Hello Guys, Welcome back to my blog 😀
Mardyaningsih, A. dan Aini, R.
2014. Pengembangan Potensi Ekstrak Daun Pandan Sebagai Agen Antibakteri. Jurnal
Pharmaciana, 4(2): 185-192.
/>
I.
PENDAHULUAN
A. Judul
Rotary Evaporator
B.
Tujuan
1.
Mengetahui prinsip kerja dari
rotary eveporator
2.
Mengetahui prinsip ekstrasi
senyawa vacuum
3.
Menentukan kadar eksraktif pigmen
warna daun pandan
II. TINJAUAN PUSTAKA
Di antara
beberapa jenis metode pemisahan, ekstraksi pelarut atau disebut juga ekstraksi
air merupakan metode pemisahan yang paling baik karena pemisahan ini dapat
dilakukan baik dalam tingkat makro maupun mikro. Prinsip metode ini didasarkan pada distribusi zat
terlarut dengan perbandingan tertentu antar kedua pelarut yang tidak saling
bercampur. Batasannya adalah zat terlarut dapat ditransfer pada jumlah yang
berbeda dalam kedua fase pelarut. Teknik ini dapat digunakan untuk kegunaan
persiapan, pemurnian, pemisahan, serta analisis pada semua skala kerja
(Khopkar, 2003).
Ekstraksi adalah
suatu proses pemisahan dari bahan padat maupun cair dengan bantuan pelarut.
Pelarut yang digunakan harus dapat mengekstrak substansi yang diinginkan tanpa
melarutkan material lainnya. Ekstraksi padat cair atau leaching adalah transfer difusi komponen terlarut dari padatan
inert ke dalam pelarutnya. Proses ini merupakan proses yang bersifat fisik
karena komponen terlarut kemudian dikembalikan lagi ke keadaan semula tanpa
mengalami perubahan kimiawi. Ekstraksi dari bahan padat dapat dilakukan jika
bahan yang diinginkan dapat larut dalam solven pengekstraksi. Ekstraksi
berkelanjutan diperlukan apabila padatan hanya sedikit larut dalam pelarut.
Namun, sering juga digunakan pada padatan yang larut karena efektivitasnya
(Utami, 2010).
Menurut Bernasconi (1995), beberapa istilah yang digunakan dalam ekstraksi
adalah :
1.
Bahan ekstraksi :
campuran bahan yang akan diekstraksi.
2.
Pelarut ekstraksi :
cairan yang digunakan dalam ekstraksi.
3.
Ekstrak :
bahan yang dipisahkan dari bahan ekstraksi.
4.
Larutan ekstrak :
pelarut setelah proses pengambilan ekstrak.
5.
Rafinat :
bahan ekstraksi setelah diambil ekstraknya.
6.
Ekstraktor :
alat ekstraksi.
7.
Ekstraksi padat-cair :
ekstraksi dari bahan padat.
8.
Ekstraksi
cair-cair : ekstraksi dari
bahan yang cair
Klasifikasi
ekstraksi memang sangat bermacam-macam dan banyak jenisnya. Namun, secara umum
ekstraksi dibedakan menjadi dua macam, yaitu ekstraksi mekanik dan khemis.
Ekstraksi mekanik merupakan proses kimia dengan prinsip ekstraksi biomassa
menjadi energi dengan memberikan tekanan atau peremasan biomassa sehingga
kandungan minyak akan keluar. Ekstraksi mekanik bisa disebut juga sebagai
proses pemisahan cairan dari padatan yang sebelumnya telah diperlakukan
pengecilan ukuran dan pemasakan pada sampel yang akan diekstrak. Hasil akhir
yang diperoleh pada proses ekstraksi adalah cairan, sedangkan sisa dari proses
ini berupa ampas yang masih bisa dimanfaatkan untuk keperluan lain. Ekstraksi
khemis adalah pemisahan komponen berdasarkan sifat kimianya dan dibagi menjadi
dua macam, yaitu rendering dan rolvent extraction (Pambudi, 2008).
