METODE EKSTRAKSI DAN EVAPORASI
I.
TUJUAN PRAKTIKUM Mahasiswa dapat memahami dan mampu melakukan berbagai metode ekstraksi dan evaporasi (pemekatan ekstrak) dalam analisis bahan alam.
II.
DASAR TEORI Ekstraksi adalah proses isolasi senyawa yang terdapat dalam campuran larutan atau campuran padat dengan menggunakan pelarut yang cocok. Prinsip ekstraksi adalah melarutkan komponen yang berada dalam campuran secara selektif dengan pelarut yang sesuai. Ekstraksi berulang-ulang dengan volume pelarut terbagi lebih baik daripada satukali ekstraksi dengan total volume yang sama. Berdasarkan energi yang digunakan, ekstraksi digolongkan menjadi : Ekstraksi cara dingin : Maserasi, perkolasi Ekstraksi cara panas : Soxhletasi, refluks, destilasi
Pemilihan metode ekstraksi harus mempertimbangkan kestabilan senyawa yang akan diekstraksi terhadap panas. Pelarut yang dapat digunakan untuk ekstraksi adalah pelarut air atau pelarut organik (heksan, eter, kloroform, dll). Hal-hal yang harus diperhatikan dalam pemilihan pelarut untuk ekstraksi adalah: Aspek teori, prinsip kelarutan dan kepolaran senyawa yang akan diekstraksi dengan pelarut. Aspek praktis dengan memperhatikan syarat-syarat pelarut ekstraksi (kapasitas besar, selektif, ekonomis, tidak berbahaya). Evaporasi dalam pengertian yang luas, evaporasi diartikan sebagai memisahnya uap dari suatu permukaan cair di bawah suhu didih cairan tersebut. Dalam praktek industri, evaporasi biasanya dilakukan pada suhu didih cairan agar supaya proses menghilangkan cairan dapat berlangsung dengan cepat.
A. MASERASI Maserasi (macerace: mengairi/ melunakkan) adalah penyarian dengan perendaman serbuk simplisia ke dalam cairan penyari. Bahan simplisia yang dihaluskan (umumnya terpotong-potong) atau berupa serbuk kasar disatukan dengan bahan pengekstraksi. Maserasi ada 2 macam yaitu secara tradisional dan secara teknologi. Secara teknologi dengan menggunakan alat ultrasonic. Maserasi secara tradisional ada beberapa cara yaitu: 1. Maserasi dengan Mesin Pengaduk Penggunaan mesin pengaduk yang berputar terus-menerus, waktu proses maserasi dapat dipersingkat menjadi 6 sampai 24 jam.
2. Remaserasi Cairan penyari dibagi menjadi, Seluruh serbuk simplisia di maserasi dengan cairan penyari pertama, sesudah diendapkan, tuangkan dan diperas, ampas dimaserasi lagi dengan cairan penyari yang kedua. 3. Maserasi Melingkar Maserasi dapat diperbaiki dengan mengusahakan agar cairan penyari selalu bergerak dan menyebar. Dengan cara ini penyari selalu mengalir kembali secara berkesinambungan melalui sebuk simplisia dan melarutkan zat aktifnya.
4. Maserasi Melingkar Bertingkat Pada maserasi melingkar, penyarian tidak dapat dilaksanakan secara sempurna, karena pemindahan massa akan berhenti bila keseimbangan telah terjadi masalah ini dapat diatasi dengan maserasi melingkar bertingkat (M.M.B), yang akan didapatkan : Serbuk simplisia mengalami proses penyarian beberapa kali, sesuai dengan bejana penampung. Pada contoh di atas dilakukan 3 kali, jumlah tersebut dapat diperbanyak sesuai dengan keperluan. Serbuk simplisia sebelum dikeluarkan dari bejana penyari, dilakukan penyarian.dengan cairan penyari baru. Dengan ini diharapkan agar memberikan hasil penyarian yang maksimal. Hasil penyarian sebelum diuapkan digunakan dulu untuk menyari serbuk simplisia yang baru,hingga memberikan sari dengan kepekatan yang maksimal. Penyarian yang dilakukan berulang-ulang akan mendapatkan hasil yang lebih baik dari pada yang dilakukan sekali dengan jumlah pelarut yang sama.
Metode ultrasonik adalah metode yang menggunakan gelombang ultrasonik yaitu gelombang akustik dengan frekuensi lebih besar dari 16-20 kHz (Suslick, 1988). Ultrasonik bersifat non-destructive dan non-invasive, sehingga dapat dengan mudah diadaptasikan ke berbagai aplikasi (McClements, 1995). Menurut Kuldiloke (2002), salah satu manfaat metode ekstraksi ultrasonik adalah untuk mempercepat proses ekstraksi. Cara kerja metode ultrasonik dalam mengekstraksi adalah sebagai berikut: gelombang ultrasonik terbentuk dari pembangkitan ultrason secara lokal dari kavitasi mikro pada sekeliling bahan yang akan diekstraksi sehingga terjadi pemanasan pada bahan tersebut, sehingga melepaskan senyawa ekstrak. Terdapat efek ganda yang dihasilkan, yaitu pengacauan dinding sel sehingga membebaskan kandungan senyawa yang ada di dalamnya dan pemanasan lokal pada cairan dan meningkatkan difusi ekstrak. Energi kinetik
dilewatkan ke seluruh bagian cairan, diikuti dengan munculnya gelembung kavitasi pada dinding atau permukaan sehingga meningkatkan transfer massa antara
permukaan
padat-cair. Efek
mekanik
yang
ditimbulkan
adalah
meningkatkan penetrasi dari cairan menuju dinding membran sel, mendukung pelepasan komponen sel, dan meningkatkan transfer massa (Keil, 2007). Liu et al (2010), menyatakan bahwa kavitasi ultrasonik menghasilkan daya patah yang akan memecah dinding sel secara mekanis dan meningkatkan transfer material. Dalam proses maserasi menggunakan metode ultrasonic perbandingan pelarut dengan simplisia yang akan diekstrak adalah 7,5 : 1. Dimana dilakukan pengadukan setiap 2 menit selama tiga kali kemudian ekstrak di saring dan di ulangi kembali proses ini minimal tiga kali ekstraksi dengan pelarut yang baru.
B. PERKOLASI Perkolasi adalah metoda ekstraksi cara dingin yang menggunakan pelarut mengalir yang selalu baru. Perkolasi banyak digunakan untuk ekstraksi metabolit sekunder dari bahan alam, terutama untuk senyawa yang tidak tahan panas (termolabil). Ekstraksi dilakukan dalam bejana yang dilengkapi kran untuk mengeluarkan pelarut pada bagian bawah. Perbedaan utama dengan maserasi terdapat pada pola penggunaan pelarut, dimana pada maserasi pelarut hanya di pakai untuk merendam bahan dalam waktu yang cukup lama, sedangkan pada perkolasi pelarut dibuat mengalir. Penambahan pelarut dilakukan secara terus menerus, sehingga proses ekstraksi selalu dilakukan dengan pelarut yang baru. Dengan demikian diperlukan pola penambahan pelarut secara terus menerus, hal ini dapat dilakukan dengan menggunakan pola penetesan pelarut dari bejana terpisah disesuaikan dengan jumlah pelarut yang keluar, atau dengan penambahan pelarut dalam jumlah besar secara berkala. Yang perlu diperhatikan jangan sampai bahan kehabisan pelarut. Proses ekstraksi dilakukan sampai seluruh metabolit sekunder habis tersari,
pengamatan sederhana untuk mengindikasikannya dengan warna pelarut, dimana bila pelarut sudah tidak lagi berwarna (bening seperti warna pelarutnya) biasanya metabolit sudah tersari. Namun untuk memastikan metabolit sudah tersari dengan sempurna dilakukan dengan menguji tetesan yang keluar dengan KLT atau spektrofotometer UV. Penggunaan KLT lebih sulit karena harus disesuaikan fase gerak yang dipakai, untuk itu lebih baik menggunakan spektrofotometer. Namun apabila menggunakan KLT indikasi metabolit habis tersari dengan tidak adanya noda/spot pada plat, sedangkan dengan spektrofotometer ditandai dengan tidak adanya puncak. Perkolasi dilakukan dalam wadah berbentuk silindris atau kerucut (perkulator) yang memiliki jalan masuk dan keluar yang sesuai. Bahan pengekstaksi yang dialirkan secara kontinyu dari atas, akan mengalir turun secara lambat melintasi simplisia yang umumnya berupa serbuk kasar. Melalui penyegaran bahan pelarut secara kontinyu, akan terjadi proses maserasi bertahap banyak. Jika pada maserasi sederhana tidak terjadi ekstraksi sempurna dari simplisia oleh karena akan terjadi keseimbangan kosentrasi antara larutan dalam sel dengan cairan disekelilingnya, maka pada perkolasi melalui simplisia bahan pelarut segar perbedaan kosentrasi tadi selalu dipertahankan. Dengan demikian ekstraksi total secara teoritis dimungkinkan (praktis jumlah bahan yang dapat diekstraksi mencapai 95%) (Voight,1995).
