1. Indeks kovats

Retensi indeks kovats merupakan suatu konsep yang digunakan pada gas

kromatografi untuk mengubah waktu retensi menjadi suatu sistem yang tetap.

Dengan mengambil hubungan antara sederetan senyawa homologi bahwa

logaritma waktu retensi yang disesuaikan (log t’R) dalam kolom yang diberikan

pada temperatur yang telah ditetapkan (isotermal) adalah linier, maka Kovats

dapat menyatakan semua senyawa tanpa memandang sifat kimianya seolah-olah

sebagai n-paraffin. Skala arbitary 100 unit di pakai sebagai perbedaan antara dua

paraffin yang berbeda satu nomor karbon. Paraffin heksana, heptana, oktana dan

nonana dengan jumlah karbon 6, 7, 8,dan 9 beturut-turut dialokasikan pada nilai

600, 700, 800 dan 900 pada sistem indeks retensi.

Indeks suatu senyawa dapat dihitung . Untuk menghitung Indeks suatu senyawa, maka senyawa tersebut harus terletak di antara dua paraffin yang dipisahkan oleh satu jumlah karbon. Waktu retensi yang disesuaikan dari senyawa tersebut dan dua standar paraffin harus ditentukan.

Untuk kolom yang dioperasikan secara isothermal :

2. ektraksi dan fraksinasi fluida superkritis

2.1 ekstraksi fluida superkritis

Ektraksi karbon dioksida (CO2) superkritis merupakan suatu metode baru

yang dipelajari untuk pengolahan minyak pada biji-bijian. Meskipun fluida

superkritis ditemukan lebih dari 100 tahun yang lalu, tetapi sekitar tahun 1970an

baru digunakan secara komersial untuk mengekstrak kafein pada kopi. Fluida

superkritis merupakan suatu zat yang mengalamai perubahan fasa yang berada

pada kondisi titik kritis suhu dan tekanan. Fluida superkritis memliki sifat fisik

yang berada antara fasa gas dan cairan. Fluida superkritis dikarakterisasikan

dengan densitas tinggi, viskositas rendah, dan diffusivitas menengah antara gas

dan cairan (Rizvi et al.,1986). Properti yang tidak biasa ini, justru menjadikan

fluida superkritis sebagai pelarut yang ideal dan potensial. Kelarutan komponen

dalam fluida superkritis tergantung pada densitas dari pelarut, juga affinitas

psiko-kimia dari zat terlarut terhadap pelarut. Berdasarkan sifat fisiknya ini,

penggunaan fluida superkritis menjadi pelarut khususnya pada proses sintesis

menjadi sangat penting karena kondisi reaksi bisa di ubah secara akurat

dibandingkan dengan pelarut organic seperti kloroform atau diklorometana. Selain

itu, beberapa pelarut organik sedang dihapus penggunaannya karena mempunyai

efek merusak lingkungan dan kesehatan.

Tabel 1. Sifat fisik dari gas, cairan, dan fluida superkritis

Karena sifat fisiknya, fluida superkritis hanya mampu melarutkan senyawa

yang bersifat non-polar. Untuk senyawa yang polar, biayasanya ditambahkan

suatu pelarut tambhan seperti aseton untuk meningkatkan kepolarannya.

Dari tabel 1, terlihat bahwa gas memiliki difusivitas paling besar,

sehingga laju transfer massanya juga terbesar. Dengan densitas terkecil, kekuatan

gas sebagai pelarut kurang. Fluida superkritis memiliki densitas dan kekuatan

pelarut yang hampir sebanding dengan cairan. Viskositas yang lebih rendah dari

cairan, menyebabkan fluida superkritis memiliki kemampuan untuk penetrasi

matriks inert dan solut ekstrak yang lebih baik. Keunggulan utama fluida

superkritis dibandingkan dengan cairan adalah diffusivitas yang lebih besar.

Meskipun tidak sebesar gas, difusivitas fluida superkritis yang 1000 kali lebih

besar dari difusivitas cairan, menghasilkan laju transfer massa yang lebih besar.

Pengaturan tekanan dan temperatur selama proses ekstraksi berlangsung, selain

mengubah densitas CO2, juga berpengaruh terhadap kelarutan dan selektivitas

dari solut ekstrak. Semakin tinggi tekanan dan kelarutan, total hasil ekstraksi

akan semakin tinggi. Fraksinasi dan hasil ekstraksi fluida superkritis dapat diatur

dengan mengelola tekanan dan temperatur ekstraksi, juga tekanan evaporasi

produk bawah (down stream) selama proses pemisahan.

