laporan praktikum hidrolisa pati
DESCRIPTION
laporan praktikumTRANSCRIPT
-
LABORATORIUM KIMIA ANALITIK DASAR
SEMESTER GENAP TAHUN AJARAN 2013-2014
PRAKTIKUM KIMIA ANALITIK PROSES
Modul : Hidrolisis Pati 1% dengan Katalis Asam
Pembimbing : Drs. Budi Santoso., Apt.,MT
Oleh:
Kelompok : B
Nama : Ika Fitri Hadiyanti NIM. 121431012
Riza Khairunnisa NIM. 121431022
Rusydiana Abdullah NIM. 121431023
Ryani Puji Lestari NIM. 121431024
Kelas : 2A
PROGRAM STUDI DIPLOMA III ANALIS KIMIA
JURUSAN TEKNIK KIMIA
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
2014
Praktikum : 16 & 23 Juni 2014
Penyerahan : 04 Juli 2014
(Laporan)
-
PRAKTIKUM KIMIA ANALITIK PROSES | HIDROLISIS PATI DENGAN KATALIS ASAM 1
I. TUJUAN
1. Mempelajari proses hidrolisa pati dengan katalis asam
2. Mempelajari proses perubahan polisakarida menjadi monosakarida
3. Menentukan kadar monosakarida dari hasil hidrolisis
II. DASAR TEORI
Pati atau amilum (CAS# 9005-25-8) adalah karbohidrat kompleks yang tidak larut
dalam air, berwujud bubuk putih, tawar dan tidak berbau. Pati merupakan bahan utama yang
dihasilkan oleh tumbuhan untuk menyimpan kelebihan glukosa (sebagai produk fotosintesis)
dalam jangka panjang. Hewan dan manusia juga menjadikan pati sebagai sumber energi yang
penting.
Pati tersusun dari dua macam karbohidrat, amilosa dan amilopektin, dalam komposisi
yang berbeda-beda. Amilosa memberikan sifat keras (pera) sedangkan amilopektin
menyebabkan sifat lengket. Pati adalah suatu polisakarida yang mengandung amilosa dan
amilopektin. Amilosa merupakan polisakarida berantai lurus bagian dari butir-butir pati yang
terdiri atas molekul-molekul glukosa -1,4-glikosidik . Amilosa merupakan bagian dari pati
yang larut dalam air, yang mempunyai berat molekul antara 50.000-200.000, dan bila
ditambah dengan iodium akan memberikan warna biru.
Struktur amilosa
Hidrolisis adalah proses dekomposisi kimia dengan menggunakan air untuk
memisahkan ikatan kimia dari substansinya. Hidrolisis pati merupakan proses pemecahan
molekul amilum menjadi bagian-bagian penyusunnya yang lebih sederhana seperti dekstrin,
isomaltosa, maltosa dan glukosa (Rindit et al, 1998).
Proses hidrolisis pati dalam suasana asam pertama kali ditemukan oleh kirchoff pada
tahun 1812, namun produksi secara komersial mulai terjadi sejak tahun 1850. Pada proses ini
sejumlah pati diasamkan hingga pH = 2, kemudian dipanaskan dengan uap pada tangki
bertekanan (converter) pada suhu 1200C 1400C. Derajat konversi yang diperoleh
bergantung pada konsentrasi asam, waktu konversi, suhu, dan tekanan selama reaksi.
-
PRAKTIKUM KIMIA ANALITIK PROSES | HIDROLISIS PATI DENGAN KATALIS ASAM 2
Beberapa ilmuwan mencoba untuk mengembangkan parameter-parameter reaksi guna
mendapatkan hasil reaksi yang lebih baik dan lebih efisien, misalnya, merekomendasikan
untuk menghidrolisis pati dengan HCl atau H2SO4 pada suhu 1000C paling lama selama 75
menit. Percobaan ini dikembangkan lagi oleh Somogy dengan cara menentukan parameter
konsentrasinya. Reaksi hidrolisis pati dalam suasana asam berlangsung menurut reaksi
sebagai berikut :
H+ (C6H10O5)x + x H2O x C6H12O6
Hidrolisis secara asam merupakan proses likuifaksi, yakni berupa pemutusan rantai-
rantai molekul pati yang lemah sehingga perolehan glukosanya belum maksimal. Untuk
menurunkan energi aktivasi (menurunkan suhu reaksi) dan mempercepat jalannya reaksi
hidrolisis pati dibutuhkan suatu katalis. Secara mikro, mekanisme kerja katalis dapat
dijelaskan sebagai terjadinya tumbukan antar elektron yang mengakibatkan adanya
perubahan konfigurasi elektron sehingga didapat unsur baru yang pada akhirnya
menghasilkan zat (senyawa) baru. Penambahan katalis asam dapat menciptakan kondisi asam
dan pH yang sesuai. Efektivitas dari kerja katalis juga sangat dipengaruhi oleh suhu dan
konsentrasi pati. Salah satu katalis asam yang dapat digunakan adalah HCl.