Prinsip Perkolasi: 1. Serbuk simplisia ditempatkan dalam suatu bejana silinder, yang bagian bawahnya diberi sekat berpori. 2. Cairan penyari dialirkan dari atas ke bawah melalui serbuk tersebut, cairan penyari akan melarutkan zat aktif sel-sel yang dilalui sampai mencapai keadaan jenuh.
3. Gerak ke bawah disebabkan oleh kekuatan gaya beratnya sendiri dan cairan di atasnya, dikurangi oleh daya kapiler yang cenderung untuk menahan. Metode Perkolasi: Perkolasi dilakukan dengan membasahi 10 bagian simplisia atau campuran simplisia dengan derajat halus yang cocok dengan 2,5 bagian sampai 5 bagain cairan penyari, lalu dimasukkan ke dalam bejana tertutup sekurang-kurang selama 3 jam. Kemudian massa dipindahkan sedikit demi sedikit ke dalam perkolator sambil tiap kali ditekan hati-hati. Selanjutnya dituangi dengan cairan penyari secukupnya sampai cairan mulai menetes dan di atas simplisia masih terdapat selapis cairan penyari. Kemudian perkolator ditutup dan dibiarkan selama 24 jam. Selanjutnya cairan dibiarkan menetes dengan kecepatan 1 ml/menit dan ditambahkan cairan penyari berulangulang secukupnya sehingga selalu terdapat selapis cairan penyari di atas simplisia, hingga jika 500 mg perkolat yang keluar terakhir diuapkan, tidak meninggalkan sisa. Perkolat kemudian disuling atau diuapkan dengan tekanan rendah pada suhu tidak lebih dari 50°C hingga konsistensi yang dikehendaki. Cara Kerja Perkolasi: 1. Perkolasi biasa a) Simplisia yang telah ditentukan derajat halusnya direndam dengan cairan penyari. b) masukkan kedalam perkolator dan diperkolasi sampai didapat perkolat tertentu. c) Untuk pembuatan tingtur disari sampai diperoleh bagian tertentu, untuk ekstrak cair disari sampai tersari sempurna. d) Perkolasi umumnya digunakan untuk pengambilan sari zat-zat yang berkhasiat keras.
2. Perkolasi bertingkat/reperkolasi a) Isi perkolator pertama–tama dilembabkan, dan ditarik seperti cara memperkoler biasa, tetapi perkolatnya ditentukan dalam beberapa bagian dan jumlah volume tertentu, misalnya : 200 cc, 300 cc, 300 cc, 300 cc, 300 cc, 300 cc bagian yang pertama perkolat A (200 cc) adalah sebagian sediaan yang diminta dan perkolat selanjutnya disebut susulan pertama. b) Perkolator kedua dilembabkan simplisianya dengan perkolat A (susulan pertama), akan diperoleh perkolat-perkolat dalam jumlahjumlah dan volume tertentu, dengan catatan perkolat ini nantinya terdapat 300 cc, 200 cc, 200 cc, 200 cc, 200 cc, 200 cc, bagian pertama perkolat (300 cc) adalah sebagian dari sediaan. c) Perkolator ketiga diolah seperti kedua, dengan perkolator B bagian kedua 200 cc dan seterusnya sampai terdapat nantinya sebanyak 500 cc, terlihat disini bahwa perkolat A bagian pertama, lebih kecil volumenya dari perkolat B bagian pertama, tetapi sebaliknya perkolat A bagian-bagian berikutnya lebih besar volumenya dari perkolatperkolat B. Hasilnya ialah:
perkolat A pertama
200 cc
perkolat B pertama
300 cc } jumlah 1000 cc
perkolat C pertama
500 cc
3. Perkolasi dengan tekanan Digunakan jika simplisia mempunyai derajat halus yang sangat kecil sehingga cara perkolasi biasa tidak dapat dilakukan. Untuk itu perlu ditambah alat
penghisap supaya perkolat dapat turun ke bawah. Alat tersebut dinamakan diacolator. Hal – Hal Yang Perlu Diperhatikan Pada Metode Perkolasi 1. Pembuatan ekstrak cair dengan penyari etanol dilakukan tanpa pemanasan. 2. Untuk ekstrak cair dengan penyari etanol, hasil akhir sebaiknya dibiarkan ditempat sejuk selama 1 bulan, kemudian disaring sambil mencegah penguapan. 3. Untuk ekstrak cair dengan penyari air, segera dihangatkan pada suhu 90oC, dienapkan dan diserkai kemudian diuapkan pada tekanan rendah tidak lebih dari 50oC hingga diperoleh konsentrasi yang dikehendaki. 4. Bagian leher percolator diberikan kapas atau gabus bertoreh. Kapas atau gabus bertoreh diusahakan tidak basah oleh air kecuali bila penyari mengandung air. Untuk penggunaan gabus, sebaiknya dilapisi dengan kertas saring yang bagian tepinya digunting supaya dapat menempel pada dinding percolator. 5. Pemindahan massa ke percolator dilakukan sedikit demi sedikit sambil ditekan. Penekanan bertujuan untuk mengatur kecepatan aliran penyari. Bila zat tidak tersari sempurna, penekanan dilakukan dengan agak kuat. Selain itu, bila perkolat tidak menetes, massa terlalu padat atau serbuk simplisia terlalu halus, maka percolator harus dibongkar. Lalu dimasukkan kembali dengan penekanan agak longgar bila perlu dicampur dengan sejumlah kerikil yang bersih. 6. Cairan penyari yang dituangkan harus selalu dijaga agar selapis cairan penyari selalu ada dipermukaan massa, diusahakan agar kecepatan cairan penyari sama dengan kecepatan sari menetes. 7. Penambahan cairan penyari dilakukan setelah massa didiamkan selama 24 jam. 8. Kecepatan aliran percolator diatur 1 mL/menit.
