LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA ORGANIK SEMESTER I 2010/2011 Percobaan-03 PEMISAHAN SENYAWA ORGANIK Ekstraksi: Isolasi Kafein dari Teh dan Uji Alkaloid Oleh : Nama : NIM/Prodi : Kelompok : 2 Shift : Rabu siang : 13.00 s.d. 17.00 Asisten / NIM : LABORATORIUM KIMIA ORGANIK PROGRAM STUDI KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2010 A. Tujuan Percobaan 1. Menentukan titik leleh kristal kafein. 2. Menentukan Rf kafein pada kromatografi lapis tipis. 3. Menentukan ada atau tidaknnya kandungan alkaloid dalam ekstrak teh dengan pereaksi Meyer-Dragendroff. B. Teori Dasar Ekstraksi adalah metode pemisahan yang melibatkan proses pemindahan satu atau lebih senyawa dari satu fasa ke fasa lain dan didasarkan kepada prinsip kelarutan. Ada tiga jenis ekstraksi, yaitu: y Ekstraksi cair-cair : memiliki prinsip beda kelarutan. Jadi, satu senyawa kuranng larut dalam suatu pelarut sedangkan senyawa lainnya larut dalam pelarut yang sama. y Ekstraksi asam-basa : ekstraksi berdasarkan sifat asam dan basa senyawa organik. y Ekstraksi padat-cair : ekstraksi zat padat dari zat cair. Efisiensi bergantung pada ukuran partikel zat padat dan jumlah kontak dengan pelarut. Dalam percobaan ini zat yang akan diekstraksi adalah kafein ya ng terkandung di dalam teh. Kafein adalah senyawa yang termasuk golongan alkaloid. Alkaloid adalah senyawa organik mirip alkali yang mengandung atom nitrogen yang bersifat basa dalam cincin heterosiklik. Kandungan alkaloid dapat diuji dengan beberapa cara, diantaranya dengan menggunakan pereaksi meyer dan dragendroff.Pada pereaksi meyer, jika terdapat alkaloid, alakaloid akan bereaksi dengan bismut sehingga menggumpal dan mengendap dalam endapan berwarna kuning.Pada pereaksi dragendroff, jika terdapat alkaloid, alkaloid akan bereaksi dengan timbal sehingga menggumpal dan mengendap dalam endapan berwarna merah tua atau merah kecoklatan.

C. Data Pengamatan Ekstraksi Kafein Massa kafein = 0,227 gram Titik leleh kafein = 217-221ºC Kromatografi TLC Jarak pelarut = 4 cm 1.Etil asetat : metanol (3:1) Jarak noda = cm 2. Kloroform : metanol (9:1) Jarak noda = cm Uji Alkaloid Warna awal sampel : 1. Dengan pereaksi Meyer: larutan kuning 2. Dengan pereaksi Dragendroff: ada endapan kuning

D. Pengolahan dan Perbandingan Kromatografi TLC 1.Etil asetat : metanol (3:1) Rf =

2. Metanol : kloroform (1:9) Rf =

E. Pembahasan Dalam percobaan ekstraksi kafein dari teh, di awal percobaan dilakukan penambahan natrium karbonat.Penambahan natrium karbonat ini penting karena selain mengandung kafein, teh juga mengandung tanin. Tanin adalah senyawa polifenolik yang mengandung gugus hidroksil yang dapat membentuk kompleks yang kuat dengan protein atau makromolekul lainnya. Tanin larut dalam air dan diklorometana. Untuk mencegah larutnya tanin ke dalam diklorometana, dilakukanlah penambahan natrium karbonat. Tanin akan bereaksi dengan natrium karbonat dan berubah menjadi garam tanin. Garam tanin tidak larut dalam diklorometana tetapi larut dalam air. Dengan proses itu akan didapat kafein murni di fasa diklorometana. Saat proses ekstraksi kafein dalam corong pisah, dilakukan pengocokan agar fasa diklorometana dan fasa airnya terpisah. Fasa air akan berada di atas dan fasa dikloromentana berada di bawah. Dalam proses pengocokan ini bias terbentuk emulsi.Emulsi adalah sistem koloid yang partikel terdispersi dan media pendispersinya cair. Ditinjau dari segi kepolaran, emulsi merupakan campuran cairan polar dan cairan non polar.Pembentukan emulsi merupakan efek dari pengocokan yang terlalu kuat. Tujuan penambahanCaCl 2 anhidrat adalah untuk pengikatan fasa air yang terikut

sertakan pada pemisahan fasa diklorometan dan fasa air dengan menggunakan corong pisah (pengeringan). Fasa air bisa ikut serta karena dua hal.Pertama adalah karena ketidaksengajaan memasukkan fasa air atau emulsi. Kedua, adalah karena air sedikit larut dalam pelarut senyawa organik seperti diklorometana. Trayek titik leleh yang diperoleh dari percobaan adalah 217-221oC. Sedangkan