Senyawa hidrogen klorida( HCl ) mempunyai rumus HCl. Pada suhu kamar, HCl adalah
gas tidak berwarna yang membentuk kabut putih Asam klorida ketika melakukan kontak
dengan kelembaban udara. Rumus HCl seringkali digunakan untuk menyebut zat ini,
walaupun tidak tepat, ditulis dan disebut untuk merujuk pada asam klorida. Asam
klorida adalah larutan akuatik dari gas hidrogen klorida (HCl). Ia adalah asam kuat, dan
merupakan komponen utama dalam asam lambung. Senyawa ini juga digunakan secara luas
dalam industri. Asam klorida harus ditangani dengan wewanti keselamatan yang tepat karena
merupakan cairan yang sangat korosif.
Menurut Hartono dan Wahyudi (1999), HCl digunakan sebagai pada hidrolisa pati
dengan pertimbangan antara lain :
1. HCl merupakan salah satu jenis oksidator kuat
2. Harganya relatif murah dan mudah diperoleh
3. Lebih aman jika dibandingkan dengan jenis asam yang lain.
Hidrolisis dengan menggunakan asam menyebabkan gelatinisasi sempurna dari semua
pati, dan menghasilkan hidrolisat yang mudah di saring, tetapi didapat juga produk reversi,
garam-garam dan timbulnya warna akibat kerja katalitik yang tidak spesifik. Pati yang derajat
kemuriannya kurang, mengandung kontamin protein yang akan ikut terhidrolisis bila
digunakan asam, hal ini merupakan penyebab timbulnya warna coklat pada produk.
-
PRAKTIKUM KIMIA ANALITIK PROSES | HIDROLISIS PATI DENGAN KATALIS ASAM 3
Faktor-faktor yang berpengaruh terhadap reaksi hidrolisa :
1. Katalisator
Hampir semua reaksi hidrolisa memerlukan katalisator untuk mempercepat
jalannya reaksi. Katalisator yang dipakai dapat berupa enzim atau asam sebagai
katalisator, karena kerjanya lebih cepat. Asam yang dipakai beraneka ragam mulai
dari asam klorida (Agra dkk, 1973; Stout & Rydberg Jr., 1939), Asam sulfat sampai
asam nitrat. Yang berpengaruh terhadap kecepatan reaksi adalah konsentrasi ion H,
bukan jenis asamnya. Meskipun demikian di dalam industri umumnya dipakai asam
klorida. Pemilihan ini didasarkan atas sifat garam yang terbentuk pada penetralan
gangguan apa-apa selain rasa asin jika konsentrasinya tinggi. Karena itu konsentrasi
asa dalam air penghidrolisa ditekan sekecil mungkin. Umumnya dipergunkan larutan
asam yang mempunyai konsentrasi asam lebih tinggi daripada pembuatan sirup.
Hidrolisa pada tekanan 1 atm memerlukan asam yang jauh lebih pekat.
2. Suhu dan tekanan
Pengaruh suhu terhadap kecepatan reaksi mengikuti persamaan
Arhenius.makin tinggi suhu, makin cepat jalannya reaksi. Untuk mencapai konversi
tertentu diperlukan waktu sekitar 3 jam untuk menghidrolisa pati ketela rambat pada
suhu 100C. tetapi kalau suhunya dinaikkan sampai suhu 135C, konversi yang
sebesar itu dapat dicapai dalam 40 menit (Agra dkk,1973). Hidrolisis pati gandum dan
jagung dengan katalisator asam sulfat memerlukan suhu 160C. karena panas reaksi
hampir mendekati nol dan reaksi berjalan dalam fase cair maka suhu dan tekanan
tidak banyak mempengaruhi keseimbangan.
3. Pencampuran (pengadukan)
Supaya zat pereaksi dapat saling bertumbukan dengan sebaik-baiknya, maka
perlu adanya pencampuran. Untuk proses batch, hal ini dapat dicapai dengan bantuan
pengaduk atau alat pengocok (Agra dkk,1973). Apabila prosesnya berupa proses alir
(kontinyu), maka pencampuran dilakukan dengan cara mengatur aliran di dalam
reaktor supaya berbentuk olakan.
4. Perbandingan zat pereaksi
Kalau salah satu zat pereaksi berlebihan jumlahnya maka keseimbangan dapat
menggeser ke sebelah kanan dengan baik. Oleh karena itu suspensi pati yang
kadarnya rendah memberi hasil yang lebih baik dibandingkan kadar patinya tinggi.
Bila kadar suspensi diturunkan dari 40% menjadi 20% atau 1%, maka konversi akan
bertambah dari 80% menjadi 87 atau 99% (Groggins, 1958). Pada permukaan kadar
-
PRAKTIKUM KIMIA ANALITIK PROSES | HIDROLISIS PATI DENGAN KATALIS ASAM 4
suspensi pati yang tinggi sehingga molekul-molekul zat pereaksi akan sulit bergerak.
Untuk menghasilkan pati sekitar 20%.