Ekstraksi fluida superkritis adalah suatu proses ekstraksi menggunakan

fluida superkritis sebagai pelarut. Teknologi ekstraksi ini, mengeksploitasi

kekuatan pelarut dan sifat fisik tambahan dari komponen murni atau campuran

pada temperatur dan tekanan kritisnya dalam kesetimbangan fasa (Palmer, 1995).

Ekstraksi fluida superkritis memberikan keuntungan lebih jika dibandingkan

dengan proses ekstraksi dengan menggunakan pelarut organik tradisional. Contoh,

pada ekstraksi menggunakan pelarut tradisional sisa pelarut tidak dapat dihindari

dalam setiap proses ekstraksi dan selalu terukur secara kuantitatif, sedangkan

dalam ekstraksi fluida superkritis tidak akan ditemui sisa pelarut, karena adanya

pengurangan pada tahap proses lanjutan. CO2 secara umum telah diakui aman dan

dicantumkan dalam US Food and Drug Administration sebagai bahan tambahan

pangan manusia. Selain itu, proses ekstraksi dengan teknologi fluida superkritis,

menghasilkan ekstrak dengan aroma dan rasa alami, karena pelarut CO2

memerlukan temperatur rendah, sehingga mampu menahan komponen yang

memiliki kontribusi terbesar terhadap rasa dan aroma yang sensitif terhadap

panas. Dalam proses tidak dihasilkan oksigen, sehingga proses oksidasi dari

ekstrak dapat dikurangi secara signifikan. Kekurangan-kekurangan yang terjadi

pada proses ekstraksi minyak atsiri dengan distilasi air maupun dengan pelarut

organik lainnya, antara lain : jumlah ekstrak yang dihasilkan sedikit, kehilangan

komponen yang mudah menguap, waktu ekstraksi yang panjang, sisa pelarut yang

bersifat toksik, degradasi komponen tidak jenuh dan wangi yang tidak sesuai

dengan yang diharapkan karena adanya pengaruh panas, tidak terjadi pada

ekstraksi dengan fluida superkritis (Ebrahimzadeh et al., 2003, Szokonya and

Then, 2000).

Bahan yang akan diekstrak umumnya daun, bunga, akar, buah, kulit buah,

biji dan bagian tanaman lain yang mengandung minyak atsiri. Umumnya sampel

dalam keadaan kering. Sebelum proses ekstraksi berlangsung, ada perlakuan

pengeringan dengan :

a. freeze-drying

b. oven pada temperatur 45oC hingga didapatkan berat yang konstan

c. vacuum rotary evaporator pada 35oC hingga didapatkan berat yang konstan

Sampel kering digiling, sampai ukuran tertentu, disimpan dalam wadah

tertutup kemudian dimasukkan ke dalam refrigerator atau inkubator, sampai akan

digunakan. Seperti sudah diuraikan sebelumnya, CO2 superkritis dengan

kemurnian tinggi, digunakan sebagai pelarut dalam proses ekstraksi ini.

Penambahan pelarut lain (co-solvent) juga dilakukan dalam beberapa penelitian,

dengan tujuan untuk menambah polaritas pelarut.

Keunggulan penggunaan CO2 sebagai pelarut, antara lain : tidak mudah

terbakar, tidak beracun, lebih murah dibandingkan dengan pelarut cair setingkat

pereaksi, tersedia dengan tingkat kemurnian tinggi, dapat dibuang ke atmosfir atau

digunakan ulang tanpa menyebabkan keracunan.

Komponen dasar dari ekstrakor fluida superkritis ini adalah :

1. Persediaan CO2

2. Kompressor gas atau pompa

3. Zona pemanasan atau oven

4. Tangki ekstraksi

5. Restriktor pengeluaran atau valve

6. Akumulator ekstrak atau kolektor.

2.2 fraksinasi fluida superkritis

Ekstraksi fluida superkritis dari fase cair dapat dilaksanakan dengan

menggunakan kolom vertikal. Proses ini juga disebut sebagai fraksinasi fluida

superkritis (SFF). Fasa cair mungkin campuran cairan, atau larutan yang

mengandung zat terlarut. Proses ini dapat dilakukan dalam mode semikontinu atau

kontinu. Secara umum dua fraksi dikumpulkan, salah satu dari puncak kolom

(ekstrak dan / atau fase cahaya) dan fraksi kedua dari bawah kolom (raffinate

dan / atau berat fase) selama proses fraksinasi. Keuntungan dari SFF adalah

bahwa hal itu dapat digunakan sebagai proses yang berkesinambungan, yang

cenderung lebih efisien dari pada proses batch jika dirancang dengan benar.