LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA ORGANIK EKSTRAKSI PIGMEN DAN ANALISA TLC - NYA
oleh : Fresha Aflahul Ula
(131810401042)
Yenny Febriana Ramadhan Abdi (131810401043) Maulana Makhmud
(131810401044)
Cahaya Ramadhani
(131810401045) (1318104 01045)
Talitha Azza Meydina Putri
(131810401046) (1318104010 46)
LABORATORIUM KIMIA ORGANIK
JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS JEMBER 2014
PERCOBAAN KE – 4 4 EKSTRAKSI PIGMEN DAN ANALISA TLC-NYA
Tujuan Percobaan
1. Mempelajari teknik pemisahan senyawa pigmen (karotenoid) dari sampel padatan. 2. Mempelajari teknik analisa thin layer chromatography (TLC) Latar Belakang
Sebuah produk pasti memiliki kandungan yang berbeda – berbeda – beda, beda, terkadang kita sulit untuk membedakan dengan benar tentang unsur / zat yang terkandung didalamnya. Dengan adanya kemajuan teknologi kita dapat menentukan berbagai kandungan / unsur zat didalam cairan. Adapun teknologi yang masih masih digunakan saat ini seperti penerapan metode kromatografi. Tidak hanya suatu produk saja, melainkan organisme hidup juga, seperti tumbuhan yang ada disekitar kita memiliki kandungan berupa pigmen yang bermacam – bermacam – macam. macam. Zat warna atau pigmen yang ada pada daun-daun tumbuhan dapat diketahui dengan menggunakan metode Kromatografi dengan mengekstraksi pigmen yang ada pada daun – daun daun tumbuhan. Praktikum yang dilakukan ini sangat bermanfaat dalam menentukan dan mengetahui kandungan pigmen atau zat warna yang ada pada daun tumbuhan dengan metode Kromatografi. Prinsip Kerja
Kromatografi merupakan suatu teknik pemisahan yang menggunakan 2 fase yaitu gerak dan diam serta mengkuantifikasi macam-macam komponen dalam suatu campuran yang kompleks, baik komponen organik mauapun anorganik. Kromatografi yang digunakan pada praktikum ini adalah Kromatografi Lapis Tipis atau yang biasa kita kenal dengan TLC (Thin Layer Cromatografy), Kromatografi Lapis Tipis adalah suatu teknik pemisahan yang sederhana dan banyak digunakan. Metode ini menggunakan lempeng kaca atau lembaran plastik yang ditutupi penyerap untuk lapisan tipis dan kering bentuk silika gel, alomina, selulosa dan polianida. Prinsip
Kromatografi Lapis Tipis adalah memisahkan sampel berdasarkan perbedaan kepolaran antara sampel dengan pelarut yang digunakan, kromatografi lapis tipis memiliki fase diam berupa sebuah lapis tipis silica atau alumina dan fase gerak pelarut atau campuran pelarut (eluen) yang sesuai. Alat
1. Mortar dan pestle 2. Spatula 3. Kertas saring 4. Gelas ukur 5. Chamber TLC 6. Pipet 7. Sinar UV 8. Pipa kapiler Bahan
1. Puring, Daun Pandan dan Kunyit masing – masing – masing masing sebanyak 5 gram 2. Aseton sebanyak 15 ml untuk 3 sampel 3. Pelarut aseton : heksena 3:7 Cara Kerja
a. Skema kerja Puring, Daun Pandan, Kunyit -
dipotong kecil-kecil
-
digerus menggunakan mortar dan pestle
-
ditambahkan Aseton sebanyak 5 ml
-
didekantasi larutan ekstrak tersebut sambil diperas menggunakan kertas saring
-
dimasukan ekstrak kedalam gelas ukur 5 ml
-
disiapkan chamber TLC dan layer TLC (diberi batas pada tiap bagian atas dan bagian bawah sebesar 0,5 cm)
-
dituangkan pelarut aseton: heksena pada gelas ukur setinggi 0,5 cm
-
ditempatkan layer TLC pada TLC chamber
-
ditutup chamber TLC dan ditunggu pergerakan pelarut hingga sampai batas yang telah ditentukan
-
diamati pemisahan pigmen yang terjadi menggunakan sinar UV
-
diukur jarak yang ditempuh substansi dan jarak tempuh pelarut
Hasil
Prosedur Kerja
1. Preparasi sampel. Potong-potong kecil 5 gram sampel (daun, buah atau umbi) yang sudah bersih dan kering (dengan jumlah air minimum). Gerus sampel menggunakan mortar dan pestle dengan menambahkan aseton 5 mL. Dekantasi larutan ekstrak sambil peras padatan yang tersisa menggunakan spatula (pada dinding mortar) hingga ekstrak aseton maksimum yang diperoleh atau gunakan bantuan kertas saring untuk memeras pasta tersebut. 2. Masukkan ekstrak dalam tabung reaksi atau vial 5 mL. 3. Siapkan chamber TLC dan tempatkan pelarut aseton:heksana (3:7) kira-kira setinggi 0.5 cm. Tempatkan kertas saring ukuran tertentu, yang sebelumnya
TLC chamber. Lalu tutup chamber dan tunggu pergerakan pelarut hingga
dengan menggunakan pinset dan keringanginkan. 4. Jika sudah kering, amati pemisahan pigmen yang terjadi pada kertas menggunakan sinar UV. Ukur jarak yang ditempuh senyawa dan pelarut tersebut. Hitung factor retensi ( R R f ) untuk masing-masing komponen.