Untuk menentukan hidrolisis yang dilakukan berhasil atau tidak maka harus dilakukan
pengujian. Pengujian dapat dilakukan dengan cara kualitatif dan kuantitatif. Adapun metode
uji kualitatif karbohidrat adalah sebagai berikut:
1. Uji Benedict
Adalah uji untuk membuktikan adanya gula pereduksi. Gula pereduksi adalah
gula yang mengalami reaksi hidrolisis dan bisa diurai menjadi sedikitnya dua buah
monosakarida. Karateristiknya tidak bisa larut atau bereaksi secara langsung dengan
Benedict, contohnya semua golongan monosakarida, sedangkan gula non pereduksi
struktur gulanya berbentuk siklik yang berarti bahwa hemiasetal dan hemiketalnya
tidak berada dalam kesetimbangannya, contohnya fruktosa dan sukrosa. Dengan
prinsip berdasarkan reduksi Cu2+ menjadi Cu+ yang mengendap sebagai Cu2O
berwarna merah bata. Untuk menghindari pengendapan CuCO3 pada larutan natrium
karbonat (reagen Benedict), maka ditambahkan asam sitrat. Larutan tembaga alkalis
dapat direduksi oleh karbohidrat yang mempunyai gugus aldehid atau monoketon
bebas, sehingga sukrosa yang tidak mengandung aldehid atau keton bebas tidak dapat
mereduksi larutan Benedict.
2. Uji Iodium
Pati dan iodium membentuk ikatan kompleks berwarna biru. Pati dalam
suasana asam bila dipanaskan dapat terhidrolisis menjadi senyawa yang lebih
sederhana, hasilnya diuji dengan iodium yang akan memberikan warna biru sampai
tidak berwarna dan hasil akhir ditegaskan dengan uji Benedict. Uji iodium
membuktikan adanya polisakarida (amilum, glikogen, dan dekstrin). Identifikasi ini
didasarkan pada pembentukan kompleks adsorpsi berwarna spesifik oleh polisakarida
akibat penambahan iodium. Amilum atau pati dengan iodium menghasilkan berwarna
biru, dekstrin menghasilkan warna merah anggur sedangkan glikogen dan sebagian
pati terhidrolisis bereaksi dengan iodium membentuk warna merah coklat.
Selain uji kualitatif dengan cara-cara tersebut, uji kuantitatif dapat dilakukan dengan
menggunakan gula pereduksi metode Somogyi-Nelson. Metode ini dapat digunakan untuk
mengukur kadar gula reduksi dengan menggunakan pereaksi tembaga arseno molibdat. Kupri
mula-mula direduksi menjadi bentuk kupro dengan pemanasan larutan gula. Kupro yang
terbentuk selanjutnya dilarutkan dengan arseno molibdat menjadi molibdenum berwarna biru
yang menunjukkan ukuran konsentrasi gula dan membandingkannya dengan larutan standar
-
PRAKTIKUM KIMIA ANALITIK PROSES | HIDROLISIS PATI DENGAN KATALIS ASAM 5
sehingga konsentrasi gula dalam sampel dapat ditentukan. Reaksi warna yang terbentuk dapat
menentukan konsentrasi gula dalam sampel dengan mengukur absorbansinya.
(Sudarmadji.S.1984).
III. ALAT DAN BAHAN:
Alat-alat yang digunakan : Bahan-bahan yang digunakan:
1. Tabung reaksi
2. Gelas kimia 500 mL
3. Gelas kimia 100 mL
4. Gelas kimia 50 mL
5. Batang pengaduk
6. Pipet ukur 10 mL
7. Pipet ukur 5 mL
8. Pipet ukur 1 mL
9. Pipet tetes
10. Bola hisap
11. Hot plate
12. Rak tabung
13. Plat tetes
14. Spatula
15. Spektrofotometer visible
1. Amilum 1%
2. HCl beberapa konsentrasi
3. Pereaksi Somogyi
4. Pereaksi arseno molibdat
5. Pereaksi Lugol
6. Pereaksi benedict
7. Natrium bikarbonat
8. Aquadest
-
PRAKTIKUM KIMIA ANALITIK PROSES | HIDROLISIS PATI DENGAN KATALIS ASAM 6
IV. JADWAL KEGIATAN
Judul Praktikum : Hidrolisa Pati 1%
Tanggal Praktikum : 16 Juni 2014
Rencana Kegiatan Prosedur Kerja
Waktu Uraian Kegiatan
08.00 Masuk Laboratorium A Hidrolisis Pati dengan Katalis Asam