C. REFLUKS Prinsip dari metode refluks adalah pelarut volatil yang digunakan akan menguap pada suhu tinggi, namun akan didinginkan dengan kondensor sehingga pelarut yang tadinya dalam bentuk uap akan mengembun pada kondensor dan turun lagi ke dalam wadah reaksi sehingga pelarut akan tetap ada selama reaksi berlangsung. Sedangkan aliran gas N2 diberikan agar tidak ada uap air atau gas oksigen yang masuk terutama pada senyawa organologam untuk sintesis senyawa anorganik karena sifatnya reaktif. Pemanasan suhu tinggi tanpa ada zat yang dilepaskan. Tabung kondensor dihubungkan dengan selang berisi air dingin. Selang air masuk ada di bagian bawah dan selang air keluar di bagian atas. Prinsip Kerja Refluks: Pada rangkaian refluks ini terjadi empat proses, yaitu proses heating, evaporating, kondensasi dan coolong. Heating terjadi pada saat feed dipanaskan di labu didih, evaporating (penguapan) terjadi ketika feed mencapai titik didih dan berubah fase menjadi uap yang kemudian uap tersebut masuk ke kondensor dalam. Cooling terjadi di dalam ember, di dalam ember kita masukkan batu es dan air, sehingga ketika kita menghidupkan pompa, air dingin akan mengalir dari bawah menuju kondensor luar, air harus dialirkan dari bawah kondensor bukan dari atas agar tidak ada turbulensi udara yang menghalangi dan agar air terisi penuh. Proses yang terakhir adalah kondensasi (pengembunan), proses ini terjadi di kondensor, jadi terjadi perbedaan suhu antara kondensor dalam yang berisi uap panas dengan kondensor luar yang berisikan air dingin, hal ini menyebabkan penurunan suhu dan perubahan fase dari steam tersebut untuk menjadi liquid kembali. Prosedur Dari Sintesis Dengan Metode Refluks: Semua reaktan atau bahannya dimasukkan dalam labu bundar leher tiga. Kemudian dimasukkan batang magnet stirer setelah kondensor pendingin air
terpasang Campuran diaduk dan direfluks selama waktu tertentu sesuai dengan reaksinya. Pengaturan suhu dilakukan pada penangas air, minyak atau pasir sesuai dengan kebutuhan reaksi. Pelarut akan mengekstraksi dengan panas, terus akan menguap sebagai senyawa murni dan kemudian terdinginkan dalam kondensor, turun lagi ke wadah, pengekstraksi lagi. Demikian seterusnya berlangsung secara berkesinambungan sampai penyaringan sempurna. Penggantian pelarut dilakukan sebanyak 3 kali setiap 3-4 jam. Filtrat yang diperoleh dikumpulkan dan dipekatkan. Gas N2 dimasukkan pada salah satu leher dari labu bundar. Dilakukan dengan menggunakan alat destilasi, dengan merendam simplisia dengan pelarut/solven dan memanaskannya hingga suhu tertentu. Pelarut yang menguap sebagian akan mengembung kembali kemudian masuk ke dalam campuran simplisia kembali, dan sebagian ada yang menguap. D. SOXHLET Definisi Soxhlet Soxhlet merupakan alat yang terdiri dari pengaduk atau granul anti-bumping, still pot (wadah penyuling) bypass sidearm, thimble selulosa, extraction liquid, syphon arm inlet, syphon arm outlet,expansion adapter, condenser (pendingin), cooling water in, dan cooling water out. Soxhlet biasa digunakan dalam pengekstrasian lemak pada suatu bahan makanan. Metode soxhlet ini dipilih karena pelarut yang digunakan lebih sedikit (efesiensi bahan) dan larutan sari yang dialirkan melalui sifon tetap tinggal dalam labu, sehingga pelarut yang digunakan untuk mengekstrak sampel selalu baru dan meningkatkan laju ekstraksi. Waktu yang digunakan lebih cepat. Kerugian metode ini ialah pelarut yang digunakan harus mudah menguap dan hanya digunakan untuk ekstraksi senyawa yang tahan panas (Harper 1979). Soxhlet merupakan Ekstraksi padat-cair digunakan untuk memisahkan analit yang terdapat pada padatan menggunakan pelarut organik. Padatan yang akan diekstrak dilembutkan terlebih dahulu dengan cara ditumbuk atau juga diiris-iris. Kemudian padatan yang telah halus dibungkus dengan kertas saring. Padatan yang terbungkkus kertas saring dimasukkan
kedalam alat ekstraksi soxhlet. Pelarut organic dimasukkan kedalam labu alas bulat. Kemudian alat ektraksi soxhlet dirangkai dengan kondensor. Ekstraksi dilakukan dengan memanaskan pelarut organic sampai semua analit terekstrak (Annim A, 2013). Biasanya, ekstraksi Soxhlet hanya diperlukan apabila senyawa yang diinginkan memiliki kelarutan terbatas dalam pelarut, dan pengotor tidak larut dalam pelarut. Jika senyawa yang diinginkan memiliki kelarutan yang signifikan dalam pelarut maka filtrasi sederhana dapat digunakan untuk memisahkan senyawa dari substansi pelarut. Biasanya bahan padat yang mengandung beberapa senyawa yang diinginkan ditempatkan dalam sebuah sarung tangan yang terbuat dari kertas filter tebal, yang dimuat ke dalam ruang utama dari ekstraktor Soxhlet. Ekstraktor Soxhlet ditempatkan ke botol berisi ekstraksi pelarut. Soxhlet tersebut kemudian dilengkapi dengan sebuah kondensor (Anonim B, 2013). Sokletasi adalah suatu metode / proses pemisahan suatu komponen yang terdapat dalam zat padat dengan cara penyaringan berulang-ulang dengan menggunakan pelarut tertentu, sehingga semua komponen yang diinginkan akan terisolasi. Prinsip Dasar Soxhlet Prinsip soxhlet ialah ekstraksi menggunakan pelarut yang selalu baru yang umumnya, sehingga terjadi ekstraksi kontiyu dengan jumlah pelarut konstan dengan adanya pendingin balik. Penetapan kadar lemak dengan metode soxhlet ini dilakukan dengan cara mengeluarkan lemak dari bahan dengan pelarut anhydrous. Pelarut anhydrous merupakan pelarut yang benar-benar bebas air. Hal tersebut bertujuan supaya bahan-bahan yang larut air tidak terekstrak dan terhitung sebagai lemak serta keaktifan pelarut tersebut tidak berkurang. Pelarut yang biasa digunakan adalah pelarut hexane (Darmasih 1997). Adapun prinsip sokletasi ini yaitu: penyaringan yang berulang ulang sehingga hasil yang didapat sempurna dan pelarut yang digunakan relatif sedikit. Bila
penyaringan ini telah selesai, maka pelarutnya diuapkan kembali dan sisanya adalah zat yang tersari. Metode sokletasi menggunakan suatu pelarut yang mudah menguap dan dapat melarutkan senyawa organik yang terdapat pada bahan tersebut, tapi tidak melarutkan zat padat yang tidak diinginkan. Metode soxhlet seakan merupakan penggabungan antara metoda maserasi dan perkolasi. Jika pada metoda pemisahan minyak astiri (distilasi uap), tidak dapat digunakan dengan baik karena persentase senyawa yang akan digunakan atau yang akan diisolasi cukup kecil atau tidak didapatkan pelarut yang diinginkan untuk maserasi ataupun perkolasi ini, maka cara yang terbaik yang didapatkan untuk pemisahan ini adalah sokletasi. Sokletasi digunakan pada pelarut organik tertentu. Dengan cara pemanasan, sehingga uap yang timbul setelah dingin secara kontinyu akan membasahi sampel, secara teratur pelarut tersebut dimasukkan kembali kedalam labu dengan membawa senyawa kimia yang akan diisolasi tersebut. Pelarut yang telah membawa senyawa kimia pada labu distilasi yang diuapkan dengan rotary evaporator sehingga pelarut tersebut dapat diangkat lagi bila suatu campuran organik berbentuk cair atau padat ditemui pada suatu zat padat, maka dapat diekstrak dengan menggunakan pelarut yang diinginkan. Penarikan komponen kimia yang dilakukan dengan cara serbuk simplisia ditempatkan dalam klonsong yang telah dilapisi kertas saring sedemikian rupa, cairan penyari dipanaskan dalam labu alas bulat sehingga menguap dan dikondensasikan oleh kondensor bola menjadi molekul-molekul cairan penyari yang jatuh ke dalam klonsong menyari zat aktif di dalam simplisia dan jika cairan penyari telah mencapai permukaan sifon, seluruh cairan akan turun kembali ke labu alas bulat melalui pipa kapiler hingga terjadi sirkulasi. Ekstraksi sempurna ditandai bila cairan di sifon tidak berwarna, tidak tampak noda jika di KLT, atau sirkulasi telah mencapai 20-25 kali. Ekstrak yang diperoleh dikumpulkan dan dipekatkan.
Pada prinsipnya metode sokletasi menggunakan suatu pelarut yang mudah menguap dan dapat melarutkan senyawa organik yang terdapat dalam bahan alam tersebut. Metode sokletasi mempunyai keunggulan dari metode lain, karena melalui metode ini penyaringan dilakukan beberapa kali dan pelarut yang digunakan tidak habis (didinginkan melalui pendinginan) dan dapat digunakan lagi setelah hasil isolasi dipisahkan. Mekanisme Kerja Soxhlet Sampel yang sudah dihaluskan, ditimbang 5-10 gram dan kemudian dibungkus atau ditempatkan dalam “Thimble” (selongsong tempat sampel), di atas sample ditutup dengan kapas. Pelarut yang digunakan adalah Petroleum Spiritus dengan titik didih 60 – 80°C. Selanjutnya labu kosong diisi butir batu didih. Fungsi batu didih ialah untuk meratakan panas. Setelah dikeringkan dan didinginkan, labu diisi dengan Petroleum Spirit 60 – 80°C sebanyak 175 ml. Digunakan petroleum spiritus karena kelarutan lemak pada pelarut organik. Thimble yang sudah terisi sampel dimasukan ke dalam soxhlet. Soxhlet disambungkan dengan labu dan ditempatkan pada alat pemanas listrik serta kondensor . Alat pendingin disambungkan dengan soxhlet. Air untuk pendingin dijalankan dan alat ekstraksi lemak mulai dipanaskan. Ketika pelarut dididihkan, uapnya naik melewati soklet menuju ke pipa pendingin. Air dingin yang dialirkan melewati bagian luar kondenser mengembunkan uap pelarut sehingga kembali ke fase cair, kemudian menetes ke thimble. Pelarut melarutkan lemak dalam thimble, larutan sari ini terkumpul dalam thimble dan bila volumenya telah mencukupi, sari akan dialirkan lewat sifon menuju labu. Proses dari pengembunan hingga pengaliran disebut sebagai refluks. Proses ekstraksi lemak kasar dilakukan selama 6 jam. Setelah proses ekstraksi selesai, pelarut dan lemak dipisahkan melalui proses penyulingan dan dikeringkan.