berdasarkan data literature, titik leleh kafein adalah 237oC.Perbedaan titik leleh membuktikan bahwa ekstrak yang diperoleh bukan kafein murni. Mungkin terdapat zat pengotor yang ikut terlarut dalam proses ekstraksi kafein. Pada uji Kromatografi Lapis Tipis digunakan dua jenis eluen yaitu etil asetat-metanol dan kloroform-metanol.Etil asetat dan kloroform digunakan sebagai medium fasa gerak larutan organik, sedangkan metanol digunakan sebagai medium fasa gerak larutan polar. Larutan organik akan terkapilarisasi bersama dengan pelarut organik etil asetat atau kloroform, sedangkan jika larutan bersifat polar maka akan terkapilaritasi bersama pelarut polar (metanol). Kafein yang merupakan senyawa organik akan terkapilaritasi bersama etil asetat dan kloroform.Perbedaan Rf antara KLT dengan eluen etil asetat dan kloroform terjadi karena adanya perbedaan polaritas antara kloroform dan etil asetat. Jika Rf lebih kecil, berarti eluen memiliki tingkat polaritas yang lebih tinggi.Penyemprotan dengan reagen dragendroff dan pengeringannya setelah proses elusi dimaksudkan untuk memberi warna pada zat organik yang kita dapat pada sampel. Pada pengujian alkaloid digunakan dua jenis pereaksi, yaitu pereaksi meyer dan dragendorff.Pereaksi meyer terdiri dari merkuri dan kalium iodida, s edangkan pereaksi dragendorff terdiri dari bismuth dan kalium iodide.Pereaksi ini digunakan karena kemampuan alkaloid untuk bergabung dengan logam yang memiliki berat atom yang tinggi seperti merkuri dan bismuth. Dan reaksi antara alkaloid dengan logam berat tersebut akan menghasilkan endapan dengan warna tertentu. Pada uji dengan pereaksi meyer, larutan yang diamati berwarna kuning. Seharusnya jika terdapat kandungan alkaloid pada sampel, akan terbentuk endapan berwarna kuning, sedangkan pada percobaan i ni tidak terbentuk endapan.Pada uji dengan pereaksi dragendorff, terbentuk endapan berwarna kuning. Seharusnya jika terdapat alkaloid, akan terbentuk endapan berwarna jingga. Berdasarkan hasil percobaan, dapat diperkirakan bahwa ekstrak yang diuji bukanla h kafein murni. Penyebab penyimpangan hasil percobaan mungkin karena kandungan kafein yang terekstrak dari teh sangat kecil sehingga mempengaruhi hasil identifikasi uji alkaloid.

F. Kesimpulan 1. Titik leleh kafein : 217-221ºC 2. Rf kafein dari uji kromatografi lapis tipis dengan eluen etil asetat adalah asa dan dengan eluen kloroform adalah 3. Hasil uji kandungan alkaloid terhadap ekstrak dari daun teh adalah negatif, karena kandungan kafein dari ekstrak yang diperoleh tidak teridentifikasi oleh pereaksi meyer ataupun dragendorff G. Daftar Pustaka http://www.pharmacopeia.cn http://msds.chem.ox.ac.uk/CA/caffeine.html http://anggun-anggrita.blogspot.com/2010/04/alkaloid.html http://en.wikipedia.org/wiki/

3.1. Ekstraksi Kafein dari Daun Teh y

Warna kristal kafein: putih kekuningan y

Massa kristal kafein: 0,2 gram y

Temperatur kafein mulai meleleh: 2000C y

Temperatur kafein meleleh seluruhnya: 2010C 3.2. Uji Kromatografi Lapis Tipis y

Titik melebar , ada dua komponen. y

a: 4 cm b: 4 cm 3.3. Uji Alkaloid Kristal Kafein Hasil Ekstraksi dengan Pereaksi Dragendorff dan Meyer Dari hasil uji yang dilakukan menggunakan pereaksi Dragendorff maupun pereaksi Meyer, kristal yang diperoleh dari ekstrak daun teh positif mengandung alkaloid. 3.4. Ekstraksi Asam Asetat y

PenentuanKonsentrasi Awal Asam Asetat o

MNaOH = 0,2891 o

VNaOH = 14,5 mL o

VCH3COOH = 5 mL y

Titrasi Asam Asetat o

Tiga kali VNaOH= 4,8 mL o

Satu kali VNaOH= 6,5 mL

4. PENGOLAHAN DATA 3.1. Ekstraksi Kafein dari Daun Teh

Trayek titik leleh kafein: 200 -2010C. Trayek titik leleh kafein dari literatur: 227 -2280C