1.Masukkan 5 ml larutan pati 1%
kedalam 5 buah tabung
2.Tambahkan benedict pada tabung
pertama
3.Tambahkan 1 ml HCl 10% untuk
tabung 2,3,4 dan 5
4.Hidrolisis dalam penangas air, untuk
tabung 2-5 menit, tabung 3-10 menit,
tabung 4-15 menit, tabung 5-20
menit
5.Pengujian dengan benedict
6.Tambahkan 1 ml larutan somogi
7.Panaskan, lalu tambahkan 1 ml arsen
8.Mengukur konsentrasi glukosa
menggunakan spektrofotometer
B Hidrolisis Pati Menggunakan
Katalis Asam dengan Konsentrasi
Berbeda
1.Masukkan 5 ml larutan pati 1%
kedalam 5 buah tabung
2.Tambahkan 1 ml HCl 10%, 15%,
20%, 25% pada tabung reaksi yang
berbeda
3.Hidrolisis dalam penangas air
selama 20 menit
4.Pengujian dengan iodin
5.Tambahkan 1 ml somogi
08.00 08.10 Mencuci peralatan
08.10 08.20 Menyiapkan alat dan bahan
08.20 08.40 Membuat pereaksi yang dibutuhkan
Memanaskan air untuk penangas
08.40 08.50 Menimbang 1 gram pati
08.50 09.10 Preparasi sampel untuk pengujian A
dan B
09.10 09.30
Melakukan hidrolisis untuk pengujian
A
Melakukan hidrolisis untuk pengujian
B
09.30 09.40 Melakukan Uji Benedict untuk
pengujian A dan B
09.40 09.50 Melakukan Uji Iodine untuk pengujian
A dan B
09.50 09.55 Menambahkan 1 ml larutan somogy
pada pengujian A dan B
09.55 10.15 Melakukan pemanasan larutan somogy
untuk pengujian A dan B
10.15 10.25 Melakukan penambahn 1ml pereaksi
arsen untuk pengujian A dan B
10.25 10.40 Membuat larutan standar 0,2,4,6,8,dan
10 ppm + 1 ml pereaksi somogy
10.40 11.00 Melakukan pemanasan larutan
somogy+ larutan standar
11.00 11.20 Mengukur kadar glukosa menggunakan
spektrofotometer
-
PRAKTIKUM KIMIA ANALITIK PROSES | HIDROLISIS PATI DENGAN KATALIS ASAM 7
11.20 11.30 Membersihkan alat 6.Panaskan, lalu tambahkan 1 ml arsen
7.Mengukur konsentrasi glukosa
menggunakan spektrofotometer
8.Membuat larutan standar glukosa
11.30 Keluar Laboratorium
Keterangan :
A : Pengujian Pati dengan variasi waktu
B : Pengujian Pati dengan variasi konsentrasi katalis
V. LANGKAH KERJA HIDROLISIS PATI
a. Uji Kualitatif hidrolisis variasi waktu
b. Uji Kualitatif hidrolisis variasi konsentrasi HCl
Buat Larutan Pati 1%
Masukkan 5 mL Pati 1% ke 5 tabung reaksi
tambahkan 1 mL HCl 10% ke masing-masing tabung reaksi
Panaskan dengan variasi waktu 0', 5', 10', 15' dan 20'
Uji lugol dan benedict
Buat Larutan Pati 1%
Masukkan 5 mL Pati 1% ke 5 tabung reaksi
tambahkan 1 mL HCl ke masing-masing tabung reaksi dengan variasi konsentrasi HCl 5%, 15%, 20% dan 25%
Panaskan selama 20 menit
Uji lugol dan benedict
-
PRAKTIKUM KIMIA ANALITIK PROSES | HIDROLISIS PATI DENGAN KATALIS ASAM 8
c. Uji Kuantitatif Glukosa
VI. DATA PENGAMATAN DAN PERHITUNGAN
Data pengamatan
a. Hidrolisis Pati 1% dengan katalis Asam variasi waktu pemanasan
Tabung Nama Larutan Warna Iodin Warna Pati setelah
ditambahkan Iodin
1 Hanya pati Coklat
Tetap coklat
Ukur dengan spektro dengan maks 540 nm
tanda bataskan
aduk hingga endapan larut
masing-masing tambahkan 1 mL reagen arsenmolibdat
panaskan lalu dinginkan
tambahkan 1 mL reagen somogyi
Encerkan menjadi 5 larutan standar yaitu 20 ppm, 40 ppm, 60 ppm, 80 ppm dan 100 ppm masing-masing sebanyak
Buat larutan Standar Induk glukosa (10 mg/100mL)
-
PRAKTIKUM KIMIA ANALITIK PROSES | HIDROLISIS PATI DENGAN KATALIS ASAM 9
2 Pati + HCl 10% (5)
Kuning kecoklatan
3 Pati + HCl 10% (10)
Kuning agak kecoklatan
4 Pati + HCl 10% (15)
Kuning
5 Pati + HCl 10% (20)
Kuning