Waktu yang dibutuhkan Preparasi Alat
30 menit
Proses ekstraksi pigmen untuk 3 sampel Pemisahan pigmen dan senyawa
50 menit 15 menit
kimia pada sampel Pengamatan dibawah sinar UV
1 Jam 50 menit
Total waktu Data dan Perhitungan Berat bahan Daun Pandan
: 5 gram
Puring
: 5 gram
Kunyit
: 5 gram
Perhitungan
=
:
Keterangan :
Kunyit
=
x 100%
= 0,28 x 100% = 28 %
Daun Pandan =
x 100%
= 0,62 x 100% = 62 %
Puring
15 menit
=
x 100%
= 0,54 x 100% = 54 %
Hasil No
1.
Perlakuan
Waktu
Hasil
menit
Ekstrak ditambah aseton (dimulai dari preparasi)
Berwarna kuning orange
a. Kunyit
Berwarna hijau pekat
b. Daun Pandan
Berwarna ungu
c. Puring 2.
Dimasukkan kedalam
15 menit
Chamber TLC berisi
Pelarut Aseton : Heksana meresap hingga batas atas
Aseton: Heksana 3:7 3.
Diamati dengan sinar
± 15 menit
UV
a. Ada perbedaan warna transparan - Kunyit = ungu - Daun Pandan = hijau - Puring = kuning b. Jarak Substansi - Kunyit = 1,4 cm - Daun Pandan = 3,1cm - Puring = 2,7 cm Dari dasar plat
Jenis Sampel
Jarak Substansi
Jarak Pelarut
R f f
Daun Pandan
3,1
5 cm
0,62
Puring
2,7
5 cm
0,54
Kunyit
1,4 cm
5 cm
0,28
Pembahasan
Ekstraksi adalah suatu proses pemisahan dari bahan padat maupun cair dari campurannya dengan bantuan pelarut. Pelarut yang digunakan harus dapat mengekstrak substansi yang diinginkan tanpa melarutkan material lainnya. Proses pengekstraksian dapat dilakukan dengan berbagai cara. Berkaitan dengan praktikum yang telah dilakukan adalah menggunakan Ekstraksi Pigmen dengan menggunakan Analisa TLC dengan bahan sampel dari tumbuhan. Ekstraksi pigmen adalah proses proses pemisahan pigmen dari suatu bahan campurannya dalam jaringan tumbuhan menggunakan suatu pelarut. Pigmen merupakan zat warna yang terkandung pada tumbuhan. Setiap tumbuhan memiliki kandungan pigmen yang berbeda – berbeda – beda. beda. Berkaitan dengan ekstraksi pigmen, pada praktikum ini menggunakan metode Kromatografi. Kromatografi merupakan suatu teknik pemisahan yang menggunakan 2 fase yaitu gerak dan diam serta mengkuantifikasi macam-macam komponen dalam suatu campuran yang kompleks baik dalam komponen organik maupun komponen non organik. Kromatografi terdiri dari berbagai macam jenisnya, tetapi yang digunakan pada praktikum ini adalah Kromatografi Lapis Tipis atau TLC. Kromatografi Lapis Tipis adalah metode atau teknik yang paling sederhana dan yang sering digunakan. Metode ini menggunakan lempeng kaca atau lembaran plastik yang ditutupi penyerap untuk lapisan tipis dan kering bentuk silika gel, alomina, selulosa dan polianida. Prinsip Kromatografi Lapis Tipis adalah memisahkan sampel berdasarkan perbedaan kepolaran antara sampel dengan pelarut yang digunakan. Kromatografi Lapis Tipis memiliki fase diam berupa sebuah lapis tipis silika atau alumina dan fase gerak pelarut atau campuran pelarut (eluen) yang sesuai. Pertama, yang harus dilakukan adalah menyiapkan bahan dan alat, selanjutnya memotong kecil- kecil sampel yang digunakan. Sampel yang digunakan berupa Daun Pandan, Puring, dan Kunyit. Setelah dipotong, sampel ditimbang, masing – masing – masing sampel sebanyak 5 gram. Selanjutnya, ketiga sampel tersebut digerus dengan menggunakan mortar dan pestle. Tujuan dari penggerusan ini adalah menghaluskan sampel tersebut, sebab semakin halus bahan maka semakin luas permukaannya untuk
