LAPORAN PRAKTIKUM KIMIAORGANIK

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIAORGANIK Percobaan ke -4 KROMATOGRAFI KOLOM & KROMATOGRAFI LAPIS TIPIS: Isolasi Kurkumin dari Kunyit (Curcuma longa L) dan Pemisahan Zat Pewarna Makanan DosenPengampu : Dr Nunung Kurniasih, S.Pd.,M.Si Tanggal Pengumpulan : Selasa, 14 April 2020 Disusun Oleh: Fazriah Ulpah 1187040022 Kelas Kimia 4A JURUSAN KIMIA FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SUNAN GUNUNG DJATI BANDUNG 2020 Percobaan ke – 4 Selasa, 14 April 2020 KROMATOGRAFI KOLOM & KROMATOGRAFI LAPIS TIPIS: Isolasi Kurkumin dari Kunyit (Curcuma longa L) dan Pemisahan Zat Pewarna Makanan I. Tujuan 1. Mengidentifikasi proses isolasi kurkumin dari kunyit. 2. Mengidentifikasi proses pemisahan zat warna dari makanan dengan metode kromatografi kolom. 3. Mengidentifikasi proses pemisahan zat warna dari makanan dengan metode kromatografi lapis tipis (KLT). II. Prinsip Dasar Pemisahan dengan metode kromatografi didasarkan pada perbedaan distribusi komponen – komponen campuran tersebut, diantara fasa diam dan fasa gerak. Jenis – jenis kromatografi yang biasa digunakan dalam proses pemisahan, pemurnian, dan identifikasi senyawa organic adalah sebagai berikut: 1. Kromatografi Lapis Tipis (KLT) Pemisahan dengan metode KLT didasarkan pada perbedaan kepolaran antara sampel dengan pelarut yang digunakan. Pada proses pemisahannya sampel akan bergerak pada plat silica dengan bantuan fase gerak hingga jarak tertentu. Contoh pemisahan senyawa organic menggunakan metode KLT adalah pemisahan zat pewarna makanan, dan mengidentifikasi simplisia yang mengandung bahan kimia seperti alkaloid, flavonoid, minyak atsiri dan lain lain. 2. Kromatografi Kolom Pemisahan dengan metode kromatografi kolom didasarkan pada pada perbedaan interaksinya dalam fasa diam dan fasa gerak. Pada Proses pemisahannya sampel didistribusikan kedalam 2 fasa, dimana perbedaan pola pergerakan antara dua fasa (fasa gerak dan fasa diam) bertujuan untuk memisahkan komponen (berupa molekul) yang berada pada larutan. Molekul yang terlarut dalam fasa gerak, akan melewati kolom yang merupakan fasa diam. Molekul yang memiliki ikatan yang kuat dengan kolom akan cenderung bergerak lebih lambat dibanding molekul yang berikatan lemah. Contoh pemisahan senyawa organic menggunakan metode kromatografi kolom adalah isolasi senyawa aktif dalam bahan alam, pemurnian dari hasil sintesi reaksi kimia dan lain- lain. III. Alat dan Bahan Alat No Alat 1 Saringan Vakum 2 Seperangkat alat Ukuran Jumlah - 1 buah - 1 set distilasi 3 Penangas Air - 1 buah 4 Thermometer 100 ˚C 1 buah 5 Pipet tetes - 2 buah 6 Lampu UV - 1 buah 7 Pipa kapiler - 4 buah 8 Gelas Kimia 250 ml 2 buah 9 Botol Semprot 500 ml 1 buah 10 Rotary Evaporator - 1 buah 11 Spatula - 1 buah 12 Syringe plastik - 1 buah 13 Erlenmeyer 250 ml 2 buah 14 Hotplate - 1 buah Konsentrasi Jumlah Bahan No Bahan 1 Rimpang Kunyit - 20 gram 2 Diklorometana - 50 ml 3 Heksana - 20 ml 4 CHCL2 : MeOH - 97:3 5 Pelat silica 7 x 5 cm 2 buah 6 CHCL2 : MeOH - 97:1 7 Kertas - secukupnya 8 Aquadest - secukupnya 9 Ethanol - secukupnya 10 Sampel zat pewarna - secukupnya - 1.5 - 2 gram 1% secukupnya - 3:1:2 makanan 11 Silica Gel 12 Larutan NaCL 13 Butanol : ethanol : ammonia 2% IV. MSDS No 1 Bahan Sifat Fisik Diklorometana - Berwujud cair (CH2Cl2) - Tak berwarna - TL: - 96 ˚C - TD : 39.6 ˚ C - ρ : 1.33 g/cm3 Sifat Kimia - Tidak larut sempurna dalam air - Larut dalam pelarut organic lainnya. - Beracun - Dapat menyebabkan iritasi Penanganan - Gunakan APD - Jika terhirup segera mencari udara segar - Jika terkena kulit segera basuh dengan air mengalir 2 n-Heksana (C6H14) - Berwujud cair - Mudah terbakar - Gunakan APD - Tak berwarna - Dapat menyebabkan - Simpan ditempat - TL : -95 ˚C iritasi - TD : 69˚C - Beracun Jauhkan dari - ρ : 0.6548 g/ml - Bereaksi dengan sumber panas. peroksida, klorin, agen sejuk dan kering. - Jika terkena oksidasi dan NOx kulit/mata segera basuh denga air mengalir. 