Tabung Nama Larutan Warna Pereaksi
Benedict
Warna Pati setelah
ditambahkan Benedict
1 Hanya pati
Biru
Tetap biru
2 Pati + HCl 10% (5)
Ada endapan merah bata
-
PRAKTIKUM KIMIA ANALITIK PROSES | HIDROLISIS PATI DENGAN KATALIS ASAM 10
3 Pati + HCl 10% (10)
Ada endapan merah bata
4 Pati + HCl 10%
(15)
Ada endapan merah bata
5 Pati + HCl 10%
(20)
Ada endapan merah bata
b. Hidrolisis Pati dengan katalis Asam (Variasi Konsentrasi katalis Asam)
Tabung Nama Larutan Warna Iodin Warna Pati setelah
ditambahkan Iodin
1 Pati 1% + HCl 10% Coklat
Coklat kekuningan
2 Pati 1% + HCl 15% Coklat
Kuning
3 Pati 1% + HCl 20% Coklat
Kuning
4 Pati 1% + HCl 25% Coklat
Kuning
-
PRAKTIKUM KIMIA ANALITIK PROSES | HIDROLISIS PATI DENGAN KATALIS ASAM 11
Tabung Nama Larutan Warna Pereaksi
Benedict
Warna Pati setelah ditambahkan
Pereaksi Benedict
1 Pati 1% + HCl 10% Biru
Biru kiruh
2 Pati 1% + HCl 15% Biru
Terdapat endapan merah bata
3 Pati 1% + HCl 20% Biru
Terdapat endapan merah bata
4 Pati 1% + HCl 25% Biru
Terdapat endapan merah bata
c. Pengukuran Absorbansi Larutan Standar
Penentuan panjang gelombang maksimum
Panjang Gelombang (nm) Absorbansi %T
650 0,470 33,8
660 0,507 31,12
670 0,548 28,3
680 0,593 25,5
690 0,639 23
700 0,685 20,7
710 0,724 18,9
720 0,754 17,6
730 0,778 16,7
740 0,789 16,3
750 0,790 16,2
-
PRAKTIKUM KIMIA ANALITIK PROSES | HIDROLISIS PATI DENGAN KATALIS ASAM 12
760 0,780 16,6
770 0,764 17,2
780 0,748 17,9
790 0,722 19
800 0,694 20,3
810 0,665 21,6
820 0,636 23,1
830 0,612 24,5
840 0,587 25,9
Grafik Penentuan Panjang Gelombang Maksimum menggunakan standar
glukosa 6 ppm :
Diketahui : Panjang gelombang = 740 nm
Konsentrasi (ppm) A %T
0 0 100
2 0,291 51,2
4 0,531 29,4
6 0,828 16,2
8 1,066 8,5
10 1,146 7,1
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
660 680 700 720 740 760 780 800 820
Ab
sorb
ansi
Panjang Gelombang (nm)
Absorbansi
max = 740 nm
-
PRAKTIKUM KIMIA ANALITIK PROSES | HIDROLISIS PATI DENGAN KATALIS ASAM 13
Kurva Kalibrasi Standar Larutan Glukosa
d. Penentuan Kadar Glukosa Hasil Hidrolisis
Hidrolisis Pati 1% dengan katalis Asam variasi waktu pemanasan
Tabung Isi A %T
1 Hanya pati 0,310 49
2 Pati + HCl 10% (5) 0,330 46,8
3 Pati + HCl 10% (10) 0,333 46,6
4 Pati + HCl 10% (15) 0,341 45,7
5 Pati + HCl 10% (20) 0,412 38,7
y = 0.1193x + 0.0471 R = 0.9808
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
0 2 4 6 8 10 12
Ab
sorb
ansi
Konsentrasi (ppm)
Kurva Kalibrasi Larutan Glukosa
-
PRAKTIKUM KIMIA ANALITIK PROSES | HIDROLISIS PATI DENGAN KATALIS ASAM 14
Hidrolisis Pati 1% dengan katalis Asam (Variasi Konsentrasi katalis Asam)
Tabung Isi A %T
1 Pati + HCl 5% (20) 0,309 49,1
2 Pati + HCl 15% (20) 0,321 47,7
3 Pati + HCl 20% (20) 0,353 44,4
4 Pati + HCl 25% (20) 0,472 33,8
Perhitungan
Pembuatan Larutan Standar dan kurva kalibrasi ( 0, 2, 4, 6, 8, dan 10 ppm)
Konsentrasi larutan induk = 1000 ppm
Larutan standar 0 ppm
1000 ppm x V1= 0 ppm x 25 mL
V1 = 0 mL
Larutan standar 2 ppm
1000 ppm x V1= 2 ppm x 25 mL
V1= 0,05 mL
Larutan standar 4 ppm
1000 ppm x V1= 4 ppm x 25 mL
V1 = 0,1 mL
Larutan standar 6 ppm
1000 ppm x V1= 6 ppm x 25 mL
V1 = 0,15 mL
Larutan standar 8 ppm
1000 ppm x V1= 8 ppm x 25 mL
V1 = 0,2 mL
Larutan standar 10 ppm
1000 ppm x V1= 10 ppm x 25 mL
V1 = 0,25 mL
Hidrolisis Pati 1% dengan katalis Asam variasi waktu pemanasan
Hanya pati + HCl 10%
y = 0,1193x + 0,0471
0,310 = 0,1193x + 0,0471
N1 x V1 = N2 xV2
-