Ekstraksi dengan
pelarut dikenalkan oleh Millon pada tahun 1858, tetapi gagal karena penahan
pelarut tidak dapat terbuang dan dapat digunakan secara komersial karena bahan
pelarut ini tidak terbuang dan dapat digunakan berulang kali. Sampai sekarang
ini masih dipakai dengan menggunakan bahan-bahan pelarut yang lazim seperti
kloroform, eter acetone, alkohol dan eter minyak bumi (Humbarger, 2009).
Alkohol 95 % yang digunakan dalam percobaan ini adalah untuk
maserasi atau merendam daun pandan dan digunakan untuk pelarut agar zat-zat
kimia seperti klorofil dan minyak atsiri yang terdapat dalam daun pandan dapat
larut dalam alkohol. Zat terlarut dari daun pandan yang terdapat dalam alkohol
dapat dipisahkan dengan alat rotary evaporator yang menggunakan prinsip
ekstraksi vacum. Perendaman bertujuan agar klorofil pada daun pandan dapat
larut pada alkohol.
Menurut Underwood (1986), dalam ekstraksi berlaku hukum distribusi
yaitu apabila suatu zat terlarut membagi menajdi dua cairan yang tidak dapat
bercampur, ada suatu hubungan yang pasti akan konsentrasi zat pelarut dalam
kedua fase pada kesetimbangan. Nersnt pertama kalinya memberikan pernyataan
yang jelas mengenai hukum distribusi pada tahun 1891, ia menunjukkan bahwa
suatu zat terlarut akan membagi dirinya antara dua cairan yang tidak dapat
campur sedemikian rupa sehingga, angka banding konsentrasi paada kesetimbangan
adalah konstanta pada temperatur tertentu : A1/A2 = Tetap
Selain itu ada satu hukum yang
berlaku dalam ekstraksi yaitu hukum ”Like Dissolves Like” yang artinya senyawa
polar hanya akan larut dalam pelarut polar sedangkan senyawa non-polar akan
larut dalam pelarut non polar (Underwood, 1986).
Rotary
evaporator adalah alat untuk efisiensi
penguapan larutan dari sebuah campuran. Alat ini menggunakan prinsip vakum distilasi. Rotary Evaporator lebih disukai karena mampu menguapkan pelarut di bawah titik didih
sehingga zat yang terkandung di dalam pelarut tidak rusak oleh suhu yang tinggi
(Firdaus, 2011).
Vaccuum Rotary
Evaporator adalah alat yang berfungsi untuk memisahkan suatu larutan dari pelaturnya
sehingga dihasilkan ekstrak dengan kandungan kimia tertentu yang diinginkan.
Cairan yang ingin diuapkan biasanya ditempatkan dalam suatu dalam suatu labu
yang kemudian dibantu dengan sebuah pemanas, dan diputar. Uap cairan yang
dihasilkan didinginkan oleh suatu pendingin atau kondensor dan ditampung dalam
suatu tempat. Kecepatan alat ini sangat cepat, apabila dibantu dengan vakum
(Senjaya dan Surakusumah, 2007).
Prinsip
kerjanya adalah memisahkan suatu senyawa atau zat dari sumbernya melalui pemanasan
secara vacum. Rotary evaporator yang khas memiliki sebuah pemanasan air untuk
menjaga pelarut dari pendinginan selama proses evaporasi. Pelarut dipisahkan
secara vacum, ditangkap dengan sebuah kondensator dan dikumpulkan untuk
kemudahan pembuangan. Banyak laboratorium menggunakan aspirator air vacum,
sehinngga sebuah rotavap tidak dapat digunakan untuk udara dan materi-materi
yang sensitif pada air kecuali kalau tindakan pencegahan khusus dilakukan.