Persen kemurnian kafein:

3.2. Uji Kromatografi Lapis Tipis Rf = a/b = 1

3.3. Ekstraksi Asam Asetat y

PenentuanKonsentrasi Awal Asam Asetat VNaOHx M NaOH= VCH3COOHx M CH3COOH

MCH3COOH = 14 x 0,2891 = 0,80948 M 5 y

Titrasi Asam Asetat o

Ekstraksi tiga kali @5 mL eter nCH3COOH =VNaOH x MCH3COOH = 4,8 mL x 0,80948 = 3,89 mol o

Ekstraksi satu kali 15 mL eter nCH3COOH =VNaOH x MCH3COOH = 6,5 mL x 0,80948 = 5,26 mol 5. PEMBAHASAN 5.1. Isolasi Kafein dari Daun Teh Kering Kafein yang digunakan dalam percobaan ini adalah senyawa alkaloid xanthine atau

methylxanthine dengan rumus bangun C8H10N4O2.Kafein dalam temperatur ruangan berupa kristal tanpa warna , tidak berbau , dan memiliki sedikit rasa pahit.

Pemisahan kafein dan diklorometana kemudian dilakukan dengan cara distilasi. Pada saat distilasi, diklorometana akan menguap

terlebih dahulu karena titik didihnya lebih rendah dibandingkan titik didih kafein (titik didih diklorometana: 390C; titik didih kafein:

1780C).

Kristal kafein yang didapatkan kemudian berwarna kekuningan dan ketika ditimbang

memiliki massa 0,2 gram. Hasil yang didapatkan berbeda dengan literatur, yaitu 0,3 gram (daun teh yang digunakan dalam

percobaan kurang lebih 10 gram, sehingga komposisi kafein adalah 0,3 gram ± lihat Tabel 1).

Kekurangan tersebut mungkin disebabkan beberapa hal, yaitu: masih terperangkapnya

kafein di dalam emulsi di dalam corong pemisah; kafein yang masih menempel di kertas saring, corong pemisah, dan alat -alat lain;

penimbangan daun teh dan kristal yang tidak dilakukan dengan sangat teliti; dan daun teh yang memiliki kandungan kafein berbeda

karena lama disimpan.

Ketika dilakuran pengujian titik leleh, didapatkan hasil 200-2010C, sementara dari literatur

sendiri trayek titik leleh kafein anhidrat adalah 227 -2280C. Selain itu, kristal kafein yang didapatkan masih berwarna kekuningan,

padahal warna kristal kafein seharusnya putih atau tidak berwarna.Karena itu, dapat disimpulkan bahwa kristal kafein yang diperoleh

ini memang tidak murni.Ketidakmurnian kristal kafein yang diperole h ini mungkin disebabkan beberapa hal seperti masih

terdapatnya pengotor berupa pelarut organik di dalam kristal karena tidak dilakukan rekristalisasi lebih lanjut dengan ligroin (n -

heksana).

5.2. Uji Kromatografi Lapis Tipis

Pada uji ini, digunakan alumunium dengan bagian belakang silika.Kromatografi lapis tipis ini biasanya menggunakan bahan plat

tersebut sebagai fasa diam sedang eluen sebagai fasa gerak. Dalam percobaan ini, fasa diamnya adalah silika sedang fasa geraknya a

dalah eluen kloroform-metanol 9:1. Pada saat akan dilakukan kromatografi, dibuat batas atas dan batas bawah. Fungsi dari batas

bawah ini adalah sebagai titik awal eluen bergerak, sedang batas akhir adalah titik akhir yang dicapai eluen sebagai fasa gerak ketika

kromatografi dihentikan.

Akan tetapi, ketika dilakukan uji UV, hasil kromatografi titiknya melebar. Hal ini menandakan bahwa kristal yang diuji tidak murni

dan masih memiliki pengotor berupa pelarut. Selain itu, hasilRf yang diperoleh menjadi tidak representatif karena larutan kafein

terlalu encer dan kemungkinan jumlah kafein yang dipakai dalam uji TLC ini sudah berkurang jauh dikarenakan hal -hal yang sudah

dibahas sebelumnya.

5.3. Uji Alkaloid Pereaksi Dragendorff dan Meyer

Pada uji ini digunakan pereaksi Meyer dan Dragendorff. Pereaksi Meyer yang digunakan dalam uji ini mengandung logam Hg danKI

yang akan membentuk kompleks endapan kuning muda dengan senyawa alkaloid sedang pereaksi Dragendorff yang mengandung

Bismut danKI akan membentuk komplek s endapan jingga dengan senyawa alkaloid.