Komponen Alat Soxhlet 1. Lubang kondensor berfungsi sebagai jalan masuknya uap kekondensor dan jalan keluarnya uap yang terkondensasi dari kondensor menuju timbal. 2. Ember berfungsi sebagai tempat penampung air yang keluar dari kondensor. 3. Jergen berfungsi sebagai wadah air. 4. Elektromantel berfungsi sebagai pemanas untuk memanaskan pelarut . 5. Pipa F berfungsi sebagai tempat jalannya uap dari labu alas bulat kekondensor. 6. Selang air keluar berfungsi sebagai tempat keluarnya air dari kondensor. 7. Selang air masuk berfungsi sebagai tempat untuk mengalirkan air masuk kekondensor. 8. Kondensor spiral berfungsi sebagai pendingin dan mempercepat proses pengembunan. 9. Timbal berfungsi sebagai wadah sampel. 10. Sifon berfungsi sebagai tempat lewatnya siklus. 11. Kertas saring berfungsi untuk membungkus sampel yang akan dianalisis 12. Klem dan statif berfungsi sebagai penahan alat soxhletasi. 13. Labu alas bulat berfungsi sebagai wadah pelarut dan sebagai penampung hasil ekstraksi. Syarat Pelarut Dalam Sokletasi 1. Pelarut yang mudah menguap Ex : heksan, eter, petroleum eter, metil klorida dan alcohol. 2. Titik didih pelarut rendah. 3. Pelarut tidak melarutkan senyawa yang diinginkan. 4. Pelarut terbaik untuk bahan yang akan diekstraksi. 5. Pelarut tersebut akan terpisah dengan cepat setelah pengocokan. 6. Sifat sesuai dengan senyawa yang akan diisolasi, polar atau nonpolar.
Ekstraksi dilakukan dengan menggunakan secara berurutan pelarut – pelarut organik dengan kepolaran yang semakin meningkat. Dimulai dengan pelarut heksana, eter, petroleum eter, atau kloroform untuk memisahkan senyawa – senyawa trepenoid dan lipid – lipid, kemudian dilanjutkan dengan alkohol dan etil asetat untuk memisahkan senyawa – senyawa yang lebih polar. Walaupun demikian, cara ini seringkali tidak. menghasilkan pemisahan yang sempurna dari senyawa – senyawa yang diekstraksi. Cara menghentikan sokletasi adalah dengan menghentikan pemanasan yang sedang berlangsung. Sebagai catatan, sampel yang digunakan dalam sokletasi harus dihindarkan dari sinar matahari langsung. Jika sampai terkena sinar matahari, senyawa dalam sampel akan berfotosintesis hingga terjadi penguraian atau dekomposisi. Hal ini akan menimbulkan senyawa baru yang disebut senyawa artefak, hingga dikatakan sampel tidak alami lagi. Alat sokletasi tidak boleh lebih rendah dari pipa kapiler, karena ada kemungkinan saluran pipa dasar akan tersumbat. Juga tidak boleh terlalu tinggi dari pipa kapiler karena sampel tidak terendam seluruhnya. Sokletasi dihentikan apabila : 1. Pelarut yang digunakan tidak berwarna lagi. 2. Sampel yang diletakkan diatas kaca arloji tidak menimbulkan bercak lagi. 3. Hasil sokletasi di uji dengan pelarut tidak mengalami perubahan yang spesifik. Pelarut yang baik untuk ekstraksi adalah pelarut yang mempunyai daya melarutkan yang tinggi terhadap zat yang diekstraksi. Daya melarutkan yang tinggi ini berhubungan dengan kepolaran pelarut dan kepolaran senyawa yang diekstraksi. Terdapat kecenderungan kuat bagi senyawa polar larut dalam pelarut polar dan sebaliknya. Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh: 1. Selektivitas, pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang diinginkan.
2. Kelarutan, pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan melarutkan ekstrak yang besar. 3. Kemampuan tidak saling bercampur, pada ekstraksi cair, pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi. 4. Kerapatan, sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi. 5. Reaktivitas, pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara kimia pada komponen bahan ekstraksi. 6. Titik didih, titik didih kedua bahan tidak boleh terlalu dekat karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan, distilasi dan rektifikasi. 7. Kriteria lain, sedapat mungkin murah, tersedia dalam jumlah besar, tidak beracun, tidak mudah terbakar, tidak eksplosif bila bercampur udara, tidak korosif, buaka emulsifier, viskositas rendah dan stabil secara kimia dan fisik. Syarat – Syarat Dalam Ekstraksi Soxhlet Untuk mencapai unjuk kerja ekstraksi atau kecepatan ekstraksi yang tinggi pada ekstraksi padat-cair, syarat-syarat berikut harus dipenuhi : 1. Karena perpindahan massa berlangsung pada bidang kontak antara fasa padat dan fasa cair, maka bahan itu perlu sekali memiliki permukaan yang seluas mungkin. Ini dapat dicapai dengan memperkecil ukuran bahan ekstraksi. Dalam hal itu lintasan-lintasan kapiler, yang harus dilewati dengan cara difusi, menjadi lebih pendek sehingga mengurangi tahanannya. Pada ekstrak terkurung dalam sel-sel sering kali perlu dibentuk kontak langsung dengan pelarut melalui dinding sel yang dipecahkan. Pemecahan dapat dilakukan misalnya dengan menekan atau menggerus bahan ekstraksi. Untuk alat-alat ekstraksi tertentu harus dijaga agar pada pengecilan bahan ekstraksi, ukuran partikel yang diperoleh tidak
menjadi terlalu kecil. Bila hal itu terjadi, tidak dapat dipastikan bahwa bahan ekstraksi cukup permeabel untuk pelarut. 2. Kecepatan alir pelarut sedapat mungkin besar dibandingkan dengan laju alir bahan ekstraksi, agar ekstrak yang terlarut dapat segera diangkut keluar dari permukaan bahan padat. Tergantung pada jenis ekstrakto yang digunakan, hal tersebut dapat dicapai baik dengan pengadukan secara turbulen, atau dengan pemberian laju alir pelarut yang tinggi. 3. Suhu yang lebih tinggi (viskositas pelarut lebih rendah, kelarutan ekstrak lebih besar) pada umumnya menguntungkan unjuk kerja ekstraksi. Hal – Hal Yang Perlu Diperhatikan Dalam Ekstraksi Soxhlet 1. Tinggi sampel hendaknya di bawah pipa samping tetapi di atas sifon. Hal ini dimaksudkan agar tidak menghalangi uap pelarut yang masuk ke dalam pendingin, dan mencegah keluarnya serbuk dari sampel. 2. Bahan yang telah diserbuk halus dimasukkan ke dalam timbel sedemikian rupa sehingga tidak memungkinkan terjadinya saluran – saluran pada penmabahan pelarut. 3. Tinggi bahan hendaknya di bawah sifon agar bahan tersebut dapat selalu terendam dengan pelarut. 4. Untuk mencegah terjadinya percikan - percikan bahan hendaknya ditutup dengan kertas saring. 5. Jumlah pelarut yang ditambahkan adalah sedemikian rupa sehingga labu penampung terisi cairan minimal sepertiganya. 6. Untuk membantu proses pendidihan pada labu penmapung ditambahkan beberapa butir batu didih. Cara Penyimpanan Dan Perawatannya 1. Cara Penyimpanan Soxhlet biasanya disimpan di laboratorium instrumen. Sebaiknya soxhlet disimpan di meja atau tempat yang permanen untuk menghindari adanya
guncangan yang dapat merusak alat. Selain itu, soxhlet lebih baik disimpan di tempat yang tidak terlalu panas atau tidak terlalu lembap. 2. Cara Perawatan Perawatan soxhlet terdapat bermacam-macam. Perawatan pada pendingin yaitu air yg digunakan air aquabides untuk mencegah kerusakan pendingin akibat terjadinya perkaratan pada bagian dalam alat. Aquabides tersebut juga harus diganti secara berkala, misalnya jika sering digunakan diganti setiap 2 minggu sekali. Perawatan pada alat gelas sama seperti peralatan gelas yang lain, yaitu disimpan dalam keadaan yang bersih dan kering disimpan di tempat yang memiliki temperatur ruangan. Penangas air dirawat dengan cara mengganti air secara berkala, misalnya jika sering digunakan dua kali dlam seminggu. Selain itu, ada baiknya setiap alat yang memiliki saklar tersendiri. Penangas air untuk saklar penangas air, pendingin untuk saklar pendingin, begitu juga seterusnya. Aplikasi Dari Soxhlet Ekstraksi Soxhlet digunakan untuk mengekstrak senyawa yang kelarutannya terbatas dalam suatu pelarut dan pengotor-pengotornya tidak larut dalam pelarut tersebut. Sampel yang digunakan dan yang dipisahkan dengan metode ini berbentuk padatan. Dalam percobaan ini kami menggunakan sampel kemiri. Ekstraksi soxhlet ini juga dapat disebut dengan ekstraksi padat-cair. Padatan yang diekstrak ditumbuk terlebih dahulu kemudian dibungkus dengan kertas saring dan dimasukkan kedalam ekstraktor soxhlet, sedangkan pelarut organik dimasukkan kepadal labu alas bulat kemudian seperangkat ekstraktor soxhlet dirangkai dengan kondensor. Ekstraksi dilakukan dengan memanaskan pelarut sampai semua analit terekstrak (kira-kira 6 x siklus). Hasil ekstraksi dipindahkan ke rotary evaporator vacuum untuk diekstrak kembali berdasarkan titik didihnya .
