LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA ORGANIK (KI2051)

PERCOBAAN 4KROMATOGRAFI KOLOM & KROMATOGRAFI LAPIS TIPIS: ISOLASI KURKUMIN DARI KUNYIT (Curcuma longa L.) DAN PEMISAHAN ZAT PEWARNA MAKANAN

Nama: Ganjar Abdillah AmmarNIM: 11213021Kelompok: 3Tanggal Percobaan: 8 Oktober 2014Tanggal Laporan: 15 Oktober 2014Asisten: Fakhri / 10511070

LABORATORIUM KIMIA ORGANIKPROGRAM STUDI KIMIAFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMINSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG2014PERCOBAAN 4Kromatografi Kolom & Kromatografi Lapis Tipis: Isolasi Kurkumin dari Kunyit (Curcuma Longa L.) dan Pemisahan Zat Pewarna Makanan

I. Tujuan Percobaan

1. Menentukan nilai Rf hasil perolehan kemurnian fraksi kurkumin dengan uji Kromatografi Lapis Tipis (KLT).2. Menentukan nilai Rf hasil pemisahan zat warna pada tiap-tiap fraksi eluat kromatografi kolom.

II. Teori DasarKurkumin 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 yang dikenal sebagai bahan alam berupa zat warna kuning ini memiliki berat molekul 386.126 gram per mol. Senyawa kurkumin biasanya terdapat sekitar 1.5-2% dari berat rimpang kunyit kering (Aggarawal et al., 2003).Kromatografi adalah teknik untuk memisahkan campuran menjadi komponennya dengan bantuan perbedaan sifat fisik masing-masing komponen. Alat yang digunakan terdiri atas kolom yang didalamnya diisikan dasa stasionerdiam yang dapat berupa padatan/cairam. Campuran ditambahkan ke kolom dari ujung satu dan campuran akan bergerak dengan bantuan pengemban/ pembawa yang cocok (fasa gerak). Pemisahan dicapai oleh perbedaan laju turun masing-masing komponen dalam kolom yang ditentukan oleh kekuatan adsorpsi atau koefisien partisi antara fasa gerak dan fasa diam (Yoshito, 2009).Kromatografi Lapis Tipis (KLT) terdapat fasa gerak yang akan merayap/bergerak sepanjang fasa diam dan terbentuk kromatogram. KLT disebut juga kromatografi kolom terbuka. Metode ini sederhana, sensitif dan cepat dalam pemisahan. Kecepatan pemisahan yang tinggi dan mudah juga dimiliki KLT (Khopar, 2003).

III. Data PengamatanA. Isolasi Kurkumin1. Tabel 1 Hasil pengamatan isolasi kurkumin dengan uji KLTHasil KLT

SampelWarnaJarak Noda (cm)Jarak Eluen (cm)

KunyitJingga tua2.24

Jingga1.454

Kuning1.24

Gambar 1Uji isolasi kurkumin dengan KLT

2. Tabel 2 Hasil pengamatan isolasi kurkumin dengan uji KLT PreparatifHasil KLT Preparatif

SampelWarnaJarak NodaJarak Eluen (cm)

KunyitJingga tua7.510

Jingga5.110

Kuning3.310

Gambar 2Uji isolasi kurkumin dengan KLT Preparatif (7x5cm)B. Zat Pewarna Makanan1. Tabel 3 Hasil pengamatan fraksi eluat zat pewarna dengan uji KLTHasil KLT Preparatif

SampelWarnaJarak Noda (cm)Jarak Eluen (cm)

Biru1.54

Pewarna CoklatMerah1.34

Ungu0.94

Gambar 4Uji warna coklat hasil isolasi pewarna makanan dengan KLTGambar 3Uji isolasi pewarna makanan dengan KLT; Biru, jingga dan ungu (dari bawah ke atas)

Gambar 6Uji pewarna makanan dengan KLTGambar 5Uji pewarna makanan dengan KLT

2. Tabel 4 Data referensi hasil uji KLT pada sampel pewarna unguHasil KLT Referensi

SampelWarnaJarak Noda(cm)Jarak Eluen (cm)