Komponen yang
utama suatu rotary evaporator adalah suatu sistem ruang hampa, terdiri dari
suatu ruang hampa memompa dan suatu pengontrol, suatu botol yang dapat berputar
dapat dipanaskan pada rendaman cairan yang dipanaskan, dan suatu pemadat dengan
suatu air kondensasi yang mengumpulkan botol. Ini mengijinkan bahan pelarut itu
untuk dipindahkan tanpa pemanasan berlebihan. Penguapan di bawah ruang hampa
dapat dilakukan suatu rig (minyak) penyulingan standard. Bagaimanapun, aparat
penguap yang berputar mempunyai suatu keuntungan kunci. Ketika botol penguapan berputar,
cairan dikeluarkan dari botol dengan gerakan yang sentrifugal. Ini menciptakan
suatu area permukaan lebih besar cairan dan karenanya mempertimbangkan
penguapan lembut cepat (Mardi, 2005).
Daun pandan
merupakan salah satu jenis daun pada tanaman yang mengeluarkan aroma wangi.
Aroma khas dari pandan diduga karena adanya senyawa senyawa turunan asam amino
fenil alanin yaitu 2-acetyl-1-pyrroline. Daun ini sering digunakan sebagai
pewarna dan pengharum tambahan alami pada makanan. Daun pandan wangi (Pandanus amaryllifolius) memiliki
khasiat khusus sebagai tonikum, penambah nafsu makan dan penenang. Kandungan
kimia yang terdapat pada daun pandan wangi adalah alkaloid, saponin, flavoida,
tanin, polifenol, dan zat warna. Wangi pada daun pandan berasal dari senyawa
atsiri dalam daun pandan yang tergolong senyawa aromatik. Senyawa warna pada
daun pandan adalah klorofil yang merupakan kelompok warna yang umumnya memberi
warna hijau pada tumbuhan. Klorofil adalah
kelompok pigmen yang terdapat pada tumbuhan pada umumnya yang memberikan warna
hijau pada tumbuhan. Klorofil dapat diperoleh dengan cara mengekstrak daun yang
mengandung klorofil seperti daun pandan. Fungsi klorofil
adalah untuk fotosintesis pada tumbuhan (Mardiyahningsi dan Aini, 2014).
Pada tumbuhan terdapat pigmen hem yang mengandung bei dan pigmen yang
mengandung klorofil. Pelarut polar
seperti benzena tidak dapat memecah klorofil dari bentuk kompleksnya.
Pemecahan tersebut hanya dapat dilakukan dengan cara ekstraksi. Telaah turunan
klorofil biasanya dilakukan dengan pemurnian. Berdasarkan bobot kering daun
hijau maka klorofil yang dikandung kurang lebih 1 % (Robinson, 1995).
Kandungan minyak atsiri pada daun pandan berfungsi sebagai
antioksidan. Minyak atsiri dari pandan wangi diisolasi dari hasil destilasi
uap, dan difraksinasi dalam tiga variasi suhu berbeda. Minyak atsiri dikenal juga sebagai minyak
eteris (aetheric oil), minyak
esensial, minyak terbang, serta minyak aromatik, adalah kelompok besar minyak
nabati yang berwujud cairan kental pada suhu ruang namun mudah menguap sehingga
memberikan aroma yang khas. Ciri-ciri dari minyak atsiri secara kimiawi
tersusun dari campuran yang rumit berbagai senyawa, namun suatu senyawa
tertentu biasanya bertanggung jawab atas suatu aroma tertentu dan sebagian
besar minyak atsiri termasuk dalam golongan senyawa organik terpena dan
terpenoid yang bersifat larut dalam minyak/lipofil.
III.
METODE
A. Alat dan Bahan
Alat – alat yang digunakan adalah
rotary evaporator, corong, gelas beker, dan erlenmeyer. Bahan – bahan yang digunakan adalah kertas
saring daun pandan, alkohol 95%, dan air.
B. Cara Kerja
IV.