E. DESTILASI Destilasi adalah teknik untuk memisahkan larutan ke dalam masing-masing komponennya. Prinsip destilasi adalah didasarkan atas perbedaan titik didih komponen zatnya. Destilasi dapat digunakan untuk memurnikan senyawasenyawa yang mempunyai titik didih berbeda sehingga dapat dihasilkan senyawa yang memiliki kemurnian yang tinggi. Prinsip Destilasi: Penguapan cairan dan pengembunan kembali uap tersebut pada suhu titik didih. Titik didih suatu cairan adalah suhu dimana tekanan uapnya sama dengan tekanan atmosfer. Cairan yang diembunkan kembali disebut destilat. Tujuan destilasi adalah pemurnian zat cair pada titik didihnya, dan memisahkan cairan tersebut dari zat padat yang terlarut atau dari zat cair lainnya yang mempunyai perbedaan titik didih cairan murni. Pada destilasi biasa, tekanan uap di atas cairan adalah tekanan atmosfer (titik didih normal). Untuk senyawa murni, suhu yang tercatat pada termometer yang ditempatkan pada tempat terjadinya proses destilasi adalah sama dengan titik didih destilat (Sahidin, 2008). Peralatan destilasi yang paling sederhana terdiri atas: 1. Penguap (alat penguap labu, pipa atau lapisan tipis) 2. Pipa uap 3. Siklon (bila perlu) 4. Kondensor berupa alat penukar panas tak langsung 5. Penampung (tergantung pada jenis destilasi, kadang-kadang diperlukan alat-alat lain seperti pompa vakum (untuk destilasi vakum), pompa cairan (pada destilasi kontinu), dekander, dan alat-alat penguap khusus.
Adapun fungsi masing-masing alat yaitu labu alas bulat sebagai wadah untuk penyimpanan sampel yang akan didestilasi. Kondensor atau pendingin yang berguna untuk mendinginkan uap destilat yang melewati kondensor sehingga menjadi cair. Kondensor atau pendingin yang digunakan menggunakan pendingin air dimana air yang masuk berasal dari bawah dan keluar di atas, karena jika airnya berasal (masuk) dari atas maka air dalam pendingin atau kondensor tidak akan memenuhi isi pendingin sehingga tidak dapat digunakan untuk mendinginkan uap yang mengalir lewat kondensor tersebut. Oleh karena itu pendingin atau kondensor air masuknya harus dari bawah sehingga pendingin atau kondensor akan terisi dengan air maka dapat digunakan untuk mendinginkan komponen zat yang melewati kondensor tersebut dari berwujud uap menjadi berwujud cair. Termometer digunakan untuk mengamati suhu dalam proses destuilasi sehingga suhu dapat dikontrol sesuai dengan suhu yang diinginkan untuk memperoleh destilat murni. Erlenmeyer sebagai wadah untuk menampung destilat yang diperoleh dari proses destilasi. Pipa penghubung (adaptor) untuk menghubungkan antara kondensor dan wadah penampung destilat (Erlenmeyer) sehingga cairan destilat yang mudah menguap akan tertampung dalam erlenmeyer dan tidak akan menguap keluar selama proses destilasi berlangsung. Pemanas
berguna untuk memanaskan sampel yang terdapat pada labu alas bulat. Penggunaan batu didih pada proses destilasi dimaksudkan untuk mempercepat proses pendidihan sampel dengan menahan tekanan atau menekan gelembung panas pada sampel serta menyebarkan panas yang ada ke seluruh bagian sampel. Sedangkan statif dan klem berguna untuk menyangga bagian-bagian dari peralatan destilasi sederhana sehingga tidak jatuh atau goyang. Merangkai Alat Destilasi Selanjutnya merangkai alat destilasi merupakan salah satu hal yang penting karena dengan pemahaman dan keterampilan yang baik dan benar maka dapat mencegah terjadinya kerusakan alat. Adapun tahapan merangkai alat destilasi sederhana adalah menyiapkan statif dan klem serta pemanas, kemudian memasang labu alas bulat, selanjutnya memasang kondensor, setelah itu memasang adaptor (jika menggunakan adaptor untuk destilasi senyawa yang mudah menguap), dan memasang labu penampung (Erlenmeyer), serta yang terakhir adalah memasang thermometer. Proses Destilasi Sederhana Setelah semua alat telah terpasang dengan baik, maka dapat dilakukan proses detilasi. Sebagaimana prinsip dasar dari destilasi adalah memisahkan zat berdasarkan perbedaan titik didihnya, maka komponen zat yang memiliki titik didih yang rendah akan lebih dulu menguap sedangkan yang lebih tinggi titik didihnya akan tetap tertampung pada labu destilasi. Proses penguapan komponen zat ini dilakukan dengan pemanasan pada labu destilasi sehingga komponen zat yang memiliki titik didih yang lebih rendah akan menguap dan uap tersebut melewati kondensor atau pendingin yang mendinginkan komponen zat tersebut sehingga akan terkondensasi atau berubah dari berwujud uap menjadi berwujud cair sehingga dapat ditampung di labu destilat atau labu Erlenmeyer. Pada proses destilasi ini, destilat ditampung pada suhu tetap (konstan). Hal ini dilakukan karena diharapkan akan diperoleh destilat yang murni pada kondisi suhu tersebut.
