsiri dalam bahan alami seperti, bunga, daun, buah buahan dan lain sebagainya. Minyak atsiri ini memiliki beberapa kegunaan antioksidan, antiinfllamaasi, meredakan demam, mengatasi insomnia, dan lainnya. Beruntunglah kita tinggal di Indonesia dimana keanekaragaman hayatinya sangat melimpah yang menjadikan kita tidak kekurangan akan tanaman tanaman yang dapat dijadikan sebagai obat seperti misalnya bawang merah yang dapat mengatasi masuk angin dan juga daun kitolod yang dapat merelaksasi mata dan juga mengatasi katarak.
2. Dasar Teori Eksraksi
Menurut Purwani (2013), mekanisme ekstraksi pelarut sebenarnya adalah perpindahan massa atau unsur dari fasa air menuju fasa organic. Mekanisme perpindahan masa yang terjadi adalah Transfer massa atau difusi ion logam (A) dari badan fasa air melalui bidang antara air dan pelarut organic (yang tidak menyatu) ke antarmuka antara fasa air dan fasa organik. Ion- logam (A) bereaksi dengan pembawa atau ekstraktan (carrier = B) dalam fasa organik pada antarmuka fasa air dan fasa organik. Perpindahan massa atau difusi dari hasil reaksi antara logam dengan ekstraktan dalam fasa organik dari antarmuka fasa air – organik ke badan fasa organik.
Perpindahan ini mengikuti kaidah hokum Nernst yang menyatakan bahwa bila ke dalam dua pelarut yang tidak saling bercampur dimasukkan solut yang dapat larut dalam kedua pelarut tersebut maka akan terjadi pembagian kelarutan. Dimana zat terlarut akan terdistribusi dengan sendirinya kedalam kedua pelarut. Perbandingan konsentrasi antara zat terlarut dalam kedua pelarut adalah tetap.
Perbandinag yang tetap ini disebut dengan koefisien distribusi dan dinyatakan dalam rumus berikut.
Kd=C2
C1atau Kd=Co Ca
Dimana Kd merupakan koefisien distribusi sedangkan sesuai dengan kesepakatan konsentrasi zat terlarut dalam pelarut organic dituliskan diatas sedangkan konsentrasi zat terlarut dalam air dituliskan di bawah. Apabila nilai Kd besar maka zat terlarut akan lebih banyak terdistribusi kedalam pelarut organic begitu juga sebaliknya (Purwani, 2013).
Namun hokum diatas hanya berlaku pada zat terlarut yang tidak mengalami perubahan pada dua pelarut. Apabila zat terlarut mengalami disosiasi atau asosiasi maka hokum tersebut hanya berlaku untuk komponen yang sama. Dimana hokum Nernst untuk asam benzoate yang terdisosiasi dalam air dan ter asosiasi dalam CHCl3 hanya berlaku untuk senyawa tersebut atau senyawa yang memiliki sifat yang sama dengan asam benzoate. (Iceu, 2017).
Proses ekstraksi umumnya dilakukan berkali kali hingga didapatkan hampir seluruh senyawa yang diinginkan dari sampel tersebut. Pengulangan proses ekstraksi ini dilakukan atas dasar hokum Nernst pula, dimana senyawa akan terdistribusi dalam kedua pelarut yang tidak saling menyatu dengan demikian senyawa yang diinginkan masih ada yang tersisa didalam pelarut lainnya.
k= w1
v1 w−w1
v
k
(
w−vw1)
=wv11 Kw−Kw1=w1v1 v Kw=Kw1+w1 v v1 Kw=w1
(
k+vv1)
Kw=w1
(
Kvv1+1 v)
w1= Kw v1
Kv1+v=w Kv1 Kv1+v
Dari rumus diatas apabila K merupakan koefisien distribusi w1 merupakan masa zat yang tertinggal dalam sekali ekstrasi w merupakan masa zat awal, sedangkan v dan v1 secara berurutan merupakan volume air dan juga zat organic maka kita dapat memperkirakan seberapa banyak pelarut yang diperlukan dan juga berapa banyak pengulangan yang diperlukan untuk menjadikan senyawa yang tertinggal dalam sampel sedikit jumlahnya. Untuk menghitung secara cepat berapa masa yang didapat untuk ekstraksi berulang dengan jumlah pelarut yang sama maka dapat digunakan rumus dibawah ini, dimana n merupakan jumlah pengulangan.
w1=w
(
KvKv1+1v)
n3. Faktor Faktor Penentu Ekstraksi
Dalam ekstraksi terdapat faktor faktor peneting yang dapat mempengaruhi hasil dari ekstrasi. Faktor faktor ini sebagian besar berasal dari senyawa yang akan diambil dalam proses ekstraksi dan digunakan sebagai faktor untuk menentukan pelarut dan juga metode pada proses ekstraksi. Berikut adalah faktor faktor yang berasal dari senyawa yang akan diambil.
a. Faktor kelarutan
Pada sampel diperlukan kelarutan yang lebih besar pada salah satu pelarut yang tidak bercampur agar kebutuhan pelarut dapat ditekan.
b. Titik didih
Titik didih zat yang diekstrak dan pelarut tidak boleh saling berdekatan agar tidak sulit dalam pemisahan antara pelarut dan hasil ekstraksi. Titik didih juga mempengaruhi apakah senyawa tersebut akan rusak dikarenakan pemanasan atau tidak.
c. Selektivitas
Senyawa yang akan diekstrak hendaknya memiliki pelarut spesifik yang hanya dapat melarutkan senyawa dirinya. Apabial tidak ada atau masih terdapat senyawa lainnya yang terlarut dalam pelarut tersebut maka dapat dilakukan ekstraksi berulang dengan pelarut lainnya.
d. Reaktivitas
Senyawa yang akan diekstrak tidak boleh bereaksi dengan pelarut. Namun terdapat pengecualian dalam beberapa kasus yang memerlukan reaksi dalam pemisahannya seperti pembentukan garam.