berkontak langsung lan gsung dengan d engan pelarut, sehingga sehingg a zat z at yang akan terekstrak nantinya nantin ya akan semakin banyak pula. Setelah digerus, selanjutnya ditambahkan Aseton sebanyak 5 ml untuk masing- masing sampel. Penambahan Aseton ini bertujuan untuk melarutkan pigmen yang ada pada sampel. Aseton bersifat semipolar, yang berarti Aseton mempunyai gugus polar dan nonpolar didalamnya, sehingga menarik senyawa-senyawa pigmen sampel yang mempunyai tingakat kepolaran yang berbeda. Aseton juga bersifat mudah menguap, sehingga pada proses penambahan harus dilakukan dengan cepat agar Aseton tidak habis menguap. Proses selanjutnya adalah penyaringan dengan menggunakan kertas saring. Sampel diperas kedalam tabung reaksi dan segera setelah proses penyaringan pen yaringan ditutup dengan dengan alumunium foil agar tidak banyak aseton yang menguap. Tabung reaksi diletakkan secara tegak dan dibiarkan agak lama, hal ini bertujuan agar didapat hasil dekantasi yang sesuai dan dengan adanya dekantasi yang agak lama tersebut dapat memisahkan kandungan air yang ada didalam ekstrak dengan Aseton. Langkah selanjutnya adalah prose menyiapkan Chamber TLC. Dimulai dari mengisi bagian fase geraknya yakni pelarut Aseton : Heksana (3:7). Fungsi Aseton dalam hal ini adalah sebagai pelarut kertas pigmen sehingga warna pigmen yang diteteskan pada plat dapat keluar, sedangkan fungsi heksana sebagai pelarut organik non polar yang berfungsi dalam penentuan warna pigmen. Setelah itu menyiapkan fase diamnya. Fase diamnya berupa lempengan tipis silika atau alumina dengan ukuran yang sudah disesuaikan. Plat TLC mengandung adsorben sillika gel, silika gel tersebut memadat dalam bentuk tetrahedral raksasa, sehingga akan terbentuk ikatan yang kuat dan rapat. Adsorben silika gel mampu menghasilkan proses pemisahan yang optimal dan Silika gel dapat membentuk ikatan hidrogen di permukaannya, karena itu pada permukaannya terikat gugus hidroksil. Silika gel sifatnya polar, jika fase gerak yang digunakan sifatnya non-polar, maka pada saat campuran dimasukkan, senyawa-senyawa yang semakin polar akan semakin lama tertahan di fase stasioner,
dan senyawa-senyawa yang semakin tidak (kurang) polar akan terbawa keluar kolom lebih cepat. Selanjutnya plat diberi garis horizontal sebesar 0,5 cm dari atas dan bagian bawah dari plat. Kemudian sampel selanjutnya ditotolkan pada Plat TLC dengan menggunakan pipa kapiler. Setelah itu Plat TLC dimasukkan kedalam gelas beaker yang terdapat chamber dan diletakkan secara tegak, hal ini bertujuan agar penyerapan bisa sejalan dan kecepatan naiknya juga sama. Lalu, Chamber ditutup dengan Aluminium Foil dan diamati pergerakan eluennya. Pada saat eluen sudah mencapai batas atas, maka selanjutnya diangkat dan dikeringkan. Setelah kering diamati dibawah sinar UV. UV. Tampak bekas warna pigmen yang bergerak menuju batas atas. Warna pigmen dari daun pandan adalah hijau keabu- abuan (klorofil/xanthofil), warna pigmen dari puring adalah hijau seperti ungu muda (Anthoxianin), sedangkan warna pigmen dari kunyit adalah kuning (β (β-karoten). Struktur umum dari xanthofil adalah :