Setelah sampel pada labu alas bulat berkurang, suhu akan naik karena jumlah sampel yang didestilasi telah berkurang. Pada kondisi naiknya suhu ini, proses destilasi sudah dapat dihentikan sehingga yang diperoleh adalah destilat murni. Pada destilasi, untuk memperoleh ketelitian yang tinggi penempatan ujung termometer harus sangat diperhatikan, yaitu ujung termometer harus tepat berada di persimpangan yang menuju ke pendingin agar suhu yang teramati adalah benar-benar suhu uap senyawa yang diamati. Pada proses destilasi, penyimpangan pengukuran dapat terjadi jika adanya pemanasan yang berlebihan (superheating) serta kesalahan dalam penempatan pengukur suhu (thermometer) tidak pada posisi yang benar. Reaksi kimia kadang dapat berlangsung sempurna pada suhu kamar atau pada titik didih pelarut yang digunakan pada sistem reaksi. Salah satu alat yang dapat digunakan untuk reaksi-reaksi yang
berlangsung pada suhu tinggi adalah
seperangkat alat refluks. Refluks adalah salah satu metode dalam ilmu kimia untuk mensintesis suatu senyawa, baik organik maupun anorganik. Umumnya digunakan untuk mensistesis senyawa-senyawa yang mudah menguap atau volatile. Pada kondisi ini jika dilakukan pemanasan biasa maka pelarut akan menguap sebelum reaksi berjalan sampai selesai. F. ROTARY EVAPORATOR Evaporator adalah alat yang digunakan untuk mengevaporasi larutan. Evaporasi sendiri artinya adalah menghilangkan air dari larutan dengan mendidihkan larutan di dalam tabung evaporator. Evaporasi bertujuan untuk memekatkan larutan yang terdiri dari zat terlarut yang tidak mudah menguap dengan pelarut yang mudah menguap. Atau bisa dikatakan bahwa evaporasi adalah proses penguapan. Evaporator berfungsi untuk mengubah sebagian atau keseluruhan pelarut dari suatu larutan dari betuk cair menjadi uap. Ada empat komponen dasar yang dibutuhkan untuk melakukan penguapan, yaitu sebuah tabung penguapan, sebuah alat pindah panas, sebuah kondensor dan
sebuah metode untuk menjaga tekanan vakum. Keempat komponen ini harus diperhatikan dalam merencanakan suatu evaporator. Sistem tekanan vakumnya harus dapat mengalirkan gas yang tidak terkondensasi agar bisa menjaga tekanan vakum yang diinginkan di dalam tabung penguapan. Panas yang cukup harus dialirkan atau diberikan ke produk untuk penguapan sejumlah air yang diinginkan, serta sebuah kondensor yang berguna untuk mengembangkan dan memindahkan uap air yang diprosuksi melalui penguapan. Evaporator mempunyai berbagai macam jenis. Jika kita melihat dari penggunaan evaporator itu sendiri, terdapat tiga metode yang biasa digunakan. Yang pertama bila kita hanya menggunakan satu evaporator saja, uap dari zat cair yang mendidih dikondensasikan dan dibuang. Metode ini disebut dengan evaporasi efek-tunggal (single-effect evaporation). Walaupun metode ini sederhana, namun proses ini tidak efektif Dalam penggunaan uap. Untuk menguapkan llb air dari larutan, diperlukan 1 – 1.3 lb uap. Yang kedua, jika uap dari satu evaporator dimasukkan ke dalam rongga uap (steam chest) evaporator kedua, dan uap dari evaporator kedua dimasukkan ke dalam kondenser, maka metode ini akan menjadi efek dua kali atau biasa disebut evaporasi efek-dua (double-effect evaporation). Yang ketiga, ketika evaporator yang digunakan dalam suatu metode lebih dari satu, seperti misalnya uap dari evaporator kedua dimasukkan ke dalam rongga uap evaporator ketiga, dan berlanjut sampai beberapa evaporasi, maka metode ini disebut evaporasi efekganda (multiple-effect evaporation). Selain itu, terdapat klasifikasi jenis evaporator lainnya yang biasa digunakan. Jenis – jenis utama evaporator tabung dengan pemasukan uap yang lazim dipakai adalah evaporator tabung horizontal, dan evaporator vertikal tabung panjang. Terdapat jenis – jenis lainnya yang biasa digunakan dalam industri, tetapi akan lebih difokuskan terhadap dua jenis evaporator ini.
1. Evaporator tabung horizontal
Gambar 1.1 Evaporator Tabung Horizontal Sumber : http://www.scribd.com/doc/15812827/Evaporators Dapat dilihat contoh evaporator tabung horizontal diatas. Evaporator ini memiliki tabung yang tidak terlalu tinggi, tetapi berbentuk horizontal sehingga mempunyai ukuran yang lebih lebar dibandingkan dengan evaporator jenis lainnya.Evaporator tabung horizontal biasanya digunakan untuk kapasitas yang kecil dan untuk mengevaporasikan larutan yang encer dan larutan ini tidak berbusa dan tidak meninggalkan deposit padatan pada tabung evaporator. 2. Evaporator vertikal tabung panjang Evaporator jenis ini memiliki tabung yang panjang dan tidak terlalu lebar. Tabung dari evaporator sendiri mempunyai panjang sekitar 12 sampai 20 feet dengan diameter 1 sampai 2 inci. Zat cair dan uap mengalir ke atas di dalam tabung sebagai akibat dari peristiwa didih zat cair yang terpisah kembali ke dasar tabung dengan gravitasi.
Gambar 1.2 Evaporator Vertikal Tabung Panjang Sumber : http://www.scribd.com/doc/15812827/Evaporators Aplikasi dalam Industri Evaporator merupakan salah satu alat yang biasa digunakan dalam industri – industri di berbagai sektor. Salah satu industri yang menggunakan evaporator dalam prosesnya adalah dalam industri gula. Dalam pembuatan gula putih, terjadi beberapa tahapan pengolahan, yaitu pemerahan nira, pemurnian, penguapan, kristalisasi, pemisahan kristal, dan pengeringan. Evaporator sendiri berguna dalam tahap penguapan. Untuk menghilangkan kadar uap air yang terdapat di dalam nira dilakukanlah proses penguapan atau evaporasi. Di pabrik gula, penguapan dilakukan dengan menggunakan beberapa evaporator dengan sistem multiple effect yang disusun secara dapat ditukar agar dapat dibersihkan bergantian. Digunakan evaporator efek-ganda agar proses evaporasi berjalan lebih efektif dan efisien. Evaporasi dimulai dengan memasukkan nira yang akan di evaporasi ke dalam evaporator pertama. Nira ini akan dievaporasi sehingga terbentuk nira yang lebih pekat, serta uap dan kondensat. Uap hasil penguapan tadi digunakan lagi
dalam evaporator kedua, dan umpan yang dimasukkan adalah nira yang lebih pekat tadi. Dan berlanjut terus untuk evaporator ketiga dan seterusnya, hingga didapat nira kental yang berwarna gelap dengan kepekatan kurang lebih 60 brik. Sedangkan uap yang dihasilkan dibuang ke kondensor sentral dengan perantara pompa vakum. Gambar dibawah merupakan salah satu evaporator dalam pembuatan nira, tetapi dalam pembuatannya digunakan beberapa evaporator jenis ini yang disusun sedemikian rupa hingga bekerja dengan baik.
Kapasitas Alat Untuk evaporator jenis tabung dengan pemanasan uap, maka performa evaporator diukur berdasarkan atas kapasitas evaporator tersebut. Kapasitas didefinisikan sebagai banyaknya pon air yang diuapkan per jam. Agar dapat memindahkan energi panas sesuai dengan keinginan, maka permukaan perpindahan panas evaporator harus mempunyai kapasitas perpindahan panas yang cukup, agar semua refrigeran yang akan diuapkan di dalam evaporator dapat berlangsung dengan optimal dan menghasilkan pendinginan yang maksimum pula. Pemindahan panas yang berlangsung di evaporator dapat terjadi dalam dua cara yaitu konveksi dan konduksi. Besarnya kapasitas perpindahan panas pada evaporator tergantung pada lima variabel, yaitu luas area permukaan, beda suhu, faktor konduktivitas panas, ketebalan material yang digunakan, serta waktu. Contohnya evaporator vakum. Evaporator jenis ini biasanya terbuat dari bahan stainles stell 312 dan 308 dengan kapasitas dari 20 liter sampai dengan 120 liter. Prinsip Kerja Rotary Evaporator Evaporator adalah alat untuk mengevaporasi larutan sehingga prinsip kerjanya merupakan prinsip kerja atau cara kerja dari evaporasi itu sendiri. Prinsip
kerjanya dengan penambahan kalor atau panas untuk memekatkan suatu larutan yang terdiri dari zat terlarut yang memiliki titik didih tinggi dan zat pelarut yang memiliki titik didih lebih rendah sehingga dihasilkan larutan yang lebih pekat serta memiliki konsentrasi yang tinggi. Keterangan Alat Rotary Evaporator: 1. Kran pengatur tekanan 2. Kondensor (dialiri air untuk mendinginkan uap) 3. Tombol on/off; tombol menaikkan posisi waterbath; tombol pengatur kecepatan putaran 4. Moncong/tempat labu alas bulat penampung “bergantung” 5. Moncong/tempat labu alas bulat sampel“bergantung” 6. Waterbath 7. Pengatur suhu waterbath 8. Labu alas bulat 9. Indikator tekanan 10. Pompa vakum (membantu menyedot uap) Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pengoperasian Rotary Evaporator: 1. Selang air serta tekanan in dan out agar jangan sampai tertukar. 2. Kemampuan alat pompa vakum. 3. Perhatikan petunjuk masing-masing alat, jika tertera “matikan vakum setiap 30 menit untuk menghindari panas berlebih atau “tekanan maksimal 30 Psi (perhatikan jarum pengatur tekanan, jangan sampai melebihi ketentuan karena dapat mengakibatkan ledakan), pengurangan tekanan dengan cara membuka kran pengatur tekanan pada ujung kondensor atau pada alat pompa vakum. 4. Urutan
pemasangan
dan
pengoperasian
juga
pelepasan
serta
pengnonaktifkan. Terutama saat ingin melepas labu alas bulat. Jika alas
bulat sulit dilepas, kemungkinan masih tersisa tekanan pada kondensor, bukalah kran pengatur dengan seksama. 5. Suhu & Tekanan. Suhu pada waterbath harus sesuai dengan pelarut yang Anda gunakan. Jika tidak senyawwa yang ingin kita pisahkan tidak akan terpisah. Contoh: Jika pelarut yang digunakan n-butanol (titik didih berkisar 75-78oC), maka suhu yang digunakan bisa 60-65 oC pada tekanan 15-20Psi.
