LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA ORGANIK

Judul : Isolasi Eugenol

Tujuan Percobaan :

- Mempelajari teknik pemisahan cara kimia (Cair-cair).

- Mempelajari teknik isolasi eugenol dari minyak cengkeh.

Pendahuluan

Cengkeh  dikenal dengan nama latin Syzygium aromaticum atau Eugenia aromaticum.

Tanaman asli Indonesia ini tergolong ke dalam keluarga tanamanMyrtaceae pada

ordo Myrtales. Cengkeh digunakan sebagai bahan campuran rokok kretek dan juga penyedap

masakan. Aroma cengkeh yang khas dihasilkan oleh senyawa eugenol, yang merupakan

senyawa utama (72-90%) penyusun minyak atsiri cengkeh. Eugenol memiliki sifat antiseptik

dan anestetik (bius). Selain eugenol, minyak atsiri cengkeh juga mengandung senyawa asetil

eugenol, beta-caryophyllene, dan vanilin. Terdapat pula kandungan tanin, asam galotanat,

metil salisilat (suatu zat penghilang nyeri), asam krategolat, beragam senyawa flavonoid

(yaitu eugenin, kaemferol, rhamnetin, dan eugenitin), berbagai senyawa triterpenoid (yaitu

asam oleanolat, stigmasterol, dan kampesterol), serta mengandung berbagai senyawa

seskuiterpen (Anonim, 2014).

Minyak daun cengkeh diperoleh dari hasil distilasi uap daun pohon cengkeh (Eugenia

Caryophyllata Thunberg) yang telah gugur. Minyak daun cengkeh banyak digunakan sebagai

bahan penyedap makanan, kosmetik, parfum, obat-obatan, dan pestisida nabati. Komponen

utama minyak cengkeh adalah senyawa aromatik yang disebut eugenol. Eugenol berupa zat

cair berbentuk minyak, tidak berwarna atau sedikit kekuningan, menjadi coklat dalam udara,

berbau dan berasa rempah-rempah. Eugenol dapat larut dalam alkohol, eter, kloroform, dan

mudah menguap serta sedikit larut dalam air. Eugenol termasuk senyawa fenol, akan

bereaksi dengan alkali hidroksida membentuk senyawa fenolat yang meningkat kelarutannya

dalam air. Prinsip ini dipakai untuk memisahkan eugenol dari senyawa lainnya yang terdapat

dalam minyak cengkeh. Eugenol dengan kadar sekitar 80% merupakan bahan dasar yang

Paraf Asisten

dapat digunakan untuk mensitesis vanilin sebagai flavour makanan, isoeugenol dan benzil

isoeugenol sebagai bahan parfum (Sastrohamidjojo, 1981).

Pemurnian minyak cengkeh dengan distilasi fraksinasi dilakukan didasarkan pada

perbedaan titik didih antara eugenol, isoeugenol dan caryofilen yang merupakan komponen

utama minyak cengkeh. Distilasi fraksinasi bertujuan untuk memisahkan campuran beberapa

bahan menjadi masing-masing bahan dengan menggunakan prinsip kesetimbangan cair-uap.

Minyak cengkeh diuapkan di dasar kolom dan dibuat setimbang dengan cairan dari destilat

yang dikembalikan (refluk) dari puncak kolom. Kesetimbangan yang terjadi dalam kolom,

menyebabkan komponen titik didih rendah cenderung ke atas dan keluar sebagai destilat dan

komponen titik didih tinggi cenderung turun kebawah kembali ke bejana penguapan. Destilat

yang diperoleh mengandung komponen ringan caryofilen lebih banyak dan eugenol sedikit.

Komposisi destilat berubah sampai komponen ringan tersebut habis, dan yang keluar adalah

eugenol. Dengan demikian, hasil destilat fraksinasi terdiri dari komponen yang dapat

dikelompokkan berdasar titik didihnya. Produk dianalisis kandungan komponennya

menggunakan gas kromatografi atau secara kasar bisa ditentukan berdasar kelarutannya

dengan NaOH atau berdasar densitas destilatnya (Underwood, 1986).