Berdasarkan faktor faktor daitas kita dapat memilih pelarut yang tepat untuk proses ekstraksi yang akan berlangsung, baik untuk proses ekstraksi cair – cair maupun ekstraksi padat – cair. Namun juga perlu diperhatikan bahwa penggunaan pelarut juga memiliki ketentuan tambahan lainnya baik dari segi ekonomi, hingga keselamatan kerja.
Berikut ini merupakan ketentuan tambahan dalam pemilihan pelarut.
a. Murah
b. Mudah didapatkan c. Mudah dimurnikan d. Tidak mudah terbakar e. Tidak eksplosif
f. Tidak saling bercampur satu sama lain 1. Metode Ekstraksi
Dari Pengertian ekstraksi kita dapat menyimpulkan bahwa ada beragam jenis metode ekstraksi yang dikenali saat ini, dari beragam metode ekstraksi ini dapat dikelompokkan menjadi 2 jenis bila ditinjau dari suhu ekstraksi tersebut berlangsung, yaitu ada ekstraksi cara panas dan ekstraksi cara dingin (Tri, 2019)
a. Ekstraksi cara dingin
Sesuai namanya ekstraksi cara dingin ini merupakan metode ekstraksi yang tidak menggunakan proses pemaanasan dalam mengambil senyawa dalam suatu sampel, beberapa metode ekstraksi cara dingin antara lain.
1) Maserasi
Maserasi merupakan metode ekstraksi paling umum dan paling sering digunakan untuk mengambil senyawa dalam suatu sampel. Maserasi dilakukan dengan memasukkan sampel kedalam cairan pengekstrak, dimana cairan tersebut akan menembus masuk kedalam rongga sel sehingga akan melarutkan zat aktif yang berada didalam rongga sel, dikarenakan adanya perbedaan konsentrasi antara zat aktif didalam dan diluar sel maka zat aktif terdesak keluar untuk menyeimbangkan konsentrasi antara zat aktif didalam dan diluar sel.
2) Perkolasi
Perkolasi merupakan metode ekstraksi yang dilakukan dengan menggunakan alat percolator (wadah silinder yang dengan kran dibawahnya). Metode perkolasi dilakukan dengan membasahi sampel dengan pelarut yang kemudian dimasukkan kedalam percolator dan secara berkala ditambahkan pelarut dengan cairan
ekstrak tersebut menetes kebawah.
3) Corong pisah
b. Ekstraksi cara panas
Berbeda dari metode ekstraksi cara dingin yang tidak memerlukan pemanasan metode ekstraksi cara panas memerlukan pemansan agar dapat mengambil suatu senya dalam sampel, beberapa metode ekstraksi cara panas antara lain
1) Reflux
Reflux merupakan ekstraksi cara panas yang paling sering dan paling umum dilakukan. Reflux dilakukan dengan cara memasukkan sampel bersama pelarut kedalam labu lemak atau wadah lainnya yang dihubungkan ke kondensor dan kemudian dipanaskan hingga mencapai titik didih. Uap yang dihasilkan kemudian akan terkondensasi dan kembali lagi kedalam labu lemak atau wadah lainnya.
2) Soxhlet
Soxhletasi merupakan sebuah nama metode ekstraksi yang diambil dari nama alat yang digunakan dalam ekstraksi tersebut yaitu soxhlet. Metode ini dilakukan dengan cara memasukkan sampel berupa serbuk kedalam huls (slonsong) yang terbuat dari bahan selulosa atau dapat juga terbuat dari kertas saring, yang kemudian kertas saring tersebut dimasukkan kedalam alat soxhlet dan alat tersebut dipasang diantara labu lemak berisi pelarut dan juga kondensor, setelah itu labu lemak dipanaskan sedikit dibawah titik didih
pelarut. Pada metode ini pelarut akan senantiasa dalam keadaan murni saat memasuki alat soxhlet sehingga waktu yang digunakan untuk ekstraksi akan lebih sedikit dan pelarut yang digunakan juga semakin sedikit.
3) Infusa
Infudasi merupakan metode ekstraksi dengan pelarut air. Pada waktu proses infusdasi berlangsung, temperatur pelarut air harus mencapai suhu 90ºC selama 15 menit, rasio antara berat sampel dan air adalah 1 : 10 jadi apabila sampel yang diekstraksi seberat 100 g maka volume air adalah sebanyak 1000 ml. Cara yang biasa dilakukan adalah serbuk bahan dipanaskan dalam panci dengan air secukupnya selama 15 menit terhitung mulai suhu mencapai 90ºC sambil sekali¬sekali diaduk.
Saring selagi panas melalui kain flanel, tambahkan air panas secukupnya melalui ampas hingga diperoleh volume yang diinginkan. Apabila bahan mengandung minyak atsiri, penyaringan dilakukan setelah dingin.