PRAKTIKUM KIMIA ANALITIK PROSES | HIDROLISIS PATI DENGAN KATALIS ASAM 15
0,1193x = 0,2629
x = 2,2037 ppm
Pati 1% + HCl 10% (5)
y = 0,1193x + 0,0471
0,330 = 0,1193x + 0,0471
0,1193x = 0,2829
x = 2,3713 ppm
Pati 1% + HCl 10% (10)
y = 0,1193x + 0,0471
0,333 = 0,1193x + 0,0471
0,1193x = 0,2859
x = 2,3964 ppm
Pati 1% + HCl 10% (15)
y = 0,1193x + 0,0471
0,341 = 0,1193x + 0,0471
0,1193x = 0,2939
x = 2,4635 ppm
Pati 1% + HCl 10% (20)
y = 0,1193x + 0,0471
0,412 = 0,1193x + 0,0471
0,1193x = 0,3649
x = 3,0586 ppm
Grafik Hubungan antara Waktu Pemanasan dan Konsentrasi Glukosa
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
0 5 10 15 20 25
Ko
nse
ntr
asi (
pp
m)
Waktu (menit)
Grafik Hubungan antara Waktu Pemanasan dan Konsentrasi Glukosa
-
PRAKTIKUM KIMIA ANALITIK PROSES | HIDROLISIS PATI DENGAN KATALIS ASAM 16
Hidrolisis Pati 1% dengan katalis Asam (Variasi Konsentrasi katalis Asam)
Pati 1% + HCl 5% (20)
y = 0,1193x + 0,0471
0,309 = 0,1193x + 0,0471
0,1193x = 0,262
x = 2,1961 ppm
Pati 1% + HCl 15% (20)
y = 0,1193x + 0,0471
0,321 = 0,1193x + 0,0471
0,1193x = 0,2739
x = 2,2959 ppm
Pati 1% + HCl 20% (20)
y = 0,1193x + 0,0471
0,353 = 0,1193x + 0,0471
0,1193x = 0,3059
x = 2,5641 ppm
Pati 1% + HCl 25% (20)
y = 0,1193x + 0,0471
0,472 = 0,1193x + 0,0471
0,1193x = 0,4249
x = 3,5616 ppm
Grafik Hubungan antara Konsentrasi Katalis dan Konsentrasi Glukosa
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
0% 5% 10% 15% 20% 25% 30%
Ko
nse
ntr
asi G
luko
sa (
pp
m)
Konsentrasi Katalis
Konsentrasi (ppm)
Konsentrasi (ppm)
-
PRAKTIKUM KIMIA ANALITIK PROSES | HIDROLISIS PATI DENGAN KATALIS ASAM 17
VII. PEMBAHASAN
Hidrolisis merupakan reaksi penguraian suatu senyawa oleh air, asam atau basa. Pada
praktikum kali ini senyawa yang dihidrolisis adalah senyawa pati dengan menggunakan
katalis asam klorida (HCl). Senyawa pati merupakan senyawa polisakarida yang dapat
diuraikan menjadi monosakarida. Sampel pati yang telah ditambahkan asam kemudian
dididihkan pada waktu berbeda-beda. Pati akan mengalami proses pemutusan rantai oleh
asam selama pemanasan menjadi molekul-molekul yang lebih sederhana. Pada mulanya pati
akan pecah dan menjadi unit rantai menjadi unit rantai glukosa yang lebih pendek yaitu
sekitar 6-10 molekul yang disebut dengan dekstrin.
Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:
(C6H10O5)x + xH2O xC6H12O6
1. Hidrolisis pati dengan menggunakan katalis asam dengan konsentrasi sama namun
waktu pemanasannya berbeda
Pati yang digunakan adalah dengan konsentrasi 1%. 5 mL larutan pati 1%
dimasukkan kedalam lima tabung reaksi yang berbeda. Kemudian kelima tabung
ditambahkan 1 mL larutan HCl 10 %. Tabung 1 tidak dipanaskan. Tabung 2
dipanaskan selama 5 menit, tabung 3 dipanaskan selama 10 menit, tabung 4
dipanaskan selama 15 menit dan tabung 5 dipanaskan selama 20 menit.
Setelah proses hidrolisis dihentikan, praktikan menguji hasil hidrolisa dengan
menggunakan pereaksi iodin dan pereaksi benedict. Pada analisa menggunakan
larutan iodine digunakan plat tetes, larutan pati yang telah dihidrolisa kemudian
ditambahkan beberapa tetes larutan iodine.
Reaksi pati dengan iodine menghasilkan warna biru yang pekat. Hal ini
menunjukkan terbentuknya senyawa kompleks I2-Amilum. Warna biru yang tetap
menandakan bahwa pati tidak mereduksi pereaksi benedict. Pati tidak memiliki gugus
hemiasetal yang dapat mereduksi senyawa pengoksida seperti pereaksi benedict.