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil
Berdasarkan percobaan yang dilakukan, didapatkan hasil
praktikum sebagai berikut:
Tabel Hasil Pengukuran Kadar Ekstraktif
Berat daun
|
Berat padatan ekstraktif
|
Kadar %
|
50 gram
|
1,964 g
|
3,9%
|
B. Pembahasan
Ekstraksi adalah suatu proses pemisahan
dari bahan padat maupun cair dengan bantuan pelarut. Pelarut yang digunakan
harus dapat mengekstrak substansi yang diinginkan tanpa melarutkan material lainnya.
Selain itu
ada satu hukum yang berlaku dalam ekstraksi yaitu hukum ”Like Dissolves Like”
yang artinya senyawa polar hanya akan larut dalam pelarut polar sedangkan
senyawa non-polar akan larut dalam pelarut non polar. Ekstraksi vacum dapat
dilakukan dengan menggunakan alat rotary evaporator yang memiliki prinsip
memisahkan suatu senyawa dari sumbernya dengan pemanasan secara hampa udara.
Alat yang digunakan pada praktikum
ini adalah Rotary Evapotator. Rotary evaporator adalah alat untuk efisiensi penguapan
larutan dari sebuah campuran. Rotary evaporator yang khas memiliki sebuah
pemanasan air untuk menjaga pelarut dari pendinginan selama proses evaporasi.
Pelarut dipisahkan secara vakum, ditangkap dengan sebuah kondensor dan
dikumpulkan untuk kemudahan pembuangan. Banyak laboratorium menggunakan
aspirator air vakum, sehingga sebuah rotavap tidak dapat digunakan untuk udara
dan materi-materi yang sensitif pada air kecuali kalau tindakan pencegahan
khusus dilakukan. Prinsip
kerja alat ini adalah sampel dimasukkan kedalam tabung rotari dan diuapkan
dengan prinsip destilasi sehingga filtrat atau zat terlarut dalam larutan akan
tertinggal dan pelarut akan menguap. Evaporasi dibawah vakum dapat dilakukan
dengan perlengkapan destilasi standar, sebagaimana labu evaporasi berputar,
cairan dipaksa keluar dari labu dengan gerakan sentrifugal. Hal ini menciptakan
area permukaan cairan yang lebih besar, dan kemudian terjadi evaporasi yang
cepat dan halus.
Komponen-komponen dari
rotary evaporator antara lain:
1.
Labu penguapan, sebagai tempat bahan yang akan diuapkan
2.
Labu penampung, sebagai tempat menampung hasil uap pelarut yaitu
alkohol yang telah diuapkan
3.
Kondensor, sebagai
tempat untuk mendinginkan alat dan terdapat bagian berbentuk spiral berfungsi
untuk mengalirkan air pada proses pendinginan uap
4.
Vacum pomp, untuk membuat vacum mesin
5.
Tombol on/off, menghidupkan atau mematikan alat secara
keseluruhan
6.
Tombol rotor labu
penguapan, untuk mengatur kecepatan putaran pada labu penguapan
7.
Tombol up/down panci pemanas, untuk menaikkan atau
menurunkkan pemanas air.
8.
Panci pemanas, tempat untuk memanaskan air
9.
Tombol pengaturan suhu, untuk mengatur suhu pada panci
pemanas
10.
Tombol on/off untuk menyalakan alat rotary evaporator secara
elektrik
11.
Tombol on/off pada panci untuk menghidupkan panci pemanas.
Pada
percobaan ini, dilakukan ekstraksi pigmen klorofil dari daun pandan dengan menggunakan rotary
evaporator. Daun pandan
direndam dalam alkohol 95% selama kurang lebih 6 jam. Alkohol
berfungsi sebagai pelarut yang dapat melarutkan zat-zat pada daun pandan.
Perendaman bertujuan agar klorofil pada daun pandan dapat larut pada alkohol.
