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)
Top Related