Berbeda dengan glukosa yang dapat mereduksi pereaksi benedict, reduksi ini
ditunjukkan dengan terbentuknya endapan merah Cu2O. Dengan reaksi :
-
PRAKTIKUM KIMIA ANALITIK PROSES | HIDROLISIS PATI DENGAN KATALIS ASAM 18
Waktu yang berbeda-beda pada saat hidrolisis menghasilkan warna yang
berbeda-beda ketika hasil hidrolisis direaksikan dengan lugol. Hal ini menunjukkan
adanya pengaruh waktu hidrolisis terhadap glukosa yang dihasilkan. Begitu pula
dengan perbedaan konsentrasi pati menunjukkan hasil hidrolisis yang berbeda.
2. Hidrolisis pati dengan konsentrasi katalis asam yang berbeda
Larutan pati 1% dimasukkan ke dalam empat tabung reaksi. Keempat tabung
tersebut ditambahkan HCl dengan konsentrasi yang bervarisasi yaitu HCl 5%, 15%,
20% dan 25% kemudian keempat larutan tersebut dipanaskan selama 20 menit. Hal
ini bertujuan untuk mengetahui konsentrasi katalis terhadap hasil reaksi hidrolisa pati.
Hasil reaksi diuji kualitatif dengan pereaksi lugol, dari hasil praktikum, larutan
pati dari keempat tabung reaksi sudah terhidrolisis ditandai dengan warna yang
dihasilkan ketika ditetesi lugol yaitu warna kuning. Warna kuning menunjukkan
sudah terbentuk gula pereduksi yang dapat mempertahankan warna iodine dalam
lugol. Semakin tinggi konsentrasi HCl yang digunakan menyebabkan polimer pati
yang terhidrolisis semakin banyak pula.
3. Uji kuantitatif kadar glukosa hasil hidrolisis
Pada uji sampel secara kuantitatif dilakukan dengan metode somogyi-nelson.
Metode Nelson Somogyi digunakan untuk mengukur kadar gula reduksi dengan
menggunakan pereaksi tembaga-arsenol-molibdat. Larutan gula reduksi ditambahkan
dengan pereaksi somogyi yang kemudian dipanaskan hingga terjadi perubahan warna
menjadi merah bata. Perubahan warna tersebut menandakan telah terbentuknya
endapan Cu2O.
Adapun prinsip kerja dari pengukuran kadar gula pereduksi metode Nelson
Somogyi yaitu Cu2+
dalam suasana basa direduksi oleh gula pereduksi sehingga
membentuk endapan Cu2O berwarna merah bata. Kemudian Cu2O yang terbentuk
direaksikan dengan arsenmolibdat sehingga menghasilkan senyawa molibden blue
-
PRAKTIKUM KIMIA ANALITIK PROSES | HIDROLISIS PATI DENGAN KATALIS ASAM 19
berwarna biru, dimana senyawa biru tersebut ekivalen dengan jumlah Cu2O hasil
reduksi gula. Dimana senyawa biru yang dihasilkan diukur absorbansinya sesuai
dengan hukum Lambert-Beer, dimana A= e x b x c.
Pereaksi nelson somogyi berfungsi sebagai oksidator. Reagen nelson somogyi
berfungsi sebagai oksidator antara kuprooksida yang bereaksi dengan gula reduksi
membentuk endapan merah bata. Kemudian ditambahkan pereaksi arsenmolibdat
yang memiliki warna kehijauan sebanyak 1 mL. Penambahan larutan arsenomolybdat
ini bertujuan agar bisa bereaksi dengan endapan kupro oksida. Pada peristiwa ini
kupro oksida akan mereduksi kembali arsenomolybdat menjadi molibdene blue yang
berwarna biru, warna biru inilah yang nantinya akan diukur absorbansinya dengan
spektrofotometer. Dengan membandingkan absorbansi sampel terhadap absorbansi
larutan standar, maka konsentrasi gula dalam sampel dapat ditentukan. Pengukuran
dengan spektrofotometer dilakukan pada panjang gelombang maksimum 740 nm
karena pada panjang gelombang ini molekul glukosa dapat menyerap sinar secara
optimum sehingga pembacaan absorbansi lebih tepat.
Pada pembuatan larutan standar, digunakan konsentrasi 0 ppm (blanko), 2
ppm, 4 ppm, 6 ppm, 8 ppm, dan 10 ppm. Pengukuran dilakukan pada panjang
gelombang 740 nm. Dari kurva kalibrasi dapat dihasilkan konsentrasi glukosa yang
dihasilkan dari proses hidrolisa. Larutan pati 1% yang tidak ditambah asam
didapatkan konsentrasi sebesar 2,2307 ppm. Larutan pati 1% yang ditambahkan HCl
10% dan dilakukan pemanasan selama 5 menit glukosa yang dihasilkan adalah
sebesar 2,3713 ppm. Larutan pati 1% yang ditambahkan HCl 10% dan dilakukan
pemanasan selama 10 menit glukosa yang dihasilkan adalah sebesar 2,3964 ppm.
Larutan pati 1% yang ditambahkan HCl 10% dan dilakukan pemanasan selama 15
menit glukosa yang dihasilkan adalah sebesar 2,4635 ppm. Larutan pati 1% yang
ditambahkan HCl 10% dan dilakukan pemanasan selama 20 menit glukosa yang
dihasilkan adalah sebesar 3,0586 ppm.