3 Ethanol (C2H5OH) - Berwujud cair - Mudah terbakar - Gunakan APD - Tak berwarna - Larut dalam air - Simpan ditempat - Berbau amis - Oksidator kuat sejuk dan kering. - TL : -114.4 ˚C Jauhkan dari - TD : 78.29 ˚C sumber panas. - Jika terkena kulit/mata segera basuh denga air mengalir. 4 Butanol (C4H8OH) - Berwujud cair - Mudah terbakar - Gunakan APD - Tak berwarna - Stabil dibawah suhu dan - Simpan ditempat - Berbau seperti cuka atau tekanan normal - Bereaksi dengan oksidator anggur kuat, logam alkali, asam - TL : -89.5 ˚C kuat. - TD : 116 ˚C - Beracun sejuk dan kering. Jauhkan dari sumber panas. - Jika terkena kulit/mata segera basuh denga air mengalir. 5 Ammonia - Berwujud cair - Larut dalam air - Gunakan APD (NH4OH) - Tak berwarna - Korosif - Jika terhirup - Berbau tajam - Beracun - TL : -77.73 ˚C - TD : -33.34 ˚C segera menghirud udara segar - Jika terkena kulit atau mata segera basuh dengan air mengalir V. Cara Kerja dan Hasil Pengamatan No 1 Cara Kerja Isolasi Kurkumin Dari Kunyit Kunyit Kering Hasil Pengamatan - Kunyit kering : berwujud padat, berwarna kuning - Diklorometana : berwujud cair, tak - Timbang sebanyak 20 gram - (+) 50 ml diklorometana - Refluks selama 1 jam - Saring dengan saringan vakum berwarna - Kunyit + diklorometana → larutan berwarna kuning - Setelah dipanaskan diklorometana menguap, dan didapat larutan Larutan Kuning - Distilasi pada penangas air pada suhu 50˚C Residu kuning kemerahan berwarna kuning setelah disaring. - Setelah didistilasi didapat residu berwarna jingga – kemerahan - n-Heksana : berwujud cair, tak - (+) 20 ml n-heksana - Aduk secara merata - Saring dengan penyaring vakum Padatan (Ekstrak Kasar) berwarna - residu + n-Heksana → larutan berwarna jingga kemerahan - setelah disaring terbentuk pdatan berwarna jingga kemerahan. Analisis KLT Padatan (Ekstrak Kasar) - Residu : berwujud padat, berwarna jingga kemerahan - Timbang sebanyak 0.1 gram - Larutkan dengan CH2Cl2 :MeOH (99 : 1) - Teteskan (totolkan) pada pelat KLT 2 cm dari batas bawah pelat secara perlahan - Lakukan beberapa kali (setiap penetesan ulang, tunggu sampai sampel kering dahulu) - Elusikan dengan eluen CH2Cl2 : MeOH (99 : 3) - (CH2Cl2 :MeOH) : berwujud cair, tak berwarna - Sampel telah di totolkan pad pelat KLT - Pelat dielusikan dengan CH2Cl2 : MeOH (99 : 3) - Eluen merambat naik diikuti dengan Pelat hasil elusi noda berwarna kuning - Terdapat beberapa warna komponen - Lihat dengan sinar UV - Tandai pita komponen utama - Pisahkan dari komponen yang lainnya dengan cara mengerok lapisan silica - Tampung pada kertas - Pindahkan silica pada gelas kimia - Larutkan dengan diklorometana - Saring - Cuci dengan pelarut yang sama - Filtrate diuapkan dengan rotary evaporator / dengan penangas air pada suhu 60˚C - Uji kemurnian fraksi dengan KLT Hasil 2 saat dilihat pada sinar UV - Lapisan silica: berwujud padat, berwarna kuning ke jinggaan - Diklorometana : berwujud cair, tak berwarna - Lapisan silica + dikorometana → larutan berwarna kuning. - Hasil