III.
PELAKSANAAN DALAM PRAKTIKUM Mahasiswa dibagi menjadi beberapa kelompok, tiap kelompok terdiri dari 5 orang.Setiap kelompok melakukan satu macam ekstraksi (maserasi, perkolasi, refluks, destilasi atau soxhletasi) dan pemekatan ekstrak (evaporasi). Bahan dan alat Bahan : 1. Simplisia/jaringan segar bagian tumbuhan 2. Aquades 3. Etanol 70% Alat : 1. Botol bermulut lebar
7. Kain flannel
2. Pemanas listrik
8. Batu didih
3. Perkolator
9. Batang pengaduk
4. Alat Soxhlet
10. Beker glass
5. Alat destilasi
11. Rotary
6. Alat refluks
putar)
evaporator
(penguap
Prosedur : Maserasi : Sebanyak 10 bagian serbuk simplisia dimasukkan ke dalam bejana, dituangi dengan 75 bagian etanol, tutup, biarkan 5 hari terlindung dari cahaya sambil sering diaduk. Kemudian disaring, diperas, ampas dicuci dengan etanol secukupnya hingga diperoleh 100 bagian.Maserat dipindahkan ke dalam bejana tertutup, biarkan di tempat sejuk,terlindung dari cahaya selama 2 hari, lalu diendaptuangkan/disaring. Perkolasi : Sebanyak 10 g serbuk simplisia dibasahi dengan sedikit etanol, dimasukkan ke dalam bejana tertutup dan dibiarkan selama minimal 3 jam. Kemudian massa dipindahkan ke dalam perkolator, dituangi etanol secukupnya sampai etanol mulai menetes dan diatas simplisia masih terdapat etanol, perkolator ditutup dan dibiarkan selama 2 jam. Kemudian etanol dibiarkan menetes dengan kecepatan 1 ml per menit, etanol ditambahkan berulang-ulang secukupnya sehingga selalu terdapat selapis etanol di atas simplisia, hingga diperoleh perkolat yang jernih (tidak berwarna).Perkolat dipindahkan ke dalam bejana, ditutup dan dibiarkan selama 2 hari di tempat sejuk dan terlindung dari cahaya. Diendaptuangkan atau disaring. Refluks : Sebanyak 10 serbuk simplisia dimasukkan ke dalam labu refluks, tambahkan batu didih dan 200 ml etanol, labu disambungkan dengan kondensor, kemudian ditempatkan di atas penangas air. Air untuk pendingin dijalankan. Ekstraksi dilakukan selama 3 jam. Saring, massa diperas, cuci dengan sedikit etanol, peras. Destilasi : Sebanyak 20 g serbuk simplisia/jaringan segar (dipotong-potong kecil) dimasukkan ke dalam labu destilasi, tambahkan batu didih dan 300 ml air, labu disambungkan
dengan kondensor, kemudian air untuk pendingin dijalankan. Labu destilasi dipanaskan. Soxhletasi : Sebanyak 10 g serbuk simplisia dibungkus kertas saring atau ditempatkan dalam selongsong tempat sampel, di atas sampel ditutup dengan kapas.Selanjutnya labu kosong diisi butir batu didih dan 200 ml pelarut etanol . Selongsong yang sudah terisi sampel dimasukan ke dalam soxhlet .Soxhlet disambungkan dengan labu dan kondensor, kemudian dipanaskan di atas penangas air.Air untuk pendingin dijalankan.Ekstraksi dilakukan selama 3 jam
IV.
PEMBAHASAN Metode pemisahan merupakan suatu cara yang digunakan untuk memisahkan atau memurnikan suatu senyawa atau skelompok senyawa yang mempunyai susunan kimia yang berkaitan dari suatu bahan, baik dalam skala laboratorium maupun skala industri. Metode pemisahan bertujuan untuk mendapatkan zat murni atau beberapa zat murni dari suatu campuran, sering disebut sebagai pemurnian. Ekstraksi dengan pelarut dapat dilakukan dengan cara dingin dan cara panas. Jenis-jenis ekstraksi tersebut sebagai berikut:
Cara Dingin 1) Maserasi adalah ekstraksi menggunakan pelarut dengan beberapa kali
pengadukan pada suhu kamar. Secara teknologi termasuk ekstraksi dengan prinsip metoda pencapaian konsentrasi pada keseimbangan. Maserasi kinetic berarti dilakukan pengadukan kontinyu. Remaserasi berarti dilakukan pengulangan penambahan pelarut setelah dilakukan ekstraksi maserat pertama dan seterusnya.
2) Perkolasi adalah ekstraksi pelarut yang selalu baru sampai sempurna yang
umumnya pada suhu ruang. Prosesnya didahului dengan pengembangan bahan, tahap maserasi antara, tahap perkolasi sebenarnya (penampungan ekstrak) secara terus menerus samapai diperoleh ekstrak perkolat yang jumlahnya 1-5 kali bahan
Cara Panas 1) Refluks adalah ekstraksi pelarut pada temperature didihnya selama waktu tertentu dan jumlah pelarut terbatas yang relative konstan dengan adanya pendingin balik 2) Soxhlet adalah ekstraksi menggunakan pelarut yang selalu baru menggunakan alat khusus sehingga terjadi ekstraksi kontinyu dengan jumlah pelarut relative konstan dengan adanya pendingin balik. 3) Destilasi Uap adalah ekstraksi zat kandungan menguap dari bahan dengan uap air berdasarkan peristiwa tekanan parsial zat kandungan menguap dengan fase uap air dari ketel secara kontinyu sampai sempurna dan diakhiri dengan kondensasi fse uap campuran menjadi destilat air bersama kandungan yang memisah sempurna atau sebagian.
Evaporasi adalah menghilangkan air dari larutan dengan mendidihkan larutan di dalam tabung evaporator. Evaporasi bertujuan untuk memekatkan larutan yang terdiri dari zat terlarut yang tidak mudah menguap dengan pelarut yang mudah menguap Ekstraksi
dengan
bantuan
ultrasonik
merupakan
suatu
tool
untuk
meningkatkan laju ekstraksi dalam mengekstrak sejumlah komponen dari tipe sampel yang berbeda. Penggunaan ultrasonik merupakan suatu metode ekstraksi untuk meningkatkan rendemen dan kualitas produk dibandingkan dengan ekstraksi konvensional. Penggunaan gelombang ultrasonik memungkinkan proses dilakukan pada tekanan dan temperatur lebih rendah, mengurangi pemakaian bahan baku dan
pelarut, mengurangi tahapan sintesa yang akan dilakukan dan secara simultan akan meningkatkan selektifitas akhir, memungkinkan pemakaian bahan baku dan pelarut dengan kemurnian rendah serta meningkatkan keaktifan katalis dan lain-lain. Dengan kelebihan-kelebihan ini, gelombang ultrasonik sangat menjanjikan dipakai pada industri karena menawarkan potensi siklus reaksi yang lebih singkat sehingga mengarah terbentuknya pabrik kimia yang lebih kecil dan murah. Namun pada maserasi secara tradisional membutuhkan waktu lebih lama yaitu dengan perendaman selama 3 hari, tetapi hasil ekstraksinya lebih bagus. Sedangkan maserasi ultrasonic waktu yang di butuhkan lebih cepat yaitu sekitar 45 menit tetapi hasil ekstraksinya kurang bagus dibandingkan dengan maserasi tradisional. Perkolasi adalah ekstraksi dengan menggunakan pelarut yang selalu baru hingga semua pelarut tertarik dengan sempurna (exhaustive extraction), umumya dilakukan pada suhu kamar. tahapan perkolasi penetesan pelarut serta penampungan perkolatnya hingga didapat volume 1 sampai 5 kali jumlah bahan. Penyarian dengan metode perkolasi adalah pemyarian dengan cara mengalirkan cairan penyari memalui serbuk simplisia yang telah terlebih dahulu dibasahi. Serbuk simplisia ditempatkan disuatu bejana silinder yang dibawahnya diberi sekat berpori. Cairan penyari dialirkan dari atas ke bawah melalui serbuk tersebut, cairan penyari ini akan melarutkan sel-sel yang dilaluinya hingga mencapai keadaan jenuh. Proses keberhasilan ekstraksi dengan cara perkolasi dipengaruhi selektifitas pelarut, kecepatan alir pelarut dan suhunya, ukuran simplisia tidak boleh terlalu halus, karna dapat menyumbat pori-pori saringan perkolator. Dibandingkan dengan maserasi, perkolasi lebih menghasilkan ekstrak yang lebih sempurna walaupun membutuhkan banyak pelarut. Cara perkolasi lebih baik dibandingkan dengan cara maserasi karena:
a) Aliran cairan penyari menyebabkan adanya pergantian larutan yang terjadi dengan larutan yang konsentrasinya lebih rendah, sehingga meningkatkan derajat perbedaan konsentrasi. b) Ruangan diantara serbuk-serbuk simplisia membentuk saluran tempat mengalir cairan penyari.karena kecilnya saluran kapiler tersebut,maka kecepatan pelarut cukup untuk mengurangi lapisan batas,sehingga dapat meningkatkan perbedaan konsentrasi. Ekstraksi padat cair cara panas menggunakan refluks dan soxhlet. Refluks adalah proses ekstraksi dimana simplisia dan pelarutnya menyatu secara langsung kemudian dipanaskan sampai mendidih selama waktu tertentu dan jumlah pelarutnya konstan, karna pelarut terus bersirkulasi didalam refluks (pelarut menguap, didinginkan oleh kondensor, kemudian menetes kembali ke menstrum (campuran pelarut dan simplisia) di dalam alat). Umumnya dilakukan pengulangan pada residu pertama, hingga didapat sebanyak 3-5 kali hingga didapat proses ekstraksi sempurna (exhaustive extraction). Prosedur: Bahan + pelarut -> dipanaskan -> pelarut menguap -> pelarut yang menguap didinginkan oleh kondensor -> jatuh lagi -> menguap lagi karena panas -> dan seterusnya. Proses ini umumnya dilakukan selama 1 jam. Pada rangkaian refluks ini terjadi empat proses, yaitu proses heating, evaporating, kondensasi dan coolong. Heating terjadi pada saat feed dipanaskan di labu didih, evaporating (penguapan) terjadi ketika feed mencapai titik didih dan berubah fase menjadi uap yang kemudian uap tersebut masuk ke kondensor dalam. Cooling terjadi di dalam ember, di dalam ember kita masukkan batu es dan air, sehingga ketika kita menghidupkan pompa, air dingin akan mengalir dari bawah menuju kondensor luar. Mengapa air harus dialirkan dari bawah kondensor bukan dari atas? Alasannya adalah agat tidak ada turbulensi udara yang menghalangi dan agar air terisi penuh. Proses yang terakhir adalah kondensasi (pengembunan), proses ini terjadi di
kondensor, jadi terjadi perbedaan suhu antara kondensor dalam yang berisi uap panas dengan kondensor luar yang berisikan air dingin, hal ini menyebabkan penurunan suhu dan perubahan fase dari steam tersebut untuk menjadi liquid kembali. Kekurangan Refluks: Metode menggunakan pemasan secara langsung sehingga ekstrak yang didapatkan mudah rusak. Dimana simplisia dan pelarutnya menyatu sehingga tidak diketahui secara pasti kapan proses ekstraksi sudah sempurna. Keuntungan Refluks: Dapat digunakan untuk mengekstraksi sampel - sampel yang mempunyai tekstur kasar, dan tahan pemanasan langsung. Soxhlet adalah proses ekstraksi dimana sampel yang akan diekstraksi ditempatkan dalam suatu timbel yang permeabel terhadap pelarut dan diletakkan di atas tabung destilasi, dididihkan dan dikondensaasikan di atas sampel. Kondesat akan jatuh ke dalam timbel dan merendam sampel dan diakumulasi sekeliling timbel. Setelah sampai batas tertentu, pelarut akan kembali masuk ke dalam tabung destilasi secara otomatis. Proses ini berulang terus dengan sendirinya di dalam alat terutama dalam peralatan Soxhlet yang digunakan untuk ekstraksi lipida. Sampel yang bisa diperiksa meliputi pemeriksaan lemak,trigliserida,kolesterol.
Adapun Kelebihan Soxhlet: 1) Jumlah sampel yang diperlukan sedikit 2) Jumlah pelarut yang digunakan sedikit. 3) Proses sokletasi berlangsung cepat 4) Pelarut organik dapat mengambil senyawa organik berulang kali 5) Sampel diekstraksi dengan sempurna karena dilakukan berulang ulang Adapun Kelemahan Soxhlet: 1) Harus dilakukan identifikasi setelah penyarian, dengan menggunakan pereaksi Meyer, Na, Wagner, dan reagen-reagen lainnya. 2) Tidak baik dipakai untuk mengekstraksi bahan bahan tumbuhan yang mudah rusak atau senyawa-senyawa yang tidak tahan panas karena akan terjadi penguraian. 3) Pelarut yang digunakan mempunyai titik didih rendah, sehingga mudah menguap. 4) Tidak bisa dengan penyari air (harus solvent organik) sebab titik didih air 100°C maka dengan pemanasan tinggi untuk menguap akibatnya zat kimia rusak.
Destilasi Uap adalah ekstraksi senyawa kandungan menguap (minyak atsiri) dari bahan (segar atau simplisia) dengan uap air berdasarkan perbedaan titik didih untuk mendapatkan senyawa yang memiliki kemurniaan yang tinggi. Pada destilasi uap, bahan (simplisia) benar-benar tidak tercelup ke air yang mendidih namun dilewati uap air sehingga senyawa kandungan menguap ikut terdestilasi. Destilasi uap dan air, bahan (simplisia) bercampur sempurna atau sebagian dengan air mendidih, senyawa kandungan menguap tetap kontinyu ikut terdestilasi.
Evaporasi menghilangkan air dari larutan dengan mendidihkan larutan di dalam tabung evaporator. Prinsip kerjanya dengan penambahan kalor atau panas untuk memekatkan suatu larutan yang terdiri dari zat terlarut yang memiliki titik didih tinggi dan zat pelarut yang memiliki titik didih lebih rendah sehingga dihasilkan larutan yang lebih pekat serta memiliki konsentrasi yang tinggi. Keuntungan Evaporator tabung-horizontal sirkulasi alam adalah evaporator jenis ini terus beroperasi, relatif lebih murah, dan baik untuk cairan non-viskos yang mentransfer panas tinggi. Kekurangannya Evaporator jenis ini tidak cocok untuk cairan viskos atau kental karena akan memperburuk sirkulasi cairan. Di banding dengan metode destilasi, metode sokletasi ini lebih efisien karena pelarut organik dapat menarik senyawa organik dalam bahan alam secara berulang kali, waktu yang digunakan lebih efisien dan pelarut lebih sedikit dibandingkan dengan metoda maserasi atau perkolasi.
V.
KESIMPULAN Ekstraksi ada beberapa cara yaitu cara dingin dan cara panas. Cara dingin dengan menggunakan metode
maserasi dan perkolasi sedangkan cara panas
menggunakan metode refluks, soxhlet, destilasi uap dan metode evaporasi. Di banding dengan semua metode di atas, metode yang paling bagus adalah metode soxhlet, karena
metode sokletasi ini lebih efisien karena pelarut organik dapat
menarik senyawa organik dalam bahan alam secara berulang kali, waktu yang digunakan lebih efisien dan pelarut lebih sedikit dibandingkan dengan metode maserasi atau perkolasi.
DAFTAR PUSTAKA
Suwarni E., Cahyaningsih E., Meriyani H., 2015, penuntun praktikum fitokimia. Akfar Saraswati Denpasar Harborne, J.B.1987. MetodeFitokimia: Penuntun cara modern menganalisis tumbuhan. Penerbit ITB, Bandung. https://omiimo.wordpress.com/ipa1/sifat-fisika-kimia/metode-pemisahancampuran-2/, diakses pada 1 maret 2015 http://eprints.undip.ac.id/36732/1/34.MAKALAH_PENELITIAN.pdf, diakses pada 1 maret 2015 https://ardydii.wordpress.com/2013/03/10/ekstraksi/ , diakses pada 1 maret 2015
http://www.academia.edu/8468129/destilasi_dan_refluks,
diakses
pada
1
maret 2015 http://herusasongko.staff.mipa.uns.ac.id/2012/05/02/destilasi/, diakses pada 1 maret 2015 https://mayapusmpuspuspita.wordpress.com/2011/11/12/ekstraksi-denganmetode-maserasi/, diakses pada 1 maret 2015 https://anitamuina.wordpress.com/2013/02/11/rotary-evaporator/, pada 1 maret 2015
diakses