Larutan pati 1% yang ditambahkan HCl 5% dan dilakukan pemanasan selama
20 menit menghasilkan glukosa dengan kadar sebesar 2,1961 ppm. Larutan pati 1%
yang ditambahkan HCl 15% dan dilakukan pemanasan selama 20 menit menghasilkan
glukosa dengan kadar sebesar 2,2959 ppm. Larutan pati 1% yang ditambahkan HCl
20% dan dilakukan pemanasan selama 20 menit menghasilkan glukosa dengan kadar
sebesar 2,5641 ppm. Larutan pati 1% yang ditambahkan HCl 25% dan dilakukan
-
PRAKTIKUM KIMIA ANALITIK PROSES | HIDROLISIS PATI DENGAN KATALIS ASAM 20
pemanasan selama 20 menit menghasilkan glukosa dengan kadar sebesar 3,5616
ppm.
Dari data yang dihasilkan semakin besar konsentrasi katalis yang digunakan
maka semakin besar pula kadar glukosa yang dihasilkan dari hasil hidrolisis. Selain
kadar katalis yang digunakan, waktu yang digunakan pada proses hidrolisa
mempengaruhi pula kadar glukosa yang dihasilkan. Semakin lama proses yang
dihasilkan maka semakin besar pula kadar glukosa yang dihasilkan dari proses
hidrolisis. Karena semakin tinggi konsentrasi katalis yang digunakan maka semakin
banyak pati yang terhidrolisis menjadi monosakarida karena semakin tinggi
konsentrasi katalis maka semakin besar energi aktivasi yang digunakan sehingga
polisakarida semakin banyak yang terurai menjadi monosakarida.
VIII. KESIMPULAN
Dari praktikum ini, dapat disimpulkan bahwa :
1. Hidrolisis pati dapat dilakukan dengan menggunakan katalis asam dalam hal ini
yaitu HCl 10%, pada prosesnya pati sebagai polisakarida akan terurai dengan
bantuan asam dan panas menjadi monosakarida yaitu glukosa.
2. Hasil hidrolisis pati diuji kualitatif menggunakan tes lugol. Hasilnya semua
sampel berubah menjadi gula pereduksi dan mempertahankan warna iodine
(kuning). Uji kualitatif menggunakan larutan benedict menunjukan hasil adanya
endapan merah bata pada seluruh sampel.
3. Hasil hidrolisis pati 1% (kadar glukosa) uji kuantitatif menggunakan metoda
nelson-somogyi :
Waktu hidrolisis 0 menit menghasilkan glukosa sebanyak 2,2037 ppm
Waktu hidrolisis 5 menit menghasilkan glukosa sebanyak 2,3713 ppm
Waktu hidrolisis 10 menit menghasilkan glukosa sebanyak 2,3964 ppm
Waktu hidrolisis 15 menit menghasilkan glukosa sebanyak 2,4635 ppm
Waktu hidrolisis 20 menit menghasilkan glukosa sebanyak 3,0586 ppm
Semakin lama waktu hidrolisis maka semakin banyak kandungan glukosa yang
dihasilkan karena semakin banyak polimer dari pati yang terputus menjadi
monosakarida.
4. Kadar glukosa dengan perbedaan konsentrasi katalis :
Konsentrasi HCl 5% menghasilkan glukosa sebanyak 2,1961 ppm
Konsentrasi HCl 15% menghasilkan glukosa sebanyak 2,2959 ppm
-
PRAKTIKUM KIMIA ANALITIK PROSES | HIDROLISIS PATI DENGAN KATALIS ASAM 21
Konsentrasi HCl 20% menghasilkan glukosa sebanyak 2,5641 ppm
Konsentrasi HCl 25% menghasilkan glukosa sebanyak 3,5616 ppm
Konsentrasi katalis semakin besar maka kadar glukosa yang dihasilkan
Semakin banyak dikarenakan dengan konsentrasi yang lebih besar kemampuan
katalis untuk menurunkan energi aktivasi akan semakin besar sehingga reaksi
hidrolisis berlangsung lebih cepat.
IX. DAFTAR PUSTAKA
Anonym, 2010. http://nikku92.wordpress.com/2010/11/19/uji-identifikasi-
karbohidrat/ [22 Juni 2013]
Aras, Junaedi. 2013. http://organiksmakma3d21.blogspot.com/2013/06/uji-kuantitatif-
karbohidrat.html [22 Juni 2013]
Februadi, 2012. http://februadi.com/hidrolisis/987/. [22 Juni 2013]
Ismail, Muammar. 2013. http://we-rock1.blogspot.com/2013/04/karbohidrat-
polisakarida.html [22 Juni 2013]
Lafita, Diani. 2013. http://edu-chem.blogspot.com/2013/05/8-jenis-uji-identifikasi-
karbohidrat.html [22 Juni 2013]
Milito, Dieto. 2010. http://lab.tekim.undip.ac.id/proses/2010/03/04/hidrolisa-
pati/ [22 Juni 2013]