KLT berupa beberapa warna komponen : jingga tua, jingga, dan kuning. Pemisahan zat warna makanan A. Penyiapan Sampel Sampel (zat perwarna makanan) - Sampel : zat pewarna makanan berwujud cair, berwarna coklat. - Air : Berwujud cair, tak berwarna - Timbang sebanyak 0.5 gram - Larutkan dalam sedikit air / ethanol : air (1:2) - Simpan sampel Hasil - Sampel + air → larutan berwarna coklat B. Kromatografi Kolom - Silica gel : berwujud padat seperti Silika Gel - Timbang 1.5 – 2 gram - Masukkan kedalam syringe / kolom - Basahi dengan larutan NaCl 1% Kolom gel, berwarna kuning. - Larutan NaCl : berwujud cair, tidak berwarna - Silca gel + NaCl → silica gel memadat pada kolom - Sampel : berwujud cair, berwarna - Teteskan 5 - 10 tetes sampel zat warna pekat yang telah disiapkan kedalam kolom. - - terbentuk larutan berwarna ungu dan sampai memenuhi kolom. biru Lakukan penambahan pelarut sampai terlihat Tampung setiap warna dengan wadah yang berbeda. - - Pada penambahan larutan NaCl Tambahkan pelarut NaCl 1% kedalam perlahan pemisahan pita-pita berwarna. - coklat - Eluen (Ethanol :air ) : Berwujud cair, tak berwarna - Penambahan eluen (ethanol : air) terbentuk larutan berwarna merah. Setelah pita pertama keluar, gunakan pelarut etanol : air ( 1:4) lalu aquadest - Fraksi eluet yang keluar disimpan untk analisis dengan KLT Hasil C. Kromatografi Lapis Tipis (KLT) - Sampel 1 : berwujud cair, berwarna Sampel zat pewarna (hasil kromatografi kolom) - Totolkan pada pelat KLT dengan larutan pewarna baku yang telah tersedia - Elusikan dengan eluen butanol :etanhol : ammonia 2% ( 3:1:2) ungu ke biruan - Sampel 2 : berwujud cair, berwarna merah - Setelah pelat dielusikan dengan eluen (butanol : ethanol : ammonia) - Lihat dengan senar UV terdapat beberpa komponen warna - Tandai noda pada pelat. - Ukur jarak noda - Hitung nilai Rf - Sampel 1 (dari bawah ke atas ) : biru, jingga,ungu - Sampel 2: kuning, jingga, merah Hasil VI. Pembahasan Pada praktikum ini dilakukan dua percobaan yakni, Isolasi Kurkumin dari Kunyit (Curcuma longa L) dan Pemisahan Zat Pewarna Makanan dengan menggunakan metode kromatografi lapis tipis dan kromatografi kolom. Pada percobaan isolasi kurkumin ini, Kurkumin yang akan dipisahkan berasal dari kunyit. Kurkumin atau 1,7-bis-(4 hidroksi-3-metoksi fenol) hepta-1,6-diena-3,5 dien merupakan senyawa hasil isolasi dari tanaman Curcuma sp (Meiyanto, 1999). Kurkumin adalah salah satu senyawa diarilheptanoid. Diarilheptanoid adalah kelas yang relatif kecil dari metabolit sekunder tanaman. Diarylheptanoids terdiri dari dua cincin aromatik ( gugus aril ) yang bergabung dengan rantai tujuh karbon ( heptana ) dan memiliki berbagai substituen. Senyawa yang paling dikenal adalah curcumin , yang diisolasi dari kunyit ( Curcuma longa ) dan biasa digunakan sebagai pewarna makanan. Beberapa spesies Curcuma lainnya, seperti Curcuma comosa juga memproduksi diarylheptanoids. Kurkumin memiliki sifat anti kanker dan anti tumor, selain intu juga kurkumin dapat menghambat enzim HIV – 1 integrase. (Nila,T. 2018) Selain kurkumin, terdapat senyawa lain yang dapat di isolasi dari tumbuhan kunyit diantaranya adalah myak atsiri. Rimpang kunyit mengandung senyawa utama yaitu minyak atsiri dan kurkumin selain demetoksikurkumin serta bisdemetoksikurkumin. Minyak atsirinya terdiri dari tumeron, tumerol, kariofilen, linalool dan sineol. Warna kuning kurkumin digunakan sebagai pewarna alami pada masakan tradisional. Selain itu juga dimanfaatkan sebagai pewarna