Isolasi eugenol dapat dilakukan melalui beberapa jenis proses pemurnian, diantaranya

yaitu proses ekstraksi, distilasi fraksionasi (rektifikasi), kromatografi kolom, ekstraksi

superkritik, dan distilasi molekuler. Selama ini, telah dilakukan pengambilan eugenol

hanya dengan prosesekstraksimenggunakan NaOH dan menghasilkan kadar eugenol sebesar

82,6%. Selain itu juga telah dilakukan pengambilan dengan cara ekstraksi minyak daun

cengkeh menggunakan NaOH berlebih dan dilanjutkan proses pengasaman dengan larutan

HCl pekat, hanya mencapai kadar eugenol sekitar 86%. Jumlah mol NaOH yang digunakan

harus proporsional dengan kandungan eugenol dalam minyak daun cengkeh, reaksi ini hanya

eugenol yang bereaksi dengan NaOH membentuk Na-eugenolat yang larut dalam air. Setelah

reaksi berlangsung akan diperoleh dua lapisan. Lapisan atas merupakan senyawa atau

komponen dalam minyak daun cengkeh selain eugenol. Lapisan bawah yang mengandung

eugenol dipisahkan dari lapisan atas. Eugenol dapat diperoleh dengan mengasamkan larutan

eugenolat dengan menambahkan HCl hingga pH 3. Pada akhir reaksi terjadi dua lapisan,

dimana lapisan atas mengandung eugenol (Sastrohamidjojo, 2004).

Selain itu, pemisahan eugenol dapat dilakukan dengan ekstrasi cair-cair. Ekstraksi

merupakan proses fisik (pemisahan) dimana suatu senyawa (atau campuran senyawa)

ditransfer dari satu fasa ke fasa lainnya. Terdapat dua macam ekstraksi yaitu ektraksi cair-

cair, dan ekstraksi padat-cair. Ekstraksi cair-cair merupakan operasi dasar yang harus

dikuasai dalam kegiatan laboratorium Kimia Organik. Ekstraksi cair-cair dapat digunakan

untuk mengisolasi senyawa tunggal dari suatu campuran. Proses fisik yang mendasari

ektraksi cair-cair tersebut adalah partisi pelarut-pelarut, atau distribusi solute diantara

sepasang pelarut (Tim Penyusun, 2014).

Proses ekstraksi pelarut berlangsung tiga tahap, yaitu:

1. Pembentukan kompleks tak bermuatan yang merupakan golongan ekstraksi.

2. Distribusi dari kompleks yang tereksitasi.

3. Interaksinya yang mungkin dalam fase organik.

Hasil ekstraksi yang baik diperoleh jika jumlah ekstraksi yang dilakukan berulang kali

dengan jumlah pelarut sedikit demi sedikit. Ekstraksi pertahap baik digunakan jika

perbandingan distribusi besar. Alat yang digunakan pada ekstraksi ini adalah corong pemisah

( Underwood, 1986 ).

Jenis ekstraksi yang selektif dapat dilakukan dengan cara pemilihan pelarut dengan

polaritas yang tepat. Senyawa non polar, seperti lemak, wax, terpen,dan beberapa steroid

dapat diekstrak dengan pelarut non polar, seperti petroleum eter. Metanol, pelarut dengan

polaritas medium keatas, direkomendasikan untuk mengekstrak pigmen, alkaloid, tannin,

flavonoid, dan senyawa polar lainnya. Sedangkan air mampu mengekstrak senyawa yang

sangat polar seperti garam, gula berBM rendah, dan protein. Ekstraksi sejumlah senyawa

terkait dapat juga dilakukan dengan menggunakan kombinasi pelarut atau dilakukan secara

bertahap, misal dari polar ke non polar. Proses ekstraksi cair-cair tersebut dilakukan dalam

corong pisah, yang dapat dilihat pada gambar dibawah ini:

Gambar 1. Proses Ekstraksi Cair-cair (Tim Penyusun, 2014).

(Tim Penyusun, 2014).

Percobaan ini sangat penting dilakukan agar mahasiswa mengetahui cara isolasi

eugenol dari minyak cengkeh karena eugenol merupakan salah satu senyawa yang penting

dalam industri yaitu digunakan untuk bahan dasar yang dapat digunakan untuk mensitesis

vanilin sebagai flavour makanan, isoeugenol dan benzil isoeugenol sebagai bahan parfum.

Prinsip Kerja

Prinsip yang mendasari percobaan isolasi eugenol adalah pemisahan campuran dengan

ekstrasi cair-cair berdasarkan pada perbedaan kelarutan dan berat molekul dari senyawa yang

dipisahkan.