Dari hasil uji yang dilakukan dengan pereaksi Meyer didapatkan endapan kuning muda, begitu pun hasil uji dengan pereaksi

Dragendorff didapatkan endapan berwarna jingga. Hasil uji ini menunjukkan bahwa senyawa yang berhasil diisolasi dari daun teh

kering merupakan senyawa alkaloid. Hal ini sesuai dengan literatur yang menyatakan bahwa kafein termasuk dalam senyawa

alkaloid. Senyawa alkaloid sendiri adalah senyawa yang memiliki unsur N di dalam strukturnya.

Akan tetapi, uji ini hanya dapat menunjukkan keberadaan alkaloid, bukan keberadaan kafein secara spesifik.Karena itulah, penentuan

titik leleh dan uji TLC sebetulnya lebih spesifik dalam menentukan apakah senyawa yang berhasil diisolasi adalah kafein,

5.4. Ekstraks i Asam Asetat

Asam asetat, asam etanoat atau asam cuka adalah senyawa kimia asam organik yang dikenal sebagai pemberi rasa asam dan aroma

dalam makanan. Asam cuka memiliki rumus empiris C2H4O2.Rumus ini seringkali ditulis dalam bentuk CH3-COOH, CH3COOH,

atau CH3CO2H. Asam asetat murni (disebutasam asetat glasial) adalah cairan higroskopis tak berwarna, dan memiliki titik beku 16.7

°C.

Asam asetat cair adalah pelarut protik hidrofilik (polar), mirip seperti air dan etanol. Asam asetat memiliki konstanta dielektrik yang

sedang yaitu 6,2 sehingga ia bisa melarutkan baik senyawa polar seperi garam anorganik dan gula maupun senyawa non -polar

seperti minyak dan unsur-unsur seperti sulfur dan iodin. Asam asetat bercampur dengan mudah dengan pelarut polar atau nonpolar

lainnya seperti air, kloroform , dan heksana.

Ekstraksi asam asetat dalam percobaan ini disebut juga ekstraksi cair-cair. Ekstraksi cair- cair adalah jenis ekstraksi yang

menggunakan perbedaan kelarutan senyawa tersebut dalam dua jenis pel arut. Dua jenis pelarut dalam ekstraksi ini adalah pelarut

organik dan pelarut nonorganik. Pelarut organik dalam percobaan ini adalah eter. Setelah itu, fasa cair hasil ekstraksi dititrasi

dengan NaOH untuk dihitung konsentrasinya.

Dari hasil percobaan, didapatkan bahwa senyawa asam asetat terdapat lebih sedikit di dalam senyawa yang diekstraksi sebanyak tiga kali dengan eter.Karena itu, dapat

disimpulkan bahwa senyawa asam asetat lebih banyak larut di dalam eter ketika diekstraksi sebanyak tiga kali. Hal ini sejalan dengan persamaan efektivitas ekstraksi:

dimana C0 adalah konsentrasi semula,V1 adalah volume semula,K adalah koefisien distribusi, danV2 adalah volume pengekstrak

(eter). Dengan persamaan ini, dapat disimpulkan bahwa ekstraksi akan semakin efektif jika ekstraksi yang dilakukan semakin

banyak.

Hal ini juga dapat dilihat dari hasil percobaan yang memperlihatkan molaritas asam asetat glasial semakin sedikit seiring banyaknya ekstraksi yang dilakukan. 6. KESIMPULAN y

Kafein terdapat sebanyak 2% dalam daun teh kering . y

Trayek titik leleh kafein 200-2010C. y

Kafein yang berhasil diisolasi dari daun teh merupakan senyawa alkaloid. y

Semakin banyak titrasi yang dilakukan, konsentrasi zat yang akan diekstrak di dalam pelarut akan semakin sedikit sehingga hasil ekstraksi akan jauh lebih baik. 7. DAFTAR PUSTAKA

David, Harvey. 2000.Modern Analytical Chemistry. USA: The McGraw Hills Company. Halaman 546. Lide, DavidR., ed. 2005.CRC Handbook of Chemistry and Physics, Internet Version, 2005, <<http://www,hb cpnetphase.com>>. BocaRaton, Florida : CRC Press. Potter, Norman N. 1995.Food Science ± 5th ed. New York: Chapman & Hall. Halaman 35 - 36. Spiller, Gene A., ed. 1998.Caff eine. BocaRaton, Florida : CRC Press. http://shinysunshine.files.wordpress.com/2009/10/ekstraksi -isolasi-kafein-dan-uji- alkaloid.pdf, tanggal akses: 4 Maret 2010. http://farmasi07itb.wordpress.com/2009/03/09/ pemisahan-senyawa-organik/, tanggal akses: 4 Maret 2010 .

http://id.wikipedia.org/wiki/Asam_asetat, tanggal akses: 9 Maret 2010