Jingga tua1.74

Pewarna UnguJingga1.54

kuning1.14

IV. Perhitungan dan Pengolahan Data

A. Tabel 5 Perhitungan Rf KLT dan KLT Preparatif isolat kurkuminIsolasi Kurkumin dari Kunyit

KLTKLT Preparatif

Rf jingga tua = = = 0.55Rf jingga tua = = = 0.75

Rf jingga = = = 0.3625Rf jingga = = = 0.51

Rf kuning = = = 0.30Rf kuning = = = 0.33

B. Tabel 6 Perhitungan Rf KLT dan Rf KLT referensiIsolasi Zat Pewarna Makanan

KLTKLT Referensi

Rf biru = = = 0.375Rfref biru = = = 0.425

Rf merah = = = 0.325Rfref merah = = = 0.375

Rf ungu = = = 0.225Rfref ungu = = = 0.275

V. Pembahasan

Penyampuran 20 gram rimpang kunyit kering -yang digunakan saat percobaan adalah bubuk rimpang- dengan 50 ml diklorometana akan menjadi suatu larutan. Larutan tersebut kemudian direfluks selama 1 jam (sambil menunggu melakukan percobaan pemisahan zat pewarna makanan). Digunakan CHCl2 / diklorometana karena pelarut organik yang baik dan mudah menguap. Proses refluks dimaksudkan agar memekatkan larutan rimpang kunyit-diklorometana, dengan menguapkan senyawa diklorometana. Selanjutnya refluktan (campuran pekat) di saring dengan penyaring vakum lalu ambil filtrat berupa larutan kuning. Kemudian larutan dipekatkan melalui distilasi penangas air 50 oC, diperoleh distilat berupa diklorometana dan residu berupa kurkumin. Residu kemerah-merahan yang didapat kemudian dicampurkan dengan 20 ml n-heksana dan diaduk merata. Penambahan n-heksanan pada campuran bertujuan untuk menggumpalkan campuran menjadi padat, memisahkan diri dari pelarut dan kemudian disaring lagi dengan penyaring vakum. Penyaringan dimaksudkan agar diperoleh kurkumin murni berupa padatan yang tertinggal (residu) pada saringan vakum. Selanjutnya padatan dianalisis dengan kromatografi lapis tipis menggunakan eluen CH2Cl2 : MeOH = 97:3, akan memunculkan 3 komponen utama. 3 komponen utama yang didapat, timbul warna (Rf) adalah kuning (1.2), jingga (1.45) dan jingga tua (2.2).Setelah uji KLT selesai, dilakukan pemisahan dengan KLT preparatif. Dengan menyiapkan kaca berukuran 7x5 cm yang dilapisi silika gel. Diberi batas bawah (2 cm dari ujung pelat) dan atas dengan pensil, penggunaan KLT preparatif 1 kelompok untuk 2 percobaan. Perlu menyiapkan sampel yang akan dielusi, yaitu 0.1 gram ekstrak kasar (residu vakum) dilarutkan sesedikit mungkin pelarut CH2Cl2 : MeOH = 99:1. Setelah itu diteteskan perlahan, secara menyebar dengan menggunakan pipet tetes. Perlakuan dilakukan beberapa kali untuk memastikan semua sampe terserap pada pelat silikat KLT preparatif. Perlu dicatat, setiap pengulangan tetesan, tunggu sampai kering penetasan sebelumnya dan tetesan selanjutnya berada di lokasi tetesan sebelumnyaSetelah noda kering, dilakukan elusi dengan eluen CH2Cl2 : MeOH =97:3 untuk melihat pergerakan sampel. Digunaka eluen tersebut karena sebagai fasa gerak pada pengujian yang merupakan senyawa polar disamping fasa diam berupa silika gel, senyawa polar. Langkah selanjutnya sampel beserta KLT preparatif dilihat dibawah sinar lampu UV, untuk memunculkan dengan jelas pita komponen warna utama. Akhirnya diperoleh 3 warna utama hasil uji sampel, yaitu kuning 0.33 cm, jingga 0.51 cm dan jingga tua 7.5 cm. Diketahui bahawa zat yang memiliki kepolaran tinggi akan tertahan lebih lama pada fasa diam, saat ini ditunjukkan oleh senyawa demetoksi kurkumin yang berwarna kuning. Kepolaran lebih rendah diikuti oleh bisdemetoksi kurkumin (warna jingga) dan jarak terjauh diperoleh oleh kurkumin ditunjukkan warna jingga tua. Sebenarnya sebelum mengecek jarak noda 3 warna utama, dilakukan dahulu pemisahan komponen yang dipilih dengan mengerok lapisan silika dan ditampung pada kertas. Silika Silika dipindahkan ke dalam gelas kimia dan dilarutkan saring dan cuci dengan diklorometana. Filtrat kemudian diuapkan dengan evaporator (atau distilasi penangas air 60 oC. Yang terakhir dilakukan uji kemurnian fraksi dengan KLT (eluen CH2Cl2 : MeOH = 97:3). Tapi karena waktu praktikum telah selesai, maka tidak dapat dilakukan proses seperti pada paragraf diatas. Yang hanya dilakukan adalah mengamati jarak pada KLT preparati sebagai pengganti uji kemurnian fraksi KLT. Keberadaan 3 warna utama yang terpisah menunjukkan bahwa kurkumin benar adanya dalam sampel yang telah kita uji