kain seperti woll, katun dan sutera, kosmetika dan bahan indikator di laboratorium terhadap bahan-bahan yang mengandung alkali dan asam borat (Koswara, 2009). Pada percobaanya, 20 gram rimpang kunyit dilarutkan dalam pelarut diklorometana (CH2Cl2). Penggunaan pelarut diklorometana dimaksudkan untuk melarutkan senyawa kurkumin yang terdapat dalam kunyit. Selain itu diklorometana merupakan pelarut organic yang baik dan mudah menguap sehingga tidak perlu waktu yang terlalu lama untuk memekatkan larutan kunyit tersebut. Kemudian larutan kunyit tersebut di refluks selama satu jam untuk memekatkan larutan kunyit-diklorometana. Selanjutnya larutan pekat tersebut disaring menggunakan penyaring vakum. Hal ini dimaksudkan untuk memperoleh filtrate dati larutan pekat tersebut. Filtrate yang dihasilkan berupa larutan berwarna kuning. Filtrate yang dihasilkan kemudian di destilasi untuk memisahkan senyawa kurkumin dan diklorometana yang masih tercampur. Distilat yang dihasilkan berupa diklorometana dan residu nya merupakan senyawa kurkumin yang berwarna jingga kemerahan. Kemudian residu yang diperoleh ditambahkan dengan n- heksana dan diaduk hingga merata. Penambahan n-heksana ini dimaksudkan untuk menggumpalkan senyawa tersebut agar membentuk padatan dan memisahkan senyawa kurkumin dengan pelarutnya. Setelah terjadi penggumpalan, senyawa tersebut kemudian disaring dengan penyaring vakum untuk mendapatkan senyawa kurkumin murni yang berupa padatan. Setelah didapat senyawa kurkumin yang berupa padatan berwarna jingga kemerahan, proses selanjutnya adalah analisis padatan menggunakan metode kromatografi lapis tipis (KLT). Peda proses ini senyawa yang dihasilkan dari percobaan sebelumnya dilarutkan terlebih dahulu menggunakan pelarut CH2Cl2 : MeOH sebelum ditotolkan pada pelat KLT. Pada metode kromatografi ini pelat silica yang digunakan berfungsi sebagai fasa diam dan eluen yang digunakan adalah CH2Cl2 : MeOH (99:3) yang berfungsi sebagai fasa gerak. Setelah pelat silica yang berisi sampel dielusikan, pelat silica ini dilihat dibawa sinar UV. Penggunaan sinar UV ini dimaksudkan untuk memunculkan dengan jelas pita komponen warna utama. Hasil uji sampel yang diperoleh berupa 3 warna utama pada pelat (dari bawah keatas) diantaranya kuning, jingga dan jingga tua. Kromatografi lapis tipis ini merupakan proses isolasi yang didasarkan pada perbedaan daya serap dan daya partisi serta kelarutan dari komponen- komponen kimia yang akan mengikuti kepolaran eluen. Tujuan dari kromatografi ini adalah memisahkan komponen campuran untuk digunakan lebih lanjut pada proses pemurnian. Proses selanjutnya yaitu pemurnian senyawa kurkumin yang dilakukan dengan cara memisahkan komponen dengan mengerok lapisan silica. Lapisan silica tersebut kemudian dilarutkan dalam diklorometana. Penggunaan pelarut diklorometana dimaksudkan untuk melarutkan silica yang mengandung komponen warna senyawa kurkumin tersebut. Selain itu diklorometana merupakan pelarut organic yang baik dan mudah menguap sehingga tidak perlu waktu yang terlalu lama untuk memekatkan larutan kunyit tersebut. Kemudian larutan tersebut di saring dan diuapkan kembali untuk di uji kemurniannya dengan metode KLT. Berdasarkan penelitan (Chearwae, et al., 2004), analisa KLT ekstrak kasar kurkuminoid dengan menggunakan fase gerak kloroform : etanol : asam asetat dengan perbandingan 94 : 5 : 1 (v/v/v) juga menghasilkan 3 spot utama berwarna oranye. Spot yang terakhir kali terelusi (paling non polar) yaitu