Kemudian, hasil rendaman dipisahkan dengan ampasnya menggunakan kertas saring. Selanjutnya,
filtrat dievaporasi menggunakan rotary
evaporator dengan suhu 75 oC. Labu penguapan akan diputar dalam air yang telah
dipanaskan pada suhu tertentu. Pemutaran labu penguapan membantu dan mempercepat proses pemisahan zat terlarut dari pelarutnya. Saat didalam labu akan terjadi proses penguapan dimana proses penguapan ini dilakukan hingga diperoleh ekstrak
kental yang ditandai dengan terbentuknya gelembung-gelembung udara yang
pecah-pecah pada permukaan ekstrak atau jika sudah tidak ada lagi pelarut yang
menetes pada labu alas bulat penampung.
Keuntungan dari
pemanasan dengan air adalah panasnya merata. Terlebih lagi, labu penguapan
terus berputar, sehingga panasnya makin merata. Karena pemanasan tersebut,
alkohol yang memiliki titik didih 80° C akan menguap sehingga hasil evaporasi akan berupa pasta. Hasil
evaporasi daun pandan yang berbentuk pasta berwarna hijau mengandung klorofil
daun pandan. Hasil evaporasi berbentuk pasta karena produk tersebut tidak murni
klorofil karena di dalamnya masih terkandung air. Oleh sebab itu, pasta harus dikeringkan
dengan menggunakan eksikator agar diperoleh hasil ekstrak yang bebas dari
kandungan air. Kelebihan dari rotary evaporator karena pemanasnya
menggunakan air sehingga lebih merata, labu penguapan penguapannya berputar dan
kondensornya bekerja secara vacum sehingga akan mempercepat penguapan. Fungsi
dari air yaitu supaya mendinginkan pelarut yang teruapkan. Titik didih alkohol
lebih besar daripada titik didih air.
Langkah-langkah penggunaan rotary evaporator adalah pemanas air
diisi dengan air hingga ¼ wadah. Kemudian, labu destilasi dilepas lalu diisi
dengan sampel. Electric rotary dan pemanas air disambungkan dengan sumber listrik.
Saklar untuk menghidupkan rotary evaporator secara keseluruhan, pemanas air, dan saklar untuk menghidupkan
rotary evaporator secara elektrik dinyalakan. Suhu pemanas air diatur dengan
suhu yang dikehendaki, pada percobaan ini sekitar 75° C. Setelah suhu mencapai
panas yang dikehendaki, pemanas air diatur naik secara elektrik mendekati labu
dengan menekan tombol pengatur naik/turun. Labu destilasi dimasukkan ke dalam
air sedalam ¾ labu. Labu diputar pada kecepatan serendah mungkin dengan memutar
tuas pemutar labu. Selang (pendingin balik) dipasang pada keran air, kemudian
aliran diatur supaya lambat mengalir. Setelah itu mesin pompa penghisap udara
dinyalakan. Hisapan diatur dengan membuka kancing (bocorkan) sampai hisapan
terukur agar tidak terlalu kuat. Rotary evaporator dapat selesai digunakan jika
pemisahan pelarut telah menjadi bubuk atau pasta. Semua saklar dimatikan,
destilat diambil, kemudian dituangkan ke dalam cawan porselin. Selanjutnya
pengeringan dilakukan dengan menggunakan eksikator hingga kering. Arus listrik
dicabut.
Berdasarkan percobaan didapat hasil kadar ekstraktif pewarna daun pandan
sebesar 3,9%, ini berarti pada daun pandan klorofil yang terkandung dalam daun sebesar
3,9%. Berat padatan ekstraktif dari daun pandan adalah 1,808 gram. Selama
pengujian kadar daun pandan, dihasilkan aroma wangi dari daun pandan. Aroma
tersebut berasal dari minyak atsiri yang termasuk dalam golongan senyawa
aromatik yang terdapat pada tanaman. Pada daun pandan minyak atsiri berfungsi
sebagai antioksidan dan memiliki sifat mudah menguap sehingga memberikan aroma
yang khas. Ciri-ciri dari minyak atsiri secara kimiawi tersusun dari campuran
berbagai senyawa organik terpena dan terpenoid yang bersifat larut dalam
minyak. Kegunaan rotary evaporator untuk menentukan kadar klorofil pada daun
pandan adalah menguapkan pelarut yang berupa alkohol sehingga tersisa klorofil
yang terkandung dalam daun pandan.