Xanthofil (C40H50O2) adalah bentuk karoten yang terhidroksilasi, kandungan xantofil dalam daun hijau selalu dua kali lebih besar daripada karoten. Xanthofil memiliki struktur yang mirip dengan karoten, hanya bedanya xantofil memiliki gugus OH pada struktur sikliknya. Struktur umum dari Anthoxianin adalah :
Struktur umum dari adalah (β (β-karoten) :
Karoten C40H56 adalah senyawa alkena dengan rantai panjang dari sistem ikatan rangkap terkonjugasi. Karoten adalah non polar, akan tetapi mempunyai sifat dapat mengubah bidang polarisasi. Dan β-Karoten merupakan senyawa organik dan diklasifikasikan sebagai suatu terpenoid dan ini adalah pigmen warna yang sangat berlimpah pada tanaman dan buah-buahan. Setelah diamati dibawah sinar UV, selanjutnya menghitung nilai dari faktor retensi dari masing-masing sampel. Hasilnya menunjukkan bahwa nilai faktor retensi tertinggi terdapat pada daun pandan yang mengandung pigmen klorofil, kemudian puring yang mengandung pigmen Anthosianin dan terendah yaitu kunyit yang mengandung pigmen β-Karoten. Pergerakan pelarut yang lebih cepat pada daun pandan yang mengandung mengandun g pigmen klorofil. Perbedaan kecepatan antara ketiga sampel ini disebabkan karena masing-masing pigmen mempunyai sifat kepolaran yang berbeda. Semakin pigmen mempunyai polaritas yang tinggi maka pigmen tersebut lebih suka berada pada fase diam daripada fase geraknya, sehingga pergerakan pigmen lebih lambat, dan sebaliknya semakin rendah tingkat kepolarannya, maka pigmen akan lebih berada pada fase gerak daripada fase diamnya, sehingga menyebabkan pigmen melaju lebih cepat. Berdasarkan literatur yang ada menjelaskan bahwa senyawa yang lebih nonpolar akan terdistribusi lebih baik pada pelarut yang bergerak sehingga akan melaju lebih cepat dibandingkan senyawa yang lebih polar karena akan lebih tertahan pada plat silikanya.
Kesimpulan
Berdasarkan hasil dari praktikum yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa : a. Daun pandan memiliki pigmen klorofil, puring memiliki pigmen Anthosianin, dan kunyit memiliki pigmen β-Karoten. b. Prinsip Kromatografi Lapis Tipis adalah memisahkan sampel berdasarkan perbedaan kepolaran antara sampel dengan pelarut yang digunakan. Kromatografi Lapis Tipis memiliki fase diam berupa sebuah lapis tipis silika atau alumina dan fase gerak pelarut atau campuran pelarut (eluen) yang sesuai. c. Senyawa yang lebih nonpolar akan terdistribusi lebih baik pada pelarut yang bergerak sehingga sehin gga akan ak an melaju lebih cepat dibandingkan senyawa yang lebih polar karena akan lebih tertahan pada plat silikanya. Referensi
Adnan, N. 1997. Teknik Kromatografi untuk analisis bahan makanan. makanan. Yogyakarta : Andi. Day, R.A dan Underwood, A.L. 1992. Analisis 1992. Analisis Kimia Kuantitatif Edisi Kuantitatif Edisi 5. 5. Jakarta : Erlangga. Ewing, Galen Wood. 1985. Instrumental 1985. Instrumental of Chemical Analysis Fifth Analysis Fifth Edition. Singapore : McGraw – McGraw – Hill. Hill. Saran
Sebaiknya praktikan dalam melakukan percobaan dengan hati – hati. Dalam percobaan kali ini dihasilkan Rf / Retensi tertinggi hasil praktikum adalah daun pandan, seharusnya niulai niula i Rf yang paling besar adalah ad alah kunyit. kun yit. Apabila berhati – berhati – hati hati akan menghasilkan hasil yang sama dengan literature