Alat

Peralatan yang digunakan pada percobaan tentang isolasi eugenol adalah beaker glass,

batang pengaduk, corong pisah, gelas ukur, pipet mohr 10 ml, pipet tetes, rotary evaporator,

penangas air, termometer, timbangan, dan tabung reaksi.

Bahan

Bahan yang digunakan pada percobaan tentang isolasi eugenol adalah minyak cengkeh,

NaOH 10%, dietil eter, HCl 25%, kertas lakmus biru, MgSO4 anhidrat, dan FeCl3.

Prosedur Kerja

25 gram minyak cengkeh dimasukkan kedalam beaker glass dan ditambahkan 25 mL

larutan NaOH 10%, kemudian diaduk sampai homogen. Selanjutnya, 10 mL dietileter

ditambahkan dalam campuran dan dipindahkan ke corong pisah, dikocok kuat-kuat dan

didiamkan selama 10 menit sampai terbentuk dua lapisan, dimana fasa polar (anorganik),

yang berada dilapisan bawah, kemudian dipisahkan dan ditampung dalam beaker glass.

Sedangkan, fasa non polar (organik) yang berada dilapisan atas, ditambahkan 10 mL larutan

NaOH 10% kemudian dikocok kuat-kuat dan didiamkan sampai terbentuk dua lapisan. Fasa

polar (anorganik) dipisahkan dan digabung dengan fasa polar sebelumnya (poin 2). HCl 25%

ditambahkan tetes demi tetes kedalam fasa polar (bagian bawah) sampai terbentuk gumpalan-

gumpalan coklat atau mempunyai pH ± 3 (tes menggunakan lakmus biru). Selanjutnya

campuran dipindahkan dalam corong pisah, lalu ditambahkan dietileter 10 mL kemudian

dikocok kuat-kuat dan didiamkan selama 10 menit sampai terbentuk dua lapisan dan fasa

organiknya ditampung dalam beaker glass. Kemudian pelarut dietileter yang terdapat dalam

fasa organik tersebut diuapkan dalam lemari asam menggunakan penangas air (suhu air

50°C). Residu yang diperoleh ditambahkan sejumlah kecil kristal MgSO4. Selanjutnya residu

yang mengandung eugenol tersebut didekantasi. Eugenol yang diperoleh ditimbang beratnya

dan diukur volumenya menggunakan gelas ukur dan diitung rendemen/kadar eugenol dalam

minyak cengkeh tersebut. Eugenol diuji positif untuk mengetahui adanya eugenol dalam

residu yang diperoleh adalah terbentuknya warna ungu jika ditambahkan larutan FeCl3.

Waktu yang dibutuhkan

No. Kegiatan Waktu

1. Preparasi alat 10 menit

3. Proses pemisahan 60 menit

4. Proses dekantasi 30 menit

5. Uji positif 20 menit

Total 120 menit

Data dan Perhitungan

Diketahui :

Volume minyak cengkeh = 25 ml

Massa sampel = 25 gram

Massa minyak cengkeh yang diperoleh = 21,83 gr

Volume minyak cengkeh yang diperoleh = 20 mL

Sehingga diperoleh rendemennya yaitu :

% rendemen = massa minyak cengkeh yang diperoleh

massa sampel x 100%

= 21,83 gr

25 gr x 100%

= 87,32 %

Hasil

GambarKeterangan

Campuran minyak cengkeh dengan NaOH

10%.

Pengocokkan dengan corong pisah.

Mendiamkan hingga terbentuk dua fase.

Fase atas merupakan fase polar sedangkan

fase bawah merupakan fase nonpolar.

Fase polar yang telah diasamkan dengan

HCl 10%.

Fase atas merupakan NaCl sedangkan fase

bawah merupakan eugenol.

Eugenol yang didapat.

Uji dengan FeCl3 terbentuk warna ungu menandakan hasilnya positif.