spot A diidentifikasi sebagai kurkumin, kemudian demetoksikurkumin (B) dan bisdemetoksikurkumin (C). Gambar 1 Struktur senyawa zat warna pada Kurkumin Sintesis Pada pemisahan zat pewarna makanan, di lakukan dengan menyiapkan sampel terlebih dan kolom untuk kromatografi terlebih dahulu. Sampel yang digunakan merupakan zat pewarna yang dilarutkan dalam air, sedangkan kolom untuk kromatografi dibuat dengan cara memasukan silica gel kedalam kolom lalu di gunakan larutan NaCl 1% untuk memadatkan silica gel. Setelah sampel dan kolom disiapkan, proses selanjutnya adalah pemisahan dengan metode kromatografi kolom. Pada saat proses pemisahannya eluen yang digunakan berbeda – beda. Pada penetesan sampel pertama eluen yang digunakan adalah larutan NaCl 1% , kemudian eluen selanjutnya adalah etanol:air, dan yang terakhir adalah eluen air. Penggunaan eluen yang berbeda dimaksudkan untuk mengikat warna. Karena masing – masing warna hanya dapat terikat dengan pelarut yang berbeda. Penambahan pelarut terus dilakukan sampai terlihat adanya pita-pita berwarna. Setiap warna di simpan dalm tempat yang berbeda. Hasil yang diperoleh berupa larutan berwarna ungu dan biru yang terikat pada eluen NaCl 1% dan larutan berwarna merah yang terikat pada eluen etanol :air. Setelah didapat hasil pemisahan warna, proses selanjutnya adalah pengujian sampel larutan warna tersebut menggunakan metode KLT. Pada proses ini sampel larutan warna tersebut ditotolkan pada pelat dan dielusikan menggunankan eluen butanol : etanol: ammonia 2%. Pada proses ini didapat 3 warna komponen penyusun utama pada sampel 1 (dari bawah ke atas ) : biru, jingga,ungu dan pada Sampel 2: kuning, jingga, merah. Komponen warna yang terdapat di posisi atas menunjukan larutan tersebut bersifat non polar, sedangkan komponen warna yang terdapat di posisi bawah menunjukkan larutan tersebut bersifat paling polar. VII. Kesimpulan Berdasarkan praktikum Kromatografi kolom dan kromatografi lapis tipis : Isolasi Kurkumin dari Kunyit (Curcuma longa L) dan Pemisahan Zat Pewarna Makanan maka dapat disimpulkan: 1. Proses isolasi kurkumin dari kunyit dilakukan dengan cara mengekstrak kunyit terlebih dahulu dan dianalisa dengan metode kromatografi lapis tipis. Hasil kromatografi menunjukkan terdapat 3 komponen warna yang merupakan zat aktif dalam kunyit. Zat aktif tersebut diantaranya : Desmetoksikurkumin Bisdemetoksikurkumin, dan Kurkumin. 2. Proses pemisahan zat warna dengan metode kromatografi kolom dilakukan dengan mengelusikan sampel zat warna menggunakan beberapa eluen. Hasil kromatografi ini menunjukkan larutan yang berbeda pada setiap eluen yang dielusikan. 3. Proses pemisahan zat warna dengan metode kromatografi lapis tipis dilakukan dengan mentolkan sampel pada pelat silica yang nantinya dielusikan oleh eluen tertentu. Hasil dari kromatografi ini menunjukkan Komponen warna yang terdapat di posisi atas menunjukan larutan tersebut bersifat non polar, sedangkan komponen warna yang terdapat di posisi bawah menunjukkan larutan tersebut bersifat paling polar. VIII. Daftar Pustaka - Hostettmenn, K, dkk. 1986. Cara kromatografi preparative. Bandung : ITB press - Koswara, S. 2009. Pewarna Alami Produksi dan Penggunaannya. Ebook Pangan. - Meiyanto, E. 1999. Kurkumin Sebagai Obat Anti Kanker:MenelusuriMekanisme Aksinya “Majalah Farmasi Indonesia”. 10(4). - Nila, T, Berghuis, MSi. 2018. Modul Praktikum Kimia Organik. Bandung : Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Sunan Gunung Djati.