pada bubuk rimpang kunyit kering.Sembari percobaan seputar isolasi kurkumin dilakukan, diuji cobakan juga pemisahan zat pewarna makanan. Penyiapan sampel adalah dengan zat pewarna makanan sebesar 0.5 gram dilarutkan dalam sedikit air atau etanol:air = 1:2. Larutan disimpan setelah penyiapan kromatografi kolom selesai. Kromatografi kolom dapat dibuat dengan dua car, yaitu dengan syringe plastik ditambah 1.5 2 gram silika gel atau dengan kolom pipet tetes bersama silika gel yang memenuhi 3/4 kolom. Yang dipilih dalam percobaan menggunakan syringe plastik bersama 1.5-2 gram silika gel.. yang sebelum ditambah silika gel diberi kapas atau tisu yang di gumpalkan didasar syringe (output point). Setelah itu digunakan pelarut larutan NaCl 1% untuk membasahi dan mengembangkan silika gel dalam kolom. Setelah semua siap, diteteskan 10 tetes sampel larutan zat warna pekat ke dalam kolom. Lalu ditambahkan pelarut NaCl 1% lagi sampai memenuhi (dikira-kira). Penambahan pelarut terus dilakukan sampai terlihat pita-pita berwarna. Tiap pita yang keluar dengan warna berbeda disimpan dalam tabung reaksi berbeda. Setelah pita pertama keluar, pelarut NaCl 1% diganti dengan etanol:air 1:4 dan terakhir aqua dm / air keran. Penggantian pelarut tiap pergantian pita warna yang muncul adalah agar warna yang akan dikeluarkan dapat keluar dan tidak tercampur kembali dengan warna sebelumnya. Jika larutan pertama adalah warna jingga tua yang memiliki sifat lebih polar dari warna berikutnya (ditunjukkan pada KLT, bahwa warna coklat akan tertinggal lebih lama di fasa diam, dan terlletak paling dekat dengan batas awal) makan diperlukan senyawa nonpolar sebagai pelarut untuk mengeluarkan warna itu, maka digunakan NaCl 1% (yangl kepolaran dibawah air). Proses pelarut selanjutnya perlu diganti dengan yang lebih polar yaitu etanol:air = 1:4 agar warna yang memiliki sifat nonpolar dapat keluar. Jika pelarut tidak diganti maka dapat dipastikan warna yang keluar akan bercampur dengan warna yang diatasnya dan warna akan menjadi seperti warna awal sebelum dipisahkan karena saling melarutkan polar-polar dan nonpolar-nonpolar (hal ini telah dicoba secara sengaja oleh praktikan).Setelah didapat hasil pemisahan warna, warna-warna sebelum dan sesudah kromatografi kolom di uji pada KLT dengan menotolkan sampel zat pewarna dengan larutan warna baku yang telah tersedia pada pelat KLT 7x5cm. Perlu digunakan pelarut butanol:etanol:ammonia 2% = 3:1:2 sebagai eluen. Didapat 3 warna penyusun warna utama, yaitu biru dengan jarak 1.5 cm, merah dengan jarak 1.3 cm dan ungu dengan jarak 0.9 cm. Dari sini dapat diketahui bahwa biru menempati posisi teratas dalam pemisahan warna, yang menunjukkan sifat warna biru, dengan Rf= 0.375, yang lebih nonpolar dari yang lainnya (karena tidak tertahan lama pada fasa diam). Sedangkan ungu memiliki sifat zat yang paling polar dengan Rf= 0.225 dan merah berada diantara kedua sifat biru dan ungu dengan Rf = 0.325.Telah diketahui Rfref dari pada KLT zat pewarna makanan, yaitu warna biru= 0.425, merah= 0.375 dan ungu= 0.275. Terdapat perbedaan yang signifikan antara Rf hasil percobaan dengan Rf referensi. Rfref selalu memiliki nilai yang lebih besar dibanding Rf, hal ini mengindikasikan bahwa jarak masing-masing senyawa yang diuji pada referensi lebih jauh terhadap batas bawah KLT dibanding pada jarak hasil KLT percobaan. Penyebabnya karena kepolaran senyawa-senyawa yang kami isolasi dari kunyit memilliki kepolaran lebih tinggi dibandingkan isolasi referensi. Kepolaran yang lebih tinggi ini disebabkan karena pelarut yang digunakan dalam pemisahan warna pada kromatografi kolom terlalu banyak, sehingga meningkatkan kepolaran senyawa-senyawa pewarna tersebut. Pelarut setelah tetesan pertama keluar dan yang terakhir digunakan pada pemisahan adalah etanol:air = 1:4 dan aqua dm. Kedua pelarut ini memili polaritas yang lebih tinggi dibandingkan zat pewarna setelah warna pertama keluar. Dengan penambahan tiap tetes pelarut pada pewarna, menyebabkan kepolaran zat pewarna tersebut meningkat. Sehingga dapat dipastikan hasil dari KLT akan diperoleh jarak yang cenderung lebih dekat dibandingkan jarak pewarna yang murni terhadap batas bawah KLT karena kepolarannya yang rendah (yang sesuai referensi).