Pelarut
yang digunakan dalam ekstraksi umumnya dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu:
- Selektivitas
Pelarut hanya boleh
melarutkan ekstrak yang diinginkan, bukan komponen – komponen lain dari bahan
ekstraksi.
- Kelarutan
Pelarut sedapat
mungkin memiliki kemampuan melarutkan ekstrak yang besar (kebutuhan pelarut
lebih sedikit).
- Kemampuan
tidak saling campur
Pada ekstraksi cair
– cair, pelarut tidak boleh ( atau hanya secara terbatas ).
- Kerapatan
Hal ini sangat
penting agar kedua fase dapat dengan mudah dipisahkan kembali setelah
pencampuran ( pemisahan dengan gaya berat ). Bila beda kerapatanya kecil,
seringkali pemisahan harus dilakukan dengan gaya sentrifugal ( misalnya dengan
ekstraktor sentrifugal ).
- Reaktivitas
Pelarut tidak boleh
menyebabkan perubahan secara kimia pada komponen – komponen bahan
ekstraksi.Namun pada hal – hal tertentu diperlukan adanya reaksi kimia , untuk
mendapatkan selektivitas yang tinggi, dimana bahan yang akan dipisahkan mutlak
harus berada dalam bentuk larutan.
- Kriteria
lain
Murah, tersedia
dalam jumlah besar, tidak beracun, tidak dapat terbakar, tidak korosif, tidak
menyebabkan terbentukya emulsi, memiliki viskositas yang rendah.
V.
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil
percobaan yang dilakukan, didapatkan kesimpulan sebagai berikut:
1.
Prinsip kerjanya
adalah memisahkan suatu senyawa atau zat dari sumbernya melalui pemanasan
secara vacum.
2.
Prinsip ekstraksi
senyawa secara vakum adalah proses pemisahan suatu zat dari campurannya dengan
pembagian sebuah zat terlarut antara dua pelarut yang tidak dapat tercampur
untuk mengambil zat terlarut tersebut dari satu pelarut ke pelarut yang lain
dengan bantuan pemanasan dalam ruang hampa udara (vakum).
3.
Kadar ekstraktif pigmen warna daun
pandan adalah 3,9%
DAFTAR PUSTAKA
Bernasconi. 1995. Teknologi Kimia
2. Pradnya Paramita, Yogyakarta.
Humbarger, B. 2009. Pengertian Distilasi Ekstrasi. http://booksbloghq.com. 31 Oktober 2010.
Khopkar,
S.M. 2003. Konsep Dasar Kimia Analitik.
Universitas Indonesia, Jakarta.
Mardi, Z. D. 2005. Kandungan
Kimia Minyak Atsiri Tumbuhan Pandanus
amaryllifolius Roxb. http://www.pustakaskripsi.com/kandungan-kimia-minyak-atsiri-tumbuhan-pandanus-amaryllifolius-roxb-508.html. 26 Oktober 2015.
Mardyaningsih, A. dan Aini, R.
2014. Pengembangan Potensi Ekstrak Daun Pandan Sebagai Agen Antibakteri. Jurnal
Pharmaciana, 4(2): 185-192.
Pambudi,
N.A. 2008. Menyulap Biomassa menjadi
Energi. http://netsains.com.menyulap-biomassa-menjadi-energi/.
25 Oktober 2015.
Robinson, T. 1995. Kandungan Organik Tumbuhan Tinggi.
ITB-Press, Bandung.
Senjaya,
Y. A. dan Surakusumah, W. 2007. Potensi Ekstrak Daun Pinus (Pinus merkusii) Sebagai Bioherbisida
Penghambat Perkecambahan. Jurnal Perennial, 4(1): 1-4.
Underwood, A.L. 1986. Analisa Kimia Kuantitatif. Erlangga,
Jakarta
So, that's it.. semoga membantu 😊