Massa eugenol yang diperoleh 21 gram

Volume eugenol yang diperoleh 20 mL

Uji FeCl3 Positif (+)

Bau eugenol yang diperoleh Tidak sedap (sedikit pedas)

Pembahasan Hasil

Percobaan ini tentang isolasi eugenol yang bertujuan untuk mempelajari teknik

pemisahan cara kimia (cair-cair) dan mempelajari teknik isolasi eugenol dari minyak

cengkeh. Teknik pemisahan cair-cair atau yang biasa dikenal dengan ekstraksi cair-cair

adalah suatu metode yang digunakan untuk memisahkan satu atau lebih komponen dari suatu

campuran dengan bantuan pelarut. Ekstraksi cair-cair didasarkan pada perbedaan kelarutan

dan berat molekul antara zat yang akan dipisahkan dan pelarut yang digunakan. Percobaan ini

menggunakan ekstraksi cair-cair untuk memisahkan eugenol dari minyak cengkeh. Proses

pemisahan eugenol ini menggunakan prinsip like dissolve like yaitu suatu zat terlarut akan

larut jika dilarutkan dengan pelarut yang memiliki kesamaan kepolaran dengan zat terlarut

sehingga bisa saling melarutkan (seperti zat terlarut polar akan larut dengan pelarut polar).

Pertama, minyak cengkeh dimasukkan kedalam gelas beaker sebanyak 25 gram dan

ditambahkan dengan 25 mL larutan NaOH 10% fungsi dari penambahan NaOH adalah untuk

menghasilkan produk Na-eugenolat yang dapat larut dalam air sehingga eugenol bisa

diisolasi karena eugenol akan diikat kuat oleh ion Na+, reaksi yang terjadi antara NaOH

dengan eugenolat adalah sebagai berikut:

Reaksi diatas menunjukkan proses pembentukan garam Na-eugenolat dengan

penggantian H+ pada gugus OH- eugenol dengan Na+ pada NaOH. Sedangkan senyawa lain

yang terkandung didalam minyak cengkeh seperti kariofilen tidak mengalami reaksi dengan

NaOH karena tidak mempunyai gugus OH pada strukturnya. Kemudian campuran diaduk

sampai homogen, fungsi pengadukan ini adalah agar reaksi dapat berlangsung dengan

sempurna mungkin dan agar minyak cengkeh dan NaOH bisa tercampur dan bereaksi

sempurna membentuk Na-eugenolat. Eugenol dan kariofilen yang terkandung didalam

minyak cengkeh larut dalam diklorometana yang bersifat nonpolar karena kedua senyawa ini

bersifat nonpolar (like dissolve like) sehingga untuk mengisolasi eugenol maka eugenol

diubah menjadi garam yang bersifat polar dan larut dalam air sedangkan kariofilen tetap larut

didalam diklorometana. Untuk mengubah eugenol menjadi garam maka ditambahkan NaOH

sehingga didapatkan garam Na-eugenolat.

Selanjutnya ditambahkan 10 mL diklorometana kemudian dipindahkan kedalam corong

pisah, dikocok kuat-kuat dan sesekali corong pisah dibuka untuk mengeluarkan gas yang

terbentuk pada saat pengocokan. Kemudian didiamkan selama 10 menit sampai terbentuk dua

lapisan. Fungsi penambahan diklorometana adalah untuk memisahkan Na-eugenolat dan

senyawa lainnya yang terkandung didalam minyak cengkeh (seperti kariofilen). Na-eugenolat

ini akan larut dalam air yang bersifat polar karena Na-eugenolat bersifat polar sedangkan

senyawa-senyawa lainnya (seperti kariofilen) yang terkandung didalam minyak cengkeh akan

larut didalam diklorometana yang bersifat nonpolar karena senyawa-senyawa lainnya (seperti

kariofilen) bersifat nonpolar. Fasa polar yang mengandung Na-eugenolat akan berada

dilapisan atas sedangkan fasa nonpolar yang mengandung eugenol asetat dan kariofilen akan

berada dilapisan bawah karena massa jenis air lebih rendah dibandingkan massa jenis

diklorometana yaitu 1,00 g/cm3 (untuk air) dan 1,33 g/cm3 (untuk diklorometana) sehingga

fasa atas adalah air dan fasa bawah adalah diklorometana. Selanjutnya fasa nonpolar

ditambahkan dengan 10 mL NaOH 10%, dikocok kuat-kuat lalu didiamkan selama 10 menit

sampai terbentuk dua lapisan. Fungsi penambahan NaOH adalah untuk menghasilkan Na-

eugenolat karena kemungkinan masih ada eugenol yang tersisa atau yang belum bereaksi

dengan NaOH untuk menghasilkan Na-eugenolat didalam fasa nonpolar (diklorometana).