VI. Kesimpulan

Berdasarkan hasil percobaan diperoleh nilai Rf hasil perolehan kemurnian fraksi kurkumin pada KLT yaitu 0.55 dan pada KLT Preparatif sebesar 0.75 yang ditunjukkan oleh warna jingga tua. Nilai Rf hasil pemisahan zat pewarna pada masing-masing fraksi adalah warna biru sebesar 0.375, warna merah sebesar 0.325 dan warna ungu sebesar 0.225.

VII. Daftar Pustaka

Khopkar, S.M. 2003. Konsep Dasar Kimia Analitik. Jakarta: UI-PressMayo, D.W., Pike, R.M., Forbes, D.C. 2011. Microscale OrganixLaboratory: with Multistep and Multiscale Syntesis, 5th edition,. John Willey & Sons. New York. P. 61-67; 129-140.Meiyanto, E. 1999. Kurkumin Sebagai Obat Anti Kanker: MenelusuriMekanisme Aksinya, Majalah Farmasi Indonesia. 10(4).Pasto, D., Johnson, C., Miller, M. 1992. Experiments and Techniques inOrganic Chemistry. Prentice Hall Inc., New Jersey. P. 47-55; 396-398.Williamson. 1999. Macroscale and Microscale Organic Experiments, 3rdedition. Boston. P 82-121.Yoshito, Takeuchi. 2009. Introduction to Chemistry. Iwanami.