Pada percobaan, setelah didiamkan selama 10 menit tidak ada pembentukan dua lapisan

sehingga dapat disimpulkan bahwa semua eugenol yang berada pada minyak cengkeh sudah

bereaksi dengan NaOH membentuk Na-eugenolat. Kemudian kedalam fasa polar

ditambahkan HCl 25% setetes demi setetes sampai terbentuk gumpalan-gumpalan coklat atau

larutan mempunyai pH 3 (larutan bersifat asam) yang ditandai dengan perubahan warna

merah apabila larutan dites dengan menggunakan kertas lakmus biru. Fungsi penambahan

HCl adalah untuk mendapatkan eugenol bebas kembali, reaksi yang terjadi adalah sebagai

berikut:

Selanjutnya, campuran dipindahkan kedalam corong pisah dan ditambahkan 10 mL

diklorometana. Fungsi penambahan diklorometana ini adalah untuk mengikat eugenol bebas

karena eugenol bersifat nonpolar sehingga eugenol akan larut dalam diklorometana yang juga

bersifat nonpolar (like dissolve like). Sedangkan NaCl yang terbentuk akan larut dalam air

karena NaCl bersifat polar sehingga akan larut dalam air yang bersifat polar. Campuran

didalam corong pisah dikocok kuat-kuat untuk memisahkan larutan diklorometana yang

mengandung eugenol bebas dan bersifat nonpolar dan larutan berair yang mengandung NaCl

dan bersifat polar. Corong pisah sesekali dibuka saat pengocokan berlangsung untuk

mengeluarkan gas yang terbentuk saat campuran larutan dikocok. Kemudian corong pisah

didiamkan selama 10 menit sampai terbentuk dua lapisan. Fase bawah adalah diklorometana

yang mengandung eugenol bebas dan fase atas adalah larutan berair yang mengandung NaCl

karena diklorometana mempunyai densitas yang lebih besar daripada air yaitu 1,00 g/cm3

(untuk air) dan 1,33 g/cm3 (untuk diklorometana) sehingga yang ditampung adalah fasa

bawah. Fasa bawah yang telah ditampung diuapkan pada penangas didalam lemari asam,

penguapan ini bertujuan untuk menguapkan larutan berair yangg mengandung NaCl dan

pelarut diklorometana sehingga diperoleh residu berupa minyak (eugenol bebas). Residu

yang diperoleh ditambahkan kristal MgSO4 sesedikit mungkin, penambahan kristal MgSO4

berfungsi untuk mengikat air (H2O) yang kemungkinan masih tersisa didalam residu.

Selanjutnya larutan didekantasi untuk memisahkan antara kristal MgSO4 dan minyak

(eugenol bebas). Kemudian eugenol ditimbang dan diukur volumenya dengan gelas ukur, dari

percobaan diperoleh massa eugenol sebesar 21,83 gram dan volume yang diperoleh sebesar

20 mL sehingga rendemen yang diperoleh adalah 87,32%. Eugenol yang diperoleh memiliki

bau yang tidak sedap dan apabila minyak yang diperoleh diuji dengan FeCl3 didapatkan

larutan berwarna ungu setelah ditambah dengan FeCl3 sehingga dapat disimpulkan bahwa

minyak yang diperoleh adalah eugenol. Berdasarkan rendemen yang diperoleh dapat

diketahui bahwa metode ekstraksi cair-cair sangat cocok digunakan untuk mengisolasi

eugenol didalam minyak cengkeh karena didapatkan eugenol dalam jumlah yang banyak

dengan kemurnian yang tinggi.

Kesimpulan

1. Teknik ekstraksi cair-cair sangat cocok digunakan untuk mengisolasi eugenol dari minyak

cengkeh.

2. Eugenol yang diperoleh mempunyai massa 21,83 gram, volume 20 mL, dan rendemen

87,32%.

Referensi

Anonim. 2014. http://id.wikipedia.org/wiki/cengkeh. Diakses tanggal 1 April 2014.

Day, R. A. Jr dan A. L. Underwood. 1999. Analisis Kimia Kuantitatif. Erlangga: Jakarta.

Tim Penyusun. 2014. Penuntun Praktikum Kimia Organik. Jember : Universitas Jember.

Saran

Praktikan harus berhati-hati ketika memipet diklorometana dan mengocok campuran larutan

agar tidak membahayakan diri sendiri dan orang lain.

Nama Praktikan

Wardatul Baedho’ (101810301045)